2.3声的利用教案（含知识点 典例 课堂练习 课后作业）2021-2022学年人教版八年级上册物理（含答案）

2.3 声的利用
【教学目标】
了解现代技术中与声有关的知识的应用
【教学重难点】
1、现代技术中与声有关的知识的应用
2、现代技术中与声有关的知识的应用
【新知教授】
知识点1 声与信息
（1）声和声音：声的概念比较广，包括声音、超声、次声等；声音相对而言要窄的多，它仅指人耳能听到的部分声。可以利用声音（或回声）的音调、响度变化来传递信息，利用辨听声音的音色确定发声体的材料结构等。如：医生通过听诊器了解病人心、肺的工作状况；铁路工人用铁锤敲击钢轨，会从异常的声音中发现松动的螺栓；古代大雾中航行的水手通过号角能够判断悬崖的距离。
（2）回声定位：蝙蝠靠回声定位的方法在夜间捕捉昆虫，根据这种方法科学家发明了声呐，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，渔民捕鱼时利用声呐来获得水中鱼群的信息。
（3）B超：超声波遇到障碍物体后会返回，这一特性已经被广泛的应用于医疗诊断与治疗。
知识点2 声与能量
（1）发声体的振动具有能量，声以声波的形式传播的过程，就是利用介质向外传递能量的过程，声在传播过程中能量会随着传播距离的加大而逐渐衰减。
（2）超声波可以用来清洗钟表等精密的仪器，把清洗物放在清洗液里，超声波穿过液体并引起激烈的震动，震动将物体上的污垢都震动下来，而且不会损坏物体，使用超声波它的震动比可闻声波更加强烈。外科医生利用超声波的振动祛除人体的结石，向人体内发送超声波，结石被击成细小的粉末，从而可以随尿液排出体外。
考点1 回声
【例1】在雷电来临时，电光一闪即逝，但雷声却隆隆不断，这是因为（　　）
A．雷一个接一个打个不停
B．双耳效应
C．雷声经过地面、山岳和云层多次反射造成的
D．电光的传播速度比雷声的传播速度大
变式练习
1．如图所示为北京天坛公园里堪称声学建筑奇观之一的圜丘。当游客站在圜丘顶层的天心石上说话时，会感到声音特别洪亮。下列关于声音变得特别洪亮的解释中正确的是（　　）
A．声音变成了超声波
B．圜丘上装有扩音器
C．建筑师利用了声音的折射原理
D．回声与原声混在一起，声音得到了加强
考点2 回声测距离的应用
【例2】科学家在南极洲发现一个陨石凹坑，形状如圆形平底锅，如图所示。小明在圆心A点大喊一声，经过6s听到回声。设空气中声速为340m/s，圆形凹坑的直径为（　　）
A．510m B．1020m C．2040m D．4080m
变式练习
2．利用超声波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是1500m/s，此处海水的深度是　 　。
3．某海洋科学考察船利用声呐发射声波，声波传到海底，再反射回海面共历时3s，此处海底深度为多少m（已知海水中声速为1530m/s）；这种方法不能用来测量月亮与地球之间的距离，其原因是什么？
考点3 声与信息
【例3】以下各项中属于声音可以传递信息的是（　　）
①隆隆的雷声预示着一场可能的大雨；②声呐捕鱼；③超声波碎石
④B超探病；⑤用声波来清洗眼镜片；⑥用听诊器了解病人心、肺的情况。
A．①⑤⑥ B．②③④ C．③⑤ D．①②④⑥
变式练习
4．听到考试的铃声，同学们立刻开始答卷。这个场景说明（　　）
A．铃声以波的形式传播 B．铃声能传递能量
C．铃声属于噪声 D．铃声能传递信息
5．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
考点4 声与能量
【例4】在探究人耳怎样听到声音时，可以用肥皂膜模拟人耳的鼓膜。如图所示，当喇叭发声时，肥皂膜将（　　）
A．振动 B．静止不动 C．一直向右运动 D．一直向左运动
变式练习
6．声能够传递“信息”和“能量”。下面事例中，主要利用声传递“能量”的是（　　）
A．利用超声波给金属工件探伤
B．医生通过听诊器给病人诊病
C．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
D．利用超声波排除人体内的结石
7．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．
8个相同玻璃瓶装不同高度的水，敲击它们时发出声音的音色不同
考点4 声音的综合应用
【例5】女航天员王亚平在中国首个目标飞行器“天宫一号”上为青少年授课。下列说法正确的是（　　）
A．王亚平讲课发出的声音是由她的声带振动产生的
B．王亚平讲课发出的声音很大是因为她的声音频率很高
C．王亚平讲课发出的声音是通过声波传回地球的
D．在太空讲课声带不振动也能发出声音
变式练习
8．关于声现象，下列说法正确的是（　　）
A．一切声音都是由物体振动产生的
B．频率高低决定声音的音色
C．汽车禁止鸣笛，是为了在传播过程中减弱噪声
D．“B超”是利用了声音可以传递能量
课堂练习
1．下列关于声音的说法错误的是（　　）
A．音调是由发声体振动频率决定的
B．学业考试期间，学校路段禁止汽车鸣笛，这是在声源处控制噪声
C．“响鼓也要重锤敲”，说明声音是由振动产生的，且振幅越大响度越大
D．“公共场所不要大声说话”是要求人们说话的声音音调要低一些
2．如图所示，编钟是我国春秋战国时代的乐器。下列说法中错误的是（　　）
4248150121920A．敲击钟时发出的声音是由钟振动而产生的
B．敲击大小不同的钟发出的声音在空气中的传播速度不同
C．敲击大小不同的钟能发出不同音调的声音
D．人耳能区分不同乐器的声音是因为它们的音色不同
3．在操场上体育课时，总感觉老师的声音没有在课堂上听起来的响亮，下列说法中错误的是（　　）
A．人耳很少听到与原声相隔小于0.1秒的回声
B．体育教师的声音的响度太小
C．在室外老师的声音向周围传开，几乎没有什么反射
D．在室内谈话时，回声与原声混在一起，使原声加强
4．下列实例中，不能说明声波能传递能量的是（　　）
A．清洗钟表的精细器件
B．利用超声波加工高硬度工件
C．外科医生用超声波切除病人体内的结石
D．孕妇做“B超”
5．下列有关声现象知识应用的说法正确的是（　　）
A．超声波可以将人体内的结石击成细小的粉末，这是利用声波可以传递信息
B．发生地震时，声学仪器能接收到地震产生的超声波从而确定地震的方位和强度
C．音乐家贝多芬失去听觉后是利用骨传导的方式继续创作的
D．演奏同一乐曲时，人能分辨出二胡和小提琴发出的声音，主要是因为它们的响度不同
6．你面向一高墙喊话，如果听到回声，那么你和高墙之间的距离至少为（　　）
A．大于34米 B．大于17米 C．等于17米 D．等于34米
7．下列事例说明声音能传递信息的是（　　）
A．超低空飞行的战斗机有时会把居民家的窗玻璃振破
B．军方研制了一种声波枪，杀人于无形之中
C．超声波液位计工作时发出超声波，采用非接触的测量，能测量各种液体和固体物料高度
D．把手放在喉咙处大声讲话，感觉喉头振动了
8．随着科学技术和社会的发展，超声波已广泛应用于各个领域。下列事例中，利用超声波传递信息的是（　　）
A．用超声波除去人体内的结石 B．用超声波清洗眼镜片
C．用B超查看胎儿的发育情况 D．用超声波对钢铁钻孔
9．在驰名中外的北京天坛里，有三处堪称奇观的声学建筑：回音壁、三音石和圜丘。当游客在圜丘顶层的天心石上说话时，听到的声音格外响亮，这是建筑师利用声音的反射，使　 　与原声混在一起，声音得到加强造成的音响效果。
10．运用声呐系统可以探测海洋深度。在与海平面垂直的方向上，声呐向海底发射超声波。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，超声波声呐却不能用于太空测距（比如地球与月球的距离）．这是因为　 　。
11．上课铃响了，同学们迅速回到教室，这是利用声音可以传递　 　。课堂上有的教师利用扩音器上课，这是为了增加声音的　 　。
12．①铁路工人用锤头敲击铁轨，会从异常的发声中发现松动的螺栓。
②蝙蝠夜间活动、觅食，但它们从来不会碰到障碍物上。
③利用声呐探测海深，海中的冰山、暗礁。
④医生通过听诊器了解病人的心、肺患病情况。
根据上述声现象应用的四个实例，请归纳出一个共同的结论。答：　 　。
13．一只船在海上行驶，船上发出一鸣笛声，旅客在4s后听到前方悬崖反射回来的声音，问：
（1）如果船鸣笛后马上停止行驶，求悬崖与船的距离。
（2）若鸣笛的同时，船以20m/s的速度继续向前行驶，求悬崖与旅客听到回声处的距离？（气温为15℃）
　
课后练习
1．第十七届科博会在北京召开，中外多款智能机器人齐亮相，如幼教机器人可以和小朋友比赛背唐诗，下列有关说法正确的是（　　）
A．机器人的声音不是由振动产生的
B．机器人的声音可以在真空中传播
C．机器人能区分小朋友的声音是因为他们的音色不同
D．机器人的声音在空气中传播速度是3×108m/s
2．下列关于声音的说法正确的是（　　）
A．声音是由物体的振动产生的
B．声音的音调越高，响度就越大
C．声音在真空中传播速度最大
D．“闻其声，知其人”是根据声音的音调区分的
3．以下事例是利用声音传递能量的是（　　）
A．将超声波应用到倒车雷达
B．医生用听诊器给病人诊断病情
C．利用次声波判断地震方位
D．利用超声波排除人体内的结石
4．下列实例是利用声传递能量的是（　　）
A．利用超声波给金属工件探伤
B．利用超声波排除人体内的结石
C．医生通过听诊器给病人诊病
D．超声波导盲仪帮助盲人出行
5．在雷雨来临之前，电光一闪即逝，但雷声却隆隆不断，这是由于（　　）
A．雷一个接一个打个不停
B．双耳效应
C．电光的速度比雷声速度快
D．雷声经过地面、山岳和云层多次反射造成的
6．交通部门常用测速仪来检测车速。测速原理是测速仪前后两次发出并接收到被测车反射回的超声波信号，再根据两次信号的时间差，测出车速，如图甲。某次测速中，测速仪发出与接收超声波的情况如图乙所示，x表示超声波与测速仪之间的距离。则下列说法中错误的是（假设超声波的速度为340m/s，且声速与车速均保持不变）（　　）
A．汽车收到第一次信号时，距测速仪204m
B．汽车收到第二次信号时，距测速仪68m
C．汽车的速度约为26.15 m/s
D．汽车两次收到信号的时间差为1.3s
7．下列现象中，不是依靠声获得信息的是（　　）
A．眼镜店利用超声波清洗眼镜
B．有经验的养蜂人通过听蜜蜂的“嗡嗡”声就能判断它是否采了蜜
C．往热水瓶内倒水时，通过听声音就能判断是否已装满
D．西瓜的生熟可以通过拍拍西瓜听听声音来辨别
8．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．蝙蝠的“回声”定位
C．外科医生对结石病人的“超声”排石
D．站在天坛中央说话，会感到声音特别洪亮
9．在驰名中外的北京天坛里，有三处堪称奇观的声学建筑：回音壁、三音石和圜丘。当游客在圜丘顶层的天心石上说话时，听到的声音格外响亮，这是建筑师利用声音的反射，使　 　与原声混在一起，声音得到加强造成的音响效果。
10．科学考察工作者为了测海底某处的深度，向海底垂直发射超声波，经10s收到回波信号。该处海水深
　 　m（v海水=1500m/s）这种方法　 　用来测量地球和月球之间的距离。
11．如图，医生正在用听诊器为病人诊病。听诊器运用了声音　 　（填“具有能量”或“传递信息”）的道理；来自患者的声音通过橡皮管传送到医生的耳朵，这样可以提高声音的　 　（填“音调”或“响度”）。
12．学校在“5?12”汶川大地震纪念日举行防震逃生演练，同学们听到广播中的警报声迅速离开教室，说明声波可以传递　 　（选填“信息”或“能量”），声波是通过　 　传到同学们的耳朵中。
13．在海难打捞中，沉船定位和测量海深都要用到超声测位仪（又叫“声呐”），它的探测系统将所测出的数据送到中央运算器运算。如果已知超声波在海水中的速度为每秒1500米，超声波发出后经4秒后收到反射回的信号。
（1）请计算沉船处有多深？
（2）这种方法能否用来测量月亮与地球之间的距离？为什么？