2.3 声的利用 暑假预习讲义 2025-2026学年八年级上册人教版物理

2.3 声的利用 暑假预习讲义 2025-2026学年八年级上册人教版物理 知识与方法 一、声的利用分类 声音的利用主要分为传递信息和传递能量两大类，两者通过是否引起物体物理状态变化区分。 1. 声传递信息 定义：通过声音获取或传递特定内容，不改变物体本身状态。 典型应用： 超声波应用： 声呐：利用回声定位探测海底深度、鱼群位置（公式：距离为往返时间）。 B 超检查：向人体发射超声波，通过反射波成像观察内部器官。 金属探伤：检测工件内部裂缝或缺陷。 次声波应用： 监测地震、火山喷发、台风等自然灾害的次声波信号，预测灾害发生。 可闻声应用： 医生通过听诊器听取心肺声音判断健康状况。 蝙蝠、海豚利用超声波回声定位导航。 2. 声传递能量 定义：声音引起物体振动或状态变化，直接对物体做功。 典型应用： 超声波应用： 超声波清洗：利用高频振动产生的空化作用（气泡破裂瞬间高压）剥离污垢，用于清洗钟表、眼镜等精密仪器。 超声波碎石：聚焦高强度超声波击碎人体内结石，使其排出体外。 超声波加湿器：振动使水雾化，增加空气湿度。 次声波危害： 地震、核爆炸产生的次声波可能引发人体器官共振，造成伤害。 二、超声波与次声波的特性对比 类型 频率范围 特点 主要应用 危害 超声波 >20000Hz 方向性好、穿透能力强、能量集中 声呐、B 超、清洗、碎石 无直接危害（需防护高强度） 次声波 <20Hz 传播远、易绕过障碍物 预测自然灾害、军事监测 可能引发人体器官共振 三、重点实验与原理 1. 超声波清洗实验 原理：超声波在液体中产生空化作用（气泡破裂产生高压）和直进流作用（液体流动冲刷污垢），使污染物剥离。 应用：工业清洗电路板、医疗消毒器械。 2. 超声波碎石演示 原理：超声波聚焦于结石部位，高频振动使其碎裂，利用能量集中特性。 注意：需精确控制能量强度，避免损伤周围组织。 3. 声呐测距实验 公式。 四、易错点提醒 信息与能量传递的区分： 传递信息：未引起物体物理变化（如 B 超成像、声呐测距）。 传递能量：引起物体振动或状态改变（如超声波碎石、清洗）。 例：“闻其声知其人” 是音色传递信息，“震碎玻璃” 是能量传递。 超声波与次声波的误解： 超声波≠“响度大”，次声波≠“音调低”，两者均超出人耳听觉范围。 蝙蝠、海豚能听到超声波，大象用次声波交流。 声呐的工作模式： 主动声呐：发射声波并接收回声（如潜艇探测）。 被动声呐：仅监听目标发出的声音（如监测敌方潜艇噪声）。 五、典型例题解析 例题 1： 下列事例中，属于声传递能量的是（ ） A. 利用 B 超检查胎儿发育 B. 用超声波清洗眼镜 C. 渔民利用声呐探测鱼群 D. 医生通过听诊器诊断病情 答案：B（超声波清洗利用能量剥离污垢）。 例题 2： 声呐向海底垂直发射超声波，4s 后收到回波。若海水中声速为 1500m/s，求海底深度。 解答 六、知识拓展 现代技术应用： 超声导盲仪：通过发射超声波避开障碍物，帮助盲人导航。 次声波武器：利用次声波与人体器官共振造成伤害。 科学原理： 空化作用：超声波在液体中形成微小气泡，破裂时产生高温高压，可用于清洗、粉碎等。 回声定位：声呐通过测量回声时间差计算距离，类似蝙蝠导航机制。 专题练习 一、单项选择题 1．超声既能传递信息也能传递能量，下列主要利用超声传递能量的是（　　） A．声呐 B．“B超” C．超声牙刷 D．倒车雷达 2．如图所示的是眼镜店用的超声波清洗仪，利用超声波使清洗液产生剧烈震荡，对眼镜内外表面、狭缝等部位进行有效清洗。下列关于超声波说法正确的是(　　) A．超声波不是由物体振动产生的 B．超声波的传播需要介质 C．超声波只能传递能量不能传递信息 D．超声波的频率为20～20 000 Hz 3．跨学科：古诗词是中华传统文化的瑰宝之一，它不仅文字优美，还蕴含着许多物理知识。下列诗句中有关声现象的分析正确的是（　　） A．“柴门闻犬吠，风雪夜归人”说明声音可以传递能量 B．“忽闻岸上踏歌声”中听到的歌声是通过空气传播的 C．“不敢高声语，恐惊天上人”中的高指的是声音的音调高 D．“夜半钟声到客船”中的钟声是根据响度辨别的 4．如图所示的低音频发声灭火装置，通过发出30～60赫兹的低频音波，能够在短短数秒之内扑灭火焰，令人大开眼界，下列说法正确的是（　　） A．低音频发声灭火装置发出的是次声波 B．低音频发声灭火装置利用的是其发声的响度大 C．声波可以灭火说明声波具有能量 D．低音频发声灭火装置是高科技产品，发声不需要振动 5．如图所示，超声波探伤仪能够快速便捷、无损伤、准确地对工件内部的裂纹、焊缝、气孔、砂眼等多种缺陷进行检测，广泛应用于电力、石化、航空航天、铁路交通等领域。下列表述中正确的是（　　） A．超声波可以在真空中传播 B．超声波的产生不需要物体振动 C．超声波探伤仪主要利用声可以传递能量 D．超声波探伤仪主要利用声可以传递信息 6．智能语音控制系统可通过网络让用户以语言对话的交互方式，实现影音娱乐、生活服务信息查询等多项功能的操作。以下说法中错误的是（　　） A．智能系统可根据语音指令完成相应操作，说明声音可以传递信息 B．系统上的音箱靠扬声器纸盆的振动发出声音 C．对系统发布“大点儿声”的指令，目的是要改变声音的音调 D．播放音乐时，人们能分辨出不同乐器的声音，依据是声音的音色 7．如图所示为一种我国自主研发的超声导盲手杖。它可以发射超声波探测周围5m内障碍物的情况，并处理成语音信号及时播放出来，达到“以听代视”的效果。该手杖可帮助盲人辨别障碍物的方位、距离、大小甚至形状等信息。下列说法中正确的是（　　） A．超声波的频率低于20Hz B．该应用可以体现超声波可以传递能量 C．超声波信号遇到障碍物后不会发生反射现象 D．该导盲杖对障碍物的定位原理与蝙蝠的定位原理相同 8．智能手机的“智慧语音”功能可以帮助人们操作手机，使用时人只要对着手机说出指令，手机就会识别指令并完成相应任务．下列说法不正确的是（　　） A．手机识别到的指令是由手机振动产生的 B．人说话的声音通过空气传播到手机 C．人发声的振幅越大，响度就越大 D．手机识别指令利用了声音传递信息 二、填空题 9．声音在生活中有许多应用，用超声波能粉碎人体内的“结石”说明声波具有　 　；把正在发声的音叉放在水中，水面激起了水花，说明发声的物体在　 　． 10．外科医生向人体的结石发射超声波，结石会被击成细小的粉末，说明超声波能够传递　 　；通过B超可获得人体内脏各器官的各种切面图形，说明超声波可以传递　 　。 11．当人们在雪山中大声说话时，因为声音能够传递　 　，所以就有可能诱发雪崩。古筝演奏时分别拨动长短、粗细不同的琴弦，古筝就能发出　 　（填“音调”“响度”“音色”）不同的声音。 12．云南北迁亚洲象（如图所示），牵动全国人民的心。亚洲象迁移时象群之间通过频率小于20Hz的　 　波相互交流，这是利用声音能够传递　 　（选填“信息”或“能量”）｡ 13．京剧有“国剧”之称，是中华民族传统文化的重要表现形式，京剧伴奏分文场和武场两大类，文场以胡琴为主奏乐器，胡琴声是由琴弦的 　 　产生的；人们听到“将相不和成何样，二虎相争必有伤”这句唱词，就知道是《将相和》选段，这是利用了声音可以传递 　 　。 三、实验探究题 14．在学习声学时，实验小组做了如下实验： （1）如题图①所示，用竖直悬挂的乒乓球接触发声的音叉时，乒乓球被弹起，这个现象说明声音是由物体　 　产生的；此实验中乒乓球起到放大实验现象的作用，这个研究方法叫　 　。 （2）如果将题图②实验装置搬上月球，敲击右边音叉时，与左边音叉接触的乒乓球 弹起　 　(选填“会”、“不会”或“有可能”)； （3）如题图③所示，把正在发声的闹钟放在玻璃罩内逐渐抽出罩内的空气，她听到闹钟声音逐渐变小。这个现象说明声音____(选填“能”或"不能”)在真空中传播，在这种情况下，你是怎样得出这一结论的____。 A．通过日常生活经验得出的 B．用实验直接证实的 C．通过理论推导出来的 D．建立在实验基础上加科学的推理得出的 （4）如题图④所示，将点燃的蜡烛放在扬声器的前方，可以看到烛焰随着音乐的节奏晃动，说明声音可以传递　 　 (选填“信息”或“能量”)。 答案 1．C 2．B 3．B 4．C 5．D 6．C 7．D 8．A 9．能量；振动 10．能量；信息 11．能量；音调 12．次声；信息 13．振动；信息 14．（1）振动；转换法 （2）不会 （3）D （4）能量 学科网（北京）股份有限公司 $$