八年级上册尖子生学案：第2章《声现象》第3节 声的利用

《尖子生学案》人教版物理八年级上册第二章声现象第3节声的利用声音传递信息和传递能量的判断(规律方法)分辨声音传递的是信息还是能量的方法:声波可以传递信息是指告诉我们什么,也就是传递了信息;声波可以传递能量是指可以改变什么,也就是传递了能量.下列实例中,利用声传递信息的是(

)A.利用B超检查身体B.利用声呐探测海洋深度C.利用超声波除去人体内的结石D.医生用听诊器诊断疾病[提示：利用B超检查身体,利用声呐探测海洋深度以及医生用听诊器诊断疾病,都是利用了声可以传递信息,符合题意;利用超声波除去人体内的结石,是利用了声波传递能量,不符合题意.故正确答案为ABD.]例1ABD

1.利用“B超”可以帮助医生确定病人体内脏器的情况,这是因为 (

)A.“B超”声波的频率很大B.“B超”声波的能量很大C.“B超”声波进入人体可穿过内部脏器治病D.“B超”声波进入人体,可在脏器上发生反射,反射波带有信息[提示:向病人体内发射超声波,超声仪接收并测量反射回来的声波,反射波通过处理显示在屏幕上,从而可以知道病人的发病状况.]D例2

日本广岛一家工厂研制出一种电动保险柜.保险柜的门扉上安有“电子耳”(如图所示),能听声音,还能把这种声音送给电脑进行识别,保险柜的主人买下它以后,事先对着“电子耳”讲一句暗语,让电脑对主人的声音进行分析,存储到存储器里.比如,主人对它说:“芝麻,开门!”电脑便记住了这个暗语,等主人再来时,只要对着电子耳重复这句话,保险柜便能自动打开了.有人担心,如果小偷知道了暗语怎么办?有趣的是,除了主人以外,谁对电子耳讲暗语,保险柜的大门都不会开.为什么保险柜听到主人的暗语能自动开门,而听到小偷同样的暗语不会开门?声音识别技术(疑难点)〔解析〕将声音与计算机技术结合起来产生了声识别技术,每个人的声音都有所不同,声识别系统可以识别出每个人的声音中细微的差异,因此即便是小偷说出同主人一样的暗语,声识别系统也会辨别出来.〔答案〕主人和小偷声音的音色不同,也就是声纹不同,声识别系统能识别出主人说话的声音.2.

“熊猫”语音识别系统是我国自己研发的非特定人连续语音识别系统,在高噪声的环境下识别率也超过98%,它在奥运会期间得到了广泛应用,这种技术是根据声音的

来识别的.

音色[图文信息题]地震前,地下的地层岩石运动或断裂会产生次声波.某些动物会接收到并做出反应.如图所示是几种动物发声和听觉的频率范围,其中能提前感受到地震的动物是(

)〔解析〕因为地震产生的次声波频率低于20Hz,而图中的狗听觉频率范围是15Hz~50000Hz,正是在此范围之内,所以狗会有较为明显的反应.故正确答案为A.A例1A.狗 B.猫 C.蝙蝠 D.海豚

[实际应用题]以下利用了超声波的反射来获取信息的是 (

)A.大象的“声音”交流 B.蝙蝠的“回声”定位C.外科医生对结石病人的“超声”排石 D.站在天坛中央说话,会感到声音特别洪亮〔解析〕因为大象的“声音”是一种次声波,所以人类听不到大象之间交流的声音,但是大象却能听见,从而相互交流,A选项不合题意;蝙蝠能通过口腔或鼻腔把从喉部产生的超声波发射出去,利用反射的声音来定位,B选项符合题意;外科医生对结石病人的“超声”排石是利用了超声波能传递能量,C选项不合题意;站在天坛中央说话,声音传播出去,遇到周围高大的建筑物又反射回来,我们听到的是回声与原声的混合,因此我们听到的声音洪亮,人的说话声不属于超声波,D选项不合题意.故正确答案为B.例2B

[实验探究题]很多同学有过疑问“声音具有能量吗?它具有的能量与声音的响度和频率是不是有关呢?”某同学对其中两个问题进行探究,实验装置如图所示:A为一个圆筒,它的一端用剪刀剪成圆片的挺直的纸(纸的中间剪一圆孔)粘牢,另一端用塑料薄膜包住并绷紧,用橡皮筋扎牢.B为一支点燃的蜡烛.完成表中的内容.例3探究内容探究“声音是否具有能量”探究“声音的能量与响度是否有关”小孔距烛焰的距离3cm做法观察内容结论

为保证每次实验声音的频率相同,你的做法是

.

〔解析〕在探究声音是否具有能量时,可拍动塑料膜,观察烛焰是否摆动,若烛焰发生摆动,则说明声音具有能量;要探究“声音的能量与响度是否有关”,要控制声音的频率不变、声源到烛焰的距离不变,轻拍和重拍塑料膜,观察烛焰摆动幅度是否改变,若发生改变,则说明声音的能量与响度有关.〔答案〕探究内容探究“声音是否具有能量”探究“声音的能量与响度是否有关”小孔距烛焰的距离3cm3cm做法轻拍塑料膜轻拍、重拍塑料膜观察内容烛焰是否摆动烛焰摆动,幅度是否改变结论声音具有能量声能与响度有关拍一次或每次拍的快慢相同

[实验探究题]很多同学有过疑问“声音具有能量吗?它具有的能量与声音的响度和频率是不是有关呢?”某同学对其中两个问题进行探究,实验装置如图所示:A为一个圆筒,它的一端用剪刀剪成圆片的挺直的纸(纸的中间剪一圆孔)粘牢,另一端用塑料薄膜包住并绷紧,用橡皮筋扎牢.B为一支点燃的蜡烛.完成表中的内容.例3探究内容探究“声音是否具有能量”探究“声音的能量与响度是否有关”小孔距烛焰的距离3cm做法观察内容结论

为保证每次实验声音的频率相同,你的做法是

.

3cm轻拍塑料膜轻拍、重拍塑料膜烛焰是否摆动烛焰摆动,幅度是否改变声音具有能量声能与响度有关拍一次或每次拍的快慢相同

[阅读材料题]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20Hz到20000Hz.低于20Hz的声波叫次声波,高于20000Hz的声波叫超声波.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,产生具有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测厚、测距、医学诊断等.例4(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

.

〔解析〕(1)根据原文内容:人能够听到声音的频率范围从20Hz到20000Hz.低于20Hz的声波叫次声波,高于20000Hz的声波叫超声波.(2)根据原文内容:超声波能在水中产生气泡,气泡爆破时释放出高能量,产生具有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剥落.(3)声音的传播需要介质,月球表面是真空,真空不能传声.高于20000Hz能量真空不能传声

[阅读材料题]阅读下列三篇短文,按要求完成后面提出的问题.A.蝙蝠在黑暗中能自由地飞翔,用蜡封住其耳朵,虽然把它放在明亮的房间里,仍像喝醉酒一样,一次次地碰到障碍物,后来,物理学家证实了蝙蝠能发出①波,靠这种波的回声来确定目标和距离.B.如果把八只同样的玻璃杯盛不同深度的水,再用一根细棒依次敲打杯子,可以发现声音的②和水量有关.如果调节适当,可演奏出简单的曲谱,由此我们不难知道古代“编钟”的原理.C.许多年前,“马可波罗”号帆船在“火地岛”失踪,经过多年的研究,揭开了“死例5亡之谜”,他们都是死于“亚声”,这是一种人耳听不到的声波,频率低于20Hz,当声波的频率在2~10Hz时,人会产生恐惧、恶心、头晕等症状,其中5Hz的声波对人危害最大,这是因为此时人的内脏的固有频率和“亚声”的频率极为相近,会形成内脏的共振,严重时,把内脏振坏而使人丧生.(1)请你将上面短文A,B中①和②两处补上恰当的文字:①

;②

.

(2)短文C中的“亚声”是指我们学过的

.

(3)从短文C中可以看出,人体内脏的固有频率大致在

左右.

(4)综合上面的短文,请你写出声波的两种利用:

;

.

〔解析〕(1)蝙蝠是利用超声波进行探测信息和定位的,所以①应是超声.用一根细棒依次敲打杯子,杯子中的水量不同,所以②应是音调.(2)频率低于20Hz的声波叫次声波,所以亚声是指我们学过的次声波.(3)能量很高的次声具有极大的破坏力.当人体内脏固有频率和次声频率相同时,会引起内脏的共振,导致死亡.人体内脏的固有频率大致在5Hz.(4)声可以传递信息,声可以传递能量.〔答案〕(1)①超声

②音调

(2)次声波

(3)5Hz

(4)声可以传递信息

声可以传递能量

[阅读材料题]阅读下列三篇短文,按要求完成后面提出的问题.A.蝙蝠在黑暗中能自由地飞翔,用蜡封住其耳朵,虽然把它放在明亮的房间里,仍像喝醉酒一样,一次次地碰到障碍物,后来,物理学家证实了蝙蝠能发出①波,靠这种波的回声来确定目标和距离.B.如果把八只同样的玻璃杯盛不同深度的水,再用一根细棒依次敲打杯子,可以发现声音的②和水量有关.如果调节适当,可演奏出简单的曲谱,由此我们不难知道古代“编钟”的原理.C.许多年前,“马可波罗”号帆船在“火地岛”失踪,经过多年的研究,揭开了“死例5亡之谜”,他们都是死于“亚声”,这是一种人耳听不到的声波,频率低于20Hz,当声波的频率在2~10Hz时,人会产生恐惧、恶心、头晕等症状,其中5Hz的声波对人危害最大,这是因为此时人的内脏的固有频率和“亚声”的频率极为相