【暑期特訓(xùn)】第08講 聲的利用

第08講聲的利用模塊一思維導(dǎo)圖串知識模塊二基礎(chǔ)知識全梳理（吃透教材）模塊三教材習(xí)題學(xué)解題模塊四核心考點精準(zhǔn)練（5大考點）模塊五小試牛刀過關(guān)測1．了解現(xiàn)代技術(shù)中與聲有關(guān)的知識的應(yīng)用。2．通過觀察、參觀或觀看有關(guān)的文字、圖片、音像資料等，獲得社會生活中聲的利用方面的知識。3．通過學(xué)習(xí)，了解聲在現(xiàn)代技術(shù)中的應(yīng)用，進(jìn)一步增加對科學(xué)的熱愛。1、回聲及其應(yīng)用（1）回聲是由于聲音在傳播過程中遇到障礙物被反射回來而形成的。（2）把回聲跟原聲區(qū)分開來最少需要0.1s，此時障礙物到聽者的距離至少為17m。（3）回聲利用：利用回聲可以測定海底深度、冰山距離、敵方潛水艇的遠(yuǎn)近；測量中要先知道聲音在海水中的傳播速度。（4）回聲測距方法：測出發(fā)出聲音到受到反射回來的聲音訊號的時間t，查出聲音在介質(zhì)中的傳播速度v，則發(fā)聲點距物體。2、聲與信息（1）聲音能夠傳遞信息：人們說話進(jìn)行交流，醫(yī)生用聽診器查病等，都是聲音傳遞信息的例子。（2）我們按照一定的規(guī)律來改變聲音的三個特征（音調(diào)，響度，音色）中一種或幾種屬性，就會使聲音帶著一定的信息內(nèi)容傳播出去；比如，說話，就是在改變著聲音的音調(diào)和響度來傳播信息。聲音是一種縱波，一種波必然有振幅、頻率和諧波成分，我們說話的聲音就包含了這些成分，所以聲音中就有不同的信息；不同的人說同樣的話，其聲音信息也不同，那是因為人的聲帶長短粗細(xì)，發(fā)音方式和共鳴腔位置不同；因而有些人聲音尖，有些人聲音粗，有些人則有娘娘腔；所以及時說得是同樣的話，聽多了，我們也能分辨出到底是誰說的；這些都說明聲音是包含信息的。3、聲與能量（1）聲音可以傳遞能量：飛機(jī)起飛時，旁邊建筑物玻璃被振響、爆炸聲震碎玻璃、超聲波碎石機(jī)振碎人體內(nèi)結(jié)石等現(xiàn)象，都說明聲音在傳播過程中伴隨著能量傳播。（2）聲波在媒質(zhì)中傳播，一方面使媒質(zhì)質(zhì)點在平衡位置附近往復(fù)運動，產(chǎn)生動能；另一方面又使媒質(zhì)產(chǎn)生了壓縮和膨脹的疏密過程，使媒質(zhì)具有形變的勢能；這兩部分能量之和就是由于聲振動使媒質(zhì)得到的聲能量。4、聲音的綜合利用（1）聲在醫(yī)療上的應(yīng)用①中醫(yī)診病通過“望、聞、問、切”四個途徑，其中“聞”就是聽，這是利用聲音診病的最早例子；②利用B超或彩超可以更準(zhǔn)確地獲得人體內(nèi)部疾病的信息。③藥液霧化器：對于咽喉炎、氣管炎等疾病，藥力很難達(dá)到患病的部位；利用超聲波的高能量將藥液破碎成小霧滴，讓病人吸入，能夠增進(jìn)療效。（2）超聲波在工業(yè)上的應(yīng)用①利用超聲波對鋼鐵、陶瓷、寶石、金剛石等堅硬物體進(jìn)行鉆孔和切削加工，這種加工的精度和光潔度很高．②在工業(yè)生產(chǎn)中常常運用超聲波透射法對產(chǎn)品進(jìn)行無損探測。③在工業(yè)上用超聲波清洗零件上的污垢。（3）聲在軍事上的應(yīng)用①現(xiàn)代的無線電定位器--雷達(dá)，就是仿照蝙蝠的超聲波定位系統(tǒng)設(shè)計制造的。②聲納：根據(jù)回聲定位的原理，科學(xué)家們發(fā)明了“聲納”，利用聲納系統(tǒng)，人們可以探測海洋的深度、海底的地形特征等。（4）聲在生活中的應(yīng)用我們在生活中利用聲音獲得信息；例如人們交談、聽廣播、聽錄音等，聲音是我們獲取信息的主要渠道。教材習(xí)題01用超聲測位儀向海底垂直發(fā)射聲波，經(jīng)過4s后收到回波，若海水中聲音的平均傳播速度為1500m/s，則此處海水約有多深？解題方法①用公式s＝vt算出超聲波從發(fā)出到接收傳播的總路程，除以2即可得到此處海深……【答案】教材習(xí)題02請你分析下列事例是利用聲傳遞能量還是利用聲傳遞信息。（1）利用超聲波給金屬工件探傷。（2）醫(yī)生通過聽診器給病人診病。（3）通過聲學(xué)儀器接收到的次聲波等信息判斷地震的方位和強(qiáng)度。（4）利用超聲波排除人體內(nèi)的結(jié)石是利用聲傳遞。解題方法①聲音既能夠傳遞信息，又能夠傳遞能量……【答案】教材習(xí)題04聲音在傳播過程中遇到障礙物會發(fā)生反射。我國古代建筑師利用這一特點建造了許多神奇的建筑。例如北京天壇的回音壁、重慶潼南大佛寺的石琴、山西永濟(jì)普救寺的鶯鶯塔（如圖）等。請你查閱資料，向同學(xué)們介紹并展示我國古代建筑應(yīng)用聲學(xué)知識的實例。解題方法①聲音在向前傳播的過程中遇到障礙物被反射回來叫回聲。②要使在墻內(nèi)任何位置都可以聽到回聲，需要選擇容易反射的材料……【答案】考點一回聲1．京劇是我國影響力最大的戲曲劇種之一。如圖所示，劇團(tuán)在劇院表演時會用到京二胡、大鑼、嗩吶等樂器，下列說法正確的是（）A．演奏時，手指按壓京二胡胡弦的不同位置，是為了改變響度 B．吹嗩吶時，手指按住不同的音孔，發(fā)出聲音的音調(diào)不同 C．用不同的力敲擊大鑼，鑼聲的音色會發(fā)生改變 D．劇院墻壁上的多孔板是為了加強(qiáng)聲音的反射2．如表記錄了聲波在不同溫度、不同種類的氣體中的傳播速度，請根據(jù)表中的相關(guān)數(shù)據(jù)回答下列問題。氣體種類聲速（米/秒）溫度（℃）空氣氫氣氦氣氮氣03311261891337103371284908343203431306924349303491328939355①相同溫度下，聲音在（填寫氣體種類）中的傳播速度最大。②根據(jù)表中的實驗數(shù)據(jù)，可分析歸納得出聲波的傳播速度與溫度的關(guān)系是：。③若教室中的溫度為10℃，則聲波在教室空氣中的傳播速度為米/秒。小明模仿如圖所示的場景，想在空教室里體驗“空谷回音”，則教室前、后墻壁之間的距離至少為米【提示：人耳能分辨回聲和原聲的時間間隔應(yīng)大于等于0.1秒】?？键c二回聲測距離的應(yīng)用3．小吳利用聲吶系統(tǒng)測繪嘉陵江溫塘峽江域水底的形狀。無人船經(jīng)過該江域水平面的A、B、C、D、E五個位置時，向水底定向發(fā)射超聲波，測得回收信號的時間分別為0.30s、0.16s、0.28s、0.14s、0.30s。小吳推算出該江域水底的大致形狀是（）A． B． C． D．4．倒車?yán)走_(dá)是汽車泊車或者倒車時的安全輔助裝置，提高駕駛的安全性。它的工作原理是在車的后保險杠設(shè)置雷達(dá)偵測器（超聲波感應(yīng)器），偵測出離車最近的障礙物距離，并發(fā)出警笛聲來警告駕駛員。聲音在空氣中的傳播速度為340m/s，車子處于靜止?fàn)顟B(tài)，若偵測器記錄信號從發(fā)射到接收到信號所經(jīng)歷的時間為2ms（毫秒），則車離障礙物的距離為m。5．超聲測速儀向障礙物發(fā)射時間極短的脈沖超聲波，根據(jù)接收到的反射信號時間關(guān)系可以測量物體速度。如圖所示，測速儀B向駛離勻速行駛的汽車A發(fā)射兩次脈沖波的時間間隔為8.8s。發(fā)射第一個脈沖后0.8s收到反射信號，發(fā)射第二個脈沖后2.4s收到反射信號。（超聲波在空氣中傳播的速度為340m/s）。求：（1）汽車在兩次接收到超聲波之間行駛的距高；（2）汽車行駛速度?？键c三聲與信息6．白居易的《琵琶行》中“曲終收撥當(dāng)心畫，四弦一聲如裂帛”是對琵琶聲的形象描述。下列對琵琶彈奏中涉及到的聲學(xué)知識描述正確的是（）A．用力撥動琴弦，可以提高琴聲的音調(diào) B．琴聲的音調(diào)越高，在空氣中的傳播速度越快 C．琴聲引起了詩人的共鳴，說明聲音可以傳遞信息 D．琴聲通過電磁波傳入詩人的耳朵7．小毛老師來醫(yī)院體檢，看到墻上標(biāo)語寫著“禁止高聲喧嘩”，其中“高聲”是指聲音的較大；在做B超項目時，醫(yī)生利用超聲波穿透人體，當(dāng)聲波遇到人體組織時會產(chǎn)生反射波，通過計算反射波得到B超圖像，這是利用了聲音可以傳遞（選填“能量”或“信息”）的功能?？键c四聲與能量8．關(guān)于聲現(xiàn)象的描述，下列說法錯誤的是（）A．圖甲中，盒中音箱播放音樂時，盒上小人會翩翩起舞，說明聲音具有能量 B．圖乙中，真空罩中的鬧鐘振鈴，但聽不到聲音說明聲音的傳播需要介質(zhì) C．圖丙中，音叉發(fā)聲時，乒乓球被反復(fù)彈開說明聲音是由物體振動產(chǎn)生的 D．圖丁中，改變鋼尺伸出桌邊的長度，可以探究音調(diào)與聲源振幅的關(guān)系9．“音爆云”是一種飛行奇觀（如圖所示），它是飛機(jī)速度接近音速時，壓縮周圍的空氣，產(chǎn)生音爆。音爆聲是由空氣產(chǎn)生的；低空音爆會對房子的玻璃造成破壞，這是因為聲音能夠傳遞?？键c五聲音的綜合利用10．下列關(guān)于聲音的說法中正確的是（）A．“響鼓也要重錘敲”，說明聲音是由振動產(chǎn)生的，且頻率越大音調(diào)越高 B．“聞其聲知其人”，說明可以根據(jù)音調(diào)來判斷說話者 C．“用超聲波去除人體內(nèi)的結(jié)石”是利用了高頻聲波具有做功的本領(lǐng) D．“公共場所不要高聲說話”是要求人們說話時音調(diào)不要太高11．相傳“舜作蕭，其形參差”，說明那時的蕭是由許多長短不同的竹管排成的。竹管參差不齊，目的是為了吹出不同的聲音；人們之所以能分辨出笛聲與蕭聲是因為二者的不同。一．選擇題（共8小題）1．下列對聲的應(yīng)用實例中，主要利用聲波傳遞能量的是（）A．利用超聲波來清洗精細(xì)的機(jī)械 B．醫(yī)生用聽診器可以了解病人心臟跳動的情況 C．利用聲吶探測海深 D．有經(jīng)驗的瓜農(nóng)根據(jù)拍擊西瓜發(fā)出的聲音就能判斷西瓜的生熟2．測距儀能發(fā)射和接收超聲波，如圖所示，測距儀對著遠(yuǎn)方一輛靜止的汽車發(fā)出一列超聲波，經(jīng)1.7s后接收到汽車反射回來的超聲波。假設(shè)超聲波在空氣中的速度為340米/秒，則該汽車到測距儀的距離為（）A．578米 B．289米 C．200米 D．100米3．下列事例中屬于利用聲音傳遞信息的是（）①汽車上的倒車?yán)走_(dá)②醫(yī)用B超診斷儀③超聲波清洗眼鏡④超聲波排除人體內(nèi)結(jié)石⑤利用聲吶探測魚群位置⑥鐵路工人用鐵錘敲擊鋼軌檢查螺栓是否松動A．①②⑤⑥ B．②③⑤⑥ C．③④⑤⑥ D．①②③④4．在圖中，主要描述聲音能夠傳遞能量的是（）A．超聲波洗牙 B．聲吶定位 C．超聲波捕昆蟲 D．超聲波探查5．天壇公園內(nèi)的圜丘是我國建筑史上的一大奇跡，如圖所示，當(dāng)有人在臺中心喊叫一聲，會覺得聲音格外響亮，這是因為圓丘能（）A．讓聲音反射使原聲增強(qiáng) B．改變聲音的音色 C．提高聲音的音調(diào) D．改變聲音的傳播速度6．小米自研機(jī)器狗“鐵蛋二代”在2023年杭州亞運會發(fā)揮了巨大作用，它可以通過發(fā)射超聲波和接收反射波來探測周圍5m內(nèi)障礙物的情況，并將其處理成語言信號及時播放出來，還能幫助盲人辨別障礙物的方位、距離、大小甚至形狀等信息，方便出行。下列說法正確的是（）A．超聲波的頻率高于2000Hz B．該機(jī)器狗利用了聲音可以傳遞能量 C．該機(jī)器狗的定位原理與聲吶測距的原理相同 D．在地震、海嘯等自然災(zāi)害來臨之前會產(chǎn)生超聲波7．如圖是某品牌超聲清潔器，利用它可以清洗眼鏡。此清潔器工作時人站在旁邊能聽到“滋滋“的聲音，下列說法正確的是（）A．“滋滋”聲是超聲 B．超聲傳播不需要介質(zhì) C．超聲的音調(diào)比較低 D．超聲能傳遞能量8．中華古詩詞、俗語中蘊含著豐富的聲學(xué)知識。下列有關(guān)解釋正確的是（）A．“柴門聞犬吠，風(fēng)雪夜歸人”——說明聲音可傳遞能量 B．“不敢高聲語，恐驚天上人”——說明聲音可以在真空中傳播 C．“響鼓還需重錘敲”——說明聲音的音調(diào)與頻率有關(guān) D．“轉(zhuǎn)軸撥弦三兩聲，未成曲調(diào)先有情”一一說明聲音是由物體振動產(chǎn)生的二．填空題（共4小題）9．學(xué)校在舉行防震逃生演練，同學(xué)們聽到廣播中的警報聲迅速離開教室，說明聲音可以傳遞（選填“信息”或“能量”），同學(xué)們在奔跑時，脈搏會迅速提高到每分鐘120次，此時脈搏頻率為2Hz，這種頻率的聲波稱為（選填“超聲波”或“次聲波”）。10．媽媽帶小明去醫(yī)院，醫(yī)生通過聽診器給小明診病，是利用了聲可以傳遞（選填“信息”或“能量”）的性質(zhì)。小明發(fā)現(xiàn)很多“靜”字標(biāo)志，是為了提醒大家控制聲音的（選填“音調(diào)”、“響度”或“音色”），以免影響他人。11．下列表格給出了聲音在某些介質(zhì)中的速度v。介質(zhì)v/（m?s﹣1）介質(zhì)v/（m?s﹣1）水（5℃）1450冰3230水（15℃）1470軟橡膠（常溫）40﹣50水（20℃）1480軟木500海水（25℃）1531鐵（棒）5200分析表格給出的信息，能夠知道聲速大小可能和有關(guān)，聲速大小還可能和有關(guān)。若海水溫度為25℃，在海面用超聲測位儀向海底垂直發(fā)射聲波，經(jīng)過2s后收到回波，海水深度為m。12．四大名著《西游記》、《三國演義》、《紅樓夢》、《水滸傳》電視劇歷久不衰。其中的故事、場景、人物已經(jīng)深深地影響一代代人。如圖甲是《西游記》中孫悟空為國王“懸絲診脈”的圖片?！皯医z診脈”說明聲可以傳遞。如圖乙是《水滸傳》中燕青吹簫的劇照，吹簫時發(fā)出的聲音，靠的是的振動。三．實驗探究題（共1小題）13．在探究聲音的產(chǎn)生與傳播時，小明和小華一起做了下面的實驗：（1）如圖①所示，用懸掛著的乒乓球接觸正在發(fā)聲的音叉可觀察到乒乓球被彈開，它說明了聲音是由物體產(chǎn)生的，此探究懸掛著的乒乓球的作用是；（2）如圖②所示，小華同學(xué)用手使勁敲桌子，桌子發(fā)出了很大的聲響，說明響度與發(fā)聲體的有關(guān)；（3）如圖③所示，敲響右邊的音叉，左邊完全相同的音叉也會發(fā)聲，并且把泡沫塑料球彈起。該實驗?zāi)苷f明可以傳聲，還能說明聲能傳遞。在月球上（選填“能”或“不能”）看到塑料球彈起；（4）如圖④所示，把在響鈴的鬧鐘放在玻璃罩內(nèi)，逐漸抽出其中的空氣，所聽到的聲音將會逐漸。