1.4 人耳听不到的声音-【拓展与培优】2024-2025学年八年级上册物理（苏科版2024）

物理 八年级上册 18 四、 人耳听不到的声音 1. 下列事例中,主要利用了声传递能量的是 ( ) A. 用听诊器给病人诊病 B. 用超声波给工件探伤 C. 用次声波预报海啸 D. 用超声波清洗眼镜 2. 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. 用超声波电动牙刷刷牙 B. 用超声波给金属工件探伤 C. 用超声波清洗眼镜片 D. 用超声波除去人体内的结石 3. 地震是一种常见的自然灾害.发生地震时,被困人员可以敲击周围坚硬物体求救.下列 说法错误的是 ( ) A. 地震时会产生超声波 B. 声音可以传递信息 C. 声音在固体中传播更快 D. 声音的传播需要介质 4. 超声波洗碗机是一种常用电器,洗碗机发出的超声波 ( ) A. 是由物体振动产生的 B. 可以在真空中传播 C. 传播速度是3×105 km/s D. 不能传递能量 5. 我们身边的世界充满着各种各样的声,我们在生活的很多地方都要利用声,但对声的 利用绝不是人类的专利,很多动物都是利用声的高手,下图中的蝙蝠利用声可以在黑暗中判断 猎物的位置,以下关于它利用声的说法正确的是 ( ) A. 它是利用超声波,因为它具有能量 B. 它是利用次声波,因为它具有能量 C. 它是利用超声波,因为它能够传递信息 D. 它是利用次声波,因为它能够传递信息 6. 下列诗句或俗语中蕴含的声学知识正确的是 ( ) A. “柴门闻犬吠,风雪夜归人”说明声音可以传递能量 B. “闻其声而知其人”主要是根据音色进行判别的 C. “响鼓也要重锤敲”说明物体振动频率越高,响度越大 D. “不敢高声语,恐惊天上人”中的“高声”指的是声音的音调高 7. 物理实践活动小组设计了如图所示的实验:在无风的房间内一个铁丝圈中嵌上一层肥 皂膜,用一个喇叭正对肥皂膜,开启喇叭后,喇叭音量固定,不断改变喇叭到肥皂膜的距离.当 距离较远时,肥皂膜没有任何变化;随着距离的移近肥皂膜颤抖越来越强烈,直至破裂.以上实 验主要在探究声音所传递能量的大小与 ( ) 物理 八年级上册 19 A. 音色的关系 B. 距离声源远近的关系 C. 肥皂膜厚度的关系 D. 喇叭音调高低的关系 第7题图 第8题图 第9题图 8. 如图所示为音叉共鸣实验:两个频率相同的音叉,用橡皮锤敲击其中一个音叉,另一个 未被敲击的音叉也会发出声音.此现象可以说明 ( ) A. 声音能够传递能量 B. 声音传播不需要介质 C. 声音传播不需要时间 D. 物体不振动也可产生声音 9. 图示为一种身高测量仪,其顶部的感应器竖直向下发射超声波信号,经下方物体反射 后返回,被感应器接收.某同学站上测高台,感应器记录信号从发射到接收所经历的时间为 5×10-3 s.已知感应器距测高台的高度为2.5 m,空气中的声速取340 m/s,则该同学的身 高为 ( ) A. 1.70 m B. 1.65 m C. 0.85 m D. 0.80 m 10. 随着人工智能的发展,机器人送餐成为时尚.如图所示,机器人可以灵活地避开障碍 物是通过体内的雷达发射 ,然后接收障碍物的反射波,确定障碍物的位置.客人可以 通过语言来操控机器人,说明声可以传递 . 第10题图 第11题图 11. 张老师制作了一个声音炮(如图).将塑料膜绷紧扎在圆桶的桶口,在桶底开一圆孔, 在距离圆孔大约2 m的地方叠放一些空纸杯子.用手迅速拍打塑料膜,发现纸杯被振落.此实 验表明:声音能在 中传播,声波能传递 . 12. 声,看不见,摸不着,有的声(如超声波和次声波)人们甚至无法听到.那么声真的能传 递能量吗? 为了弄清这个问题,小宇自己动手设计了一个简单的实验,但在实验设计时,小宇 遇到两个问题,请你帮他解决: (1)选取什么作为声源? 小宇有一个袖珍收音机、一支音叉、一套大功率组合音响,你认为小宇应选用 作 为声源,理由是 . (2)如何直观地表现声的能量? 小宇想到了两种直观表现声能的方案:第一种,如图甲所 物理 八年级上册 20 示,在声源前放一个轻小的纸条,通过观察纸条是否运动来作出分析与判断;第二种,如图乙所 示,在声源前放一支点燃的蜡烛,通过观察烛焰是否运动来作出分析与判断.你认为第 种方案较好.理由是 . 甲 乙 13. 一艘科考船行驶在某海域,并对该海域的海底形状利用声呐系统进行了测绘.具体方 法是:在经过该海域水平面等间距的A,B,C,D,E 五个位置时,向海底定向发射超声波,测得 回收信号的时间分别为0.30 s、0.14 s、0.18 s、0.15 s、0.30 s.根据时间,求出海底与海平面的 距离,就可以绘出海底的大致形状,则该海域海底的大致形状如下图中的 ( ) A B C D 14. 如图所示,一辆汽车以72 km/h的速度匀速驶向正前方的山崖,鸣笛3 s后听到回声, 已知声音在空气中的传播速度为340 m/s,请问: (1)鸣笛声从发出到反射传回驾驶员耳中,通过的路程是多少? (2)汽车从鸣笛到听到回声这段时间内通过的路程是多少? (3)汽车听到回声时到山崖的距离是多少? 19. B 点拨:高速播放音调较高的声音,声音 的频率会变大,可能成为超声波,人,就无法听到; 高速播放音调较低的声音,声音的频率可能还没有 达到超出人的听声范围,人还可能听到,故A错误, B正确.高速播放时,声波的振幅不变,响度不变,故 C,D错误. 二、 声音的特性(2) 1. C 点拨:用大小相同的力敲击不同的钟,编 钟发声的响度和音色相同,但由于编钟质量不同,振 动的快慢不同,即振动频率不同,发声的音调不同. 2. A 点拨:敲击瓶子时,声音是由瓶子和水振动 产生的;瓶子和水的质量越大,越不容易振动,音调越 低,故用一根木棒敲击它们,发声的音调一定不同. 3. C 点拨:当小芳的左手手指向下移动时,振 动部分的长度变小,振动的频率变大,音调变高. 4. B 点拨:对不同气孔吹气,铜片振动发声; 铜片越短,越容易振动,发声音调越高. 5. D 点拨:用力弹同一个琴键,用力越大,琴 键振幅越大,发出的声音的响度越大,即音量越大. 6. D 点拨:钢尺伸出桌边的长度越长,钢尺越 难振动,振动频率越慢,发声的音调越低. 7. D 点拨:拨动橡皮筋发出的声音是橡皮筋 振动产生的,故 A错误;橡皮筋发出的声音传播速 度与振动快慢无关,故B错误;拨动两条橡皮筋,发 出声音的响度可能相同,故C错误;拨动不同橡皮 筋,橡皮筋振动频率不同,可探究音调与振动频率 的关系,故D正确. 8. 振动 音调 笛子 点拨:拉动棉签,管内 振动的空气柱的长度发生变化,空气柱振动的快慢 不同,频率不同,音调就会发生变化.鸟鸣器靠吸管 内的空气振动发声,小提琴靠琴弦的振动发声,笛 子靠笛子内空气柱振动发声,鼓靠鼓面振动发声, 可见鸟鸣器与笛子可归为一类. 9. 空气柱 音调 点拨:演奏时,竹管内的空 气柱振动发声;不同长度的 竹 管 内 空 气 柱 长 短 不 同,空气柱的振动频率不同,发出声音的音调不同. 10. (1)钢尺 (2)不变 改变 (3)振幅 点 拨:用手拨动钢尺,钢尺振动发声.研究响度与振幅 的关系,应改变拨动钢尺力的大小,从而改变钢尺 的振幅;应控制钢尺伸出桌面的长度不变,这样可 避免音调发生变化,影响对响度变化的判断. 11. (1)响度 (2)3 (3)不能 长度和直径都 不相同 (4)2 点拨:(1)用不同大小的力敲击金 属管,金属管振幅不同,发声响度不同;(2)由表中 数据可知,3号管发声的频率最低,3号管发声音调 最低;(3)由表中数据可知,实验中没有控制管子的 长度相同而直径不同、或管子的长度不同而直径相 同,故不能得出实验结论;(4)增加一长度和直径分 别为20.50 cm和2.00 cm的金属管,若探究管子发 声的频率与长度的关系,应改变管的长度,控制管 的直径相同,故应选择编号为2的金属管. 12. (1)③ ⑤ (2)④ ⑤ (3)20 13. (1)瓶壁 低 (2)空气柱 快 高 三、 噪声及其控制 1. B 2. B 点拨:从物理学角度看,噪声是指发声体 做无规则振动时发出的声音;图中,甲波形很规则, 属于乐音,即钢琴的声音;乙杂乱无章,属于噪声, 即泡沫塑料块刮玻璃时产生的噪声. 3. B 点拨:琴声是由弦振动产生的,故 A错 误;弹琵琶时改变手指按压弦的位置是为了改变弦振 动部分的长度,从而改变音调,故B正确;声速与声音 的响度无关,故C错误;优美的音乐也可能对人们的 生活和工作造成影响,也可能成为噪声,故D错误. 4. A 点拨:噪声的等级用分贝来划分,故 A 正确;分贝是响度的单位,故B错误;次声波的振动 频率低于20 Hz,2 048 Hz的音不属于次声波,故C 错误;256 Hz的音和2 048 Hz的音比较,256 Hz的 声音频率低,音调更低,故D错误. 5. B 点拨:30~40 dB是较为理想的安静环 境;超过50 dB会影响休息和睡眠,超过70 dB会影 响学习和工作,超过90 dB会影响听力. 6. 振动 人耳处 空气 点拨:声音是由物体 振动产生的,乘客听到的飞机的轰鸣声是发动机振 动产生的;乘客带上耳罩休息,是在人耳处减弱噪 声;人们听到飞机的声音是通过空气传入人耳的. 7. 空气 响度 声源 点拨:同学间说话声是 通过空气传播到同学耳朵的;“轻声”指声音响 度 小;从控制噪声角度来看,是从声源处减弱噪声. 8. 人耳处 音色 点拨:用手捂住耳朵可减小 对听力的损害,是在人耳处减弱噪声;鞭炮声和锣 鼓声的音色不同,我们可以利用音色进行辨别. 9. D 点拨:在摩托车上安装消声器,是在声源 处控制噪声;在道路旁设置隔声板,是在噪声的传 播过程中减弱噪声;工人戴上防噪声耳罩,是在人 耳处控制噪声;飞行员根据发动机轰鸣声判断其运 转情况,这是利用声音来传递信息. 10. C 点拨:由图可知,合成后的噪声的振幅 减小,响度降低. 四、 人耳听不到的声音 1. D 点拨:用听诊器给病人诊病,用超声波给 金属工件探伤,用次声波预报海啸,都是利用声传 递信息;用超声波清洗眼镜是利用超声波将附着在 眼镜上的污垢击落,是利用声传递能量. 2. B 点拨:用超声波电动牙刷刷牙,用超声波 清洗眼镜片,用声波除去人体内的结石,是利用声 可以传递能量;用超声波给金属工件探伤,是利用 声可以传递信息. 3. A 点拨:地震时会伴随有低频的振动,产 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 ·3· 生次声波. 4. A 点拨:超声波也是由物体振动产生的,故A 正确;超声波不能在真空中传播,故B错误;超声波在 空气中的传播速度约为340 m/s,故C错误;超声波既 可以传递信息,也可以传递能量,故D错误. 5. C 点拨:蝙蝠利用超声波的回声定位在黑 暗中判断猎物的位置,是利用超声波传递信息. 6. B 点拨:“柴门闻犬吠,风雪夜归人”说明声 音可以传递信息,故 A错误;“闻其声而知其人”主 要是根据音色进行判断的,故B正确;“响鼓也要重 锤”说明物体振动振幅越大,响度越大,故C错误; “不敢高声语,恐惊天上人”中的“高声”指的是声音 的响度大,故D错误. 7. B 点拨:由题意可知,开启喇叭后,喇叭音 量固定,不断改变喇叭到肥皂膜的距离,距离较远 时,肥皂膜没有任何变化;随着距离的移近肥皂膜 颤抖越来越强烈,直至破裂.这一过程中,没有改变 肥皂膜厚度和喇叭响度的大小,只是改变了距离声 源的远近,因此,最有研究价值的问题是:声音所传 递能量的大小与距离声源远近有什么关系. 8. A 点拨:一个音叉敲击发声,另一个没有 被敲击的音叉也会跟着振动发声,说明声音可以传 递能量,故A正确;声音的传播需要介质,实验中声 音是靠空气传播的,故B错误;声音有一定的速度, 因此声音的传播需要时间,故C错误;声音是由物 体振动产生的,此实验不能证明物体不振动也可产 生声音,故D错误. 9. B 点拨:感应器记录信号从发射到接收所 经历的时间为5×10-3 s,则超声波从感应器到人的 头部的传播时间为该时间的 1 2 ,感应器到人头部的 距离:s=vt=340 m/s× 1 2×5×10 -3 s=0.85 m, 人的身高:h=2.5 m-0.85 m=1.65 m. 10. 超声波 信息 点拨:由题知,机器人可以 灵活地避开障碍物利用的是回声定位,其体内的雷 达可以发射超声波,通过接收反射波,来确定障碍 物的位置;通过语言来操控机器人,说明声可以传 递信息. 11. 空气 能量 点拨:声音的传播需要介质, 塑料膜振动发出的声音是通过空气传播的;纸杯被 击落,说明声波可以传递能量. 12. (1)组合音响 声音大,现象明显 (2)二 火焰跳动,效果明显 点拨:(1)选择响度较大的 声源进行实验,现象更明显,故选组合音响;(2)方案 一中,纸条运动幅度小时,很难观察到;方案二中,火 焰跳动,很容易观察到,效果明显,故选方案二. 13. D 点拨:由公式s=vt可知,速度一定时, 时间越长通过的路程越远,因为0.30 s>0.18 s> 0.15 s>0.14 s,则sA=sE>sC>sD>sB,故该海域 海底的大致形状如图D. 14. (1)鸣笛声从发出到回声驾驶员耳中用时 3 s,这 段 时 间 内 声 音 通 过 的 路 程:s2=v2t2= 340 m/s×3 s=1 020 m. (2)汽车速度:v1=72 km/h=20 m/s. 3 s内汽车行驶的路程:s1=v1t1=20 m/s× 3 s=60 m. (3)听到回声时车离山崖距离:s= s2-s1 2 = 1 020 m-60m 2 =480 m. 专题拓展1 人为什么能说话 人听到声音的条件 1. A 点拨:手放在喉咙处持续不断地说话, 听到声音的同时能感受到声带的振动,这说明声音 是由物体振动产生的. 2. B 点拨:声音的传播需要介质,真空不可以 传声,故A正确;声音在15 ℃空气中的传播速度才 是340 m/s,故B错误;只要物体有振动,就一定能发 声,故C正确;人的听觉频率范围是20~20 000 Hz, 故D正确. 3. D 4. C 5. B 点拨:蝴蝶每秒振翅5~6次,振动频率 5~6 Hz,人耳不能感知到.蜜蜂每秒振翅300~400 次,振动频率是300~400 Hz,人耳能感知到. 6. B 点拨:把振动的音叉尾部抵在牙齿上,可 以清楚地听到音叉发出的声音,利用了固体传声(骨 传声)的原理. 7. D 点拨:这些演员是聋哑人,他们是通过骨 传导感知声音的. 8. D 点拨:在剧场里安装两个或两个以上的 扬声器,不同位置的扬声器发出的声音传到人两只 耳朵的时刻、强弱及其他特征就会有明显的差异, 形成双耳效应,使我们听到立体声. 9. B 点拨:狮子觅食时,竖起耳朵并不时转动 方向,这样可以使声音传到两只耳朵的时间不同, 声音的强弱也不同,狮子根据这些差异,来判断声 源的方位,从而做出防卫措施. 10. C 点拨:人们在长期实践中,凭着双耳感 受到声音时间的先后、强度的不同和不同的振动步 调,形成不同的感觉,来判断声源方向的,因此,要 判断出正前方或正后方的声音,必须把头侧过来. 11. 振动 频率 空气 点拨:超声波和普通 声音都是由于物体振动产生的,但超声波频率高于 20 000 Hz,不在人耳的听觉范围内,我们无法听到. 超声波可以通过空气传播到老鼠耳中,实现驱鼠. 12. 骨传导 空气 点拨:听到录音机录下自 己的声音,是通过气体传播的;自己听自己的声音, 主要是通过骨传导的.骨传导的效果比空气传导的 效果好些,因此听起来会感到不像自己的声音. 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 ·4·