資源簡介

/ 讓教學更有效 高效備課 | 物理學科
【學習目標】
1.了解聲音的反射及其應用。
2.了解超聲、次聲的特點及應用。
3.知道聲在現代科技中的應用。
重點、難點：
1.聲音的反射及其應用。
2.超聲、次聲在生活中的應用。
【自主學習】
一、聲音的反射
1.分辨回聲和原聲的時間間隔為________，人至少要離障礙物________m才能分辨出回聲和原聲。
2.在天壇回音壁處，當人對著墻面低語，聲波會沿著凹墻面經多次________傳給遠處貼近墻壁的聽者。
3.音樂廳的天花板上都做成凹凸不平且有“蜂窩眼”，這是為了___________。
4.聲的________是各種聲技術的基礎。
二、超聲與次聲：探測技術
1.物理學中，把振動頻率高于________Hz的聲叫作超聲；把振動頻率低于____Hz的聲音叫作次聲。
2.根據_____________技術，可以探測海底地貌，還可用來探測魚群、潛艇的位置等。
3.醫院里的B超機向人體發出超聲波，根據人體不同位置反射回來的超聲能量的不同，可觀察母體中胎兒的發育情況。這說明聲波可以傳遞________。
4.利用次聲波傳播時能量___________，能傳得很遠。便于探測核爆炸的強度和位置。
5.有些自然災害，如：___________________________________________等，在發生前會先發出次聲，利用次聲監測網進行監測，可以對災害預警，從而減少損失。
三、水聲通信與語音識別
1._______是唯一能在海水中有效進行遠距離信息傳遞的載體。__________是潛水器與水面人員聯系的主要方式。
2.聲技術與計算機技術相結合，正廣泛應用于現代社會的各個方面，________技術就是其中之一。
3.聲識別技術的應用有_________和_________________。
【歸納整理】
【課堂練習】
1.如圖所示為北京天壇公園里堪稱聲學建筑奇觀之一的圜丘。當游客站在圜丘頂層的天心石上說話時，會感到聲音特別洪亮。下列關于聲音變得特別洪亮的解釋中正確的是（　　）
A.聲音變成了超聲波
B.圜丘上裝有擴音器
C.站在圜丘上說話時，聲音傳播得更快
D.反射的回聲與原聲混在一起，聲音得到了加強
2.如圖是手機內置有超聲波識別系統，手機發出超聲波遇到手指上凸凹不平的指紋A、B、C、D、E五個位置，測得回收信號的時間分別為0.27ms、0.41ms、0.27ms、0.41ms、0.19ms，可求出手指與手機平面的距離，則該處指紋的大致形狀是（　　）
A.B.C. D.
3.如圖所示的物體或情景在工作或發生過程中產生次聲波的是（　　）
A.通過B超機檢查身體 B.超聲波傳感器 C.超聲加濕器 D.核爆炸
4.超聲波具有方向性好、穿透能力強等特點，下列各例中利用超聲波能量大的是（　　）
A.醫院利用B超機檢查體內情況
B.蝙蝠利用超聲波確定食物及障礙物的位置
C.超聲波加濕器使藥液霧化后讓病人吸入治療咽喉炎癥
D.用超聲波探測水庫大壩是否有空隙裂縫
5.次聲波能夠繞過障礙物傳得很遠，下列事例應用這個特點工作的是（　　）
A.胎兒身體狀況診斷 B.回聲測深儀 C.眼鏡清洗 D.地震監測
【課后鞏固】
知識點1：聲音傳遞信息與能量
1.白居易的《琵琶行》中寫到“大弦嘈嘈如急雨，小弦切切如私語。”下列說法正確的是（ ）
A.詩人通過響度判斷出琵琶的聲音
B.用大小相同的力彈奏不同的弦，發出聲音的音色不同
C.詩人感覺琵琶聲“如急雨”“如私語”，說明了聲能傳遞信息
D.琵琶聲能傳到詩人的耳朵，說明聲音的傳播不需要介質
2. “轉軸撥弦三兩聲，未成曲調先有情”這句詩出自唐代詩人白居易的《琵琶行》，詩人通過這句詩贊美了琵琶女的嫻熟、高妙的演奏技巧，用隨意彈奏的琴聲來表達內心的情意。下列說法正確的是（ ）
A.琵琶發聲是由空氣柱振動產生的
B.優美的琵琶聲一定是樂音
C.撥動更細的琴弦，發出的音調更高
D.詩人聽曲后淚濕青衫，說明聲音可以傳遞能量
3.如圖所示是汽車領域廣泛利用AI（人工智能）語音助手實現“人與車”全場景自然交互的情景。下列分析不正確的是（ ）
A.語音助手發出的聲音是振動產生的
B.語音助手對指令作出回應，說明聲音可以傳遞信息
C.切換不同性別聲音模式實質是改變聲音的響度
D.語音助手發出的聲音在空氣中的傳播速度約為340m/s
知識點2：聲音的反射
1.西安唐城墻遺址公園內的“吟詩壇”如圖所示，人們昵稱為西安的“回音壁”。當你站在“吟詩壇”的中心位置，即使竊竊私語也能回音四起。下列說法不正確的是（ ）
A.回音壁利用了聲音的反射
B.回音四起，是因為聲音可以傳遞能量
C.人耳區分回聲和原聲的最短時間間隔是0.1秒
D.若聲音在空氣中的傳播速度為，則聲源與障礙物的最小距離為17m
2.關于聲現象，下列說法正確的是（ ）
A.只要有障礙物，就能聽到回聲
B.超聲波體內碎石利用了聲波能傳遞信息的性質
C.聲音在空氣中的傳播速度與其在真空中的傳播速度相等
D.聲音的響度與聲源的振幅有關，振幅越大，響度越大
3.小明站在高山前大喊一聲，在4s后聽到了自己的回聲，已知聲音在空氣中傳播的速度是340m/s，小明離高山的距離為（ ）
A.340m B.1360m C.680m D.740m
知識點3：超聲和次聲
1.如圖所示，是人和蝙蝠的聽覺頻率范圍，下列說法正確的是（ ）
A.人有可能聽到頻率為10kHz的聲波
B.人不可能聽得到乙圖的聲波
C.200Hz的聲波只要振幅足夠大，蝙蝠有可能聽得見
D.地震、海嘯的預警中利用了頻率高于20000Hz的超聲波來傳遞信息
2.下列說法中，你認為正確的是（ ）
A.如果蝴蝶在相同時間內拍打翅膀的次數足夠多，我們也可能聽見其發出的聲音
B.在地面上的人聽不見高空中超音速飛機發動機的聲音是因為它們發出的是超聲波
C.在相同溫度和介質的情況下，超聲波的傳播速度要快于次聲波的傳播速度
D.利用“B超”對胎兒進行檢查是因為胎兒能發出超聲波
3.關于聲的利用，下列說法正確的是（ ）
A.倒車雷達是利用了次聲波來識別障礙
B.蝙蝠靠超聲波發現昆蟲
C.地震海嘯火山噴發等自然災害往往會伴隨超聲波的產生
D.“B超”診斷病情是利用聲傳遞能量
知識點4：聲波的應用
1.下列主要描述聲音能夠傳遞能量的是（ ）
A.蝙蝠利用超聲波確定障礙物位置 B.利用“B超”對孕婦作常規檢查
C.利用聲吶探測魚群位置和海底的情況 D.超聲波擊碎人體內的結石
2.下列事例中，屬于次聲波應用的是（ ）
A.牙科醫生用聲波清潔牙齒 B.預報海嘯、臺風
C.用聲吶技術探測魚群 D.蝙蝠回聲定位
3.大象進行交流的“聲音”是一種次聲波，人類聽不到大象的“聲音”，是因為（ ）
A.大象發出的聲音太小 B.次聲波無法傳到人耳
C.次聲波的頻率大于20000Hz D.次聲波的頻率小于20Hz
1.海豚能夠發出超聲波，老虎能夠發出次聲波。下列關于這兩種波的說法正確的是（ ）
A.超聲波聽起來比較高亢，次聲波聽起來比較低沉
B.超聲波和次聲波都是由于物體振動產生的，它們的傳播都需要介質
C.通常情況下，超聲波在15℃空氣中的傳播速度大于340m/s
D.次聲波的頻率高于人類聽覺的上限
2.下列事例中不是利用聲音傳遞信息的是（　　）
A.利用超聲波清洗臟了的眼鏡
B.醫生通過聽診器給病人診斷疾病
C.學生聽到體育課上體育老師的指令
D.根據發動機的聲音我們判斷它是遠離還是靠近我們
3.下列聲波頻率范圍，哪一組是大象的聽覺區域（ ）
A.150Hz——150000Hz B.20Hz——20000Hz C.1000Hz——120000Hz D.1Hz——20000Hz
4.人能感受的聲音頻率有一定的范圍，多數人能夠聽到的頻率范圍大約是20 20000Hz.大象進行交流時的“聲音”是一種次聲波，人類聽不到大象的“聲音”是因為（ ）
A.次聲波的頻率小于20Hz B.次聲波無法傳到人耳
C.次聲波的頻率大于20000Hz D.大象發出的聲音太小
5.地震發生前出現的“鴨不下水岸上鬧，雞飛上樹高聲叫；冰天雪地蛇出洞，大鼠叼著小鼠跑”等反常現象，主要原因是動物聽到地震產生的（ ）
A.響度較小的聲音 B.次聲波 C.超聲波 D.音調較高的聲音
6.2023年3月11日，“探索一號”科考船攜“奮斗者”號潛水器圓滿完成國際首次環大洋洲載人深潛科考航次任務，深海定位離不開聲吶系統，聲吶系統利用的是（　　）
A.次聲波 B.超聲波 C.紫外線 D.紅外線
7.下列選項中，超聲不可以（　　）
A.探測海水深度 B.探查金屬內部的裂紋 C.檢查胎兒發育情況 D.監測核爆炸
8.地震、臺風即將來臨時會產生次聲波，但人類卻聽不到，這是因為（　　）
A.產生的次聲波聲音太小 B.次聲波無法傳入人耳
C.次聲波的頻率大于20000Hz D.次聲波的頻率小于20Hz
9.地震是一種常見的自然災害。發生地震時，被困人員可以敲擊周圍堅硬物體求救。下列說法錯誤的是（　　）
A.地震時會產生超聲波 B.聲音可以傳遞信息
C.聲音在固體中傳播更快 D.聲音的傳播需要介質
10.如圖所示，漁民常利用聲吶探測魚群的位置，說明聲音可以傳遞 。聲吶發出聲音的頻率 （選填“高于”、“低于”或“等于”）20000Hz，這種聲音我們稱之為 。
11.某種昆蟲靠翅膀振動發聲，如果這種昆蟲的翅膀在5s內振動了80次，人類 （選填“能”或“不能”）聽到這種聲音；聲納的工作利用的是 （選填“超聲波”或“次聲波”）。
12.2023年12月18日23時59分，在我國甘肅省積石山縣發生6.2級地震，災情牽動全體中國人的心。有些動物比人提前覺察到，是因為有些動物能感受到地震時產生的 ；（選填“超聲波”、“次聲波”）動物的叫聲是通過 傳入人耳，對人類有預警作用；救治傷員時，醫生用的“B超”是利用 獲得信息。（選填“超聲波”、“次聲波”）
13.用高壓放電的電火花產生一個沖擊波，再用橢球形凹面鏡使聲波反射后集中到膽結石上，就能使膽結石粉碎，這一現象主要說明聲能夠傳遞 （選填“信息”“能量”）。B超利用的是超聲波能傳遞 （選填“信息”“能量”）。
14.地震時會產生 聲波。表中是幾種動物的聽覺頻率范圍，其中在遠離地震中心的地方能感覺到地震的是 。
幾種動物的聽覺頻率范圍/Hz
蝙蝠 1000~120000
海豚 150~150000
貓 60~65000
大象 1~20000
15.蝙蝠在捕食昆蟲時發出一種每0.1 s振動9000次的聲音，聲音碰到昆蟲后會反射間來，蝙蝠聽到回聲后可以確定昆蟲的方位。某次昆蟲在距蝙蝠正前方17 m的位置。問∶（超聲波傳播的速度按340 m/s計算）
(1)蝙蝠發出的聲音頻率為多少？該聲音人耳是否能聽到？
(2)蝙蝠發出聲音后多久能發現昆蟲？
16.在某金屬管的一端敲一下鐘，在管的另一端聽到兩次聲音（第一次是由金屬管傳來的，第二次是由空氣傳來的），兩次聲音間隔2.5s，管長1020m，求該金屬中的聲速。
17. 2023年10月16日，數艘日本船只非法進入中國釣魚島領海，中國海警果斷出手予以警告驅離，沒讓日本染指中國領土主權的企圖得逞，如圖所示，求：
(1)驅離日本船只后，若海警船從釣魚島以40km/h的速度勻速直線行駛到浙江溫州A地，用時9h，浙江溫州A地到釣魚島的直線路程；
(2)若我國自行研制的某戰機從浙江溫州A地上空勻速直線飛行30min到達釣魚島上空，該戰機的速度；
(3)為了測量釣魚島海域的深度，海警船靜止時從海面垂直向海底發射聲波，3.4s后收到海底反射回來的聲波（聲音在海水中的速度是1500m/s），若在15℃的空氣中，某聲音傳播該海域相同的深度，所用時間是多少秒？
18.如圖是解放軍某艦進行實彈演習時發射火箭彈的場景，發射后經過4s擊中目標，同時看到爆炸的火光，而在發射后經過了9s才聽到爆炸聲，已知聲速340m/s，不計光的傳播時間，試求：
（1）該艦距爆炸目標有多遠？
（2）火箭彈飛行的平均速度是多少？
【課后評價】
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【參考答案】
【自主學習】
一、聲音的反射
1.0.1s 17 2.反射 3.吸收聲音 4.反射
二、超聲與次聲：探測技術
1.20000 20 2.回聲定位 3.信息 4.損失小 5.地震、火山噴發、龍卷風、雷暴、泥石流
三、水聲通信與語音識別
1.聲波 水聲通信 2.聲識別 3.聲紋鎖 語音撥號功能
【課堂練習】
1.D 2.B 3.D 4.C 5.D
【課后鞏固】
知識點 1：聲音傳遞信息與能量
1.C 2.C 3.C
知識點 2：聲音的反射
1.B 2.D 3.C
知識點 3：超聲和次聲
1.A 2.A 3.B
知識點 4：聲波的應用
1.D 2.B 3.D
【能力提升】
1．B 2．A 3．D 4．A 5．B 6．B 7．D 8．D 9．A
10．信息 高于 超聲波
11．不能 超聲波
12．次聲波 空氣 超聲波
13．能量 信息
14．次 大象
15．解：(1)蝙蝠發出的聲音頻率為
由于蝙蝠發出的聲音頻率大于20000Hz，即屬于超聲波，故該聲音人耳不能聽到。
(2)根據可知，蝙蝠發出聲音后到發現昆蟲的時間為
16．解：聲音在空氣中的傳播時間
由題意知
聲音在金屬中的傳播時間
聲音在金屬中的傳播速度
答：金屬中的聲速是2040m/s。
17. 1）根據題意得浙江溫州某地到釣魚島的直線路程
（2）該戰機從浙江溫州A地上空勻速飛行到達釣魚島上空，飛行距離為s1=360km，飛行的時間t2=30min=0.5h
飛行的速度
（3）由題意得該海域的深度
聲音在15℃時在空氣中傳播的速度為v聲=340m/s，聲音在空氣中傳播2550m所用時間
18．解：（1）由題知，火箭彈到擊中目標的時間為4s，所以火箭彈爆炸發出到聲音傳到該艦的時間
t1＝9s﹣4s＝5s
由可得該艦與目標的距離s＝v聲t1＝340m/s×5s＝1700m
（2）因為火箭彈通過的路程即為該艦與目標的距離
火箭彈的速度
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