内容正文:
2.3 声的利用 暑假讲义
知识点梳理
一、声与信息
1.利用声音传递信息的原理: 声音可以携带各种信息,当它传播到接收者处时,接收者能根据声音的特征(如音调、响度、音色等)以及声音所附带的其他信息来获取有用的内容。
2.常见应用实例:
(1)回声定位:蝙蝠在飞行时会发出超声波,这些超声波遇到障碍物会反射回来,蝙蝠根据反射回来的超声波的时间、强度等信息,就能准确判断障碍物的位置、大小等情况,从而实现灵活飞行并捕捉猎物。类似的,海豚也利用超声波进行回声定位来游动和捕食。
(2)超声诊断(B超):医生利用超声波可以穿透人体组织并在不同组织界面反射回来的特性,通过接收反射波并分析其特征,来观察人体内部器官的形态、结构等情况,从而诊断疾病,比如检测胎儿的发育情况、查看肝脏、肾脏等器官是否有病变等。
(3)声呐:在海洋探测中广泛应用。例如,舰艇或潜艇利用声呐系统发出超声波,超声波在海水中传播遇到海底、鱼群、礁石等物体后反射回来,通过分析反射波的相关信息,就能测定海底的深度、鱼群的位置及大小、礁石的分布等,对于航海、渔业捕捞等活动起到重要作用。
二、声与能量
1.利用声音传递能量的原理: 声音是一种波,声波在传播过程中具有能量。当声波传播到某一物体上时,能使该物体发生振动等变化,从而实现能量的传递。
2.常见应用实例:
(1)超声清洗:利用超声波具有能量且能量较为集中的特点,将待清洗的物体放在装有清洗液的容器中,然后向容器内发送超声波。超声波使清洗液剧烈振动,产生无数微小的气泡,这些气泡在破裂时会产生强大的冲击力,从而将物体表面的污垢、杂质等冲刷掉,常用于清洗钟表、眼镜、精密仪器等精细部件。
(2)超声碎石:在医学领域,对于一些人体内较大的结石,医生会利用超声波的能量来击碎它们。通过特殊的超声设备将超声波聚焦到结石部位,超声波的能量使结石发生剧烈振动,最终使其破碎成小块,便于患者通过自然排泄的方式排出体外。
同步练习
一、选择题
1.有一种电动牙刷,它能发出超声波,直达牙刷棕毛刷不到的地方,这样刷牙既干净又舒服.下列说法中正确的是( )
A.电动牙刷发出的超声波不能在空气中传播
B.超声波不是由物体振动产生的
C.超声波的音调很低,所以人听到
D.超声波能传递能量
2.李白在《春夜洛城闻笛》中写到“此夜曲中闻折柳,何人不起故园情”,表达了诗人的思乡之情,下列说法正确的是( )
A.诗人根据响度可辨别出笛声
B.诗人离吹奏笛子的人越近,听到的笛声的音调越高
C.笛声引起了人的思乡之情,说明声音可以传递信息
D.笛声的传播不需要介质
3.如图所示是某旅游景区放置的智能伴游机器人,可担任导游陪伴游览,进行历史文化讲解和科普。机器人在讲解时,下列说法正确的是( )
A.机器人是高科技产品,发声不需要振动
B.机器人发出的声音可以在真空中传播
C.仅把声音由男声改为女声,声音的响度发生了改变
D.游客能听懂机器人的讲解,说明声音可以传递信息
4.有关声的利用,下列说法不正确的是( )
A.声纹锁主要是依据声音的音色来识别主人身份的
B.利用声能传递能量,医生可以利用超声波除去人体内的某些结石
C.超声导盲手杖主要是利用回声定位的原理,警报声变尖说明音调变高,频率变高
D.八音盒上长度不同的簧片发声的音调高低不同,簧片越长,振动发声的音调越高
5.下列事例中,属于利用声传递能量的是( )
A.倒车雷达利用超声波定位 B.医生用听诊器给病人诊断病情
C.利用次声波判断地震方位 D.利用超声波击碎人体内的结石
二、填空题
6.《曹刿论战》中曹刿善于利用鼓声。鼓声是由于鼓面 产生的,鼓声震耳欲聋形容鼓声的 大(选填声音的特性);战场上常用“击鼓进军,鸣金收兵”作为命令,说明声可以传递 (选填“信息”或“能量”)。
7.现在次声波还被研发成武器,受到这种武器攻击的人会东倒西歪,这说明次声波可以传递 。其实,抵御这种新型武器也不难,只要在它面前设置一条真空带即可,这是因为 。
8.在气温为15℃时,声音在空气中的传播速度是340m/s,如果在看到闪电后2s才听到雷声,那么闪电处约距离人 m。某校进行地震逃生演练时,听到地震警报后,同学们立即有序跑出教学楼,这是利用声传递了 (选填“信息”或“能量”)。发生地震时会伴有 (选填“超声波”或“次声波”)产生。
9.一个声源2分钟内振动了720次,人耳 (选填“能”或“不能”)听到该声音;次声武器发射的次声与人体发生共振,致使共振的器官造成损伤甚至导致人死亡,次声武器利用了声音能够传递 的特点。
10.渔民常利用声呐探测鱼群的位置,说明声音可以传递 。声呐发出声音的频率高于20000Hz,这种声音我们称之为 。
三、简答题
11.一艘探险船正准备出海航行,科学家们都在紧张地检查所需物品,一位气象学家将一只气球贴于脸颊,感受到了剧烈的振动,于是他马上向大家发出紧急提醒:“海上风暴即将来临”。请你试着分析气象学家判断风暴的物理学依据。
参考答案
1.D
2.C
3.D
4.D
5.D
6.振动;响度;信息
7.能量;真空中不能传声
8.680;信息;次声波
9.不能;能量
10.信息;超声波
11.风暴会产生次声波,次声波能传递能量,次声波会引起气球内空气振动,将气球贴在脸颊,若能感受到振动,说明风暴即将来临。
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