暑期预习——2.3声的利用-2026-2027学年人教版物理八年级上学期

暑期预习——2.3声的利用-2026-2027学年人教版物理八年级上学期 学习目标　 1.知道声能传递信息和能量。 2.能举例说明超声波和次声波在生活中的应用。 一、声与信息 阅读教材44-45页，回答下面的问题。 1.次声波的产生：大自然的许多活动，如地震火山爆发、台风、海啸等，都伴有次声产生。 2.次声波的特点：次声的频率很低，传播过程中能量损失慢，传播距离很远。 3.超声波的特点：超声的频率高、方向性好、穿透力强，易于获得较集中的声能。 4.超声波的应用： （1）传递信息：回声定位、声呐、B超、超声探伤等。 二、声与能量 实验：将扬声器对准烛焰，播放音乐，你看到了什么现象？这说明了什么问题？ 扬声器旁的烛焰发生颤动，说明声波能传递能量。 声音传递能量的利用：利用超声清洗精密机械、去除人体结石、雾化液体等。 【思考】 1.我们能够听到蜜蜂飞行时发出的“嗡嗡”声，而听不到蝴蝶扇动翅膀的声音，为什么？ 2.为什么在安静的夜晚，人类没有听到任何声音，而狗狗会突然支起耳朵，表现出很警觉的样子？ 答案　1.蜜蜂扇动翅膀时，振动的频率在人耳的听觉范围内，而蝴蝶扇动翅膀时振动的频率低于20 Hz，所以能够听到蜜蜂飞行时发出的声音而听不到蝴蝶扇动翅膀的声音。 2.狗能听到人类听不到的超声波和次声波，当周围有超声波或次声波时，虽然人类听不到，但狗能够听到，所以会表现出很警觉的样子。 学以致用 1.蜿蜒的铁路线上，“铁轨医生”正在手持探伤仪给铁轨做“B超”，探伤仪发出的超声波无法为人耳所听到，原因是超声波的(　　) A.传播速度太快 B.响度太小 C.频率太低 D.频率太高 2.声在生活生产中的利用非常广泛，下列事例中利用声传递信息的是（　　） A．利用“B超”检查身体 B．利用超声清洗眼镜 C．超声波雾化喷泉 D．利用超声波去除人体结石 三、知识拓展：回声测距及应用 【例题】如图所示，一辆汽车以72km/h的速度匀速驶向正前方的山崖，鸣笛3s后听到回声，已知声音在空气中的传播速度为340m/s。 请问：（1）鸣笛声从发出到反射传回驾驶员耳中，通过的路程是多少？ （2）汽车从鸣笛到听到回声这段时间内通过的路程是多少？ （3）汽车听到回声时到山崖的距离是多少？ 学以致用 3.我国“探索一号”科考船携“奋斗者号”载人潜水器（如图所示）进行海洋科考作业，到达某海域静止时，第一次用声呐从海面向海底发出超声波，经过15.01s声呐接收到回声信号。然后“奋斗者号”载人潜水器从海水表面再次向海底发出超声波同时开始匀速下降15s后听到回声。（声音在海水中的传播速度为1500m/s） 求：（1）第一次用声呐发出的声音传播的路程是多少m？ （2）该海域的深度是多少m？ （3）“奋斗者号”载人潜水器下潜的速度是多少m/s？ 1.下列事例中能说明声音传递信息的是(　　) A.利用超声波在液体中产生激烈的振动来清洗钟表、眼镜等 B.外科医生利用超声波击碎人体内的结石 C.蝙蝠利用回声定位捕捉各种食物，躲避障碍物 D.利用超声波将药液击碎后在空气中形成雾状 2.如图所示，超声波探伤仪能够快速准确、无损伤地检测出工件内部的裂纹、气孔等缺陷，有着广泛应用。超声波探伤仪利用的是超声波的（　　） A．响度大 B．速度大 C．穿透力强 D．能量高 3.用超声测位仪向海底垂直发射声波，4 s后收到回波。海水中声的传播速度为1 500 m/s，则此处海水的深度约为(　　) A.3 000 m B.6 000 m C.4 500 m D.300 m 4.聪聪和同学们乘坐汽车去郊游。汽车的正前方有一座山，汽车以20m/s的速度匀速靠近，汽车鸣笛，经3s后，聪聪听到回声。（v声=340m/s）求： （1）听到回声时，汽车距山多远？ （2）还需多久才能开到山脚下？ 课后作业 (分值：40分) 1.（2分）如图，将扬声器对准烛焰播放音乐，烛焰随之摆动。下列声的利用的例子中与音乐引起烛焰摆动相同的是（　　） A．用声呐探知海洋的深度 B．倒车雷达 C．医生给病人做B超检查身体 D．用超声波去除人体结石 2.（2分）在医院中医生用“B超”检查出病人体内含有结石以后，再利用超声波碎石仪发出超声波将病人体内的结石击碎以便于排出体外。关于这两次声音的利用说法正确的是(　　) A.两次都是利用声音能传递信息 B.两次都是利用声音能传递能量 C.第一次是利用声音传递信息，第二次是利用声音能传递能量 D.第一次是利用声音传递能量，第二次是利用声音能传递信息 3.（2分）有关声现象的说法正确的是（　　） A．因为次声的响度太低所以人耳听不到 B．超声波在空气中传播的速度比其他声音传播的速度快 C．科学家可以利用声波的反射测定月球和地球之间的距离 D．中医通过听病人喘息等声音诊病，属于“望闻问切”中“闻”的方法 4.（2分）下列说法正确的是(　　) A.海豚和大象都是利用超声波来相互联络 B.海豚和大象都是利用次声波来相互联络 C.海豚用的超声波，大象用的次声波 D.海豚用的次声波，大象用的超声波 5.(2分)电子导盲杖，是一种可以帮助视障人士在出行时探测道路上障碍物的工具。这种导盲杖上装有________（选填“超声”或“次声”）波感应器，利用其方向性好的特点，通过回声定位感应到前方2米脸部高度处的障碍物。当前方有障碍物时手杖会发出警报声，距障碍物越近，警报声越尖锐，此时报警声的_______变高。 6.(2分)在50m短跑测试现场，考生听到发令声立刻起跑，说明声音能传递_________（选填“信息”或“能量”）；眼镜店清洗眼镜的设备是利用__________（选填“超声波”或“次声波”）使清洗液发生剧烈振动达到去污的效果。 7.(3分)我们听不到次声波是由于次声波的___________（选填“音调”或“响度”）太低。人们对超声波和次声波有如下应用：①声呐；②预测海啸；③金属探伤；④B超；⑤遥测核爆炸。其中，与超声波有关的是：____________（选填序号）；与次声波有关的是：____________（选填序号）。 8.（2分）“超声洁牙”能有效去除牙龈上的牙石、菌斑，超声波之所以能洁牙是因为(　　) A.超声波是洗涤剂 B.超声波引起液体振动，振动把污垢“敲”下来 C.超声波传递去污信息 D.超声波的传播不需要介质 9.(2分)登雪山时不许高声讲话，这是因为声音可以传递　　　，可能诱发雪崩；如图所示是影视剧《西游记》中孙悟空“悬丝诊脉”的情景，“悬丝诊脉”是利用声音可以传递　　　 的原理来诊断朱紫国国王的病情。  10.（4分）如图所示是我国第一艘自主建造的极地科考破冰船“雪龙2号”，当“雪龙2号”在海中某处停泊时用声呐系统向海底竖直发射超声波，6s后接收到回声波，已知超声波在海水中的传播速度为1500m/s，则此处海水的深度为_____________m，超声波根据声信号往返时间可以确定目标的距离，是因为声能传递__________。利用此种方法__________（选填“能”或“不能”）测量地球和月球之间的距离，这是因为_____________________。 11.（4分）在探究“人耳是怎样听到声音的”过程中，小亮用肥皂膜代替人耳鼓膜进行了如下实验： （1）当喇叭发声时，把肥皂膜靠近喇叭，观察到的现象是___________； （2）当喇叭与肥皂膜的距离不变时，喇叭发声的响度变大，肥皂膜振动幅度变大，这说明声音的响度与_______________有关； （3）当喇叭发声的强弱不变时，肥皂膜与喇叭之间的距离越近，肥皂膜的振动幅度越大，直至破裂，这说明声音的响度跟__________________有关； （4）在上面实验中，肥皂膜破裂，表明声波能传递_________。 12.（4分）如图所示为一种身高测量仪，其顶部的感应器竖直向下发射超声波信号，经下方物体反射后返回，被感应器接收。某同学站上测高台，感应器记录信号从发射到接收所经历的时间为5×10-3s。已知感应器距测高台的高度为2.6m，空气感应器中的声速取340m/s，则该同学的身高是多少？ 13.（9分）【科学态度与责任】为了监督司机遵守限速规定，交管部门在公路上设置了固定测速仪，如图所示，汽车向测速仪匀速驶来，测速仪向汽车发出两次短促的超声信号。超声波经汽车反射并返回测速仪，第一次发出信号到测速仪接收到信号用时0.5s，第二次发出信号到测速仪接收到信号用时0.4s，若测速仪发出两次信号的时间间隔是1.05s，超声波在空气中的速度是340m/s。 求：（1）汽车第一次反射信号的位置距测速仪多少米？ （2）汽车第一次反射信号到汽车反射第二次信号的过程中，行驶的距离是多少米？ （3）汽车第一次反射信号到汽车反射第二次信号的时间间隔是多少？ （4）请计算说明汽车在此区域是否超速？ 【答案与解析】 学以致用 1.D 2.A 【例题】解：（1）由v=可得，鸣笛声从发出到听到回声这段时间内通过的路程为：s2=v2t2=340m/s×3s=1020m； （2）已知汽车速度v1=72km/h=20m/s，由v=可得，3s内汽车行驶的路程为： s1=v1t1=20m/s×3s=60m； （3）听到回声时车离山崖距离为：s=480m。 学以致用 3.解：（1）声音在海水中的传播速度为1500m/s，第一次用声呐发出的声音传播的路程为： s=vt=1500m/s×15.01s=22515m； （2）该海域的深度为第一次声呐传播的路程的一半，则：s深==11257.5m； （3）“奋斗者号”载人潜水器从海水表面再次向海底发出超声波，声呐发出的声音传播的路程为：s′=vt′=1500m/s×15s=22500m； “奋斗者号”载人潜水器下潜的深度：h′=s-s′=22515m-22500m=15m； “奋斗者号”载人潜水器下潜的平均速度：v′==1m/s。 1.C 【解析】利用超声波在液体中产生激烈的振动来清洗钟表、眼镜等，说明声音能够传递能量，故A错误；外科医生利用超声波击碎人体内的结石，说明声音能够传递能量，故B错误；蝙蝠利用回声定位捕捉各种食物，躲避障碍物，说明声音能够传递信息，故C正确；利用超声波将药液击碎后在空气中形成雾状，说明声音能够传递能量，故D错误。 2.C 3.A 【解析】超声波从海面到海底用的时间：t=t1=×4 s=2 s，由v=得，该处海水的深度：h=s=vt=1 500 m/s×2 s=3 000 m。 4.解：（1）由v=可得，3s内车行驶距离： s车=v车t=20m/s×3s=60m， 3s内声音传播的距离： s声=v声t=340m/s×3s=1020m， 司机听到回声时汽车距山的距离： s=（s声-s车）=×（1020m-60m）=480m； （2）由v=得汽车到达山脚需要的时间： t′==24s、 课后作业 1.D 2.C 解析　医生用B超检查出病人体内含有结石利用的是声音能传递信息；用超声波碎石仪发出超声波将病人体内的结石击碎以便于排出体外，利用的是声音能传递能量，故A、B、D错误，C正确。 3.【解析】因为次声的频率太低所以人耳听不到，故A错误；超声波在空气中传播的速度比其他声音传播的速度一样快，故B错误；月球表面是真空，真空不能传声，利用超声波的反射不能测定月球和地球之间的距离，故C错误；中医通过听病人喘息等声音诊病，属于“望闻问切”中“闻”的方法，故D正确。 4.C 5.超声 音调 6.信息 超声波 7.音调 ①③④ ②⑤ 8.B 解析　因为声音可以传播能量，并且超声波的频率很高，超声波之所以能洁牙就是利用超声波高频冲击，引起液体振动，振动把污垢“敲”下来。 9.能量　信息 解析　登山时不许高声说话，这是因为声音可以传递能量，可能诱发雪崩；电视剧《西游记》里孙悟空“悬丝诊脉”的情景，是利用声音可以传递信息的原理来诊断病情。 10.4500 信息 不能 真空不能传播声音 【解析】声音到达海底的时间为t=×6s=3s， 由v=可得，海洋的深度为： s=vt=1500m/s×4s=4500m 超声波根据声信号往返时间可以确定目标的距离，是因为声音能够传递信息； 月球周围是真空，超声波不能在真空中传播，所以利用此种方法不能测量地球和月球之间的距离。 11.（1）肥皂膜左右振动 （2）振幅 （3）距离声源的距离 （4）能量 12.解：超声波从发射到该同学的头顶所用的时间t=×5×10-3s=2.5×10-3s， 感应器到该同学的头顶的距离s=v声t=340m/s×2.5×10-3s=0.85m， 该同学的身高h=2.6m-0.85m=1.75m。 13.解：（1）第一次信号从发出到遇到汽车的时间t1=×0.5s=0.25s， 汽车第一次反射信号的位置到测速仪的距离s1=v声t1=340m/s×0.25s=85m； （2）第二次信号从发出到遇到汽车的时间t2=×0.4s=0.2s， 汽车第二次反射信号的位置到测速仪的距离s2=v声t2=340m/s×0.2s=68m， 汽车第一次反射信号到汽车反射第二次信号的过程中，行驶的距离s车=s1-s2=85-68=17m； （3）汽车第一次反射信号到汽车反射第二次信号的时间间隔t=1.05s-×0.5s+×0.4s=1.0s； （4）汽车在此区域的速度v车==17m/s=61.2km/h， 图中标志牌显示此区域限速70km/h＞61.2km/h，汽车在此区域没有超速。 学科网（北京）股份有限公司 $