资源简介

2.3　声的利用
@学习目标
课程标准(2022年版) 本节要点
2.3.2　了解现代技术中声学知识的一些应用. 1.了解现代技术中与声有关的知识的应用，启发学生探索. 2.判断实际例子是利用声传递信息还是能量.(重点)
@集慧解惑
声可以传递信息
1.声音传递信息
医生用听诊器检测病人的病情；远处轰隆隆的雷声预示着一场可能的大雨；铁路工人用铁锤敲击铁轨判断铁轨是否出现裂痕；听到上课铃我们就知道要开始上课了……从生活中的各种例子里，可以知道声可以传递　信息　.
2.超声波、次声波传递信息
除了人类可以听到的声音外，超声波和次声波也可以传递信息.请阅读教材中“声与信息”的内容，回答以下问题.
(1)超声波传递信息：蝙蝠通过回声确定目标位置的方法叫作　回声定位　，采用这个原理制成了　倒车雷达　、　声呐　等.
(2)次声波传递信息：大象间的交流、　地震　等都靠次声波传递信息.
典例1 [物理学与日常生活]中医经常通过“望、闻、问、切”四步诊法来诊断患者.其中“　闻　”是中医利用声音诊断病情的例子.医生经常用听诊器为病人诊病，其中听诊器是运用了声音　传递信息　(选填“传递能量”或“传递信息”)的道理.医生用“B超”诊断仪向人体内发射　超声　波，可以获得人体内部脏器的图像.
变式1　倒车雷达是利用　超声波　(选填“超声波”或“次声波”)来工作的；司机听到急促的报警声，知道距离障碍物太近，说明声能传递　信息　.地震时会伴有　次声波　(选填“超声波”或“次声波”)产生，通过专业仪器检测声波可确定地震的方位和强度，这说明声能传递　信息　.“铁轨医生”用探伤仪给铁轨做“B超”，这是利用声可以传递　信息　，探伤仪发出的超声波　不能　(选填“能”或“不能”)被人耳听见.
声可以传递能量
1.声可以传递能量
演示实验1：如图所示，将瓶口对准蜡烛，轻敲橡皮膜，发现蜡烛烛焰　晃动甚至熄灭　.
演示实验2：把点燃的蜡烛放在正在发声的扬声器旁边，你会发现烛焰在颤动.
结论：上面两个例子说明声可以传递　能量　.
2.声波传递能量的例子
超声波加湿器：利用超声
波将水雾化加湿室内空气
超声波清洗机：用超声波
清洗眼镜等精密仪器
超声波牙刷：用超声波
除去牙齿的污垢
超声波碎石：利用超声
波粉碎人体内的结石
典例2 下列实例中，属于声能传递信息的是　ABCFGHJK　，属于声能传递能量的是　DEIL　.(均填字母)
A.人类的交谈声
B.利用声呐探测海深
C.用听诊器听心脏、肺跳动的声音
D.用超声波清洗精细的机械
E.超声波加湿器 F.利用鱼所喜欢的声音捕鱼
G.地震、海啸前出现的一些我们听不到，但某些动物能听到的次声波，它们会有反常的表现
H.蝙蝠的回声定位 I.次声波武器J.B超
K.超声波探伤仪 L.超声波碎石器
　1.声作为一种波，既可以传递信息，又可以传递能量.
2.声传递信息的示例：①可听声：隆隆雷声，听诊器诊病，敲瓷器辨优劣等；②超声波：蝙蝠的回声定位原理，倒车雷达，超声导盲仪，B超，超声波探伤，声呐测距等；③次声波：预测灾害等.
3.声传递能量的示例：①可听声：敲瓶底火焰摇动等；②超声波：超声波清洗机，超声波加湿器，超声波碎石，超声波牙刷等；③次声波：次声波武器等.
提示：超声波产生的振动比可听声强烈，具有高能量的特点；次声波传播的距离很远.
跨学科实践——声音在建筑工程中的应用
【解读】物理学与工程实践——以我国古代优秀的科技作品和现代的技术应用为案例，体会我国古代科技对人类文明发展的促进作用及物理学对工程技术发展的促进作用，增强民族自豪感.
典例3 [物理学与工程实践](回归教材)在驰名中外的北京天坛里，有三处堪称奇观的声学建筑：回音壁、三音石和圜丘.如图所示，当游客在圜丘顶层的天心石上说话时，听到的声音格外响亮，这是建筑师利用声音的　反射　(选填“传播”或“反射”)，使　回声　与原声混在一起，声音得到加强形成的音响效果.人耳要区分原声和回声，两个声音之间的时间间隔须大于0.1 s，若要产生回声，则声与障碍物的最小距离为　17　m.(声音在空气中的传播速度为340 m/s)
变式2　北京天坛的回音壁(图1)是我国建筑史上的一大奇迹，你和同学相距几十米，面对墙轻声对话，也能听得清清楚楚(图2).三音石(图3)位于回音壁的圆心上，从皇穹宇数起的第三块铺路石.站在这块石头上拍一下掌，就可以听到三次回声.当拍掌声发出后，声音经回音壁反射回来，你听到第一次回声；第一次回声穿过圆心继续传到对面又返回，形成了第二次回声；第二次回声再次穿过圆心传到回音壁反射回来，形成第三次回声；如果拍手的能量足够大时，还会出现更多次回声.
(1)回音壁可以让说话声传播很远的距离，是因为它的表面能够多次　反射　声波.
(2)某同学站在三音石上拍手，约0.2 s后听到第一次回声，请你估算回音壁的半径为　34　m.(声音在空气中的传播速度约为340 m/s)
@慧化亮人
1.[物理观念]下列关于声音的利用，与其他三项不同的是
(　A　)
A.超声波清洗眼镜 B.收听广播
C.倒车雷达 D.大象间的交流
2.如图是一款低音频发声灭火装置，通过发出30～60 Hz的低频声波，能够在短短数秒之内扑灭火焰.关于这台低音频发声灭火装置，下列说法正确的是
(　C　)
A.该装置发出的低频声波属于次声波
B.该装置发出的声波能量大，可以在真空中传播
C.声波可以灭火说明声波具有能量
D.低音频发声灭火装置是高科技产品，声源不需要振动
3.(2024·佛山期中改编)如图是一款超声导盲手杖，它可以通过发射超声波并接收反射波，帮助盲人辨别障碍物的方位、距离、大小甚至形状等信息，方便出行.下列说法正确的是
(　D　)
A.超声波的频率低于20 Hz
B.人耳听不到该声音是因为超声波的能量太小
C.该手杖是利用了声音可以传递能量
D.导盲手杖利用了回声定位的原理
4.中国四大回音建筑之一的大佛寺石琴有三十六级石磴，当人们踏上石磴，脚下便会响起美妙悦耳的琴声，下列关于“石磴琴声”说法正确的是
(　C　)
A.石磴发出的琴声是由空气振动产生的
B.石磴发出的声音像古琴的声音，这里指的是音调相似
C.“石磴琴声”是通过空气传到人耳中的
D.人用不同力度踏同一石磴，发出声音的响度相同
5.[科学思维]利用地震波中纵波和横波的传播速度不同，可以监测震源的位置.地震发生时，伴随有　次声波　(选填“超声波”或“次声波”)产生；从图中可知，纵波的传播速度　大于　(选填“大于”“小于”或“等于”)横波的传播速度.若测得这两种波先后到达某监测站的时间间隔为12 s，则震源到该监测站的距离为　90　km.
【解析】地震发生时，伴随有次声波产生；由题图可知，纵波的速度v1＝＝＝5 km/s，横波的速度v2＝＝＝3 km/s，则纵波的传播速度大于横波的传播速度；测得这两种波先后到达监测站的时间间隔为12 s，设震源到该监测站的距离为s，由题意可得－＝12 s，即－＝12 s，解得s＝90 km.2.3　声的利用
@学习目标
课程标准(2022年版) 本节要点
2.3.2　了解现代技术中声学知识的一些应用. 1.了解现代技术中与声有关的知识的应用，启发学生探索. 2.判断实际例子是利用声传递信息还是能量.
@集慧解惑
声可以传递信息
1.声音传递信息
医生用听诊器检测病人的病情；远处轰隆隆的雷声预示着一场可能的大雨；铁路工人用铁锤敲击铁轨判断铁轨是否出现裂痕；听到上课铃我们就知道要开始上课了……从生活中的各种例子里，可以知道声可以传递 .
2.超声波、次声波传递信息
除了人类可以听到的声音外，超声波和次声波也可以传递信息.请阅读教材中“声与信息”的内容，回答以下问题.
(1)超声波传递信息：蝙蝠通过回声确定目标位置的方法叫作 ，采用这个原理制成了 、 等.
(2)次声波传递信息：大象间的交流、 等都靠次声波传递信息.
典例1 [物理学与日常生活]中医经常通过“望、闻、问、切”四步诊法来诊断患者.其中“ ”是中医利用声音诊断病情的例子.医生经常用听诊器为病人诊病，其中听诊器是运用了声音 (选填“传递能量”或“传递信息”)的道理.医生用“B超”诊断仪向人体内发射 波，可以获得人体内部脏器的图像.
变式1　倒车雷达是利用 (选填“超声波”或“次声波”)来工作的；司机听到急促的报警声，知道距离障碍物太近，说明声能传递 .地震时会伴有 (选填“超声波”或“次声波”)产生，通过专业仪器检测声波可确定地震的方位和强度，这说明声能传递 .“铁轨医生”用探伤仪给铁轨做“B超”，这是利用声可以传递 ，探伤仪发出的超声波 (选填“能”或“不能”)被人耳听见.
声可以传递能量
1.声可以传递能量
演示实验1：如图所示，将瓶口对准蜡烛，轻敲橡皮膜，发现蜡烛烛焰 .
演示实验2：把点燃的蜡烛放在正在发声的扬声器旁边，你会发现烛焰在颤动.
结论：上面两个例子说明声可以传递 .
2.声波传递能量的例子
超声波加湿器：利用超声
波将水雾化加湿室内空气
超声波清洗机：用超声波
清洗眼镜等精密仪器
超声波牙刷：用超声波
除去牙齿的污垢
超声波碎石：利用超声
波粉碎人体内的结石
典例2 下列实例中，属于声能传递信息的是 ，属于声能传递能量的是 .(均填字母)
A.人类的交谈声
B.利用声呐探测海深
C.用听诊器听心脏、肺跳动的声音
D.用超声波清洗精细的机械
E.超声波加湿器 F.利用鱼所喜欢的声音捕鱼
G.地震、海啸前出现的一些我们听不到，但某些动物能听到的次声波，它们会有反常的表现
H.蝙蝠的回声定位 I.次声波武器J.B超
K.超声波探伤仪 L.超声波碎石器
　1.声作为一种波，既可以传递信息，又可以传递能量.
2.声传递信息的示例：①可听声：隆隆雷声，听诊器诊病，敲瓷器辨优劣等；②超声波：蝙蝠的回声定位原理，倒车雷达，超声导盲仪，B超，超声波探伤，声呐测距等；③次声波：预测灾害等.
3.声传递能量的示例：①可听声：敲瓶底火焰摇动等；②超声波：超声波清洗机，超声波加湿器，超声波碎石，超声波牙刷等；③次声波：次声波武器等.
提示：超声波产生的振动比可听声强烈，具有高能量的特点；次声波传播的距离很远.
跨学科实践——声音在建筑工程中的应用
【解读】物理学与工程实践——以我国古代优秀的科技作品和现代的技术应用为案例，体会我国古代科技对人类文明发展的促进作用及物理学对工程技术发展的促进作用，增强民族自豪感.
典例3 [物理学与工程实践](回归教材)在驰名中外的北京天坛里，有三处堪称奇观的声学建筑：回音壁、三音石和圜丘.如图所示，当游客在圜丘顶层的天心石上说话时，听到的声音格外响亮，这是建筑师利用声音的 (选填“传播”或“反射”)，使 与原声混在一起，声音得到加强形成的音响效果.人耳要区分原声和回声，两个声音之间的时间间隔须大于0.1 s，若要产生回声，则声与障碍物的最小距离为 m.(声音在空气中的传播速度为340 m/s)
变式2　北京天坛的回音壁(图1)是我国建筑史上的一大奇迹，你和同学相距几十米，面对墙轻声对话，也能听得清清楚楚(图2).三音石(图3)位于回音壁的圆心上，从皇穹宇数起的第三块铺路石.站在这块石头上拍一下掌，就可以听到三次回声.当拍掌声发出后，声音经回音壁反射回来，你听到第一次回声；第一次回声穿过圆心继续传到对面又返回，形成了第二次回声；第二次回声再次穿过圆心传到回音壁反射回来，形成第三次回声；如果拍手的能量足够大时，还会出现更多次回声.
(1)回音壁可以让说话声传播很远的距离，是因为它的表面能够多次 声波.
(2)某同学站在三音石上拍手，约0.2 s后听到第一次回声，请你估算回音壁的半径为 m.(声音在空气中的传播速度约为340 m/s)
@慧化亮人
1.[物理观念]下列关于声音的利用，与其他三项不同的是
(　 　)
A.超声波清洗眼镜 B.收听广播
C.倒车雷达 D.大象间的交流
2.如图是一款低音频发声灭火装置，通过发出30～60 Hz的低频声波，能够在短短数秒之内扑灭火焰.关于这台低音频发声灭火装置，下列说法正确的是
(　 　)
A.该装置发出的低频声波属于次声波
B.该装置发出的声波能量大，可以在真空中传播
C.声波可以灭火说明声波具有能量
D.低音频发声灭火装置是高科技产品，声源不需要振动
3.(2024·佛山期中改编)如图是一款超声导盲手杖，它可以通过发射超声波并接收反射波，帮助盲人辨别障碍物的方位、距离、大小甚至形状等信息，方便出行.下列说法正确的是
(　 　)
A.超声波的频率低于20 Hz
B.人耳听不到该声音是因为超声波的能量太小
C.该手杖是利用了声音可以传递能量
D.导盲手杖利用了回声定位的原理
4.中国四大回音建筑之一的大佛寺石琴有三十六级石磴，当人们踏上石磴，脚下便会响起美妙悦耳的琴声，下列关于“石磴琴声”说法正确的是
(　 　)
A.石磴发出的琴声是由空气振动产生的
B.石磴发出的声音像古琴的声音，这里指的是音调相似
C.“石磴琴声”是通过空气传到人耳中的
D.人用不同力度踏同一石磴，发出声音的响度相同
5.[科学思维]利用地震波中纵波和横波的传播速度不同，可以监测震源的位置.地震发生时，伴随有 (选填“超声波”或“次声波”)产生；从图中可知，纵波的传播速度 (选填“大于”“小于”或“等于”)横波的传播速度.若测得这两种波先后到达某监测站的时间间隔为12 s，则震源到该监测站的距离为 km.

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