内容正文:
声现象专题
声现象
[教学目标]
掌握物体振动频率的影响因素
理解示波器的意义
掌握回声测距与超声波测速
了解声音的多普勒
[教学过程]
(频率的影响因素)
[课内引入]如图所示,将一把钢尺按紧在桌面上,一端伸出桌边。拨动钢尺,听它振动发出的声音,同时注意钢尺振动的快慢。改变钢尺伸出桌边的长度,使钢尺两次振动的幅度大致相同,再次拨动。
结论:钢尺在伸出桌面较长时,其音调 ;伸出桌面较短时,其音调 。
例1. 如图所示,八个相同的玻璃瓶内装有深度不同的水,用筷子轻轻敲击瓶子或用嘴贴着瓶口吹气,会发出不同的声音,下列关于所发出声音的判断中正确的是( )
A. 从左向右用嘴贴着瓶口用相同力度吹气,音调逐渐降低
B. 吹瓶子发出的声音是由于水振动产生的
C. 从左向右用筷子用相同力度依次敲击瓶子,音调逐渐降低
D. 从左向右用嘴贴着瓶口用相同力度吹气,响度逐渐降低
练1. 小明在8个相同的玻璃瓶中灌入不同高度的水制成了“水瓶琴”敲击水位最 (填“低”或“高”)的瓶子音调最低,为do(1)音。小明觉得该瓶发出的do(1)音还不够准,他用手机软件测得敲击时该瓶振动频率为200Hz,查阅资料国际标准音高do是261.6Hz,他应该 直至音准。(最后一空选填“增加水”或“减少水”)
例2. 把频率为256Hz音叉发出的声音信号输入示波器,示波器展现的波形如右图所示。若把频率为512Hz音叉发出响度相同的声音信号输入同一设置的示波器,其波形可能是下图中的( )
A. B. C. D.
练3. 小明用图甲的实验装置将音叉发出的声音信号输入计算机,观察到计算机上的波形如图乙。该音叉发出声音的( )
A. 音调逐渐变低 B.响度逐渐变弱 C.音色逐渐变差 D.声速逐渐变慢
练4. 心电图仪如图1所示,通过一系列的传感手段,可将与人心跳对应的生物电流情况记录在匀速运动的坐标纸上。医生通过心电图,可以了解到被检查者心跳的情况,例如,测量相邻两波峰的时间间隔,便可以计算出1min内心脏跳动的次数(即心率)。同一台心电图仪正常工作时测得待检者甲、乙的心电图分别如图2甲、乙所示。若医生测量时记下被检者甲的心率为60次/min。则:
(1)根据甲的心率为60次/min可知,甲每次心跳时间间隔(即甲心电图纸带相邻波峰走纸所用的时间)为________s;
(2)这台心电图仪输出坐标纸的走纸速度大小为多少mm/s?
(3)乙的心率为多少次/min?
(回声测距与超声波测速)
[课内引入]一个人站在平行的两峡谷之间,当他击掌时,分别在0.3s和0.7s后听到回声。若声音当时1s内传播330 m,则两峡谷之间的宽度为( )
A.165m B.198m C.221m D.330m
例3. 一快艇以40m/s的速度在湖面上朝着对面高山方向匀速直线行驶,在A处鸣笛后,经过6s后在B处听到对面处的高山传来的回声(空气中的声速为340m/s)。求:
(1)A处到B处的距离 (2)4s内声波在空气中所传播的路程 (3)A处离高山有多远?
练5. 一辆汽车以72km/h的速度朝山崖匀速行驶,在离山崖1000m处鸣笛后汽车直线向前行驶一段路程听到刚才鸣笛的回声,求:听到回声时汽车离山崖有多远. (15℃,空气中的声速为340m/s)
练6. 一列货运列车正以126km/h的速度在平直的轨道上匀速行驶,在要通过某长度为L桥=650m的跨江大桥时,为提醒大桥上铁轨两旁的行人注意,处于车头的司机在列车到达桥头时拉响汽笛,位于车尾的押运员经过t=2s听到汽笛声。已知空气中声速为v声=340m/s,求:
(1)这列货运列车的长度; (2)列车通过大桥所用的时间。
例4. 在某段区间测速路段,交管部门在公路上设置了固定测速仪。如图所示,汽车向放置在路中的测速仪匀速驶来,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信号用时0.6s,第二次发出信号到测速仪接收到信号用时0.4s,若两次发出信号的间隔是1.1s。则汽车从反射第一次信号到反射第二次信号间行驶的路程为 m,行驶的速度为 m/s。(假设超声波的速度为340m/s,且保持不变)
练7. 为了监督司机遵守限速规定,交管部门在公路上设置了固定测速仪。如图所示,汽车向放置在路中的测速仪匀速驶来,测速仪向汽车发出两次短促的(超声波)信号,在时刻第一次发出信号,测速仪接收到信号的时刻,在时刻时发出第二次信号,测速仪接收到信号的时刻为,汽车在两次接收到信号间隔过程中行驶的距离是 m,汽车速度是 m/s。(超声