新人教版 八年级物理上学期期末复习重难点+练习40讲 第10讲声的利用（含解析）

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声作为一种波，利用声既可以传递 信息 ，还可以传递 能量 。
利用声传信息：①蝙蝠利用回声定位；②利用声呐探测海洋的深度和鱼群；③医生借助B超获得人体内器官的信息；④利用地震发出的次声波，确定发声的方位和强度 ……
利用声传递能量：超声波清洗物体、超声波碎石。
声包含 次声波 、 声音（可闻声波） 、 超声波 三类。
知识点二：次声波、声音、超声波的应用实例
次声波的应用
①大象交流
②利用地震、台风、海啸、风暴等产生的次声波来预测相对应的灾难性事件
③狗能听到次声波
④军事上使用的次声波武器（共振）
声音的应用
①风声雨声读书声铃声
②敲击铁轨检查螺丝是否松动
③敲击瓷器辨别瓷器是否有裂痕
④医生通过听诊器听病人心跳（望、闻、问、切）
超声波的应用
①海豚交流 ②蝙蝠定位 ③声 呐 ④B 超
⑤超声波探伤仪 ⑥倒车雷达 ⑦超声波导盲仪
⑧超声波洁牙 ⑨超声波击碎结石 ⑩超声波加湿器
⑪超声波清洗钟表、精密仪器
（4）上述有关超声波应用中，应用了回声定位原理的有：
②蝙蝠定位 ③声 呐 ④B 超
⑤超声波探伤仪 ⑥倒车雷达 ⑦超声波导盲仪
知识点三：声传信息与声传能量的区别
关键是弄清楚声在此过程中所起的作用。对于传递信息，声对物体 不起作用 ；对于传递能量，声对物体产生了 物理作用 ，物体发生了诸如 形状 、 状态 、 外形 等的物理变化。
注意：声呐捕鱼是传递信息，使用的是超声波，而雷达使用的是电磁波。
例题1：空难发生后，搜救人员利用声呐设备探测坠入大海中的飞机残骸。以下说法正确的是（ ）
①声呐设备是利用超声波工作的 ②声呐设备是利用次声波工作的
③超声波不能在海水中传播 ④声呐设备是利用回声原理工作的．
A．①④ B．②③ C．①③ D．②④
例题2：在观察“会跳舞的烛焰”实验中,如图所示,打开扬声器,播放乐曲,将一只点燃的蜡烛放在喇叭前,会发现烛焰在随着音乐“跳舞”,且音量越大,烛焰跳得越欢。此现象说明。
[备课素材]声在日常生活中的利用
辨析熟悉的来人
现象：和您朝夕相处的人在室外说话时，我们通过听声音就知道是谁在说话。
原理：不同的人发出的声音音调、响度都有可能相同，但音色绝不会相同，因为不同的发声体发出的声音的音色一般不相同，由于非常熟悉，我们通过辨别音色就能分辨出谁在说话。
判断壶水是否倒满
现象：向瑗水瓶中倒水时，听声音就能了解水是不是满了。
原理：不同长度的空气柱，振动发声时发声频率不同，空气柱越长，发出的音调越低；暖水瓶中水越多，空气柱就越短，发出的声音频率越大，音调也就越高，特别是水刚好倒满瞬间，音调会陡然升高，通过听声音的高低，就能判断出水是否已经倒满了。
挑选商品
现象：我们去商店买碗、瓷器时，用手或其他物品轻敲瓷器，通过声音就能判断瓷器的好坏。
原理：有裂缝的碗、盆发出的声音的音色远比正常的瓷器差，通过音色这一点就能把坏的碗、盆挑选出来，当然实际还用辨别音调，覌察形态等方法，但主要还是通过音色来辨别。
测量距离
现象：前面如果有一建筑物或高山，对着建筑物或高山大喊一声，用表测量发出声音到听到回声的时间，利用声速就可以测出我们与高山或高大建筑物的距离。
原理：声音在传播过程中遇到障碍物被反射回来就产生了回声.
看病
现象一：听诊器
原理：人的体内有些器官发出的声音，如心肺、气管、胃等发生病变时，器官发出的声音在某些特征上有所变化，医生通过听诊器能听出来，依此来诊断病情。
现象二：B超检查原理
原理：频率高于20 000赫兹的声音称为超声波，超声波有一定的穿透性，医生用某些信号器产生超声波，向病人体内发射，同时接收内脏器官的反射波，通过仪器把反射波的频率、强度检测出来，并在显示屏幕上形成图象，为判断病情提供了重要的依据，B超利用的是回声原理。
治病（传递能量）
现象：体外碎石
原理：人体的有些器官发生结石，如腎、胆等，最好的治疗措施就是用体外碎石机把体内结石击碎，变成粉未排出体外.体外碎石机利用的就是超声波，用超声波穿透人体引起结石激烈震荡，使之碎化.这主要利用了声波能传递能量的性质.
传递信息（监测灾情）
现象：通过监测次声波就可知道地震、台风的信息
原理：次声波是频率低于20赫兹的声音，人类无法听到.一些自然灾害如地震、火山喷发、台风等都伴有次声波的产生；次声波在传播过程中衰减很小，所以能传播得很远，通过监測传来的次声波 就能获取某些自然灾害的信息。
课时训练（八）
一、单选题
1.根据如图所给信息，判断下列说法正确的是（ ）
A.蝙蝠可以发出频率为400Hz的声音
B.15Hz的声音只要振幅足够大，人耳是能听到的
C.人能听到蝙蝠发出的所有频率的声音
D.人听觉频率范围比人发声频率范围要大
【答案】D
【解析】A、蝙蝠的发声频率范围是10000～120000Hz，故A错误．
B、人耳只能听到20～20000Hz的声音，15Hz的声音人耳是不能听到的．故B错误．
C、蝙蝠的发声频率范围是10000～120000Hz，人只能听到一部分频率的声音，故C错误．
D、人的发声频率范围是85～1100Hz，而听觉频率范围是20～20000Hz，发声频率在听觉频率范围内．故D正确．
2.人对声音的感觉有一定频率范围，大约每秒钟振动20次到20000次范围内，在这个范围内能听到声音的条件是（ ）
A.只要有发声器——声源就可以
B.必须具有声源和空气
C.必须有声源和声音的传播物质
D.只要有发声物和传播物质，人在任何位置都可以听到声音
【答案】C
【解析】声音从产生到引起听觉有三个阶段：声源的振动产生声音——空气等介质的传播——鼓膜的振动.A、有声源能产生声音，但如果没有介质，声音就无法传播到人的耳朵，人就无法听到声音，所以选项A错误； B、声音的传播需要介质，气体、液体、固体都能传声，不一定非得是空气，所以选项B错误；C、声源产生声音，介质传播声音，它们是人听到声音的必要条件，所以选项C正确；D、人听到声音的条件其实除了必须要有声源、介质、良好的听觉器官以外，还必须要有足够的响度．若人离声源很远，即使声源振动产生声音，人也无法听到声音．故选 C．
人耳听到声音的条件：①物体发生振动；②介质向外传声；③良好的听觉器官；④频率在人的听觉范围之内；⑤有足够的响度．
3.昆虫飞行时它们的翅膀都要振动，生物学家研究发现：蝴蝶飞行过程中每秒翅振仅振动5～6次，而蜜蜂飞行过程中每秒翅振动达300～400次，当它们从你身边飞过时，凭听觉（ ）
A.能感觉到蝴蝶飞过
B.能感到蜜蜂飞过
C.都能感觉到它们飞过
D.都不能感觉到它们飞
【答案】B
【解析】由题意可知，蜜蜂振动频率是300～400Hz，在人的听觉频率范围内，能听到飞舞的声音，故能感知到蜜蜂飞过；蝴蝶振动频率是5～6Hz，不在人的听觉频率范围内，不能听到飞舞的声音，故感知不到蝴蝶飞过，故选B．
4.以下实例中不能说明声音可以传递信息的是（ ）
A.铁路工人用铁锤敲击钢轨检查螺栓是否松动
B.牙医用超声波洁牙
C.医生用听诊器了解病人心肺工作状况
D.利用声呐测海深
【答案】B
【解析】A，铁锤敲击钢轨检查螺栓时，根据钢轨发出声音的不同，得到钢轨是否正常的信息．正确．
B，超声波洗牙是利用声音中的超声来传递能量，起到清洁牙齿的作用．错误．
C，用听诊器了解病人心肺工作状况时，根据心脏跳动发出声音的不同，得到心脏是否正常的信息．正确．
D，声呐测海深时，根据反射回来需要的时间，得到海水深度的信息．正确．
5.下列现象中不能说明声波能传递能量的是（ ）
A.原子弹爆炸时，产生的冲击波造成人员内脏破裂、骨折或皮肉撕裂
B.利用超声波探测工件来判断是否有裂纹
C.利用超声波对钢铁、陶瓷、宝石、金刚石等坚硬物质进行钻孔和切削加工
D.外科医生可以利用超声波振动除去人体内的结石
【答案】B
【解析】A，原子弹爆炸时，产生的冲击波造成人员内脏破裂、骨折或皮肉撕裂，说明声音传递能量，不符合题意；
B，利用超声波探测工件来判断是否有裂纹，说明声音能够传递信息，符合题意；
C，利用超声波对钢铁、陶瓷、宝石、金刚石等坚硬物质进行钻孔和切削加工，说明声音传递能量，不符合题意；
D，外科医生可以利用超声波振动除去人体内的结石，说明声音传递能量，不符合题意．
6.黑匣子是用来记录飞机飞行中各种数据的装置，一旦出现空难，只要找到黑匣子，人们便可知道飞机失事的原因．黑匣子装备了水下信标，一旦飞机坠入水中时，信标开始发送超声波脉冲．从中我们可知（ ）
A.超声波脉冲可以在真空中传播
B.超声波脉冲可以被人耳直接听到
C.超声波脉冲主要是用来传递信息
D.超声波脉冲在水中的传播速度是3×108m/s
【答案】C
【解析】A，超声波也是声波，不能在真空中传播，该选项说法不正确；
B，超声波不在人的听觉范围之内，因此听不到，该选项说法不正确；
C，飞机上的黑匣子发出超声波，主要是传递信息，该选项说法正确；
D，超声波和声波的传播速度是相同的，在水中的传播速度大约是1500m/s左右，该选项说法不正确．
7.如图所示，某品牌超声波清洁器在清洗眼镜，使用时先向水槽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.超声波传播不需要介质
C.人听到的“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
【解析】A，超声波的音调比人能听到的声音音调高，故A错误；
B，超声波传播需要介质，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．
8.在海啸到来之前，有一位记者带领一群人向一高楼逃生，挽救了一部分的人生命，关于记者提前获得海啸到来的信息的说法正确是（ ）
A.记者能听到海啸到来前发出的次声波
B.记者能收到发来的逃生信息
C.记者站在高处，看到了海啸的到来
D.记者听到了海啸到来地面振动的低沉声
【答案】D
【解析】A，由于次声波是人耳朵听不到的，故该选项错误；
B，在这种情况下记者不可能收到逃生信息，故该选项错误；
C，若记者能看到了海啸的到来，即说明海水已到眼前，所以此时就已经晚了，故此时就无法逃生了，故该选项错误；
D，在海啸到来前地面震动，并发出低沉的轰鸣，故这是记者知道海啸即将到来的原因，故该选项正确．
9.关于超声波与次声波，下列说法中正确的是（ ）
A.超声波的能量一定大于次声波的能量
B.利用超声波可以测量地球和月球之间的距离
C.次声波的频率很低，故不会对人体造成危害
D.次声波的频率很低，会对人体造成危害
【答案】D
【解析】A，通常声音在空气中的传播速度大约340m/s．声音的传播速度与介质的种类有关，也与温度有关，与声音的特性无关．次声波、可听声、超声波都是声音，故传播速度一样快；
B，月球上没有空气，是真空，声在真空中不能传播，所以超声波声呐不能用于太空测距；C、D，某些频率的次声波由于和人体器官的振动频率相近，容易和人体器官产生共振，对人体有很强的伤害性，危险时可致人死亡．次声波会干扰人的神经系统正常功能，危害人体健康．一定强度的次声波，能使人头晕、恶心、呕吐、丧失平衡感甚至精神沮丧．所以C错误，D正确
二、填空题
10.人耳能听到的声波的频率范围通常在________至________之间．我们把它叫做可听声．________的声波叫超声波，________的声波叫次声波．
【答案】20Hz；20000Hz；超过20000Hz；低于20Hz
【解析】人耳能听到的声波的频率范围通常在20～20000Hz之间，叫做可听声；低于20Hz的叫次声波；超过20000Hz的叫超声波．
11.声音是由于物体的振动而产生，但我们看到蝴蝶翅膀在振动时，却听不到因翅膀振动而发出的声音，这是因为蝴蝶翅膀振动的频率________20Hz（选填“低于”、“高于”）．这种听不到的声波有很强的破坏性，在”512汶川地震”时，相隔很远的不少市民出现头晕、恶心等症状，就与这种声波有关，我们将这种声波称为________声波．
【答案】低于；次
【解析】蝴蝶翅膀振动的频率很慢，小于20Hz,不在人耳的听觉范围内，所以听不到蝴蝶飞行的声音．火山、地震、海啸、龙卷风、核爆炸等产生的是次声波．
三、实验题
12.同学了解了声音在空气中传播的速度大约是340m/s后，为探测两山峰间的距离，来到两山峰之间（非中间），手中只有一块电子手表便很快测出了两山峰间的距离大约是多少．试问：
（1）她利用的物理道理是：利用 ______ 和公式 ______ ．
（2）写出她需要测出哪些物理量：（用相应字母表示） ______ ．
（3）写出最后结果表达式： ______ ．
【答案】（1）回声；S=Vt；（2）大喊一声后测出两山回声时间即第一次听到回声的时间t1和第二次听到的回声时间t2；（3）S=170（t1+t2）
【解析】（1）该实验利用的物理道理是回声，测出时间后用S=Vt计算出距离；（2）测量方法：人大喊一声，声音同时向两座山峰传播，声音到达左边山峰反射回来的时间是t1，声音到达右边山峰反射回来的时间是t2；（3）则两山峰之间的距离是S=Vt=340m/s×t1+t22=170（t1+t2）．