3.4声波的应用 讲义 -2026-2027学年北师大版物理八年级上学期

北师大版（2024）八年级上册3.4声波的应用 【知识点1】声与信息 声音的物理特征有三个：音调，响度，音色． 我们按照一定的规律来改变这三个特征中一种或几种属性，就会使声音带着一定的信息内容传播出去．比如，说话，就是在改变着声音的音调和响度来传播信息．声音是一种纵波，一种波必然有振幅、频率和谐波成分，我们说话的声音就包含了这些成分，所以声音中就有不同的信息．不同的人说同样的话，其声音信息也不同，那是因为人的声带长短粗细，发音方式和共鸣腔位置不同．因而有些人声音尖，有些人声音粗，有些人则有娘娘腔．所以及时说得是同样的话，听多了，我们也能分辨出到底是谁说的．这些都说明声音是包含信息的． 中考一般以选择题或填空题出现，也有时与能量结合出题． 例：我国自主研发的一款超声导盲手杖，它可以发射超声波探测周围5m内障碍物的情况，人耳______（选填“能”或“不能”）听见手杖发出的超声波，经过处理成语音信号及时播放出来，从而达到“以听代视”的效果，导盲手杖应用了超声波可以传递______（选填“能量”或“信息”）。 分析：超声波的振动频率高于20000Hz，不在人耳的听觉频率范围之内。 声可以传递信息和能量。 解析：解：我国自主研发的一款超声导盲手杖，它可以发射超声波探测周围5m内障碍物的情况，人耳不能听见手杖发出的超声波，经过处理成语音信号及时播放出来，从而达到“以听代视”的效果，导盲手杖应用了超声波可以传递信息。 故答案为：不能；信息。 点评：本题考查的是超声波的特点和应用；知道声可以传递信息和能量。 基本的识记内容，不涉及到计算，只有识记、理解． 1.（2025•市中区校级模拟）如图是中国古代的计程车：“计里鼓车”。当车走一里时，车上的木人就敲一下鼓，当车走到十里时，车上的木人就敲一下镯（古代的乐器）。下列有关说法正确的是（　　） A．鼓声是由空气振动产生的 B．人们依据音调的不同，能区分出鼓和镯的声音 C．敲鼓的力度越大，发出的鼓声响度越大 D．根据鼓声和镯声确定行驶路程，利用了声音可以传递能量 【知识点2】声与能量 声音可以传递能量，声波在媒质中传播，一方面使媒质质点在平衡位置附近往复运动，产生动能；另一方面又使媒质产生了压缩和膨胀的疏密过程，使媒质具有形变的势能．这两部分能量之和就是由于声振动使媒质得到的声能量． 中考一般以选择题或填空题出现，也有时与信息结合出题． 例：如图所示，将点燃的蜡烛放在发声喇叭前方，可以看到烛焰随着声音晃动。喇叭的纸盆由于______产生声音，声音通过______传播到烛焰处，烛焰晃动说明声音具有______。 分析：声音是由物体的振动产生的；声音的传播需要介质，真空不能传声；声音能传递信息，也能传递能量。 解析：解：当喇叭发出较强的声音时，可以看到烛焰随着音乐的节奏晃动。喇叭的纸盆由于振动发出声音，声音通过空气传到烛焰处，烛焰的晃动说明声音具有能量。 故答案为：振动；空气；能量。 点评：本题主要考查学生对声与能量的了解和掌握，是一道基础题。 基本的识记内容，不涉及到计算，只有识记、理解． 1.（2024秋•临高县期末）下列声现象中能说明声波传递能量的是（　　） A． 靠超声波发现昆虫 B． 烛焰晃动 C． 利用B超检查 D． 倒车雷达 2.（2024•蓬莱区一模）如图所示，超声波清洁器在清洗眼镜，使用时先向水槽中加水使眼镜完全浸没水中，通电清洁器开始工作。此清洁器工作时人站在旁边能听到“嗞嗞”的声音。下列说法正确的是（　　） A．超声波的音调比人能听到的声音音调低 B．超声波只能在水中传播 C．人听到“嗞嗞”声是超声波 D．超声波能用来清洗物体说明超声波能传递能量 【知识点3】声音的综合利用 （一）声在医疗上的应用 1．中医诊病通过“望、闻、问、切”四个途径，其中“闻”就是听，这是利用声音诊病的最早例子． 2．利用B超或彩超可以更准确地获得人体内部疾病的信息．医生向病人体内发射超声波，同时接收体内脏器的反射波，反射波所携带的信息通过处理后显示在屏幕上．超声探查对人体没有伤害，可以利用超声波为孕妇作常规检查，从而确定胎儿发育状况． 3．药液雾化器 对于咽喉炎、气管炎等疾病，药力很难达到患病的部位．利用超声波的高能量将药液破碎成小雾滴，让病人吸入，能够增进疗效． 4．利用超声波的高能量可将人体内的结石击碎成细小的粉末，从而可以顺畅地排出体外． （二）超声波在工业上的应用 1．利用超声波对钢铁、陶瓷、宝石、金刚石等坚硬物体进行钻孔和切削加工，这种加工的精度和光洁度很高． 2．在工业生产中常常运用超声波透射法对产品进行无损探测．超声波发生器发射出的超声波能够透过被检测的样品，被对面的接收器所接收．如果样品内部有缺陷，超声波就会在缺陷处发生反射，这时对面的接收器便收不到或者不能全部收到发生器发射出的超声波信号．这样就可以在不损伤被检测样品的前提下，检测出样品内部有无缺陷，这种方法叫做超声波探伤． 3．在工业上用超声波清洗零件上的污垢．在放有物品的清洗液中通入超声波，清洗液的剧烈振动冲击物品上的污垢，能够很快清洗干净． （三）声在军事上的应用 1．现代的无线电定位器--雷达，就是仿照蝙蝠的超声波定位系统设计制造的． 很多动物都有完善的发射和接收超声波的器官．蝙蝠通常只在夜间出来觅食、活动，但它们从来不会撞到墙壁、树枝上，并且能以很高的精确度确认目标．它们的这些“绝技”靠的是什么？原来蝙蝠在飞行时会发出超声波，这些声波碰到墙壁或昆虫时会反射回来，根据回声到来的方位和时间，蝙蝠可以确定目标的位置和距离． 2．声纳 根据回声定位的原理，科学家们发明了“声纳”，利用声纳系统，人们可以探测海洋的深度、海底的地形特征等． （四）声在生活中的应用 1．超声波加湿器 理论研究表明：在振幅相同的条件下，一个物体振动的能量跟振动频率的二次方成正比．超声波在介质中传播时，介质质点振动的频率很高，因而能量很大．在我国北方干燥的冬季，如果把超声波通入水罐中，剧烈的振动会使罐中的水破碎成许多小雾滴，再用小风扇把雾滴吹入室内，就可以增加室内空气的湿度．这就是超声波加湿器的原理． 2．我们在生活中利用声音获得信息．例如人们交谈、听广播、听录音等，声音是我们获取信息的主要渠道． 声这部分的考试概括起来是声音的产生、声音的传播、声音的分类三个方面．在这三个方面中声音的利用也是命题的热点．一般考查声波的作用，常用填空、选择题出现． 例：许多路口安装有盲人过街提示器，盲人可以根据提示器发出声音的高低辨别方向。对此说法正确的是（　　） A.声音能传递信息 B.盲人听到的是次声波 C.声音能传递能量 D.盲人听到的是超声波 分析：（1）掌握声音的三要素，物理学中把人耳能感觉到的声音的强弱称为响度，把声音的高低称为音调。知道音色反映了声音的品质与特色，人们能够区别不同的发声体，是根据发声体的音色来区分的； （2）声包括声音、超声波、次声波； （3）声音能传递信息和能量。解析：解： AC、盲人可以根据盲人过街提示器发生音的高低辨别方向该导盲杖说明了声音可以传递信息，故A正确，C错误； BD、音调是指声音的高低，即此题中盲人可以根据提示器发生音的高低辨别方向，即是利用音调判断的，是声音的利用，不是超声波或次声波，故BD错误。 故选：A。 点评：本题通过盲人过街提示器为载体考查的知识点比较多，主要考查学生对所学物理知识的综合应用能力。 识记声有关知识学会利用声音解决实际问题． 北师大版（2024）八年级上册3.4声波的应用 (参考答案) 【知识点1】声与信息 声音的物理特征有三个：音调，响度，音色． 我们按照一定的规律来改变这三个特征中一种或几种属性，就会使声音带着一定的信息内容传播出去．比如，说话，就是在改变着声音的音调和响度来传播信息．声音是一种纵波，一种波必然有振幅、频率和谐波成分，我们说话的声音就包含了这些成分，所以声音中就有不同的信息．不同的人说同样的话，其声音信息也不同，那是因为人的声带长短粗细，发音方式和共鸣腔位置不同．因而有些人声音尖，有些人声音粗，有些人则有娘娘腔．所以及时说得是同样的话，听多了，我们也能分辨出到底是谁说的．这些都说明声音是包含信息的． 中考一般以选择题或填空题出现，也有时与能量结合出题． 例：我国自主研发的一款超声导盲手杖，它可以发射超声波探测周围5m内障碍物的情况，人耳______（选填“能”或“不能”）听见手杖发出的超声波，经过处理成语音信号及时播放出来，从而达到“以听代视”的效果，导盲手杖应用了超声波可以传递______（选填“能量”或“信息”）。 分析：超声波的振动频率高于20000Hz，不在人耳的听觉频率范围之内。 声可以传递信息和能量。 解析：解：我国自主研发的一款超声导盲手杖，它可以发射超声波探测周围5m内障碍物的情况，人耳不能听见手杖发出的超声波，经过处理成语音信号及时播放出来，从而达到“以听代视”的效果，导盲手杖应用了超声波可以传递信息。 故答案为：不能；信息。 点评：本题考查的是超声波的特点和应用；知道声可以传递信息和能量。 基本的识记内容，不涉及到计算，只有识记、理解． 1.（2025•市中区校级模拟）如图是中国古代的计程车：“计里鼓车”。当车走一里时，车上的木人就敲一下鼓，当车走到十里时，车上的木人就敲一下镯（古代的乐器）。下列有关说法正确的是（　　） A．鼓声是由空气振动产生的 B．人们依据音调的不同，能区分出鼓和镯的声音 C．敲鼓的力度越大，发出的鼓声响度越大 D．根据鼓声和镯声确定行驶路程，利用了声音可以传递能量 【答案】C 【分析】（1）声音是由物体振动产生的； （2）音色是指声音的品质与特色，不同物体发声的音色是不同的； （3）响度与发声体的振幅和距离发声体远近有关，振幅越大，响度越大； （4）声可以传递信息和能量。 【解答】解：A、声音是由物体振动产生的，鼓声是由于鼓面振动产生的，故A错误； B、由于不同物体发出声音的音色不同，所以人们是根据音色分辨出鼓和镯发声的，故B错误； C、敲鼓的力度越大，鼓面振动的幅度越大，发出的鼓声响度越大，故C正确； D、根据鼓声和镯声确定行驶路程，利用了声音可以传递信息，故D错误。 故选：C。 【知识点2】声与能量 声音可以传递能量，声波在媒质中传播，一方面使媒质质点在平衡位置附近往复运动，产生动能；另一方面又使媒质产生了压缩和膨胀的疏密过程，使媒质具有形变的势能．这两部分能量之和就是由于声振动使媒质得到的声能量． 中考一般以选择题或填空题出现，也有时与信息结合出题． 例：如图所示，将点燃的蜡烛放在发声喇叭前方，可以看到烛焰随着声音晃动。喇叭的纸盆由于______产生声音，声音通过______传播到烛焰处，烛焰晃动说明声音具有______。 分析：声音是由物体的振动产生的；声音的传播需要介质，真空不能传声；声音能传递信息，也能传递能量。 解析：解：当喇叭发出较强的声音时，可以看到烛焰随着音乐的节奏晃动。喇叭的纸盆由于振动发出声音，声音通过空气传到烛焰处，烛焰的晃动说明声音具有能量。 故答案为：振动；空气；能量。 点评：本题主要考查学生对声与能量的了解和掌握，是一道基础题。 基本的识记内容，不涉及到计算，只有识记、理解． 1.（2024秋•临高县期末）下列声现象中能说明声波传递能量的是（　　） A． 靠超声波发现昆虫 B． 烛焰晃动 C． 利用B超检查 D． 倒车雷达 【答案】B 【分析】声波可以传递信息，是指告诉我们什么，也就是传递了信息，如教师讲课，告诉我们知识； 声波可以传递能量是指可以改变什么，也就是传递了能量，如超声波洁牙，使我们的牙齿上的牙垢去掉，使我们的牙齿更洁净。 【解答】解：A、蝙蝠靠超声波发现昆虫，是利用声音传递信息，故A不合题意； B、烛焰晃动，说明声音可以传递能量，故B符合题意； C、B超是利用声音传递信息，故不C合题意； D、倒车雷达是利用声音传递信息，故D不合题意。 故选：B。 2.（2024•蓬莱区一模）如图所示，超声波清洁器在清洗眼镜，使用时先向水槽中加水使眼镜完全浸没水中，通电清洁器开始工作。此清洁器工作时人站在旁边能听到“嗞嗞”的声音。下列说法正确的是（　　） A．超声波的音调比人能听到的声音音调低 B．超声波只能在水中传播 C．人听到“嗞嗞”声是超声波 D．超声波能用来清洗物体说明超声波能传递能量 【答案】D 【分析】声音的传播需要介质，声音可以在固体、液体以及气体中传播； 声音不但能传递信息还能传递能量； 超声是指高于20000Hz的声音，人耳只能听到20-20000Hz的声音。 【解答】解：A、超声波的音调比人能听到的声音音调高，故A错误； B、超声波可以在固体、液体以及气体中传播，故超声波能在水中传播，故B错误； C、人听到的“嗞嗞”声不是超声波，超声波人耳是听不到的，故C错误； D、超声波能用来清洗物体说明超声波能传递能量，故D正确。 故选：D。 【知识点3】声音的综合利用 （一）声在医疗上的应用 1．中医诊病通过“望、闻、问、切”四个途径，其中“闻”就是听，这是利用声音诊病的最早例子． 2．利用B超或彩超可以更准确地获得人体内部疾病的信息．医生向病人体内发射超声波，同时接收体内脏器的反射波，反射波所携带的信息通过处理后显示在屏幕上．超声探查对人体没有伤害，可以利用超声波为孕妇作常规检查，从而确定胎儿发育状况． 3．药液雾化器 对于咽喉炎、气管炎等疾病，药力很难达到患病的部位．利用超声波的高能量将药液破碎成小雾滴，让病人吸入，能够增进疗效． 4．利用超声波的高能量可将人体内的结石击碎成细小的粉末，从而可以顺畅地排出体外． （二）超声波在工业上的应用 1．利用超声波对钢铁、陶瓷、宝石、金刚石等坚硬物体进行钻孔和切削加工，这种加工的精度和光洁度很高． 2．在工业生产中常常运用超声波透射法对产品进行无损探测．超声波发生器发射出的超声波能够透过被检测的样品，被对面的接收器所接收．如果样品内部有缺陷，超声波就会在缺陷处发生反射，这时对面的接收器便收不到或者不能全部收到发生器发射出的超声波信号．这样就可以在不损伤被检测样品的前提下，检测出样品内部有无缺陷，这种方法叫做超声波探伤． 3．在工业上用超声波清洗零件上的污垢．在放有物品的清洗液中通入超声波，清洗液的剧烈振动冲击物品上的污垢，能够很快清洗干净． （三）声在军事上的应用 1．现代的无线电定位器--雷达，就是仿照蝙蝠的超声波定位系统设计制造的． 很多动物都有完善的发射和接收超声波的器官．蝙蝠通常只在夜间出来觅食、活动，但它们从来不会撞到墙壁、树枝上，并且能以很高的精确度确认目标．它们的这些“绝技”靠的是什么？原来蝙蝠在飞行时会发出超声波，这些声波碰到墙壁或昆虫时会反射回来，根据回声到来的方位和时间，蝙蝠可以确定目标的位置和距离． 2．声纳 根据回声定位的原理，科学家们发明了“声纳”，利用声纳系统，人们可以探测海洋的深度、海底的地形特征等． （四）声在生活中的应用 1．超声波加湿器 理论研究表明：在振幅相同的条件下，一个物体振动的能量跟振动频率的二次方成正比．超声波在介质中传播时，介质质点振动的频率很高，因而能量很大．在我国北方干燥的冬季，如果把超声波通入水罐中，剧烈的振动会使罐中的水破碎成许多小雾滴，再用小风扇把雾滴吹入室内，就可以增加室内空气的湿度．这就是超声波加湿器的原理． 2．我们在生活中利用声音获得信息．例如人们交谈、听广播、听录音等，声音是我们获取信息的主要渠道． 声这部分的考试概括起来是声音的产生、声音的传播、声音的分类三个方面．在这三个方面中声音的利用也是命题的热点．一般考查声波的作用，常用填空、选择题出现． 例：许多路口安装有盲人过街提示器，盲人可以根据提示器发出声音的高低辨别方向。对此说法正确的是（　　） A.声音能传递信息 B.盲人听到的是次声波 C.声音能传递能量 D.盲人听到的是超声波 分析：（1）掌握声音的三要素，物理学中把人耳能感觉到的声音的强弱称为响度，把声音的高低称为音调。知道音色反映了声音的品质与特色，人们能够区别不同的发声体，是根据发声体的音色来区分的； （2）声包括声音、超声波、次声波； （3）声音能传递信息和能量。解析：解： AC、盲人可以根据盲人过街提示器发生音的高低辨别方向该导盲杖说明了声音可以传递信息，故A正确，C错误； BD、音调是指声音的高低，即此题中盲人可以根据提示器发生音的高低辨别方向，即是利用音调判断的，是声音的利用，不是超声波或次声波，故BD错误。 故选：A。 点评：本题通过盲人过街提示器为载体考查的知识点比较多，主要考查学生对所学物理知识的综合应用能力。 识记声有关知识学会利用声音解决实际问题． 学科网（北京）股份有限公司 $