噪声 声与现代科技(基础)
【学习目标】
1.从物理学的角度和环保的角度理解噪声的定义;
2.了解声音强弱的单位及噪声的等级划分;
3.知道噪声的来源,防治噪声的途径及方法;
4.了解超声和次声及其在生活和现代科技中的应用。
【要点梳理】
要点一、噪声及其来源
1.噪声
(1)从物理学角度看,物体杂乱无章的不规则振动产生的声音,称为噪声。如:家庭装修时电钻发出的声音。
(2)从环境保护角度来说,一切干扰人们休息、学习和工作的声音,都称为噪声。
2.噪声的来源
(1)工业噪声:纺织厂、印刷厂、机械车间的噪声。
(2)施工噪声:筑路、盖楼、打桩等。
(3)社会噪声:家庭噪声、娱乐场所、商店、集贸市场的喧哗声。
(4)交通运输噪声:各种交通工具的喇叭声、汽笛声、刹车声、排气声、机械运转声等。
要点诠释:
噪声和乐音都是由物体振动产生的,并没有严格的界限。有些声音从物理学角度看属于乐音,但是从环保角度看属于噪声。如:悠扬的歌声,从物理学角度属于乐音,但是如果在晚上听到这样的歌声,影响了人们的休息,从环保角度就属于噪声。
要点二、噪声的大小及危害
1.噪声的强弱等级
分贝(dB):人们以分贝(dB)为单位来表示声音强弱的等级。
2.噪声的危害(1)>150 dB,鼓膜会破裂出血,双耳完全丧失听力;
(2)>90dB,听力会受到严重影响,引起耳聋、头痛、高血压等疾病;
(3)>70dB,会影响学习和工作。
要点三、控制噪声
从噪声的产生处防治噪声
噪声大的机器或换用噪声小的设备,或架一些消声装置;如:在声源处加防护罩、在内然机或摩托车排气管处加消声器。
从噪声的传播过程中防治噪声
用隔音或吸音材料把噪声声源与外界隔离开;如:在马路和住宅间设立屏障或植树造林。
3.从噪声的接收处防治噪声
戴防噪声耳塞、耳罩、防声头盔,或用手指塞住耳朵等。
要点诠释:
(1)噪声往往只能减弱,而不是完全的消除,因为在一些生产生活中是不可避免的要产生噪声的。(2)噪声的减弱我们常常采取“隔”、“吸”和“消”的方法。如隔声墙、剧场墙上的吸音小孔、机器减震等。
要点四、声与现代科技
1.奇异的声现象
(1)回声:声音在传播的过程中遇到障碍物时,将被反射回来,反射回来的声音再次被我们耳朵听见就成了回声。
(2)共鸣:将两个频率相同的音叉靠近放在桌子上,敲击其中一个,未被敲击的音叉也发出了声音,这种现象称为共鸣。
2.超声
(1)把频率高于20000 Hz的声音叫做超声。
(2)超声的特点和应用
A、特点:方向性好;穿透力强;易于获得较集中的声能。
B、应用:传递信息和能量。
①回声定位:超声波碰到障碍物会反射回来,根据回声到来的方位和时间,可以确定目标的位置和距离。
② 声呐:向水中发射各种形式的声信号,碰到需要定位的目标时产生反射波,接收反射波并进行信号分析;处理,除掉干扰,从而显示出目标所在的方位和距离。
③ B超:观察母体内的胎儿。
④超声波去除结石:
3.次声
(1)把频率低于20Hz的声音叫做次声。自然界中的火山爆发、地震、风暴等都能产生次声,核爆炸,导弹发射等也能产生次声。
(2)次声的特点和危害
A、特点:没有什么障碍物能阻挡它;传播过程中很难被介质吸收,能量损耗少。
B、危害:
①能使机器设备破裂、飞机解体、建筑物遭到破坏;
②破坏人的平衡器官的功能,会产生恶心,晕眩、旋转感等症状,严重的会造成内脏出血破裂,危及生命。
C、采取的措施:尽量防止次声的产生;尽量远离次声源。
D、应用:
①利用它的破坏性,如制成次声武器。
②制造次声驱蚊器,用于防止蚊虫叮咬。
要点诠释:
(1)声音在产生时可以携带一定的信息;声音的音调、音色、响度也可以传递一些信息;声波被反射时,回声可以传递信息。
(2)超声可以用来清洗钟表等精密的仪器,把清洗物放在清洗液里,超声穿过液体并引起激烈的振动,振动将物体上的污垢都振动下来,而且不会损坏物体,超声的振动比可闻声波更加强烈。外科医生利用超声的振动祛除人体的结石,向人体内发送超声,结石被击成细小的粉末,从而可以随尿液排出体外。
【典型例题】
类型一、噪声、噪声的危害
1.(2019秋?辛集市期末)下列声音中属于噪声的是( )
A.足球比赛时球迷震耳欲聋的呼喊声
B.交响乐团演奏的锣鼓声
C.工人师傅在一台有毛病的柴油机旁仔细听它发出的声音
D.上课时小林和同桌轻声细语的交谈声
【思路点拨】分别从物理学的角度和环保的角度理解噪声的概念。
【答案】D
【解析】A、足球比赛时球迷震耳欲聋的呼喊声是能提高球员的士气,故不是噪声,故A错误;B、交响乐团演奏的锣鼓声是我们要听到的演奏声,这不是噪声,故B错误;C、工人师傅在一台有毛病的柴油机旁仔细听它发出的声音,这不属于噪声,故C错误;D、上课时小林和同桌轻声细语的交谈声影响了其他同学的听课,属于噪声。故D正确。
【总结升华】从环保的角度,噪声是指妨碍人们正常休息、学习、工作的声音,以及对人们要听的声音产生干扰的声音,都属于噪声。从物理学的角度噪声是指无规则振动发出的声音。题目设置不同的情境,考查了从环保的角度区分噪声。
举一反三:【变式】(多选)下列哪些声音是噪声( )A.教室里老师讲课的声音 B.马路上拖拉机行驶的声音C.火车的鸣笛声 D.公园里悠扬的歌声
【答案】BC
2.对“0dB”的理解正确的是( )
A.0dB说明物体不振动 B.0dB是人耳能听到的最弱声
C.0dB说明频率低于20HZ D.0dB说明频率低于20000HZ
【答案】B
【解析】分贝是用来表示声音强弱的等级的单位,与响度有关,与音调无关。0dB是人们听觉的下限,即刚刚能听到的声音,所以正确选项是B。
【总结升华】题目考查了噪声强弱的单位分贝(dB),以及对“0dB”的理解。“0dB”是指人耳能听到的最弱的声音,并不是声音强度是0。
举一反三:【变式】对于一般人来说,有利于学习、休息的理想环境是( )
A.0dB完全没有噪声的环境 B.30dB-40dB的较安静的环境
C.80dB-90dB的环境 D.100dB以上
【答案】B
类型二、噪声的防治
3. 城市里部分道路设计成如图,这种下凹道路在控制噪声方面的作用是( )
A.防止车辆产生噪声 B.在声源处减弱噪声
C.在人耳处减弱噪声 D.在传播过程中减弱噪声
【思路点拨】知道减弱噪声的三种途径,理解每种途径减弱噪声的原因。
【答案】D
【解析】路面设计成凹面时,汽车在凹形的路面上行驶时,汽车的发动机照样会产生噪声,所以排除了AB两个选择项;要在人耳处减弱噪声,应该在人的耳朵附近想办法,如戴耳罩等。道路修成凹形的,是通过道路两旁,较高的设施反射噪声,其作用相当于一个隔音板,在噪声的传播过程中减弱噪声。
【总结升华】减弱噪声的方法有三个,如何将具体的措施与方法联系在一起是解决此题的关键。
举一反三:【变式1】无声手枪射击时“无声”是由于( )
无声手枪的子弹小,子弹射击时发出的声音小
无声手枪的子弹内装的是特殊的火药,在引爆后不会发出声音
无声手枪的射程小,发出的声音非常小
无声手枪上装有消声装置
【答案】D
【变式2】(2019?蚌埠模拟)以下减小噪声的措施,属于在传播过程中减弱的是( )
A.建筑工地噪声大的工作要限时
B.戴上防噪的耳塞
C.市区内禁止汽车鸣笛
D.在市区种植花草树木
【答案】D
类型三、超声和次声
4.下列事实中,应用了声波传递能量的是( )
① 外科医生利用超声波除去人体的结石 ②超声波洁牙 ③超声波加工硬度特别高的工件 ④超声波雾化 ⑤“B超”检查病人身体的某部位 ⑥晚上拍手走廊的灯自动亮了
A. ①②③④ B. ①②③ C. ①②③④⑥ D. ①②③④⑤⑥
【答案】C
【解析】①②③④⑥都属于声传递能量的实例。⑤中的“B超”检查病人身体利用的是人的不同组织对超声波的反射程度不同,从而知道病人某组织是否异常,是声传递信息。
【总结升华】题目考查了声的利用,主要从声传递信息和声传递能量两个方面进行考查。
举一反三:【变式】医生给孕妇做B超,说明声波能够传递 ;外科医生向人体内的结石发射 ,结石会被击成细小的粉末,可以顺畅地排出体外,这说明声波具有 。
【答案】信息;超声波;能量
5.(2019?广元中考)近年来,不少地区地震频发,强烈的地震会造成大量的人员伤亡及财产损失,关于地震时产生的地震波,下列说法正确的是( )
A.地震波主要是超声波
B.地震波可以在真空中传播
C.地震波是由震源振动产生的
D.地震波都可以被人耳听见
【思路点拨】大自然的许多活动,如地震、火山喷发、台风、海啸等,都伴有次声波发生;次声波是人耳听不到的,不能在真空中传播,是由震源振动产生的。
【答案】C
【解析】A、地震波主要是次声波,而不是超声波,故A错误;B、地震波是声波,不能在真空中传播,故B错误;C、地震波是由震源振动产生的,故C正确;D、地震波是次声波,不能被人耳听见,故D错误。故选C。
【总结升华】明确地震波是次声波,再结合次声波的特点、产生与传播,以及人耳的听觉范围等可做出判断,难度不大。
举一反三:【变式】聪明的海豚会做算术加减法运算,当驯兽师问海豚“2+3等于几”时,海豚就会敲五下麦克风。实际上是有人在台下吹了5下哨声。哨音海豚能听到而人听不到,这其中的道理是因为人的听觉频率范围是 ,海豚的听觉频率为150Hz-150000Hz,台下人吹的哨声是一种超 故人听不到。
【答案】20Hz~20000Hz;超声波
【巩固练习】
一、选择
1.(2019秋?洪泽县校级期中)如图是某市区矗立的噪声监测及分贝数显示装置.从装置上显示的分贝数可知( )
A.此处的噪声能使人失去听力
B.此处的噪声能妨碍人们的工作和学习
C.此时的噪声妨碍人们的休息和睡眠
D.此时的噪声是较理想的安静环境
2. 从声音强弱的角度看,人理想的生活环境是( )
A.绝对无声的环境 C.70~90dB的环境
B.90dB以上的环境 D.30~40dB的环境
3.(2019?灵台县校级模拟)以下措施不能减弱噪声的是( )
A.摩托车上安装消声器
B.机场工作人员佩戴有耳罩的头盔
C.高架道路两侧安装透明板墙
D.街头设置噪声监测仪
4. 由于衣服没有放好,在甩干时会引起洗衣机机身剧烈的振动,并产生噪声,这时为控制噪声最合理的做法是( )
A.把耳朵捂上 B.加水增加洗衣机的自重,减轻洗衣机的振动
C.把房间的门关上,防止噪声传到外面 D.将甩干筒内的衣服重新放平
5.(2019?武汉模拟)下列现象说明声能够传递能量的是( )
A.在汽车上广泛应用的倒车雷达
B.超声波清洗机用来清洗物体
C.医生通过“B超”检查胎儿的发育情况
D.蝙蝠靠超声波探测飞行中的障碍物和发现昆虫
6. (多选)以下事例中,利用声传递信息的是 ( )
A.医生用听诊器了解病人心、肺的状况 B.医生利用超声波除去人体内的结石
C.医生利用超声波检查人体的器官 D.用超声波塑料焊接机焊接塑料制品
二、填空
7. 如图所示,用高压放电的电火花产生一个冲击波,再用椭球形凹面镜使声波反射后集中到胆结石上,就能使胆结石粉碎。这一现象主要说明__________________
8. 从物理学的角度看,噪声是____________________,从环境保护的角度看,_______________________都属于噪声。
9.(2019?东台市模拟)学校最近举行了防震安全疏散演练,地震会产生 (次/超)声波。警报声之所以能传播很远的距离,是因为它的 大。有些同学感觉警报声刺耳,用手捂住耳朵,这是在
处减弱噪声。
10. 我们生活在声音的世界里,声音无处不在,下列声音:①工厂车间机器的轰鸣声;②剧场里京剧表演的唱腔;③教室里老师的讲课声;④装修房子时的电钻声。其中属于噪声的是________。(填序号)人们用________为单位来表示噪声的强弱。
11. 铁路工人用铁锤敲击钢轨,会从异常的________中发现松动的螺栓,在这里,利用了声波可以传递________的功能。
12.(2019秋?泗洪县期中)张师傅在修理桌子时有敲击声,为了使邻居少受干扰,张师傅想出了三种办法:第一,在敲击的地方垫一块抹布;第二,把自家的门窗关得很严实;第三,嘱咐邻居暂时塞住自己的耳朵.张师傅的办法中,第一种是在 ________处减弱噪声,第二种是在________中减弱噪声,第三种是在 ________减弱噪声。
三、简答
13. 想一想,阻断噪声的传播可以采取什么方式?从声源处控制噪声可以采取什么方式?
14. 一场大雪后,大地披上了银装,这时你会发现周围特别宁静,这是为什么?
15. 请阅读下列短文,并回答文后的问题:
共鸣
小羽发现了这样的现象:把空热水瓶、空瓶子或空水杯等的口挨近耳朵,会听到“嗡嗡”声。小羽想:声音是由物体振动引起的,可是,这些空容器里并没有发声源呀。这是怎么回事呢?
小羽请教了老师,老师告诉他,这是声学上的一种共鸣现象。可是小羽又有了新的疑问:在什么条件下才会发生共鸣呢?
在老师的帮助下,小羽进行了下列实验:
把两个频率相同的音叉如图放置,用小锤敲击音叉A,几秒钟后,用手握住音叉A的叉股,使它不再振动发声,这时可以听到音叉B在发声。拿一个用线悬吊的轻质小球跟这个音叉的叉股接触,轻质小球被弹开。表明这个音叉在振动。
在音叉A的叉股上套上一个铁架子,改变它的振动频率,重做上述实验,另一个音叉不再振动发声。
可见,当两个发声频率 的物体,彼此相隔不远时,如果其中一个物体发声,另一个也有可能跟着 ,这种现象,就叫做“共鸣”。请回答下列问题:
(1)请帮小羽把文中的填空填完整。
(2)从电视画面上我们常常看到,登山队员们在翻越一座座雪山时,总是默默无言地前进,绝对禁止他们大声呼喊,这是为什么呢?
答:原来,人在大声呼喊的时候,会发出多种频率的声波,通过空气传递给高山上的积雪层,往往会引起积雪的 。如果有一种喊叫声的频率恰好与积雪层的固有频率 ,就会形成 ,积雪层就可能因强烈的振动而崩塌下来.这对运动员来说,是很危险的。因此禁止高声呼喊,就成了登山队员的一条戒律。
【答案与解析】
一、选择
1.【答案】C
2.【答案】D
3.【答案】D
【解析】A、摩托车上安装消声器是在声源处减弱噪声,不符合题意;B、佩戴有耳罩的头盔,可以在人耳处减弱噪声.故不符合要求。C、道路两旁建起透明板墙,是在噪声的传播过程中 减弱噪声.不符合题意。D、设置噪声监测仪,能够知道噪声的响度大小,但不是减弱噪声的措施。符合题意,故选D。
4.【答案】D
【解析】由生活经验可知:在用洗衣机甩衣服时由于衣服没放好,导致洗衣机机身剧烈振动,为了防止这种现象产生,可以将衣服在甩干筒内重新放平.可以从声源处减弱噪声,控制了噪声的产生。故A、B、C错误。
5.【答案】B
【解析】A、汽车上的倒车雷达,属于利用声音传递信息,故A不符合题意;B、用超声波清洗物体,属于利用声音传递能量,故B符合题意;C、医生利用“B超”检查胎儿的发育情况,属于利用声音传递信息,故C不符合题意;D、蝙蝠靠超声波探测飞行中的障碍物和发现昆虫,属于利用声音传递信息,故D不符合题意。故选B。
6.【答案】AC
【解析】医生用听诊器了解病人心、肺的状况和医生利用超声波检查人体的器官应用了声音传递信息;医生利用超声波除去人体内的结石和用超声波塑料焊接机焊接塑料制品是声音传递能量的应用。所以选项AC正确。
二、填空
7.【答案】声波具有能量
【解析】人们利用声波可粉碎人体内的“结石”,用高压放电的电火花产生一个冲击波,再用椭球形凹面镜使声波经反射后集中到胆结石上,就能使结石粉碎,这是因为声波能使物体振动,从而达到粉碎小石头的目的。这种现象说明声波具有能量。
8.【答案】发声体做无规则振动发出的声音;凡是妨碍人们正常休息、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
9.【答案】次;响度;人耳
【解析】(1)许多自然灾害,例如风暴、飓风、火山爆发、地震、海啸等都会发出次声波,所以地震前人们不能感知到;
(2)声音的大小用响度表示,警报声之所以能传播很远的距离是响度大的原因;
(3)减小噪音可从声源处、传播过程中、人耳处三个渠道进行,用手捂住耳朵当然是在人耳处减小噪音。
10.【答案】①④;分贝(dB)
【解析】从环境保护的角度来说,噪声是指影响人们正常的学习、生活、休息和对要听到的声音起干扰作用的声音。所以①④属于噪声。噪声强弱的等级是分贝(dB)。
11.【答案】声音;信息
【解析】工人敲击铁轨,如果声音异常,则从中获取部件故障的信息。利用了声能传递信息。
12.【答案】声源;传播途径;人耳
三、简答
13.【答案与解析】阻断噪声的传播可以采取的办法:大量植树、建筑隔音板或隔音墙;在声源处减弱噪声可以采取的办法:对振动物体做减振处理、将噪声声源封闭、在噪声声源周围安装吸声材料或装消声器。
14.【答案与解析】声音是以声波的形式向外传播,声波在传播过程中遇到障碍物将会发生反射,由于松软积雪中的缝隙很多,声音进入后,很难再反射出来,因此刚下的雪,能很好地吸收声音,所以大雪后,大地披上了银装,周围特别宁静。
15.【答案】(1)相同;振动;(2)振动;相同;共鸣
【解析】实验中“把两个频率相同的音叉”就说明了要发生共振就要采用发声频率相同的物体;“拿一个用线悬吊的轻质小球跟这个音叉的叉股接触,轻质小球被弹开”说明了另一个音叉也是振动发出声音的。人在大声呼喊的时候,会发出多种频率的声波,若其中有一种频率的声波和积雪层的固有频率相同,就会发生共鸣,引起雪崩。