资源简介

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2.3 声的利用
【素养目标】
1.物理观念:了解声与信息、声与能量。
2.科学思维:通过了解日常生活中声的利用，知道声能传递信息和能量。
3.科学探究:利用扬声器和点燃的蜡烛进行实验，说明声音能传递能量。
4.科学态度与责任:通过学习声在现代技术中的应用，体会科学、技术与社会的联系。
知识点一、声与信息
1.声可以传递信息
声 声音的特点 归纳
远处隆隆的雷声 大雨就要来了 不同的声音会传递给人们不同的信息。声音可以传递信息
下课铃声 下课时间到了
铁路工人用铁锤敲击钢轨，钢轨发出异常声音 有螺栓松动了
医生用听诊器听心脏跳动的声音 人体健康状况
2.次声波传递信息
大自然的许多活动，如地震、火山爆发、台风、海啸等发生时，都伴有次声波的产生。次声波传播的距离很远，发生地震、台风、核爆炸时，即使在几千千米以外，使用灵敏的声学仪器也能接受到他们产生的次声波。处理这些信息可以确定这些活动发生的方位和强度。
3.超声波传递信息
应用 示例
回声定位 （1）蝙蝠觅食：蝙蝠在飞行过程中，会发出超声波，这些声波遇到障碍物或昆虫时会反射回来，根据回事到来的方位和时间，蝙蝠可以确定目标的位置；（2）倒车雷达：利用超声波探测汽车后方障碍物的距离，告知驾驶员周围障碍物的情况；（3）声呐设备：利用声波在水中的传播和反射特性，对水下目标进行探测，广泛用于鱼群探测、船舶导航和海底地质地貌的勘测等。
医用“B”超 医生用B型超声波诊断仪向病人体内发射超声波，超声波遇到组织的分界面（不同内脏器官的分界处、内脏与骨骼分界处以及异物与组织的交界处）时会发生反射，根据反射波滞后于发射波的时间，可以知道分界面在体内的深度等信息，并转换成影像，帮助医生判断人体内的组织器官是否正常。
无损探伤 工业上可以利用超声波透射法对产品进行无损探测。如果产品内部有缺陷，超声波会在缺损处发生反射，根据接收到的声波信息可以鉴定产品是否合格。
知识点二、声与能量
1.声能传递能量
【演示实验】声音能否传递能量
如下图，将扬声器对准烛焰，播放音乐，你看到了什么现象？这说明了什么问题？
【实验现象】发声扬声器旁的烛焰来回摆动。
【总结】声具有能量，也可以传递能量。传递声的过程实际上就是传递能量的过程。
2.声波传递能量的应用
超声波清洗机、超声波碎石 、超声波雾化器、次声波武器等。
特别提醒
（1）声可以传递信息，也可以传递能量。凡是声音引起其他物体变化的例子，均属于声音传递能量；声音未能引起其他物体的变化，而是根据声音对物体的状况或某些特征作出判断，属于声音传递信息。如“雷声震耳欲聋”，说明雷声具有能量；而“听到了雷声预示着将要下雨”，这是雷声传递信息。
（2）声传递信息、传递能量的实例
声传递 信息 声传递 能量
利用回声测距、定位 超声波清洗精密仪器、碎石、洁齿
用“B超”检查身体 超声波雾化器
利用超声波探测金属内部裂纹 次声波武器
利用次声波预测地震、监测核爆炸等 次声波的破坏作用
科学世界——建筑声学的杰作
圜丘在天坛公园的南部，始建于明嘉靖九年（公元1530年），是一座分成三层的圆形平台，每层周边都有汉白玉栏板，每层平台的台面都由光滑的石板铺成。第三层台面高出地面约5m，半径约为11.5 m，第三层中心是一块圆形大理石，俗称天心石。当你站在天心石上说话或唱歌时，你会觉得声音特别洪亮。但是站在天心石以外的人听起来，却没有这种感觉，站在天心石以外说话或唱歌，也没有这种感觉。
这种奇妙的现象是声音反射形成的音响效果。圜丘第三层台面中心略高，四周微微向下倾斜。当有人在台面中心说话时，传向四周的声音有一部分被四周的石栏板反射，射到稍有倾斜的台面后又被反射到台面中心。因为圜丘第三层台面的半径仅为11.5m，从发声到回声返回中心台面所需的时间约为0.07s,所以回声跟原来的声音混在一起，分辨不开，让人觉得声音格外响亮，似乎觉得还有声音从地下传来。
题型一：声音传递信息与声音传递能量
1．河北梆子是河北省最具代表性的地方声腔剧种（如图），演唱时以梆子击节，以板胡、笛、梆子、笙等乐器伴奏。下列说法错误的是　　
A．演员演唱时，声音通过空气传到观众的耳朵里
B．观众根据乐器发出声音的响度不同判断是哪种乐器
C．调节板胡弦的松紧是为了改变声音的音调
D．观众通过演员的演唱感知人物的情绪，说明声音能传递信息
【答案】
【解答】解：．声音的传播需要介质，演员演唱时，声音通过空气传到观众的耳朵里，故正确；
．观众根据乐器发出声音的音色不同判断是哪种乐器，故错误；
．音调指声音的高低，由振动频率决定，节板胡弦的松紧是为了改变声音的音调，故正确；
．观众通过演员的演唱感知人物的情绪，说明声音能传递信息，故正确。
故选：。
2．某校组织学生到武汉革命博物馆参加研学活动，活动过程中讲解员使用扩音器讲解先烈们的英雄事迹，下列说法正确的是　　
A．扩音器发出的声音是由讲解员声带振动产生的
B．扩音器发出的声音在传播时不需要介质
C．使用扩音器的主要作用是提高声音的音调
D．通过讲解获知英雄事迹，是利用了声音可以传递信息
【答案】
【解答】解：．扩音器发出的声音是由扩音器的喇叭振动产生的，故错误；
．声音的传播需要介质，扩音器发出的声音通过空气传播，故错误；
．使用扩音器的主要作用是提高声音的响度，故错误；
．通过讲解获知英雄事迹，利用了声音可以传递信息，故正确。
故选：。
3．唐代诗人白居易的《琵琶行》中有诗句“转轴拨弦三两声，未成曲调先有情”“大弦嘈嘈如急雨，小弦切切如私语”。下列相关说法正确的是　　
A．琵琶的声音是由空气振动产生的
B．通过琵琶声分辨出弹奏的曲目，说明声音可以传递能量
C．“大弦”“小弦”弹奏的声音音色不同
D．通过“转轴”改变琴弦的松紧度，从而改变声音的音调
【答案】
【解答】解：．声音是由物体振动产生的，琵琶发出声音是由弦的振动而产生的，故错误；
．声音可以传递信息、能量，通过琵琶声能分辨出所弹奏的曲目，说明声音可以传递信息，故错误；
．“大弦”“小弦”弹奏的声音的音调不同，故错误；
．通过“转轴”改变琴弦的松紧，改变了弦的振动频率，改变声音的音调，故正确。
故选：。
4．在某“达人秀”表演中，表演者对着玻璃酒杯发出很大的吼声，并不断调节，最终将玻璃酒杯震碎，如图所示。其奥秘为：表演者通过调节发出声音的频率，使其与玻璃酒杯的振动频率相同而产生共振，从而将玻璃酒杯震碎。下列分析错误的是　　
A．表演者发出的吼声是由空气振动产生的
B．表演者调节的是发声的音调
C．表演者发出的声音响度很大
D．酒杯被震碎是声音传递能量
【答案】
【解答】解：．表演者发出的吼声是由声带振动产生的，故错误；
．声音音调的高低与振动频率有关，表演者通过调节发出声音的频率，使其与玻璃酒杯的振动频率相同而产生共振，从而将玻璃酒杯震碎，说明表演者调节的是发声的音调，故正确；
．表演者对着玻璃酒杯发出很大的吼声，说明表演者发出的声音响度很大，故正确；
．酒杯被震碎说明声音可以传递能量，故正确。
故选：。
5．如图所示，某同学在跳绳时听到“呜呜”声，这是绳子引起周围空气 　振动　而产生的，绳子转动越快，声音的 　　（选填“音调”“响度”或“音色” 越高；生活中，可以用超声波清洗眼镜等，这说明超声波能传递 　　。
【答案】振动；音调；能量。
【解答】解：声音是由物体振动产生，某同学在跳绳时听到“呜呜”声，这是绳子引起周围空气振动而产生的。
绳子转动越快，空气振动频率越快，声音的音调越高。
声音可以传递信息与能量，生活中，可以用超声波清洗眼镜等，这说明超声波能传递能量。
故答案为：振动；音调；能量。
题型二：超声波和次声波
6．超声波屏下指纹识别是一种新型的手机解锁技术。超声波发射器向屏幕发送信号穿过屏幕，并被手指反射回来。接着，超声波传感器会检测这些反射信号，根据指纹纹路的细微差别来识别人的指纹。下列说法中不合理的是　　
A．超声波是由电流产生，不需要物体振动
B．超声波识别指纹利用了回声定位原理
C．湿手或沾水的手能被识别利用了水能传声
D．手机音量开得再大，人也不能听到超声波
【答案】
【解答】解：．超声波也是由物体振动产生的，故错误；
．超声波识别指纹利用了回声定位原理，通过发送和接收超声波信号来捕捉和识别指纹的细微特征，故正确；
．在超声波屏下指纹识别技术中，当手指湿润或沾水时，超声波信号可以通过水传播并被手指反射回来。这是因为水是一种能够传播声波（包括超声波）的介质，故正确；
．超声波的频率高于，人耳不能听到超声波，故正确。
故选：。
7．潜艇是海上隐形杀手，能够在水下执行侦察、打击、防御等多种任务，是国家海权的重要保障力量。它在水下航行时是通过声呐系统发出的超声波感知附近海域的情况。下列说法正确的是　　
A．超声波在海水中的传播速度大于其他声波
B．声呐可以用来测量地球与月球的距离
C．潜艇感知附近海域情况是利用超声波传递信息
D．潜艇上的舰员能够听见超声波
【答案】
【解答】解：、超声波在海水中的传播速度和其他声波的传播速度相同，故错误；
、声音的传播需要介质，声呐不能用来测量地球与月球的距离，故错误；
、潜艇感知附近海域情况是利用超声波传递信息，故正确；
、超声波的频率高于，不在人耳的听觉频率范围之内，潜艇上的舰员不能够听见超声波，故错误。
故选：。
8．指纹解锁有超薄、短焦、超声波三种方式，其中超声波指纹解锁是通过发射和接收超声波来构建一幅指纹的三维图，解锁方式更精确、更迅速。下列说法错误的是　　
A．超声波是由物体振动产生的
B．湿手也可以利用超声波解锁
C．超声波解锁说明超声波可以传递信息
D．超声波还可以用于预报台风、地震等灾害
【答案】
【解答】解：．超声波也是由物体振动产生的，故正确；
．超声波解锁时，手不需要接触电路，湿手也可以利用超声波解锁，故正确；
．超声波解锁是利用超声波传递的指纹信息来工作的，说明超声波可以传递信息，故正确；
．次声波可以用于预报台风、地震等灾害，超声波不能用于预报台风、地震等灾害，故错误。
故选：。
9．编钟是我国瑰宝，它由大小不同的扁圆钟排列起来，用木锤和长形的棒分别敲打铜钟，铜钟由于 　振动　产生声音。用相同大小的力敲击大小不同的铜钟发出声音的 　　（选填“响度”“音调”或“音色” 不同。
【答案】振动；音调。
【解答】解：声音是由物体振动产生的，铜钟由于振动产生声音；
用相同大小的力敲击大小不同的铜钟，铜钟的振动幅度相同，振动频率不同，发出声音的音调不同。
故答案为：振动；音调。
10．频率高于的声波称为超声波，它具有指向性好、反射能力强、能量集中等特点，可用于测距、测速停。超声波测速仪（如图）向静止的汽车发射超声波信号（简称信号），同时开始计时，信号传播过程中遇到汽车会被反射，测速仪接收到返回的信号停止计时，根据记录的时间及其与路程、速度的关系，可计算出汽车与测速仪之间的距离。测速仪在公路上对某跑车进行测速时，向匀速驶来的跑车发射两次信号，两次发射信号的时间间隔是，第一次发射信号到接收用时，第二次发射信号到接收用时。经测速仪测定，该跑车超速，驾驶员将受到交警部门处罚。（超声波的速度取
（1）人耳 　不能　（选填“能”或“不能” 听到超声波，超声波测速是利用了超声波的指向性好、能量集中、　　等特点。
（2）第一次发射的信号遇到跑车时，跑车与测速仪之间的距离为 　　。
（3）通过计算，跑车的速度大小为 　　。
【答案】（1）不能；测距、测速；（2）136；（3）60。
【解答】解：（1）人耳可听声的频率范围是：，超声波是振动频率高于的声波，故人耳不能听到超声波；超声波具有指向性好、反射能力强、能量集中等特点，可用于测距、测速等；
（2）第一次发射信号与跑车相遇的时间为
则跑车在第一次反射信号的瞬间与测速仪的距离为
（3）第二次发射信号与汽车相遇的时间为
则跑车在第二次反射信号时与测速仪的距离为
跑车通过的路程为
跑车行驶的时间为
跑车的速度为
故答案为：（1）不能；测距、测速；（2）136；（3）60。
一．选择题（共11小题）
1．“天宫课堂”是在中国空间站开讲的。下列有关“天宫课堂”的说法正确的是　　
A．主要通过音调辨别不同航天员的声音
B．调大直播电视音量是增大响度
C．航天员讲课主要是利用声传递能量
D．电视观众能听到航天员的声音，说明真空可以传声
【答案】
【解答】解：．不同发声体的音色一般不同，根据音色辨别不同航天员声音，故错误；
．声音的大小或强弱叫响度。调大直播电视音量，增大的是响度，故正确；
．我们能听到航天员讲课，说明声音可以传递信息，故错误；
．声音不能在真空中传播，电视观众能听到航天员的声音是靠电磁波传回地球，再在电视上播出，通过电视传到观众耳朵，故错误。
故选：。
2．《十面埋伏》是中国琵琶大曲，乐曲以我国历史上的楚汉相争为题材，描绘刘邦和项羽在垓下决战的情景。如图是艺术家用琵琶演奏《十面埋伏》时的情景，乐曲激烈，震撼人心。下列有关说法正确的是　　
A．琵琶的长度约为
B．琵琶发出的声音是由空气振动产生的
C．按住琴弦的不同位置来改变声音的音调
D．琵琶声引起了观众的共鸣，说明声音可以传递能量
【答案】
【解答】解：．琵琶的长度左右，故错误；
．琵琶发出的声音由琴弦振动产生的，故错误；
．按住琴弦的不同位置，弦振动的快慢不同，故频率不同，所以发出声音的音调不同，故正确；
．琵琶声引起了观众的共鸣，说明声音可以传递信息，故错误。
故选：。
3．人工智能这一新质生产力已走进我们的日常生活，如智能汽车的人车交互界面，驾乘人员只要对它说出调控指令，它就能识别指令并完成相应的调控任务，下列分析正确的是　　
A．人说话的声音是由空气的振动产生的
B．人说话的声音是通过电磁波传给汽车的
C．人车交互界面是根据声音的响度不同识别指令的
D．人车交互界面能识别指令，说明声音可以传递信息
【答案】
【解答】解：．一切声音都是由物体的振动产生的，人说话的声音是由声带的振动产生的，故错误；
．声音的传播需要介质，人说话的声音是通过空气传给汽车的，故错误；
．人车交互界面是根据声音的音色不同识别指令的，故错误；
．人车交互界面根据用户的语言指令来完成指定操作，说明声音可以传递信息，故正确。
故选：。
4．中国神曲——冲锋号，这个声音被外国人称为“东方魔曲”，战场上令敌人闻风丧胆。当冲锋号响起时，宁可前进一步死，也不后退一步生，这就是中国军人的军魂。关于冲锋号的下列说法正确的是　　
A．冲锋号发出的声音不是由物体振动产生的
B．用力吹响冲锋号是改变了发出声音的响度
C．冲锋号发出的声音只能传播信息
D．冲锋号喇叭口的作用是减小声音的分散，增大声音的音调
【答案】
【解答】解：、冲锋号发出的声音是由物体振动产生的，故错误；
、用力吹响冲锋号是改变了发出声音的响度，故正确；
、冲锋号发出的声音能传播信息和能量，故错误；
、冲锋号喇叭口的作用是减小声音的分散，增大声音的响度，故错误。
故选：。
5．白居易的《琵琶行》中“曲终收拨当心画，四弦一声如裂帛”是对琵琶声的形象描述。下列对琵琶弹奏中涉及到的声学知识描述正确的是　　
A．用力拨动琴弦，可以提高琴声的音调
B．琴声的音调越高，在空气中的传播速度越快
C．琴声引起了诗人的共鸣，说明声音可以传递信息
D．琴声通过电磁波传入诗人的耳朵
【答案】
【解答】解：．用力拨动琴弦，提高的是琴声的响度，故错误；
．声音的传播速度还与介质的温度有关，与音调无关，故错误；
．声音可以传递信息和能量，琴声能够引起诗人的共鸣，则可以说明声音能够传递信息，故正确；
．琴声是以声波的形式由空气传入诗人的耳朵，故错误。
故选：。
6．如图为《梦溪笔谈》中的一段话。意思是：为了找到甲、乙两琴中音调相同的弦，可在乙琴弦上放纸人。当弹甲琴中的某一弦时，乙琴中与其音调相同的弦上的纸人就会跳动。以下说法正确的是　　
A．弹琴时发出的声音，是由于手指振动产生的
B．琴弦越长弹奏时发出的声音的音调就越高
C．弹甲琴弦，乙琴弦上的纸人跳动，说明声音可以传递能量
D．音调相同的两根弦发声时振动的振幅一定相同
【答案】
【解答】解：、弹琴时发出的声音，是由琴弦的振动产生的，故错误；
、琴弦长度越长，振动越慢，音调就越低，故错误；
、弹甲琴弦，乙琴弦上的纸人跳动，说明声音可以传递能量，故正确；
、音调相同的两根弦发声时振动的频率一定相同，故错误。
故选：。
7．在综合实践活动课上，小军将长度不同的吸管粘在一起制成“排箫”，并现场吹奏了一首曲子，如图所示。下列说法正确的是　　
A．小军演奏时发出的声音是空气柱振动产生的
B．“排箫”长短不同，越短的箫吹出声音的音调越低
C．“排箫”的声音能传递能量，不能传递信息
D．“排箫”发出的声音振动幅度越小，音调越低
【答案】
【解答】解：、小军演奏时发出的声音是空气柱振动产生的，故正确；
、“排箫”长短不同，越短的箫吹出声音的音调越高，故错误；
、“排箫”的声音能传递能量，也能传递信息，故错误；
、“排箫”发出的声音振动幅度越小，响度越低，故错误。
故选：。
8．抗日战争时期，我军作战部队向近距离的目标敌人准备发起迅猛进攻时，会吹响冲锋陷阵的冲锋号（如图）。当冲锋号响起时，宁可前进一步死，也不后退一步生，这就是中国军人的军魂。关于冲锋号的下列说法正确的是　　
A．冲锋号发出的声音不是由物体振动产生的
B．用力吹响冲锋号是改变了发出声音的响度
C．冲锋号发出声音是传递能量
D．战士们能分辨出是冲锋号的声音是根据声音的音调
【答案】
【解答】解：、冲锋号发出的声音是由物体振动产生的，故错误；
、用力吹响冲锋号是改变了发出声音的响度，故正确；
、冲锋号发出的声音能传播信息，故错误；
、战士们能分辨出是冲锋号的声音是根据声音的音色，故错误。
故选：。
9．我们身边的世界存在着各种各样的声音，生活中很多地方都要利用声。下列说法错误的是　　
A．两个音叉共鸣时，其振动频率是相同的
B．利用人体发出的微弱噪声可以探测病灶
C．利用声波传递能量人们制成了“倒车雷达”
D．监测自然灾害发生前发出的次声可以预报灾害
【答案】
【解答】解：、两个音叉共鸣时，其振动频率是相同的，故正确；
、利用人体发出的微弱噪声可以探测病灶，故正确；
、利用声波传递信息人们制成了“倒车雷达”，故错误；
、监测自然灾害发生前发出的次声可以预报灾害，故正确。
故选：。
10．如图所示的陶笛，其原型可追溯至距今6000多年前陕西半坡遗址出土的陶哨。下列说法正确的是　　
A．人们能靠声音辨别出陶笛和其他乐器，说明声音可以传递信息
B．用力吹陶笛，是为了改变陶笛发出声音的音调
C．陶笛发出的声音清脆嘹亮，频率高于
D．吹奏陶笛产生的声音在空气中的传播速度约为
【答案】
【解答】解：、人们主要依靠音色辨别出陶笛和其他乐器的声音，体现出声音传递信息，故正确；
、用力吹陶笛，可使陶笛发出声音的振幅增大，响度变大，故错误；
、频率高于，属于超声波，人耳听不到，故错误；
、吹奏陶笛产生的声音在空气中的传播速度为，故错误。
故选：。
11．民俗谚语是我国劳动人民在生产生活中的智慧结晶，其中蕴含了丰富的物理知识，下面谚语中，对应声现象知识理解正确的是　　
A．“闻其声而知其人”是根据声音的音调判断出来的
B．“柴门闻犬吠，风雪夜归人”说明声音可以传递信息
C．“不敢高声语，恐惊天上人”这里“高”是指声音的音色
D．“响鼓还需重锤敲”说明声音的响度和频率有关
【答案】
【解答】解：、“闻其声而知其人”是根据声音的音色判断出来，故错误；
、“柴门闻犬吠，风雪夜归人”说明声音可以传递信息，故正确；
、不敢高声语，恐惊天上人”这里“高”是指声音的响度大，故错误；
、重锤敲鼓时，鼓面振动幅度大，声音的响度大，所以，“响鼓还要重锤敲”说明声音的响度与振幅有关，故错误。
故选：。
二．填空题（共9小题）
12．寒假里小林在家观看“国家中小学网络云平台”来复习功课。观看时可以将视频快速播放从而节省时间。快速播放改变了声音的 　音调　（选填“音调”“响度”或“音色” ，通过观看视频来学习知识，利用的是声音可以传递 　　。
【答案】音调；信息。
【解答】解：若视频快速播放，则声音的频率加快，所以音调比正常声音的音调高；通过观看视频来学习知识，利用的是声音可以传递信息。
故答案为：音调；信息。
13．某校组织参观延安革命纪念馆，参观过程中讲解员使用扩音器讲解先烈们的英雄事迹，使用扩音器的主要作用是提高声音的 　响度　，通过讲解获知英雄事迹，说明声音可以传递 　　，扩音器发出的声音 　　（选填“是”或“不是” 由振动发出的。
【答案】响度；信息；是。
【解答】解：使用扩音器的主要作用是提高声音的响度，通过讲解获知英雄事迹，说明声音可以传递信息。
扩音器发出的声音也是由振动产生的。
故答案为：响度；信息；是。
14．2023年9月23日，杭州第19届亚运会开幕式在浙江杭州奥体中心体育场举行。现场座无虚席，主持人声音是由声带的 　振动　产生的，通过空气传播到现场观众的耳中当中国代表队入场时，掌声雷动，欢呼声不断。“掌声雷动”用来形容声音的 　　（选填“音调”“响度”或“音色” ；欢呼声让人感受到现场观众的极大热情，这说明声音能传递 　　。（选填“能量”或“信息”
【答案】振动；响度；信息。
【解答】解：声音是由物体振动产生的，主持人声音是由声带的振动产生的。
响度指声音的强弱或大小，“掌声雷动”用来形容声音比较大，声音的响度大。
声音可以传递信息，声音可以传递能量，欢呼声让人感受到现场观众的极大热情，这说明声音能传递信息。
故答案为：振动；响度；信息。
15．随着科技的发展，智能门锁走进千家万户如图。回家再不用钥匙开门，只要说出“暗语”门就自动打开，这种声纹锁辨别声音的主要依据是 　音色　（填声音的特性）；声纹锁可以根据用户语音指令来完成指定操作，说明声音可以传递 　　；用户发出“将音量调低”的指令，目的是改变声音的 　　（填声音的特性）。
【答案】音色；信息；响度。
【解答】解：不同人的声带结构不同，发出声音的音色不同，因此，声纹锁辨别声音的主要依据是音色；
声纹锁可以根据用户语音指令来完成指定操作，说明声音可以传递信息；
用户发出“将音量调低”的指令，目的是改变声音的响度。
故答案为：音色；信息；响度。
16．大型音乐文化类节目《国乐大典》，让更多年轻观众了解传统音乐的美，饱经历史沉淀的声音被现代人了解。演员的手指在二胡同一根琴弦的不同位置按压，可以拉奏出 　音调　（填“音色”或“音调” 不同的声音：听众感受传统音乐的美，说明声音可以传递 　　。
【答案】音调；信息。
【解答】解：（1）演员的手指在二胡同一根琴弦的不同位置按压，则振动部分的长度改变，振动频率改变，所以可以拉奏出音调不同的声音。
（2）声音可以传递信息和能量，听众感受传统音乐的美，说明声音可以传递信息。
故答案为：音调；信息。
17．艾依钟同学制作了一个“声纹”锁，只有主人喊出“芝麻开门”的口令，才能解锁。这主要说明声音可以传递 　信息　（选填“能量”或“信息” ，“声纹”锁是依靠辨别声音的 　　（选填“响度”“音调”或“音色” 工作的。
【答案】信息，音色。
【解答】解：艾依钟同学制作了一个“声纹”锁，只有主人喊出“芝麻开门”的口令，才能解锁，说明声音可以传递信息；
在声音的三要素中，音调和响度都可以模仿到相同的程度，只有音色是独一无二的，所以声纹锁在门禁系统中主要依靠辨别声音的音色来辨别声音。
故答案为：信息，音色。
18．超声波产品的不断问世，使医疗技术得到极大的提升。如图所示是超声波体外碎石机，它利用了超声波能够传递 　能量　（选填“信息”或“能量” 。
【答案】能量。
【解答】解：超声波体外碎石机，利用了超声波能够传递能量。
故答案为：能量。
19．如图是一款名为“小爱”的智能音箱，它通过连接 实现多项家居功能，“小爱”可以根据用户语音指令来完成指定操作，说明声音可以传递 　信息　；用户发出“小爱，将音量调低”的指令，目的是改变声音的 　　（选填“音调”、“响度”或“音色” 。
【答案】信息；响度。
【解答】解：“小爱”可以根据用户语音指令来完成指定操作，说明声音可以传递信息；用户发出“小爱，将声音调低”的指令，目的是改变声音的大小，即改变声音的响度。
故答案为：信息；响度。
20．如图所示的超声波加湿器，它是利用超声波将水雾化，这说明声波可以传递 　能量　（选填“能量”或“信息” 。
【答案】能量。
【解答】解：超声波将水雾化，说明声波可以传递能量。
故答案为：能量。
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2.3 声的利用
【素养目标】
1.物理观念:了解声与信息、声与能量。
2.科学思维:通过了解日常生活中声的利用，知道声能传递信息和能量。
3.科学探究:利用扬声器和点燃的蜡烛进行实验，说明声音能传递能量。
4.科学态度与责任:通过学习声在现代技术中的应用，体会科学、技术与社会的联系。
知识点一、声与信息
1.声可以传递信息
声 声音的特点 归纳
远处隆隆的雷声 大雨就要来了 不同的声音会传递给人们不同的信息。声音可以传递信息
下课铃声 下课时间到了
铁路工人用铁锤敲击钢轨，钢轨发出异常声音 有螺栓松动了
医生用听诊器听心脏跳动的声音 人体健康状况
2.次声波传递信息
大自然的许多活动，如地震、火山爆发、台风、海啸等发生时，都伴有次声波的产生。次声波传播的距离很远，发生地震、台风、核爆炸时，即使在几千千米以外，使用灵敏的声学仪器也能接受到他们产生的次声波。处理这些信息可以确定这些活动发生的方位和强度。
3.超声波传递信息
应用 示例
回声定位 （1）蝙蝠觅食：蝙蝠在飞行过程中，会发出超声波，这些声波遇到障碍物或昆虫时会反射回来，根据回事到来的方位和时间，蝙蝠可以确定目标的位置；（2）倒车雷达：利用超声波探测汽车后方障碍物的距离，告知驾驶员周围障碍物的情况；（3）声呐设备：利用声波在水中的传播和反射特性，对水下目标进行探测，广泛用于鱼群探测、船舶导航和海底地质地貌的勘测等。
医用“B”超 医生用B型超声波诊断仪向病人体内发射超声波，超声波遇到组织的分界面（不同内脏器官的分界处、内脏与骨骼分界处以及异物与组织的交界处）时会发生反射，根据反射波滞后于发射波的时间，可以知道分界面在体内的深度等信息，并转换成影像，帮助医生判断人体内的组织器官是否正常。
无损探伤 工业上可以利用超声波透射法对产品进行无损探测。如果产品内部有缺陷，超声波会在缺损处发生反射，根据接收到的声波信息可以鉴定产品是否合格。
知识点二、声与能量
1.声能传递能量
【演示实验】声音能否传递能量
如下图，将扬声器对准烛焰，播放音乐，你看到了什么现象？这说明了什么问题？
【实验现象】发声扬声器旁的烛焰来回摆动。
【总结】声具有能量，也可以传递能量。传递声的过程实际上就是传递能量的过程。
2.声波传递能量的应用
超声波清洗机、超声波碎石 、超声波雾化器、次声波武器等。
特别提醒
（1）声可以传递信息，也可以传递能量。凡是声音引起其他物体变化的例子，均属于声音传递能量；声音未能引起其他物体的变化，而是根据声音对物体的状况或某些特征作出判断，属于声音传递信息。如“雷声震耳欲聋”，说明雷声具有能量；而“听到了雷声预示着将要下雨”，这是雷声传递信息。
（2）声传递信息、传递能量的实例
声传递 信息 声传递 能量
利用回声测距、定位 超声波清洗精密仪器、碎石、洁齿
用“B超”检查身体 超声波雾化器
利用超声波探测金属内部裂纹 次声波武器
利用次声波预测地震、监测核爆炸等 次声波的破坏作用
科学世界——建筑声学的杰作
圜丘在天坛公园的南部，始建于明嘉靖九年（公元1530年），是一座分成三层的圆形平台，每层周边都有汉白玉栏板，每层平台的台面都由光滑的石板铺成。第三层台面高出地面约5m，半径约为11.5 m，第三层中心是一块圆形大理石，俗称天心石。当你站在天心石上说话或唱歌时，你会觉得声音特别洪亮。但是站在天心石以外的人听起来，却没有这种感觉，站在天心石以外说话或唱歌，也没有这种感觉。
这种奇妙的现象是声音反射形成的音响效果。圜丘第三层台面中心略高，四周微微向下倾斜。当有人在台面中心说话时，传向四周的声音有一部分被四周的石栏板反射，射到稍有倾斜的台面后又被反射到台面中心。因为圜丘第三层台面的半径仅为11.5m，从发声到回声返回中心台面所需的时间约为0.07s,所以回声跟原来的声音混在一起，分辨不开，让人觉得声音格外响亮，似乎觉得还有声音从地下传来。
题型一：声音传递信息与声音传递能量
1．河北梆子是河北省最具代表性的地方声腔剧种（如图），演唱时以梆子击节，以板胡、笛、梆子、笙等乐器伴奏。下列说法错误的是　　
A．演员演唱时，声音通过空气传到观众的耳朵里
B．观众根据乐器发出声音的响度不同判断是哪种乐器
C．调节板胡弦的松紧是为了改变声音的音调
D．观众通过演员的演唱感知人物的情绪，说明声音能传递信息
2．某校组织学生到武汉革命博物馆参加研学活动，活动过程中讲解员使用扩音器讲解先烈们的英雄事迹，下列说法正确的是　　
A．扩音器发出的声音是由讲解员声带振动产生的
B．扩音器发出的声音在传播时不需要介质
C．使用扩音器的主要作用是提高声音的音调
D．通过讲解获知英雄事迹，是利用了声音可以传递信息
3．唐代诗人白居易的《琵琶行》中有诗句“转轴拨弦三两声，未成曲调先有情”“大弦嘈嘈如急雨，小弦切切如私语”。下列相关说法正确的是　　
A．琵琶的声音是由空气振动产生的
B．通过琵琶声分辨出弹奏的曲目，说明声音可以传递能量
C．“大弦”“小弦”弹奏的声音音色不同
D．通过“转轴”改变琴弦的松紧度，从而改变声音的音调
4．在某“达人秀”表演中，表演者对着玻璃酒杯发出很大的吼声，并不断调节，最终将玻璃酒杯震碎，如图所示。其奥秘为：表演者通过调节发出声音的频率，使其与玻璃酒杯的振动频率相同而产生共振，从而将玻璃酒杯震碎。下列分析错误的是　　
A．表演者发出的吼声是由空气振动产生的
B．表演者调节的是发声的音调
C．表演者发出的声音响度很大
D．酒杯被震碎是声音传递能量
5．如图所示，某同学在跳绳时听到“呜呜”声，这是绳子引起周围空气 　　而产生的，绳子转动越快，声音的 　　（选填“音调”“响度”或“音色” 越高；生活中，可以用超声波清洗眼镜等，这说明超声波能传递 　　。
题型二、超声波和次声波
6．超声波屏下指纹识别是一种新型的手机解锁技术。超声波发射器向屏幕发送信号穿过屏幕，并被手指反射回来。接着，超声波传感器会检测这些反射信号，根据指纹纹路的细微差别来识别人的指纹。下列说法中不合理的是　　
A．超声波是由电流产生，不需要物体振动
B．超声波识别指纹利用了回声定位原理
C．湿手或沾水的手能被识别利用了水能传声
D．手机音量开得再大，人也不能听到超声波
7．潜艇是海上隐形杀手，能够在水下执行侦察、打击、防御等多种任务，是国家海权的重要保障力量。它在水下航行时是通过声呐系统发出的超声波感知附近海域的情况。下列说法正确的是　　
A．超声波在海水中的传播速度大于其他声波
B．声呐可以用来测量地球与月球的距离
C．潜艇感知附近海域情况是利用超声波传递信息
D．潜艇上的舰员能够听见超声波
8．指纹解锁有超薄、短焦、超声波三种方式，其中超声波指纹解锁是通过发射和接收超声波来构建一幅指纹的三维图，解锁方式更精确、更迅速。下列说法错误的是　　
A．超声波是由物体振动产生的
B．湿手也可以利用超声波解锁
C．超声波解锁说明超声波可以传递信息
D．超声波还可以用于预报台风、地震等灾害
9．编钟是我国瑰宝，它由大小不同的扁圆钟排列起来，用木锤和长形的棒分别敲打铜钟，铜钟由于 　　产生声音。用相同大小的力敲击大小不同的铜钟发出声音的 　　（选填“响度”“音调”或“音色” 不同。
10．频率高于的声波称为超声波，它具有指向性好、反射能力强、能量集中等特点，可用于测距、测速停。超声波测速仪（如图）向静止的汽车发射超声波信号（简称信号），同时开始计时，信号传播过程中遇到汽车会被反射，测速仪接收到返回的信号停止计时，根据记录的时间及其与路程、速度的关系，可计算出汽车与测速仪之间的距离。测速仪在公路上对某跑车进行测速时，向匀速驶来的跑车发射两次信号，两次发射信号的时间间隔是，第一次发射信号到接收用时，第二次发射信号到接收用时。经测速仪测定，该跑车超速，驾驶员将受到交警部门处罚。（超声波的速度取
（1）人耳 　　（选填“能”或“不能” 听到超声波，超声波测速是利用了超声波的指向性好、能量集中、　　等特点。
（2）第一次发射的信号遇到跑车时，跑车与测速仪之间的距离为 　　。
（3）通过计算，跑车的速度大小为 　　。
一．选择题（共11小题）
1．“天宫课堂”是在中国空间站开讲的。下列有关“天宫课堂”的说法正确的是　　
A．主要通过音调辨别不同航天员的声音
B．调大直播电视音量是增大响度
C．航天员讲课主要是利用声传递能量
D．电视观众能听到航天员的声音，说明真空可以传声
2．《十面埋伏》是中国琵琶大曲，乐曲以我国历史上的楚汉相争为题材，描绘刘邦和项羽在垓下决战的情景。如图是艺术家用琵琶演奏《十面埋伏》时的情景，乐曲激烈，震撼人心。下列有关说法正确的是　　
A．琵琶的长度约为
B．琵琶发出的声音是由空气振动产生的
C．按住琴弦的不同位置来改变声音的音调
D．琵琶声引起了观众的共鸣，说明声音可以传递能量
3．人工智能这一新质生产力已走进我们的日常生活，如智能汽车的人车交互界面，驾乘人员只要对它说出调控指令，它就能识别指令并完成相应的调控任务，下列分析正确的是　　
A．人说话的声音是由空气的振动产生的
B．人说话的声音是通过电磁波传给汽车的
C．人车交互界面是根据声音的响度不同识别指令的
D．人车交互界面能识别指令，说明声音可以传递信息
4．中国神曲——冲锋号，这个声音被外国人称为“东方魔曲”，战场上令敌人闻风丧胆。当冲锋号响起时，宁可前进一步死，也不后退一步生，这就是中国军人的军魂。关于冲锋号的下列说法正确的是　　
A．冲锋号发出的声音不是由物体振动产生的
B．用力吹响冲锋号是改变了发出声音的响度
C．冲锋号发出的声音只能传播信息
D．冲锋号喇叭口的作用是减小声音的分散，增大声音的音调
5．白居易的《琵琶行》中“曲终收拨当心画，四弦一声如裂帛”是对琵琶声的形象描述。下列对琵琶弹奏中涉及到的声学知识描述正确的是　　
A．用力拨动琴弦，可以提高琴声的音调
B．琴声的音调越高，在空气中的传播速度越快
C．琴声引起了诗人的共鸣，说明声音可以传递信息
D．琴声通过电磁波传入诗人的耳朵
6．如图为《梦溪笔谈》中的一段话。意思是：为了找到甲、乙两琴中音调相同的弦，可在乙琴弦上放纸人。当弹甲琴中的某一弦时，乙琴中与其音调相同的弦上的纸人就会跳动。以下说法正确的是　　
A．弹琴时发出的声音，是由于手指振动产生的
B．琴弦越长弹奏时发出的声音的音调就越高
C．弹甲琴弦，乙琴弦上的纸人跳动，说明声音可以传递能量
D．音调相同的两根弦发声时振动的振幅一定相同
7．在综合实践活动课上，小军将长度不同的吸管粘在一起制成“排箫”，并现场吹奏了一首曲子，如图所示。下列说法正确的是　　
A．小军演奏时发出的声音是空气柱振动产生的
B．“排箫”长短不同，越短的箫吹出声音的音调越低
C．“排箫”的声音能传递能量，不能传递信息
D．“排箫”发出的声音振动幅度越小，音调越低
8．抗日战争时期，我军作战部队向近距离的目标敌人准备发起迅猛进攻时，会吹响冲锋陷阵的冲锋号（如图）。当冲锋号响起时，宁可前进一步死，也不后退一步生，这就是中国军人的军魂。关于冲锋号的下列说法正确的是　　
A．冲锋号发出的声音不是由物体振动产生的
B．用力吹响冲锋号是改变了发出声音的响度
C．冲锋号发出声音是传递能量
D．战士们能分辨出是冲锋号的声音是根据声音的音调
9．我们身边的世界存在着各种各样的声音，生活中很多地方都要利用声。下列说法错误的是　　
A．两个音叉共鸣时，其振动频率是相同的
B．利用人体发出的微弱噪声可以探测病灶
C．利用声波传递能量人们制成了“倒车雷达”
D．监测自然灾害发生前发出的次声可以预报灾害
10．如图所示的陶笛，其原型可追溯至距今6000多年前陕西半坡遗址出土的陶哨。下列说法正确的是　　
A．人们能靠声音辨别出陶笛和其他乐器，说明声音可以传递信息
B．用力吹陶笛，是为了改变陶笛发出声音的音调
C．陶笛发出的声音清脆嘹亮，频率高于
D．吹奏陶笛产生的声音在空气中的传播速度约为
11．民俗谚语是我国劳动人民在生产生活中的智慧结晶，其中蕴含了丰富的物理知识，下面谚语中，对应声现象知识理解正确的是　　
A．“闻其声而知其人”是根据声音的音调判断出来的
B．“柴门闻犬吠，风雪夜归人”说明声音可以传递信息
C．“不敢高声语，恐惊天上人”这里“高”是指声音的音色
D．“响鼓还需重锤敲”说明声音的响度和频率有关
二．填空题（共9小题）
12．寒假里小林在家观看“国家中小学网络云平台”来复习功课。观看时可以将视频快速播放从而节省时间。快速播放改变了声音的 　　（选填“音调”“响度”或“音色” ，通过观看视频来学习知识，利用的是声音可以传递 　　。
13．某校组织参观延安革命纪念馆，参观过程中讲解员使用扩音器讲解先烈们的英雄事迹，使用扩音器的主要作用是提高声音的 　　，通过讲解获知英雄事迹，说明声音可以传递 　　，扩音器发出的声音 　　（选填“是”或“不是” 由振动发出的。
14．2023年9月23日，杭州第19届亚运会开幕式在浙江杭州奥体中心体育场举行。现场座无虚席，主持人声音是由声带的 　　产生的，通过空气传播到现场观众的耳中当中国代表队入场时，掌声雷动，欢呼声不断。“掌声雷动”用来形容声音的 　　（选填“音调”“响度”或“音色” ；欢呼声让人感受到现场观众的极大热情，这说明声音能传递 　　。（选填“能量”或“信息”
15．随着科技的发展，智能门锁走进千家万户如图。回家再不用钥匙开门，只要说出“暗语”门就自动打开，这种声纹锁辨别声音的主要依据是 　　（填声音的特性）；声纹锁可以根据用户语音指令来完成指定操作，说明声音可以传递 　　；用户发出“将音量调低”的指令，目的是改变声音的 　　（填声音的特性）。
16．大型音乐文化类节目《国乐大典》，让更多年轻观众了解传统音乐的美，饱经历史沉淀的声音被现代人了解。演员的手指在二胡同一根琴弦的不同位置按压，可以拉奏出 　　（填“音色”或“音调” 不同的声音：听众感受传统音乐的美，说明声音可以传递 　　。
17．艾依钟同学制作了一个“声纹”锁，只有主人喊出“芝麻开门”的口令，才能解锁。这主要说明声音可以传递 　　（选填“能量”或“信息” ，“声纹”锁是依靠辨别声音的 　　（选填“响度”“音调”或“音色” 工作的。
18．超声波产品的不断问世，使医疗技术得到极大的提升。如图所示是超声波体外碎石机，它利用了超声波能够传递 　　（选填“信息”或“能量” 。
19．如图是一款名为“小爱”的智能音箱，它通过连接 实现多项家居功能，“小爱”可以根据用户语音指令来完成指定操作，说明声音可以传递 　　；用户发出“小爱，将音量调低”的指令，目的是改变声音的 　　（选填“音调”、“响度”或“音色” 。
20．如图所示的超声波加湿器，它是利用超声波将水雾化，这说明声波可以传递 　　（选填“能量”或“信息” 。
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