第2章 第3节 声的利用-2024-2025学年新教材八年级上册物理同步辅导（人教版2024）

第 节 声的利用 知识梳理 一、声与信息 置。蝙蝠采用的方法叫作回声定位。 1.大象可以发出次声波，并通过次声波互相 借助超声波，医生可以淮确地获得人体内 交流。大自然的许多活动，如地震、火山 部脏器的图像信息。在生产实践中，超声 爆发、台风、海啸等，都伴有次声波产生。 波检测技术应用很广。 一些机器在工作时，也会产生人耳听不到 二、声与能量 的次声波。次声波传播的距离很远，发生 声波传递能量的性质应用在社会生活的很 地震、台风、核爆炸时，即使在几千千米以 多方面。例如，超声波常被用来清洗物 外，使用灵敏的声学仪器也能接收到它们 体。把待清洗的物体放在清洗液里，超声波 产生的次声波。处理这些信息，可以确 会引起液体激烈的振动，振动把物体上的污 定这些活动发生的方位和强度。 垢敲击下来而不会损坏被清洗的物体。医 2.蝙蝠在飞行时会发出超声波，超声波碰到 生常利用超声波振动除去人体内的某些 墙壁或昆虫时会反射回来，根据回声到来 结石：向结石发射超声波，结石会被击成 的方位和时间，蝙蝠就可以确定目标的位 细小的粉末，从而可以顺畅地排出体外。 基础过关 1,以下利用了超声波的反射来获取信息的是 因为地震时伴有 声波产生：医生用的 “B超”是利用 声波获得信息。一物 A.大象的“声音”交流 体lmin振动了600次，则人耳 (选 B.蝙蝠的“回声”定位 填“能”或“不能”)听到该物体发出的声音。 C.外科医生对结石病人的“超声”排石 4.运用声呐系统可以探测海洋深度，在与海平面 D.站在天坛中央说话，会感到声音特别洪亮 垂直的方向上，声呐向海底发射超声波。如果 2.寒冬来了，妈妈害怕开空调太干燥，给小雨买 经4s接收到来自海底的回波信号，则该处的 来了一台超声波加湿器。它是利用超声波能 海深为 m(海水中声速是1500m/s). 够传递 ,将水滴击打成非常小的雾滴 声呐 (选填“能”或“不能”)用于太空 喷洒到空气中增加“湿度”，超声波 测距离（比如地球与月球的距离）：有一物体 (选填“能”或“不能”)在真空中传播。 在1min内振动了1800次，则该物体振动的 3.在发生地震时，有些动物比人提前感觉到，是 频率为 Hz。 能力提升 1.下列对声的利用与其他三个不同的是( B.幸存者发出的声音与外界噪声的音调、音色 A.医生用听诊器给病人诊断病情 不同 B.将超声波用于倒车雷达 C.幸存者能听见探测仪发出的超声波 C,利用次声波来判断地震的方位 D.白天噪声较大，探测仪更适合在安静的夜 D.用超声波清洗精密机械 晚使用 2.贵州省有很多喀斯特地貌溶洞，从中发现大 5.智能音箱通过网络让用户以语音对话的交互 量唯一真正能飞的哺乳动物一 蝙蝠。蝙蝠 方式，实现影音娱乐、生活服务、信息查询等 是通过超声波定位来捕获食物的，从人们身 多项功能的操作。以下说法错误的是() 边飞过时，人们几乎听不到声音。下列说法 A.用户对智能音箱发布指令“大点儿声”，目 正确的是 的是要改变声音的音调 A.蝙蝠发出声音的频率较低，响度较小 B.智能音箱接收到传递来的信息后依靠扬声 B.倒车雷达的原理与蝙幅的回声定位相同 器的振动才能发出声音 C.蝙蝠是通过超声波定位来捕获食物，说明 C.智能音箱能根据语音指令来完成指定操 作，说明声音可以传递信息 声音能传递能量 D.人们根据声音的音色能够分辨出智能音箱 D.模拟蝙蝠发出的超声波可以用来探测月球 播放的二胡和笛子的声音 到地球之间距离 6.倒车雷达是利用 (选填“超声波”或 3.如图2一3一1所示是某款“超 “次声波”)来测量车尾到障碍物的距离的。如 声波传感器”智能拐杖，其通过 果倒车雷达发出声信号后经过0.01s返回到 超声波传感器加蜂鸣器实现距 接收器，则车尾到障碍物的距离是 m. 离报警，可以辅助视障人士出 司机听到倒车雷达的报警声及时停车，说明声 行，下列说法正确的是() 图2一3-1 音可以传递 。(0陆=340m/s) A.视障人士能听到这种超声波 7.夏天的晚上，蚊子叮人实在难受，小吉家不点 B.超声波传播不需要介质 蚊香，也不喷杀虫剂，却没有蚊子。有人问小 C.这种超声波的发声体振动得特别快 吉：“为什么你们家没有蚊子？”小吉拿出了一 D.该产品利用超声波测距说明声音能够传递 个跟半导体收音机差不多大的盒子，说：“这 能量 个盒子能驱蚊子。”根据本节知识分析，这个 4.在地震救援中，普遍采用了音频生命探测仪， 盒子可能是靠 进行驱蚊的。 它的多个探头接触废墟，收集废墟下幸存者 8.如图2一3一2所示，一种声波焊接器可以焊 的微弱呼救声、呼吸声、心跳声等，探测仪将 接塑料，它是将i1=50Hz的电流转换成i2 音频信号放大，救援人员就可以发现幸存者。 40000Hz电流后，输人声波发生器，产生与 下列说法错误的是 ( 同等频率的声波，随后声波传播到焊头，再传 A.探测仪收集声音信号时利用了固体可以传声 播到塑料棒A和塑料棒B的接合部，在接合 部会产生热量致使接触的部分熔化，实现熔 (1)该焊接器工作时，声波发生器每秒振动 合的目的。请回答以下问题： 次。 接合部 (2)该声波发生器发出用于焊接的声波，人耳 (选填“能”或“不能”)听到。 (3)该焊接器的工作原理，是利用了 焊头 凯料棒A 塑料棒B 周庄处 声波发 (选填“声传递信息”或“声传递能量”)。 生器 图2-3-2 素养发展 1.【现代科技】如图2一3一3所示，一位科研人 敲击时由于 而发声；人们听到“刘大 员在用一款低音频灭火装置进行灭火实验， 哥讲话理太偏”的唱词，就知道是《花木兰》选 装置通过发出30一60Hz的低频声波，在短 段，这是利用了声可以传递 短数秒之内就扑灭了火焰。关于这台低音频 4.【学科融合】声在我们的生活中处处存在。 灭火装置，下列说法正确的是 (1)台风往往会引发极端暴雨天气，台风来临 时会产生 (选填“超”或“次”)声波， 这种声波在空气中的传播速度 (选 填“大于”“等于”或“小于”)可听声的传播 速度。声音是以 的形式传播的。 图2-3-3 (2)超声波加湿器是利用超声波将水雾化，这 A.低音频灭火装置发出的是次声波 说明声波可以传递 B.声波可以灭火说明声波能传递能量 (3)航天员在太空中对话必须借助通信设备， C.低音频灭火装置发声不需要振动 不能面对面直接对话，是因为 D.装置发出的低频声波指的是其发声的响度 2.【生活情急】物理课堂上，老师给同学们表演 (4)在一根长为884m的空心金属直管的一 “狮吼功”。他竭尽全力发出“狮吼声”震碎了 端用力敲击一下，在另一端先后听到两次 酒杯。他发出的声音是由声带的 声音，第一声是通过 (选填“周 产生的，并以 的形式传播，酒杯被震 体”或“气体”)传来的：如果再经过2.43s 碎说明声能够传递 (选填“信息”或 听到第二声，那么该金属管可能是由 “能量”)。 豫 (选填“铜”“铝”或“铁”)制成的。 3.【传统文化】如图2一 剧 (vm=3750m/5,v#错=5000m/s,0#铁= 3一4，豫剧演唱时常用 5200m/s,空=340m/s) 榔子进行伴奏，榔子受 图2-3-4的形状相同，音色相同。甲、乙两种声音在 时，弦越长音调越低，所以为发出音符 相同的时间内振动的次数相同，频率相同， “3”,他此时最简单合理的操作是松开中 音调相同，同时偏离平衡位置的幅度相同， 指，使弦变长。 说明振幅相同，响度相同。甲、丁两种声音 【素养发展】 在相同的时间内振动的次数相同，说明频 1.C点拨：敲击不同长度金属管时，是金属 率相同，音调相同，同时波的形状相同，说 管在振动，金属管越短，其振动越快，音调 明音色相同，两图中只有偏离平衡位置的 就越高，所以“do(1)”“re(2)”“mi(3)” 幅度不同，说明振幅不同，响度不同，因此， “a(4)”“sol(5)”“la(6)”“si(7)”对应的管 甲、丁听起来是响度不同的同一声音。 分别是a、b、c、d、e、f、g。小吉演奏童谣《数 【能力提升】 鸭子》中的“鸭”时，对应的音是“sol(5)”,所 1.D2.D3.A4.C5.B6.D7.D 以应敲击的金属管是e。 8.振动音调点拨：声音是由物体振动产2.B点拨：A.声音频率越大，则物体发出声 生的，“葫芦丝”是靠空气柱振动发声的。 音的音调越高，由图可知，第一个编钟的质 按不同的孔，空气柱的长短不同，空气柱振 量小，第二个编钟的质量大，敲M处发出 动的频率不同，发出声音的音调不同。 的声音的音调比敲N处的高，说明声音的 9.音色响度 频率与物体的质量有关；在同一个编钟上 10.(1)松紧程度(2)粗细长度和松紧程度 敲M处发出的声音的音调比敲P处的低， 细(3)1(4)控制变量法(5)中指 说明声音的频率还与振动物体的长度有 点拨：(1)实验中，在钢丝末端悬挂不同数 关，故A不符合题意；B.音调的高低与声 目的钩码是为了改变钢丝的松紧程度。 音频率有关，音调越高，声音频率则越大， (2)第1、2两次实验中，琴弦的松紧程度、 P处的音调比N处的音调高，则P处的声 长短相同，粗细不同，是为了探究音调与 音频率比N处的大，故B符合题意；CD.声 弦的粗细的关系。第1次实验发出声音 音的响度与振幅有关，而振幅的大小与敲 的音调低，比较第1、2两次的实验数据可 击的力度大小有关，与敲击的位置无关，故 知，在弦的松紧程度、长短相同时，弦越细 CD不符合题意。故选B。 音调越高。(3)由控制变量法可知，两组 3.音调响度点拨：弹琵琶之前“转轴”是 数据中只能有一个变量，第1,2两次实验 为了改变弦的松紧程度，使弦的振动频率 探究音调与弦的粗细的关系，第2、3两次 不同，从而改变弦发声的音调。“小弦切切 实验探究音调与弦的松紧程度的关系，观 如私语”是指声音的响度小。 察表格，第4次实验应与第3次实验对比 4.(1)振动空气(2)静止(3)5 探究音调与弦的长短的关系，钢丝直径应 第3节声的利用 为1mm。(4)本实验采用的是控制变量 【基础过关】 法。(5)由于当弦的粗细和松紧程度相同1.B点拨：超声波是频率高于20000Hz的 声音，题中只有B、C选项利用了超声波，而 合题意。故选A。 C选项是利用超声波传递能量，只有B选 6.超声波1.7信息点拨：超声波的方向 项是利用超声波的反射来获取信息，故只 性较强，倒车雷达是利用超声波传递信息 有B选项符合题意。 来测量车尾到障碍物的距离的。声波从车 2.能量不能点拨：超声波加湿器是利用 尾传到障碍物所用的时间1= 5×0.01s= 超声波能够传递能量，将水滴击打成非常 小的雾喷洒到空气中增加“湿度”。声的传 0.005s,由v=产可得，车尾到障碍物的距 播需要介质，真空不能传声，所以超声波不 离s=v声t=340m/s×0.005s=1.7m。司 能在真空中传播。 机听到倒车雷达的报警声，获取信息后及 3.次超不能点拨：自然灾害：火山爆 时停车，说明声音可以传递信息。 发、地震、台风等都能产生次声波，这种声 7.超声波 波可以绕过较大的障碍物传播得很远。超 8.(1)40000 (2)不能(3)声传递能量 声波具有较强的穿透性，并且能够传递信 【素养发展】 息，所以医学中的“B超”是利用超声波来 1.B点拨：低音频灭火装置发出30~60Hz 的低频声波，其振动频率大于20Hz,不属 准确获得人体内部疾病的信息的。物体在 于次声波，A错误；声波可以灭火说明声波 1min内振动了600次，所以每秒钟可以振 能传递能量，B正确：低音频灭火装置发出 动10次，故振动的频率为10Hz,人耳的听 的声音是由物体振动产生的，C错误；低频 觉范围是频率在20Hz到20000Hz之间的 声波指波的频率（音调）比较低，与响度无 声音，不在这个范围的声音，人耳是不能听 关，D错误。 到的。 2.振动波能量 4.3000不能30 3.振动信息 【能力提升】 4.(1)次等于波(2)能量(3)真空不 1.D2.B3.C4.C 能传声(4)固体铁点拨：(4)在一根 5.A点拨：A.“大点儿声”的目的是改变声 长为884m的空心金属直管的一端用力敲 音的响度，故A错误，符合题意：B.声音是 击一下，在另一端先后听到两次声音，第一 由物体振动产生的，凡是发声的物体都在 声是通过固体传来的，再经过2.43s听到 振动，故B正确，不符合题意；C.智能音箱 由空气传来的第二声，声音在空气中传播 接收语音信息，并根据用户的语音指令来 的时间t2= 884m=2.6s,声音在 v声室340m/s 完成指定操作，说明声音可以传递信息，故 金属管中传播的时间t1=2.6s一2.43s C正确，不符合题意；D.不同发声体的结构 0.17s,声音在金属管中传播的速度= 不同，发出的声音的音色不同，人们能够分 s884m 辨出智能音箱播放的二胡和笛子的声音， t10.17s =5200m/s,故该金属管可能是 根据的是声音的音色不同，故D正确，不符 由铁制成的。