八年級上冊尖子生學(xué)案：第2章《聲現(xiàn)象》第3節(jié) 聲的利用

《尖子生學(xué)案》人教版物理八年級上冊第二章聲現(xiàn)象第3節(jié)聲的利用聲音傳遞信息和傳遞能量的判斷(規(guī)律方法)分辨聲音傳遞的是信息還是能量的方法:聲波可以傳遞信息是指告訴我們什么,也就是傳遞了信息;聲波可以傳遞能量是指可以改變什么,也就是傳遞了能量.下列實(shí)例中,利用聲傳遞信息的是(

)A.利用B超檢查身體B.利用聲吶探測海洋深度C.利用超聲波除去人體內(nèi)的結(jié)石D.醫(yī)生用聽診器診斷疾病[提示：利用B超檢查身體,利用聲吶探測海洋深度以及醫(yī)生用聽診器診斷疾病,都是利用了聲可以傳遞信息,符合題意;利用超聲波除去人體內(nèi)的結(jié)石,是利用了聲波傳遞能量,不符合題意.故正確答案為ABD.]例1ABD

1.利用“B超”可以幫助醫(yī)生確定病人體內(nèi)臟器的情況,這是因?yàn)?(

)A.“B超”聲波的頻率很大B.“B超”聲波的能量很大C.“B超”聲波進(jìn)入人體可穿過內(nèi)部臟器治病D.“B超”聲波進(jìn)入人體,可在臟器上發(fā)生反射,反射波帶有信息[提示:向病人體內(nèi)發(fā)射超聲波,超聲儀接收并測量反射回來的聲波,反射波通過處理顯示在屏幕上,從而可以知道病人的發(fā)病狀況.]D例2

日本廣島一家工廠研制出一種電動保險(xiǎn)柜.保險(xiǎn)柜的門扉上安有“電子耳”(如圖所示),能聽聲音,還能把這種聲音送給電腦進(jìn)行識別,保險(xiǎn)柜的主人買下它以后,事先對著“電子耳”講一句暗語,讓電腦對主人的聲音進(jìn)行分析,存儲到存儲器里.比如,主人對它說:“芝麻,開門!”電腦便記住了這個(gè)暗語,等主人再來時(shí),只要對著電子耳重復(fù)這句話,保險(xiǎn)柜便能自動打開了.有人擔(dān)心,如果小偷知道了暗語怎么辦?有趣的是,除了主人以外,誰對電子耳講暗語,保險(xiǎn)柜的大門都不會開.為什么保險(xiǎn)柜聽到主人的暗語能自動開門,而聽到小偷同樣的暗語不會開門?聲音識別技術(shù)(疑難點(diǎn))〔解析〕將聲音與計(jì)算機(jī)技術(shù)結(jié)合起來產(chǎn)生了聲識別技術(shù),每個(gè)人的聲音都有所不同,聲識別系統(tǒng)可以識別出每個(gè)人的聲音中細(xì)微的差異,因此即便是小偷說出同主人一樣的暗語,聲識別系統(tǒng)也會辨別出來.〔答案〕主人和小偷聲音的音色不同,也就是聲紋不同,聲識別系統(tǒng)能識別出主人說話的聲音.2.

“熊貓”語音識別系統(tǒng)是我國自己研發(fā)的非特定人連續(xù)語音識別系統(tǒng),在高噪聲的環(huán)境下識別率也超過98%,它在奧運(yùn)會期間得到了廣泛應(yīng)用,這種技術(shù)是根據(jù)聲音的

來識別的.

音色[圖文信息題]地震前,地下的地層巖石運(yùn)動或斷裂會產(chǎn)生次聲波.某些動物會接收到并做出反應(yīng).如圖所示是幾種動物發(fā)聲和聽覺的頻率范圍,其中能提前感受到地震的動物是(

)〔解析〕因?yàn)榈卣甬a(chǎn)生的次聲波頻率低于20Hz,而圖中的狗聽覺頻率范圍是15Hz~50000Hz,正是在此范圍之內(nèi),所以狗會有較為明顯的反應(yīng).故正確答案為A.A例1A.狗 B.貓 C.蝙蝠 D.海豚

[實(shí)際應(yīng)用題]以下利用了超聲波的反射來獲取信息的是 (

)A.大象的“聲音”交流 B.蝙蝠的“回聲”定位C.外科醫(yī)生對結(jié)石病人的“超聲”排石 D.站在天壇中央說話,會感到聲音特別洪亮〔解析〕因?yàn)榇笙蟮摹奥曇簟笔且环N次聲波,所以人類聽不到大象之間交流的聲音,但是大象卻能聽見,從而相互交流,A選項(xiàng)不合題意;蝙蝠能通過口腔或鼻腔把從喉部產(chǎn)生的超聲波發(fā)射出去,利用反射的聲音來定位,B選項(xiàng)符合題意;外科醫(yī)生對結(jié)石病人的“超聲”排石是利用了超聲波能傳遞能量,C選項(xiàng)不合題意;站在天壇中央說話,聲音傳播出去,遇到周圍高大的建筑物又反射回來,我們聽到的是回聲與原聲的混合,因此我們聽到的聲音洪亮,人的說話聲不屬于超聲波,D選項(xiàng)不合題意.故正確答案為B.例2B

[實(shí)驗(yàn)探究題]很多同學(xué)有過疑問“聲音具有能量嗎?它具有的能量與聲音的響度和頻率是不是有關(guān)呢?”某同學(xué)對其中兩個(gè)問題進(jìn)行探究,實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示:A為一個(gè)圓筒,它的一端用剪刀剪成圓片的挺直的紙(紙的中間剪一圓孔)粘牢,另一端用塑料薄膜包住并繃緊,用橡皮筋扎牢.B為一支點(diǎn)燃的蠟燭.完成表中的內(nèi)容.例3探究內(nèi)容探究“聲音是否具有能量”探究“聲音的能量與響度是否有關(guān)”小孔距燭焰的距離3cm做法觀察內(nèi)容結(jié)論

為保證每次實(shí)驗(yàn)聲音的頻率相同,你的做法是

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〔解析〕在探究聲音是否具有能量時(shí),可拍動塑料膜,觀察燭焰是否擺動,若燭焰發(fā)生擺動,則說明聲音具有能量;要探究“聲音的能量與響度是否有關(guān)”,要控制聲音的頻率不變、聲源到燭焰的距離不變,輕拍和重拍塑料膜,觀察燭焰擺動幅度是否改變,若發(fā)生改變,則說明聲音的能量與響度有關(guān).〔答案〕探究內(nèi)容探究“聲音是否具有能量”探究“聲音的能量與響度是否有關(guān)”小孔距燭焰的距離3cm3cm做法輕拍塑料膜輕拍、重拍塑料膜觀察內(nèi)容燭焰是否擺動燭焰擺動,幅度是否改變結(jié)論聲音具有能量聲能與響度有關(guān)拍一次或每次拍的快慢相同

[實(shí)驗(yàn)探究題]很多同學(xué)有過疑問“聲音具有能量嗎?它具有的能量與聲音的響度和頻率是不是有關(guān)呢?”某同學(xué)對其中兩個(gè)問題進(jìn)行探究,實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示:A為一個(gè)圓筒,它的一端用剪刀剪成圓片的挺直的紙(紙的中間剪一圓孔)粘牢,另一端用塑料薄膜包住并繃緊,用橡皮筋扎牢.B為一支點(diǎn)燃的蠟燭.完成表中的內(nèi)容.例3探究內(nèi)容探究“聲音是否具有能量”探究“聲音的能量與響度是否有關(guān)”小孔距燭焰的距離3cm做法觀察內(nèi)容結(jié)論

為保證每次實(shí)驗(yàn)聲音的頻率相同,你的做法是

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3cm輕拍塑料膜輕拍、重拍塑料膜燭焰是否擺動燭焰擺動,幅度是否改變聲音具有能量聲能與響度有關(guān)拍一次或每次拍的快慢相同

[閱讀材料題]閱讀短文并回答下列問題.

超聲波及其應(yīng)用人能夠聽到聲音的頻率范圍從20Hz到20000Hz.低于20Hz的聲波叫次聲波,高于20000Hz的聲波叫超聲波.超聲波具有許多奇異特性:空化效應(yīng)——超聲波能在水中產(chǎn)生氣泡,氣泡爆破時(shí)釋放出高能量,產(chǎn)生具有強(qiáng)沖擊力的微小水柱,它不斷沖擊物件的表面,使物件表面及縫隙中的污垢迅速剝落,從而達(dá)到凈化物件表面的目的.傳播特性——它的波長短,在均勻介質(zhì)中能夠定向直線傳播,根據(jù)這一特性可以進(jìn)行超聲測厚、測距、醫(yī)學(xué)診斷等.例4(1)超聲波的頻率范圍是

.

(2)超聲波能夠清洗物件是因?yàn)槁暡ň哂?/p>

.

(3)宇航員在月球上不能利用超聲波測定兩山之間的距離,是由于

.

〔解析〕(1)根據(jù)原文內(nèi)容:人能夠聽到聲音的頻率范圍從20Hz到20000Hz.低于20Hz的聲波叫次聲波,高于20000Hz的聲波叫超聲波.(2)根據(jù)原文內(nèi)容:超聲波能在水中產(chǎn)生氣泡,氣泡爆破時(shí)釋放出高能量,產(chǎn)生具有強(qiáng)沖擊力的微小水柱,它不斷沖擊物件的表面,使物件表面及縫隙中的污垢剝落.(3)聲音的傳播需要介質(zhì),月球表面是真空,真空不能傳聲.高于20000Hz能量真空不能傳聲

[閱讀材料題]閱讀下列三篇短文,按要求完成后面提出的問題.A.蝙蝠在黑暗中能自由地飛翔,用蠟封住其耳朵,雖然把它放在明亮的房間里,仍像喝醉酒一樣,一次次地碰到障礙物,后來,物理學(xué)家證實(shí)了蝙蝠能發(fā)出①波,靠這種波的回聲來確定目標(biāo)和距離.B.如果把八只同樣的玻璃杯盛不同深度的水,再用一根細(xì)棒依次敲打杯子,可以發(fā)現(xiàn)聲音的②和水量有關(guān).如果調(diào)節(jié)適當(dāng),可演奏出簡單的曲譜,由此我們不難知道古代“編鐘”的原理.C.許多年前,“馬可波羅”號帆船在“火地島”失蹤,經(jīng)過多年的研究,揭開了“死例5亡之謎”,他們都是死于“亞聲”,這是一種人耳聽不到的聲波,頻率低于20Hz,當(dāng)聲波的頻率在2~10Hz時(shí),人會產(chǎn)生恐懼、惡心、頭暈等癥狀,其中5Hz的聲波對人危害最大,這是因?yàn)榇藭r(shí)人的內(nèi)臟的固有頻率和“亞聲”的頻率極為相近,會形成內(nèi)臟的共振,嚴(yán)重時(shí),把內(nèi)臟振壞而使人喪生.(1)請你將上面短文A,B中①和②兩處補(bǔ)上恰當(dāng)?shù)奈淖?①

;②

.

(2)短文C中的“亞聲”是指我們學(xué)過的

.

(3)從短文C中可以看出,人體內(nèi)臟的固有頻率大致在

左右.

(4)綜合上面的短文,請你寫出聲波的兩種利用:

;

.

〔解析〕(1)蝙蝠是利用超聲波進(jìn)行探測信息和定位的,所以①應(yīng)是超聲.用一根細(xì)棒依次敲打杯子,杯子中的水量不同,所以②應(yīng)是音調(diào).(2)頻率低于20Hz的聲波叫次聲波,所以亞聲是指我們學(xué)過的次聲波.(3)能量很高的次聲具有極大的破壞力.當(dāng)人體內(nèi)臟固有頻率和次聲頻率相同時(shí),會引起內(nèi)臟的共振,導(dǎo)致死亡.人體內(nèi)臟的固有頻率大致在5Hz.(4)聲可以傳遞信息,聲可以傳遞能量.〔答案〕(1)①超聲

②音調(diào)

(2)次聲波

(3)5Hz

(4)聲可以傳遞信息

聲可以傳遞能量

[閱讀材料題]閱讀下列三篇短文,按要求完成后面提出的問題.A.蝙蝠在黑暗中能自由地飛翔,用蠟封住其耳朵,雖然把它放在明亮的房間里,仍像喝醉酒一樣,一次次地碰到障礙物,后來,物理學(xué)家證實(shí)了蝙蝠能發(fā)出①波,靠這種波的回聲來確定目標(biāo)和距離.B.如果把八只同樣的玻璃杯盛不同深度的水,再用一根細(xì)棒依次敲打杯子,可以發(fā)現(xiàn)聲音的②和水量有關(guān).如果調(diào)節(jié)適當(dāng),可演奏出簡單的曲譜,由此我們不難知道古代“編鐘”的原理.C.許多年前,“馬可波羅”號帆船在“火地島”失蹤,經(jīng)過多年的研究,揭開了“死例5亡之謎”,他們都是死于“亞聲”,這是一種人耳聽不到的聲波,頻率低于20Hz,當(dāng)聲波的頻率在2~10Hz時(shí),人會產(chǎn)生恐懼、惡心、頭暈等癥狀,其中5Hz的聲波對人危害最大,這是因?yàn)榇藭r(shí)人的內(nèi)臟的固有頻率和“亞聲”的頻率極為相