【新教材】教科版3.4声的应用 学案 及 答案

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【学习目标】
1.了解声音的反射及其应用。
2.了解超声、次声的特点及应用。
3.知道声在现代科技中的应用。
重点、难点：
1.声音的反射及其应用。
2.超声、次声在生活中的应用。
【自主学习】
一、声音的反射
1.分辨回声和原声的时间间隔为________，人至少要离障碍物________m才能分辨出回声和原声。
2.在天坛回音壁处，当人对着墙面低语，声波会沿着凹墙面经多次________传给远处贴近墙壁的听者。
3.音乐厅的天花板上都做成凹凸不平且有“蜂窝眼”，这是为了___________。
4.声的________是各种声技术的基础。
二、超声与次声：探测技术
1.物理学中，把振动频率高于________Hz的声叫作超声；把振动频率低于____Hz的声音叫作次声。
2.根据_____________技术，可以探测海底地貌，还可用来探测鱼群、潜艇的位置等。
3.医院里的B超机向人体发出超声波，根据人体不同位置反射回来的超声能量的不同，可观察母体中胎儿的发育情况。这说明声波可以传递________。
4.利用次声波传播时能量___________，能传得很远。便于探测核爆炸的强度和位置。
5.有些自然灾害，如：___________________________________________等，在发生前会先发出次声，利用次声监测网进行监测，可以对灾害预警，从而减少损失。
三、水声通信与语音识别
1._______是唯一能在海水中有效进行远距离信息传递的载体。__________是潜水器与水面人员联系的主要方式。
2.声技术与计算机技术相结合，正广泛应用于现代社会的各个方面，________技术就是其中之一。
3.声识别技术的应用有_________和_________________。
【归纳整理】
【课堂练习】
1.如图所示为北京天坛公园里堪称声学建筑奇观之一的圜丘。当游客站在圜丘顶层的天心石上说话时，会感到声音特别洪亮。下列关于声音变得特别洪亮的解释中正确的是（　　）
A.声音变成了超声波
B.圜丘上装有扩音器
C.站在圜丘上说话时，声音传播得更快
D.反射的回声与原声混在一起，声音得到了加强
2.如图是手机内置有超声波识别系统，手机发出超声波遇到手指上凸凹不平的指纹A、B、C、D、E五个位置，测得回收信号的时间分别为0.27ms、0.41ms、0.27ms、0.41ms、0.19ms，可求出手指与手机平面的距离，则该处指纹的大致形状是（　　）
A.B.C. D.
3.如图所示的物体或情景在工作或发生过程中产生次声波的是（　　）
A.通过B超机检查身体 B.超声波传感器 C.超声加湿器 D.核爆炸
4.超声波具有方向性好、穿透能力强等特点，下列各例中利用超声波能量大的是（　　）
A.医院利用B超机检查体内情况
B.蝙蝠利用超声波确定食物及障碍物的位置
C.超声波加湿器使药液雾化后让病人吸入治疗咽喉炎症
D.用超声波探测水库大坝是否有空隙裂缝
5.次声波能够绕过障碍物传得很远，下列事例应用这个特点工作的是（　　）
A.胎儿身体状况诊断 B.回声测深仪 C.眼镜清洗 D.地震监测
【课后巩固】
知识点1：声音传递信息与能量
1.白居易的《琵琶行》中写到“大弦嘈嘈如急雨，小弦切切如私语。”下列说法正确的是（ ）
A.诗人通过响度判断出琵琶的声音
B.用大小相同的力弹奏不同的弦，发出声音的音色不同
C.诗人感觉琵琶声“如急雨”“如私语”，说明了声能传递信息
D.琵琶声能传到诗人的耳朵，说明声音的传播不需要介质
2. “转轴拨弦三两声，未成曲调先有情”这句诗出自唐代诗人白居易的《琵琶行》，诗人通过这句诗赞美了琵琶女的娴熟、高妙的演奏技巧，用随意弹奏的琴声来表达内心的情意。下列说法正确的是（ ）
A.琵琶发声是由空气柱振动产生的
B.优美的琵琶声一定是乐音
C.拨动更细的琴弦，发出的音调更高
D.诗人听曲后泪湿青衫，说明声音可以传递能量
3.如图所示是汽车领域广泛利用AI（人工智能）语音助手实现“人与车”全场景自然交互的情景。下列分析不正确的是（ ）
A.语音助手发出的声音是振动产生的
B.语音助手对指令作出回应，说明声音可以传递信息
C.切换不同性别声音模式实质是改变声音的响度
D.语音助手发出的声音在空气中的传播速度约为340m/s
知识点2：声音的反射
1.西安唐城墙遗址公园内的“吟诗坛”如图所示，人们昵称为西安的“回音壁”。当你站在“吟诗坛”的中心位置，即使窃窃私语也能回音四起。下列说法不正确的是（ ）
A.回音壁利用了声音的反射
B.回音四起，是因为声音可以传递能量
C.人耳区分回声和原声的最短时间间隔是0.1秒
D.若声音在空气中的传播速度为，则声源与障碍物的最小距离为17m
2.关于声现象，下列说法正确的是（ ）
A.只要有障碍物，就能听到回声
B.超声波体内碎石利用了声波能传递信息的性质
C.声音在空气中的传播速度与其在真空中的传播速度相等
D.声音的响度与声源的振幅有关，振幅越大，响度越大
3.小明站在高山前大喊一声，在4s后听到了自己的回声，已知声音在空气中传播的速度是340m/s，小明离高山的距离为（ ）
A.340m B.1360m C.680m D.740m
知识点3：超声和次声
1.如图所示，是人和蝙蝠的听觉频率范围，下列说法正确的是（ ）
A.人有可能听到频率为10kHz的声波
B.人不可能听得到乙图的声波
C.200Hz的声波只要振幅足够大，蝙蝠有可能听得见
D.地震、海啸的预警中利用了频率高于20000Hz的超声波来传递信息
2.下列说法中，你认为正确的是（ ）
A.如果蝴蝶在相同时间内拍打翅膀的次数足够多，我们也可能听见其发出的声音
B.在地面上的人听不见高空中超音速飞机发动机的声音是因为它们发出的是超声波
C.在相同温度和介质的情况下，超声波的传播速度要快于次声波的传播速度
D.利用“B超”对胎儿进行检查是因为胎儿能发出超声波
3.关于声的利用，下列说法正确的是（ ）
A.倒车雷达是利用了次声波来识别障碍
B.蝙蝠靠超声波发现昆虫
C.地震海啸火山喷发等自然灾害往往会伴随超声波的产生
D.“B超”诊断病情是利用声传递能量
知识点4：声波的应用
1.下列主要描述声音能够传递能量的是（ ）
A.蝙蝠利用超声波确定障碍物位置 B.利用“B超”对孕妇作常规检查
C.利用声呐探测鱼群位置和海底的情况 D.超声波击碎人体内的结石
2.下列事例中，属于次声波应用的是（ ）
A.牙科医生用声波清洁牙齿 B.预报海啸、台风
C.用声呐技术探测鱼群 D.蝙蝠回声定位
3.大象进行交流的“声音”是一种次声波，人类听不到大象的“声音”，是因为（ ）
A.大象发出的声音太小 B.次声波无法传到人耳
C.次声波的频率大于20000Hz D.次声波的频率小于20Hz
1.海豚能够发出超声波，老虎能够发出次声波。下列关于这两种波的说法正确的是（ ）
A.超声波听起来比较高亢，次声波听起来比较低沉
B.超声波和次声波都是由于物体振动产生的，它们的传播都需要介质
C.通常情况下，超声波在15℃空气中的传播速度大于340m/s
D.次声波的频率高于人类听觉的上限
2.下列事例中不是利用声音传递信息的是（　　）
A.利用超声波清洗脏了的眼镜
B.医生通过听诊器给病人诊断疾病
C.学生听到体育课上体育老师的指令
D.根据发动机的声音我们判断它是远离还是靠近我们
3.下列声波频率范围，哪一组是大象的听觉区域（ ）
A.150Hz——150000Hz B.20Hz——20000Hz C.1000Hz——120000Hz D.1Hz——20000Hz
4.人能感受的声音频率有一定的范围，多数人能够听到的频率范围大约是20 20000Hz.大象进行交流时的“声音”是一种次声波，人类听不到大象的“声音”是因为（ ）
A.次声波的频率小于20Hz B.次声波无法传到人耳
C.次声波的频率大于20000Hz D.大象发出的声音太小
5.地震发生前出现的“鸭不下水岸上闹，鸡飞上树高声叫；冰天雪地蛇出洞，大鼠叼着小鼠跑”等反常现象，主要原因是动物听到地震产生的（ ）
A.响度较小的声音 B.次声波 C.超声波 D.音调较高的声音
6.2023年3月11日，“探索一号”科考船携“奋斗者”号潜水器圆满完成国际首次环大洋洲载人深潜科考航次任务，深海定位离不开声呐系统，声呐系统利用的是（　　）
A.次声波 B.超声波 C.紫外线 D.红外线
7.下列选项中，超声不可以（　　）
A.探测海水深度 B.探查金属内部的裂纹 C.检查胎儿发育情况 D.监测核爆炸
8.地震、台风即将来临时会产生次声波，但人类却听不到，这是因为（　　）
A.产生的次声波声音太小 B.次声波无法传入人耳
C.次声波的频率大于20000Hz D.次声波的频率小于20Hz
9.地震是一种常见的自然灾害。发生地震时，被困人员可以敲击周围坚硬物体求救。下列说法错误的是（　　）
A.地震时会产生超声波 B.声音可以传递信息
C.声音在固体中传播更快 D.声音的传播需要介质
10.如图所示，渔民常利用声呐探测鱼群的位置，说明声音可以传递 。声呐发出声音的频率 （选填“高于”、“低于”或“等于”）20000Hz，这种声音我们称之为 。
11.某种昆虫靠翅膀振动发声，如果这种昆虫的翅膀在5s内振动了80次，人类 （选填“能”或“不能”）听到这种声音；声纳的工作利用的是 （选填“超声波”或“次声波”）。
12.2023年12月18日23时59分，在我国甘肃省积石山县发生6.2级地震，灾情牵动全体中国人的心。有些动物比人提前觉察到，是因为有些动物能感受到地震时产生的 ；（选填“超声波”、“次声波”）动物的叫声是通过 传入人耳，对人类有预警作用；救治伤员时，医生用的“B超”是利用 获得信息。（选填“超声波”、“次声波”）
13.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，这一现象主要说明声能够传递 （选填“信息”“能量”）。B超利用的是超声波能传递 （选填“信息”“能量”）。
14.地震时会产生 声波。表中是几种动物的听觉频率范围，其中在远离地震中心的地方能感觉到地震的是 。
几种动物的听觉频率范围/Hz
蝙蝠 1000~120000
海豚 150~150000
猫 60~65000
大象 1~20000
15.蝙蝠在捕食昆虫时发出一种每0.1 s振动9000次的声音，声音碰到昆虫后会反射间来，蝙蝠听到回声后可以确定昆虫的方位。某次昆虫在距蝙蝠正前方17 m的位置。问∶（超声波传播的速度按340 m/s计算）
(1)蝙蝠发出的声音频率为多少？该声音人耳是否能听到？
(2)蝙蝠发出声音后多久能发现昆虫？
16.在某金属管的一端敲一下钟，在管的另一端听到两次声音（第一次是由金属管传来的，第二次是由空气传来的），两次声音间隔2.5s，管长1020m，求该金属中的声速。
17. 2023年10月16日，数艘日本船只非法进入中国钓鱼岛领海，中国海警果断出手予以警告驱离，没让日本染指中国领土主权的企图得逞，如图所示，求：
(1)驱离日本船只后，若海警船从钓鱼岛以40km/h的速度匀速直线行驶到浙江温州A地，用时9h，浙江温州A地到钓鱼岛的直线路程；
(2)若我国自行研制的某战机从浙江温州A地上空匀速直线飞行30min到达钓鱼岛上空，该战机的速度；
(3)为了测量钓鱼岛海域的深度，海警船静止时从海面垂直向海底发射声波，3.4s后收到海底反射回来的声波（声音在海水中的速度是1500m/s），若在15℃的空气中，某声音传播该海域相同的深度，所用时间是多少秒？
18.如图是解放军某舰进行实弹演习时发射火箭弹的场景，发射后经过4s击中目标，同时看到爆炸的火光，而在发射后经过了9s才听到爆炸声，已知声速340m/s，不计光的传播时间，试求：
（1）该舰距爆炸目标有多远？
（2）火箭弹飞行的平均速度是多少？
【课后评价】
这节课我给自己☆☆☆☆☆颗星。
【参考答案】
【自主学习】
一、声音的反射
1.0.1s 17 2.反射 3.吸收声音 4.反射
二、超声与次声：探测技术
1.20000 20 2.回声定位 3.信息 4.损失小 5.地震、火山喷发、龙卷风、雷暴、泥石流
三、水声通信与语音识别
1.声波 水声通信 2.声识别 3.声纹锁 语音拨号功能
【课堂练习】
1.D 2.B 3.D 4.C 5.D
【课后巩固】
知识点 1：声音传递信息与能量
1.C 2.C 3.C
知识点 2：声音的反射
1.B 2.D 3.C
知识点 3：超声和次声
1.A 2.A 3.B
知识点 4：声波的应用
1.D 2.B 3.D
【能力提升】
1．B 2．A 3．D 4．A 5．B 6．B 7．D 8．D 9．A
10．信息 高于 超声波
11．不能 超声波
12．次声波 空气 超声波
13．能量 信息
14．次 大象
15．解：(1)蝙蝠发出的声音频率为
由于蝙蝠发出的声音频率大于20000Hz，即属于超声波，故该声音人耳不能听到。
(2)根据可知，蝙蝠发出声音后到发现昆虫的时间为
16．解：声音在空气中的传播时间
由题意知
声音在金属中的传播时间
声音在金属中的传播速度
答：金属中的声速是2040m/s。
17. 1）根据题意得浙江温州某地到钓鱼岛的直线路程
（2）该战机从浙江温州A地上空匀速飞行到达钓鱼岛上空，飞行距离为s1=360km，飞行的时间t2=30min=0.5h
飞行的速度
（3）由题意得该海域的深度
声音在15℃时在空气中传播的速度为v声=340m/s，声音在空气中传播2550m所用时间
18．解：（1）由题知，火箭弹到击中目标的时间为4s，所以火箭弹爆炸发出到声音传到该舰的时间
t1＝9s﹣4s＝5s
由可得该舰与目标的距离s＝v声t1＝340m/s×5s＝1700m
（2）因为火箭弹通过的路程即为该舰与目标的距离
火箭弹的速度
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