專題2.3 聲的利用（舉一反三）（人教版2024）（教師版） 2024-2025學年人教版物理八年級上冊舉一反三系列（人教版2024）

專題2.3聲的利用【四大題型】【人教版2024】TOC\o"1-3"\h\u【題型1聲與信息】 1【題型2聲與能量】 3【題型3超聲波的利用】 5【題型4聲速和回聲的計算】 7知識點1：聲音傳遞信息1.聲音能夠傳遞信息。人們說話進行交流，醫(yī)生用聽診器查病，敲擊鐵軌判斷故障等，都是聲音傳遞信息的例子。2.在聲音傳遞信息方面，出現頻率較高的內容有：B超利用B型超聲遇到障礙物反射回來成像原理，利用聲音反射測距，聽診器利用聲音信號診病，蝙蝠利用超聲辨別物體和障礙物，倒車雷達利用超聲測距，聽聲辨識人或物，利用超聲波探傷等?！绢}型1聲與信息】【例1】（2023·河北省）2023年4月15日，神舟十五號航天員乘組進行了第四次出艙活動。在地面工作人員和艙內航天員鄧清明的密切配合下，兩名出艙航天員費俊龍、張陸圓滿完成全部既定工作任務，安全返回問天實驗艙。下列說法錯誤的是（）。A.地面工作人員發(fā)出指令的聲音是由聲帶振動產生的；B.地面工作人員可以利用音色區(qū)分是哪位航天員；C.地面工作人員與艙內的航天員利用電磁波傳遞信息；D.艙外的兩名航天員大聲說話就能直接利用聲波進行交流【答案】D?！窘馕觥緼．聲音是由物體的振動產生的，地面工作人員發(fā)出指令的聲音是由聲帶振動產生的，故A正確，不符合題意；B．音色與發(fā)聲體的材料和結構有關，不同人的音色不同。地面工作人員可以利用音色區(qū)分是哪位航天員，故B正確，不符合題意；C．電磁波可在真空中傳播，地面工作人員與艙內的航天員利用電磁波傳遞信息，故C正確，不符合題意；D．聲音不能在真空傳播，艙外的兩名航天員要用無線電進行交流，故D錯誤，符合題意?！咀兪?-1】（2022·貴州畢節(jié)·中考真題）2022年3月23日下午，“天宮課堂”第二課在中國空間站開講了。下列有關“天宮課堂”的分析正確的是（）A．主要通過音調辨別不同航天員B．航天員講課是利用聲傳遞能量C．調大直播電視音量是增大響度D．在地面上聽到王亞平的聲音，說明真空可以傳聲【答案】A【解析】A．根據音色辨別不同航天員聲音，故A錯誤；B．航天員講課，我們聽課，說明聲音可以傳遞信息，故B錯誤；C．調節(jié)音量是調節(jié)聲音的大小，改變的是響度，故C正確；D．聲音不能在真空中傳播，地球上的學生聽到王亞平的聲音是靠電磁波傳回地球的，故D錯誤。故選C?！咀兪?-2】(2021河南中考改編)豫劇是我國五大戲曲劇種之一,演唱時常用梆子進行伴奏,梆子受敲擊時由于而發(fā)聲;人們聽到“劉大哥講話理太偏”的唱詞,就知道是《花木蘭》選段,這是利用了聲可以傳遞。

【答案】振動信息【解析】梆子受敲擊時,由于振動而發(fā)聲;人們聽到“劉大哥講話理太偏”的唱詞,就知道是《花木蘭》選段,這是利用了聲可以傳遞信息。【變式1-3】(2023河北邢臺襄都期中,26,★★☆)暑假期間,小明跟隨爸爸的海洋考察船出海,利用聲吶進行海洋水文觀測。(海水中的聲速為1530m/s)(1)聲吶是通過發(fā)出和接收進行海底探測的;

(2)當聲吶豎直向下發(fā)出信號5s后接收到返回信號,求考察船到海底的距離;(3)為進一步對海洋水文要素觀測,從考察船上釋放一小型探測機器人,令其勻速下潛并每隔1s向母船發(fā)回一次聲信號,若考察船收到第1次信號和第2次信號的時間間隔為1.01s,則探測機器人的下潛速度是多少?【答案】(1)超聲波(2)3825m(3)15.3m/s【詳解】(1)聲吶發(fā)出的聲波是超聲波,主要利用了回聲定位的原理;(2)由題可知,超聲波從海面?zhèn)鞯胶５椎臅r間為t=12(3)小型探測機器人1s內勻速下潛的距離等于超聲波在0.01s內傳播的路程,即v聲t聲=v機器人t機器人,探測機器人的下潛速度為v機器人=v聲知識點2聲音傳遞能量1.聲音可以傳遞能量。飛機起飛時，旁邊建筑物玻璃被振響、爆炸聲震碎玻璃、雪山中不能高聲說話、超聲波碎石機振碎人體內結石等現象，都說明聲音在傳播過程中伴隨著能量傳播。2.在聲音傳遞能量方面，出現頻率較高的考題內容有：利用超聲波碎石為病人治病，利用超聲波清洗牙齒污物，利用超聲波清洗首飾，爆炸聲震碎玻璃、雪山中不能高聲說話等?！绢}型2聲與能量】【例2】（2023·廣安）2023年4月，第二屆中國文化旅游博覽會期間舉行了多場音樂會，觀眾在多彩的音符中感受到中國音樂藝術的魅力。下列說法正確的是（）。A.笛、簫、二胡、琵琶演奏時，都是由空氣柱振動發(fā)聲的；B.嗩吶獨奏時，越用力吹，發(fā)出聲音的音調越高；C.優(yōu)美動聽的歌聲是通過空氣傳播到現場觀眾耳中的；D.觀眾在音樂中感受到音樂藝術的魅力，說明聲音可以傳遞能量【答案】C?！窘馕觥緼．笛、簫、演奏時，是由空氣柱振動發(fā)聲的，二胡、琵琶演奏時，是由琴弦的振動發(fā)聲的，故A錯誤；B．嗩吶獨奏時，越用力吹，空氣柱的振動的幅度越大，發(fā)出聲音的響度越大，故B錯誤；C．聲音的傳播需要介質，優(yōu)美動聽的歌聲是通過空氣傳播到現場觀眾耳中的，故C正確；D．觀眾在音樂中感受到音樂藝術的魅力，說明聲音可以傳遞信息，故D錯誤。故選C。【變式2-1】（2022·全國·八年級）集中施放高分貝警告音，令目標感到極度不適，頭痛甚至休克，從而失去對抗能力。對此描述，下列說法正確的是（

）A．定向聲波武器施放的是超聲波；B．分貝是聲音頻率的單位；C．該例子說明聲波具有能量；D．距離遠近不影響武器效果【答案】C【解析】A．定向聲波武器是發(fā)出的高分貝警告音，聲音的響度很大，人耳能夠聽到，不是超聲波，故A錯誤；B．分貝是表示聲音強弱的單位，故B錯誤；C．聲音具有能量，通過聲波傳到目標者，令目標者感到極度不適、頭痛甚至休克，從而失去對抗能力，故C正確；D．人聽到的聲音的響度與距離發(fā)聲體的遠近有關，距離越遠，聽到聲音的響度越小，故D錯誤。故選C。【變式2-2】（2022·全國·八年級）下列事例中，屬于利用聲傳遞能量的是（）A．買西瓜時，拍拍西瓜聽聽聲音就可知道西瓜是否是熟的B．外科醫(yī)生利用超聲波振動除去病人體內的結石C．老師聽到教室里的說話聲就知道是那位同學在說話D．利用“B超”可以確定胎兒的發(fā)育狀況【答案】B【解析】A．買西瓜時，拍拍西瓜聽聽聲音就可知道西瓜是否是熟的，是利用聲音特征來區(qū)分成熟西瓜與未成熟西瓜，屬于聲音可以傳遞信息，故A不符合題意；B．外科醫(yī)生利用超聲波振動除去病人體內的結石，碎石需要能量，屬于聲音可以傳遞能量，故B符合題意；C．老師聽到教室里的說話聲就知道是那位同學在說話，是根據不同的物體發(fā)出的聲音音色不同來區(qū)分是那位同學在說話，屬于傳遞信息方面的利用，故C不符合題意；D．利用“B超”可以確定胎兒的發(fā)育狀況，屬于聲音可以傳遞信息，故D不符合題意。故選B?！咀兪?-3】如圖所示是超聲波清洗機,通電后清洗機利用超聲波使眼鏡上的污物層被剝離從而達到清洗目的,這說明聲能傳遞。人站在旁邊能聽到其發(fā)出聲音,這(選填“是”或“不是”)清洗機發(fā)出的超聲波。

【答案】能量不是【解析】超聲波清洗機利用超聲波使眼鏡上的污物層被剝離,這說明聲能夠傳遞能量;超聲波的頻率在20000Hz以上,人耳無法聽到,因此,人站在旁邊聽到的聲音不是清洗機發(fā)出的超聲波?！绢}型3超聲波的利用】【例3】（2022·吉林·長春市第五十二中學模擬預測）海底地形測繪船依靠聲吶設備收集信息，信息的載體是（）A．超聲波 B．次聲波 C．紅外線 D．紫外線【答案】A【解析】海底地形測繪利用聲吶發(fā)出超聲波，超聲波向下傳播遇到海底反射，根據接受到的回波測繪。故A符合題意，BCD不符合題意。故選A?！咀兪?-1】（2023·內江）我們生活在聲音的廣袤空間里，下列關于聲音的說法正確的是（）。A.發(fā)聲的物體都在振動；B.音調是由聲源的振動幅度決定的；C.超聲波可以碎石，應用了聲波能傳遞信息；D.在公路旁設置聲音屏障，這是在聲源處減弱噪聲【答案】A?！窘馕觥緼．聲音是由物體的振動產生的，一切發(fā)聲的物體都在振動，故A正確；B．音調是由聲源的振動頻率決定的，故B錯誤；C．超聲波可以碎石，應用了聲波能傳遞能量，故C錯誤；D．在公路旁設置聲音屏障，是在傳播過程中減弱噪聲的，故D錯誤。故選A?！咀兪?-2】為了監(jiān)督司機遵守限速規(guī)定,交管部門在公路上設置了固定測速儀,如圖所示,汽車向放置在道路中間的測速儀勻速駛來,測速儀向汽車發(fā)出兩次短促的(超聲波)信號。超聲波經汽車反射并返回測速儀,第一次發(fā)出信號到測速儀接收到信號用時0.5s,第二次發(fā)出信號到測速儀接收到信號用時0.4s,若測速儀發(fā)出兩次信號的時間間隔是1.05s,超聲波的傳播速度是340m/s,下列說法正確的是()A.汽車第一次碰到信號的位置距測速儀170mB.汽車第二次碰到信號的位置距測速儀136mC.汽車兩次碰到信號的時間間隔為1sD.汽車行駛的速度為34m/s【答案】

聲音是由物體振動產生的

將微小的振動放大

聲音可以在空氣中傳播

不能傳聲【解析】（1）[1]由題意可知，用豎直懸掛的泡沫塑料球接觸發(fā)聲的音叉時，泡沫塑料球被彈起，即發(fā)聲的音叉在振動，所以這個現象說明聲音是由物體振動產生的。[2]由于音叉的振動幅度較小，不易觀察，所以借助泡沫塑料球接觸發(fā)聲的音叉，泡沫塑料球將會明顯擺動，從而說明音叉振動，所以在本實驗中泡沫塑料球的作用是將微小的振動放大。（2）[3]由題意得，敲擊右邊的音叉，左邊完全相同的音叉把泡沫塑料球彈起，說明聲音通過空氣傳播到了左邊，即這個現象說明了聲音可以在空氣中傳播。（3）[4]由題意得，把正在響鈴的鬧鐘放在玻璃鐘罩內，逐漸抽出其中空氣，空氣逐漸減少，發(fā)現鈴聲明顯減小，因此推理得出真空不能傳聲?！咀兪?-3】（2022·上?！ぐ四昙墸榱蓑炞C“聲音的傳播需要介質”，小華設計了一套巧妙的實驗裝置：在廣口瓶內用細線吊起一部手機，線的末端固定在瓶口的軟木塞上，瓶內的空氣可由瓶口的玻璃管抽出，如圖所示。（1）在沒有抽氣時，小華用家里的另一部手機撥打瓶內的手機，他_____（選填“能”或“不能”）聽見瓶內手機的鈴聲；（2）小華盡量抽盡瓶中的空氣后，撥打瓶內的手機，他聽到瓶內手機鈴聲的情況是：______（選填“鈴聲變弱”或“鈴聲變強”）；（3）通過以上兩次實驗的對比，小華得出的結論是：______?！敬鸢浮?/p>

能

鈴聲變弱

見解析【解析】（1）[1]當沒有抽氣時，有傳聲的介質，所以能聽見手機鈴聲。（2）[2]當盡量抽盡瓶中的空氣后，由于基本沒有傳聲介質，再撥打手機，他聽到的手機鈴聲比上次聲音變小。（3）[3]由（1）（2）進而推理得出聲音的傳播需要介質，真空不能傳聲。知識點3：回聲形成：聲音在傳播過程中遇到障礙物會被反射。條件：人耳分清前后兩個聲音的時間間隔大于0.1s?；芈暅y距：由于回聲與原聲在均勻介質中都沿直線傳播，根據公式s=vt，可以利用回聲測量距離。【題型4聲速和回聲的計算】【例4】(2023湖北天門聯考)一輛汽車以某一速度正對山崖勻速行駛,司機在距山崖355m處鳴笛,2s后聽到回聲,已知常溫下聲音在空氣中的傳播速度是340m/s,求:(1)從司機鳴笛到聽到回聲,聲音傳播的總路程s1;(2)司機聽到回聲時與山崖的距離s2;(3)汽車的速度v車。【答案】見解析【詳解】(1)從司機鳴笛到聽到回聲,聲音傳播的總路程s1=v聲t=340m/s×2s=680m;(2)從司機鳴笛到聽到回聲,汽車行駛的距離s車=2s-s1=2×355m-680m=30m;司機聽到回聲時與山崖的距離s2=s-s車=355m-30m=325m;(3)汽車的速度v車=s車【變式4-1】人在兩大山中喊一聲，2秒聽到第一次回聲，又過了2秒聽到了第2次回聲，則兩座大山相距多少米？（溫度為15℃）【答案】見解析【詳解】聲音傳播到第一個山谷的時間t1=×2s=1s，因為v=，所以聲音到一山的距離s1=vt1=340m/s×1s=340m；聲音傳到第二個峭壁的時間t2==2s，聲音到另一山的距離s2=vt2=340m/s×2s=680m；兩山谷間的距離s=s1+s2=340m+680m=1020m；【變式4-2】某實驗小組為了測定聲音在水中傳播的速度，使兩只船在水中相距17km。一只船上的學生將一個發(fā)聲體放入水中，當發(fā)聲體發(fā)聲的同時，船上的燈閃亮；另一只船上的學生在水里放一個聽聲器，他們看到燈閃亮后經過11s收到了發(fā)聲體的聲音。請問他們測出聲音在水中傳播的速度是多大?【答案】見解析【解析】答案:聲音傳播的距離s=17km=17000m,聲音傳播的時間t=11s，則聲音在水中傳播的速度v=st【變式4-3】下面為一聲速測量儀器的使用說明書,閱讀使用說明書,然后回答問題。使用說明書使用說明書①圖中甲、乙是聲信號采集器。②復位后用棒槌敲打銅鈴,聲音被甲、乙接收。③液晶顯示屏顯示甲、乙接收到聲信號的時間差,單位為秒(s)。(1)若s1=s2,則液晶顯示屏的示數為s;

(2)若一同學將銅鈴放到甲的左邊,并與甲、乙在同一條直線上,則銅鈴離甲越遠,液晶顯示屏的示數;

(3)該同學想驗證介質種類相同時,溫度越高,聲速越大。他把銅鈴固定在甲的左邊,然后加熱甲、乙之間的空氣,則液晶顯示屏的示數將;

(4)把銅鈴放在甲乙之間s1=0.2m,s2=0.6m,顯示屏上顯示0.00125s,則此時聲速m/s。

【答案】(1)0(2)不變(3)