人教八上物理学案（附答案）2.3 声的利用

第3节　声的利用
【自主预习探新知】
【新知初探】
一、声与信息
1．声波能传递______。
2．应用
(1)____________，举例：①蝙蝠发出的超声波遇到物体，便被反射回来，蝙蝠的耳朵接收到反射回来的________后，就能正确判断目标与它的距离；②渔民利用________来获得水中鱼群的信息。
(2)医生用________检查身体。
(3)接收地震、火山爆发、台风、海啸等发出的________，进行及时预报。
(4)生产实践中，利用________可以检测出锅炉有没有裂纹，甚至还可以知道裂纹有多大、多深。
二、声与能量
1．声音能传递________。
2．应用
(1)利用________来清洗物体。
(2)外科医生常用________振动除去人体内的结石。
【预习自测】
1．地震发生时，掌握一定的逃生技巧很关键．若有人在地震中不幸被倒塌的墙体掩埋，被埋者要积极采取措施配合，方法之一是不断敲击周围坚硬物体，其目的是 (　　)
A．将周围物体砸开
B．利用声传递信息
C．利用声传递能量
D．消除寂寞
2．下列现象说明声能够传递能量的是 (　　)
A．利用声呐探测鱼群
B．医生利用超声波振动除去人体内的结石
C．医生通过“B超”检查胎儿的发育情况
D．蝙蝠靠超声波探测飞行中的障碍物和发现昆虫


【合作探究破疑难】
【要点突破】
知识点
声波传递信息和能量
1．回忆声与信息的有关知识，填写下表。
事例
归纳总结
铁路工人用铁锤敲击钢轨，能从声音的特性之一——音色，发现松动的螺栓
________________
医生用听诊器通过听声音来了解病人体内某些器官的工作情况

古代雾中航行的水手通过号角的回声判断离悬崖的距离

利用接收到的次声波来判断地震及台风的位置等情况

2.在扬声器前放一支点燃的蜡烛，打开声音，使音量大些，观察火焰的变化。这说明了什么问题？

【归纳总结】
超声波与次声波的比较
超声波
次声波


特点
应用或危害
特点
应用或危害
方向性
好，传播
距离远
利用声呐探测海底深度、海中暗礁、鱼群、潜艇的位置等
能量
很大
次声具有极大的破坏力，它能使机器设备破裂、飞机解体、建筑物垮塌等
穿透能
力强
超声诊断仪(B超)、
超声金属探伤仪等
次声具
有穿透
能力
次声穿透人体时，不仅能使人出现头晕等不适症状，还可能导致死亡
破碎能
力强
体外碎石机等
传播
距离远
建立次声波站，可以探知几千米外的核武器试验和导弹发射，次声波还能预报破坏性很大的海啸、台风、地震等
【典例】 以下事例，表明声音可以传递信息的是________；表明声音可以传递能量的是________。
人们挑选瓷器时，总要敲击几下，以判断瓷器是否有裂纹；
医生用B超获取病人体内器官的情况；
医生用超声波给人们洁牙；
中医通过“闻”来诊病；
⑤外科医生用超声波除去人体内结石。
想一想：怎样确定声波是传递能量还是传递信息？


【针对训练】
下列事例中利用声传递信息的是 (　　)
A．用超声波清洗眼镜
B．利用超声波排除人体内的结石
C．我国在亚丁湾海海军护航编队使用“金嗓子”(又名“声波炮”)震慑海盗
D．利用超声波给金属工件探伤
【达标检测】10分钟
1．下列现象属于利用超声波的是 (　　)
A．课间休息时，同学们听到上课铃声马上回到教室上课
B．医生利用B超给病人检查
C．远处隆隆的雷声预示着可能有一场大雨
D．优美的小提琴演奏声
2．图中，主要描述声能够传递能量的是 (　　)

A．探测海深　　　B．敲橡皮膜，火焰摇动 C．回声定位　　　　D．超声波检查

3．下列哪一种应用是属于利用声音传递能量的实例 (　　)
A．超声波诊病
B．超声波洁牙
C．次声波预测海啸
D．声纳测距
4．外科医生可以利用超声波击碎人体内的结石，这是利用了声音可以________；平时说的“B超”也是超声波，可利用它为孕妇做常规检查，这是利用了声音可以________。
5．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________；人耳听不到超声波，是因为超声波的频率大于________ Hz。
【分层演练提素能】
【基础巩固练】
1．利用“B超”可以帮助医生确定病人体内脏器的情况，这是因为 (　　)
A．“B超”声波的频率很大
B．“B超”声波的能量很大
C．“B超”声波进入人体，可在脏器上发生反射，反射波带有信息
D．“B超”声波进入人体可穿透内部脏器治病
2．科学家在对蝙蝠的研究中，曾经用黑布将蝙蝠的双眼蒙上，发现蝙蝠也可以很好地飞行，不会撞到障碍物，这是因为 (　　)
A．蝙蝠在飞行时会发出次声波，根据回声定位原理来飞行
B．蝙蝠的眼睛会发出超声波，根据回声定位原理来飞行
C．蝙蝠在飞行时会发出超声波，根据回声定位原理来飞行
D．黑布太薄会透光，蝙蝠可以很清楚地看到黑布外面的目标
3．如图所示，小王同学正在弹奏吉他。下列说法错误的是 (　　)

A．在不同位置按压吉他弦，可以改变音调
B．吉他声只能在空气中传播
C．吉他音量大小与弹奏时所用的力度有关
D．吉他声具有能量
4．黑匣子对于失事飞机的分析具有无可替代的作用，一种新型声波定位仪被投入到水上失事客机黑匣子的搜寻工作中。水上控制台通过线缆将定位仪置于水下拖行，定位仪在水下搜寻黑匣子发出的声音信号。这种声波定位仪可以探测从3.5 kHz到50 kHz频段的各种信号，最大可探测到水下超过6 000米深度的信号源。下列有关说法错误的是 (　　)
A．声音在海水中的传播速度比空气快
B．这种声波定位仪只能接收超声波信号
C．黑匣子所发出的这种信号不能在真空中传播
D．仅在一个地点收到脉冲信号不能确定黑匣子准确位置




5.图所示是中国海事第一舰“海巡01”。“海巡01”配备有强声设备，可遥控定向远距离发射警示音、语音等声波，主要用于对付海盗等人员。根据以上信息，下列说法错误的是 (　　)

A．声波具有能量
B．声波定向发射器的喇叭状外观可以减少声音分散
C．发射警示音属于用声音传递信息
D．强声设备发出的声波是次声波
6．《动物世界》是同学们非常喜欢看的电视节目，有些动物活动时常常会竖起耳朵并不时地转动着方向，你认为这样做的目的是 (　　)
A．向其他动物示威
B．赶走讨厌的小虫子
C．判断声源的方向和距离
D．寻找同伴
7．关于声现象，下列说法正确的是 (　　)
A．人们能根据听见次声波的强弱，来预报地震
B．在空气中超声波比次声波传播速度大
C．听诊器能增大振幅，使响度增大
D．医生用“B超”检查胎儿的发育情况，利用了声能传递信息
8．如所示，敲响右边的音叉，左边完全相同但没有与之接触的音叉也会发声，并且可以看到乒乓球会________，乒乓球由静止变为运动，说明它________(选填“是”或“不是”)获得了能量，同时通过乒乓球的运动，我们可以分析判断左边音叉在________。右边被敲击的音叉作为声源，当它的振动能量在________中向外传播时，造成周围介质运动状态的变化，尤其是引发了左边音叉较大幅度的运动，并引起乒乓球的运动，说明声音________(选填“能够”或“不能够”)传递能量。

【提能综合练】
9．很多同学有过疑问，声音具有能量吗？它具有的能量与声音的响度和频率是不是有关呢？某同学对其中两个问题进行探究，实验装置如图所示：手拿一个圆筒，它的一端用剪成圆片的挺直的纸(纸的中间剪一圆孔)粘牢，另一端用塑料薄膜包住并绷紧，用橡皮筋扎牢。桌上为一只点燃的蜡烛。

探究内容
“声音是否具
有能量”
“声音的能量与响度是否有关”
小孔距烛
焰的距离
3 cm

做法


观察内容


10.为了开辟新航道，某科学探测船装有回声探测仪器，在探测水下有无暗礁，如图所示，探测船发出的声音信号0.6 s后被探测仪器接收。(水中声速为1500 m/s)

(1)探测船发出的声音为了有更好的回收效果，最好用________。
(2)这种方法能不能用为测量月亮到地球的距离？为什么？


(3)通过计算说明海底障碍物到探测船底的距离是多少？




11．工业生产中常常运用超声透射法对产品进行无损伤探测，如图甲所示，超声波发生器发射出的超声波能够透过被检测的样品，被对面的接收器所接收，证明样品中无缺陷；如图乙所示，如果样品内部有缺陷，超声波就会在缺陷处发生反射，这时，对面的接收器便接收不到或者不能全部接收到发生器发射出的超声波信号。这样就可以在不损伤被检测样品的情况下，检测出样品内部有无缺陷。这就是工业生产中超声探伤的基本原理。

(1)超声波探伤的实质是利用了声波传递________；
(2)你还知道这方面的其他应用实例吗？请举出一个：________________。
12．探究：能使声音反弹回来吗？
实验器材：两根相同的纸管、书、机械表
实验步骤：
(1)如图所示，把两根纸管、书放好，纸管不要与书接触；

(2)把表放在一个纸管内的一端，从另一根管子一端侧耳倾听，用手捂住另一只耳朵，左右移动倾听的纸管，寻找听到滴答声最响的位置，在________；
(3)拿走纸管，仍在原位听，你现在还能听到清晰的滴答声吗？_____________________
____________________________________；
(4)再把硬纸管放回原位，拿走书本，现在还能听到清晰的滴答声吗？你知道这是为什么吗？____________________________。
参考答案及解析
第3节　声的利用
【自主预习·探新知】
[新知初探]
一、1.信息　
2．(1)回声定位　①超声波　②声呐　(2)B超　(3)次声波　(4)超声
二、1.能量　2.(1)超声波　(2)超声波
[预习自测]
1．B　2.B
【合作探究·破疑难】
[要点突破]
知识点
1．声可以给人们传递各种各样的信息。
2．火焰摇动或熄灭，这说明了声音可以传递能量。
[典例]①②④；③⑤
解析：①人们挑选瓷器时，总要敲击几下，以判断瓷器是否有裂纹，即通过声音我们判断是不是破裂，即是声音传递了信息；②医生给病人做B超诊断病情，利用的是声波能够传递信息。③医生用超声波能给人们洁牙，说明声波能够传递能量；④中医通过“闻”来诊病，即通过声音判断人体是否发生病变，是利用声音传递信息；⑤外科医生用超声波除去人体内的结石，是因为声音传递能量。
[想一想]
利用声波传递信息和利用声波传递能量是完全不同的两种物理现象。利用声波传递信息是利用声波来了解物体的某些特征；利用声波传递能量是指通过声使物体获得了能量后产生一系列的改变。区分这两种现象的关键是“物体接收声波后是否有明显的变化”，同时解题时要注意分析题意，明确题目中着重强调的是哪一点，然后做出判断。如“雷声阵阵，雨要降临”这是雷声传递信息；“雷声袭来，震耳欲聋”，这是雷声传递能量。
[针对训练]
D　解析：利用超声波可以清洗眼镜，利用的是声音传递能量，A选项不符合题意；利用超声波可以击碎体内的结石，说明声音可以传递能量，B选项不符合题意；在亚丁湾海域，我国海军护航编队使用“金嗓子”(又名“声波炮”)震慑海盗．它的声波定向发射器能发出145 dB以上的高频声波，甚至比喷气式飞机引擎的噪声还要刺耳．利用的是声音传递能量，C选项不符合题意；利用超声波给金属工件探伤，可以得到工件内部的有关信息，利用的是声音传递信息，D选项符合题意。故选D。
[达标检测]
1．B　解析：课间休息，同学们听到铃声马上回到教室，雷声预示着可能有场大雨，小提琴的声音都不是利用超声波；“B超”利用超声波来对人体进行检查。
2．B　解析：探测海深、回声定位及超声波检查身体都是利用声能传递信息；敲橡皮膜，火焰摇动，说明声音能传递能量。故B选项正确。
3．B　解析：用超声波诊病，说明了声音可以传递信息；超声发出的能量把污垢和牙齿分离，起到清洁牙齿的作用，说明了声音可以传递能量；次声波预测海啸，说明了声音可以传递信息；用声呐探测距，利用的是回声测距，说明了声音可以传递信息。故选B。
4．传递能量　传递信息　解析：声音在传播过程中能够传递信息和能量，比如：利用超声波的破碎能力除去人体结石，这就说明声音能够传递能量；利用超声波检查人体疾病就是利用声音能够传递信息。
5．能量；20 000　解析：超声波能把水打散形成白雾，说明超声波具有能量；人耳的听觉范围是20－2 0000 Hz，频率高于20 000 Hz的声波叫超声波；白雾是小水珠形成，白雾消失是汽化现象，汽化要吸收热量。
【分层演练·提素能】
1．C　解析：“B超”主要是为了更准确地获得人体内部脏器的信息。超声波反射时，带回了人体内部的信息。
2．C　解析：蝙蝠在飞行时喉头会发出超声波，超声波遇到障碍物会反射回来被耳朵接收，判断障碍物的情况，从而进行飞行和捕食。
3．B　解析：声音不仅可以在空气中传播，也可以在固体、液体和气体中传播，但真空不能传声。所以B选项错误，其他选项均正确。
4．B　解析：声音在海水中的传播速度比空气快，A选项错误；声波定位仪能接收各种声波信号，因为超声具有单向传播性好、穿透能力强的特点，声波定位才使用超声波，B选项正确；黑匣子所发出的是超声波，真空不能传声，这种信号不能在真空中传播，C选项错误；仅在一个地点收到脉冲信号不能确定黑匣子准确位置，D选项错误。故选B。
5．D　解析：本题考查声现象的相关知识。声波具有能量，A选项正确；声波定向发射器的外观做成喇叭状可以减少声音分散，增大人听到的声音的响度，B选项正确；警示音是告诉敌人某方面的信息，C选项正确；次声波是频率低于20 Hz的声波，不在人耳的听觉范围之内，而强声设备发出的声波人耳可以听到，故不是次声波，D选项错误。
6．C　解析：当动物在外活动时，如果有声音，常常会竖起耳朵并不时地转动着方向，这样做可以寻找声音的方向，从而可以确定发声物体的位置，进而可以做出防卫措施。
7．D　解析：次声波人听不到，A选项错误；在空气中超声波和次声波的传播速度相同，所以B选项错误；听诊器的工作原理是利用声音在管内空气中集中传播，减小声音的分散，提高声音的响度，故C选项错误；医生用“B超”检查胎儿的发育情况，利用了声能传递信息，D选项正确。故选D。
8．被弹开　是　振动　空气　能够
解析：敲响右边的音叉，左边的音叉响，且悬挂在线上的紧靠左边音叉的乒乓球会被弹开，这是因为乒乓球获得了能量，通过乒乓球的运动，我们可以分析判断左边音叉在振动。由题图可知，当敲响右边的音叉时，左边完全相同的音叉也会发声，所以说明左边完全相同的音叉发生了振动，而我们并没有直接敲响左边的音叉，证明声音通过空气传播给左边的音叉，所以空气能传播声音。敲响音叉引起乒乓球的运动充分说明声音能够传递能量。
9.
探究内容
“声音是否具有能量”
“声音的能量与响度是否有关”
小孔距烛
焰的距离
3 cm
3 cm
做法
轻拍塑料膜
轻拍、重拍塑料膜
观察内容
烛焰是否晃动
烛焰晃动幅度是否改变
每次拍的快慢相同
解析：在探究“声音是否具有能量”的活动中，当用手拍塑料膜使它振动发声时，如果烛焰晃动则说明发出的声音具有能量，这个能量使烛焰晃动了；在探究“声能与响度是否有关”时要控制小孔距烛焰的距离也是3 cm，拍打塑料膜的快慢相同，即膜的振动频率相同，只改变拍的力度可使塑料膜振幅不同，声音响度不同，再观察烛焰晃动幅度。
10．(1)最好用超声波，因为超声波具有定向性好、穿透能力强的特点。(2)月球周围没有空气，声波不能在真空中传播，故超声波不能到达月球，更不能利用声波的反射测出地球到月球的距离。(3)发出的声音信号0.6 s后被探测仪器接收，超声波从船所在的位置到暗礁的时间t＝×0.6 s＝0.3 s，礁到船的距离：s＝vt＝1500 m/s×0.3 s＝450 m。
11．(1)信息　(2)医疗方面的“B超”
解析：解题关键是明确声能传递信息，并清楚它在实际中的应用。频率高于20 000 Hz的声波叫超声波，超声波具有方向性好、穿透能力强、易于获得、较集中等特点，既能够传递信息，又能够传递能量。
12．(2)纸管里　(3)不能　(4)不能，原因见解析
解析：(2)因为纸管能减少声音的扩散，且声音反射回来的位置在纸管的位置，所以听到滴答声最响的位置在纸管内；(3)拿走听管，仍在原位听，不能听到清晰的滴答声，因为缺少纸管后，由于声音本身很小加之扩散，所以听不到滴答声；(4)再把硬纸管放回原位，拿走书本，也不能听到清晰的滴答声，因为声音具有反射的特点，拿走书本后声音继续向前传播，又因为声音响度小，所以也听不到滴答声。