内容正文:
2.3 声的利用
01
了解声的有关知识和应用,知道声可以传递信息,传递能量。
02
通过学习声在现代技术中的应用,体会科学、技术与社会的联系。
学习目标
第3节 声的利用
1. 声可以传递信息
(1)下课铃响了。
(2)医生用听诊器听心跳的声音。
声与信息
一
请同学们分析以下场景有什么共同点?说明了什么问题?
获得的信息:
下课时间到了。
获得的信息:
心脏的健康状况。
(3)铁路工人用铁锤敲击钢轨。
(4)听到远处隆隆的雷声。
声与信息
一
获得的信息:
钢轨发出的异常声音判断哪颗螺丝松动了。
获得的信息:
大雨就要来临。
分析上述场景发现:当人们感知到不同的声音时,就会传递给人们不同的信息。
归纳总结:声可以传递信息。
(1)次声波的产生
频率低于20 Hz的声叫作次声波。大象就可以发出次声波;地震、火山爆发、台风、海啸、核爆炸等发生时,都伴有次声波的产生。
2. 次声波传递信息
大象利用次声波交流
火山爆发会产生次声波
(2)次声波传递信息
次声波传播的距离很远,发生地震、台风、核爆炸时,即使在几千千米以外,使用灵敏的声学仪器也能接受到他们产生的次声波。处理这些信息可以确定这些活动发生的方位和强度。
声与信息
一
(1)回声定位
蝙蝠在飞行时会发出超声波,这些超声波碰到墙壁或昆虫时会反弹回来,根据回声到来的方位和时间,蝙蝠可以确定目标的位置。这种方法叫做回声定位。
3. 超声波传递信息
蝙蝠靠超声波发现昆虫
声与信息
一
《蝙蝠考回声定位捕食》
(2)回声定位的应用
采用“回声定位”原理制成的超声导盲仪可以探测障碍物,帮助盲人出行。
超声导盲仪通过发射超声波,接收障碍物反射的回波,经过处理后,将障碍物的距离信息转化为声音信息,以可听声的形式反馈给使用者,达到“以听代视”的效果。
超声导盲仪及其原理
超声导盲仪
声与信息
一
倒车雷达
倒车雷达在汽车上得到了广泛的应用。
倒车雷达在倒车时,利用超声波原理,由装置在车尾保险杠上的探头发送超声波撞击障碍物后反射此声波,计算出车体与障碍物间的实际距离,然后提示给司机,使停车或倒车更容易、更安全。
倒车雷达
声与信息
一
探测海底深度
人们利用声呐可以来探知海洋的深度。其原理为:
从船上发出声脉冲至海底,通过测算接收,然后将接收到的回声所经历的时间自动转换为深度值显示出来。
设声波在海水中的传播速度为 v,声呐系统向海底垂直发射声波,经时间t后收到回波,则海水的深度:
s=
(声波通过的距离是海底深度的2倍)
声呐
声与信息
一
探测鱼群位置
声呐探测海底结构
我们平常看到的海底结构图就是根据声呐提供的数据绘制的。
探测潜艇位置
声呐的一些应用
例如,探测鱼群、潜艇位置、绘制水下数千米地形图等。
声与信息
一
医生用B型超声波诊断仪向病人体内发射超声波,反射波携带的信息经过处理后显示在屏幕上。这就是常说的“B超”。
超声波诊断仪
医生用B超查看胎儿发育情况
(3)“B超”原理
声与信息
一
(4)超声波探伤仪与超声测速仪
超声波探伤仪
在生产实践中,超声波检测技术应用很广。例如,利用超声波可以检测出锅炉有没有裂纹,甚至还可以知道裂纹有多大、多深。公路上安装超声测速仪,可以测量出汽车是否超速。
超声测速仪
声与信息
一
(5)次声波检测仪
声与信息
一
地震、火山爆发、台风、海啸、核爆炸等发生时,都伴有次声波产生。对人类生命和财产造成严重威胁。次声波传播的距离很远,发生地震、台风、核爆炸时,即使在几千千米以外,使用灵敏的声学仪器——次声波检测仪也能接受到他们产生的次声波。处理这些信息可以确定这些活动发生的方位和强度。
C
D
3.(3分)人们利用声呐系统向海底垂直发射声波,经过6 s收到回波,则此处海水深度为________m(海水中声速为1 500 m/s),此时利用了超声波传递______。 这种方法不能用来测月球与地球之间的距离,其原因是______不能传声。
4.(2分)现在很多汽车都装有倒车雷达,当汽车倒车离障碍物较近时,它就会发出声音及时提醒司机,这是利用了声音可以传递_______。汽车上的电子防盗报警装置,在汽车被撬开时能发出报警声,提醒人们车辆被盗,这是利用了声音可以传递_______。5.(2分)导盲杖发出的超声波遇到障碍物被反射回来,再被导盲杖接收,导盲杖会发出“嘀嘀”的提示音,提醒使用者周围有障碍物,这说明声音能够传递______, “嘀嘀”的提示音是通过________传到人耳的。
4 500
信息
真空
信息
信息
信息
空气
D
A
8.(3分)爆炸声音将窗玻璃震碎,说明声音能传递_______;铁路工人用铁锤敲击铁轨,能从异常的声音中发现松动的螺栓,说明声音能传递______;利用超声波清洗钟表等精细器械,说明声音能传递_______。
能量
能量
信息
9.(2分)(教材P48图改编)如图所示是某同学在课堂上展示“会跳舞的烛焰”:将扬声器对准蜡烛的烛焰,播放音乐时,烛焰就会随着音乐跳起舞来,烛焰会跳舞是由于声音能传递________。我们能分辨出音乐里的钢琴声,是根据声音的________判断的。
能量
音色
能量
信息
课堂总结
四
传递
信息
①回声定位:超声波碰到障碍物会被反射回来,
根据回声到来的方位和时间,可确定目标位置.
②回声定位应用:倒车雷达、声呐、导盲仪.
③医学上应用:B超、超声波诊断仪
④生产中应用:超声探测仪、超声测速仪.
①自然灾害(地震、海啸等)会产生次声波,
②声学仪器接收到信息可以确定方位和强度.
次声波
超声波
传递
能量
①声具有能量,也可以传递能量,传递声实际就是传递能量.
②声传递能量的应用:除去人体结石、清洗精细机械、
超声波雾化药液、次声波武器等.
声的利用
声与信息
1.(2分)以下事例中不能说明声波可以传递信息的是( )
A.有经验的工人通过听机器的运转声,判断机器运转是否正常
B.有经验的人选瓷器总是敲一敲分辨音质
C.老师在教室里讲课,回声起到加强原声的作用
D.古代雾中航行的水手通过号角的回声判断与礁石的距离
2.(2分)下列信息不是从声波上获得的是( )
A.古代战争中的侦察员把耳朵贴在地面上,可以判断是否有敌人骑兵来偷袭
B.救护车急促的鸣笛声,使行人让出一条通路
C.大象利用次声波交流
D.看见闪电,就知道可能有一场大雨
声与能量
6.(2分)2023·攀枝花下列事例中,主要利用了声音能传递能量的是( )
A.用听诊器给病人诊病
B.用超声波给工件探伤
C.用次声波预报海啸
D.用超声波清洗眼镜
7.(2分)内蒙古中考超声波洗碗机是一种常用电器。洗碗机发出的超声波( )
A.是由物体振动产生的
B.可以在真空中传播
C.传播速度是3×105 km/s
D.不能传递能量
不能准确区分声音传递的是能量还是信息
10.(2分)登雪山时不许大声讲话,这是因为声音可以传递__________,可能诱发雪崩;中国传统中医以“望、闻、问、切”检查病人,其中“闻”有听的意思,这是利用声音能够传递_________。
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