第1章 专题拓展 关于声速的一些问题-【拓展与培优】2025-2026学年新教材八年级上册科学（浙教版2024）

拓展山 专题拓展 关于 思维点击 一、定义：声音在介质中每秒传播的距离叫声速，用 表示。 v:速度单位：ms 二、计算公式：= 广，其中s:传播距离单位：m t:传播时间单位：s 三、单位：米/秒(ms),读作米每秒。 四、影响因素 (1)介质种类。一般情况下，>>v气。 (2)介质温度。声速随温度的升高而增大，温 度每升高1℃，声音在空气中每秒传播的距离增加 约0.6m。当空气中不同区域的温度有区别时，声 音的传播路线是向着低温方向的。如上方的温度 低，声音就向上传播，此时，高处的人容易听到低处 的声音。 例1一根长约10m的铁管，管内装满了水，一个 人在铁管的一端敲一下，另一个人在铁管的另一端 贴近管口处可听到 次敲击声，这是因为 。(v水=1497ms,v铁=5200m/s) 【分析】若某同学在一根较长的注满水的铁 管的一端敲击，声音会在铁管、水和空气中同时传 播，因为声音在因体中传播最快，其次是液体中， 最后是在气体中，故据=s:可得声音的传播 时间： 10m 铁 5200m/≈0.00192s 10m v&1497 m/s ≈0.00668s 5空气 10m 气=g340ms ≈0.0295 分析上述数据可知，任意的时间间隔都小于 0.1s,所以人耳朵是不能区分的，故真实情况是人 耳桑只能听到1次声音。 【拓展延伸】若本题注满水的铁管足够长，每 两次声音的时间间隔大于0.1$，则可听见3次敲 击声。 例2用激光测距仪测量地球到月球的距离，激光 的传播速度为3×103ms,在激光从地球发射到月 球后再反射回地球的过程中，所需时间为2.56s,求 @】 写培优 7 声速的一些问题 地球到月球的距离为多少。（考虑来回） 【拓展延伸】此类题包括声呐测距等要考虑 来回问题。 例3国庆长假期间，小明和爸妈一起开着自家小 汽车去旅游。当小汽车在平直公路上以90km/h 的速度驶向一座高山时，小汽车在鸣笛2秒后小明 听到了回声，请你帮助小明计算当小汽车鸣笛时离 高山有多远？（声=340m/s) 【分析】方法一：从路程入手.s=声1= 340m/sX2s=680m,s年=v车t=25m/s×2s= 50m,小汽车鸣苗时离高山的距离=十5生= 2 680m+50m=365m. 2 方法二：从时间入手。 从鸣笛到听到回声小汽车走的路程为喜·这段 路程用声音传播需要时间 1=,则声音从鸣苗到回声回到鸣笛处所花 的时间为t2=2s十11， 小汽车鸣笛时离高山的距离5=巴红 2 340ms×(2s+25m/人s×2s 340m/s 2 =365m。 方法三：用示意图（模型法）求解。 声音路栏 略处 果、洗本珍毯 听到國声处3， 依题意可画如图所示意示图： s =3声十8华 2 =声·2十V本·25 2 340ms×2s+25m/sX25=365m 2 科学八 变式训练1一辆匀速行驶的汽车在离高楼 350m处鸣笛，汽车直线向前行驶20m后，司机刚 好听到鸣笛的回声，求汽车的速度。（声音在空气 中的传播速度是340m/s) 变式训练2一辆汽车以36km/小h的速度朝山 崖匀速行驶，在离山崖700m处鸣笛后汽车直线向 前行驶一段路程听到刚才鸣笛的回声，求听到回声 时汽车离山崖有多远。 五、超声波测速广泛应用于汽车测速、舰船测速中， 测速仪间断发出的超声波被被测物反射，反射信息 又被测速仪接收。经测速仪分析计算就可以显示 出被测物运动的速度和方向。这类问题的分析计 算比较复杂，若能应用示意图建立被测物运动，超 声信号运行、反射和接收的过程模型，思路将变得 清晰，问题将变得明确，也容易建立问题涉及的等 量关系。 例4如图甲a所示，停在公路旁的公安巡逻车利 用超声波可以监测车速：巡逻车上测速仪发出并接 收超声波脉冲信号，根据发出和接收到的信号间的 时间差，就能测出车速。在图甲b中，P,P,是测 速仪先后发出的超声波信号，1，n分别是测速仪 检测到的P,P:经反射后的信号。设测速仪匀速 扫描，P,与P,之间的时间间隔为0.9s,超声波在 空气中传播的速度为340m/s,侧被测车的车速为 () 的 吼 甲 A.20 m/s B.25 m/s C.30 m/s D.40 m/'s 【分析】先建立超声信号运行和汽车运动的 过程模型如图乙所示。 年级上册 觉这车布 B→ →汽木 设汽车行驶速度为v,巡逻车在Q点发出P 时，汽车在A点。P,在B,点与汽车相遇反射，再经 0.3s 0.35×340ms+ 2后，测速仪检测到1，则：2 0.3s 2v=5s为QA之间的距离。 0.9s后汽车到达C点，巡逻车在Q点发出 P,P在D点与汽车相通反射，再经2后测连 仅检测到，则：8号×30画s+0号电十 2 0.9u=s。利用；关系，联立两式可解出0。解得 v=20m/s. 巩周练习 A组 1.某学校操场外一幢高楼离跑道起点170m。 同学们在跑步训练时，由于回声导致先后听到两次 发令枪声。若声音在空气中的速度为340ms,那 么听到两次发令枪声的时间间隔为 () A.0.5s B.1s C.0.5 min D.I min 2.利用声呐系统向海底垂直发射声波，经25·· 后收到回波。已知声音在海水中的传播速度为 1531m/s,则此处海水的深度为 m:利用此 种方法不能测量地球和月球之间的距离，这是因为 3.如图所示，利用回声测定海底的深度，试问： 需要测量哪些数据？还要查找哪些资料，知道什么 数值？写出计算海底深度H的算式。 9 拓展上 4.假如声音在空气中速度变成0.1m/s,则这 个世界将变成…写出两个较合理的场景。 B组 5.“蜻蜓点水”是常见的自然现象，蜻蜓点水后 在平静的水面上会出现波纹。某同学在研究蜻蜓 运动的过程中获得了一张蜻蜓点水的俯视照片，照 片反映了蜻蜓连续三次点水后某瞬间的水面波纹。 如果蜻蜓飞行的速度恰好与水波的传播速度相等， 不考虑蜻蜓每次点水所用的时间，在四幅图中，与 照片相吻合的是 6.液体中的声速与温度有关，关系式为v,= 十a(L一t),其中：心，表示温度为t时的声速，ta为 表格中指出的温度，。表示温度为t。时的声速，a 为温度系数。 液体 丙酮 水 甘油 水银 酒精 t.(℃) 20 25 20 20 20 (m.'s) 1192 1500 1923 1451 1180 a[m/(s·℃)] -55 2.5 -1.8 1-0.46 -3.6 可见，水中的声速随温度升高而 。如 图所示是酒精、水和水银中声速随温度变化的图 象，其中 表示酒精中声速的规律。 @ 百培优 7.一工人在房顶上敲钉子，每秒敲4下。当工 人开始敲钉，一个观察者恰巧在看到他把锤举到最 高处时，听见敲打的声音，如果空气中的声速是 340m/s,则观察者和工人的距离是 ( A.42.5m B.85m C.170m D.340m 8.声音传播的速度和温度有关，下表是空气中 声速随温度变化的数据。 空气温度/℃ -20-10 0 102030 声音速度/m·s 318324330336342348 ↑速度(m的) 348 342 336 330 324 318 20-100102030温/℃ (1)请你在图所示的坐标中作出声速和温度关 系的图像。 (2)当飞机的飞行速度接近周围的声速时会受 到相当大的阻力。上世纪中期，人们就尝试进行超 音速飞行。在飞机速度有限的情况下，你能指出在 什么情况下试验更容易成功吗？ (3)20℃时，某人站在一个较大的山谷里，想估 测山谷的宽度。他大贼一声后经过0.3秒钟听到右 面山崖反射回来的声音，经过0.5秒钟才听到左边 山崖反射回来的声音。请计算这个山谷的宽度。 科学。八 9.如图为一声速测量仪器的使用说明书和实 验装置图，阅读并回答问题。 使用说明书 (1)实验装置如图所示，甲、乙是声信号采集器。 (2)复位后用棒锤敲打钢铃，声音被甲，乙接受。 (3)液品屏显示甲，乙接收到信号的时间差，单位为ms (1ms=10s). 液品显示屏 ms 铜铃 (1)若把铜铃放在甲、乙的中点，则液晶显示屏 的示数为 (2)一同学将铜铃放到甲的左边，并与乙在一 条直线上，则铜铃离甲越远，液晶显示屏的数值 (填“变大”“变小”或“不变”)。 (3)一同学想验证温度越高，声速越大，把铜铃 固定放在甲的左边，然后加热甲、乙之间的空气，则 液晶显示屏的数值将 (A.变大：B.变小： C.不变；D.无法判断)。 (4)已知1=20cm,s?=80cm,液晶显示屏上 显示1,800，则此时声速约为多少？ C组 10.如果声音的速度为0.1ms,小华看到前 方的小明正在步行前进，于是一边奔跑一边对小明 大声喊道：“小—明一—，快—停一—下。”此时 发生的情况是 A.和正常一样 B.小华追上小明后听到“小一—明一一， 快—停一—下。” C.小明什么也听不到 D.小华追上小明后听到“下一停 快，一明—小。” 年级上册 11.一辆客车在某高速公路上行驶，在经过某 直线路段时，司机驾车做匀速直线运动。司机发现 其正要通过正前方高山悬崖下的隧道，于是鸣笛， 经t:=6s后听到回声，听到回声后又行驶了t2= 16s,司机第二次鸣笛，又经13=2$后听到回声，请 根据以上数据计算： (1)客车第一次鸣笛时与悬崖的距离： (2)客车匀速行驶的速度并判断客车是否超速 行驶。（已知此高速路段最高限速为120kmh,声 音在空气中的传播速度为340ms) 12.声波在海水中传播衰减程度远小于电磁 波。声呐就是利用声波在水中的传播特点来对物 体进行定位和测速的。如图是一艘静止军舰上的 声呐装置的显示器所显示出声波信号发出与接收 的情况，图中P,P2是声呐发出的信号，n1,n2分别 是P,P被不明物体反射回来的信号。如果P,P 之间的时间间隔△t=1,0s,声波在海水中的传播 速度v=1500m,不明物体是沿直线正对着军舰 匀速行驶。求： (1)信号P,遇到不明物体时，该物体到军舰的 距离： (2)不明物体的速度 01人2 242526 nn.参考 第1章 对环境的察觉 第1节感觉世界 例1B 变式训练D 例2B 变式训练C 例3A 巩固练习 A组 1.B2.A3.C4.D5.B6.B 7.(1)热(2)不好。如果没有痛觉，当人体某部位受 到伤害时，就不能及时察觉到，这样就不能及时得到救治，对 人体健康是非常不利的。(3)因患感冒导致鼻腔堵住了或 鼻黏膜受损嗅觉可以彩响味觉 8.(1)能(2)味觉和嗅觉在辨别食物味道时是相互影 响的 B组 9.A10.D1L.A12.DBC13.(1)摸东西 (2)液态 I4.A一②B④C—①D③ 15.(1)用鼻去闻（或用皮肤感觉）(2)用皮肤感觉 (3)用眼观察(4)用舌尝味道 C组 16.起初糖在口腔还没有完全溶解，味蕾接受的刺激不 明显，所以感觉不太甜。渐渐地糖完全地溶解了，对味蕾的 刺激增强了，大脑通过神经的传感就兴奋起来，自然就觉得 糖非常的甜了 17,(1)①不同动物的味觉敏感程度差异很大。②随着 年龄的增加，味觉敏感程度会减弱。味觉具有恢复能力 (2)在鼻腔中空气停留时间长，使鼻黏膜充分接触到大量 空气 第2节声与听觉(1)》 一声音的产生和传播 例1B 例2D 巩固练习 A组 1.D2.C3.C4.C 5.不能真空不能传声（声音的传播要依赖一定的物 质) 6.知了粉笔 7.归纳声音是由物体振动产生的 8.(1)声音是物体振动产生的(2)在桌面上放些纸 屑，看纸屑是否跳动(3)小① 9.(1)周体可以传声(2)用手把一只耳朵堵上，另一 只耳朵紧贴在桌子上听声音，藏桌子时的声音要小一些，这 样可避免空气传播所造成的影响（其他合理的均可）。 答案 B组 10.C11.D 12.B【解析】玻璃表面光滑，能很好地反射声音，选 项B正确，A错误：玻璃能够传稀声音，声音在玻璃中的传播 速度大于在空气中的遮度，选项C,D错误 13.D【解析】在水面以上和以下都效有音箱，使运 动员的头部无论是在水面以上还是以下，都能听到清晰的音 乐声，选项D正确。 14.(1)距爆炸地点70km范围内，人们清楚地听到了 “隆隆”的爆炸声，说明该区域内靠近地面的空气温度较低： 半径70一160km范围内却什么也听不到，说明该区域内靠 近地面的空气温度高：半径160~300km范围内，人们1又听 到了爆炸的轰鸣声，说明该区域内靠近地面的空气温度低。 所以半径70~160km范围内的空气温度最高。(2)由于 声音的传播与气温有关，声音总是由气温高处向气温低处偏 折。秋天的夜晚枫桥江畔的空气比较潮湿，高空中的气温较 高，靠近江畔的低空温度较低，寒山寺的钟声从温度较低的空 气传向枫桥江眸。所以诗人能听到寒山寺的钟声绝非隐造。 C组 15.B【解析】大雪过后感到外而万筑俱静的主要原 因是大雪蓬松且多孔，对噪声有吸收作用. 16.B【解析】一个小石子投向平静的湖水中央，激 起圆形的水波向外传播，而水波是横波，传播过程中水面各 质，点上下振动，既不向外移动，也不向回心移动，更不会沿波 纹作圆周运动。 17.C【解析】声波传橋速度的主妥因素是温度、盐度 和海水深度等，温度越高，声速越大，盐度及静压力的增加也会 引起声速的增大，其中温度的变化对声速的影响最大。观察图 象可知，Z。,乙。分别为海面、海底坐标：在海水中某处声音的传 播最小速度为山，海洋表面和海底之间的中部区城内，随着海底 深度的增加而增大，到达海底比到达海面速度变化得快。 专题拓展关于声速的一些问题 例11三次声音的时间间隔小于0.1s 例25=vX1=v×2×1=3X10ms×2×2.568= 3.84×10°m=3.84×10km 例3365m 变式训练110m/s 变式训练2660m 例4A 巩固练习 A组 1.B 2.1531超声波的传播需要介质，地球到月球之间是 真空，所以超声波不能传播 3.需要测量的数据是从发出声音开始到听到回声的时 间长，还要查找声音在海水中的传播速度再利用速度计 算公式算出海底深度H,H一-兰 4.(此题答案不唯一，合理即可) ()老师说下课了，过很长时间后同学们才能听到下课 的命令，所以同学们还是坐在位子上没有动。(2)由于光 速比声速快得多，所以打雷时，总是先看见闪电，一会后听到 雷声，假设声音在空气中传播的速度只有0.1m/s,那么空中 出现一道闪电后，需过好久好久才听到雷声。 B组 5.A 6.增大 7.A【解析】打击后再举高的时间，即为声音传播的 1 时间：1= 2 8.(1) 速度m 348 342 336 330 324 3187 -20-100102030温度/℃ (2)在空气温度低时进行试验(3)s=过=342ms× 0.3+0.5 2 8=136.8m 9.(1)0(2)不变(3)B(4)此时声速约为333ms。 【解析】(1)如采钢铃在甲，乙中点，则锏铃与甲的距离 和与乙的距离是相等的，且由于声速相同，所以声音从铜铃 到达甲、乙的时间相同。故液晶屏的示数为0。 (2)因为铜铃与甲、乙在一条直线上，所以铜铃离乙的距 离总是比甲正好远甲、乙间的距离，由于乙比甲远的距离是 一定的，所以声音传到乙和甲的时间差是不变的 (3)甲和乙之间的距离一定，由于温度越高，声速越大， 所以声音传橋到甲和乙的时问都会减少，故时间差也会 减小 C组 10.D【解析】声速小于小华追小明的速度，在小华 追小明的过程中，他会先听到自己后发出的声音，后听到先 发出的声音，因此他听到的声音是“下一停—快， 明一一小”：小华追上小明后，小明停止前进，声音传到小明 位置处，小明可以听到小华的声音。 11,(1)设第一次鸣笛处客车到悬岸的距离为s:车速为 v年，声速为庙。 第一次鸣笛到听到回声有： at1十4t1=2x① 第二次鸣笛到听到回声有： 11十车1=2Ls一(t1十t红)v车门② 其中t1=6s,t:=16s,11=2s,0有=340ms 代人数据联立①②得： s=1122m,v年=34m/s (2)v=34ms=122.4km/h>120kmh:已超速. 12.(1)从图中可以看出，从发出信号P,到接收到信号 n:经历的时间为245，所以信号P,遇到不明物体时，该物 体到军舰的距离为51=150×号×24s=180m。 (2)从图中可以看出，从发出信号P,到接收到信号： 经历的时间为23.95，所以信号P2遇到不明物体时，该物体 到军舰的距离为：=1500×号×2a,9m=17925m,不明物 体移动的距离为△=1一2=75m,不明物体移动这段距 离，经过的时间为0.95s,所以不明物体移动的速度为，= 75 0.95m5e78.9ms 第2节声与听觉(2)一一听觉的形成 例(1)⑤半规管⑦前庭能感受头部位置变动的情 况，与维持身体平衡有关(2)②或③⑤⑨(3)鼓膜或 听小骨品状体凸度过小或眼球的前后径过短(4)咽鼓管 由鼓室通向咽，鼻啊部的病菌可沿咽鼓管进人鼓室，引起中 耳炎(5)②外耳道③鼓膜④听小骨内耳⑥ 耳蜗敏感的感觉细胞听觉神经大脑皮层的听觉中枢 巩固练习 A组 LC2.A3.C4.B5.D6.C7.C 8.(1)③半规管④前庭(2)⑥咽鼓管 (3)⑨鼓膜(4)⑨鼓膜外①咽鼓管⑨鼓膜 (5)⑧8⑤① B组 9.D10.A11.A 12.B【解析】当听到巨大声响时，空气叛动剧烈导 致耳膜受到的压力突然增大，容易击穿鼓膜，这时张大嘴巴， 可以使咽鼓管张开，因咽鼓管连通咽部和鼓室，这样口腔内 的气压即鼓室内的气压与鼓膜外，即外耳道的气压保持平 衡，保持鼓膜内外大气压的平衡，以免震破鼓膜，人在打哈欠 时，咽鼓管张开，导致鼓膜振动减弱，听力会明显下降 13.(1)一只耳朵听时，声音轻，听不清楚控制变量 (2)正确的 第3节声音的特性与应用(1) 一一音调、响度、音色辨析 例B 巩固练习 A组 1.D2.C3.D4.C5.C6.D7.D8.(1)水 (2)会：招手时，手的振动频率很低，所发出的波动频率也很 低，不在鱼的听觉范围内9.音色能量响度10。避免 声音的干扰大 B组 11.C12.D 13.A14.音色音调 15.()①长度②ab(2)AB(3)①ABC ADF801.02②选取一根琴弦，用一定大小的 力拉紧琴弦，拨动琴弦测出此时振动的频率：改用不同的力 拉紧琴弦，分别测出相应的振动频率，进行分析比较 16.B【解析】轮胎内空气充足时敲击发出声音的音调 较高，否则音调较低：敲击用力大时响度较大，否则响度较小 17.B18.A 19.由高变低【解析】根据题述“根据星球光语的红移 现象推断宇宙正在膨张，星球正在离我们趋来越远”可知，发声 体远离而去，我们听起来声音的频率变小，音调由高变低