2.4 让声音为人类服务--2025-2026学年沪粤版物理八年级上册教学课件（39页PPT）

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2.4 让声音为人类服务
第2章 声音与环境
沪粤版2025-2026学年 物理八年级上册【精做课件】
授课教师：********
班 级：********
时 间：********
2.4 让声音为人类服务
声音与信息传递
日常交流：最常见的应用，人们通过说话交流思想、分享感受。声音携带语言信息，是人与人沟通的基础。
广播与电视：电台广播通过声音传递新闻、音乐、故事等各类信息；电视节目中的声音与画面配合，增强信息传递效果。例如新闻播报，主播声音清晰准确地传达时事资讯。
语音通信：电话、手机通话让人们能远距离交流，声音实时传递信息。视频通话中，声音同样不可或缺，保证沟通顺畅。
声音在测量中的应用
回声测距：
原理：声音在均匀介质中传播速度恒定，遇到障碍物会反射回来。根据公式 s = vt/2（s 为距离，v 为声速，t 为声音往返时间）可计算距离。
示例：测量海底深度，船上设备向海底发射超声波，接收反射回来的声波，根据时间差算出深度；测量距离障碍物远近，如倒车雷达利用超声波回声判断车与障碍物距离。
超声波探伤：
原理：超声波穿透能力强，遇到材料内部缺陷会发生反射、折射等变化。通过分析反射波特征判断缺陷位置、大小和性质。
应用：工业上检测金属材料、零部件内部缺陷，保障产品质量和安全性，如飞机发动机叶片探伤。
声音在医疗领域的应用
听诊：
传统听诊器：医生用听诊器听患者心肺等器官声音，判断健康状况。如听心跳声判断心率、心律是否正常；听呼吸音判断肺部是否有炎症、堵塞等。
现代听诊设备：数字化听诊器可放大、分析声音，辅助诊断更精准。
超声诊断：
B 超：向人体发射超声波，根据不同组织器官反射波差异成像，观察内部结构，诊断疾病，如检查胎儿发育情况。
彩超：除显示结构，还能显示血流信息，用于心血管疾病诊断，观察血管内血流速度、方向等。
超声治疗：
超声碎石：利用高强度聚焦超声波，将体内结石击碎成小块排出体外，减少手术创伤，常用于治疗肾结石、胆结石等。
超声理疗：促进局部血液循环、缓解疼痛、消肿，治疗肌肉劳损、关节炎等疾病。
声音在工业生产中的应用
超声清洗：
原理：超声波在清洗液中产生空化作用，无数微小气泡破裂瞬间产生强大冲击力，去除物体表面污垢、杂质。
应用：清洗精密仪器、电子元件、光学镜片等，如手机主板清洗。
超声焊接：
原理：高频超声波使焊件接触表面分子高速振动，摩擦生热，使材料局部熔化连接。
优势与应用：焊接强度高、速度快、无污染，用于塑料制品焊接，如塑料玩具、汽车塑料零部件焊接。
噪声监测与控制：
监测目的：了解工业生产环境噪声水平，保障工人健康、满足环保要求。
控制方法：在声源处改进设备降低噪声，如改进机械结构、采用低噪声设备；在传播途径中用隔音材料、吸声结构阻挡、吸收声音；为工人佩戴耳塞、耳罩等防护用品。
声音在军事领域的应用
声呐技术：
原理：利用声波在水中传播特性，通过发射和接收声波探测目标，分为主动声呐（主动发射声波）和被动声呐（接收目标发出声波）。
应用：潜艇用声呐探测敌方舰艇、潜艇位置、运动状态；水面舰艇用声呐探测水下障碍物、水雷等。
次声波武器：
原理：次声波与人体器官固有频率相近，易产生共振，对人体造成伤害。
潜在威胁：可使人恶心、呕吐、头晕、甚至器官损伤，虽未广泛应用，但具有潜在军事威胁。
声音在生活娱乐中的应用
音乐艺术：
情感表达：不同风格音乐传达丰富情感，影响听众情绪，如激昂音乐振奋人心，舒缓音乐放松心情。
文化传承：各民族音乐反映独特文化和历史，是文化传承重要载体，如中国传统民族音乐。
电影音效：
营造氛围：逼真音效增强电影真实感和沉浸感，如恐怖电影惊悚音效、战争电影枪炮声。
推动剧情：特定音效暗示情节发展，如紧张音乐预示危机来临。
虚拟现实（VR）与增强现实（AR）音效：
沉浸体验：3D 音效让用户在虚拟环境中感受声音方向和距离变化，增强沉浸感，如 VR 游戏中脚步声从不同方向传来。
交互反馈：声音作为交互反馈手段，如操作成功或失败提示音。
声音的未来应用展望
人工智能与声音识别：
疾病诊断：通过分析咳嗽、呼吸等声音检测疾病，如利用人工智能分析咳嗽声诊断新冠、结核病等。
智能家居控制：更精准识别语音指令，实现家居设备智能控制，如语音控制灯光、家电。
超构材料与声音调控：
降噪应用：研发超构吸声材料，有效降低低频噪声，应用于交通载具、建筑等领域。
声音聚焦与定向传播：实现声音定向传播，如特定区域播放声音，不影响其他区域。
声音与心理健康治疗：
音乐疗法：利用特定音乐改善心理状态，治疗焦虑、抑郁等心理疾病。
声音冥想：通过舒缓声音引导冥想，缓解压力、提升专注力。
5
课堂检测
4
新知讲解
6
变式训练
7
中考考法
8
小结梳理
学习目录
1
复习引入
2
新知讲解
3
典例讲解
其实，我们都是利用声音的能手
观察与思考
流动的艺术
心灵的语言
一、声音与音乐
对声音的研究推动着音乐的发展
一、声音与音乐
北京天坛的
回音壁和三音石
二、声音与建筑
音乐厅内装有很多顶板、侧板
二、声音与建筑
双耳效应
声源到两耳距离不同时，声音传到两耳的时刻、强弱等特征不同
应用
双声道立体声
20Hz
20000Hz
超声
次声
人的听觉范围
超声
次声
振动频率高于20000Hz的声音
振动频率低于20Hz的声音
三、超声与次声
回声定位
发出超声波
接收反射回来的超声波
确定目标位置
传递
信息
三、超声与次声
超声测速仪
超声波测距仪
倒车雷达
声呐
超声应用
三、超声与次声
B型超声波诊断仪
超声探伤仪
超声应用
三、超声与次声
超声波加湿器
超声波雾化器
超声波清洗
体外碎石机
超声乳化
超声应用
三、超声与次声
台风
海啸
次声波
三、超声与次声
地震
火山喷发
核爆炸
导弹发射
次声监测系统
次声定位系统
次声的应用
水母耳风暴预测仪
三、超声与次声
发声体无规则振动产生的声音
物理学的角度
噪声的波形图
噪声
乐音的波形图
四、噪声的危害与控制
妨碍人们正常休息、学习和工作的声音，以及对人们要听的声音产生干扰的声音
环境保护的角度
噪声
乐音会不会
成为噪声呢？
乐音有时也会成为噪声
四、噪声的危害与控制
交通运输噪声
工业噪声
建筑施工噪声
社会生活噪声
四、噪声的危害与控制
保护听力，
声音不能超过90dB
保证休息和睡眠，声音不能超过50dB
保证工作和学习，声音不能超过70dB
四、噪声的危害与控制
噪声检测仪
噪声监测设备
心理影响
生理影响
使人烦躁、精力不集中，情绪不稳定，影响工作效率
听觉疲劳，听力下降，引起耳部的不适，损害视力，损害人的中枢神经系统
四、噪声的危害与控制
在声源处减弱噪声
摩托车的消声器
禁止鸣笛
防止噪声产生
四、噪声的危害与控制
在传播过程中减弱噪声
隔音墙
道路两边植树
阻断噪声传播
四、噪声的危害与控制
在人耳处减弱噪声
隔音耳罩
隔音耳塞
防止噪声入耳
四、噪声的危害与控制
声源处
声源的振动产生声音
空气等介质的传播
鼓膜的振动引起听觉
防止噪声产生
阻断噪声传播
防止噪声入耳
传播过程中
人耳处
四、噪声的危害与控制
你能再举出一些生活中控制噪声的实例吗？
四、噪声的危害与控制
利用噪声
噪声除草
噪声除尘
噪声发电
噪声诊病
噪声制冷
噪声武器
变噪音为福音
四、噪声的危害与控制
知识点1 声音与音乐、建筑 双耳效应
1. 在中国文化旅游博览会期间举行了多场音乐会，观众在多
彩的音符中感受到中国音乐艺术的魅力。下列说法正确的是
( )
C
A. 笛、箫、二胡、琵琶演奏时，都是由空气柱振动发声的
B. 吹唢呐时，用力越大发出声音的音调越高
C. 动听的歌声是通过空气传播到观众耳中的
D. 观众在音乐中感受到音乐艺术的魅力，说明声音可以传递
能量
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2. 天坛公园的回音壁是我国建筑历史上的一大奇
迹，回音壁应用的声学原理是( )
B
A. 声音能够在空气中传播
B. 声音的反射
C. 利用回声增加原声的现象
D. 声音能够在墙壁中传播
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3. 在电影院里，为了更好地体现影片的效果，人们往往在剧
场的各个方位都装有大大小小的音箱，这样做的目的主要是
( )
D
A. 使观众听到的声音响一些
B. 使电影院里各个位置都能听到声音
C. 使观众听到的声音更清楚些
D. 利用双耳效应，让观众感到声音来自四面八方，产生立
体声的效果
【点拨】在剧场里安装多个音箱，不同位置的音箱发出的声
音传到人两只耳朵的时刻、强弱及其他特征就会有微小的差
别，因此人们就可以判断声源的方位，正是由于双耳效应，
所以我们听到的声音是立体的，故D符合题意。
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知识点2 超声与次声
4. 声能够传递信息和能量。下面事例中，主要利用声传递能
量的是( )
B
A. 利用超声波给金属工件探伤
B. 利用超声波排除人体内的结石
C. 医生通过听诊器给病人诊病
D. 利用次声预报仪判断地震的方位和强度
【点拨】利用超声波给金属工件探伤，属于利用声音传递信
息，故A不符合题意；利用超声波排除人体内的结石，是利
用超声波粉碎结石，属于利用声音传递能量，故B符合题意；
医生通过听诊器给病人诊病，属于利用声音传递信息，故C
不符合题意；地震时会产生次声波，通过声学仪器接收到的
次声波等信息判断地震的方位和强度，属于利用声音传递信
息，故D不符合题意。
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5. 海豚能够发出超声波，老虎能够发出次声波。下列关于超
声波和次声波的说法正确的是( )
B
A. 超声波听起来比较高亢，次声波听起来比较低沉
B. 超声波和次声波都是由物体振动产生的，它们的传播都需
要介质
C. 通常情况下，超声波在 空气中的传播速度大于
D. 次声波的频率高于人类听觉频率的上限
6. 如图为094型核潜艇，它是我国国防力量的重要组成部分。
它在水下航行时是通过声呐系统发出的超声波感知附近海域
的情况。下列说法正确的是( )
C
A. 超声波不是由物体的振动产生的
B. 超声波的传播不需要介质
C. 感知附近海域情况是利用超声波传递信息
D. 潜艇上的舰员能够听见超声波
7.［2024·齐齐哈尔］声在生活中有着广泛的应用。眼镜店清
洗眼镜的设备是利用________（填“超声波”或“次声波”）使
清洗液发生剧烈振动达到去污的效果，这是利用了声可以传
递______。
超声波
能量
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9.某种昆虫靠翅膀的振动发声，如果在 内翅膀振动了
600次，其频率是_____，人类______（填“能”或“不能”）听
到该频率的声音；由于同一个声音传到人两耳的时间、强弱
和其他特征会有微小的差别，因此人们就可以判断声源的方
位，这就是______效应。
不能
双耳
【点拨】该昆虫翅膀振动的频率为 ，人耳听
觉的频率范围是 ，所以人类不能听到该频率
的声音。
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（第10题）
10. 如图所示，这款“飞碟
无人机”被誉为火焰之声，在无人机底部
装有一套声波设备，利用发出频率为
之间的声波灭火，该声波属
正常声波
能量
于__________（填“超声波”“正常声波” 或“次声波”），原理
是声音能传递______（填“能量”或“信息”）。
让声音为人类服务
声音与音乐
控制和减少恼人的噪声
控制噪声
噪声
次声
超声
声音与建筑
听不见的声音
课堂小结
谢谢观看！