2.3 声的利用 学案（含答案）

第二章 声现象
第3节 声的利用
节点知识梳理
/
知识点解读与基础训练
知识点一 声与信息
【比较点拨】声根据振动的频率分为次声波、超声波和闻声，闻声就是我们一般说的声音，不只是闻声能传递信息，超声和次声都能传递信息。需要熟悉哪些方面应用了到他们。
声音传递信息的应用实例
声音
应用实例
闻声
人们通过交谈、听声音等获得信息；医生通过听诊器给病人诊病。
超声波
利用超声探伤、测厚、测距、导盲仪、医学诊断和成像、工业上对产品无损探伤。
次声波
利用台风、地震、火山爆发、海啸、核爆炸等产生的次声波判断这些灾害的强度和位置；大象通过次声波交流。
【方法点拨】声传递信息的实质是通过物体发声是否异常来获得物体本身状况的信息；通过物体对声音的反射可以获得物体与声源的距离、表面状况方面的信息。例如：利用超声探伤、测厚、测距、导盲仪、医学诊断和成像、工业上对产品无损探伤；医生通过听诊器给病人诊病；通过声学仪器接收到的次声波等信息判断地震的方位和强度。
基础训练
1. 地震前，地下的地层岩石运动或断裂会产生次声波。某些动物会接收到并做出反应。右图是几种动物的发声和听觉频率范围其中能提前感觉到地震的动物是（ ）
/
A.狗 B.猫 C.蝙蝠 D.海豚
2. 下列哪些信息不是通过声音获得的（ ）
A．古代战争中的侦查员把耳朵贴在地面上，可以判断是否有敌人的骑兵来偷袭
B．救护车急促的鸣笛声，是让行人让出一条通道
C．蝙蝠的回声定位
D．看见闪电，就知道有可能有一场大雨
3. 以下利用了超声波的反射来获取信息的是（ ）
A．大象的“声音”交流
B．外科医生通过听诊器诊断病情
C．蝙蝠的“回声”定位
D．站在天坛中央说话，会感到声音特别洪亮
4. 下列事例中，属于使用次声的是（ ）
A．用声呐技术测海底深度
B．蝙蝠确定目标的方向和距离
C．海豚判断物体的位置和大小
D．预报海啸、台风
知识点二 声与能量
【易错易混】声音传递信息与传递能量的区分方法：凡是声音能引起其他物体变化的例子，说明声音传递的能量；声音未能引起其他物体变化，而是人们根据听到的声音做出判断的例子，说明声音传递的是信息。例如，“雷声震耳欲聋”说明雷声具有能量，而“听到了雷声预示着要下雨”，这是雷声传递信息。
【方法渗透】向水中投石头，水面上的水波使树叶随之上下起伏， 说明扔石头的能量通过水传递给树叶。 同样的，声波也是一种波动，声波也一样能传递能量。动手做实验将扬声器对准烛焰时，扬声器的振动引起周围空气的振动，空气的振动引起使火焰摇动，说明声波传递了能量。这里采用了类比法。
基础训练
5. 声音可以传递能量与信息。下列实例利用声传递能量的是（ ）
A.利用超声波工作的空气加湿器 B.同学们在教室内听课获得知识
C.利用超声波检测锅炉有无裂纹 D.盲人利用超声导盲仪探测前进道路上的障碍物
6. 现代战争中，次声波可作为军事武器，这是因为次声波和人体器官固有频率相近，会引起器官共振，导致器官变形、移位、甚至破裂．这主要利用了次声波的下列哪种特点（ ）
A.在空气中传播速度快
B.能传递信息
C.能传递能量
D.音调低
7. 随着科学技术的发展，超声波已应用于各个领域。有一种电动牙刷，它能发出超声波，直达牙刷棕毛刷不到的地方，这样刷牙干净又舒服，则下列说法正确的是（ ）
A.电动牙刷发出的超声波不能在空气中传播　
B.超声波不是由物体振动产生的　　
C.超声波的音调很低所以人听不到　　
D.超声波能传递能量
8.超声波清洗及超声波碎石是利用声能　　　 　的性质工作的,而回声定位则利用了声能　　　　的性质。
能力训练
1. 有以下事例：（1）蝙蝠可以利用超声波来探测飞行中的障碍物和发现昆虫；（2）渔民利用声呐发现鱼群；（3）医生用听诊器给病人检查病情；（4）科学考察船利用声呐探测海洋．由以上事例可得出一个共同的结论是： 。
2. 图所示的实验，敲响右边的音叉，左边完全相同的音叉也会发声，并且把乒乓球弹起，这充分验证了：
（1）____ _ ；
（2） ___；
（3）实验中乒乓球起了什么作用？ __。这种思维方法叫做______（选填“等效法”、“控制变量法”、“转换法”或“类比法”）
3. 在常温下（15℃），声音在空气中每秒传播的距离约是340m．一列每秒行驶20m的火车在进入隧道前鸣笛，司机鸣笛后2s听到隧道口处山崖反射的回声，火车鸣笛时离隧道口的距离约是多少米？
拓展训练
4.阅读《超声波指纹识别技术》，回答问题。
超声波指纹识别技术
自从iPhone5s带着指纹识别Touch ID火了以后，这门技术已经成为iOS和Android旗舰手机上的标配了。虽然虹膜识别等生物识别技术也偶尔向Touch ID发起挑战，但仍无法撼动其地位。不过，这种情况可能要改变了，因为手机芯片厂商高通来了一发黑科技--超声波指纹识别技术（亦称超声波Sense ID）。
原有的指纹识别的原理是电容式信号感测，核心是电信号。手指（人体）的微电场与电容传感器之间形成微电流，指纹嵴与峪（波峰与波谷）间会有高低电容差，这也是描绘指纹图象的基础。超声波指纹识别如其名，是利用的是超声波去做检测．利用超声波具有穿透材料的能力，且随材料的不同产生大小不同的回波（超声波到达不同材质表面时，被吸收、穿透与反射的程度不同）。因此，利用皮肤与空气对于声波阻抗的差异，就可以区分指纹嵴与峪所在的位置。
超声波技术所使用的超声波的能量被控制在对人体无损的程度。超声波指纹识别的优势在于可以识别指纹的3D纹路，采集更精细的指纹数据，而电容式的识别是2D图象。另外一点优势是可以置于塑料、玻璃等多种材料之下，不对机身外观造成影响，不受汗水、油污的影响。
请根据上述材料和你学过的物理知识，回答下列问题：
（1）超声波传播中遇到障碍物时会 （填“会”或“不会”）有一部分被反射回来形成回音。
（2）超声波指纹识别装置是利用仿生学原理制成的，它模仿的是下列哪种生物（ ）
A．蝙蝠　 　　B．猫　 　　　C．狗　 　　D．大象
（3）超声波能够识别指纹是利用了超声波 的作用。（填“传递信息”或“具有能量”）
（4）下面是超声指纹识别系统，在发出超声波遇到手指上A、B、C、D、E五个位置，测得回收信号的时间分别为0.30ms、0.16ms、0.30ms、0.14ms、0.30ms。根据时间，求出手指与手机平面的距离，就可以绘出指纹的大致形状，则该处指纹的大致形状如图中的（ ）
/

参考答案
基础训练 1.A 2.D 3.C 4.D 5.A 6.C 7.D 8.传递能量，传递信息；
能力训练 1.声音可以传递信息 2. （1）声音是由物体振动产生的；（2）声波可以传递能量；（3）将微小的振动放大，便于观察；转换法。
3.
拓展训练 4. ：（1）会 （2）A （3）传递信息 （4）D