第3章 4～5 声的应用 跨学科实践：中国乐器-【指南针·课堂优化】2024-2025学年八年级上册物理（教科版2024）

指南针·课堂优化·八年纸上醉·物理(JK) 第四、五节 声的应用和中国乐器 测海洋的平均温度：预报火山喷发、龙卷风、泥 知 识 点 石流等自然灾害，从而减少损失。 知识点①声音的反射 知识点③水声通信与语音识别 1.定义 1.水声通信 声是一种波。声音在传播过程中遇到障碍 声波是唯一能在海水中有效进行远距离信 物，会反射回来，这种现象叫作声音的反射。 息传递的载体。“蛟龙号”载人潜水器潜进深 2.应用 海，水声通信是潜水器与水面人员联系的主要 (1)回声：反射回来再次被人们听到的声音 方式。 叫作回声。听到回声的条件：回声到达人耳比 2.语音识别 原声晚0.1s以上，人耳就能把原声与回声区 每个人的声音各有特色，但不同的人说同 分开。 一句话，我们都能听清楚这句话是什么，这说明 (2)加强原声：回声与原声时间间隔不到 每个字的读音都有它们各自的特征。计算机程 0.1s,回声就会增强原声。 序可以分析出这些特征并储存起来。当人说话 (3)声的反射是各种声技术的基础。人们 时，计算机程序通过分析每个字的读音特征，并 利用回声探测、检查物体，获得信息。 与各个字的标准读音特征进行比对，再联系上 知识点②超声与次声：探测技术 下文，就可以判断出人说的是话。这就是声识 别技术。 1.认识超声和次声 物理学中，把振动频率高于20000Hz的声 知识点④认识中国乐器 叫作超声：把振动频率低于20Hz的声叫作 1.中国民族乐器，历史悠久，源远流长。通 次声。 过学习和传承中国民族乐器，能够更好地了解 2.应用 和欣赏中国传统音乐，弘扬中华民族的传统 (1)超声波方向性好、穿透能力强，在生产、 文化。 生活中有着广泛的应用：声呐、倒车雷达、探查 2.中国民族乐器按演奏方式分为：吹管乐 金属内部的裂纹、气泡等缺陷、B超体检等；超声 器、拉弦乐器、弹拨乐器、打击乐器；按发声原理 波“破碎”能力强，应用于清洗精密机械、超声波 的不同分为：体鸣乐器、膜鸣乐器、气鸣乐器、弦 空气加湿、粉碎结石、去除齿垢和牙结石、治疗 鸣乐器 白内障等。 重 难点 (2)次声波传播时能量损失小，能传得很 远。对各种次声波进行监测，可以得到许多信 1.理解声波的反射和回声 息。主要应用于：探测核爆炸的强度和位置、监 (1)声源的振动以声波的形式在介质中传 62· 第3章声的世界 播，当声波遇到障碍物时被反射回来，若反射回 遇到较大的障碍物时，将声波反射回来，再次传 来的声波比原声滞后0.1s以上到达人耳，人们 入人耳，形成回声。打雷时听到的连续不断的 才能把它们区分开来，人们就会听到回声。对 雷声是由于声音被多次反射，形成回声的结果。 着山崖或高大建筑物高喊，可以清楚地听到回 【例2】在不调节收音机音量旋钮的情况 声。在森林中大喊一声，由于声波被多个障碍 下，把收音机从室内拿到室外，听到的声音有何 物反射，可以听到多次回声。若两声波间隔小 变化？请试一下，并分析原因。 于0.1s到达人耳，回声与原声混合在一起，无 【答案】在室内听到的声音大。这是因为 法区分，会感觉到原声增强了，在屋子里讲话听 在室内和在室外声音传播过程的情况不同。在 起来比室外响就是这个道理。 室外，收音机发出的声音只有很小一部分到达 (2)由于声音在空气中的传播速度为 人耳中，大部分都向四周传开了，而在室内，收 340m/s,而反射回来的声波比原声滞后0.1s以 音机发出的声音也只有很小一部分到达人耳 上人们才能听到回声，所以人要能听到自己发出声 中，大部分都传向四面八方，但是传向四面八方 音的回声，人与反射物体的距离至少为17m。 的声音遇到墙壁、家具就会被反射回来，重新进 (3)不同物体对声波的反射和吸收能力不 入人耳中，于是回声和收音机发出的声音混在 同。声音在传播过程中，遇到较坚硬光滑的障 一起，听起来比室外响多了。 碍物时，容易被反射形成回声，遇到松软凹凸不 【例3】你站在离墙10m处对着墙高声喊 平的物体容易被吸收，使回声减弱或消失。 一下，墙反射回来的回声到达你耳朵要多长时 间？你能听到回声吗？ 2.正确认识超声和次声 超声和次声人都听不到。人的听声范围与 【解析】声波反射时来回路程是距离的2 停，利用速度公式可求得回声到达人耳的时间： 许多动物不同。超声和次声是相对于人的听觉 若回声比原声晚到人耳0.1s以上，人耳就能区 而言的。一些动物能听到一定范围的超声和次 分开，听到回声，否则就不能听到。 声。超声和次声有各自的特征，也有不同的用 途和危害。 解：由v-得： 3.回声定位 I=5_ 20m v 340 m/s ≈0.06s 蝙蝠在飞行时会发出超声波，这些超声波 因为0.06s<0.1s,所以不能听到回声。 碰到墙壁或昆虫时会反射回来，根据回声到来 答：回声到达耳朵要0.06s。不能听到 的强弱、方向和时间，蝙蝠可以确定目标的位置 回声 和距离，这种方法叫作回声定位。 【例4】科学工作者为了探测海底某处的 深度，向海底垂直发射超声波，经过4s收到回 【例1】打雷时听到的连续不断的雷声是 波信号，海洋中该处深度是 m(声音在 因为连续打雷形成的吗？为什么？ 海水中的传播速度是1500m/s)。这种方法不 【答案】不是。因为声音在传播时，在 能用来测量月亮与地球之间的距离，其原因是 般情况下以发声体为中心向四周传播，当声音 ·63· 指南针·课堂优化·八年纸上醉·物理(JK) 【解析】 用回声定位计算时要注意时间是 一个来回的时间。 s=号=1500m/sX4s=3000m:由于声音 一、填空题 2 2 的传播需要介质，而月亮与地球之间有一段是真 1.声在传播过程中遇到障碍时，反射回来再次 空，声音不能在真空中传播，所以这种方法不能 被人们听到的声音叫作 回声到达 用来测量月亮与地球之间的距离。 人耳比原声晚 s以上，人耳能把原声 【答案】3000声音不能在真空中传播 与回声区分开，回声与原声时间间隔不到这 【例5】下列属于回声定位的是 ( 个时间，回声就会 (选填“增强”或 A听到树上的小鸟在叽叽喳喳地叫 “减弱”)原声。 B.海豚通过收到的回声判断远处小鱼的位 置和距离 2 波是唯一能在海水中有效进行远距离 C.通过闪电和雷声判断雷电的位置和距离 信息传递的载体。“蛟龙号”载人潜水器潜进 D.声呐截获敌舰发出的声信号 深海， 通信是潜水器与水面人员联 【解析】像蝙蝠那样自己发出超声波，这些 系的主要方式。 声波碰到物体时反射回来，根据回声到来的方位 3.超低空飞行的战斗机有时会把居民家的窗户 和时间确定目标的位置和距离，这种方法叫作回 玻璃震碎，说明声音可以传递 :利用 声定位，海豚收到的回声是自己之前发出的超声 超声波探伤的实质是声音可以传递 波反射回来的，是回声定位。A,C、D三项收到的 声信号不是自己发出的，所以不属于回声定位。 台风和海啸会产生 (选填“次声波” 故B正骑。 或“超声波”)，建立这种声波接收站就能对台 【答案】B 风和海啸进行预警了。 【例6】下列说法错误的是 4.(安顺·中考)近期报道十几头大象集体从云 A.B超就是用超声波检查人体，帮助医生 南南部一路向北迁徙了几百公里。一路上大 对病人的疾病进行诊断 象的很多活动似乎在“悄无声息”中进行，实 B.超声波可以定向发射、反射，探查肿瘤 际上它们可以用低于20Hz的 声波 C.超声波的穿透能力很强，可制成探伤仪 交流。 D.超声波不是物体振动产生的 5.如果发声者距离障碍物不到 m,则回声 【解析】超声波是物体振动产生的，D项错 将使原声加强，这就是为什么在屋子里谈话 误：由于超声波的频率很高，所以它具有很强的 穿透能力，具有很强的方向性，因此应用于B超 比在旷野里谈话听起来 大的缘故。 和肿瘤探查，也可用来制成探伤仪，探查金属内 二、选择题 部的裂纹、气泡等缺陷，A、B、C三项说法正确。 6.海豚能够发出超声波，老虎能够发出次声 【答案】D 波。下列关于超声波和次声波的说法中， 正确的是 ·64· 第3幸声的世界 A.超声波听起来比较高亢 动，N也发出440Hz的声音，则 B.次声波听起来比较低沉 普义 C.次声波可以传递信息也可以传递能量 D.超声波可以传递信息但不能传递能量 7.“B超”是利用超声波来诊断病情的，但人们却 A.M发声时每分钟振动440次 听不到仪器发出的声音，这是因为 () B.M和N发出的声音的频率相同 A.声音太小 C.M和V发声时的振幅一定相同 B.超声波的频率小于人耳能听见的声音的 D.M发出的声音无需介质就能传播 频率 11.(2023·新疆)医生给病人检查时使用听诊 C.超声波无法传到人耳 器，是为了增大声音的 () D.超声波的频率大于人耳能听见的声音的频率 A.音调 B.音色 8.(2023·攀枝花)下列事例中，主要利用了声传 C.响度 D.频率 递能量的是 ( 12.(2022·金昌)下列关于声波的应用说法不正 A.用听诊器给病人诊病 确的是 () B.用超声波给工件探伤 A.医生通过听诊器给病人诊病的原理是减 C.用次声波预报海啸 少声音的分散，增大响度 D.用超声波清洗眼镜 B.倒车雷达的原理就是采用蝙蝠的“回声定 9.(2023·株洲)下图为094型核潜艇，它是我国 位”的方法 国防力量的重要组成部分。它在水下航行时 C.通过灵敏的声学仪器接收到的次声波可 是通过声呐系统发出的超声波感知附近海域 以判断地震的方位和强度 的情况。下列说法正确的是 D.城市里安装噪声监测装置，是通过音色来 反映噪声大小的 13.(2022·广东)下列关于声音的说法，不正确 的是 () A.临街住宅安装双层玻璃可以减弱噪声 A.超声波不是由物体的振动产生 B.长期佩戴耳机开大音量听音乐可能损伤 B.超声波的传播不需要介质 听力 C.感知附近海域情况是利用超声波传递信息 C.北京天坛的回音壁利用了声音反射的 D.潜艇上的舰员能够听见超声波 原理 10.(2023·广州)如图，音叉M、N完全相同，M D.声呐通过次声波的回声定位探索海洋的 发出440Hz的声音，原来静止的N随之振 秘密 65· 指南针·课堂优化·八年纸上醉·物理(K) 三、计算题 能力提高 14.一峡谷宽1200m,两旁都是竖陡壁，有一人 在峡谷内放一枪，头两次回声间隔5s,则人 为了督促司机遵守限速规定，交管部门在 离两壁的距离分别是多少？（设声速 公路上设置了固定测速仪。如图所示，汽车向 340m/s) 放置在路中的测速仪匀速驶来，测速仪向汽车 发出两次超声波信号，第一次发出信号到接收 到反射回来的信号用时0.5s,第二次发出信号 到接收到反射回来的信号用时0.4s。若测速仪 发出两次信号的时间间隔是0.9s,超声波的速 度是340m/s,下列说法正确的是 () 测速仪 中 o-o门 A.汽车接收到第一次信号时，距测速仪170m B.汽车两次接收到信号时位置相距34m C.在该测速区内，汽车的速度是18.9m/s D.在该测速区内，汽车的速度是20m/s 15.小唐和同学们乘坐汽车去郊游。汽车的正前方 有一座山，当汽车距离这座山540m时鸣笛，经 展 应 3s后，小唐听到回声。(v=340m/s)求： (1)汽车行驶的速度： 生活在海边的渔民经常看见这样的情景： (2)听到回声后，汽车开到山脚下的时间。 风和日丽，平静的海面上出现一把一把小小的 “降落伞”—水母，它们在近海处悠闲自得地 升降、漂游。忽然水母像受到什么命令似的，纷 纷离开海岸，游向大海。不一会儿，狂风呼啸， 波涛汹涌，风暴来临了。请你对上述现象进行 解释。 ·66·指南什·课堂优·入年域上需·物理参考答发《K) 7.40L.47 (山从鸣直到所到富声的时同 三，话样到 第四节能量 1754 深C9.CtB11.U 答，)火本从甲题开桂乙雀的平均虚度为10 基碳调体 中“0m十9m 生，实着探究园 mh:(登)火车的兰宣为400mu)火车全需在皆 一、填空题 《小华到所再酒声时火车逢人山制的酰灯 1〔1)尺 14()1门，卫大于或递4)小 上的时间9 1,1肌械维(2)电能()机域能 国，计棘题 3已年：=4,5k=400m=4m/ 山制的关度 k已矩：e2汉.2p9m/h tt一an/年 。一(，一41m一m一54m h一0nmh人一1mh一高为4一日一赢 k=7与一学 天11》电性H化为内量21电塑有化为先维 答，火车的速度为：对2)从马商到所到前声的 解山一一进，设中.乙两人经过时间相菌。 (8》电算转化为配械算《4惠信形乾为相械成 4=0k4=团k/为=新=化1 时间为03（门）由阴长度为2 +先电转装内餐1品2山3山61》出4口 求tC1r=于24于 甲发饲超酒娃行轮的路程一件 扩展应雨 二，法释照 解，)南口=广得：家T二环高型受程场行一博周 乙出发蜀如调处行轮的路程贴一红 k,A7.CN.aD段B10.C 第3章声的母界 第二节探究乐育的特性 银：1年1十2t购 ()“T“以的m/h的度怒行1口所通建的 甲，乙料人发州附着险甘的时国 第一节认识声现象 一，填空题 4N0 上相丰（传段）细卡地肩圳水越廷 -h-0mh×高h1k 基速调锋 附碧能形甲的出麦点的年南 一，填空照 2影解框幅接大国制超小形室市体的运程 成T祝k,生的滤度愁行州所通这的洛相 写1w■4maX500域20角m=2 ,出每动介用不风调体气修 3特色压续材料音色本响度变大 年=0h×线川h=(手m 答，甲、乙椅人经过闭，时利流可国相惠，相透效距甲141司如地0 五泰通容再系音色响度 “R在这一地贝的平均速度 的市发点的满是子与， 、某弦做岗空气拉室气马术 7吾色年群响度 者接-一业"亚p-oa 健力理高 未国动：转镜法发值且空气长液体目 二，法择别 L62日 7,水情增水家气 %.A象D1像.01L,目2，化表山14.B 容，()k1厂环高知金程运行一同害夏比4h 扩黑座用 二，透保照 三，随答随 1.1.52.D 米A9.DC1L.C2.AC14目 5,住灵解量厘开水，是相解香到不国米料斯水位高民的 2)kT严在这一目平均是mh 线力恒离 及已组来=1hmn两m/1w=的鞋。 三，买验探绕疆 注暖图里座开本时，内气世内发出南鑫，随香程 有一汾 线()面青是由物体的W南产生的 内水上行：张内型气柱交复.其制动领率和钱，发出 求4h72)=7 (2减直空传产 的有春春可变高 店、计算圆 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线.1位置(23未点大小相间8)不变44叶是 甲，雪问大海 一，填空 五，计算 第4章光的世界 1.威图区利虔相等相等重直 工M停证离人2不在 第1由一子得 A平言细朝正王方三生：出 第一节光的传福 汽车到选收香格值幻南行轮的路程 二莲集量 解，)=÷得✉ 基越明链 三，作图置 (2)汽车通过记收香年所用的时间 大车行袋的盛度 一、填空随 L光围自梅人0太阳.要共点，盐可.电灯 太 第大我 (3)汽东从减通开的可南并ETC业程昌令过程的平均 鸣首风国机所到山相灵时的间声的过程中声登传 电度 售的路程 3.日食直线传辅甲 4老们直线传播像的位置售黄 两篇时，火车车头山库的询 37 38