初中物理知識(shí)點(diǎn):控制噪聲的途徑

編輯: 逍遙路 關(guān)鍵詞: 初中物理 來源: 高中學(xué)習(xí)網(wǎng)

控制噪聲的途徑有:














措施實(shí)例
防止噪聲產(chǎn)生(在聲源處減弱)改造噪聲大的機(jī)器或換用噪聲小的設(shè)備;給機(jī)器加橡皮墊來吸收它的振動(dòng):給汽車和摩托車安裝消聲器等
在傳播路徑上隔離和吸收聲波(即阻斷它的傳播)在馬路和住宅間設(shè)立屏障或植樹造林
防止噪聲進(jìn)入耳朵 (在人耳處減弱)人在工作時(shí)要佩戴個(gè)人防護(hù)用具,如耳塞、耳罩、防聲頭盔等



噪聲現(xiàn)象的識(shí)別與控制措施的判斷方法:
(1)明確噪聲的含義

(2)從物理學(xué)角度和環(huán)保角度兩個(gè)方面理解噪聲

(3)減少噪聲的三個(gè)途徑
可以在聲源處(消聲)、傳播過程中(吸聲)和人耳處(隔聲)減弱。

噪聲的利用:
噪聲一向?yàn)槿藗兯鶇拹。但是,隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,人們也能利用噪聲造福人類。

(1)利用噪聲除草
科學(xué)家發(fā)現(xiàn),不同的植物對(duì)不同的噪聲敏感程度不一樣。根據(jù)這個(gè)道理,人們制造出噪聲除草器。這種噪聲除草器發(fā)出的噪聲能使雜草的種子提前萌發(fā),這樣就可以在作物生長之前用藥物除掉雜草,用“欲擒故縱”的妙策,保證作物的順利生長。

(2)利用噪聲發(fā)電
噪聲是一種能量的污染,比如噪聲達(dá)到160dB的噴氣式飛機(jī),其聲功率約為10000W;噪聲達(dá)140dB的大型鼓風(fēng)機(jī),其聲功率約為100W!熬凵晨沙伤,這自然引起新能源開發(fā)者的興趣?茖W(xué)家發(fā)現(xiàn)人造鈮酸鋰具有在高頻高溫下將聲能轉(zhuǎn)變成電能的特殊功能。科學(xué)家還發(fā)現(xiàn),當(dāng)聲波遇到屏障時(shí),聲能會(huì)轉(zhuǎn)化為電能,英國的學(xué)者就是根據(jù)這一原理,設(shè)計(jì)制造了鼓膜式聲波接收器,將接收器與能夠增大聲能、集聚能量的共鳴器連接,當(dāng)從共鳴器來的聲能作用于聲電轉(zhuǎn)換器時(shí),就能發(fā)出電來.看來,利用環(huán)境噪聲發(fā)電已指日可待。

(3)利用噪聲來制冷
大家都知道,電冰箱能制冷,但令人鼓舞的是,世界上正在開發(fā)一種新的制冷技術(shù),即利用微弱的聲振動(dòng)來制冷的新技術(shù),第一臺(tái)樣機(jī)已在美國試制成功。在一個(gè)結(jié)構(gòu)異常簡單,直徑不足1m的圓筒里疊放著幾片起傳熱作用的玻璃纖維板,筒內(nèi)充滿氦氣或其他氣體。筒的一端封死,另一端用有彈性的隔膜密閉,隔膜上的一根導(dǎo)線與磁鐵式音圈連接,形成一個(gè)微傳聲器,聲波作用于隔膜,引起來回振動(dòng),進(jìn)而改變筒內(nèi)氣體的壓力。由于氣體壓縮時(shí)變熱,膨脹時(shí)冷卻,這樣制冷就開始了,不難設(shè)想,今后的住宅、廠房等建筑物如能加以考慮這些因素,即可一舉降伏噪聲這一無形的禍害,為住宅、廠房等建筑物降溫消暑。

(4)利用噪聲除塵
美國科研人員研制出一種功率為2kW的除塵報(bào)警器,它能發(fā)出頻率2000Hz、聲強(qiáng)為160dB的噪聲,這種裝置可以用于煙囪除塵,控制高溫、高壓、高腐蝕環(huán)境中的塵粒和大氣污染。

(5)利用噪聲克敵
利用噪音還可以制服頑敵,已研制出一種“噪音彈”,能在爆炸間釋放出大量噪音波,麻痹人的中樞神經(jīng)系統(tǒng),使人暫時(shí)昏迷,該彈可用于對(duì)付恐怖分子,特別是劫機(jī)犯等。

(6)利用噪聲診病
美妙、悅耳的音樂能治病,這已為大家所熟知。但噪聲怎么能用于診病呢?科學(xué)家制成一種激光聽力診斷裝置,它由光源、噪聲發(fā)生器和電腦測試器三部分組成。使用時(shí),它先由微型噪聲發(fā)生器產(chǎn)生微弱短促的噪聲,振動(dòng)耳膜,然后微型電腦就會(huì)根據(jù)回聲,把耳膜功能的數(shù)據(jù)顯示出來,供醫(yī)生診斷。它測試迅速,不會(huì)損傷耳膜,沒有痛感,特別適合兒童使用。此外,還可以用噪聲測溫法來探測人體的病灶。

(7)利用噪聲有源消聲
通常所采用的三種降噪措施,即在聲源處降噪、在傳播過程中降噪及在人耳處降噪,都是消極被動(dòng)的。為了積極主動(dòng)地消除噪聲,人們發(fā)明了“有源消聲”這一技術(shù)。它的原理是:所有的聲音都由一定的頻譜組成,如果可以找到一種聲音,其頻譜與所要消除的噪聲完全一樣,只是相位剛好相反(相差180°),就可以將這噪聲完全抵消掉。關(guān)鍵就在于如何得到那抵消噪聲的聲音。實(shí)際采用的辦法是:從噪聲源本身著手,設(shè)法通過電子線路將原噪聲的相位倒過來。由此看來,有源消聲這一技術(shù)實(shí)際上是“以毒攻毒”。


相關(guān)初中物理知識(shí)點(diǎn):聲音的等級(jí)和噪聲的危害

聲音的等級(jí)
人們用分貝為單位來表示聲音強(qiáng)弱的等級(jí),0dB是聽到的最弱聲,30~40dB是較理想的安靜環(huán)境,超過50dB就會(huì)影響睡眠,70dB以上會(huì)干擾談話,影響工作效率,長期生活在90dB以上的噪聲環(huán)境中,會(huì)影響聽力;如果突然暴露在高達(dá)150dB的噪聲環(huán)境中,鼓膜會(huì)破裂出血,雙耳完全失去聽力。

等級(jí)分類:
































































分貝(dB)的級(jí)別和一般噪音的危險(xiǎn)接觸時(shí)間
分貝指數(shù)聲音例子
0人類可聽見的最小聲音
10正常呼吸
20在5英尺內(nèi)竊竊私語
30安靜的圖書館、輕聲細(xì)談
40客廳、安靜的辦公室、遠(yuǎn)離路況的臥室
50近距離的輕微路況、冰箱、微風(fēng)
60距離20英尺的冷氣機(jī)、談天、縫紉機(jī)
70繁忙交通、辦公室制表器、吵鬧的餐廳。在此分貝水平下,若您經(jīng)常聽到這些嘈雜的聲音,或許會(huì)影響您的聽覺。
80地下鐵、鬧市繁忙交通、距離2英尺的鬧鐘、介于85至115分貝的汽艇、工廠吵雜聲。若您常接觸這些噪音超過8小時(shí)都會(huì)對(duì)身體不利。
90鏟車、介于95至120分貝的摩托車、99分貝的雪地摩托車、家用電器吵雜聲、工具、割草機(jī)。當(dāng)噪音聲量不斷提高,“安全性”的接觸時(shí)間也會(huì)相繼降低;損傷可在少于8小時(shí)內(nèi)發(fā)生。
100鋸鏈、介于105至120分貝的立體聲耳機(jī)、風(fēng)鉆。即使只持續(xù)2個(gè)小時(shí)接觸100分貝都會(huì)帶來傷害,此外,每增每5分貝,“安全時(shí)間”將會(huì)減少一半。
110娛樂中心可達(dá)至110分貝。
120站在搖滾樂隊(duì)演唱會(huì)喇叭前、健身俱樂部、有氧運(yùn)動(dòng)室、拋砂、高達(dá)118分貝的電影院、高達(dá)127分貝的體育活動(dòng)、雷聲。此危險(xiǎn)性傷害會(huì)立即發(fā)生:接觸120分貝可損傷您的耳朵。
130兒童玩具所發(fā)出的聲音高達(dá)135至150分貝之間、交響樂隊(duì)、賽車、電鉆、電動(dòng)鉆機(jī)。
140介于150至167分貝的槍聲、飛機(jī)起飛、140分貝或以上的“奏著音樂的車輛”、自行車警笛。接觸的時(shí)間長短都會(huì)帶來傷害;140分貝的聲音可導(dǎo)致耳朵立即感覺疼痛。
150噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)起飛、介于125至155分貝的炮竹聲,平均距離為10英尺、玩具手槍、氣球爆裂。
160煙火(距離3英尺內(nèi))、步槍、手槍
170獵槍
180火箭發(fā)射臺(tái)。若在沒有護(hù)耳的情況下,此噪音水平可造成無法逆轉(zhuǎn)的的損傷:喪失聽力是無可避免了。


聽見與聽不見
正常人能夠聽見20Hz到20000Hz的聲音,而老年人的高頻聲音減少到10000Hz(或可以低到6000Hz)左右。人們把頻率高于20000Hz的聲音稱為超聲波,低于20Hz的稱為次聲波。超聲波(高于20000Hz)和正常聲波(20Hz-20000Hz)遇到障礙物后會(huì)向原傳播方向的反方向傳播,而部分次聲波(低于20Hz)可以穿透障礙物,俄羅斯在北冰洋進(jìn)行的核試驗(yàn)產(chǎn)生的次聲波曾經(jīng)環(huán)繞地球6圈。超低頻率次聲波比其他聲波(10Hz以上的聲波)更具對(duì)人的破壞力,一部分可引起人體血管破裂導(dǎo)致死亡,但是這類聲波的產(chǎn)生條件極為苛刻,能讓人遇上的幾率很低。人的發(fā)聲頻率在100Hz(男低音)到10000Hz(女高音)范圍內(nèi)。
蝙蝠就能夠聽見頻率高達(dá)120000赫茲的超聲波,它發(fā)出的聲波頻率也可達(dá)到120000赫茲。蝙蝠發(fā)出的聲音,頻率通常在45000赫茲到90000赫范圍內(nèi)。狗能夠聽見高達(dá)50000赫茲的超聲波,貓能夠聽見高達(dá)60000赫茲以上的超聲波,但是狗和貓發(fā)出的聲音,都在幾十到幾千赫茲的范圍內(nèi)。
蝴蝶翅膀扇動(dòng)頻率很小,每秒大約5次。所以我們一般聽不到蝴蝶翅膀扇動(dòng)的聲音。

噪聲的危害
(1)干擾休息和睡眠、影響工作效率
①干擾休息和睡眠。休息和睡眠是人們消除疲勞、恢復(fù)體力和維持健康的必要條件。但噪聲使人不得安寧,難以休息和入睡。當(dāng)人輾轉(zhuǎn)不能入睡時(shí),便會(huì)心態(tài)緊張,呼吸急促,脈搏跳動(dòng)加劇,大腦興奮不止,第二天就會(huì)感到疲倦,或四肢無力。從而影響到工作和學(xué)習(xí),久而久之,就會(huì)得神經(jīng)衰弱癥,表現(xiàn)為失眠、耳鳴、疲勞。人進(jìn)入睡眠之后,即使是40-50分貝較輕的噪聲干擾,也會(huì)從熟睡狀態(tài)變成半熟睡狀態(tài)。人在熟睡狀態(tài)時(shí),大腦活動(dòng)是緩慢而有規(guī)律的,能夠得到充分的休息;而半熟睡狀態(tài)時(shí),大腦仍處于緊張、活躍的階段,這就會(huì)使人得不到充分的休息和體力的恢復(fù)。
②使工作效率降低。研究發(fā)現(xiàn),噪聲超過85分貝,會(huì)使人感到心煩意亂,人們會(huì)感覺到吵鬧,因而無法專心地工作,結(jié)果會(huì)導(dǎo)致工作效率降低。

(2)損傷聽覺、視覺器官
我們都有這樣的經(jīng)驗(yàn),從飛機(jī)里下來或從鍛壓車間出來,耳朵總是嗡嗡作響,甚至聽不清對(duì)方說話的聲音,過一會(huì)兒才會(huì)恢復(fù)。這種現(xiàn)象叫做聽覺疲勞,是人體聽覺器官對(duì)外界環(huán)境的一種保護(hù)性反應(yīng)。如果人長時(shí)間遭受強(qiáng)烈噪聲作用,聽力就會(huì)減弱,進(jìn)而導(dǎo)致聽覺器官的器質(zhì)性損傷,造成聽力下降。

①損害心血管。噪聲是心血管疾病的危險(xiǎn)因子,噪聲會(huì)加速心臟衰老,增加心肌梗塞發(fā)病率。醫(yī)學(xué)專家經(jīng)人體和動(dòng)物實(shí)驗(yàn)證明,長期接觸噪聲可使體內(nèi)腎上腺分泌增加,從而使血壓上升,在平均70分貝的噪聲中長期生活的人,可使其心肌梗塞發(fā)病率增加30%左右,特別是夜間噪音會(huì)使發(fā)病率更高。調(diào)查發(fā)現(xiàn),生活在高速公路旁的居民,心肌梗塞率增加了30%左右。調(diào)查1101名紡織女工,高血壓發(fā)病率為7.2%,其中接觸強(qiáng)度達(dá)100分貝噪聲者,高血壓發(fā)病率達(dá)15.2%。
②強(qiáng)的噪聲可以引起耳部的不適,如耳鳴、耳痛、聽力損傷。據(jù)測定,超過115分貝的噪聲還會(huì)造成耳聾。據(jù)臨床醫(yī)學(xué)統(tǒng)計(jì),若在80分貝以上噪音環(huán)境中生活,造成耳聾者可達(dá)50%。醫(yī)學(xué)專家研究認(rèn)為,家庭噪音是造成兒童聾啞的病因之一。噪聲對(duì)兒童身心健康危害更大。因兒童發(fā)育尚未成熟,各組織器官十分嬌嫩和脆弱,不論是體內(nèi)的胎兒還是剛出世的孩子,噪聲均可損傷聽覺器官,使聽力減退或喪失。據(jù)統(tǒng)計(jì),當(dāng)今世界上有7000多萬耳聾者,其中相當(dāng)部分是由噪聲所致。專家研究已經(jīng)證明,家庭室內(nèi)噪音是造成兒童聾啞的主要原因,若在85分貝以上噪聲中生活,耳聾者可達(dá)5%。
③噪聲對(duì)視力的損害。人們只知道噪聲影響聽力,其實(shí)噪聲還影響視力。試驗(yàn)表明:當(dāng)噪聲強(qiáng)度達(dá)到90分貝時(shí),人的視覺細(xì)胞敏感性下降,識(shí)別弱光反應(yīng)時(shí)間延長;噪聲達(dá)到95分貝時(shí),有40%的人瞳孔放大,視模糊;而噪聲達(dá)到115分貝時(shí),多數(shù)人的眼球?qū)饬炼鹊倪m應(yīng)都有不同程度的減弱。所以長時(shí)間處于噪聲環(huán)境中的人很容易發(fā)生眼疲勞、眼痛、眼花和視物流淚等眼損傷現(xiàn)象。同時(shí),噪聲還會(huì)使色覺、視野發(fā)生異常。調(diào)查發(fā)現(xiàn)噪聲對(duì)紅、藍(lán)、白三色視野縮小80%。

(3)對(duì)人體的生理影響
噪聲是一種惡性刺激物,長期作用于人的中樞神經(jīng)系統(tǒng),可使大腦皮層的興奮和抑制失調(diào),條件反射異常,出現(xiàn)頭暈、頭痛、耳鳴、多夢(mèng)、失眠、心慌、記憶力減退、注意力不集中等癥狀,嚴(yán)重者可產(chǎn)生精神錯(cuò)亂。這種癥狀,藥物治療療效很差,但當(dāng)脫離噪聲環(huán)境時(shí),癥狀就會(huì)明顯好轉(zhuǎn)。噪聲可引起植物神經(jīng)系統(tǒng)功能紊亂,表現(xiàn)在血壓升高或降低,心率改變,心臟病加劇。噪聲會(huì)使人唾液、胃液分泌減少,胃酸降低,胃蠕動(dòng)減弱,食欲不振,引起胃潰瘍。噪聲對(duì)人的內(nèi)分泌機(jī)能也會(huì)產(chǎn)生影響,如:導(dǎo)致女性性機(jī)能紊亂,月經(jīng)失調(diào),流產(chǎn)率增加等。噪聲對(duì)兒童的智力發(fā)育也有不利影響,據(jù)調(diào)查,3歲前兒童生活在75分貝的噪聲環(huán)境里,他們的心腦功能發(fā)育都會(huì)受到不同程度的損害,在噪聲環(huán)境下生活的兒童,智力發(fā)育水平要比安靜條件下的兒童低20%。噪聲對(duì)人的心理影響主要是使人煩惱、激動(dòng)、易怒,甚至失去理智。此外,噪聲還對(duì)動(dòng)物、建筑物有損害,在噪聲下的植物也生長不好,有的甚至死亡。

①損害心血管
②對(duì)女性生理機(jī)能的損害。女性受噪聲的威脅,還可以有月經(jīng)失調(diào)、流產(chǎn)及早產(chǎn)等,如導(dǎo)致女性性機(jī)能紊亂,月經(jīng)失調(diào),流產(chǎn)率增加等。專家們?cè)诠枮I、北京和長春等7個(gè)地區(qū)經(jīng)過為期3年的系統(tǒng)調(diào)查,結(jié)果發(fā)現(xiàn)噪聲不僅能使女工患噪聲聾,且對(duì)女工的月經(jīng)和生育均有不良影響。另外可導(dǎo)致孕婦流產(chǎn)、早產(chǎn),甚至可致畸胎。國外曾對(duì)某個(gè)地區(qū)的孕婦普遍發(fā)生流產(chǎn)和早產(chǎn)作了調(diào)查,結(jié)果發(fā)現(xiàn)她們居住在一個(gè)飛機(jī)場的周圍,禍?zhǔn)渍悄秋w起降落的飛機(jī)所產(chǎn)生的巨大噪聲。
③噪聲還可以引起如神經(jīng)系統(tǒng)功能紊亂、精神障礙、內(nèi)分泌紊亂甚至事故率升高。高噪聲的工作環(huán)境,可使人出現(xiàn)頭暈、頭痛、失眠、多夢(mèng)、全身乏力、記憶力減退以及恐懼、易怒、自卑甚至精神錯(cuò)亂。在日本,曾有過因?yàn)槭懿涣嘶疖囋肼暤拇碳ざ皴e(cuò)亂,最后自殺的例子。
④噪聲對(duì)兒童身心健康危害更大。因兒童發(fā)育尚未成熟,各組織器官十分嬌嫩和脆弱,不論是體內(nèi)的胎兒還是剛出世的孩子,噪聲均可損傷聽覺器官,使聽力減退或喪失。據(jù)統(tǒng)計(jì),當(dāng)今世界上有7000多萬耳聾者,其中相當(dāng)部分是由噪聲所致。專家研究已經(jīng)證明,家庭室內(nèi)噪音是造成兒童聾啞的主要原因,若在85分貝以上噪聲中生活,耳聾者可達(dá)5%。


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