3.4 声波的应用（讲义）物理新教材北师大版八年级上册

本讲义聚焦初中物理“声波的应用”核心知识点，系统梳理声波传递信息（如B超、声呐、倒车雷达）与传递能量（如超声清洗、碎石、雾化）的两大作用，衔接超声、次声的产生及应用场景，构建“作用区分—实例分析—分类判断”的学习支架。 该资料通过“随学随练+题型突破+分层练习”设计，以“成像测距听音=信息，破碎清洗=能量”口诀培养科学思维中的模型建构能力，结合B超、次声预警等实例深化物理观念中的能量观念，课中辅助教师引导学生精准分类，课后助力学生通过基础到创新练习查漏补缺，提升应用能力。

第三章 声现象 第4节 声波的应用 课标要点 1.区分声波传递信息、传递能量两大作用，识记超声、次声各类应用场景。 2.根据现象特征分类判断声波功能，建立场景分类答题逻辑。 3.结合 B 超、超声清洗实例，分析声波振动带来的两种不同效果。 4.合理利用声学技术，规避次声、强噪声对人体伤害。 学习重难点 重点：声波传递信息 / 能量；超声测距医疗、次声灾害预警。 难点：复杂综合场景区分信息、能量两类作用。 知识点 声波的两大作用：传递信息、传递能量 1.传递 ：声波反射携带物体距离、内部状态等数据，人类依靠声波获取情报。 典型实例：人与人交谈、医生听诊、 检查、声呐测海深、汽车倒车雷达、超声波测流速。 2.传递 ：声波持续振动携带能量，能够对物体做功、改变物体状态。 典型实例：超声波清洗首饰、体外击碎肾结石、超声雾化水雾。 特别提醒 只要成像、测距、听声音获取内容 = 传递信息；清洗、破碎、振动做功 = 传递能量。 随学随练 1．下列事例中，属于利用声传递能量的是（     ） A．用超声波给金属工件探伤 B．用声呐系统探知海洋深度 C．消防车利用警笛声提醒其它车辆避让 D．用超声波排除人体内的结石 2．古代常用敲钟的方式来报时、召集人群、发布消息，说明钟声（     ） A．音调高 B．可以传递信息 C．传播速度快 D．可以传递能量 知识点 超声波传递信息典型应用 1.医用 B 超：超声波穿透人体内脏， 形成图像，无辐射，用于脏器、胎儿检查； 2.水下声呐：向水底发射超声，依靠 测算水深、鱼群位置； 3.汽车倒车雷达：检测车尾障碍物距离，语音预警； 4.工业超声探伤：探测金属内部裂纹、孔洞缺陷。 随学随练 3．如图为超声导盲手杖，它可以发射超声波探测人体周围障碍物的情况，并处理成语音信号及时播放出来，提醒盲人行路安全，下列说法中正确的是（　　） A．超声波的频率很低所以人耳听不到 B．该导盲杖对障碍物的定位原理与声呐相同 C．该导盲杖工作时利用了超声波可以传递能量 D．与汽车喇叭声相比，此时超声波的速度更大 4．汽车上的电子防盗报警装置在汽车被撬时能发出尖锐刺耳的报警声，提醒人们车辆被盗，这是利用了声音能够传递________（选填“能量”或“信息”）；“尖锐刺耳”指报警器发出声音的________（选填“音调”“音色”或“响度”）很高。下列超声应用中，利用了超声波传递信息的有________（填序号）：①超声碎石；②超声探伤；③超声洁牙；④声呐探鱼群；⑤超声波清洁眼镜。 知识点 超声波传递能量典型应用 1. 医用体外碎石：高频超声 ，击碎体内结石，随代谢排出体外； 2. 精密物件清洗：超声振动剥离缝隙微小污垢； 3. 超声雾化设备，利用 打散水体形成水雾。 随学随练 5．生活中处处有物理： （1）煮鸡蛋、面条等用水煮，而炸油条、麻花等需要用油炸，这样可以对不同食物提供各自煮熟所需达到的温度，这样选择的原因是因为油和水的________不同。液化石油气是在常温下通过________的方法使气体液化的。 （2）超声碎石已广泛用于医疗上，超声波斜射入人体后类似光一样要发生折射，实验说明：超声波由空气斜射入人体时，折射角大于入射角。如图，进行超声碎石时，超声波进入人时，其入射点应在________（选填“O点的左侧”“O点”“O点的右侧）。 6．超声波型加湿器是利用超声波将水打散成细小的颗粒，再利用风动装置，将这些小颗粒吹到空气中，以改善室内湿度的一种装置，它说明超声波能够传递_____；通过B超可获得人体内脏各器官的各种切面图形，这说明超声波可以传递_____；用超声波清洗眼镜是利用了声波传递______。 知识点 次声波产生、用途与危害 1.产生来源：地震、火山喷发、海啸、大型爆炸； 2.实用价值：监测次声波信号，提前预判 ，降低人员财产损失； 3.人体危害：高强度次声波震动内脏，引发恶心、器官损伤。 特别提醒 次声波无法用于成像、清洗，仅用于地质灾害监测，和超声波应用完全区分。 随学随练 7．次声波虽然无法被人耳直接感知，但因其传播距离远、穿透力强，能为人类提供应用价值。下列关于声音的事例中，应用了次声波的是（　　） A．B超查看胎儿的发育情况 B．金属探伤仪检测金属零件有无裂纹 C．用声音清洗手表 D．通过声音预报海啸 8．蝙蝠在空中停留时，翅膀每分钟扇动600次，则翅膀振动的频率为_____ Hz；台风、地震等自然灾害常伴随有___（选填“超声波”或“次声波”）产生，因此可以用仪器监测自然灾害。这种声波_____（选填“能”或“不能”）在真空中传播。 题型 声波信息 / 能量分类判断题 解题技巧 1.快速判定口诀：成像测距听音 = 信息；破碎清洗 = 能量； 2.举例子排除混淆选项。 活学活用 9．下列事例中，属于利用声传递信息的是（     ） A．超声波清洗眼镜 B．用声呐探测海洋鱼群 C．超声波治疗结石 D．超声波雾化机 10．下列事例中，主要利用了声传递能量的是（　　） A．用超声波清洗手表 B．用次声波预报海啸 C．用超声波检测锅炉有无裂纹 D．医生用B超查看胎儿的发育情况 题型 超声波医疗、交通应用题 解题技巧 B 超、雷达统一归为传递信息，核心关键词：反射、测距、成像。 活学活用 11．医院里的“B超”实际上是利用了____________波来观察人体内部，从而进行诊断和治疗。自然灾害发生时，一般会产生____________波，这种“声波”强度大的时候，人的平衡器官的功能会受到破坏，从而产生恶心、眩晕等症状，严重的会造成内脏出血，危及生命。 12．声音在生活中有许多应用，驾驶员利用“倒车雷达”发出的________来判断车与物体间的距离，这说明声音可以传递________（选填“信息”或“能量”）。如果以后我们登陆月球，在月球上开车，这种“倒车雷达”就不灵了，原因是声音________________________。 题型 超声能量说理题 解题技巧 标准答题模板：超声波携带能量，振动使污垢 / 结石脱落碎裂。 活学活用 13．下列实例中，不是利用声传递信息的是（     ） A．利用超声波除去人体内的结石 B．医生通过听诊器给病人诊病 C．利用超声波给金属工件探伤 D．利用声呐系统探测海洋鱼群 14．有一种超声波喷雾降温扇，它的原理就是利用超声波振荡将水雾化，说明超声波可以传递______（选填“信息”或“能量”），此过程______（填“属于”、“不属于”）物态变化；水雾送到风扇前方，通过风扇的风力向前送出，迅速______（物态变化名称），______（选填“吸收”或“放出”）热量，达到急剧降温的效果。 题型 次声波简答填空题 解题技巧 来源地质活动；用途灾害预警；危害损伤内脏。 活学活用 15．《曹刿论战》中曹刿善于利用鼓声，鼓声是由于鼓面__________产生的。学校定期会进行防震安全疏散演练，地震时产生的__________（选填“超声波”或“次声波”）会对人的健康产生危害。 16．地震时会产生次声波。有些远离地震中心的动物可以接收到次声波，并有所反应。查阅资料，了解在远离地震中心的地方能感觉到地震的有哪些动物。 题型 多场景综合探究题 解题技巧 题干分多个场景，逐条标注信息、能量两类作用。 活学活用 17．阅读短文并回答下列问题： 人能够听到声音的频率范围是从20Hz到20000 Hz。低于20Hz的声音叫次声波，高于20000Hz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，产生强冲击力的微小水柱，它不断冲击物件的表面，使物件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__________； （4）日常生活中超声波还有哪些应用，举出一例：____________________。 18．阅读短文，回答问题： 超声波及其应用 人能够听到声音的频率范围从20Hz到20000Hz。低于20Hz的声音叫次声波，高于20000Hz的声音叫超声波。超声波具有许多奇异特性：①空化效应，超声波能在水中产生气泡，气泡爆破释放出高能量，产生强冲击力的微小水柱，它不断冲击物件的表面，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。②传播特性，它的波长短，在均匀介质中能够定向直线传播，在传播中遇到障碍物时会有一部分被反射回来形成回声；根据这一特性可以进行超声探伤、测厚、测距、医学诊断等。 （1）人耳__________（填“能”或“不能”）听到超声波，是因为超声波的频率大于__________Hz，超声波传播中遇到障碍物时_________（填“会”或“不会”）有一部分被反射回来，超声波能够清洗物件是因为声波具有___________； （2）利用超声波探测海底深度是利用了超声波_______________的作用（填“传递信息”或“具有能量”）若声音在海水中的传播速度为1500m/s，利用回声定位原理从海面竖直向海底发射超声波，到接收回声所用时间为1s，那么该处海洋的深度是___________m。 基础通关 1．“B超”是利用超声波来诊断病情的，但人们却听不到它发出的声音，这是因为（     ） A．超声波无法在空气中传播 B．超声波的频率小于人耳能听到的声音频率范围 C．超声波的声音太弱，人耳感觉不到 D．超声波的频率大于人耳能听到的声音频率范围 2．下列实例中，主要利用声波传递信息的是（　　） A．超声波清洗眼镜、碗筷 B．超声波加工高硬度工件 C．病人做“B超”检查，利用声呐测海深 D．超声波排除人体内的结石及碎石 3．声能够传递信息和能量 。下面事例中，主要利用声传递能量的是（    ） A．利用超声波给金属工件探伤 B．医生通过听诊器给病人诊病 C．通过声学仪器接收到的次声波等信息判断地震的方位和强度 D．利用超声波加湿器湿润空气 4．下列发声体发出的声音，人们能听到的是（     ） A．迎风飘扬的旗帜（约） B．医院的B超 C．蝴蝶飞行时扑翅（约） D．地震产生的声波 5．下列关于声的利用，与其他不同类的是（     ） A．渔民利用声呐探测鱼群位置 B．医生用B超检查患者的身体情况 C．超声波加湿器将水雾化以加湿空气 D．超声导盲杖帮助视障人士探测障碍物 6．海豚发声频率范围非常大，当海豚发出了80000Hz的声音时，此声音属于___________声波，这种声音人耳___________（填“能”或“不能”）听到：海豚会利用回声寻找沙丁鱼群，说明声音可以传递___________。 7．金秋文艺汇演中，同学们能辨别出听到的是“编钟声”而不是“鼓声”，同学们是根据声音的______来判别的；午休时小明同学戴上耳塞睡觉，是在______控制噪声；汽车上的倒车雷达是利用超声波工作的，说明声波可以传递______。 8．某款电动声波牙刷工作时每分钟振动30000次，该牙刷振动发出的声波频率为________Hz，该声波________（选填“是”或“不是”）超声波。 9．在学习声学时，实验小组做了如下实验： （1）如图所示，将正在发声的音叉放入水中，能观察到音叉周围溅起许多水花，这说明发声的音叉正在___________。 （2）如图所示，随着抽气机不断向罩外抽气，听到罩内闹钟铃声的___________（选填“响度”、“音调”或“音色”）在不断变小。由此可推理：若将罩内的空气完全抽空则不能听到铃声，即可得出的结论是___________。 （3）如图所示，将钢尺压在桌面上伸出一部分，改变钢尺伸出桌面的长度，用相同力度拨动则钢尺发出声音的___________不同（选填“音调”、“响度”或“音色”）； （4）如图所示，将点燃的蜡烛放在扬声器的前方，可以看到烛焰随着音乐的节奏晃动，说明声音可以传递___________（选填“信息”或“能量”）。 10．中国的汽车无人驾驶技术在全世界遥遥领先。普通汽车装有倒车雷达，但是倒车雷达探测距离较近，所以科学家换成了更先进的激光雷达。激光雷达通过发射激光，遇到障碍物时激光反射回来，雷达接收到反射的激光，进而进行一系列操作。根据材料计算下列问题： （1）普通汽车的倒车雷达使用的是_____（选填“超声波”或“次声波”）传递信息； （2）某款无人驾驶汽车静止时，通过激光雷达向前发出一束激光，经收到回波，则汽车距离前方障碍物多远？（光速取） （3）将该款汽车的激光雷达换成声波雷达，若汽车以的速度匀速行驶，车前突然出现一个障碍物，声波雷达立刻启动，经过0.2s雷达接收到反射的声波开始报警，则雷达报警时，汽车距离障碍物还有多远？（人看见障碍物所需时间忽略不计，声速取340m/s） （4）请说出一条激光雷达的优点或缺点：_________________________________。 素养提升 11．利用声呐系统测绘某江域水底的形状。无人船经过该江域水平面的、、、、五个位置时，向水底定向发射超声波，测得回收信号的时间分别为、、、、。可推算出该江域水底的大致形状是（　　） A． B． C． D． 12．有一种电动牙刷，它能发出超声波，直达牙刷毛刷不到的地方，这样刷牙既干净又舒服。关于电动牙刷，下列说法正确的是（     ） A．刷牙时该牙刷也会发出“嗡嗡声”，故人能听到超声波 B．振动频率高于20000BD的声波称为超声波 C．用该电动牙刷刷牙时，其发出的超声波能够传递能量 D．超声波不能称为声，因为其不是由物体的振动产生的 13．图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。已知感应器距测高台的高度为2.5m，空气中的声速取340m/s，则该同学的身高为_________m。 14．如图甲一种身高测量仪，其顶部的感应器竖直向下发射______（选填“超声波”或“次声波”）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。已知感应器距测高台的高度为，空气中的声速取，则该同学的身高为______m，说明声音能传递______；在某广场的一个监测仪（图乙）上看到显示的数字，请你替它补上单位：54.4______，利用噪声监测仪______（填“能”或“不能”）减弱噪声。 15．海洋有着丰富的资源，某科考队员驾驶探测船，5min内匀速直线行驶了2400m后到达目的地，到达目的地后用超声测距仪向海底垂直发射超声波进行探测，1s后接收到返回的波，如图所示，已知海水中超声波的传播速度为1500m/s，求： （1）从物理知识角度，用超声测距仪向海底垂直发射超声波进行探测，说明声波能传递______。 （2）探测船行驶时的速度； （3）此处海水的深度。 迁移创新 16．火车进入隧道前要鸣笛。一列总长为300m的火车以108km/h的速度匀速穿过一条隧道时，坐在火车上的小明测出自己通过隧道的时间为90s。下列说法正确的是（　　） A．相对于隧道，小明是静止的 B．隧道周围的人听到火车的鸣笛声就知道火车来了，这利用了声音能传递能量 C．火车从驶入隧道到全部离开隧道所用时间为90s D．火车全部在隧道内的时间为80s 17．阅读下面的短文，并回答问题 潜艇的“耳目”——声呐 声呐能够向水中发射声波，假如某一声呐发出的声波的频率在5kHz~40kHz，由于这种声波的频率较高，可以形成较强指向性，声波在水中传播时，如果遇到潜艇、水雷、鱼群等目标就会被反射回来，反射回来的声波被声呐接收，根据声信号往返时间可以确定目标的距离。 声呐发出声波碰到的目标如果是运动的，反射回来的声波（下称“回声”）的音调就会有所变化。它的变化规律是：如果回声的音调变高，说明目标正向声呐靠拢；如果回声的音调变低，说明目标远离声呐，请回答以下问题： （1）超声波根据声信号往返时间可以确定目标的距离，说明声音能够传递________。 （2）下列哪种动物能发出与声呐相同的波（　　） A．大象 B．狗 C．蝙蝠 D．猫 （3）人耳能够听到该声呐发出的声波的频率范围是________kHz到________kHz。 （4）①如果停在海水中的潜艇A发出的声波信号在10s内接收到经B潜艇反射回来的信号，且信号频率不变，潜艇B与潜艇A的距离s1是________km。（设声波在海水中传播速度为1500m/s） ②停在海水中的潜艇A继续监控潜艇B，突然接到潜艇B反射回来的声波频率是变低的，且测出潜艇B的速度是20m/s，方向始终在潜艇A、B的连线上，经一分钟后潜艇B与潜艇A的距离为________km。 （5）一艘科考船行驶在某海域，并对该海域的海底形状利用声呐系统进行了测绘：在经过该海域水平面等间距的A、B、C、D、E五个位置时，向海底定向发射超声波，测得回收信号的时间分别为0.30s、0.16s、0.30s、0.14s、0.30s。根据时间，求出海底与海平面的距离，就可以绘出海底的大致形状，则该海域海底的大致形状如图（　　） A． B． C． D． 学科网（北京）股份有限公司1 / 10 学科网（北京）股份有限公司 $ 第三章 声现象 第4节 声波的应用 课标要点 1.区分声波传递信息、传递能量两大作用，识记超声、次声各类应用场景。 2.根据现象特征分类判断声波功能，建立场景分类答题逻辑。 3.结合 B 超、超声清洗实例，分析声波振动带来的两种不同效果。 4.合理利用声学技术，规避次声、强噪声对人体伤害。 学习重难点 重点：声波传递信息 / 能量；超声测距医疗、次声灾害预警。 难点：复杂综合场景区分信息、能量两类作用。 知识点 声波的两大作用：传递信息、传递能量 1.传递信息：声波反射携带物体距离、内部状态等数据，人类依靠声波获取情报。 典型实例：人与人交谈、医生听诊、B 超检查、声呐测海深、汽车倒车雷达、超声波测流速。 2.传递能量：声波持续振动携带能量，能够对物体做功、改变物体状态。 典型实例：超声波清洗首饰、体外击碎肾结石、超声雾化水雾。 特别提醒 只要成像、测距、听声音获取内容 = 传递信息；清洗、破碎、振动做功 = 传递能量。 随学随练 1．下列事例中，属于利用声传递能量的是（     ） A．用超声波给金属工件探伤 B．用声呐系统探知海洋深度 C．消防车利用警笛声提醒其它车辆避让 D．用超声波排除人体内的结石 【答案】D 【详解】A．超声波探伤是获取工件内部是否有损伤的信息，属于声传递信息，故A不符合题意； B．声呐探海洋深度是获取深度信息，属于声传递信息，故B不符合题意； C．警笛声提醒避让是传递避让信号信息，属于声传递信息，故C不符合题意； D．超声波排除人体内结石，是利用声的能量将结石击碎，属于声传递能量，故D符合题意。 故选D。 2．古代常用敲钟的方式来报时、召集人群、发布消息，说明钟声（     ） A．音调高 B．可以传递信息 C．传播速度快 D．可以传递能量 【答案】B 【详解】声音可以传递能量和信息，敲钟时，人们听到钟声知道被召集，说明钟声可以传递信息；声速仅与介质种类、温度有关，与响度无关，音调与频率有关，无法判定音调的变化，故B符合题意，ACD不符合题意。 故选B。 知识点 超声波传递信息典型应用 1.医用 B 超：超声波穿透人体内脏，反射形成图像，无辐射，用于脏器、胎儿检查； 2.水下声呐：向水底发射超声，依靠回声测算水深、鱼群位置； 3.汽车倒车雷达：检测车尾障碍物距离，语音预警； 4.工业超声探伤：探测金属内部裂纹、孔洞缺陷。 随学随练 3．如图为超声导盲手杖，它可以发射超声波探测人体周围障碍物的情况，并处理成语音信号及时播放出来，提醒盲人行路安全，下列说法中正确的是（　　） A．超声波的频率很低所以人耳听不到 B．该导盲杖对障碍物的定位原理与声呐相同 C．该导盲杖工作时利用了超声波可以传递能量 D．与汽车喇叭声相比，此时超声波的速度更大 【答案】B 【详解】A．超声波的频率高于20000Hz，频率很高，超过人耳听觉上限，所以人耳听不到，故A错误； B．声呐是利用超声波的回声定位探测目标，该导盲杖同样发射超声波、接收障碍物反射的回波来确定障碍物位置，原理和声呐一致，故B正确； C．导盲杖获取障碍物位置信息，是利用超声波传递信息，故C错误； D．声速只和介质、温度有关，在相同空气环境里，超声波、汽车喇叭的可听声传播速度相等，故D错误。 故选B。 4．汽车上的电子防盗报警装置在汽车被撬时能发出尖锐刺耳的报警声，提醒人们车辆被盗，这是利用了声音能够传递________（选填“能量”或“信息”）；“尖锐刺耳”指报警器发出声音的________（选填“音调”“音色”或“响度”）很高。下列超声应用中，利用了超声波传递信息的有________（填序号）：①超声碎石；②超声探伤；③超声洁牙；④声呐探鱼群；⑤超声波清洁眼镜。 【答案】 信息 音调 ②④ 【详解】[1]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，传递车辆被盗的信息，这是利用了声音可以传递信息的特点。 [2]音调是声音的高低，“尖锐刺耳”是指声音的音调高。 [3]超声碎石：利用超声波的高能量，将结石击碎成小块，便于排出体外，则①属于超声波传递能量；超声探伤：利用超声波的反射和回波原理，通过发射超声波并接收其反射信号来确定金属内部是否有缺陷的信息，则②属于超声波传递信息；超声洁牙：利用了的高频振动能量，故③属于超声波传递能量；声呐探鱼群：利用超声波的反射，获得鱼群位置的信息，故④属于超声波传递信息；超声波清洁眼镜：利用了超声波可以传递能量，故⑤属于超声波传递能量。故利用了超声波传递信息的有②④。 知识点 超声波传递能量典型应用 1. 医用体外碎石：高频超声振动，击碎体内结石，随代谢排出体外； 2. 精密物件清洗：超声振动剥离缝隙微小污垢； 3. 超声雾化设备，利用振动打散水体形成水雾。 随学随练 5．生活中处处有物理： （1）煮鸡蛋、面条等用水煮，而炸油条、麻花等需要用油炸，这样可以对不同食物提供各自煮熟所需达到的温度，这样选择的原因是因为油和水的________不同。液化石油气是在常温下通过________的方法使气体液化的。 （2）超声碎石已广泛用于医疗上，超声波斜射入人体后类似光一样要发生折射，实验说明：超声波由空气斜射入人体时，折射角大于入射角。如图，进行超声碎石时，超声波进入人时，其入射点应在________（选填“O点的左侧”“O点”“O点的右侧）。 【答案】（1） 沸点 压缩体积；（2）O点的左侧 【详解】（1）[1]煮鸡蛋、面条等用水煮，而炸油条、麻花等需要用油炸，这样可以对不同食物提供各自煮熟所需达到的温度。因为水沸腾时温度保持在沸点不变，油沸腾时的温度（沸点）比水高，不同食物煮熟所需温度不同，所以这样选择的原因是油和水的沸点不同。 [2]使气体液化有两种方法：降低温度和压缩体积。液化石油气是在常温下通过压缩体积的方法使气体液化的，这样可以在常温下储存和运输。 （2）已知超声波由空气斜射入人体时，折射角大于入射角。进行超声碎石时，要使超声波能够射向体内结石，即折射光线要射向体内结石，根据折射角大于入射角可知，其入射点应在O点的左侧。 6．超声波型加湿器是利用超声波将水打散成细小的颗粒，再利用风动装置，将这些小颗粒吹到空气中，以改善室内湿度的一种装置，它说明超声波能够传递_____；通过B超可获得人体内脏各器官的各种切面图形，这说明超声波可以传递_____；用超声波清洗眼镜是利用了声波传递______。 【答案】 能量 信息 能量 【详解】[1]对于超声波型加湿器，它利用超声波将水打散成细小颗粒，体现了超声波能够传递能量。 [2]B超获得人体内脏各器官的切面图形，是通过超声波获取人体内部的情况，属于传递信息。 [3]用超声波清洗眼镜，是利用超声波使污垢振动脱离，利用了声波传递能量。 知识点 次声波产生、用途与危害 1.产生来源：地震、火山喷发、海啸、大型爆炸； 2.实用价值：监测次声波信号，提前预判地质灾害，降低人员财产损失； 3.人体危害：高强度次声波震动内脏，引发恶心、器官损伤。 特别提醒 次声波无法用于成像、清洗，仅用于地质灾害监测，和超声波应用完全区分。 随学随练 7．次声波虽然无法被人耳直接感知，但因其传播距离远、穿透力强，能为人类提供应用价值。下列关于声音的事例中，应用了次声波的是（　　） A．B超查看胎儿的发育情况 B．金属探伤仪检测金属零件有无裂纹 C．用声音清洗手表 D．通过声音预报海啸 【答案】D 【详解】A．B超查看胎儿的发育情况，利用的是超声波，因为超声波能够成像，可清晰显示胎儿的情况，故A不符合题意； B．金属探伤仪检测金属零件有无裂纹，运用的是超声波，超声波可以穿透金属等材料，根据反射情况判断内部是否有裂纹，故B不符合题意； C．用声音清洗手表，是利用超声波的能量，使污垢脱离手表，属于超声波的应用，故C不符合题意； D．海啸、地震等自然灾害发生时会产生次声波，通过监测次声波可以预报海啸，故D符合题意。 故选D。 8．蝙蝠在空中停留时，翅膀每分钟扇动600次，则翅膀振动的频率为_____ Hz；台风、地震等自然灾害常伴随有___（选填“超声波”或“次声波”）产生，因此可以用仪器监测自然灾害。这种声波_____（选填“能”或“不能”）在真空中传播。 【答案】 10 次声波 不能 【详解】[1]蝙蝠翅膀每分钟扇动600次，则翅膀振动的频率 [2][3]次声波的振动频率低于20Hz，台风、地震等自然灾害常伴随有次声波产生，声音的传播需要介质，这种声波不能在真空中传播。 题型 声波信息 / 能量分类判断题 解题技巧 1.快速判定口诀：成像测距听音 = 信息；破碎清洗 = 能量； 2.举例子排除混淆选项。 活学活用 9．下列事例中，属于利用声传递信息的是（     ） A．超声波清洗眼镜 B．用声呐探测海洋鱼群 C．超声波治疗结石 D．超声波雾化机 【答案】B 【详解】A．超声波清洗眼镜，是利用声音对物体做功去除污垢，属于声音传递能量，故A不符合题意； B．用声呐探测海洋鱼群，是通过回声获取鱼群的位置等信息，属于声音传递信息，故B符合题意； C．超声波治疗结石，是利用声音对物体做功击碎结石，属于声音传递能量，故C不符合题意； D．超声波雾化机，是利用声音对物体做功将水振为小液滴，属于声音传递能量，故D不符合题意。 故选B。 10．下列事例中，主要利用了声传递能量的是（　　） A．用超声波清洗手表 B．用次声波预报海啸 C．用超声波检测锅炉有无裂纹 D．医生用B超查看胎儿的发育情况 【答案】A 【详解】A．超声波清洗手表时利用声的振动能量去除污垢，属于声传递能量，故A正确； B．次声波预报海啸是通过次声波获取灾害预警信息，属于声传递信息，故B错误； C．超声波检测锅炉裂纹是通过超声回波获取锅炉内部结构信息，属于声传递信息，故C错误； D．医生用B超查看胎儿发育是通过超声获取胎儿生长状态信息，属于声传递信息，故D错误。 故选A。 题型 超声波医疗、交通应用题 解题技巧 B 超、雷达统一归为传递信息，核心关键词：反射、测距、成像。 活学活用 11．医院里的“B超”实际上是利用了____________波来观察人体内部，从而进行诊断和治疗。自然灾害发生时，一般会产生____________波，这种“声波”强度大的时候，人的平衡器官的功能会受到破坏，从而产生恶心、眩晕等症状，严重的会造成内脏出血，危及生命。 【答案】 超声 次声 【详解】超声波能够传递信息，医院里的“B超”实际上是利用了超声波来观察人体内部，从而进行诊断和治疗； 地震、海啸等自然灾害发生时，一般会产生次声波，强大的次声波会使人的平衡器官受到破坏。 12．声音在生活中有许多应用，驾驶员利用“倒车雷达”发出的________来判断车与物体间的距离，这说明声音可以传递________（选填“信息”或“能量”）。如果以后我们登陆月球，在月球上开车，这种“倒车雷达”就不灵了，原因是声音________________________。 【答案】 超声波 信息 不能在真空中传播 【详解】倒车雷达依靠超声波反射实现测距；通过声波获取车与障碍物的距离参数，是利用声音传递信息的特性；月球表面为真空环境，声音传播需要介质，真空无法传声，因此倒车雷达不能正常工作。 题型 超声能量说理题 解题技巧 标准答题模板：超声波携带能量，振动使污垢 / 结石脱落碎裂。 活学活用 13．下列实例中，不是利用声传递信息的是（     ） A．利用超声波除去人体内的结石 B．医生通过听诊器给病人诊病 C．利用超声波给金属工件探伤 D．利用声呐系统探测海洋鱼群 【答案】A 【详解】A．超声波除去人体内的结石，是利用超声波的振动能量将结石击碎，属于声传递能量，不是利用声传递信息，故A符合题意； B．听诊器诊病是通过接收人体内部的声音特征，判断身体的健康状况，属于声传递信息，故B不符合题意； C．超声波探伤是通过超声波反射的情况，判断金属工件内部是否有缺陷，属于声传递信息，故C不符合题意； D．声呐探测鱼群是通过反射的超声波获取鱼群的位置、分布信息，属于声传递信息，故D不符合题意。 故选A。 14．有一种超声波喷雾降温扇，它的原理就是利用超声波振荡将水雾化，说明超声波可以传递______（选填“信息”或“能量”），此过程______（填“属于”、“不属于”）物态变化；水雾送到风扇前方，通过风扇的风力向前送出，迅速______（物态变化名称），______（选填“吸收”或“放出”）热量，达到急剧降温的效果。 【答案】 能量 不属于 汽化 吸收 【详解】[1][2]超声波喷雾降温扇是通过超声波振动时具有能量，将水滴击打成为非常小的雾滴，在风扇转动时喷出；此过程中水的状态不变，不属于物态变化。 [3][4]喷雾可以增加空气中的水分，风扇吹风加快了空气的流动速度，从而加快了水分的蒸发，使液态的水变为气态的水蒸气，发生汽化现象。蒸发要从周围物体中吸收热量，从而达到降温的目的。 题型 次声波简答填空题 解题技巧 来源地质活动；用途灾害预警；危害损伤内脏。 活学活用 15．《曹刿论战》中曹刿善于利用鼓声，鼓声是由于鼓面__________产生的。学校定期会进行防震安全疏散演练，地震时产生的__________（选填“超声波”或“次声波”）会对人的健康产生危害。 【答案】 振动 次声波 【详解】[1]因为声音是由物体的振动产生的，所以鼓声是由于鼓面振动产生的。 [2]地震产生的声波振动频率低，人耳不能听到，属于次声波。 16．地震时会产生次声波。有些远离地震中心的动物可以接收到次声波，并有所反应。查阅资料，了解在远离地震中心的地方能感觉到地震的有哪些动物。 【答案】牛、马、狗、猫、鸡、老鼠、蛇、鸽子等等 【详解】如牛，马，驴出现少食，惊恐；猪，羊，兔显得严重不安，鸡飞狗叫，蛇鼠出洞，猫儿乱跑，燕子飞走，黄鼠狼搬家等等，这一切都预示着地震即将发生。 题型 多场景综合探究题 解题技巧 题干分多个场景，逐条标注信息、能量两类作用。 活学活用 17．阅读短文并回答下列问题： 人能够听到声音的频率范围是从20Hz到20000 Hz。低于20Hz的声音叫次声波，高于20000Hz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，产生强冲击力的微小水柱，它不断冲击物件的表面，使物件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__________； （4）日常生活中超声波还有哪些应用，举出一例：____________________。 【答案】（1）高于20000 Hz；（2）能量；（3）真空不能传声；（4）B超/超声波洁牙/倒车雷达 【详解】（1）题干明确给出定义：高于20000Hz的声音叫作超声波，直接可得结论。 （2）声波可以传递信息也可以传递能量，超声波清洗污垢是利用声波的能量剥离污垢。 （3）声音传播需要介质，真空不能传声，月球表面没有空气，是真空环境，超声波无法传播。 （4）生活中利用超声波的实例很多，利用超声波传递信息的有B超、倒车雷达，利用超声波传递能量的有超声碎结石等，任举一例即可。 18．阅读短文，回答问题： 超声波及其应用 人能够听到声音的频率范围从20Hz到20000Hz。低于20Hz的声音叫次声波，高于20000Hz的声音叫超声波。超声波具有许多奇异特性：①空化效应，超声波能在水中产生气泡，气泡爆破释放出高能量，产生强冲击力的微小水柱，它不断冲击物件的表面，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。②传播特性，它的波长短，在均匀介质中能够定向直线传播，在传播中遇到障碍物时会有一部分被反射回来形成回声；根据这一特性可以进行超声探伤、测厚、测距、医学诊断等。 （1）人耳__________（填“能”或“不能”）听到超声波，是因为超声波的频率大于__________Hz，超声波传播中遇到障碍物时_________（填“会”或“不会”）有一部分被反射回来，超声波能够清洗物件是因为声波具有___________； （2）利用超声波探测海底深度是利用了超声波_______________的作用（填“传递信息”或“具有能量”）若声音在海水中的传播速度为1500m/s，利用回声定位原理从海面竖直向海底发射超声波，到接收回声所用时间为1s，那么该处海洋的深度是___________m。 【答案】（1） 不能 20000 会 能量；（2） 传递信息 750 【详解】（1）[1][2]人耳不能听到超声波，因为短文明确 “高于20000Hz 的声音叫超声波”，而人耳能听到的频率范围是20Hz到20000Hz，所以超声波频率超出人耳听觉范围。 [3]短文提到超声波 “在传播中遇到障碍物时会有一部分被反射回来形成回声”。 [4]短文指出超声波的 “空化效应” 是通过释放高能量冲击物件，说明声波具有能量。 （2）[1]探测深度是通过回声获取海底的位置信息，属于利用超声波“传递信息”的特点。 [2]回声定位中，超声波从海面到海底再返回海面的总时间是 1s，因此超声波从海面到海底的时间为 则该处海洋的深度 基础通关 1．“B超”是利用超声波来诊断病情的，但人们却听不到它发出的声音，这是因为（     ） A．超声波无法在空气中传播 B．超声波的频率小于人耳能听到的声音频率范围 C．超声波的声音太弱，人耳感觉不到 D．超声波的频率大于人耳能听到的声音频率范围 【答案】D 【详解】人耳听觉频率范围为，超声波是频率高于的声波。 A．超声波属于声波，能在空气中传播，故A不符合题意； BD．超声波频率大于人耳听觉频率上限，人耳听不到声音，故B不符合题意，D符合题意； C．人听不到超声波是因为其频率不在人耳听觉范围内，和响度大小无关，故C不符合题意。 故选D。 2．下列实例中，主要利用声波传递信息的是（　　） A．超声波清洗眼镜、碗筷 B．超声波加工高硬度工件 C．病人做“B超”检查，利用声呐测海深 D．超声波排除人体内的结石及碎石 【答案】C 【详解】A．超声波清洗眼镜、碗筷是利用超声波的振动使污垢脱落，是利用声波传递能量，故A不符合题意； B．超声波加工高硬度工件是利用超声波的能量对工件进行切割、打磨，是利用声波传递能量，故B不符合题意； C．病人做“B超”检查和利用声呐测海深都是通过声波反射获取信息，是利用声波传递信息，故C符合题意； D．超声波碎石是利用超声波的能量将结石震碎，是利用声波传递能量，故D不符合题意。 故选C。 3．声能够传递信息和能量 。下面事例中，主要利用声传递能量的是（    ） A．利用超声波给金属工件探伤 B．医生通过听诊器给病人诊病 C．通过声学仪器接收到的次声波等信息判断地震的方位和强度 D．利用超声波加湿器湿润空气 【答案】D 【详解】A．超声波探伤是通过超声波获取工件内部是否有缺陷的信息，属于传递信息，故A不符合题意； B．听诊器诊病是通过声音获取病人的健康信息，属于传递信息，故B不符合题意； C．通过次声波判断地震信息，也是获取相关消息，属于传递信息，故C不符合题意； D．超声波加湿器是利用超声波的能量将水打散为细小雾滴来湿润空气，声对水做功改变了水的状态，主要利用声传递能量，故D符合题意。 故选D。 4．下列发声体发出的声音，人们能听到的是（     ） A．迎风飘扬的旗帜（约） B．医院的B超 C．蝴蝶飞行时扑翅（约） D．地震产生的声波 【答案】A 【详解】人耳的听觉范围是20Hz-20000Hz，低于20Hz叫次声波，人听不到，高于20000Hz叫超声波，人听不到。 A．迎风飘扬的旗帜（约），此频率在人耳的听觉范围内，可以听到，故A符合题意； B．医院的B超，使用的是超声波，超出了人耳的听觉范围，听不到，故B不符合题意； C．蝴蝶飞行时扑翅（约2﹣3Hz），低于人耳的听觉范围，为次声波，人耳听不到，故C不符合题意； D．地震产生的声波（10 Hz），低于人耳的听觉范围，为次声波，人耳听不到，故D不符合题意。 故选A。 5．下列关于声的利用，与其他不同类的是（     ） A．渔民利用声呐探测鱼群位置 B．医生用B超检查患者的身体情况 C．超声波加湿器将水雾化以加湿空气 D．超声导盲杖帮助视障人士探测障碍物 【答案】C 【详解】ABD.利用声传递信息是通过声音获取目标的位置、状态等相关信息，声呐探测鱼群、B超检查身体、超声导盲杖探障碍物，都属于这类应用； C.利用声传递能量是依靠声波携带的能量完成物理作用，超声波加湿器是利用超声波的振动能量将水打碎雾化，属于声传递能量的应用，和另外三个选项类别不同。 故选C。 6．海豚发声频率范围非常大，当海豚发出了80000Hz的声音时，此声音属于___________声波，这种声音人耳___________（填“能”或“不能”）听到：海豚会利用回声寻找沙丁鱼群，说明声音可以传递___________。 【答案】超 ；不能 ；信息 【详解】由超声波定义可知，频率高于20000Hz的声波为超声波，80000Hz大于20000Hz，故属于超声波；因人耳听觉频率范围是20Hz~20000Hz，该声音频率超出人耳听觉范围，故人耳不能听到；海豚利用回声判断沙丁鱼群的位置，说明声音可以传递信息。 7．金秋文艺汇演中，同学们能辨别出听到的是“编钟声”而不是“鼓声”，同学们是根据声音的______来判别的；午休时小明同学戴上耳塞睡觉，是在______控制噪声；汽车上的倒车雷达是利用超声波工作的，说明声波可以传递______。 【答案】音色 ；人耳处 ；信息 【详解】由不同发声体的音色存在差异，可知辨别不同乐器发声的依据为音色； 戴耳塞可阻止噪声进入人耳，属于在人耳处减弱噪声； 倒车雷达利用超声波获取障碍物信息，说明声波可以传递信息。 8．某款电动声波牙刷工作时每分钟振动30000次，该牙刷振动发出的声波频率为________Hz，该声波________（选填“是”或“不是”）超声波。 【答案】 500 ；不是 【详解】牙刷振动的频率为 因超声波频率高于20000Hz，故该声波不是超声波。 9．在学习声学时，实验小组做了如下实验： （1）如图所示，将正在发声的音叉放入水中，能观察到音叉周围溅起许多水花，这说明发声的音叉正在___________。 （2）如图所示，随着抽气机不断向罩外抽气，听到罩内闹钟铃声的___________（选填“响度”、“音调”或“音色”）在不断变小。由此可推理：若将罩内的空气完全抽空则不能听到铃声，即可得出的结论是___________。 （3）如图所示，将钢尺压在桌面上伸出一部分，改变钢尺伸出桌面的长度，用相同力度拨动则钢尺发出声音的___________不同（选填“音调”、“响度”或“音色”）； （4）如图所示，将点燃的蜡烛放在扬声器的前方，可以看到烛焰随着音乐的节奏晃动，说明声音可以传递___________（选填“信息”或“能量”）。 【答案】（1）振动；（2） 响度 真空不能传声；（3）音调；（4）能量 【详解】（1）将发声的音叉放入水中，音叉周围溅起水花，这是把音叉的振动转换为可见的水花现象，说明发声的音叉正在振动，也证明了声音是由物体振动产生的。 （2）[1][2]抽气机向外抽气时，罩内的空气逐渐减少，声音传播的介质变少，听到的铃声响度不断变小；由此推理，若罩内空气完全抽成真空，就无法听到铃声，可得出真空不能传声的结论。 （3）改变钢尺伸出桌面的长度，钢尺振动的频率会发生变化，而音调由频率决定，频率越高音调越高，因此用相同力度拨动时，发出声音的音调不同。 （4）烛焰随着音乐节奏晃动，是因为扬声器发出的声音传递了能量，使烛焰振动，这说明声音可以传递能量。 10．中国的汽车无人驾驶技术在全世界遥遥领先。普通汽车装有倒车雷达，但是倒车雷达探测距离较近，所以科学家换成了更先进的激光雷达。激光雷达通过发射激光，遇到障碍物时激光反射回来，雷达接收到反射的激光，进而进行一系列操作。根据材料计算下列问题： （1）普通汽车的倒车雷达使用的是_____（选填“超声波”或“次声波”）传递信息； （2）某款无人驾驶汽车静止时，通过激光雷达向前发出一束激光，经收到回波，则汽车距离前方障碍物多远？（光速取） （3）将该款汽车的激光雷达换成声波雷达，若汽车以的速度匀速行驶，车前突然出现一个障碍物，声波雷达立刻启动，经过0.2s雷达接收到反射的声波开始报警，则雷达报警时，汽车距离障碍物还有多远？（人看见障碍物所需时间忽略不计，声速取340m/s） （4）请说出一条激光雷达的优点或缺点：_________________________________。 【答案】（1）超声波；（2）；（3）；（4）缺点：激光雷达无法探测到透明物体 优点：激光雷达反应速度比超声波雷达更快；激光雷达探测距离更远 【详解】（1）倒车雷达利用超声波遇到障碍物反射的原理来探测距离，次声波频率低于20Hz，无法用于短距离的精准测距，不符合倒车雷达的工作需求。 （2）激光从汽车到障碍物再返回雷达的总时间是，因此激光从汽车到障碍物的单程时间为总时间的一半，即 根据速度公式，可得汽车到障碍物的距离 （3）0.2s内声波传播的总路程 同时间内汽车向前行驶的距离 声波从雷达发出、碰到障碍物再返回雷达的过程中，声波的总路程等于报警前汽车初始位置到障碍物的距离的2倍减去汽车在0.2s内行驶的距离，因此报警时汽车到障碍物的剩余距离为 （4）略 素养提升 11．利用声呐系统测绘某江域水底的形状。无人船经过该江域水平面的、、、、五个位置时，向水底定向发射超声波，测得回收信号的时间分别为、、、、。可推算出该江域水底的大致形状是（　　） A． B． C． D． 【答案】B 【详解】无人船经过该江域水平面的、、、、五个位置时，向水底定向发射超声波，测得回收信号的时间分别为、、、、，声音的传播速度相同，根据知，时间越长的位置水底越深，所以点最深、然后依次是、、、，由图可知，故正确，不正确。 故选。 12．有一种电动牙刷，它能发出超声波，直达牙刷毛刷不到的地方，这样刷牙既干净又舒服。关于电动牙刷，下列说法正确的是（     ） A．刷牙时该牙刷也会发出“嗡嗡声”，故人能听到超声波 B．振动频率高于20000BD的声波称为超声波 C．用该电动牙刷刷牙时，其发出的超声波能够传递能量 D．超声波不能称为声，因为其不是由物体的振动产生的 【答案】C 【详解】A．超声波的振动频率高于20000Hz，超出人耳听觉范围，人无法听到超声波；牙刷发出的 “嗡嗡声”是人耳能听到的声音，不是超声波。故A错误； B．单位写错，频率单位是Hz（赫兹），不是BD，故B错误； C．超声波可以传递能量，电动牙刷就是利用超声波的能量击碎牙渍、清洁牙齿，说明超声波能传递能量。故C正确； D．声包含超声波、次声波，都是由物体振动产生的，故D错误。 故选C。 13．图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。已知感应器距测高台的高度为2.5m，空气中的声速取340m/s，则该同学的身高为_________m。 【答案】1.65 【详解】因超声波信号从发射到接收为往返过程，超声波从感应器到人的头部的传播时间为该时间的，因此感应器到同学头顶的距离 故该同学的身高 14．如图甲一种身高测量仪，其顶部的感应器竖直向下发射______（选填“超声波”或“次声波”）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。已知感应器距测高台的高度为，空气中的声速取，则该同学的身高为______m，说明声音能传递______；在某广场的一个监测仪（图乙）上看到显示的数字，请你替它补上单位：54.4______，利用噪声监测仪______（填“能”或“不能”）减弱噪声。 【答案】 超声波 1.65 信息 dB/分贝 不能 【详解】因超声波方向性好、反射能力强，适用于回声测距，故感应器发射超声波信号； 感应器到同学头顶的距离 同学的身高 测量身高时通过声音获取了身高信息，说明声音能传递信息； 声音强弱的等级以分贝为单位，故监测仪显示数值的单位为分贝（）； 噪声监测仪仅能监测噪声等级，不能减弱噪声。 15．海洋有着丰富的资源，某科考队员驾驶探测船，5min内匀速直线行驶了2400m后到达目的地，到达目的地后用超声测距仪向海底垂直发射超声波进行探测，1s后接收到返回的波，如图所示，已知海水中超声波的传播速度为1500m/s，求： （1）从物理知识角度，用超声测距仪向海底垂直发射超声波进行探测，说明声波能传递______。 （2）探测船行驶时的速度； （3）此处海水的深度。 【答案】（1）信息；（2）8m/s；（3）750m 【详解】（1）超声波测距仪通过接收返回的声波，获取海底深度的相关情况，说明声波可以传递信息。 （2）行驶时间 速度 （3）超声波从海面发射到接收回波总用时1s，说明超声波从海面传播到海底的时间是总时间的一半，则海水深度 迁移创新 16．火车进入隧道前要鸣笛。一列总长为300m的火车以108km/h的速度匀速穿过一条隧道时，坐在火车上的小明测出自己通过隧道的时间为90s。下列说法正确的是（　　） A．相对于隧道，小明是静止的 B．隧道周围的人听到火车的鸣笛声就知道火车来了，这利用了声音能传递能量 C．火车从驶入隧道到全部离开隧道所用时间为90s D．火车全部在隧道内的时间为80s 【答案】D 【详解】A．小明随火车一起运动，相对于隧道，小明的位置发生变化，所以小明是运动的，故A错误； B．声音能传递信息和能量。隧道周围的人听到火车的鸣笛声就知道火车来了，这是声音传递信息，故B错误； C．火车的速度 小明通过隧道的时间为，则隧道长度 火车从驶入隧道到全部离开，行驶的总路程是 所用时间，故C错误； D．由题可知，火车全部在隧道内时，行驶的路程是 所用时间，故D正确。 故选D。 17．阅读下面的短文，并回答问题 潜艇的“耳目”——声呐 声呐能够向水中发射声波，假如某一声呐发出的声波的频率在5kHz~40kHz，由于这种声波的频率较高，可以形成较强指向性，声波在水中传播时，如果遇到潜艇、水雷、鱼群等目标就会被反射回来，反射回来的声波被声呐接收，根据声信号往返时间可以确定目标的距离。 声呐发出声波碰到的目标如果是运动的，反射回来的声波（下称“回声”）的音调就会有所变化。它的变化规律是：如果回声的音调变高，说明目标正向声呐靠拢；如果回声的音调变低，说明目标远离声呐，请回答以下问题： （1）超声波根据声信号往返时间可以确定目标的距离，说明声音能够传递________。 （2）下列哪种动物能发出与声呐相同的波（　　） A．大象 B．狗 C．蝙蝠 D．猫 （3）人耳能够听到该声呐发出的声波的频率范围是________kHz到________kHz。 （4）①如果停在海水中的潜艇A发出的声波信号在10s内接收到经B潜艇反射回来的信号，且信号频率不变，潜艇B与潜艇A的距离s1是________km。（设声波在海水中传播速度为1500m/s） ②停在海水中的潜艇A继续监控潜艇B，突然接到潜艇B反射回来的声波频率是变低的，且测出潜艇B的速度是20m/s，方向始终在潜艇A、B的连线上，经一分钟后潜艇B与潜艇A的距离为________km。 （5）一艘科考船行驶在某海域，并对该海域的海底形状利用声呐系统进行了测绘：在经过该海域水平面等间距的A、B、C、D、E五个位置时，向海底定向发射超声波，测得回收信号的时间分别为0.30s、0.16s、0.30s、0.14s、0.30s。根据时间，求出海底与海平面的距离，就可以绘出海底的大致形状，则该海域海底的大致形状如图（　　） A． B． C． D． 【答案】（1）信息；（2）C；（3）5 ；20；（4）7.5 ；8.7；（5）B 【详解】（1）根据超声波往返的时间，由速度公式可以确定目标的距离，这说明声音可以传递信息。 （2）声呐发出的声波的频率在，大部分属于超声波，超声波发出的声波人耳接收不到，蝙蝠发出的声波是超声波。故ABD不符合题意，C符合题意。 故选C。 （3）[1][2]人耳只能听到20Hz到20000Hz之间的声音，声呐发出的声波频率大多在之间，因此人耳听到的声呐发出的声波频率为。 （4）[1]由题可知，超声波从潜艇A传到潜艇B的时间为 则潜艇B与潜艇A的距离为 [2]1分钟后，潜艇B行驶的路程为 因为声波频率变低，所以潜艇B是远离潜艇A的，现在两艘潜艇之间的距离为 （5）根据可知，速度一定时，时间越长通过的路程越远，因为 所以，故B符合题意，ACD不符合题意。 故选B。 学科网（北京）股份有限公司1 / 10 学科网（北京）股份有限公司 $