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物理 滬粵版（2024）
八年級上冊
第二章 聲音與環境
2.4 讓聲音為人類服務
新課引入
新課講授
課堂小結
隨堂練習
新課引入
生活中有許多利用或控制聲音的例子，除了以下實例外，你還能想到哪些？
汽車的消聲器可以有效減少汽車行駛中產生的噪聲
利用聲音的特性可以制作音樂噴泉
根據聲速和回聲可制作聲吶系統
新課講授
知識點
一
聲音與音樂、建筑
1.聲音與音樂：對聲音的研究推動了音樂的發展。現在，利用計算機技術進行音樂的數字合成，已經能夠逼真地模仿出各種聲音。
2.聲音與建筑：我國不少古建筑巧妙地應用了聲學知識，充分展示了建造者的智慧，其中最著名的如北京天壇的“回音壁”和“三音石”。
（1）“回音壁”和“三音石”都是利用了聲音的反射原理。
（2）現代建筑如禮堂、音樂廳等,通過采用不同的吸聲材料、設置不同方向的反射板等,使人們聽到的聲音更為清晰、豐滿。
3.雙耳效應：由于同一個聲音傳到人雙耳的時間、強弱和其他特征會有微小的差別，因此人們就可以判斷聲源的方位，這就是雙耳效應。
日常生活中的左聲道、右聲道、立體聲和聽聲辨位等，都是雙耳效應的直接應用。
知識點
二
超聲與次聲
1.聲波的范圍
（1）根據聲音的頻率，我們對其進行了進一步的劃分：
20Hz
20000Hz
人能聽到的聲音頻率范圍
超聲
次聲
（2）常見的聽覺頻率范圍
人
20 Hz
20 000 Hz
狗
15 Hz
50 000 Hz
貓
60 Hz
65 000 Hz
蝙蝠
1 000 Hz
120 000 Hz
海豚
150 Hz
150 000 Hz
通常把頻率高于20 000 Hz的聲音稱為超聲，頻率低于20 Hz的聲音稱為次聲。
人耳聽不到超聲和次聲。
典例
2.超聲
（1）超聲的定義
物理學中，把振動頻率高于20 000 Hz的聲音叫超聲。
（2）超聲的特點
①超聲的方向性好，幾乎沿直線傳播；
②穿透能力強；
③在介質中傳播時能產生巨大的能量，具有很強的“破碎”能力。
針對超聲的這些特點，我們可以怎樣利用超聲？
傳遞信息
傳遞能量
3.超聲的應用
（1）回聲定位
聲吶
人們利用超聲波方向性好，在水中傳播距離遠的特點制成聲納，可以發現潛艇和魚群，還可以測繪海底形狀。
手機的超聲波指紋識別利用的便是回聲定位。
回聲定位利用了超聲可以傳遞_______。
信息
3.超聲的應用
（2）超聲波金屬探傷儀
超聲檢測
超聲波在被檢測材料中傳播時,材料的聲學特性和內部組織的變化對超聲波的傳播產生一定的影響，通過對超聲波受影響程度和狀況的探測可以了解材料性能和結構變化。
檢驗儀器內部是否有故障元件
超聲波金屬探傷儀利用了超聲可以傳遞_______。
信息
3.超聲的應用
（3）超聲診斷儀（B超）
超聲診斷儀
超聲具有很強的穿透能力。超聲診斷儀（B超）可用來檢查、診斷人體疾病。
超聲診斷儀（B超）利用了超聲可以傳遞_______。
信息
3.超聲的應用
（4）超聲霧化
應用于生活:在我國干燥的北方，如果把超聲波通入水罐中，劇烈的振動會使罐中的水破碎成許多小霧滴，再用小風扇把霧滴吹入室內，就可以增加室內空氣的濕度。這就是超聲波加濕器的原理。
應用于醫學：對于咽喉炎、氣管炎等疾病，藥力很難達到患病的部位。利用加濕器的原理，把藥液霧化，讓病人吸入，能夠增進療效。
超聲霧化利用了超聲可以傳遞_______。
能量
3.超聲的應用
（5）超聲波清洗器
金屬零件、玻璃和陶瓷制品的除垢是件麻煩事．如果在放有這些物品的清洗液中通入超聲波，清洗液的劇烈振動沖擊物品上的污垢，能夠很快將這些物品清洗干凈。
超聲波清洗器利用了超聲可以傳遞_______。
能量
3.超聲的應用
（6）超聲波體外碎石機
（7）超聲處理種子
3.超聲的應用
①超聲波作為信息載體，已應用于研究物質結構及性質、水下定位、通信、地下資源勘探、工業檢測與控制、聲光器件、超聲診斷及超聲盲人探路等。
②利用超聲波的能量形式，可進行工業超聲處理加工（清洗、焊接鉆孔、粉碎、凝聚和乳化）、超聲醫療、超聲處理種子等。
典例
4.次聲
（1）次聲的定義:物理學中，把振動頻率低于20 Hz的聲音叫超聲。
（2）次聲的特點
①來源廣；
②很容易繞開阻礙物；
③傳的很遠（某些次聲波能繞地球2到3周）。
（3）常見的次聲（次聲源）
核爆炸
導彈發射
火山
地震
風暴
海嘯
（4）次聲的危害
①能量很大的次聲具有極強的破壞力，它能使機器設備破裂、飛機解體、建筑物垮塌等。
②在強次聲環境中，人的平衡器官功能將受到破壞，使人產生惡心、眩暈、旋轉感等癥狀，嚴重的會造成內臟破裂出血，危及生命。
（5）次聲的防護
由于次聲的破壞性強、危害大，但人耳卻無法直接聽見，所以，在生產等活動中要盡量防止次聲的產生，盡量遠離次聲源。
《三體》小說中有一種叫次聲波氫彈的武器，從聲音的傳播角度分析，航天員們應如何避免受到次聲的傷害？
將周圍環境抽成真空
5.次聲的應用：次聲的應用也已滲透到軍事、經濟、環保和日常生活的許多方面。
（1）利用次聲定位系統可以確定火箭發射和著陸的位置;
（2）有一種叫“水母耳”的風暴預測儀，可以利用次聲來預測風暴。
知識點
三
噪聲的危害與控制
1.樂音與噪聲：通常，人們將有規律的、好聽悅耳、使人愉快的聲音稱為樂音；無規律的、難聽刺耳、讓人心煩的聲音稱為噪聲。
刮玻璃產生的噪聲的波形
音叉產生的樂音的波形
樂音的波形通常是有規律的
噪聲的波形通常是雜亂無章的
2.噪聲的界定
（2）環境保護角度：一切干擾人們休息、學習和工作的聲音，即對身心健康，特別是對聽覺有損害的聲音都是噪聲。
（1）物理學角度：發聲體做無規則振動產生的聲音是噪聲；發聲體做有規則振動發出的聲音是樂音。
典例
日常生活中都有哪些噪聲？
交通噪聲 各種交通工具的喇叭聲、汽笛聲、剎車聲、排氣聲、機械運轉聲等。
工業噪聲 紡織廠、印刷廠、機械車間的噪聲。
施工噪聲 筑路、蓋樓、打樁等。
生活噪聲 家庭噪聲，娛樂場所、商店、集貿市場里的喧嘩聲。
3.噪聲的強弱及危害
居民區、行政辦公區及文化教育等場所的理想聲音環境是白天不高于55 dB，夜間不高于45 dB。超過70 dB，人就會心煩意亂，神經緊張，學習與工作的效率下降。若長期在80~100 dB的噪聲環境中工作和學習，聽覺就會遲鈍，甚至耳朵變聾。噪聲還能誘發多種疾病，嚴重時會導致死亡。
3.噪聲的控制
聲音的產生與傳播
減弱途徑
對應措施
聲源振動
介質傳播
進入人耳
防止噪聲產生
阻斷噪聲傳播
防止噪聲進入人耳
消聲
吸聲與隔聲
隔聲
摩托車的消聲器
禁止鳴笛
4.噪聲的控制實例
上述方法屬于從______處控制噪聲，減弱途徑為_____________,屬于在______方面采取措施。
聲源
防止噪聲產生
消聲
4.噪聲的控制實例
高速路上的隔音板
公路旁的綠化帶
上述方法屬于在__________中減弱噪聲，減弱途徑為_____________,屬于在______方面采取措施。
傳播過程
阻斷噪聲傳播
隔聲
4.噪聲的控制實例
用手捂住耳朵
工廠用的防噪聲耳罩
上述方法屬于從______處減弱噪聲，減弱途徑為_________________,屬于在______方面采取措施。
人耳
防止噪聲進入人耳
隔聲
4.噪聲的控制實例
錄音室的墻面上多裝有吸音材料，這樣可以減少錄音室內的回聲，保證錄音的品質和穩定性。這一過程中，回聲屬于______，減少噪聲的方法屬于在_________中減弱噪聲，減弱途徑為_________________,屬于在______方面采取措施。
噪聲
傳播過程
阻斷噪聲傳播
吸聲
典例
課堂小結
讓聲音為人類服務
聲音與音樂、建筑
噪聲的危害與控制
超聲與次聲
概念
應用
減弱途徑與措施
隨堂練習1
小聰觀察蝴蝶翅膀的扇動過程發現：蝴蝶5 s內扇動了30次翅膀。則蝴蝶扇動翅膀所發出的聲音頻率為______Hz，屬于____聲，小聰______（選填“一定能”“可能”或“不可能”）聽到蝴蝶翅膀的扇動聲。
6
次
不可能
隨堂練習2
①②
③④
隨堂練習3
我們生活在聲音的世界里，聲音無處不在，下列說法錯誤的是 （ ）
A.放鞭炮能增加節日的喜慶氣氛，鞭炮聲不能看作是噪聲
B.另一個班的歌聲對于隔壁教室里正在考試的同學們來說是美妙的樂音
C.上音樂課時，老師彈奏的鋼琴聲不屬于噪聲
D.在安靜的圖書館里，個別同學的說話、嬉笑聲屬于噪聲
B
隨堂練習4
B
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