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第二章聲音與環(huán)境 第4節(jié)讓聲音為人類服務(wù) 課堂講解 課時(shí)流程 聲音與音樂 建筑聽不見的聲音控制和減少惱人的噪聲 課后作業(yè) 逐點(diǎn)導(dǎo)講練 課堂小結(jié) 當(dāng)堂作業(yè) 1 2 1 知識(shí)點(diǎn) 聲音與音樂 建筑雙耳效應(yīng) 知1 導(dǎo) 學(xué)習(xí)了聲音的產(chǎn)生 傳播和它的一些特性后 我們就可以有目的地利用和控制聲音 使它為人類服務(wù) 知1 講 音樂家運(yùn)用不同的響度和音調(diào) 配上伴音 和聲等 組成不同的旋律 1 聲音與音樂 知1 講 對(duì)音樂的研究也推動(dòng)了音樂的發(fā)展 現(xiàn)在利用計(jì)算機(jī)技術(shù)進(jìn)行音樂的數(shù)字合成 已經(jīng)能夠逼真地模仿各種聲音 知1 講 2 聲音與建筑 知道了聲音的產(chǎn)生 傳播和它的一些特性后 人們就可以有目的地利用聲音 讓聲音為人類服務(wù) 知1 講 我國不少古建筑巧妙地利用聲學(xué)知識(shí) 左圖是我國著名的 回音壁 和 三音石 利用聲音的反射原理 知1 講 知1 講 中國國家大劇院 知1 講 很多大禮堂 音樂廳的墻壁都會(huì)做成凹凸不平的蜂窩狀 這是為什么呢 減少聲音的反射 知1 講 雙耳效應(yīng) 人通過雙耳效應(yīng)能夠判斷聲源的方位 如圖 a 用兩個(gè)音箱不同方位和距離處播放音樂 能使人感覺有 立體志 效果 如圖 b 知1 講 北京天壇的 回音壁 和 三音石 是利用了聲音的 原理產(chǎn)生了奇妙的聲現(xiàn)象 現(xiàn)代建筑中的禮堂 音樂廳等通過采用不同的 材料 設(shè)置不同方向的 等 使聽到的聲音更清晰 豐滿 例1 反射 吸聲 反射板 知1 講 解析 回音壁 和 三音石 都是回聲在建筑上的應(yīng)用 都利用了聲音的反射原理 音樂廳等一方面要吸收一些噪聲 另一方面要使聲音進(jìn)行多次反射以增強(qiáng)聲音的效果 知1 講 總結(jié) 現(xiàn)代建筑如禮堂 音樂廳等 都有很高的聲學(xué)要求 它們通過采用不同的吸聲材料 設(shè)置不同方向的反射板等 使人們聽到的聲音更為清晰 豐滿 知1 練 我國古代宮廷中有一種叫 編鐘 的樂器 能夠演奏出各種悅耳動(dòng)聽的音樂 一組 編鐘 包括很多形狀相同 而大小不同的鐘 敲打時(shí)各自能發(fā)出不同的聲音 這些聲音 A 只能是響度不同B 只能是音調(diào)不同C 只能是音色不同D 可以做到音調(diào) 響度都不同 1 D 知1 練 我們都有這樣的親身經(jīng)歷 大雪過后 大地披上厚厚的銀裝 這時(shí)你會(huì)發(fā)現(xiàn)周圍特別寧靜 這是因?yàn)檠┑乩锏奈⒖啄芪章曇?根據(jù)這一描述 你認(rèn)為會(huì)堂 劇院的墻壁做成凹凸不平的形狀 或采用蜂窩狀的材料 這主要是為了 A 減弱聲波的反射B 增強(qiáng)聲波的反射C 增大聲音的響度D 裝飾美觀 2 A 2 知識(shí)點(diǎn) 聽不見的聲音 知2 講 人耳只能對(duì)20Hz 20000Hz的聲音產(chǎn)生聽覺 高于20000Hz的聲音叫做超聲 低于20Hz的聲音 叫做次聲 超聲特點(diǎn) 傳播距離遠(yuǎn) 方向性強(qiáng) 穿透能力強(qiáng) 能量大且密集 知2 講 蝙蝠利用超聲波進(jìn)行捕食 醫(yī)學(xué)上 利用超聲波可以檢查胎兒的情況 知2 講 超聲波焊接機(jī) 超聲波清洗機(jī) 知2 講 超聲波碎石機(jī) 聲吶測探 知2 講 思考 超聲應(yīng)用很廣泛 那么次聲有哪些特點(diǎn)和應(yīng)用呢 次聲波特點(diǎn) 頻率低 能量損失小 能傳的很遠(yuǎn) 次聲波的來源 地震 火山噴發(fā) 海嘯 臺(tái)風(fēng)等災(zāi)害 核爆炸 導(dǎo)彈發(fā)射等 知2 講 龍卷風(fēng)發(fā)生前有次聲波輻射 泥石流發(fā)生前有次聲波輻射 知2 講 核爆炸有次聲波發(fā)生 導(dǎo)彈發(fā)射有次聲波發(fā)生 知2 講 次聲波應(yīng)用 監(jiān)測核試驗(yàn) 監(jiān)測海洋溫度 預(yù)測火山噴發(fā) 龍卷風(fēng) 雷暴 泥石流 地震等自然災(zāi)害 知2 講 四川南充 某種昆蟲靠翅膀振動(dòng)發(fā)聲 如果這種昆蟲的翅膀在10s內(nèi)振動(dòng)了3500次 則它振動(dòng)的頻率是 Hz 人類 填 能 或 不能 聽到這種聲音 例2 350 能 知2 講 解析 頻率是物體1s振動(dòng)的次數(shù) 昆蟲的翅膀在10s內(nèi)振動(dòng)了3500次 因此昆蟲的翅膀振動(dòng)頻率為3500次 10s 350次 s 350Hz 人類能聽到的聲音頻率范圍是20 20000Hz 350Hz在人類能聽到的頻率范圍內(nèi) 所以能聽到 知2 講 總結(jié) 判斷某種聲音人類能不能聽見 必須首先計(jì)算這種聲音的頻率 然后將其和可聽聲的頻率相對(duì)比 如果在可聽聲的頻率之外 人耳聽不見 知2 練 1 如圖所示 汽車正在使用倒車?yán)走_(dá) 以下說法錯(cuò)誤的是 A 倒車?yán)走_(dá)利用了聲波的反射B 倒車?yán)走_(dá)利用了超聲波傳遞信息C 倒車?yán)走_(dá)是高科技產(chǎn)品 不振動(dòng)也可以發(fā)聲D 倒車?yán)走_(dá)能以聲音或者更為直觀的顯示告知駕駛員周圍障礙物的情況 C 知3 講 3 知識(shí)點(diǎn) 控制和減少惱人的噪聲 知3 講 歸納 雜亂無章的聲音就是噪聲 1 從物理學(xué)角度看 噪聲來源于雜亂無章的不規(guī)則振動(dòng) 2 從環(huán)境保護(hù)角度看 一切干擾人們學(xué)習(xí) 休息和工作的聲音都是噪聲 定義 知3 講 1 噪聲的來源交通噪聲 汽車 摩托車的鳴叫聲 車輪與路面的摩擦聲 火車 飛機(jī)等巨大響聲 工業(yè)噪聲 發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)聲 電鋸 機(jī)床 電鉆 工地爆破聲等等 施工噪聲 筑路 蓋樓 打樁等居民噪聲 家用電器的工作聲 人的說話 哭笑聲等 知3 講 2 樂音與噪聲的波形圖比較 樂音的波形 噪聲的波形 知3 講 知3 講 思考 既然噪聲的危害這么大 那我們?cè)谏钪杏心男┓椒▉砜刂坪蜏p弱噪聲呢 分析 聲音的產(chǎn)生到引起聽覺的三個(gè)階段 聲源產(chǎn)生聲音 在空氣等介質(zhì)傳播 耳膜振動(dòng) 所以要控制和減弱噪聲就要從這三個(gè)階段入手 知3 講 噪聲體系 發(fā)生 傳播 接收 減弱噪聲 控制噪聲源 阻斷噪聲傳播 在人耳處減弱 噪聲的控制 知3 講 減弱噪聲的方法 1 在聲源處減弱 2 在傳播過程中減弱 3 在人耳處減弱 甲摩托車的消聲器 乙穿過北京動(dòng)物園的 隔音蛟龍 丙工廠用的防噪聲耳罩 知3 講 武漢 學(xué)生們正在教室內(nèi)上課 為了減小校園外汽車的噪聲對(duì)教學(xué)的干擾 下列措施可行的是 A 在校園周圍植樹B 將教室的窗戶打開C 在教室內(nèi)安裝噪聲監(jiān)測裝置D 每個(gè)學(xué)生都戴一個(gè)防噪聲耳罩 A 例3 知3 講 解析 減弱噪聲的途徑主要有 在聲源處減弱 在傳播過程中減弱 在人耳處減弱 A選項(xiàng)中 通過植樹可以阻斷噪聲的傳播 所以可以減小校園外汽車的噪聲對(duì)教學(xué)的干擾 知3 講 B選項(xiàng)中 將窗戶打開后 噪聲對(duì)教學(xué)的干擾會(huì)更大 C選項(xiàng)中 噪聲監(jiān)測裝置只能顯示聲音的強(qiáng)弱 不能減弱噪聲 D選項(xiàng)中 學(xué)生戴上防噪聲耳罩將影響聽課 所以A選項(xiàng)可行 聲音 樂音 建筑 超聲和次聲 應(yīng)用 噪聲 危害和控制 樂音是指動(dòng)聽的 令人愉悅的聲音 波形是有規(guī)律的 而噪聲是令人厭煩的聲音 波形是雜亂無章的 從環(huán)保角度來講 凡是影響人們正常學(xué)習(xí) 工作和休息的聲音都屬于噪聲 美妙的音樂聲有時(shí)也是噪聲 蝴蝶每秒振翅五六次 它所發(fā)出的聲音頻率低于20Hz 屬于 聲 海豚能發(fā)出頻率高于20000Hz的聲音 屬于 聲 對(duì)于這兩種聲音 人耳都 1 聽不到 次 超 2011年3月11曰 日本東海岸發(fā)生強(qiáng)烈地震 奪走了很多人的生命 在此類大災(zāi)難中 人們清理現(xiàn)場時(shí)很少發(fā)現(xiàn)有貓 狗 老鼠等動(dòng)物的尸體 猜測可能是動(dòng)物可以聽到地震即將來臨時(shí)產(chǎn)生的 聲波而提前逃避 但人卻聽不到 2 次 如圖所示 天壇公園的回音壁是我國建筑史上的一大奇跡 回音壁應(yīng)用的聲學(xué)原理是 A 聲音的反射使原聲增強(qiáng)B 聲音在不同介質(zhì)中的傳播速度不同C 聲音的音調(diào)不同D 發(fā)聲的物體在振動(dòng) 3 A 4 當(dāng)你坐在教室里專心學(xué)習(xí)時(shí) 忽然從身后傳來一陣說話聲 不用回頭去看 你一樣知道聲音是哪個(gè)方向傳來的 是哪個(gè)同學(xué)發(fā)出的 這里應(yīng)用到的物理知識(shí)是 A 雙耳效應(yīng) 音色B 響度 音調(diào)C 音調(diào) 音色D 心理感應(yīng) A 有一種電動(dòng)牙刷 它能發(fā)出超聲波 直達(dá)牙刷棕毛刷不到的地方 這樣刷牙既干凈又舒服 關(guān)于電動(dòng)牙刷 說法正確的是 A 刷牙時(shí) 人聽不到超聲波 是因?yàn)槌暡ú荒茉诳諝庵袀鞑 超聲波的音調(diào)很低 所以人聽不到C 超聲波不是由物體振動(dòng)產(chǎn)生的D 超聲波能傳遞能量 5 D 6 聲能夠傳遞 信息 和 能量 下面事例中 主要利用聲傳遞 能量 的是 A 利用超聲波給金屬工件探傷B 醫(yī)生通過聽診器給病人診病C 通過聲學(xué)儀器接收到的次聲波等信息判斷地震的方位和強(qiáng)度D 利用超聲波排除人體內(nèi)的結(jié)石 D