沪粤版八年级上册物理 第二章 第4节 让声音为人类服务24张PPT

2.4 让让声音为人类服务声音为人类服务新课导入新课导入一、声音与音乐歌咏比赛 音乐，是流动的艺术，是人类心灵的语言。音乐家利用不同的音调、响度、配上伴乐、和声等，组成不同的旋律音乐合成器 现在，利用计算机技术进行音乐的数字合成，已经能够逼真地模仿出各种声音，更好地满足了人们的文化艺术享受。新课导入新课导入二、声音与建筑回音壁新课导入新课导入二、声音与建筑三音石 如果你站在这块台阶上拍一下手，你就能听到三次，或者更多次连续拍手的声音。 天坛的四周围墙很高，而且坚硬光滑，能够很好地反射声音；墙又是圆形的，三音石正好放在圆的中心处。当你拍了一下手后，声音从空气中向四周传播，遇到围墙后，反射回来，这些经反射回来的声音又都经过位于圆心的三音石。所以，我们站在三音石上拍手，就会听到清晰的回音，而且回音特别响。 反射回来的声音还有一个特点，它经过圆心后继续向前走，一直传到对面围墙上，经过第二次反射又回到三音石。这样，我们就听到了第二次、第三次，甚至更多次的声音了，这里除你拍手的那次声音是原始声音，其余的都是回音。新课导入新课导入二、声音与建筑圜丘 站在圜丘台中间的圆心石上轻轻唤一声，就立即从四面八方传来回声，好似众人齐鸣，一呼百应。封建帝王附会说这是皇天上帝在向凡人发出“圣谕”。其实，这种现象是声音的反射现象。从天心石发出的声音传到四周的石栏以后，就同时从四周迅速反射回来，声波振动较大；又由于圜丘坛的半径较短，所以回声很快。据测试，从发音到声波返回到圆心的时间，总共只有0.07秒，所以站在圆心石上的人听起来，声音格外响亮。因此，圜丘坛上的圆心石又称为“亿兆景从石”。新课导入新课导入二、声音与建筑 音乐厅采用不同的吸声材料，设置不同方向的反射板，使人们听到的声音更为清晰、丰满。蜂窝状吸声材料小资料小资料双耳效应 由于同一个声音传到双耳的时间、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“双耳效应”，如图a所示。 播放立体声音乐时，通过放在不同位置的几个音箱，能使人感觉到“立体声”效果，如图b所示。ab新课导入新课导入三、听不见的声音 自然界的声现象实在是太多了。除了人类，动物中也有不少是利用声的高手。你能举出一些例子吗？大象利用次声波交流蝙蝠利用超声波捕食新课教学新课教学三、听不见的声音三、听不见的声音 （1）超声波作为信息的载体 定义：振动频率高于20000Hz的声音，叫超声波。 蝙蝠在飞行时会发出超声波，这些超声波碰到墙壁或昆虫时会反弹回来，根据回声到来的方位和时间，蝙蝠可以确定目标的位置。蝙蝠靠超声波发现昆虫新课教学新课教学 回声定位：采用“回声定位”原理制成的超声导盲仪可以探测障碍物，帮助盲人出行；倒车雷达更是在汽车上得到了广泛的应用。倒车雷达 超声导盲仪 三、听不见的声音三、听不见的声音新课教学新课教学蝙蝠利用超声波来回声定位声声呐呐利用仿生学探测海深、海底暗礁等探测鱼群、潜艇位置等绘水下数千米地形图三、听不见的声音三、听不见的声音新课教学新课教学 医生用B型超声波诊断仪向病人体内发射超声波，反射波携带的信息经过处理后显示在屏幕上。这就是常说的“B超”。 “B超”原理超声波诊断仪 胎儿的B超图像 三、听不见的声音三、听不见的声音新课教学新课教学 超声波探伤仪是利用超声波能透入金属材料的深处，并由一界面进入另一界面时，在界面边缘发生反射的特点来检查零件缺陷的一种方法。 拓展：超声波探伤仪超声波探伤仪 新课教学新课教学 （2）利用超声波的能量形式 声波传递能量在生产、生活中的应用超声波清洗眼镜超声波碎石机三、听不见的声音三、听不见的声音新课教学新课教学 定义：振动频率低于20Hz的声音，叫做次声。三、听不见的声音三、听不见的声音 （3）次声 应用：利用次声定位系统可以确定火箭发射和着陆地点的位置，利用次声监测系统可以判断出核爆的时间、地点、强度乃至爆炸方式。有一种叫“水母耳”的次声预报仪，可以用于干预报台风、火山和地震活动。次声武器新课教学新课教学三、听不见的声音三、听不见的声音 （4）次声的危害：次声波会干扰人的神经系统正常功能，危害人体健康。一定强度的次声波，能使人头晕、恶心、呕吐、丧失平衡感甚至精神沮丧。小资料小资料 890年，一艘名叫“马尔波罗号”帆船在从新西兰驶往英国的途中，突然神秘地失踪了。20年后，人们在火地岛海岸边发现了它。奇怪的是，船上的东西都原封未动，完好如初。船长航海日记的字迹仍然依稀可辨；就连那些死已多年的船员，也都“各在其位“，保持着当年在岗时的“姿势”； 1948年初，一艘荷兰货船在通过马六甲海峡时，一场风暴过后，全船海员莫名其妙地死光；在匈牙利鲍拉得利山洞入口， 3名旅游者齐刷刷地突然倒地，停止了呼吸. 上述惨案，引起了科学家们的普遍关注，其中不少人还对船员的遇难原因进行了长期的研究就以本文开头的那桩惨案来说，船员们是怎么死的？是死于天火或是雷击的吗？不是，因为船上没有丝毫燃烧的痕迹；是死于海盗的刀下的吗？不！遇难者遗骸上没有看到死前打斗的迹象；是死于饥饿干渴的吗？也不是！船上当时贮存着足够的食物和淡水至于前面提到的第二桩和第三桩惨案，是自杀还是他杀？死因何在？凶手是谁？检验的结果是：在所有遇难者身上，都没有找到任何伤痕，也不存在中毒迹象。显然，谋杀或者自杀之说已不成立。那么，是以疾病一类心脑血管疾病的突然发作致死的吗？法医的解剖报告表明，死者生前个个都很健壮！经过反复调查，终于弄清了制造上述惨案的“凶手”，是一种为人们所不很了解的次声声波。小资料小资料 50年前，美国一个物理学家罗伯特伍德专门为英国伦敦一家新剧院做音响效果检查，当剧场开演后，罗伯特伍德悄悄打开了仪器，仪器无声无息地在工作着。不一会儿，剧场内一部分观众便出现了惶惶不安的神情，并逐渐蔓延至整个剧场，当他关闭仪器后，观众的神情才恢复正常。这就是著名的次声波反应试验。 原来，人体内脏固有的振动频率和次声频率相近似（0.01-20赫），倘若外来的次声频率与体内脏的振动频率相似或相同，就会引起人体内脏的“共振”，从而使人产生上面提到的头晕、烦躁、耳鸣、恶心等等一系列症状。特别是当人的腹腔、胸腔等固有的振动频率与外来次声频率一致时，更易引起人体内脏的共振，使人体内脏受损而丧命。前面开头提到的发生在马六甲海峡的那桩惨案，就是因为这艘货船在驶近该海峡时，恰遇上海上起了风暴，风暴与海浪摩擦，产生了次声波。次声波使人的心脏及其它内脏剧烈抖动、狂跳，以致血管破裂，最后促使死亡。 因此，科学家们发现，当次声波的振荡频率与人们的大脑节律相近，且引起共振时，能强烈刺激人的大脑，轻者恐惧，狂癫不安。重者突然晕厥或完全丧失自控能力，乃至死亡。当次声波振荡频率与人体内脏器官的振荡节律相当，而当人处在强度较高的次声波环境中，五脏六腑就会发生强烈的共振。刹那间，大小血管就会一齐破裂，导致死亡。 正因为次声波对人体能造成危害，世界上有许多国家已明确将其列为公害之一，并规定了最大允许次声波的标准。并从声源、接受噪声、传播途径入手，实施了可行的防治方法。新课教学新课教学 从环境保护的角度来说，一切干扰人们休息、学习和工作的声音，即对身心健康，特别是对听觉有损害的声音都是噪声。 从物理学角度：乐音的波形规则，其声音使人觉得好听；噪声的波形杂乱，其声音会使人厌烦。三、控制和减少恼人的噪声三、控制和减少恼人的噪声 （1）噪声乐音的波形噪声的波形新课教学新课教学 噪声污染已成为当代世界的四大污染之一，若长期在80100dB的噪声环境中工作和学习，听觉会迟钝，甚至耳朵变聋。噪声还能诱发多种疾病，严重时会导致死亡。 在主要道路上设置噪声监测设备监测噪声。四、控制和减少恼人的噪声四、控制和减少恼人的噪声 （2）噪声的危害新课教学新课教学四、控制和减少恼人的噪声四、控制和减少恼人的噪声 （3）噪声的控制：消声、吸声和隔声吸声吸声-录音室墙面上装有吸声材料录音室墙面上装有吸声材料消声消声-给汽车的排气管加消音器给汽车的排气管加消音器隔声隔声高架道路两旁装有隔音板高架道路两旁装有隔音板典型典型例题例题例：在医院、学校和科学研究部门附近，有如图所示禁鸣喇叭的标志。在下列方法中，与这种控制噪声的方法相同的是（） A在摩托车上安装消声器 B在道路旁设置隔声板C工人戴上防噪声耳罩 D上课时关闭教室的门窗 A典型典型例题例题例：下列现象或做法中不能说明声可以传递能量的是( ) A. 蝙蝠靠超声波捕食 B. 利用超声波消除肾结石患者的结石 C. 用声波清洗精细的机械 D. 人突然暴露在150dB的噪声环境中，鼓膜破裂出血 A课堂小结课堂小结一、声音与音乐二、声音与建筑三、听不见的声音四、控制和减少恼人的噪声