《声的利用》同步试题
一、选择题
1．根据图1所示信息，判断下列说法正确的是（ ）
A．蝙蝠可以发出频率为400Hz的声音
B．人能听到蝙蝠发出的所有频率的声音
C．人听觉频率范围比人发声频率范围要大
D．15Hz的声音只要振幅足够大，人耳是能听到的
答案：C
解析：从图中看出，人发声的频率范围是85～11000Hz，听觉的频率范围是20～20000Hz。蝙蝠发声的频率范围是10000～120000Hz，听觉的频率范围是1000～120000Hz。据此判断C正确。
2．图2中，主要描述声音能够传递能量的是（ ）
答案：B
解析：探测海深是科学家为了获得海底深度的信息，回声定位是蝙蝠获得昆虫具体方位的信息，超声波探查是医生为了获得胎儿健康情况的信息。敲瓶底时橡皮膜振动发声，通过空气向前传播，引起火焰摇动，这说明声音能够传递能量。
3．医生用听诊器给病人检查身体，这是因为听诊器能（ ）
A．改变声音
B．减少声音分散
C．加强振动
D．以上解释都不对
答案：B
解析：声音是从发声体向四面八方传播的，越到远处越分散。所以距离发声体越远，听到的声音越小。用听诊器可以使声音沿着橡皮管传播，减少声音分散，使声音传播得更远些。
4．超声波是人耳听不见的声音，但它有着广泛的应用。在下列设备中，利用超声波工作的是（ ）
A．验钞机 B．微波炉 C．电视遥控器 D．潜艇上的声呐系统
答案：D
解析：验钞机是利用紫外线工作的，微波炉是利用微波工作，电视遥控器利用红外线工作，潜艇上的声呐系统利用超声波工作，因为超声波在水中传播距离远。
5．生活在海边的渔民经常看见这样的情景：风和日丽，平静的海面上出现一把一把小小的“降落伞”──水母，它们在近海处悠闲自得地升降、漂游。忽然不一会儿，狂风呼啸，波涛汹涌，风暴来临了。就划线部分，以下解释合理的是（ ）
A．水母接收到了次声波
B．水母接收到了超声波
C．水母感受到了温度的突然变化
D．水母感受到了地磁场的变化
答案：A
解析：地震、台风、海啸等，都伴有次声波产生。次声波人耳听不到，但有些动物能听到。
6．你观察过下列现象吗？安静的傍晚，狗竖起耳朵在警觉地谛听。这是由于（ ）
A．狗听到很远处人们手机的对话
B．狗惊呆了
C．狗听到人耳所不能觉察的某些高频率的声音
D．狗听到无线电波
答案：C
解析：狗的听觉范围比人类广，它能听到人耳听不到的超声波，超声波的频率比人听到的声音的频率高。
7．如图3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（ ）
A．声音是一种波
B．只有用凹面镜才能反射声波
C．声波具有能量
D．只有把声波集中起来，它才具有能量
答案：C
解析：声波能引起其他物体振动，表明声波把发声体的能量传递给了其他物体。声波能使胆结石粉碎，表明声波具有能量。凹面镜能把声波集中起来，具有的能量更大。
8．下列事实不能明显说明声音具有能量的是（ ）
A．振动的喇叭可以“吹”灭蜡烛火焰
B．汽车从马路上开过，马路旁居民窗户嗡嗡作响
C．美妙的音乐能陶冶人的心灵
D．利用超声波来击碎体内结石
答案：C
解析：振动的喇叭可以“吹”灭蜡烛火焰、汽车从马路上开过，马路旁居民窗户嗡嗡作响、利用超声波来击碎体内结石，这些都说明声音具有能量。美妙的音乐能陶冶人的心灵，给人美的享受，这是声音给人的精神带来的效果，不能说明声音具有能量。
9．下列哪那句话不正确（ ）
A．火箭发射、飞机飞行、火车及汽车的奔驰能形成次声波
B．火山爆发、陨石坠落、地震、海啸、台风、雷电能形成次声波
C．次声波的频率低对人体有伤害作用
D．次声波可以传得很远，强烈的次声波能绕地球2～3圈，但不容易绕过障碍物。
答案：D
解析：火箭发射、飞机飞行、火车及汽车的奔驰、火山爆发、陨石坠落、地震、海啸、台风、雷电等伴有次声波产生，次声波的频率低对人体有伤害作用，次声波可以传得很远，容易绕过障碍物，强烈的次声波能绕地球2～3圈。
二、填空题
10．爆炸声会使附近的门窗发出响声，强烈的爆炸声甚至可以将窗玻璃震碎，这说明声音能传递________，利用回声测量海水深度是利用声音来传递___________。
答案：能量 信息
解析：声音可以传递信息，如：隆隆的雷声预示着一场可能的大雨，“声呐”的利用、医用“B超”等，利用回声测量海水深度是利用声音来传递信息；声音能够传递能量，如：利用声波来清洗钟表等精细的机械，“超声波碎石”等。爆炸声将窗玻璃震碎，这说明声音能传递能量。
11．①人们挑选瓷器时，总要敲击几下，以判断瓷器是否有裂纹；②人们利用声呐探知海的深度；③中医通过“闻”来诊病；④外科医生用超声波除去人体内的结石。以上事例中，能表明声可以传递信息的是______________，能表明声可以传递能量的是_____________。
答案：①②③ ④
解析：①人们挑选瓷器时，总要敲击几下，以判断瓷器是否有裂纹，即通过声音我们判断是不是破裂，即是声音传递了信息；②人们利用声呐探知海的深度，即通过接收到的回声判断海洋的深度，故是声音传递信息；③中医通过“闻”来诊病，即通过声音判断人体是否发生病变，故是声音传递信息；④外科医生用超声波除去人体内的结石，即特指声音比较有“劲”，故是声音传递能量。
12．地震是一种常见的自然灾害，地震时产生的________（选填“超声波”“次声波”或“电磁波”）对建筑物、人的平衡器官功能的破坏性很大，使人产生恶心、晕眩、旋转感等症状，严重的会造成内脏出血破裂，危及生命。由于它的破坏性大，并且它的频率低于______Hz，人耳却无法直接听到，所以要尽量远离地震源。
答案：次声波 20
解析：地震时会伴有次声波的产生，次声波的频率低于20Hz。
13．外科医生可以利用超声除去人体内的结石，是利用了声波能传递________，中国传统中医有“望、闻、问、切”检查病人，其中：“闻”就是________的意思，它是利用声波能传递________。
答案：能量 听 信息
解析：利用超声除去人体内的结石，是利用了声波能传递能量。中医通过听的方法，获取病人身体的信息，是利用声波能传递信息。
三、解答题
14．1912年“泰坦尼克号”首次出航即触冰山沉没，这起事件震惊世界，随即人们提出用声学方法遥测航道上的冰山。请你说一说声学测冰山的道理是什么。
答案：利用声音的反射作用（回声测距），如果能测出发出声音到反射声音（回声）的时间，又知道水中声速，则能计算出冰山到船的距离。
解析：根据，知道水中的声速，再测出从发出声音到接收到回声的时间，就可以计算出距离。
15．登山运动员在攀登雪山时不许高喊，只能借助手势互通信息，你知道这里面的物理学道理吗？
答案：因为声音是由物体振动产生的，人在高声喊叫的同时，也引起了周围空气的振动，振动通过空气传递给了积雪层，往往会引起积雪层的振动，声可以传递能量，高喊可能由于声传递的能量造成雪崩，带来人员伤亡和设备的损失。
解析：解决此题的关键是要知道声音是由物体的振动产生的，声音可以传播能量。
16．阅读短文并回答下列问题。
超声波及其应用
人能够听到声音的频率范围从20Hz到20000Hz。低于20Hz的声音叫次声波，高于20000Hz的声音叫超声波。
超声波具有许多奇异特性：空化效应──超声波能在水中产生气泡，气泡爆破时释放出高能量，产生强冲击力的微小水柱，它不断冲击物件的表面，使物件表面及缝隙中的污垢迅速剥落，从而达到净化物件表面的目的。传播特性──它的波长短，在均匀介质中能够定向直线传播，根据这一特性可以进行超声探伤、测厚、测距、医学诊断等。
（1）超声波的频率范围是__________________。
（2）超声波能够清洗物件是因为声波具有__________________。
（3）宇航员在月球上不能利用超声波测定两山之间的距离，是由于___________。
（4）若声音在海水中的传播速度为1500m／s，利用回声定位原理从海面竖直向海底发射超声波，到接收回声所用时间为4s，那么该处海洋的深度为_________m。
答案：（1）高于20000Hz （2）能量 （3）真空不能传声 （4）3000
解析：文字主要介绍了超声波的信息，通过阅读，不难回答第一、二两问。要回答第三问，需要联想到超声波也是声音，只是频率比可听声高，并不是具有超过可听声的本领，它在真空中也不能传播。回答第四问，只要利用进行计算，不过要注意：因为声音是一去一回，不要忘了时间要除以2。
17．很多同学有过疑问“声音具有能量吗？它具有的能量与声音的响度和频率是不是有关呢？”某同学对其中两个问题进行探究，实验器材如图4所示：A为一个空易拉罐，它的底部中央用钉子戳个小孔，将易拉罐的顶部剪去后，用塑料薄膜包住并绷紧，用橡皮筋扎牢，B为一只点燃的蜡烛。完成表中的内容。
为保证每次实验声音的频率相同，要做到每拍一次或每次拍的快慢相同。
解析：在描述实验过程时，语言一定要准确，对于涉及多变量的，还需要按照控制变量的思想来进行描述。（1）拍塑料膜发出较强的声音时，可以看到烛焰在跳动；烛焰的跳动是由喇叭声引起空气的振动产生的，说明了声音可以传递能量。（2）声音的响度与声源振动的幅度有关，振动幅度越大，响度越大。轻拍塑料膜和重拍塑料膜，使塑料膜振幅不同，观察烛焰摆动幅度。（3）音调的高低与发声体振动快慢有关，物体振动越快，音调就越高，物体振动越慢，音调就越低。
测量人听觉的频率范围
实验目的：
1．通过实验探究，了解人听觉的频率范围。
2．感受自然界声音的美妙与有趣，激发好奇心和求知欲。
实验原理：
1．音频发生器发出不同频率的声音，人耳感觉到音调的高低不同。
2．频率太低的次声波，人耳听不到，频率太高的超声波，人耳也听不到。
实验器材：
音频发生器、扬声器。
实验步骤：
1．在语音室（或班级内）把音频发生器和扬声器连接好，调节音频发生器，使之由低到高发出不同频率的声音。
2．找10位同学作为被试者，让他们依次闭上眼睛，仔细听扬声器发出的声音，要求刚听到声音时举起手，直到听不到声音时放下手。
3．一名同学负责观察被试者举起手、放下手时音频发生器上显示的声音的频率。
4．另一名同学负责记录被试者举起手、放下手时音频发生器上显示的声音的频率。
5．把实验数据记录在下面的表格中。
6．实验时，还可以让被试者分别捂住一只耳朵，测试一下你的左、右耳听觉的频率范围是否一致。
7．分析实验数据，比较各个被试者听觉的频率范围是否相同，你认为人听觉的频率范围大致是多少？
操作提示：
1．实验过程中，不应该改变音频发生器的音量电位器。
2．实验过程中，应该尽量使音频发生器与每个被试学生的距离相同。
《声的利用》教学设计
一、教学目标
（一）知识与技能
了解现代技术中与声有关的知识的应用。
（二）过程与方法
通过观察、参观或观看有关的文字、图片、音像资料等，获得社会生活中声的利用方面的知识。
（三）情感态度和价值观
通过学习，了解声在现代技术中的应用，进一步增加对科学的热爱。
二、教学重难点
本节教学内容由“声与信息”和“声与能量”两部分内容组成，本节知识是学生通过对生活、生产中声现象的学习，了解了声音的产生和传播、声音的特性之后，探究学习声的利用。声现象在实际生活中丰富多彩，应用非常广泛。在生活中声的利用的例子很多，学生对于一些常见的声的利用的现象已经很熟悉，只不过不知道它们分别是利用的声的哪些作用。所以本节课主要是让学生分辨出哪些生活现象是属于声传递信息的例子，哪些现象是声传递能量的例子。并且通过本节学习使学生了解更多生活中声的利用的现象。
重点：了解现代技术中与声有关的知识的应用。
难点：声的应用中涉及的物理道理。
三、教学策略
教师在讲解中可以对声在社会生活中应用的情况进行分类，可以按照课本分为“声与信息”和“声与能量”两类，也可按照声音在医疗、工业、军事、日常生活等方面的利用分类，然后根据分类进行总结性的讲解，在讲解中应对学生遗漏的例子进行补充。本节的设计通过声音、视频、图片、投影、实验和设置有启发性的问题等手段来启发学生的思维，培养学习物理的兴趣。教学中应鼓励学生自己从生活中感知或查阅资料了解利用声的实例，另一方面，应发挥学生的想象力，鼓励他们设计一些利用声音的小发明。
四、教学资源准备
多媒体课件、盆或碗、气球、扎有橡皮膜的塑料瓶、蜡烛、火柴等。
课件16张PPT。第二章 声现象 第3节 声的利用 声音是由物体的振动产生的。
声速用来描述声传播的快慢，大小等于声在每秒内传播的距离。超声波：频率高于20000Hz的声
次声波：频率低于20Hz的声1．声音是怎样产生的？什么是声速？2．什么是超声波？什么是次声波？导入新课1．想一想，这个世界如果没有声音会怎么样?
2．哪些地方利用了声？
导入新课一、声与信息火山爆发会产生次声波蝙蝠靠超声波发现昆虫通过声音获取信息的事例有哪些？1．从异常声音中获取信息医生通过听诊器诊断疾病汽车修理师傅听汽车发动机的声音判断故障利用次声波确定地震、核爆炸的方位和强度一、声与信息2．回声定位：根据回声到来的方位和时间，来确定目标的位置和距离，如：蝙蝠觅食、利用声呐探测海洋深度、“B超”等。一、声与信息利用声呐探测海深利用声呐探测鱼群 有一艘漂在海面的渔船向水下的鱼群发出一个声信号，0.05秒后听到了这个声信号的回音，鱼群大约在海底多深？要计算出这个深度，还需要什么条件？一、声与信息蝙蝠的回声定位一、声与信息汽车的倒车雷达一、声与信息医生用B超查看胎儿发育情况一、声与信息超声波测速仪 超声波探伤仪一、声与信息烛焰为什么会抖动？声波能传递能量
超声波产生的振动比可闻声更加剧烈。二、声与能量超声波加湿器超声波清洗机 二、声与能量超声波碎石二、声与能量利用声获得信息和获得能量有什么区别？ ·利用声波获得信息和获得能量是完全不同的两种物理过程。
·利用声波获得信息是利用声波了解物体的某些特征。
·利用声波获得能量是指物体获得能量后，物体产生的一系列的改变。二、声与能量1．声与信息次声波的产生、特点及利用回声定位的应用2．超声波传递能量的应用课堂小结超声检测技术的应用《声的利用》重难点突破
一、教学内容分析
教材中注意区分了声和声音两个概念。声的概念比较广，包括声音、超声、次声等；而声音的概念相对而言面要窄得多，它仅指人耳能感觉到的那部分声。关于声和声音两个概念，教学中教师注意正确使用即可，不必对学生做出要求。?
声音在实际生活中有广泛的应用。限于篇幅，课文中只介绍了一部分。本节的教学应鼓励学生自己从生活中的感知或资料查阅中了解利用声的实例和工作原理。另一方面，应发挥学生的想象力，鼓励他们设计一些利用声音的小发明。?
本节重点讲述了声与信息之间的联系，以及声与能量的关系。使人们能够更好地利用声为人们服务。
二、重难点突破
1．声与信息
突破建议：
学生在日常生活中已经接触过利用声的事例，因此，本节课的引入可以采用“头脑风暴”法。具体做法如下：请同学们说出所了解的利用声的现象；当有人发言时，其他人必须仔细倾听；任何人不得对他人的发言作好坏或正误的评价。
所谓“头脑风暴”，在形式上类似于讨论，但前者更加自由、灵活，讨论的环境更加宽松。由于讨论者不必考虑自己的见解是否恰当，因此可以保证每个人充分发表自己的意见。在这种完全自由的情境下，一个人所提出的哪怕是很不成熟的观点也可能激发其他人的思维，产生一系列新的想法。
在同学们充分发表了各自的看法后，教师可对声在社会生活中应用的情况进行分类：可以按照课本分为“声与信息”和“声与能量”两类，也可按照声音在医疗、工业、军事、日常生活等方面的利用分类，然后根据分类进行总结性的讲解，在讲解中应对学生们遗漏的例子进行补充。
关于次声波可以让学生通过查找资料，了解火山爆发、龙卷风、雷暴、台风等许多灾害性事件发生前都会产生出次声波，人们就可以利用这种前兆来预报灾害事件的发生。在军事上，可利用核试验、火箭运行等产生的次声波获得相关的数据。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。
声呐（SONAR）是英文Sound Navigation And Ranging （声音导航与测距）的缩写。对声呐的系统研究与一艘著名的轮船──“泰坦尼克”号有关。1912年“泰坦尼克”号首次出航即触礁沉没，这起事件震惊世界，随即有人提出用声学方法遥测航道上的冰山。紧接着在第一次世界大战中，出于探测敌方潜水艇的需要，对声呐的研究得到了进一步发展。通过这些历史事实引入下文，可以会引起学生的极大兴趣。
在讲蝙蝠的声呐系统之前，可以先回顾一下“声速”的概念，通过一个简单的计算题使学生了解“根据回声到来的时间，蝙蝠可以确定目标的位置”。
在做B超检查时，通常是将一束超声波垂直发射进入人体。超声波在传播时，碰到组织分界面（不同内脏器官分界处、内脏与骨骼分界处以及异物与组织交界处）时就会产生反射。反射波会在同一位置被记录，根据反射波滞后于发射波的时间差，可以知道分界面在体内的深度。如果不断改变发射探头的位置，就可以得到与体表相垂直的纵切面的图像。
2．声与能量
突破建议：
演示声波传递能量时，利用可乐瓶自制的教具演示，效果很明显。自制教具的做法是：去掉可乐瓶的瓶底，给开口处蒙上橡皮膜并扎紧。对着火焰敲橡皮膜，由于膜的振动，压缩空气。靠空气的挤压，可将烛焰吹灭。这说明声波具有能量，能通过介质传递能量。一般来说，超声波产生的振动比可闻声更加强烈，常被用来清洗物体。
通过阅读和搜集资料，了解利用超声波传递能量的实例主要有：在医疗上，利用超声波的巨大能量可以把人体内的结石击碎。在工业上，常用超声波来清洗精密零件，原理是利用超声波在清洗液中产生震荡波，使清洗液产生瞬间的小气泡，从而冲洗零件的每个角落。用超声波探测金属、陶瓷混凝土制品，甚至水库大坝，检查内部是否有气泡、空洞和裂纹。
超声波清洗精细机械，主要依靠“空化”效应。超声波在清洗液中疏密相间地向前传播，对液体产生拉伸和挤压作用，使液体内产生数以万计的微小气泡。这些气泡迅速产生，又迅速闭合，形成瞬间高压，超过大气压的1000倍。连续不断的高压就像一连串小“爆炸”不断地冲击物件表面，使物件的表面及缝隙中的污垢迅速剥落，从而达到物件表面净化的目的。超声波清洗方式超过一般的常规清洗方法，特别是对表面比较复杂的工件（如钟表等精密机械的零件表面凹凸不平），或对清洁度有较高要求的产品（如电子元器件等），使用超声波清洗都能达到很理想的效果。
