第3章　声现象 同步训练 2024-2025学年北师大版（2024）物理八年级上册

第三章　声现象 第一节　声音的产生与传播 知能演练提升 能力提升 1.为了测量声音在钢管中的传播速度,取一长为680 m的钢管,在其一端沿钢管方向敲击一下,在另一端听到两次声音,两次声音相隔的时间是1.864 s。(空气中的声速取340 m/s) (1)请计算声音在空气中从钢管一端传到另一端所用的时间。 (2)请计算声音在钢管中的传播速度。 2.国庆期间,小王一家自驾去秦岭游玩,在一段平直的路面上,爸爸开车匀速远离一座高山,鸣笛3 s后听到回声,若当时汽车行驶的速度是24 m/s。(空气中的声速取340 m/s) (1)从鸣笛到听到回声,车行驶了多远? (2)声音传播的路程是多少? (3)听到回声时,车离高山多远? 探究创新 3.在探究声音的产生与传播时,小明和小红一起做了下面的实验。 (1)如图3-1-2①所示,用悬挂着的乒乓球接触正在发声的音叉,可观察到乒乓球被弹开,它说明了声音是由物体　　　　 产生的。此探究中悬挂着的乒乓球的作用是　 。  图3-1-2 (2)为了验证(1)中的探究结论,小红同学用手使劲敲桌子,桌子发出了很大的声响,但她几乎没有看到桌子的振动,为了明显地看到实验现象,你的改进方法是　　　　　　　　　　　　　　　。  (3)如图3-1-2②所示,敲响右边的音叉,左边完全相同的音叉也会发声,并且把泡沫塑料球弹起。该实验能说明　　　　可以传声。  (4)如图3-1-2③所示,把正在响铃的闹钟放在玻璃罩内,逐渐抽出其中的空气,所听到的声音将会逐渐　　　　,由此推理可知　　　　　　　　。  (5)如图3-1-2④所示,两位同学用细棉线连接了两个纸杯,制成了一个“土电话”,他们用“土电话”能实现10 m距离的两地通话,这表明　　　　　　　　　　。相距同样远,讲话者以同样大小的声音讲话,如果改用细金属丝连接“土电话”,则听到的声音就大些,这一实验现象表明　　　　　　　　　　　　　　　　　。  参考答案 1.答案:(1)2 s　(2)5 000 m/s 解析:(1)声音在空气中从钢管一端传到另一端所用的时间为t==2 s。 (2)声音在钢管中的传播时间为t'=t-1.864 s=2 s-1.864 s=0.136 s, 声音在钢管中的传播速度为v2==5 000 m/s。 2.答案:(1)72 m　(2)1 020 m　(3)546 m 解析:(1)从鸣笛到听到回声,车行驶的距离为s车=v车t=24 m/s×3 s=72 m。 (2)声音传播的路程是s声=v声t=340 m/s×3 s=1 020 m。 (3)听到回声时,车离高山的距离为s'==546 m。 3.答案:(1)振动　将音叉的振动放大,便于观察 (2)在桌面上撒一些纸屑(合理即可) (3)空气　(4)减弱　真空不能传声 (5)固体能够传声　金属丝的传声性能比棉线的好 3 学科网（北京）股份有限公司 $$ 第二节　声音的特性 知能演练提升 能力提升 1.小岩自制了一个橡皮筋吉他,他将粗细不同的橡皮筋缠到一个小盒上,用相同的力弹拨橡皮筋,橡皮筋发出声音的　　 　　不同;当用不同的力拨动同一根橡皮筋时,橡皮筋发出声音的　　 　　不同。  2.观察图3-2-4中同一示波器(各种条件都相同)屏幕显示的甲、乙、丙三种声音的波形图,可知它们的音调　　　　,响度　　　　,音色　　　　。(均选填“相同”或“不相同”)  图3-2-4 探究创新 3.在学习吉他的过程中,小华发现琴弦发出声音的音调高低是受各种因素影响的,他决定对此进行研究。经过和同学们讨论,他提出了以下猜想: 猜想1:琴弦发出声音的音调高低与琴弦的横截面积有关; 猜想2:琴弦发出声音的音调高低与琴弦的长短有关; 猜想3:琴弦发出声音的音调高低与琴弦的材料有关。 为了验证上述猜想是否正确,他们找到了下表所列9种规格的琴弦。因为音调的高低取决于声源振动的频率,他们借来一个能够测量振动频率的仪器进行实验。 编号 材料 长度l/cm 横截面积S/mm2 A 铜 60 0.76 B 铜 60 0.89 C 铜 60 1.02 D 铜 80 0.76 E 铜 ① ② F 铜 100 0.76 G 钢 80 1.02 H 尼龙 80 1.02 I 尼龙 100 1.02 (1)为了验证猜想1,应选用编号为　　　　的三根琴弦进行实验;为了验证猜想2,应选用编号为　　　　 的三根琴弦进行实验。  (2)表中的材料规格还没填全,为了验证猜想3,请补充所缺数据:①　　　　　　　;②　　　　　　　。  (3)随着实验的进行,小华又觉得琴弦音调的高低可能还与琴弦的松紧程度有关。为了验证这一猜想,必须进行的操作是:使用　　　　　　　(选填“同一根琴弦”或“不同的琴弦”),只改变琴弦的　　　　　　,用同样的力拨动琴弦,判断音调与琴弦松紧程度的关系。  参考答案 1.答案:音调　响度 解析:用相同的力拨动粗细不同的橡皮筋,橡皮筋的振动频率不同,发出声音的音调不同。当用不同的力拨动同一根橡皮筋时,橡皮筋的振幅不同,用力越大,响度越大。 2.答案:相同　不相同　不相同 解析:从题图甲、乙、丙三种声音的波形图上看:波峰数或波谷数相同,即振动频率相同,说明其音调相同。响度指声音的响亮程度,与振幅和距离有关,从波形图上看,振动的幅度越大,响度越大,题图中振幅不同,故响度不相同。三种波的形状各不相同,因此音色不相同。 3.答案:(1)ABC　ADF　(2)①80　②1.02 (3)同一根琴弦　松紧程度 解析:(1)由题表中的数据可知,A、B、C三根琴弦的材料和长度相同,而横截面积不同,故可用于探究琴弦发出声音的音调高低与琴弦的横截面积是否有关。由题表中的数据可知,A、D、F三根琴弦的材料和横截面积相同,而长度不同,可用于探究琴弦发出声音的音调高低与琴弦的长度是否有关。 (2)猜想3认为琴弦发出声音的音调高低与琴弦的材料有关,则要控制琴弦的长度及横截面积相同,长度应为80 cm,横截面积应为1.02 mm2,选用E、G、H三根琴弦进行探究。 (3)小华又觉得琴弦音调的高低可能还与琴弦的松紧程度有关,实验时需要控制变量,所以要选取同一根琴弦,材料、长度及横截面积都相同,实验时只改变琴弦的松紧程度。 3 学科网（北京）股份有限公司 $$ 第四节　声波的应用 知能演练提升 能力提升 1.超声波喷雾降温扇是利用超声波具有的　　　 　　,把水击打成很细小的水雾,并在风扇转动时喷出,从而达到降温的目的。  2.一只蝴蝶飞行时翅膀一分钟振动300次,其频率是　　　　Hz,产生的声波属于　　　　(选填“超”或“次”)声波,人耳　　　　(选填“能”或“不能”)听到该声音。  3.倒车雷达全称是“倒车防撞雷达”,也叫“泊车辅助装置”,该装置能够判断车与障碍物的距离,并提示车辆周围障碍物的情况,以提高倒车时的安全性。该装置是由声波传感器(俗称探头)、控制器和显示器、报警器(喇叭或蜂鸣器)等部件组成的,探头是整个装置中最核心的部件,其作用是发出与接收声波,常用的工作频率为40 kHz。当探头探知汽车与障碍物的距离达到危险距离时,系统会通过报警器发出“嘀嘀”的警报声和显示器来提醒驾驶员。声波在空气中的传播速度取340 m/s。 (1)倒车雷达的探头是利用　　　　　　(选填“超声波”或“次声波”)来工作的,相当于　　　　　(选填“喇叭”或“声呐”)。  (2)当汽车与障碍物之间的距离过小时,报警器发出“嘀嘀”的警报声,警报声　　　　(选填“属于”或“不属于”)超声波;司机听到警报声马上停车,说明声波可以传递　　　　　。  (3)司机听到急促的“嘀嘀”声时,马上停止倒车,此时,如果倒车雷达的探头向障碍物发出信号后,经过0.002 s接收到返回的信号,车尾与障碍物之间的距离是多少米?(声波传播的距离s与声速v、传播时间t的关系为s=vt) 探究创新 4.阅读短文,回答问题。 超声波指纹识别 超声波指纹识别技术利用了超声波具有穿透材料的能力,且随材料的不同产生大小不同的反射回来的声波(超声波到达不同材质表面时,被吸收、穿透与反射的程度不同)。因此,利用皮肤与空气对于声波阻抗的差异,就可以区分指纹波峰和波谷所在的位置。应用超声波指纹识别技术时能量被控制在对人体无损的程度。 (1)频率高于　　　Hz的声波叫作超声波。已知超声波在海水中的传播速度约为1 500 m/s,在某处海面上向海底垂直发射超声波,若4 s后收到回声信号,则该处海底深度约为　　　　m。  (2)超声波指纹识别技术通过声波获取指纹的信息,以下各项应用中与此类似的是　　　　(选填选项字母)。  A.超声波体外碎石 B.医生用B超诊断病情 C.超声波加湿器对空气加湿 D.超声波清洗眼镜片 (3)放大手指局部,其表面是凹凸不平的。超声波指纹识别系统发出超声波,遇到手指上A、B、C、D、E五个位置时,测得返回信号的时间分别为0.30 ms、0.36 ms、 0.30 ms、0.36 ms、0.26 ms。 根据时间,求出手指各位置与该系统之间的距离,就可以绘出指纹的大致形状。则该处指纹的大致形状如图3-4-1中的(　　)。 图3-4-1 参考答案 1.答案:能量 2.答案:5　次　不能 解析:该蝴蝶翅膀振动的频率为 Hz=5 Hz。低于20 Hz的声波为次声波,该蝴蝶飞行时翅膀振动的声音属于次声波。通常人耳能听到声音的频率范围为20~20 000 Hz,所以人耳听不见该声音。 3.答案:(1)超声波　声呐　(2)不属于　信息 (3)0.34 m 解析:(1)探头常用的工作频率为40 kHz=40 000 Hz,大于20 000 Hz,属于超声波;倒车雷达工作时,探头是利用超声波来测量距离的,相当于声呐。 (2)报警器发出急促的“嘀嘀”声通过空气传到司机耳内,该警报声在人耳听觉频率范围内,不属于超声波,司机听到警报声马上停车,此时警报声给司机传递了信息。 (3)由题知,超声波到达障碍物所用的时间t=×0.002 s=0.001 s,车尾与障碍物之间的距离s=vt=340 m/s×0.001 s=0.34 m。 4.答案:(1) 20 000　3 000　(2)B　(3)A 解析:(1)超声波是指频率高于20 000 Hz的声波。超声波在海水中的传播速度约为1 500 m/s,声波到达海底所用时间t=2 s,所以海底深度s=vt=1 500 m/s×2 s=3 000 m。(2)医生用B超诊断病情也是利用声音可以传递信息。(3)由题意知,发出的超声波遇到手指上A、B、C、D、E五个位置时,测得返回信号的时间分别为0.30 ms、0.36 ms、 0.30 ms、 0.36 ms、 0.26 ms,根据s=vt知道,速度一定时,时间越长,通过的路程越远,因为0.36 ms>0.30 ms>0.26 ms,所以sB=sD>sA =sC>sE,即B、 D到该系统的距离是相同的(最远),而离手机最近的是E,A、C在中间且与该系统的距离相等,所以,对照题图可知,该处指纹的大致形状如题图中的A。 3 学科网（北京）股份有限公司 $$