2.3 声的利用(学生+教师版)—人教版八年级物理上册讲义(含答案)

文档属性

名称 2.3 声的利用(学生+教师版)—人教版八年级物理上册讲义(含答案)
格式 zip
文件大小 3.4MB
资源类型 教案
版本资源 人教版
科目 物理
更新时间 2020-09-24 23:23:13

文档简介

【活动一】
声与信息
1.人们利用声音可以获取一定的信息,请你举出身边利用声音传递信息的例子。
2.超声波、次声波这些人们听不到的声,是否也可以传递信息呢?
3.大自然的许多活动,如地震、火山喷发、台风、海啸等都伴有次声波产生。一些机器在工作时,也会产生人耳听不到的次声波。次声波传播的距离更远,发生地震、台风、核爆炸时,即使在几千米以外,使用灵敏的声学仪器也能接收到它们产生的次声波。处理这些信息,可以确定这些活动发生的方位和强度。
4.(1)蝙蝠通常只在夜间出来活动、觅食,但是它们从来不会撞到墙壁、树枝上,并且能以很高的精度确认目标。它们的这些“绝技”靠的是什么呢?
(2)蝙蝠飞行时会发出超声波,这些声波碰到墙壁或昆虫就会反射回来,根据回声到来的方位和时间,蝙蝠就可以确定目标的位置,以及避开障碍物。
(3)蝙蝠采用的方法叫做超声定位。现在采用这个原理制成的超声波导盲仪可以探测前进道路上的障碍物,以帮助盲人出行。倒车雷达更是在汽车上得到了广泛的应用。
(4)科学家根据回声定位原理发明了声呐。利用声呐系统,人们可以探知海洋的深度,绘出水下数千米的地形图。捕鱼时还可以利用声呐来获得水中鱼群的信息。
(5)中医诊病通过“望、闻、问、切”四个途径,其中“闻”就是听。医生利用听诊器捕获人体内的声音信息,来诊断疾病。而借助超声波,医生还可以准确地获得人体内部脏器的图像信息(如图1-3-1)。医生用B型超声波诊断仪向病人体内发射超声波,然后接收体内脏器的反射波,反射波携带的信息经过处理后显示在屏幕上。这就是我们常说的“B超”。
(6)通过上述事例,说明声音可以传递信息。
【活动二】声与能量。
1.
如图2-3-2所示,在一个空易拉罐底部中央用钉子戳个小孔,将易拉罐的顶部剪去,用橡皮膜包住并绷紧,用橡皮筋扎牢,将两支点燃的蜡烛放在小孔前方,轻敲(
不能用力拍打)橡皮膜,你会看到什么现象?这说明了什么问题?
蜡烛的火焰摇摆不定,说明了声可以传递能量。
2.超声波和次声波可以传递信息,是否也可以传递能量?你能举出说明超声波或次声波传递能量的例子吗?
是。外科医生利用超声波振动除去人体内的结石,人们利用超声波清洗精密机械器件、金银珠宝等。
【活动三】讨论与交流。
1.远处隆隆的雷声预示着一场可能的大雨。此过程雷声传递信息了吗?同时有没有传递能量?
根据雷声可以判断要下雨,说明声音可以传递信息。雷声传人人耳时,会引起鼓膜的振动,说明雷声在传递信息的同时也传递着能量。
2.人耳分辨声音的时间间隔大于0.1
s,甲同学在一根17
m长的空心铁管的一端敲击一下,乙同学在铁管的另一端将耳朵紧贴管口会听到几次敲打的声音?通过计算说明其中的道理。若要听到两次敲打的声音,空心铁管的长度至少要多长?
(铁的传声速度约为5000m/s,空气传声速度约为340
m/s)
36.5m
【活动四】了解现代技术中声学知识的一些应用。
阅读
“科学世界”,回答下列问题:
1.北京天坛回音壁,人站在圆形围墙内附近说话,声音经过多次反射,可以在围墙的任何位置听到。
2.天坛的圆丘,人站在中央台上说话,为什么会感到声音特别洪亮?
人站在天坛的圆丘中央台上说话,会感到声音特别洪亮的原因是:回声跟原来的声音混在一-起,分辨不开,使原声加强、延长,因而感觉到声音格外响亮;
下列事例中,属于利用声传递能量的是B、D;属于利用声传递信息的是A、C,它们是不是只传递信息而不传递能量?不是。
A.用声呐探测海底深度
B.用超声波清洗眼镜
C.铁路工人用铁锤敲击钢轨检查螺栓是否松动
D.牙医用超声波洁牙
如图所示,某品牌超声波清洁器在清洗眼镜,使用时先向水槽加水使眼镜完全浸没水中,通电清洁器开始工作。此清洁器工作时人站在旁边能听到“磁啦”的声音。下列说法正确的是(
D
)
A.超声波的音调比人能听到的声音音调低
B.超声波传播不需要介质
C.人听到的“磁啦”声是超声波
D.超声波能用来清洗物体说明超声波能传递能量
在很多国家,可以通过超声波扫描技术显示出胎儿的图像。人们认为,对于母亲和胎儿来说超声波是安全的。医生用探头在孕妇腹部移动。探头发出的超声波进人孕妇的腹部。在腹内,这些超声波从胎儿的皮肤表面反射回来,然后又被探头收集起来,最后传送到可以显示影像的一台机器中。为了形成影像,这台超声波仪器需要计算出胎儿皮肤表面到探头的距离。超声波通过腹部的速度为1540
m/s。这台机器必须要测量出哪个数据才能计算出胎儿皮肤表面到探头的距离?
解:这个机器必须要测量出超声波从探头发出到胎儿皮肤表面、再反射回来的总时间t,则超声波单程所用时间为t,根据s=vt可计算出胎儿皮肤表面到探头的距离。
如图所示为一种我国自主研发的超声导盲手杖。它可以发射超声波探测周围5米内障碍物的情况,并处理成语音信号及时播放出来,达到“以听代视”的效果。该手杖可帮助盲人辨别障碍物的方位、距离、大小甚至形状等信息。下列说法中正确的是(
D
)
A.超声波的频率低于20Hz
B.超声波信号会对使用者造成电磁波辐射危害
C.超声波信号遇到障碍物后不会发生反射现象
D.该导盲杖对障碍物的定位原理与蝙蝠的定位原理相同
一艘科考船行驶在某海域,并对该海域的海底形状利用声呐系统进行了测绘。具体方法是:在经过该海域水平面等间距的A、B、C、D、E五个位置时,向海底定向发射超声波,测得回收信号的时间分别为0.30
s、0.16
s、0.30
s、0.14
s、0.30
s。根据时间,求出海底与海平面的距离,就可以绘出海底的大致形状,则该海域海底的大致形状如图中的(
B
)
司机倒车时因看不见车后障碍物容易撞到障碍物。倒车防撞超声波雷达可以测量出车的尾部与障碍物之间的距离(如图所示),并在车与物之间距离过小时发出警报声提醒司机。
(1)倒车防撞超声波雷达安装在车的尾(填“前”“中”或“尾”)部。
(2)倒车防撞超声波雷达是利用回声测距原理来测量距离的。
(3)倒车防撞超声波雷达向障碍物发出超声波信号后,经过0.02
s后其接收装置接收到返回的信号,则车尾与障碍物之间的距离大约是多少?
(V声=340
m/s)
3.4m
在飞机失事搜寻过程中,各国舰船在定位和测量海深时都要用到超声测位仪(如图所示),它是利用超声波可以在海水中传播来工作的。若海水的深度是7.5
km,声音在海水中的速度是1500m/s,则需经过多少秒才能接收到反射回来的信号?
10s
如图所示,王医生正在用听诊器为小宇检查身体。请你思考并回答:
(1)医用听诊器是运用了声音能传递信息(填“具有能量”或“能传递信息”)的道理。
(2)医生运用听诊器为病人诊病,是因为运用听诊器可以改变(
C
)
A.声源的响度
B.声源的音调
C.人耳听到声音的响度
D.人耳听到声音的音调
(3)关于来自患者的声音是通过什么途径传到医生的耳朵,有两种不同的见解:有的同学认为,声音主要是通过橡胶管传到医生的耳朵的;有的同学认为,声音主要是通过管内空气传到医生的耳朵的。声音究竟
是通过什么途径传到医生的耳朵的?说说你的见解。
解:声音主要是通过管内空气传到医生耳朵的。理由:松软的橡胶管几乎不能传递声音,使用橡胶管可以减少声音的分散,从而提高到达人耳声音的响度。
请你分析下列事例是利用声传递能量还是利用声传递信息。
(1)利用超声波给金属工件探伤;
传递信息
(2)医生通过听诊器给病人诊病;
传递信息
(3)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;
传递信息
(4)利用超声波排除人体内的结石。传递能量
海上发生风暴时会产生次声波。次声波在空气和海水中传播的速度比风暴移动的速度大。次声波接收处理设备就是利用这一特点提前感知、预报海上风暴,从而为渔业、航海等服务。下列说法正确的是(
B
)
A.次声波不能传递信息
B.次声波是由物体振动产生的
C.次声波在海水中比空气中传播慢
D.次声波的频率太高,人耳听不见
中华恐龙园库克苏克大峡谷的“湿谷”深处,工作人员借助超声波水雾机营造出亦真亦幻的童话世界,超声波能将水打散而形成白雾,是因为超声波具有能量;人耳听不见超声波,是因为超声波的频率大于20000Hz。
在飞机失事搜寻过程中,搜救舰船在定位和测量海深时都要用到超声测位仪(如图所示),它是利用声音可以在液体中传播来工作的。若海水的深度是6.75
km,声音在海水中的传播速度是1500m/s,则测位仪发出信号后需经过9秒才能接收到信号。
用超声测位仪向海底垂直发射声波,经过4s后收到回波。如果海水中声音的平均传播速度为1500m/s,此处海水约有多深?3000m
在蜿蜒的铁路线上,“铁轨医生”用探伤仪给铁轨做“B超”这是利用声可以传递探伤仪发出的超声波不能被人耳听见,原因是超声波的频率太高。超声波探伤仪是声音能够传递信息的一个应用,经超声波探伤仪检测,刚竣工的三峡大坝坝体无结构性裂缝,创造了人类水利建筑史上的奇迹。探伤仪发出的超声波无法为人耳所听觉,原因是超声波的频率高于2000Hz,超过人耳听力范围。【活动一】
声与信息
1.人们利用声音可以获取一定的信息,请你举出身边利用声音传递信息的例子。
2.超声波、次声波这些人们听不到的声,是否也可以传递信息呢?
3.大自然的许多活动,如地震、火山喷发、台风、海啸等都伴有_____________产生。一些机器在工作时,也会产生人耳听不到的次声波。次声波传播的距离______,发生地震、台风、核爆炸时,即使在几千米以外,使用灵敏的声学仪器也能接收到它们产生的次声波。处理这些信息,可以确定这些活动发生的方位和强度。
4.(1)蝙蝠通常只在夜间出来活动、觅食,但是它们从来不会撞到墙壁、树枝上,并且能以很高的精度确认目标。它们的这些“绝技”靠的是什么呢?
(2)蝙蝠飞行时会发出_________,这些声波碰到墙壁或昆虫就会反射回来,根据回声到来的方位和时间,蝙蝠就可以确定目标的位置,以及避开障碍物。
(3)蝙蝠采用的方法叫做____________。现在采用这个原理制成的超声波导盲仪可以探测前进道路上的障碍物,以帮助盲人出行。倒车雷达更是在汽车上得到了广泛的应用。
(4)科学家根据回声定位原理发明了_________
。利用声呐系统,人们可以探知海洋的深度,绘出水下数千米的地形图。捕鱼时还可以利用声呐来获得水中鱼群的信息。
(5)中医诊病通过“望、闻、问、切”四个途径,其中“闻”就是听。医生利用听诊器捕获人体内的声音信息,来诊断疾病。而借助超声波,医生还可以准确地获得人体内部脏器的图像信息(如图1-3-1)。医生用B型超声波诊断仪向病人体内发射超声波,然后接收体内脏器的反射波,反射波携带的信息经过处理后显示在屏幕上。这就是我们常说的“B超”。
(6)通过上述事例,说明声音可以________________。
【活动二】声与能量。
1.
如图2-3-2所示,在一个空易拉罐底部中央用钉子戳个小孔,将易拉罐的顶部剪去,用橡皮膜包住并绷紧,用橡皮筋扎牢,将两支点燃的蜡烛放在小孔前方,轻敲(
不能用力拍打)橡皮膜,你会看到什么现象?这说明了什么问题?
2.超声波和次声波可以传递信息,是否也可以传递能量?你能举出说明超声波或次声波传递能量的例子吗?
【活动三】讨论与交流。
1.远处隆隆的雷声预示着一场可能的大雨。此过程雷声传递信息了吗?同时有没有传递能量?
2.人耳分辨声音的时间间隔大于0.1
s,甲同学在一根17
m长的空心铁管的一端敲击一下,乙同学在铁管的另一端将耳朵紧贴管口会听到几次敲打的声音?通过计算说明其中的道理。若要听到两次敲打的声音,空心铁管的长度至少要多长?
(铁的传声速度约为5000m/s,空气传声速度约为340
m/s)
【活动四】了解现代技术中声学知识的一些应用。
阅读
“科学世界”,回答下列问题:
1.北京天坛回音壁,人站在圆形围墙内附近说话,声音经过多次_______,可以在围墙的任何位置听到。
2.天坛的圆丘,人站在中央台上说话,为什么会感到声音特别洪亮?
下列事例中,属于利用声传递能量的是
;属于利用声传递信息的是_____,它们是不是只传递信息而不传递能量?____。
A.用声呐探测海底深度
B.用超声波清洗眼镜
C.铁路工人用铁锤敲击钢轨检查螺栓是否松动
D.牙医用超声波洁牙
如图所示,某品牌超声波清洁器在清洗眼镜,使用时先向水槽加水使眼镜完全浸没水中,通电清洁器开始工作。此清洁器工作时人站在旁边能听到“磁啦”的声音。下列说法正确的是(
)
A.超声波的音调比人能听到的声音音调低
B.超声波传播不需要介质
C.人听到的“磁啦”声是超声波
D.超声波能用来清洗物体说明超声波能传递能量
在很多国家,可以通过超声波扫描技术显示出胎儿的图像。人们认为,对于母亲和胎儿来说超声波是安全的。医生用探头在孕妇腹部移动。探头发出的超声波进人孕妇的腹部。在腹内,这些超声波从胎儿的皮肤表面反射回来,然后又被探头收集起来,最后传送到可以显示影像的一台机器中。为了形成影像,这台超声波仪器需要计算出胎儿皮肤表面到探头的距离。超声波通过腹部的速度为1540
m/s。这台机器必须要测量出哪个数据才能计算出胎儿皮肤表面到探头的距离?
如图所示为一种我国自主研发的超声导盲手杖。它可以发射超声波探测周围5米内障碍物的情况,并处理成语音信号及时播放出来,达到“以听代视”的效果。该手杖可帮助盲人辨别障碍物的方位、距离、大小甚至形状等信息。下列说法中正确的是(
)
A.超声波的频率低于20Hz
B.超声波信号会对使用者造成电磁波辐射危害
C.超声波信号遇到障碍物后不会发生反射现象
D.该导盲杖对障碍物的定位原理与蝙蝠的定位原理相同
一艘科考船行驶在某海域,并对该海域的海底形状利用声呐系统进行了测绘。具体方法是:在经过该海域水平面等间距的A、B、C、D、E五个位置时,向海底定向发射超声波,测得回收信号的时间分别为0.30
s、0.16
s、0.30
s、0.14
s、0.30
s。根据时间,求出海底与海平面的距离,就可以绘出海底的大致形状,则该海域海底的大致形状如图中的(
)
司机倒车时因看不见车后障碍物容易撞到障碍物。倒车防撞超声波雷达可以测量出车的尾部与障碍物之间的距离(如图所示),并在车与物之间距离过小时发出警报声提醒司机。
(1)倒车防撞超声波雷达安装在车的
(填“前”“中”或“尾”)部。
(2)倒车防撞超声波雷达是利用
测距原理来测量距离的。
(3)倒车防撞超声波雷达向障碍物发出超声波信号后,经过0.02
s后其接收装置接收到返回的信号,则车尾与障碍物之间的距离大约是多少?
(V声=340
m/s)
在飞机失事搜寻过程中,各国舰船在定位和测量海深时都要用到超声测位仪(如图所示),它是利用超声波可以在海水中传播来工作的。若海水的深度是7.5
km,声音在海水中的速度是1500m/s,则需经过多少秒才能接收到反射回来的信号?
如图所示,王医生正在用听诊器为小宇检查身体。请你思考并回答:
(1)医用听诊器是运用了声音
(填“具有能量"或“能传递信息”)的道理。
(2)医生运用听诊器为病人诊病,是因为运用听诊器可以改变(
)
A.声源的响度
B.声源的音调
C.人耳听到声音的响度
D.人耳听到声音的音调
(3)关于来自患者的声音是通过什么途径传到医生的耳朵,有两种不同的见解:有的同学认为,声音主要是通过橡胶管传到医生的耳朵的;有的同学认为,声音主要是通过管内空气传到医生的耳朵的。声音究竟
是通过什么途径传到医生的耳朵的?说说你的见解。
请你分析下列事例是利用声传递能量还是利用声传递信息。
(1)利用超声波给金属工件探伤;
(2)医生通过听诊器给病人诊病;
(3)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;
(4)利用超声波排除人体内的结石。
海上发生风暴时会产生次声波。次声波在空气和海水中传播的速度比风暴移动的速度大。次声波接收处理设备就是利用这一特点提前感知、预报海上风暴,从而为渔业、航海等服务。下列说法正确的是(
)
A.次声波不能传递信息
B.次声波是由物体振动产生的
C.次声波在海水中比空气中传播慢
D.次声波的频率太高,人耳听不见
中华恐龙园库克苏克大峡谷的“湿谷”深处,工作人员借助超声波水雾机营造出亦真亦幻的童话世界,超声波能将水打散而形成白雾,是因为超声波具有____;人耳听不见超声波,是因为超声波的频率大于_______
Hz。
在飞机失事搜寻过程中,搜救舰船在定位和测量海深时都要用到超声测位仪(如图所示),它是利用声音可以在
中传播来工作的。若海水的深度是6.75
km,声音在海水中的传播速度是1500m/s,则测位仪发出信号后需经过
秒才能接收到信号。
用超声测位仪向海底垂直发射声波,经过4s后收到回波。如果海水中声音的平均传播速度为1500m/s,此处海水约有多深?
在蜿蜒的铁路线上,“铁轨医生”用探伤仪给铁轨做“B超”这是利用声可以传递探伤仪发出的超声波不能被人耳听见,原因是超声波的
太高。超声波探伤仪是声音能够传递
的一个应用,
经超声波探伤仪检测,刚竣工的三峡大坝坝体无结构性裂缝,创造了人类水利建筑史上的奇迹。探伤仪发出的超声波无法为人耳所听觉,原因是超声波的频率