专题2.3 声的利用--八年级物理人教版（上册）.doc

第二章 声现象 第3节 声的利用 1．超声和次声：人们把频率____________的声音叫超声波，把频率___________的声音叫次声波，人的听觉频率范围是_______________，超出这个范围，人无法感知，但有些动物却能感知到。如狗的听觉频率范围是15 Hz~50 000 Hz，大象能感受到自然界许多变化发生的___________。 2．声与信息 利用超声传递信息，很多情况下都是利用了超声波的__________。利用超声波传递信息的应用有很多方面，如医学上B超的应用；工业上利用超声波无损探测；军事上利用回声定位的原理制作声呐等。 3．声与能量 判断是否利用了声能传递能量，关键是看物体是否因声发生了__________（例如切割、打碎等），若发生了变化，则利用的是声能传递能量，若没有发生变化，则利用的是声能传递信息。 注意：利用声波传递信息和能量是完全不同的两个物理过程。利用声波传递__________是利用声波了解物体的某些特征；利用声波传递__________是指物体获得能量后，产生一系列的改变。学、科网 高于20 000 Hz 低于20 Hz 20 Hz~20 000 Hz 次声波 反射 变化 信息 能量 一、声的利用 【例题1】下列事例中利用声传递能量的是 A．通过声学仪器接收到的次声波判断地震的方位 B．利用超声导盲仪探测前进道路上的障碍物 C．利用超声波排除人体内的结石 D．利用超声波给金属工件探伤 参考答案：C 二、声的分类 （1） 次声波：频率小于20 Hz的声波。（大象可发出次声波；地震、台风、海啸、火山喷发均可产生次声波） （2）可听声：人耳可听到的机械波称为可听波，其频率在20 Hz~20 000 Hz之间。 （3）超声波：频率大于20 000 Hz的声波。（猫、狗、海豚、蝙蝠能听到） 【例题2】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中正确的是 A．超声波听起来比较高亢 B．次声波听起来比较低沉 C．次声波可以传递信息也可以传递能量 D．超声波可以传递信息但不能传递能量 参考答案：C 试题解析：人耳能听到的声音的频率范围是20~20 000 Hz，低于20 Hz的叫次声波，高于20 000 Hz叫超声波；由于超声波、次声波的频率都不在人的听觉频率范围，所以人听不到，故AB错误；次声波和超声波都是声波，声波既可以传递信息也可以传递能量，故C正确，D错误；故应选C。 1．下列关于声现象的说法中，正确的是 A．声波能够传递信息和能量 B．“声纹门锁”是依据声音的响度来识别的 C．声音的传播速度是340 m/s D．人们能听见地震时产生的次声波 2．声音可以传递信息、传递能量。下列声音的利用与其他三个不同的是 A．渔船上利用声呐探测鱼群 B．用电动超声波牙刷清理牙齿 C．用超声波对结石病人“排石” D．登雪山时不许高声讲话 3．下列有关声音的说法中，错误的是 A．敲击鼓面，看到鼓面上的泡沫颗粒跳动，说明声音是由物体的振动产生的 B．把正在响铃的闹钟放在玻璃罩内，逐渐抽出其中的空气，音量减弱，说明空气能够传声 C．直尺伸出桌面的长度越短，拨动时发出的声音音调越高，说明响度由频率决定 D．发声的扬声器外，烛焰晃动，说明声音可以传递能量 4．下面事例属于声音传递信息的是：___________________；属于声音传递能量的是：____________。 （1）用超声波探伤仪检测工件； （2）用听诊器给病人诊病； （3）利用超声波排除人体内的结石； （4）用超声波清洗牙齿； （5）用声音定位； （6）用回声进行测距。 5．为治理城市汽车乱鸣笛的违法现象，贵阳市交管局亮出新招：将声呐监控设备固定在道路旁，当接收到汽车鸣笛声时，声呐设备发出_________（选填“超声波”或“次声波”）对鸣笛车辆进行定位，再通过视频记录该车的违法信息。 6．如图甲所示，在医院里医生通过听诊器给病人诊病，是利用了声可以传递__________（选填“信息”或“能量”）的性质；另外，在医院里我们还经常看到如图乙所示的“静”字，其目的是提醒大家要注意控制好声音的___________（选填“音调”、“响度”、或“音色”），以免影响他人。 7．弹钢琴时手指按压不同的琴键是为了改变声音的__________；利用超声波清洗眼镜说明声波能够传递__________；利用声呐系统能测出海水的深度，利用此种方法不能测量地球和月球之间的距离，这是因为_____________。 8．我们生活在声音的世界里，声音由物体的__________产生，以_________的形式在介质中传播．倒车雷达利用____________（选填“超声波”或 “次声波”）探测障碍物，帮助司机倒车。 当人们在雪山中大声说话时，因为声音能传递___________，所以就有可能诱发雪崩。学/科网 9．如图所示，椭球形凹面镜反射产生的冲击波集中到胆结石上，能将结石粉碎，此现象表明声音具有_________。人们能听到声音的原理是声音通过_________传播进入耳道，引起鼓膜振动，传给大脑产生听觉。 10．声音在海水中的传播速度是1 530 m/s，为了开辟新航道，某科学探测船装有回声探测仪器，探测水下有无暗礁，如图所示，探测船发出的声音信号0.6 s后被探测仪器接收。 （1）探测船发出的声音为了有更好的回收效果，你猜想最好用什么声波？依据是什么？ （2）这种方法能不能用来测量月亮到地球的距离？为什么？ （3）通过计算说明海底障碍物到探测船舱底的距离是多少？ 11．声能够传递“信息”和“能量”。下面事例中，主要利用声传递“信息”的是 A．雪山地区大声呼喊可能会引发雪崩 B．爆竹声特别响会震得耳朵痛 C．铁路检修工人敲铁轨来判断螺栓是否松动 D．超声波加湿器将水打成水雾 12．在探究人耳怎样听到声音时，可以用肥皂膜模拟人耳的鼓膜，如图所示，当喇叭发声时，肥皂膜将 A．左右振动 B．向左运动 C．向右运动 D．静止不动 13．超声波已广泛应用于人们生活的各个领域。下列关于超声波利用中说法正确的是 A．用超声波查看零件内部结构说明超声波具有能量 B．用超声波除去人体内的结石说明超声波能传递信息 C．用B超查看胎儿的发育情况说明超声波能传递信息 D．用超声波清洗眼镜片说明超声波能传递信息 14．蝴蝶飞行时，能依靠翅膀振动发出次声波。与超声波相比，次声波的显著特点是 A．有较好的方向性 B．穿透能力较强 C．易于获得较集中的能量 D．很容易绕过障碍物 15．声，看不见，摸不着，有的声（如超声波和次声波）人们甚至无法听到。那么声真的能传递能量吗？为了弄清这个问题，小宇自己动手设计了一个简单的实验，但在实验设计时，小宇遇到两个问题，请你帮他解决： （1）选取什么作为声源？ 小宇有一个袖珍收音机、一支音叉、一套大功率组合音响，你认为小宇应选用_______________作为声源，理由是_________________________________________________。 （2）如何直观地表现声的能量？ 小宇想到了两种直观表现声能的方案：第一种，如图甲所示，在声源前放一个轻小的纸条，通过观察纸条是否运动来作出分析与判断：第二种，如图乙所示，在声源前放一支点燃的蜡烛，通过观察烛焰是否运动来作出分析与判断。你认为第_______种方案较好。理由是________________________________。 16．阅读下面的短文 潜艇的“耳目”——声呐 潜艇最大的特点是它的隐蔽性，作战时需要长时间在水下潜航，这就决定它不能浮出水面使用雷达观察，而只能依靠声呐进行探测，所以声呐在潜艇上的重要性更为突出，被称为潜艇的“耳目”。 声呐是利用水中声波对水下目标进行探测、定位和通信的电子设备，是水声学中应用广泛的一种重要装置。 声呐能够向水中发射声波，声波的频率大多在10 000 Hz~30 000 Hz之间，由于这种声波的频率较高，可以形成较强指向性。声波在水中传播时，如果遇到潜艇、水雷、鱼群等目标，就会被反射回来，反射回来的声波被声呐接收，根据声信号往返时间可以确定目标的距离。 声呐发出声波碰到的目标如果是运动的，反射回来的声波（下称“回声”）的音调就会有所变化，它的变化规律是：如果回声的音调变高，说明目标正向声呐靠拢；如果回声的音调变低，说明目标远离声呐。 请回答以下问题：学：科网 （1）人耳能够听到声呐发出的声波的频率范围__________Hz到__________Hz。 （2）①如果停在海水中的潜艇A发出的声波信号在8 s内接收到经B潜艇反射回来的信号，且信号频率不变，潜艇B与潜艇A的距离s是__________。（设声波在海水中传播速度为1 500 m/s） ②停在海水中的潜艇A继续监控潜艇B，突然接到潜艇B反射回来的声波频率是变低的，说明潜艇B与潜艇A的距离__________。 （3）在月球上能否用声呐技术测量物体间的距离？为什么？ 答：__________、_________________________。 17．（2018·常德）下列关于声现象的说法不正确的是 A．15 ℃时空气中的声速是340 m/s B．将要上钩的鱼会被岸上的说话声或脚步声吓跑，是因为水能传播声音 C．“低声细语”中的“低”描述的是声音的音调 D．超声波清洗机是利用声波传递能量 18．（2018·乐山）下列说法中，正确的是 A．声音在真空中传播速度最快 B．汽车安装的倒车雷达是利用电磁波工作的 C．超声波清洗眼镜，是利用了声波传递能量的性质 D．声源的振幅越大，音调越高 19．（2018·达州）关于声现象的说法正确的是 A．物体的振幅越大音调越高 B．声音在真空中的传播速度是340 m/s C．打雷时捂住耳朵可以防止雷声的产生 D．地震、火山喷发等自然现象都伴有次声波的产生 20．（2018·临沂）关于声现象的说法正确的是 A．物体振动越快，发出的声音响度越大 B．声音在真空中的传播速度是340 m/s C．人耳可以听到超声，不能听到次声 D．“闻其声而知其人”，主要是因为不同的人音色不同 21．（2018·菏泽）下列实验中，用来说明声音传播需要介质的是 A． B． C． D． 22．（2018·玉林）如图甲所示，蝙蝠靠发出__________发现昆虫。如图乙所示，从玻璃罩里向外抽气的过程中铃声逐渐减小，此现象可推理得出__________不能传声。 23．（2018·广安）在中考的考场上，随着铃声的响起，同学们开始了紧张的考试，这说明声音可以传递__________；小萌同学以5 m/s的速度从家里骑车12 min到达中考考点，小萌家距考点__________km。 3．C【解析】敲击鼓面，看到鼓面上的泡沫颗粒跳动，说明声音是由物体的振动产生的，故A叙述正确；把正在响铃的闹钟放在玻璃罩内，逐渐抽出其中的空气，音量减弱，说明空气能够传声，且声音不能在真空中传播，故B叙述正确；直尺伸出桌面的长度越短，拨动时发出的声音音调越高，说明音调由频率决定，故C叙述错误；发声的扬声器外，烛焰晃动，说明声音可以传递能量，故D叙述正确；故应选C。 4．（1）（2）（5）（6） （3）（4） 【解析】声音可以传递信息，同时声音也可以传递能量。（1）用超声波探伤仪检测工件的情况是利用声音传递信息；（2）用听诊器给病人诊病是利用声音传递信息；（3）利用超声波排除人体内的结石是利用声音传递能量，通过声音传递能量的能量来震碎结石；（4）用超声波清洗牙齿是利用声音传递能量；（5）用声音定位，（6）用回声进行测距，是利用声音传递信息，传递多远这个信息。 5．超声波 【解析】声呐是利用超声波来对目标进行探测、定位和通信的一种电子设备。 6．信息 响度 【解析】医生通过听诊器给病人诊病，听诊器可以让医生判断病人的状况，所以此时的声音传递的是信息；图乙所示的“静”字，其目的是提醒大家要注意控制好声音的响度，以免影响他人。 7．音调 能量 真空不能传声 【解析】弹钢琴时手指按压不同的琴键是为了改变声音振动的频率，改变声音的音调；利用超声波清洗眼镜，说明声波能够传递能量；超声波的传播需要介质，因为地球到月亮之间是真空，所以超声波不能传播。不能用超声波测量地月距离。 8．振动 声波 超声波 能量 【解析】声音是由物体的振动产生的，以波的形式在介质中传播；倒车雷达是利用超声波传递信息来确定障碍物的远近。人在雪山中大声说话时，由于声音能够传递能量，往往会引起积雪层雪崩，造成危险。 9．能量 空气 【解析】用高压放电的电火花产生一个冲击波，这里所说的冲击波是声波。凹面镜可以会聚声波，声波经反射后集中到胆结石上，将胆结石粉碎，是利用声波可以传递能量。通常我们听到的声音是靠空气传播的。 10．（1）用超声波（声呐） （2）不能 （3）459 m 【解析】（1）最好用超声波，因为超声波具有定向性好、穿透能力强的特点。 （2）月球周围没有空气，声波不能在真空中传播，故超声波不能到达月球，更不能利用声波的反射测出地球到月球的距离。 （3）发出的声音信号0.6 s后被探测仪器接收，超声波从船所在的位置到暗礁的时间t=×0.6 s=0.3 s，由v=可得，海底障碍物到探测船舱底的距离：s=vt=1 530 m/s×0.3 s=459 m。 13．C【解析】A．用超声波查看零件内部结构，说明超声波能传递信息，故A错误。B．用超声波除去人体内的结石说明超声波具有能量，故B错误。C．用B超查看胎儿的发育情况说明超声波能传递信息，故C正确。D．用超声波清洗眼镜片说明超声波具有能量，故D错误。答案为C。 14．D【解析】超声波具有方向性好、穿透能力强、易于获得较集中的声能等特点，在医学、军事、工业、农业上有很多的应用；次声波的波长往往很长，因此能绕开某些大型障碍物，可见次声波的显著特点是很容易绕过障碍物，故D正确。故选D。 15．（1）大功率组合音响 音响发出声音的响度较大，能传递较大的能量，使实验效果更为明显 （2）二 烛焰比纸条更容易受声波影响而产生运动，这样便于直接观察 【解析】（1）选大功率组合音响作为声源，因为音响发出声音的响度较大，能传递较大的能量，使实验效果更为明显。 （2）第一种方案中，纸条摆动幅度小时，很难观察到现象；第二种，火焰跳动很容易观察到，效果明显。所以烛焰比纸条更容易受声波影响而产生运动，这样便于直接观察。因此第二种方案好。 17．C【解析】A．15 ℃时声音在空气中的传播速度是340 m/s，故A正确；B．将要上钩的鱼会被岸上的说话声或脚步声吓跑，说明声音由水传播到了鱼耳朵，故水能传声，故B正确；C．“低声细语”中的“低”描述的是声音的响度，即说明声音小，而不是指音调，故C错误；D．声波可以传递信息和能量，超声波清洗机是利用声波传递能量的特点，故D正确；故C错误，符合题意。 18．C【解析】A．声音的传播需要介质，声音不能在真空中传播，故A错误；B．汽车安装的倒车雷达是利用超声波工作的，故B错误；C．声波能够传递信息和能量，超声波清洗眼镜，是利用了声波传递能量的性质，故C正确；D．声源的振幅越大，响度越大，而音调由频率决定，故D错误；故选C。 19．D【解析】A、响度是由物体的振幅决定的，物体的振幅越大，响度越大，故A错误；B、声音不能在真空中传播，故B错误；C、打雷时捂住耳朵可以减弱进入耳朵的声音，不能防止雷声的产生，故C错误；D、地震、火山喷发等自然现象都伴有次声波产生，故D正确。故选D。学科+网 20．D【解析】A、音调的高低与频率有关，频率越快，音调越高，故A错误；B、声音不能在真空中传播，故B错误；C、超声波和次声波，不在人耳的听觉范围之内，都是人耳听不到的，故C错误；D、不同人说话的特点不同，“闻其声知其人”，说明可以根据音色来判断说话者，故D正确。故选D。 21．C【解析】A、不断将细管剪短时，空气柱的长度发生变化，研究音调与频率的关系，故A不符合题意；B、发声的音叉贴近面部，感到发麻，说明发声体在振动，即声音由振动产生，故B不符合题意；C、将玻璃罩中的空气抽出时，听到的声音越来越小，说明声音传播需要介质，故C符合题意；D、敲击橡皮膜时，火焰跳动，说明声波能够传递能量，故D不符合题意；故选C。