2.3 声音的利用（同步学案）

2.3 声音的利用
考点梳理
1、超声波的能量大、频率高用来打结石、清洗钟表等精密仪器；
超声波基本沿直线传播用来回声定位（蝙蝠辨向）制作（声纳系统）
2、传递信息（交谈，医生查病时的听疹，B超，敲铁轨听声音等等）
3、传递能量（飞机场帮边的玻璃被震碎，雪山中不能高声说话）
声音在传播过程中，遇到障碍物被反射回来，再传入人的耳朵里，人耳听到反射回来的声音叫回声（如：高山的回声，夏天雷声轰鸣不绝，北京的天坛的回音壁）
4、听见回声的条件：原声与回声之间的时间间隔在0.1s以上（教室里听不见回声，小房间声音变大是因为原声与回声重合）；
5、回声的利用：测量距离（车到山，海深，冰川到船的距离）；
声音传播路程：S=V*T，距离L= S /2
考点突破
回声
选择题（共5小题）
1．在门窗关闭的空教室里说话，会感到声音比在门窗打开放有桌椅的教室里声音响亮，原因是（　　）
A．声音的响度大些 B．声音的音调高些
C．声音与回声分开了 D．声音与回声混在一起了
　
2．关于声现象，下列说法中不正确的是（　　）
A．回音壁利用的是声音的反射
B．声音的响度越大，在空气中传播速度越大
C．我们能分辨不同人的讲话，不同乐器的演奏是根据不同物体发出声音的音色是不同的
D．声音不能在真空中传播，电磁波可以在真空中传播
　
3．在室内讲话，比在旷野里要响亮，对这一现象的分析正确是（　　）
A．室内空气与旷野空气不一样，传声性能不一样造成的
B．旷野中声音沿各个方向传递，所以声音听起来小
C．声音在室内被反射回来，并和原声混合到一起，使原声加强
D．实际上是一样的，只是人的感觉不一样
4．在雷电交加的夜晚，闪电一闪即逝，而雷声却响个不停。这是因为（　　）
A．人的耳朵产生的错觉
B．闪电的速度比雷声的速度快
C．雷一个接一个打个不停
D．雷声经过地面、云层及山岳的多次反射
　
5．下列说法正确的是（　　）
A．“余音绕梁，三日不绝”，这是回声现象
B．把二胡的弦拉得紧一些，是为了改变响度
C．下雪天，“万籁俱静”是因为雪地能反射声音
D．探测水下物体深度采用声呐技术，声声呐用到的是电磁波
声音可以传递信息和能量
选择题（共10小题）
1．下列不属于声音传递信息的是（　　）
A．响起的门铃声 B．声呐探测海洋深度
C．大象用次声波交流 D．超声波清洗眼睛
　
2．下列说法不属于通过声音获得信息的是（　　）
A．养蜂人听蜜蜂的飞行声，就能知道它是否采了蜜
B．人们买西瓜时，要拍两下，听声音来判断瓜的生熟
C．小红往开水瓶里倒开水时，能听出水有没有灌满
D．飞机从屋顶飞过，窗户玻璃在振动
　
3．下列事实中，不是利用声传递信息的是（　　）
A．用声呐探测海洋深度 B．蝙蝠确定目标的方向和距离
C．B超检查 D．超声波洗牙
4．下列示例中，不属于利用声能传递信息的是（　　）
A．用声呐探测海底深度 B．用超声波清洗眼镜
C．医生用听诊器为病人检查身体 D．听到隆隆的雷声预示着可能要下雨
　
5．下列事例中，属于利用声传递信息的是（　　）
A．用探伤仪给金属内部检查 B．用超声波击碎人体内的结石
C．用超声波清洗眼镜 D．用超声波美白牙齿
　
6．在日常生活和生产实际中，人们通常根据敲打物体发出的声音来鉴别物体质量的好坏，以下做法中，不是为了达到这一目的是（　　）
A．瓜农用手拍打西瓜 B．顾客用手轻弹瓷器
C．老师在课堂上敲击音叉 D．铁路工人用铁锤敲击铁轨
　
7．下列应用不是利用声波传递能量的是（　　）
A．利用超声波清洗精细机械
B．利用超声波治疗人体内的肿瘤
C．大象利用次声波交流
D．利用超声波增大室内空气的湿度
　
8．魔术师表演“会跳舞的火焰”节目时，先在平台上点燃一支蜡烛，然后手持一面小鼓置于蜡烛附近，鼓面面对烛火。当他敲响小鼓，烛火就随着鼓声舞动。这一现象说明（　　）
A．魔术师有一种神奇的力量
B．鼓面振动发声，声波能传递能量
C．听到的鼓声是鼓面振动产生的超声波
D．鼓面振动发声，声波能传递能量信息
9．下列关于声现象与相应物理解释中，不正确的是（　　）
A．用超声波清洗眼镜﹣﹣声波可以传递能量
B．“长啸一声，山谷回应”﹣﹣回声现象
C．“隔墙有耳”﹣﹣固体能传声
D．“闻其声，知其人”﹣﹣发声体不同，音调不同
　
10．关于声音，下列说法中正确的是（　　）
A．声波具有能量
B．声音可以在真空中传播
C．声音在不同介质中的传播速度相同
D．只要物体在振动，我们就一定能听到声音
声音的综合利用
计算题（共5小题）
1．声呐探测仪又叫声呐探测器。它是一个高频换能器，可以定向发射一定频率的声波，声波传播出去，遇到障碍反射回来，声呐就记录了声波往返的时间。然后根据声波在介质中的速度，就可以求出障碍物到声呐探测仪的距离了。位于菲律宾东北、马里亚纳群岛附近的太平洋底，有个马里亚纳海沟，是太平洋最深的海沟。如果声呐探测仪从发出到接收到声呐时间是12.8s，请计算此处海沟海深。（声波在海水中传播速度为1531m/s）
2．利用回声可以测量声源到障碍物的距离，科学工作者为了探测海底某处的深度，从海面向海底垂直发射超声波，经过4s后接收到回波信号，已知声波在海水中的传播速度为1530m/s，请简要计算和回答下列问题：
（1）被测量处海洋的深度为多少？
（2）利用超声波的反射能否进行太空测距？为什么？可以用什么测量？
　
3．某同学到郊外旅游，看见前面有一座大山，他对着大山大喊了一声5秒后听到回声，问这时他离大山多远？问这位同学以1.5m/s的速度向大山走去要多少时间才能到山下？（声音在空气中传播速度v声=340m/s）
　
4．汽车匀速驶向一座大山，汽车鸣笛4s后司机听到回声，此时汽车距离大山650m，已知声音在空气中的传播速度为340m/s，求：
（1）鸣笛时，汽车离大山的距离；
（2）汽车行驶的速度。
　
5．一辆轿车沿一平直公路以20m/s的速度行驶，在轿车的前方100米处有一辆货车正以10m/s速度向同一方向行驶，轿车驾驶员按响喇叭提醒货车司机准备超车。在轿车驾驶员按喇叭后多长时间追上货车？若公路的正前方有一座山崖，当轿车驾驶员按响喇叭，2s后听到回声，求按喇叭时轿车距山崖有多远？（v声=340m/s）
2.3 声音的利用
考点梳理
1、超声波的能量大、频率高用来打结石、清洗钟表等精密仪器；
超声波基本沿直线传播用来回声定位（蝙蝠辨向）制作（声纳系统）
2、传递信息（交谈，医生查病时的听疹，B超，敲铁轨听声音等等）
3、传递能量（飞机场帮边的玻璃被震碎，雪山中不能高声说话）
声音在传播过程中，遇到障碍物被反射回来，再传入人的耳朵里，人耳听到反射回来的声音叫回声（如：高山的回声，夏天雷声轰鸣不绝，北京的天坛的回音壁）
4、听见回声的条件：原声与回声之间的时间间隔在0.1s以上（教室里听不见回声，小房间声音变大是因为原声与回声重合）；
5、回声的利用：测量距离（车到山，海深，冰川到船的距离）；
声音传播路程：S=V*T，距离L= S /2
考点突破
回声
选择题（共5小题）
1．在门窗关闭的空教室里说话，会感到声音比在门窗打开放有桌椅的教室里声音响亮，原因是（　　）
A．声音的响度大些 B．声音的音调高些
C．声音与回声分开了 D．声音与回声混在一起了
【解答】解：教室的长与宽约8m左右，在空教室讲话时，声音经墙壁反射回仅需0.04s左右，当回声比原声到达耳内的时间差低于0.1s时，原声与回声混在一起使声音加强，这就是空教室内讲话声特别响的原因；开着窗声音会传出室外减小响度，教室内放有桌椅，声音传播过程中会桌椅等物质吸收，使声音能量大大减少，这样一来即使有回声，也因能量变小而使声音变弱。故ABC错误、D正确。
故选：D。
　
2．关于声现象，下列说法中不正确的是（　　）
A．回音壁利用的是声音的反射
B．声音的响度越大，在空气中传播速度越大
C．我们能分辨不同人的讲话，不同乐器的演奏是根据不同物体发出声音的音色是不同的
D．声音不能在真空中传播，电磁波可以在真空中传播
【解答】解：A、北京天坛里的回音壁，三音石，圜丘三处建筑有非常美妙的声音现象，它是我国古代建筑师利用声音的多次反射造成的音响效果，故A叙述正确；
B、响度大的声音在空气中的传播速度和响度小的声音在空气中传播速度相等，故B叙述错误；
C、我们能分辨不同人的讲话，不同乐器的演奏是根据不同物体发出声音的音色是不同，故C叙述正确；
D、声音的传播需要介质，固体、液体、气体都能够传声，真空不能传声，电磁波可以在真空中传播，故D叙述正确。
故选：B。
　
3．在室内讲话，比在旷野里要响亮，对这一现象的分析正确是（　　）
A．室内空气与旷野空气不一样，传声性能不一样造成的
B．旷野中声音沿各个方向传递，所以声音听起来小
C．声音在室内被反射回来，并和原声混合到一起，使原声加强
D．实际上是一样的，只是人的感觉不一样
【解答】解：在屋子里说话，说话的声音传到墙壁上又反射回来，时间差太短，我们不能分辨出回声与原声，我们听到的是回声与原声的混合，因此我们听到的响亮；在空旷地方说话，声音传播出去，周围没有高大的建筑物，不能反射形成回声，我们听到的只是原声，因此听起来就没有屋子里响亮。
故选：C。
　
4．在雷电交加的夜晚，闪电一闪即逝，而雷声却响个不停。这是因为（　　）
A．人的耳朵产生的错觉
B．闪电的速度比雷声的速度快
C．雷一个接一个打个不停
D．雷声经过地面、云层及山岳的多次反射
【解答】解：雷雨天，云层之间放电，同时引起了空气的振动，产生雷声，雷声在传播的过程中，经地面、山丘等障碍物多次反射，传来隆隆不断的雷声。因此，“闪电一闪即逝，而雷声却绵绵不绝”是因为雷声的声波经地面、云层多次反射而形成的。故只有选项D符合题意。
故选：D。
　
5．下列说法正确的是（　　）
A．“余音绕梁，三日不绝”，这是回声现象
B．把二胡的弦拉得紧一些，是为了改变响度
C．下雪天，“万籁俱静”是因为雪地能反射声音
D．探测水下物体深度采用声呐技术，声声呐用到的是电磁波
【解答】解：
A、“余音绕梁”是指声音遇到“梁”、“墙”等障碍物，从而反射回来，是回声现象，故A正确；
B、旋转弦轴，使弦拉得紧一些，弦振动的频率变大，音调变高，故B错误；
C、雪过后，满地覆盖着厚厚的积雪，因为积雪疏松多孔，能够吸收声音，所以发现周围特别宁静，故C错误；
D、探测水下物体深度采用声呐技术，声呐用到的是超声波，故D错误。
故选：A。
声音可以传递信息和能量
选择题（共10小题）
1．下列不属于声音传递信息的是（　　）
A．响起的门铃声 B．声呐探测海洋深度
C．大象用次声波交流 D．超声波清洗眼睛
【解答】解：A、响起的门铃声，让我们知道有人来了，是传递信息，不符合题意；
B、用声呐技术测海底深度，即是利用声音传递信息，不符合题意；
C、大象用次声波交流，是声音传递信息，该选项不符合题意；
D、超声波清洗眼睛，是声音传递能量，符合题意。
故选：D。
　
2．下列说法不属于通过声音获得信息的是（　　）
A．养蜂人听蜜蜂的飞行声，就能知道它是否采了蜜
B．人们买西瓜时，要拍两下，听声音来判断瓜的生熟
C．小红往开水瓶里倒开水时，能听出水有没有灌满
D．飞机从屋顶飞过，窗户玻璃在振动
【解答】解：A、蜜蜂带着花蜜音调低，不带花蜜音调高，所以根据“嗡嗡”声就能判断它是否采了蜜，是利用了声音能够传递信息，故A错误；
B、西瓜的生熟可以通过拍拍西瓜听听声音来辨别，是利用了声音能够传递信息，故B错误；
C、往开水瓶中倒水的声音是空气柱振动产生的，倒的水越多，音调就越高通过听声音就能判断是否已装满；是利用了声音能够传递信息，故C错误；
D、飞机从屋顶飞过，窗户玻璃在振动，是利用声音能够传递能量，故D正确。
故选：D。
　
3．下列事实中，不是利用声传递信息的是（　　）
A．用声呐探测海洋深度 B．蝙蝠确定目标的方向和距离
C．B超检查 D．超声波洗牙
【解答】解：A、用声呐技术测海底深度，即是利用声音传递信息，故A错误；
B、蝙蝠确定目标的方向和距离，即是利用声音传递信息，故B错误；
C、B超检查是利用声音传递信息，故C错误；
D、用超声波洗牙，是利用声音传递能量，故D正确；
故选：D。
　
4．下列示例中，不属于利用声能传递信息的是（　　）
A．用声呐探测海底深度
B．用超声波清洗眼镜
C．医生用听诊器为病人检查身体
D．听到隆隆的雷声预示着可能要下雨
【解答】解：A、用声呐探测海底深度，利用的是回声测距，说明了声音可以传递信息，故A错误；
B、超声波可以引起眼镜中的灰尘振动，达到清洗眼镜的目的，说明了声音可以传递能量，故B正确；
C、医生利用听诊器为病人检查身体，说明了声音可以传递信息，故C错误；
D、隆隆的雷声预示着一场大雨的到来，说明了声音可以传递信息，故D错误。
故选：B。
　
5．下列事例中，属于利用声传递信息的是（　　）
A．用探伤仪给金属内部检查 B．用超声波击碎人体内的结石
C．用超声波清洗眼镜 D．用超声波美白牙齿
【解答】解：A、用探伤仪给金属内部检查，来反馈物体内部的信息，属于声音传递信息，故A正确。
B、利用超声传递的能量，将人体内部结石击碎，故B错误。
C、利用超声传递的能量，将灰尘与眼镜分离，故C错误。
D、利用超声传递的能量，将污垢和牙齿分离，起到美白的效果，故D错误。
故选：A。
　
6．在日常生活和生产实际中，人们通常根据敲打物体发出的声音来鉴别物体质量的好坏，以下做法中，不是为了达到这一目的是（　　）
A．瓜农用手拍打西瓜 B．顾客用手轻弹瓷器
C．老师在课堂上敲击音叉 D．铁路工人用铁锤敲击铁轨
【解答】解：
A、瓜农用手拍打西瓜，是通过辨别西瓜振动发出的音调和音色来判断西瓜是否长熟。不符合题意；
B、顾客用手轻弹瓷器，是利用音色来辨别瓷器的好坏。不符合题意；
C、老师在课堂上敲击音叉，是探究声音产生的条件，不是鉴定音叉质量的好坏。符合题意；
D、铁路工人用铁锤敲击铁轨，是利用音色变化发现铁轨的异常。不符合题意。
故选：C。
　
7．下列应用不是利用声波传递能量的是（　　）
A．利用超声波清洗精细机械
B．利用超声波治疗人体内的肿瘤
C．大象利用次声波交流
D．利用超声波增大室内空气的湿度
【解答】解：A、用超声波清洗精细的机械，属于利用声音传递能量，故A错误；
B、利用超声波治疗患者体内的肿瘤，属于利用声波传递能量，故B错误；
C、大象利用次声波交流，属于利用声音传递信息，故C正确；
D、利用超声波能震碎水珠，水珠变为水蒸气，增大室内空气的湿度，这属于声音传递能量，故D错误。
故选：C。
　
8．魔术师表演“会跳舞的火焰”节目时，先在平台上点燃一支蜡烛，然后手持一面小鼓置于蜡烛附近，鼓面面对烛火。当他敲响小鼓，烛火就随着鼓声舞动。这一现象说明（　　）
A．魔术师有一种神奇的力量
B．鼓面振动发声，声波能传递能量
C．听到的鼓声是鼓面振动产生的超声波
D．鼓面振动发声，声波能传递能量信息
【解答】解：当魔术师敲响小鼓时，鼓面振动，产生声音，声音能传递能量，使蜡烛火焰跳动。故ACD错误。
故选：B。
　
9．下列关于声现象与相应物理解释中，不正确的是（　　）
A．用超声波清洗眼镜﹣﹣声波可以传递能量
B．“长啸一声，山谷回应”﹣﹣回声现象
C．“隔墙有耳”﹣﹣固体能传声
D．“闻其声，知其人”﹣﹣发声体不同，音调不同
【解答】解：
A、声音可以传递信息和能量。超声波把能量传递给眼镜和上面的灰尘，使眼镜和灰尘分离，起到清洗的效果，故A正确；
B、“长啸一声，山鸣谷应”是指声音的反射，回声现象，和声波传播远近无关，故B正确。
C、隔墙有耳是利用固体传递声音的，故C正确；
D、“闻其声而知其人”是因为不同人的声带结构不同，所发出声音的音色不同，故是根据音色来判断，故D错误。
故选：D。
　
10．关于声音，下列说法中正确的是（　　）
A．声波具有能量
B．声音可以在真空中传播
C．声音在不同介质中的传播速度相同
D．只要物体在振动，我们就一定能听到声音
【解答】解：
A、一切声音都可以传递能量，故A正确；
B、声音的传播需要介质，声音不能在真空中进行传播，故B错误；
C、声音在不同介质中的传播速度不同，在固体中传播速度最快，在气体中传播速度最慢，故C错误；
D、人的听觉有一定的范围，当发出的声音是超声波或次声波时，人类是听不到的，故D错误。
故选：A。
声音的综合利用
计算题（共5小题）
1．声呐探测仪又叫声呐探测器。它是一个高频换能器，可以定向发射一定频率的声波，声波传播出去，遇到障碍反射回来，声呐就记录了声波往返的时间。然后根据声波在介质中的速度，就可以求出障碍物到声呐探测仪的距离了。位于菲律宾东北、马里亚纳群岛附近的太平洋底，有个马里亚纳海沟，是太平洋最深的海沟。如果声呐探测仪从发出到接收到声呐时间是12.8s，请计算此处海沟海深。（声波在海水中传播速度为1531m/s）
【解答】解：声音到达海底的时间为t=×12.8s=6.4s，
由v=可得，海洋的深度为s=vt=1531m/s×6.4s=9798.4m。
答：此处海沟海深9798.4m。
　
2．利用回声可以测量声源到障碍物的距离，科学工作者为了探测海底某处的深度，从海面向海底垂直发射超声波，经过4s后接收到回波信号，已知声波在海水中的传播速度为1530m/s，请简要计算和回答下列问题：
（1）被测量处海洋的深度为多少？
（2）利用超声波的反射能否进行太空测距？为什么？可以用什么测量？
【解答】解：（1）因为4s是声波从海面到海底又到海面的时间，所以从海面到海底的时间t=×4s=2s
由 v=可得被测量处海洋的深度为：
h=s=vt=1530m/s×2s=3060m；
（2）不能利用超声波的反射进行太空测距。因为真空不能传声。可以用光进行太空测距。
答：（1）被测量处海洋的深度为3060m；
（2）不能利用超声波的反射进行太空测距。因为真空不能传声。可以用光进行太空测距。
　
3．某同学到郊外旅游，看见前面有一座大山，他对着大山大喊了一声5秒后听到回声，问这时他离大山多远？问这位同学以1.5m/s的速度向大山走去要多少时间才能到山下？（声音在空气中传播速度v声=340m/s）
【解答】解：此人发出的声音传到大山的时间：
t=×5s=2.5s，
由v=可得，该同学距离大山的距离：
s=vt=340m/s×2.5s=850m，
该同学走到山下的时间：
t′==≈566.7s。
答：他离大山850m，要用约566.7s才能走到山下。
　
4．汽车匀速驶向一座大山，汽车鸣笛4s后司机听到回声，此时汽车距离大山650m，已知声音在空气中的传播速度为340m/s，求：
（1）鸣笛时，汽车离大山的距离；
（2）汽车行驶的速度。
【解答】解：
由题知，此时汽车离大山的距离s=650m，设这段时间内声音和汽车通过的路程分别为s声、s车；
由下图可知，s声=s车+2s，即v声t=v车t+2s，
代入数据有340m/s×4s=v车×4s+2×650m，解得v车=15m/s。
鸣笛时，汽车离大山的距离：s′=s车+s=v车t+s=15m/s×4s+650m=710m。
答：（1）鸣笛时，汽车离大山的距离为710m；
（2）汽车行驶的速度为15m/s。
　
5．一辆轿车沿一平直公路以20m/s的速度行驶，在轿车的前方100米处有一辆货车正以10m/s速度向同一方向行驶，轿车驾驶员按响喇叭提醒货车司机准备超车。在轿车驾驶员按喇叭后多长时间追上货车？若公路的正前方有一座山崖，当轿车驾驶员按响喇叭，2s后听到回声，求按喇叭时轿车距山崖有多远？（v声=340m/s）
【解答】解：
（1）由v=得在轿车驾驶员按喇叭后追上货车的时间：
t====10s；
（2）由v=得在t=2s的时间内汽车行驶的距离：
s1=v1t=20m/s×2s=40m，
声音传播的距离：
s2=v2t=340m/s×2s=680m，
设按喇叭时汽车到山崖的距离为s，
则：2s=s1+s2，