内容正文:
姓名_________ 日期______ 等第_____
第一章 声 现 象
四、 人耳听不到的声音
【知识梳理】
1. 人耳能听到的声音叫作________声波。它的频率范围通常在_______至____
________。频率高于____________的声音叫作超声波,频率低于________的声音叫作次声波。
2. 蝙蝠利用____________原理进行目标定位,同样道理,人们利用超声波____
________好,在水中传播距离____等特点,发明了________________与_______系统,即________;人们利用超声波成像技术发明了____________仪;人们利用超声波在物体中的传播、反射和衰减等物理特性发明了____________仪。
3. 利用超声波传递能量的特性,人们发明了超声波________机、超声波________机、超声波________器和超声波________等。
4. 许多自然现象如狂风暴雨、电闪雷鸣、___________、________、_______等都会产生次声波。人类活动如___________、___________等也会产生次声波。
5. 较强的次声波会____________产生严重损害,强大的次声波还会对机器设备、____________等造成破坏。目前,科学家正在研究、监测和控制次声波,以便从次声波中获取________来预报________、________等。
【课堂练习】
1. 常有这种情况,人还毫无察觉的时候,狗、猫却已经竖起耳朵警觉地听着,这是因为( )
A.狗、猫比人的听觉频率范围广 B.人比狗、猫的听觉频率范围广
C.狗、猫比人的发声频率范围广 D.人比狗、猫的发声频率范围广
2. 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,这样刷牙干净又舒服,则下列说法正确的是( )
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不到 D.超声波能传递能量
3.下列事例中,没有利用超声波的是( )
A. 蝙蝠利用声波导航 B. 用声呐探测海深
C. 用B超做体检 D. 用听诊器检查身体
4. 齿鲸发出巨大的超声波能震晕一群小鱼,在齿鲸旁观察的潜水员却没有听到齿鲸发出的声音。齿鲸发出的声音( )
A. 响度大、频率高 B. 响度大、频率低
C. 响度小、频率高 D. 响度小、频率低
5. 下面是一些正在振动着的物体:① 手臂以每分钟120次上下挥动;② 蝙蝠发出频率为105Hz的声音;③ 音叉每秒钟振动256次,其中手臂挥动的频率为____Hz,蝙蝠发出的声波属于____________(超声波/次声波),人耳能听到____(①/②/③)发出的声音。
6. 在发生地震时有些动物比人提前感觉到,是因为地震时伴有____声波产生;医生用的“B超”是利用____声波获得信息。这种波________(能/不能)在真空中传播。
7、在海面上有一只舰船,上面有一台超声测位仪,为了测出海底有多深,在水面竖直向下发一超声波,经过4s接收到反射波,超声波在水中传播速度为1000m/s,问海底有多深?(公式不要求,可以用算术运算)
【基础巩固】
1. 昆虫飞行时翅膀都要振动,蝴蝶每秒振翅5~6次,蜜蜂每秒振翅300~400次,当它们都从你身后飞过时,凭你的听觉( )
A. 能听到蝴蝶从你身后飞过 B. 能听到蜜蜂从你身后飞过
C. 都能听到它们从你身后飞过 D. 都不能听到它们从你身后飞过
2. 高铁铁轨有无结构性裂缝,要经过超声波检测。超声波探伤仪发出超声波时,人耳不能察觉,原因是超声波的 ( )
A. 速度太快 B. 响度太小 C. 音色太差 D. 频率太高
3. 2022年12月25日20时28分在江苏省盐城市东台市发生3.0级地震。地震发生前出现“鸭不下水岸上闹,鸡飞上树高声叫”等反常现象,原因是鸡鸭能听到地震产生的( )
A. 响度小的可听声 B. 频率低的次声波
C. 频率高的超声波 D. 频率低的超声波
4. 下列实例中,没有利用超声波的是( )
A. 汽车上的倒车雷达 B. 利用B超检查母体胎儿
C. 监测特定声波预报地震 D. 用声波振动粉碎人体内结石
5. 某些动物常常以人类听不到的声音在交流。如图所示为亚洲象迁徙时的情景,一路上大象的很多活动似乎在“悄无声息”中进行,实际上它们可以用低于20Hz的____________进行交流。蝙蝠是动物界的“高音冠军”,目前科学家发现蝙蝠发出的叫声频率最高可达120kHz,这种声波属于____________。(超声波/次声波)
6. 如图,将眼镜放在超声波清洗机中清洗时,眼镜上的污垢振动频率大于____________Hz;超声波可以让物体高频率振动,说明声波具有________;人耳听到超声波清洗机工作时发出的“嗡嗡”的声音,这________(是/不是)超声波。
7、电影《泰坦尼克号》描述的是一艘名叫“泰坦尼克”号的大海轮,因为跟冰山相撞而沉没的悲剧.为了避免悲剧重演,科学家发明了一种利用声音的传播规律制成的探测装置,安装在船上,能及时发现冰山或暗礁的存在。超声波在海水中的传播速度是1500m/s,某船向海底发出超声波,经1s后接收到发出的超声波,求海水深度。(公式不要求,可以用算术运算)
【能力进阶】
7. 英国科学家切断番茄植株的茎,用人耳倾听什么都没听到,但在靠近茎的切口处放置录音机录音,然后用超大音量、超低速度播放,居然能清晰地听到“尖叫”声。这说明,番茄植株遭受伤害后,会发出( )
A. 响度很小的超声波 B. 响度很大的超声波
C. 响度很小的次声波 D. 响度很大的次声波
8. 超声手术刀通过超声发射器,从不同方向向身体内的病变组织发射多束超声波,利用其能量准确“烧死”病变细胞,以下超声波的特点与该手术刀的治疗功能无关的是( )
A. 方向性好 B. 穿透力强 C. 能量集中 D. 遇物反射
9. 下列关于超声波和次声波说法不合理的是( )
A. 超声波在空气中的速度和次声波一样大
B. 超声波的频率比次声波高
C. 次声波绕射能力极强,传播距离特别远
D. 可以利用超声波测量地月之间的距离
10. 阅读短文,回答问题。
超声波指纹识别技术
如果手机用的时间够久的话,指纹识别模块(Home键或手机背盖上的指纹识别模块)是不是已经磨损了?或者手指上有汗或手指脱皮,是不是指纹识别就失效了?利用超声波指纹识别,就不会出现上面说的那些情况。
具体来讲,超声波指纹识别属于第三代指纹识别技术,其工作原理与声呐探测海底深度类似,超声波能穿透材料,而且随着材料的不同,超声波被反射、吸收的情况会有变化,产生的回波自然也就不同,皮肤与空气对超声波的阻抗不同,就可以区分指纹波峰和波谷的位置,也就作出指纹的三维图像。
超声波指纹识别的优点很明显;首先,手指无须接触指纹模块,也就不会出现指纹模块被磨损的情况。这也意味着超声波指纹识别模块可以隐在手机内部,手机外观也就会得到提升;其次,超声波的识别深度是可以穿过手指表皮的,手指脱皮也不用怕识别不了,如果手指有水或汗液,照样能识别;最后,在安全性上,因为超声波识别的是三维图像,像以前那样只靠一张指纹平面图是无法蒙混过关的。
(1) 超声波指纹识别是通过超声波获取指纹信息,以下各项应用中与此类似的是________。
A. 超声波焊接器 B. 超声波清洗器
C. 医生用B超诊断病情 D. 医生用超声波击碎结石
(2) 已知超声波在海水中的传播速度约为1500m/s,向海底垂直发射超声波,若6s后收到回声信号,则海底深度约为________m;在月球上________(能/不能)用超声波技术测量月球表面物体间的距离,理由是____________________。
(3) 放大手指局部,表面是凸凹不平的。如图甲是超声波指纹识别系统,手机发出超声波遇到手指上A、B、C、D、E五个位置,测得回收信号的时间分别为0.30ms、0.36ms、0.30ms、0.36ms、0.26ms,根据时间,求出手指与手机平面的距离,就可以绘出指纹的大致形状,则该处指纹的大致形状是图乙中的________(①/②/③/④)。(1ms=10−3s)
参考答案
【知识梳理】
1、可听;20Hz;20000Hz;20000Hz;20Hz;2、回声定位;方向性;远;超声波定位;测距;声呐;超声诊断;超声波探伤;3、清洗;焊接;雾化;马达;4、火山爆发;地震;海啸;核爆炸;火箭发射;5、对人体;建筑物;信息;地震;台风;
【课堂练习】
1、A;2、D;3、D;4、A;5、2;超声波;③;6、次;超;不能;7、2000m。
【基础巩固】
1、B;2、D;3、B;4、C;5、次声波;超声波;6、20000;能量;不是;7、750m。
【能力进阶】
7、A;8、D;9、D;10、C;11、不能;4500;声音不能在真空中传播;A;
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