2.3 声的利用 导学案 2026-2027学年人教版八年级上册物理

该初中物理导学案围绕“声的利用”展开，核心知识点包括声传递信息、声传递能量、回声定位及超声波和次声波，通过自学填空、考点例题等学习支架，引导学生从声现象基础过渡到现代技术应用，构建完整知识脉络。 资料特色在于知识点梳理与例题精讲紧密结合，实验探究（如音叉共振实验）培养科学探究能力，课外小测验和“科学精神与担当”部分渗透科学态度与责任，助力学生形成物理观念，提升科学思维与问题解决能力。

2.3 声的利用 学案 ( 学 习目标 ) 1.了解声可以传递信息。 2.了解声可以传递能量。 3.通过学习，了解声在现代技术中的应用。 ( 自 学 知识 点梳理 ) 阅读本节课教材，参考教材完成教师给出的知识点问题的填空： 知识点1.声可以传递信息 （1）回声定位：利用声呐探测海洋______、获得水中鱼群信息等。 （2）利用超声波获得人体内部疾病的信息：如______。 知识点2.声可以传播能量 （1）利用超声波在液体中引起的强烈振动，来______钟表等精细的机械。 （2）外科医生利用超声波振动______人体内结石。 知识点3.回声定位 利用回声定位和速度公式可以测距离（如海底深度，冰山距离、潜水艇位置等）。声音在传播过程中遇到多孔或柔软的物质会被吸收。 （4）回声是由于声音在传播过程中遇到障碍物被反射回来而形成的。如果回声到达人耳比原声晚0.1s以上人耳能把回声跟原声区分开来，此时障碍物到听者的距离至少为______m。 利用：利用回声可以测定海底深度、冰山距离、敌方潜水艇的远近测量中要先知道声音在海水中的传播速度，测量方法是：测出发出声音到受到反射回来的声音讯号的时间t，查出声音在介质中的传播速度v，则发声点距物体S=vt/2。 知识点4. 超声波和次声波 1.超声波是指频率______于20000Hz的声波。人类发不出超声，也听不到超声。 2.次声波是指频率______于20Hz的声波。 ( 考点 例题 精 讲 ) 知识点1. 声音传递信息 【例题1】下列说法正确的是（　　） A. 在学校内禁止鸣笛，这是在声音的传播过程中减弱噪音 B. 响铃声音大是因为音调高 C. 校内广播属于信息传播 D. 同学们“唰唰”写字的声音是次声波 知识点2. 声音传递能量 【例题2】下列事例是利用声传递能量的是（　　） A．医生用听诊器诊断病情 B．利用超声波排除人体内的结石 C．渔民捕鱼时利用声呐探测鱼群的位置 D．蝙蝠利用“回声定位”确定目标的位置 ( 对点 演 练 ) 【演练1】下列关于声音的说法，不正确的是（　　） A. 临街住宅安装双层玻璃可以减弱噪声 B. 长期佩戴耳机开大音量听音乐可能损伤听力 C. 北京天坛的回音壁利用了声音反射的原理 D. 声呐通过次声波的回声定位探索海洋的秘密 【演练2】图为094型核潜艇，它是我国国防力量的重要组成部分。它在水下航行时是通过声呐系统发出的超声波感知附近海域的情况。下列说法正确的是（　　） A. 超声波不是由物体的振动产生 B. 超声波的传播不需要介质 C. 感知附近海域情况是利用超声波传递信息 D. 潜艇上的舰员能够听见超声波 ( 解题方法 归纳 ) 涉及回声定位的计算问题 回声：由于声音在传播过程中遇到障碍物被反射回来而形成的。如果回声到达人耳比原声晚0.1s以 上人耳能把回声跟原声区分开来，此时障碍物到听者的距离至少为17m。 （1）利用回声可以测定海底深度、冰山距离、敌方潜水艇的远近. （2）测量方法是：测出发出声音到受到反射回来的声音讯号的时间t，查出声音在介质中的传播速度v，则发声点距物体S=vt/2。 ( 课时减负课外小验 ) （满分100分，答题时间45分钟，根据下面给出的试题答案与解析自测自评） 一、选择题（5小题，每小题6分，共30分） 1．下列事例中利用声传递能量的是（　　） A．通过声学仪器接收到的次声波判断地震的方位 B．利用超声导盲仪探测前进道路上的障碍物 C．利用超声波排除人体内的结石 D．利用超声波给金属工件探伤 2.下列四幅图反映的情况，与声都能有联系。其中说法正确的是（ ） 甲：曾侯乙编钟 乙：听诊器 丙：箫 丁：情境图 A.用钟锤敲击编钟，轻敲或重敲编钟同一位置所发出声音的音调不同。 B.医生用听诊器为病人诊病，听诊器运用了声音传递信息的道理。 C.演奏箫时，箫的竹管参差不齐，目的是为了吹出响度不同的声音。 D.把塑料桶底钻个圆孔，用厚塑料膜蒙住桶口，圆孔正对几米远处叠放的纸杯，拍打塑料膜，在听到拍打声的同时，看到纸杯纷纷落下．纸杯被击落的现象说明声可以传递信息． 3. 下列有关声现象的说法正确的是（　　） A. 声音在真空中传播的速度是3×108m/s B. 我们能分辨出不同乐器发出的声音，是因为它们的响度不同 C. 外科医生用超声波振动除去人体内的结石，是利用了声能够传递能量的性质 D. 在学校附近禁止机动车鸣笛，是在传播过程中控制噪声 4. 下列有关声现象说法中，正确的是（　　） A. 声音是由物体振动产生的，以波的形式在真空中传播 B. 物体振动的频率越低，响度越大 C. 汽车安装倒车雷达是利用声传递信息 D. 物体做规则振动时发出的声音一定不是噪声 5. 下列关于声现象的描述和分析，正确的是（　　） A. 吹笛子时，按住不同的气孔是为了改变声音的音色 B. 医生用听诊器为病人检查身体，是利用声音传递信息 C. 公路两旁的隔音蛟龙，是在声源处减弱噪声 D. 拉奏二胡时，手在不同位置按弦，是为了改变声音的响度 二、填空题（4小题，9个空，每空4分，共36分） 1. 《曹刿论战》中曹刿善于利用鼓声。鼓声是由于鼓面______产生的，鼓声震耳欲聋形容鼓声的 ______大；战场上常用“击鼓进军，鸣金收兵”作为命令，说明声可以传递______。 2. 物理课堂上，老师给同学们表演“狮吼功”：他竭尽全力发出“狮吼声”震碎了酒杯。他发出的声音是由声带的______产生的，酒杯被震碎说明声能够传递______（选填“信息”或“能量”） 3.可以利用声传递______，如回声定位。可以利用声传递______，如用超声波除去人体内的结石.利用回声定位和速度公式可以测距离（如海底深度，冰山距离、潜水艇位置等）。声音在传播过程中遇到多孔或柔软的物质会被吸收。 4.______是指频率高于20000Hz的声波。人类发不出超声，也听不到超声。______是指频率低于20Hz的声波。 三、实验探究题（2小题，共16分） 1.（6分）在海难打捞中，沉船定位和测量海深都要用到超声测位仪（又叫“声呐”），它的探测系统将所获得的数据送到中央处理器进行运算并显示．图所示是测量船利用超声测位仪测定海深的示意图，测量中，探测系统必须探测的物理量是______和_____，而中央处理器只需运用______这一简单公式进行运算就能显示出海深． 2．（10分）自己动起来的乒乓球 实验步骤：（1）将两个相同的音叉放在两个相同的共振盒上； （2）在铁架台的悬臂上用细线悬吊一个乒乓球，使球刚好可以触及一个音叉，如图所示； （3）将两个共振盒的开口相对放置，用橡皮锤敲击不与球接触的音叉； （4）观察球的运动状态的变化． 现象解释：乒乓球会振动起来．球由静止变为运动，说明它______获得了能量．被敲击的音叉作为声源，当它的振动能量在空间传播时，造成周围介质运动状态的变化．尤其是引发了另一个音叉的共振，使该音叉能够最大限度地吸收声源所传播的能量，并引起乒乓球的振动．说明声音_____传递能量． 四、阅读理解题（1小题，共18分） 1. 阅读短文并回答下列问题． 超声波及其应用 人能够听到声音的频率范围从20 Hz到20 000 Hz.低于20 Hz的声音叫次声波，高于20 000 Hz的声音叫超声波． 超声波具有许多奇异特性：空化效应——超声波能在水中产生气泡，气泡爆破时释放出高能量，产生强冲击力的微波水柱，它不断冲击物体的表面，使物体表面及缝隙中的污垢迅速剥落，从而达到净化物件表面的目的．传播特性——它的波长短，在均匀介质中能够定向直线传播，根据这一特性可以进行超声波探伤、测厚、测距、医学诊断等． (1)超声波的频率范围是______． (2)超声波能够清洗物件是因为声波具有______． (3)宇航员在月球上不能利用超声波测定两山之间的距离，是由于______． ( 科学精神与担当 ) 不是老天爷显灵，是建筑师的杰作 驰名中外的北京天坛，是明清两代皇帝祈谷、祈雨、祈天的地方，其中的回音壁、三音石、圜丘三处建筑有非常美妙的声音现象，反映出我国古代高水平的建筑声学。 天坛的回音壁 天坛的圜丘 圜丘反射声的示意图 2.3 声的利用 学案 ( 学 习目标 ) 1.了解声可以传递信息。 2.了解声可以传递能量。 3.通过学习，了解声在现代技术中的应用。 ( 自 学 知识 点梳理 ) 阅读本节课教材，参考教材完成教师给出的知识点问题的填空： 知识点1.声可以传递信息 （1）回声定位：利用声呐探测海洋深度、获得水中鱼群信息等。 （2）利用超声波获得人体内部疾病的信息：如B超。 知识点2.声可以传播能量 （1）利用超声波在液体中引起的强烈振动，来清洗钟表等精细的机械。 （2）外科医生利用超声波振动除去人体内结石。 知识点3.回声定位 利用回声定位和速度公式可以测距离（如海底深度，冰山距离、潜水艇位置等）。声音在传播过程中遇到多孔或柔软的物质会被吸收。 （4）回声是由于声音在传播过程中遇到障碍物被反射回来而形成的。如果回声到达人耳比原声晚0.1s以上人耳能把回声跟原声区分开来，此时障碍物到听者的距离至少为17m。 利用：利用回声可以测定海底深度、冰山距离、敌方潜水艇的远近测量中要先知道声音在海水中的传播速度，测量方法是：测出发出声音到受到反射回来的声音讯号的时间t，查出声音在介质中的传播速度v，则发声点距物体S=vt/2。 知识点4. 超声波和次声波 1.超声波是指频率高于20000Hz的声波。人类发不出超声，也听不到超声。 2.次声波是指频率低于20Hz的声波。 ( 考点 例题 精 讲 ) 知识点1. 声音传递信息 【例题1】下列说法正确的是（　　） A. 在学校内禁止鸣笛，这是在声音的传播过程中减弱噪音 B. 响铃声音大是因为音调高 C. 校内广播属于信息传播 D. 同学们“唰唰”写字的声音是次声波 【答案】C 【解析】A．在学校内禁止鸣笛，是禁止声源发出声音，这是在声源处减弱噪音，故A错误； B．响铃声音大是指声音的音量大，即响度大，故B错误； C．校内广播是通过声音告诉学生信息，故属于信息传播，故C正确； D．次声波是人类听觉范围以外的声音，同学们“唰唰”写字的声音能被听见，所以不是次声波，故D错误。故选C。 知识点2. 声音传递能量 【例题2】下列事例是利用声传递能量的是（　　） A．医生用听诊器诊断病情 B．利用超声波排除人体内的结石 C．渔民捕鱼时利用声呐探测鱼群的位置 D．蝙蝠利用“回声定位”确定目标的位置 【答案】B 【解析】A.医生通过听诊器给病人诊病，是利用声音传递信息，故A不符合题意； B.医生利用超声波振动除去病人体内的结石，说明声音能够传递能量，故B符合题意； C.渔民捕鱼时利用声呐探测鱼群的位置，是利用声音传递信息，故C不符合题意； D.蝙蝠的回声定位确定目标的位置，是利用声音来传递信息的，故D不符合题意。 ( 对点 演 练 ) 【演练1】下列关于声音的说法，不正确的是（　　） A. 临街住宅安装双层玻璃可以减弱噪声 B. 长期佩戴耳机开大音量听音乐可能损伤听力 C. 北京天坛的回音壁利用了声音反射的原理 D. 声呐通过次声波的回声定位探索海洋的秘密 【答案】D 【解析】A．为了改善室内的居住环境，建筑师在设计窗户时常采用双层玻璃，这样做的主要优点是：①隔热，②隔声；故A正确，不符合题意； B．长期戴着耳机听高分贝音量的音乐，有可能损伤鼓膜，致使听力下降，故B正确，不符合题意； C．驰名中外的北京天坛里的回音壁，三音石，圜丘三处建筑有非常美妙的声音现象，它是我国古代建筑师利用声音的反射形成的音响效果，故C正确，不符合题意； D．声呐利用超声波进行回声定位，而不是利用次声波，故D错误，符合题意。故选D。 【演练2】图为094型核潜艇，它是我国国防力量的重要组成部分。它在水下航行时是通过声呐系统发出的超声波感知附近海域的情况。下列说法正确的是（　　） A. 超声波不是由物体的振动产生 B. 超声波的传播不需要介质 C. 感知附近海域情况是利用超声波传递信息 D. 潜艇上的舰员能够听见超声波 【答案】C 【解析】A．声音是由物体振动产生的，超声波也是由物体的振动产生，故A错误； B．声音的传播都需要介质，超声波也是声波，它的传播也需要介质，故B错误； C．感知附近海域情况是利用声呐系统发出的超声波在传递信息，故C正确； D．超声波是振动频率大于20000Hz的声音，超出了人的感知范围，潜艇上的舰员不能够听见，故D错误。故选C。 ( 解题方法 归纳 ) 涉及回声定位的计算问题 回声：由于声音在传播过程中遇到障碍物被反射回来而形成的。如果回声到达人耳比原声晚0.1s以 上人耳能把回声跟原声区分开来，此时障碍物到听者的距离至少为17m。 （1）利用回声可以测定海底深度、冰山距离、敌方潜水艇的远近. （2）测量方法是：测出发出声音到受到反射回来的声音讯号的时间t，查出声音在介质中的传播速度v，则发声点距物体S=vt/2。 ( 课时减负课外小 测 验 ) （满分100分，答题时间45分钟，根据下面给出的试题答案与解析自测自评） 一、选择题（5小题，每小题6分，共30分） 1．下列事例中利用声传递能量的是（　　） A．通过声学仪器接收到的次声波判断地震的方位 B．利用超声导盲仪探测前进道路上的障碍物 C．利用超声波排除人体内的结石 D．利用超声波给金属工件探伤 【答案】C． 【解析】声音可传递信息，如隆隆的雷声预示着一场可能的大雨，“声呐”的利用、医用“B超”等；声音能够传递能量，如：利用声波来清洗钟表等精细的机械，“超声波碎石”等． A．通过声学仪器接收到的次声波等信息判断地震的方位，说明声音可传递信息，故A错误； B．利用超声导盲仪探测前进道路上的障碍物，说明声音能够传递信息，故B错误； C．利用超声波排除人体内的结石，说明声音能够传递能量，故C正确； D．利用超声波给金属工件探伤，说明声音可以传递信息，故D错误． 2.下列四幅图反映的情况，与声都能有联系。其中说法正确的是（ ） 甲：曾侯乙编钟 乙：听诊器 丙：箫 丁：情境图 A.用钟锤敲击编钟，轻敲或重敲编钟同一位置所发出声音的音调不同。 B.医生用听诊器为病人诊病，听诊器运用了声音传递信息的道理。 C.演奏箫时，箫的竹管参差不齐，目的是为了吹出响度不同的声音。 D.把塑料桶底钻个圆孔，用厚塑料膜蒙住桶口，圆孔正对几米远处叠放的纸杯，拍打塑料膜，在听到拍打声的同时，看到纸杯纷纷落下．纸杯被击落的现象说明声可以传递信息． 【答案】B 【解析】A.用钟锤敲击编钟，轻敲或重敲编钟同一位置所发出声音的响度不同。 B. 医生用听诊器为病人诊病，听诊器运用了声音传递信息的道理。 C. 演奏箫时，箫的竹管参差不齐，目的是为了吹出音调不同的声音。 D. 把塑料桶底钻个圆孔，用厚塑料膜蒙住桶口，圆孔正对几米远处叠放的纸杯，拍打塑料膜，在听到拍打声的同时，看到纸杯纷纷落下．纸杯被击落的现象说明声可以传递能量． 3. 下列有关声现象的说法正确的是（　　） A. 声音在真空中传播的速度是3×108m/s B. 我们能分辨出不同乐器发出的声音，是因为它们的响度不同 C. 外科医生用超声波振动除去人体内的结石，是利用了声能够传递能量的性质 D. 在学校附近禁止机动车鸣笛，是在传播过程中控制噪声 【答案】C 【解析】A．声音不能在真空中传播，故A错误； B．我们能分辨出不同乐器发出的声音，是因为它们的音色不同，故B错误； C．用超声波振动除去人体内的结石，利用了超声波能够传递能量，利用该能量将结石震碎，故C正确； D．在学校附近禁止机动车鸣笛，是在声源处控制噪声，故D错误。故选C。 4. 下列有关声现象说法中，正确的是（　　） A. 声音是由物体振动产生的，以波的形式在真空中传播 B. 物体振动的频率越低，响度越大 C. 汽车安装倒车雷达是利用声传递信息 D. 物体做规则振动时发出的声音一定不是噪声 【答案】C 【解析】A．声音是由物体振动产生的，声音的传播需要介质，真空不能传播声音，故A错误； B．音调的高低与物体振动的频率有关，频率越高，音调越高，故B错误； C．声音可以传递信息，也可以传递能量，汽车安装倒车雷达是利用超声传递信息，故C正确； D．从环境保护角度看，凡是妨碍人们正常休息、学习和工作的声音，以及对人们要听的声音产生干扰的声音都属于噪声。所以物体做规则振动时发出的声音不定不是噪声，故D错误。故选C。 5. 下列关于声现象的描述和分析，正确的是（　　） A. 吹笛子时，按住不同的气孔是为了改变声音的音色 B. 医生用听诊器为病人检查身体，是利用声音传递信息 C. 公路两旁的隔音蛟龙，是在声源处减弱噪声 D. 拉奏二胡时，手在不同位置按弦，是为了改变声音的响度 【答案】B 【解析】A．吹笛子时，按住不同的气孔，空气柱的长短发生了变化，音调会改变，故A错误； B．声音可传递信息、能量。医生用听诊器为病人检查身体，是利用声音传递信息，故B正确； C．公路两旁的隔音蛟龙，是在传播过程中减弱噪声，故C错误； D．拉奏二胡时，手在不同位置按弦，弦振动频率改变，音调改变，故D错误。故选B。 二、填空题（4小题，9个空，每空4分，共36分） 1. 《曹刿论战》中曹刿善于利用鼓声。鼓声是由于鼓面______产生的，鼓声震耳欲聋形容鼓声的 ______大；战场上常用“击鼓进军，鸣金收兵”作为命令，说明声可以传递______。 【答案】 振动 响度 信息 【解析】声音是由物体的振动产生的，因此鼓声是由于鼓面振动产生的。 鼓声震耳欲聋，说明敲击鼓面时振幅大，鼓声的响度大。 声音可以传递信息和能量，战场上常用“击鼓进军，鸣金收兵”作为命令，说明声音可以传递信息。 2. 物理课堂上，老师给同学们表演“狮吼功”：他竭尽全力发出“狮吼声”震碎了酒杯。他发出的声音是由声带的______产生的，酒杯被震碎说明声能够传递______（选填“信息”或“能量”） 【答案】 振动 能量 【解析】一切发生的物体都在振动，老师能发出声音是由于他的声带在振动。 声音可以传递信息和能量，酒杯被声音震碎说明声音在传递能量。 3.可以利用声传递______，如回声定位。可以利用声传递______，如用超声波除去人体内的结石.利用回声定位和速度公式可以测距离（如海底深度，冰山距离、潜水艇位置等）。声音在传播过程中遇到多孔或柔软的物质会被吸收。 【答案】信息.能量. 【解析】可以利用声传递信息，如回声定位。可以利用声传递能量，如用超声波除去人体内的结石.利用回声定位和速度公式可以测距离（如海底深度，冰山距离、潜水艇位置等）。 4.______是指频率高于20000Hz的声波。人类发不出超声，也听不到超声。______是指频率低于20Hz的声波。 【答案】超声波.次声波. 【解析】超声波是指频率高于20000Hz的声波。人类发不出超声，也听不到超声。次声波是指频率低于20Hz的声波。 三、实验探究题（2小题，共16分） 1.（6分）在海难打捞中，沉船定位和测量海深都要用到超声测位仪（又叫“声呐”），它的探测系统将所获得的数据送到中央处理器进行运算并显示．图所示是测量船利用超声测位仪测定海深的示意图，测量中，探测系统必须探测的物理量是______和_____，而中央处理器只需运用______这一简单公式进行运算就能显示出海深． 【答案】声速，时间，=/2。 【解析】测量海底深度，利用速度公式s=vt/2时，必须知道声速和时间。 这里的时间t是指声呐发出超声波到接收反射波公用时间。 2．（10分）自己动起来的乒乓球 实验步骤：（1）将两个相同的音叉放在两个相同的共振盒上； （2）在铁架台的悬臂上用细线悬吊一个乒乓球，使球刚好可以触及一个音叉，如图所示； （3）将两个共振盒的开口相对放置，用橡皮锤敲击不与球接触的音叉； （4）观察球的运动状态的变化． 现象解释：乒乓球会振动起来．球由静止变为运动，说明它______获得了能量．被敲击的音叉作为声源，当它的振动能量在空间传播时，造成周围介质运动状态的变化．尤其是引发了另一个音叉的共振，使该音叉能够最大限度地吸收声源所传播的能量，并引起乒乓球的振动．说明声音_____传递能量． 【答案】是，能 【解析】乒乓球会振动起来．球由静止变为运动，说明它是获得了能量．被敲击的音叉作为声源，当它的振动能量在空间传播时，造成周围介质运动状态的变化．尤其是引发了另一个音叉的共振，使该音叉能够最大限度地吸收声源所传播的能量，并引起乒乓球的振动．说明声音能传递能量． 四、阅读理解题（1小题，共18分） 1. 阅读短文并回答下列问题． 超声波及其应用 人能够听到声音的频率范围从20 Hz到20 000 Hz.低于20 Hz的声音叫次声波，高于20 000 Hz的声音叫超声波． 超声波具有许多奇异特性：空化效应——超声波能在水中产生气泡，气泡爆破时释放出高能量，产生强冲击力的微波水柱，它不断冲击物体的表面，使物体表面及缝隙中的污垢迅速剥落，从而达到净化物件表面的目的．传播特性——它的波长短，在均匀介质中能够定向直线传播，根据这一特性可以进行超声波探伤、测厚、测距、医学诊断等． (1)超声波的频率范围是______． (2)超声波能够清洗物件是因为声波具有______． (3)宇航员在月球上不能利用超声波测定两山之间的距离，是由于______． 【答案】(1)高于20 000 Hz　(2)能量　(3)真空不能传声 【解析】超声波高于人的听觉上限，即高于20 000 Hz；超声波洗涤是利用了超声波具有能量的特性；超声波是声波，而声波的传播需要介质，太空是真空，故不能用超声波测量月球上两座山之间的距离． ( 科学精神与担当 ) 不是老天爷显灵，是建筑师的杰作 驰名中外的北京天坛，是明清两代皇帝祈谷、祈雨、祈天的地方，其中的回音壁、三音石、圜丘三处建筑有非常美妙的声音现象，反映出我国古代高水平的建筑声学。 天坛的回音壁 天坛的圜丘 圜丘反射声的示意图 www.21cnjy.com 精品试卷·第 2 页 （共 2 页） ( 1 ) 学科网（北京）股份有限公司 $