第3节 声的利用
【教学目标】
知识与技能:
1.知道声的分类及在两个方面的应用。
2.了解次声波、超声波应用的具体事例。
3.了解超声波传递能量的具体应用。
过程与方法:
通过观察演示实验,了解物理学研究问题的方法,通过观看图片、视频资料,了解生活中声的利用方面的知识。
情感态度与价值观:
通过学习,了解声在现代技术中的应用,进一步加强对科学的热爱。
【教学重难点】
重点:了解声的两个应用、了解生活中利用声的事例,回声定位中相关的计算问题。
难点:声的两个应用的区分,回声定位中相关的计算问题。
【教法与学法】
教法:利用演示实验和视频资料,了解声的两个应用和生活中利用声的事例。
学法:自学,讨论,联系生活事例。
【知识点梳理】
1.声的分类;2.声音与信息、能量;3.次声波与信息、能量;4.超声波与信息、能量;5.回声测距离。
【思维框架】
【课前准备】
多媒体课件、蜡烛、火柴、罐头盒、橡皮筋。
【教学过程】
一
、引入新课
展示图片,观察现象启发学生思考,引起学生学习的兴趣。
利用多媒体播放视频资料——声音使玻璃杯破碎视频
教师:利用声可以震碎玻璃杯,声还有哪些应用呢?让我们一起走进今天的学习——声的利用。
声的分类:声分为次声波、声音、超声波;
二、进行新课
(一)声音与信息、能量
展示问题:声音传递信息的事例有哪些?阅读教材第38、39页,找出声传递信息的具体事例,标画出来,除了教材提供的事例,你还能想到哪些事例?
学生活动:阅读教材,标画事例,思考生活中声现象的其他应用。
声音传信息事例概括:①雷声预示着一场可能的大雨;②铁路工人敲击钢轨检查问题;③医生通过听诊器诊断病情;
声音传能量事例概括【实验室爆炸视频】:
拓展提问:声传递信息与传递能量之间的区别
关键是弄清楚声在此过程中所起的作用。对于传递信息,声对物体
不起作用
;对于传递能量,声对物体产生了
物理作用
,物体发生了诸如
形状
、
状态
、
外形
等物理变化。
学生笔记:
1.声分为次声波(频率小于20HZ),声音(频率为20HZ-20000HZ),超声波(频率大于20000HZ);
2.声传递信息与传递能量之间的区别
关键是弄清楚声在此过程中所起的作用。对于传递信息,声对物体
不起作用
;对于传递能量,声对物体产生了
物理作用
,物体发生了诸如
形状
、
状态
、
外形
等的物理变化。
3.声音传递信息:敲击铁轨检查螺丝是否松动,医生通过听诊器诊断病情;
设计思路:学生朗读1遍,然后再记笔记。
(二)次声波传递信息(不需要掌握传递能量的情况)
展现问题:生活中次声波传递信息或能量的例子有哪些?
教师总结:
①大象交流;
②利用地震、台风、海啸、风暴等产生的次声波来预测相对应的灾难性事件;
③狗能听到次声波;
④军事上使用的次声波武器;
(三)超声波传递信息和能量
展现问题:生活中超声波传递信息或能量的例子有哪些?
传递信息:①海豚交流
②蝙蝠定位
③声
呐
④B
超
⑤超声波探伤仪
⑥倒车雷达
⑦超声波导盲仪
传递能量:⑧超声波洁牙
⑨超声波击碎结石
⑩超声波加湿器
?超声波清洗钟表等精密仪器
上述有关超声波应用中,应用了回声定位原理的有:
②蝙蝠定位
③声
呐
⑥倒车雷达
⑦超声波导盲仪
注意:声呐捕鱼是利用超声波传递信息,而航空雷达利用的是电磁波传递信息。
学生朗读:
次声波传递信息
①大象交流;
②利用地震、台风、海啸等产生的次声波来预测灾难性事件;
③军事上使用的次声波武器;
超声波传递信息和能量
传递信息:①海豚交流
②蝙蝠定位
③声
呐
④B
超
⑤超声波探伤仪
⑥倒车雷达
⑦超声波导盲仪
传递能量:⑧超声波洁牙
⑨超声波击碎结石
⑩超声波加湿器?超声波清洗钟表等精密仪器
设计思路:这个部分学生特别容易错,因此读两遍,加强记忆。
学生笔记:
次声波传递信息
①大象交流;
②利用地震、台风、海啸等产生的次声波来预测灾难性事件;
③军事上使用的次声波武器;
超声波传递信息和能量
传递信息:①海豚交流
②蝙蝠定位
③声
呐
④B
超
⑤超声波探伤仪
⑥倒车雷达
⑦超声波导盲仪
回声定位:①蝙蝠定位
②声
呐
③倒车雷达
④超声波导盲仪
传递能量:⑧超声波洁牙
⑨超声波击碎结石
⑩超声波加湿器
?超声波清洗钟表
例题赏析:
例题1.空难发生后,搜救人员利用声呐设备探测坠入大海中的飞机残骸。以下说法正确的是( )
①声呐设备是利用超声波工作的
②声呐设备是利用次声波工作的
③超声波不能在海水中传播
④声呐设备是利用回声原理工作的.
A.①④
B.②③
C.①③
D.②④
例题2.在观察“会跳舞的烛焰”实验中,如图所示,打开扬声器,播放乐曲,将一只点燃的蜡烛放在喇叭前,会发现烛焰在随着音乐“跳舞”,且音量越大,烛焰跳得越欢。此现象说明声音
。
例题3.在敲击右边音叉时,观察到左边的乒乓球被弹开,此实验说明声音可以传递
。
例题4.(1)蝙蝠通过
进行定位,人类根据这一原理制作了声呐,如果在海面上发射了声波信号,6s后接收到次声波反射回来的信号,则此处海底深度为
m(声波速度取为1500m/s)。除了声呐,还有下列选项中的
也是应用到了这一回声定位原理的。
①
倒车雷达
②B超
③超声导盲仪
④次声波武器
(2)请将下列关于声波传递信息和能量进行分组,传递信息的组是
,传递能量的组是
。
①倒车雷达
②超声波洁牙
③B超
④听诊器诊断病情
⑤超声探伤仪探伤
⑥超声击碎结石
⑦超声波加湿器
⑧超声波清洗钟表
(3)倒车雷达通过
传递信息,而航空雷达通过
传递信息,且传播速度为
m/s,医学上使用的听诊器通过
传递信息,而B超是通过
传递信息。(填写波的类型)
例题5.定向发射超声波可以用来测量距离。海洋科考工作者向海底发射定向超声波,4s后接收到反射回来的信号,此处海底的深度为
m(声音在海水中的传播速度为1500m/s),利用这种方法不能测量地球到月球间的距离,原因是
。
例题6.下列关于声现象说法中正确的是(
)
A.超声波和次声波可以在真空中传播
B.超声波在空气中传播速度比次声波传播速度快
C.超声波不是由物体的振动产生的
D.人耳听不到次声波是因为次声波响度太低,没有引起人的警觉
例题6.一辆汽车以20m/s的速度驶向一座山崖,司机在一桥头鸣笛,4s后听到回声(已知声音的传播速度为340m/s),则:
(1)4s内汽车走过的路程是多少?(2)4s内声音传播的距离是多少?(3)该桥头离山崖多远?
例题7.一辆汽车以某一速度正对山崖匀速行驶,司机在距山崖355m处鸣笛后2s听到回声,已知声音在空气中的传播速度是340m/s。求:
(1)从司机鸣笛到听到回声,声音所走过的总路程;
(2)汽车的速度v。
例题8.科考船“雪龙号”在南极考察时,静止在一座冰山前鸣笛后4秒听到回声,空气中声速为340m/s,结果保留一位小数)。求:(1)冰山离船有多远?(2)若在鸣笛后它以20m/s的速度匀速驶向这座冰山,坐在行驶的船上的人多久能听到回声?
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1
-第3节
《声的利用》同步检测试题
※
基础训练
一、单选题
1.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.次声波产生不需要物体的振动
B.次声波在海水中比空气中传播快
C.次声波只能传递信息不能传递能量
D.次声波的频率太低,人听见会感觉很刺耳
【答案】B
【解析】A.
次声波也是由物体振动产生的.故A错误.B.
次声波在海水中比空气中传播快,故B正确.C.
次声波既能传递能量,也能传递信息,故C错误;D.
人耳能听到的声音的频率范围是20?20000Hz,低于20Hz的叫次声波,由于次声波的频率频率太低,不在人的听觉频率范围,所以人听不到,故D错误;故选B.
2.海豚能够发出超声波,老虎能够发出次声波.下列关于超声波和次声波的说法中正确的是(
)
A.超声波听起来比较高亢
B.次声波听起来比较低沉
C.超声波可以传递信息但不能传递能量
D.次声波可以传递信息也可以传递能量
【答案】D
【解析】人耳能听到的声音的频率范围是20~20000Hz,低于20Hz的叫次声波,高于20000Hz叫超声波;由于超声波、次声波的频率都不在人的听觉频率范围,所以人听不到,故AB错误;次声波和超声波都是声波,声波既可以传递信息也可以传递能量,故C错误,D正确;故应选D。
3.下列事例中属于声音传递信息的是(
)
A.阳光从东方射过来了
B.雷声从东方传过来了
C.云朵从东方跑过来了
D.花香从东方飘过来了
【答案】B
【解析】A.声音可以传递信息,也能够传递能量.阳光从东方射过来了,与声音无关,A不符合题意;
B.雷声从东方传过来,说明天可能要下雨了,通过声音传递信息,B符合题意;
C.云朵从东方跑过来,与声音无关,C不符合题意;
D.花香从东方飘过来,与声音无关,D不符合题意.
4.声音可以传递信息和能量,下列各图中主要描述声音能够传递能量的是(
)
A.
B.
C.
D.
【答案】B
【解析】A.探测海深是利用了超声波传递信息,故A不符合题意.
B.橡皮膜振动产生声音,声音使火苗晃动,说明了声音可以传递能量,故B符合题意.
C.蝙蝠回声定位是利用超声波传递信息,故C不符合题意.
D.倒车雷达是利用超声波可以传递信息,故D不符合题意.
故答案为B.
二、填空题
5.为治理城市汽车乱鸣笛的违法现象,贵阳市交管局亮出新招:将声呐监控设备固定在道路旁,当接收到汽车鸣笛声时,声呐设备发出______(选填“超声波”或“次声波”)对鸣笛车辆进行定位,再通过视频记录该车的违法信息。声在真空中的传播速度是______m/s。
【答案】超声波
0
【解析】声呐是利用超声波来对目标进行探测、定位和通信的一种电子设备;声音传播需要介质,不能在真空中传播,故声在真空中的传播速度是0m/s。
6.一切发声的物体都在_____.如图是工人师傅用一把螺丝刀探听电动机内部运转是否正常的做法,该现象说明_____可以传声;通过听到的声音可以判断电动机内部运转是否正常,这是利用了声音可以传递_____(填“能量”或“信息”).
【答案】振动
固体
信息
【解析】[1]物体如果不振动,则不会有声音产生,故一切发声的物体都在振动;
[2]因为固体可以传播声音,且传播声音的效果好于液体和空气,故可以通过螺丝刀探听电动机内部运转情况是否正常;
[3]通过听声音判断机器运转情况是利用了声音能够传递信息的原理。
7.把塑料桶底钻一个圆孔,用厚塑料膜蒙住桶口,圆孔正对几米远处叠放的纸杯,拍打塑料膜,在听到拍打声的同时,会看到纸杯纷纷落下.听到的声音是物体___________产生的,纸杯被击落的现象说明声可以传递___________.
【答案】振动
能量
【解析】[1][2]我们听到的声音是物体振动产生的;纸杯被击落,是声波对纸杯做了功,说明声波可以传递能量;
※
能力提升
8.下列与声现象有关的说法中正确的是(
)
A.超声波和次声波可以在真空中传播
B.声音在不同介质中的传播速度相同
C.我们听不到蝴蝶翅膀振动发出的声音是因为响度太小
D.B超是利用了声音可以传递信息
【答案】D
【解析】声波不能在真空中传播,故A错;声音传播的速度与介质和温度都有关系,故B错;由于蝴蝶翅膀振动的频率很小,发出的声音的音调很低,所以我们听不到,故C错;声音可以传递信息和能量,B超是利用了声音可以传递信息,故D正确;应选D。
9.在芦山地震救援中,采用了音频生命探测仪,它的多个探头接触废墟,收集废墟下幸存者的微弱呼救声、呼吸声、心跳声等,探测仪将音频信号放大,救援人员就可以发现幸存者。下列说法错误的是(
)
A.探测仪收集声音信号时利用了固体可以传声
B.幸存者发出的声音与外界噪声的音调、音色不同
C.幸存者能听见探测仪发出的超声波
D.探测仪说明声音可以传递信息
【答案】C
【解析】声音可以在固体中传播,幸存者的声音能够通过固体传到探测仪,故A正确;幸存者的音调低,噪声的音调高,不同声音的音色是不同的,故B正确;超声波不在人类的听觉范围之内,故幸存者是听不到超声波的,故C错;声音可以传递信息和能量,探测仪说明声音可以传递信息,故D正确;应选C。
10.下列事例中利用声传递能量的是(
)
A.通过声学仪器接收到的次声波判断地震的方位
B.利用超声导盲仪探测前进道路上的障碍物
C.利用超声波排除人体内的结石
D.利用超声波给金属工件探伤
【答案】C
【解析】A.通过声学仪器接收到的次声波等信息判断地震的方位,说明声音可以传递信息,故A不符合题意;
B.利用超声导盲仪探测前进道路上的障碍物,说明声音能够传递信息,故B不符合题意;
C.利用超声波排除人体内的结石,说明声音能够传递能量,故C符合题意;
D.利用超声波给金属工件探伤,说明声音可以传递信息,故D不符合题意.
11.超声波已广泛应用于人们生活的各个领域.下列关于超声波利用中说法正确的是
A.用超声波查看零件内部结构说明超声波具有能量
B.用超声波除去人体内的结石说明超声波能传递信息
C.用B超查看胎儿的发育情况说明超声波能传递信息
D.用超声波清洗眼镜片说明超声波能传递信息
【答案】C
【解析】A.用超声波查看零件内部结构,说明超声波能传递信息,故A错误。
B.用超声波除去人体内的结石说明超声波具有能量,故B错误。
C.用B超查看胎儿的发育情况说明超声波能传递信息,故C正确。
D.用超声波清洗眼镜片说明超声波具有能量,故D错误。
12.汽车上的电子防盗报警装置,在汽车被撬时能发出报警声,提醒人们车辆被盗,这是利用了声音可以传递________
的特点.除夕之夜,燃放烟花爆竹时,关闭门窗可减弱声音传入,从声学上讲,是在________
减弱噪声的.不少汽车由于受到振动使它的报警声响起,此时汽车的报警声和鞭炮声对于已经入睡的人来说是________
.
【答案】信息、传播过程中、噪声
【解析】在汽车被撬开时能发出报警声,提醒人们车辆被盗,这是利用了声音能传递信息;
燃放烟花爆竹时,关闭门窗可减弱声音传入,是在传播过程中减弱噪声的;
汽车的报警声影响了人的正常休息,同时这种声波的振动也是不规则的,所以是标准的噪声.
13.超声清洗及超声碎石是利用声能传递
的性质工作的,而回声定位则利用了声能传递
的性质.(选填“能量”、“方向”或“信息”).
【答案】能量
信息
【解析】声音既可以传递能量、也可以传递信息,超声清洗及超声碎石是利用声能传递能量的性质工作的,而回声定位则利用了声能传递信息的性质。
14.弹钢琴时手指按压不同的琴键是为了改变声音的
;利用超声波清洗眼镜说明声波能够传递
。利用声呐系统向海底垂直发射声波,经2
s后收到回波.已知声音在海水中的传播速度为1530
m/s,则此处海水的深度为
m。
【答案】音调
能量
1530
【解析】(1)弹钢琴时手指按压不同的琴键是为了改变琴弦的长度,改变琴弦的振动频率,从而改变音调.(2)利用超声波清洗眼镜,说明声波能够传递能量;(3)声音到达海底的时间为,由可得,海洋的深度为s=vt=1530m/s×1s=1530m.故答案为:音调;能量;1530.
※
思维拓展
15.阅读下面的短文,回答问题.
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:①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,使物件表面及缝隙申的污垢迅速剥落,从而达到净化物件表面的目的;②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)在日常工作生活中,超声波还应用在哪些领域__________________;
(4)若声音在海水中的传播速度为l500m/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】高于20000Hz
能量
超声波加温器是生活中的应用(医学中用B超来检查体内病情)
3000
【解析】(1)根据短文知,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.
(2)根据短文知,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剥落.
即超声波能够清洗物件是因为声波具有能量.
(3)利用超声波传递能量的特点,生活中的应用有超声波洗牙,超声波加温器等;
利用超声波穿透力强的特点,在医学中有广泛的应用,如利用B超检查体内病情.
(4)发射超声波,到接收回声所用时间为4s,所以超声波传递到海底的时间为2s,
根据得,该处海洋的深度为:
.
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1
2.3
声的利用
声的分类
人的听觉范围
20Hz
20000Hz
次声波
超声波
声音
高于20000Hz的声音叫超声波,低于20Hz的声音称为次声波。
声音的利用
声传递能量与传递信息的区别
关键是弄清楚声在此过程中所起的作用。对于传递信息,声对物体
不起作用
;对于传递能量,声对物体产生了
物理作用
,物体发生了诸如
形状
、
状态
、
外形
等物理变化。
不同动物对声波感受范围不一样,有些动物对次声波有很好的反应……
用次声波交流的大象
知识点一
次声波的应用
次声波的应用
次声波武器:
次声波的应用
次声波的应用
(3)军事上使用的次声波武器
(1)大象交流
(2)预测地震、预测火山爆发、预测海啸、军事上探测核实验
次声波的传递信息
有些动物对超声波有很好的反应……
用超声波交流的海豚
蝙蝠回声定位
知识点二
超声波的应用
声呐测海底深度
B超探测人体情况
倒车雷达
超声波导盲仪
超声波清洗镜片
超声波传递能量
超声波洁牙
超声波传递能量
超声波传递信息:①海豚交流
②蝙蝠定位
③声
呐
④B
超
⑤超声波探伤仪
⑥倒车雷达
⑦超声波导盲仪
超声波传递能量:⑧超声波洁牙
⑨超声波击碎结石
⑩超声波清洗钟表
1.声波既传递“信息”也传递“能量”.下面事例中,不是用来传递“信息”的是( )
A.用声纳探海深
B.用超声波碎石
C.利用回声定位
D.医生通过听诊器给病人确诊
B
典例赏析
2.如图所示,将一只点燃的蜡烛放在喇叭的前方,当喇叭中发出较强的声音时,可以看到烛焰在摇晃,这说明
.
3.空难发生后,搜救人员利用声呐设备探测坠入大海中的飞机残骸。以下说法正确的是( )
①声呐设备是利用超声波工作的
②声呐设备是利用次声波工作的
③超声波不能在海水中传播
④声呐设备是利用回声原理工作的.
A.①④
B.②③
C.①③
D.②④
4.在敲击右边音叉时,观察到左边的乒乓球被弹开,此实验说明声音可以传递
。
5.(1)蝙蝠通过
进行定位,人类根据这一原理制作了声呐,如果在海面上发射了声波信号,6s后接收到次声波反射回来的信号,则此处海底深度为
m(声波速度取为1500m/s)。除了声呐,还有下列选项中的
也是应用到了这一回声定位原理的。
①
倒车雷达
②B超
③超声导盲仪
④次声波武器
(2)请将下列关于声波传递信息和能量进行分组,传递信息的组是
,传递能量的组是
。
①倒车雷达
②超声波洁牙
③B超
④听诊器诊断病情
⑤超声探伤仪探伤
⑥超声击碎结石
⑦超声波加湿器
⑧超声波清洗钟表
(3)倒车雷达通过
传递信息,而航空雷达通过
传递信息,且传播速度为
m/s,医学上使用的听诊器通过
传递信息,而B超是通过
传递信息。(填写波的类型)
7.下列关于声现象说法中正确的是(
)
A.超声波和次声波可以在真空中传播
B.超声波在空气中传播速度比次声波传播速度快
C.超声波不是由物体的振动产生的
D.人耳听不到次声波是因为次声波响度太低,没有引起
人的警觉
超声波、次声波和可闻声波三者有什么异同点?
相同点:
超声波、次声波和可闻声波统称声。那么都是由物体的振动产生,传播仍然需要介质,都不能在真空中传播,影响其传播速度的都是介质的种类和介质的温度。
不同点:三者频率不同。第3节
《声的利用》同步检测试题
一、单选题
1.以下事例中说明声可以传递信息的是(
)
A.扬声器播放的音乐使烛焰晃动
B.超声波清洗眼镜
C.医生用
B
超检查身体
D.穿越市区公路两边的“隔音蛟龙”
【答案】C
【解析】A.
扬声器播放的音乐使烛焰晃动,利用了声音传递能量,不符合题意;B.
用超声波清洗眼镜片,利用了声音传递能量,不符合题意;C.
用B超检查身体,利用了声音传递信息,符合题意;D.
穿越市区公路两边的“隔音蛟龙”,在传播过程中减弱噪声,不符合题意。故选C.
2.关于声现象,下列说法正确的是( )
A.声音在空气中传播速度为3×105
m/s
B.有倒车雷达的轿车,倒车时利用了次声波
C.医生利用超声波振动打碎人体内的结石,说明超声波能传递能量
D.吹奏笛子时,演奏者抬起压在不同出气孔上的手指,是为了改变所发乐音的响度
【答案】C
【解析】A.声音在空气中传播的速度为340m/s。A选项错误,不符合题意;
B.倒车雷达应用的是传播时指向性强的超声波,而不是次声波。B选项错误,不符合题意;
C.打碎结石,是个做功的过程,做功是需要消耗能量的。C选项正确,符合题意;
D.抬起压在不同出气孔上的手指,改变了发声时振动的空气柱的长度,改变了声音的音调,不是改变响度。D选项错误,不符合题意。
3.下列关于声现象的说法,错误的是(
)
A.声音是由物体振动产生的,以声波的形式传播
B.声音的传播需要介质,在不同介质中传播速度一般不同
C.“引吭高歌”“低声细语”中的“高”“低”描述的是声音的音调
D.我们听不到蝴蝶翅膀振动发出的声音,是因为其振动频率低于人类听觉的下限
【答案】C
【解析】A.振动发声,并以波的形式传播,振动停止,声音停止;故A正确。
B.声音在不同介质传播速度不同,固体大于液体,液体大于气体;故B正确。
C.响度表示声音的大小,“引吭高歌”“低声细语”中的“高”“低”表示的是声音的大小,故描述的是响度。故C错误。
D.人耳能听见的声音频率为20Hz到20000Hz,蝴蝶翅膀振动的频率低于20Hz,属于次声波,人耳无法听见。
4.如图所示,下列对声现象的探究过程的描述,说法不正确的是( )
A.说话时声带振动,说明声音是由物体振动产生的
B.敲桌子的轻重不同,声音的音调也不同
C.敲鼓时看到鼓前烛焰摇动,说明声波能传递能量
D.用棉球塞住耳朵也能听到音叉发声,是利用骨传导
【答案】B
【解析】A.人是靠声带的振动说话的,说明声音是由物体的振动产生的,故A正确,A不符合题意;
B.分别轻敲桌面和重敲桌面,听到声音的响度不同,故B错误,B符合题意;
C.敲鼓时看到鼓前蚀焰摇动,说明声波能传递能量,故C正确,C不符合题意;
D.用棉球塞住耳朵也能听到音叉发声,说明固体可以传声,是利用骨传导,故D正确,D不符合题意。
5.伦敦奥运会期间英国军方将配备一种远程声波安保设备,该设备工作时可以产生高达150分贝的声音,尖锐的声响会让人耳感到刺痛,既可用作高音喇叭,也可用作非致命性武器驱散人群。关于该设备,下面说法正确的是(
)
A.该设备产生的是超声波
B.该设备产生的是次声波
C.“150分贝”是指所产生声音的响度
D.“150分贝”是指所产生声音的音调
【答案】C
【解析】人能听到说明设备发出的不是超声波,也不是次声波。“分贝”分贝是声音响度的单位,表示声音的强弱。
6.关于声现象,下列说法正确的是( )
A.图a是轻轨的隔音墙,其作用是在发声处减弱噪声
B.图b是摩托车的消音器,其作用是在人耳处减弱噪声
C.图c是利用声呐探测海深,其原理与蝙蝠在夜间能正常飞行的原理相同
D.图d是利用B超检查身体,其原理是声音能够传递能量
【答案】C
【解析】A.隔音墙是为了在传播过程中减弱噪声,而不是在声源处减弱噪声,故A错误;
B.摩托车的消音器,其作用是在声源处减弱噪声,故B错误;
C.利用声呐探测海深与蝙蝠在夜间能正常飞行的原理相同,都是利用超声波传递信息,故C正确;
D.利用B超检查身体是利用超声波传递信息,故D错误。
7.成都市交管局为了监督司机是否遵守限速规定,在机场路上(一段平直的)安装了固定测速仪,此路段限速为100km/h.如图所示,汽车正在向放置在机场路上的测速仪水平匀速驶离,测速仪向汽车发出两次短促的超声波信号;第一次发出信号到测速仪接收到经汽车反射回来的信号用时0.2s,第二次发出信号到测速仪接收到经汽车反射回来的信号用时0.4s,若发出两次信号的时间间隔是0.7s,超声波的速度是340m/s,则(
)
A.汽车接收到第一次信号时,距测速仪68m
B.汽车接收到第二次信号时,距测速仪34m
C.该汽车已超速
D.该汽车没有超速
【答案】C
【解析】由v=得:汽车接收到第一次信号时,汽车距测速仪:s1=v声t1=340m/s×0.1s=34m,故A错;汽车接收到第二次信号时,汽车距测速仪:s2=v声t2=340m/s×0.2s=68m,故B错;汽车在两次信号的间隔过程中行驶了:s′=s2?s1=68m?34m=34m;这34m共用了:t′=△t?t1+t2=0.7s?0.1s+0.2s=0.8s,所以汽车的车速为:v′==42.5m/s=42.5×3.6km/h=153km/h,153km/h大于100km/h,故超速,故C正确,D错误.
8.关于下列四个情景的说法错误的是
A.发声扬声器旁的烛焰晃动,说明声波能传递能量
B.不能听到真空罩中闹钟的闹铃声,说明声波的传播需要介质
C.发声的音叉将乒乓球弹开,说明发声的物体在振动
D.钢尺伸出桌面的长度变短,振动时声音的音调变低
【答案】D
【解析】A.扬声器振动发声,声波使烛焰晃动,由此可说明声波能传递能量,故A正确,不符合题意;
B.声音可在固体、液体、气体中传播,将闹钟放入真空罩后无法听见声音,可说明声音传播需要介质,故B正确,不符合题意;
C.乒乓球触碰发声的音叉后被弹起,说明音叉在振动,由此得到发声的物体在振动,故C正确,不符合题意;
D.钢尺伸出桌面的长度变短后,钢尺振动频率变快,音调变高,故D错误,符合题意。
二、填空题
9.1975年2月,中国海城的动物观察员观察到大量的蛇和蚯蚓纷纷在寒冷的冬季逃离温暖的冬眠洞穴,这是由于动物接收到了地震产生的____________(选填“超声波”或“次声波”)。科学家根据这一现象首次在人类历史上成功预测了一场大地震。超声波与次声波在空气中的传播速度__________(选填“相同”或“不同”)
【答案】次声波
相同
【解析】[1]火山爆发、地震、台风等都能产生次声波,这种声波可以绕过较大的障碍物传播的很远,人感觉不到,但有些动物能感觉到。
[2]不同的声波在同样的环境条件下,其传播的速度相同,所以超声波与次声波在空气中的传播速度相同。
10.习总书记在青岛考察时指出,发展海洋科研是推动强国战略的重要方向。我国自主研发的深海水声学探测器,安装了包括导航、水声通信测速、图像信号传输等多部不同功能的声呐,由此可以说明声音可以传递
_______,这种声波在水中的传播速度_______选填“大于”、“等于”或“小于”)在空气中的传播速度。
【答案】信息
大于
【解析】[1][2]声音的传播需要介质,声音可以传递信息和能量;我国自主研发的深海水声学探测器,安装了包括导航、水声通信测速、图像信号传输等多部不同功能的声呐,由此可以说明声音可以传递信息;因为水的密度大于空气密度,所以声波在水中的传播速度比在空气中的大。
11.声音在生活中有许多应用,用超声波能粉碎人体内的结石,说明声波具有_____;但粉碎前需要B超定位,若某次定位时,探头紧贴皮肤向结石部位发出声波,经过1.2×10﹣4s后收到回声,如果声波在人体中的平均速度为1500m/s,此结石距发射处的距离约为_____cm,声波通过的路程为_____cm。
【答案】能量
9
18
【解析】[1]用超声波能粉碎人体内的结石,说明声波具有能量。
[2][3]声波从探头到结石部位传播的时间为
由可得,结石距发射处的距离为
声波通过的路程为
12.上课铃响了,同学们迅速回到教室,这是利用声音可以传递___________(选填信息、
能量),课堂上张老师利用“小蜜蜂”扩音器上课,这是为了增加声音的____________,隔壁班的小明听到张老师的声音,说“张老师感冒了”,他是根据张老师声音的____________这个特征判断出来的(选填音调、响度、音色)。
【答案】信息
响度
音色
【解析】[1]上课铃响了,同学们听到铃声,迅速回到教室,利用声音可以传递信息。
[2]声音经过扩音器后响度变大,所以课堂上张老师利用“小蜜蜂”扩音器上课,它的主要目的是为了改变声音的响度。
[3]隔壁班的小明听到张老师的声音,是根据声音的音色来判断的。
13.图中a是示波器接收到音叉发声的示意图,对比所得波形图b和c可知________的响度要大;d和e是示波器中两种声音的波形图,从图形可知其中图________是乐音的波形.超声波能碎石,说明声波具有________
【答案】b;
d能量。
【解析】观察到示波器上显示的波形幅度分别如图b、c所示,b图中声波偏离中线位置较远,说明振幅大,发出声音的响度大;图d、e是两种声音的波形图,从图形可知:图d振动有规律,是乐音的波形,而图e振动无规律,是噪声的波形。超声波能碎石,说明声波具有能量。
故答案为:b;d;能量。
14.运用声呐系统可以探测海洋深度,这是利用声音可以传递________。在与海平面垂直的方向上,声呐向海底发射________(选填“超声波”或“次声波”)。如果经4s接收到来自大海底的回波信号,则该处的海深为________m(海水中声速是1500m/s)。但是,该声呐系统却不能用于太空测距(比如地球与月球的距离),这是因为________。
【答案】信息
超声波
3000
真空不能传声
【解析】[1]运用声呐系统可以探测海洋深度,这是利用声音可以传递信息。
[2]超声波方向性好,反射能力强,易于获得较集中的声能,在水中传播距离远,可用于测距、测速等,适用于水下探测,所以声呐发出的是超声波,这些超声波碰到海底时会反射回来,根据回声到来的时间,可以确定海底的深度。
[3]由可得,该处的海深
[4]声音的传播需要介质,真空不能传声,而太空处于真空状态,因此超声波不能用于太空测距。
三、简答题
15.阅读下面的短文
潜艇的“耳目”----声呐
潜艇最大的特点是它的隐蔽性,依靠声呐进行探测,声波在水中传播时,如果遇到潜艇、水雷、鱼群等目标,就会被反射回来,反射回来的声波被声呐接收,根据声信号往返时间可以确定目标的距离.
声呐能够向水中发射声波,声波的频率大多在10kHz--30kHz之间,声呐发出声波碰到的目标如果是运动的,发射回来的声波(下称“回声”)的音调就会有所变化,它的变化规律是:如果回声的音调变高,说明目标正向声呐靠拢;如果回声的音调变低,说明目标远离声呐.
请回答以下问题:
(1)人耳能够听到声呐发出的声波的频率范围是__________kHz到__________kHz.
(2)如果停在海水中的潜艇A发出的声波信号在10s内接收到经B潜艇反射回来的信号,且信号频率不变,潜艇B与潜艇A的距离s1是__________.(设声波在海水中传播速度为1500m/s).
(3)在月球上能否用声呐技术来测量物体间的距离____?为什么____?
【答案】10
20
7500m
不能
地球和月球之间是真空,因为真空不能传声,所以用声呐技术无法测量地球和月球之间的距离.
【解析】(1)人耳只能听到20Hz到20000Hz之间的声音,声呐发出的声波频率大多在10kHz?30kHz之间;因此人耳听到的声呐发出的声波频率为10kHz?20kHz.
(2)超声波从潜艇A传到潜艇B的时间:t=×10s=5s,潜艇B与潜艇A的距离:s1=vt=1500m/s×5s=7500m;
(3)地球和月球之间是真空,因为真空不能传声,所以用声呐技术不能测量地球和月球之间的距离.
四、综合题
16.阅读下列三篇短文,按要求完成后面提出的问题.
A.蝙蝠在黑暗中能自由地飞翔,用蜡封住其耳朵,虽然把它放在明亮的房间里,仍像喝醉酒一样,一次次地碰到障碍物.后来,物理学家证实了蝙蝠能发出①波,靠这种波的回声来确定目标和距离.
B.如果把八只同样的玻璃杯盛不同深度的水,再用一根细棒依次敲打杯子,可以发现声音的②和水量有关.如果调节适当,可演奏出简单的曲谱,由此我们不难知道古代“编钟”的原理.
C.许多年前,“马可波罗”号帆船在“火地岛”失踪.科学家经过多年的研究,揭开了“马可波罗”号帆船上人们的“死亡之谜”:他们都是死于“亚声”.这是一种人耳听不到的声波,频率低于20Hz.当声波的频率在2~10Hz时,人会产生恐惧、恶心、头晕等症状,其中5Hz的声波对人危害最大[,这是因为此时人的内脏的固有频率和“亚声”的频率极为相似,会形成内脏的共振,严重时,把内脏振坏而使人丧生.
(1)请你将上面短文A、B中①和②两处补上恰当的文字:①________;②________.
(2)短文C中的“亚声”是指我们学过的________.
(3)从短文C中可以看出,人体内脏的固有频率大致在________左右.
(4)综合上面的短文,请你写出声波的两个利用:________;________.
【答案】超声波
音调
次声波
5Hz
声呐
B超
【解析】(1)A.蝙蝠在黑暗中能自由地飞翔,用蜡封住其耳朵,虽然把它放在明亮的房间里,仍像喝醉酒一样,一次次地碰到障碍物,后来,物理学家证实了蝙蝠能发出超声波,靠这种波的回声来确定目标和距离.
B.
如果把八只同样的玻璃杯盛不同深度的水,再用一根细棒依次敲打杯子,可以发现声音的音调与水量有关.如果调节适当,可演奏出简单的曲谱,由此我们不难知道古代“编钟”的原理.
(2)超声波和次声波人们都听不到,都属于亚声,低于20Hz的亚声是次声波,高于20000Hz的亚声是超声波.
(3)当声波的频率在2?10Hz时,人会产生恐惧、恶心、头晕等症状,说明人体内脏的固有频率大致在5Hz左右.
(4)利用声呐可以测量海洋的深度;利用B超可以检查身体的病变情况.
故答案为(1)超声波;音调;(2)次声波;(3)5Hz;(4)声呐;B超.
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