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【声纳是超声波还是次声波】期末复习|八年级物理「声现象」知识点+测试题及答案

今天,继续复习物理学性现象这一章,先回顾知识点,给学生发习题,先自己做完,然后记得看答案!

声学现象知识点

1.1声音的产生

第一,声音的生成

1、声音是由物体的振动引起的;

2、震动停止,声音停止。但是声音并没有立即消失。

(因为原来发出的声音仍可以继续传播);

3、发声体可以是固体、液体和气体;发声的物体叫做声源。

二、声音的传播

1、声音的传播需要介质;固体、液体和气体都可以传播声音;

2、真空不能传声;注太空中没有空气 月球上没有空气

3、声音以波(声波)的形式传播; 注:有声音物体一定在振动,在振动不一定能听见声音;(低于20 Hz或者高于20000Hz或没有介质)。

4、声速的大小跟介质的种类和温度有关。

一般情况下,声音在固体中传得最快,气体中最慢;V固>V液>V气

在同一种介质中,一般是温度高时声速快。

三、回声

1、听见回声的条件:原声与回声之间的时间间隔在0.1s以上,距障碍物至少17 m

2、回声的利用:测量距离(车到山,海深,冰川到船的距离);

声音传播路程:S=v* t,距离L= S /2(由题的条件判断是否除以2)

3、百米赛跑时,计时员听到枪声跟看到发令枪冒烟哪个准确?

4、骨传导:声音通过头骨、颌骨传给听觉神经,再传给大脑形成听觉(贝多芬耳聋后听音乐)

5、双耳效应:声源到两只耳朵的距离一般不同,因而声音传到两只耳朵的时刻、强弱及其他特征也就不同,可由此判断声源的方向(听见立体声);

1.2、声音的特性

1、声音的三要素(或说特性):音调、响度、音色。

1、音调:声音的高低叫音调,通常说的声音的粗细。

决定因素是频率,频率越高,音调越高(频率:物体在每秒内振动的次数,表示物体振动的快慢,单位是赫兹Hz)

2、响度:声音的强弱叫响度;通常指声音的大小。

决定因素:(1)振幅:物体振幅越大,响度越强(大);

(2)与声源的距离:听者距发声体越远,响度越弱(小);

3、音色:(1)不同发声体的材料,结构不同,发出声音的音色也就不同。

(2)不同的物体的音调、响度有可能相同,但音色却一定不同;(辨别是什么物体发出的声音,靠音色)

注意:音调、响度、音色三者互不影响,彼此独立;

二、超声波和次声波20Hz~20000Hz,高于20000Hz叫超声波;低于20Hz叫次声波;

1、动物的听觉范围和人不同,大象靠次声波交流,地震、火山爆发、台风、海啸要产生次声波;

三、乐音和乐器

1、打击乐器:鼓皮绷得越紧,振动越快,音调越高;打击力量越大,振幅越大,响度越大。

2、弦乐器:弦长、粗、松,音调低; 弦短、细、紧,音调高。

3、管乐器:长的空气柱产生低音,短的空气柱产生高音。

应用:暖水瓶灌水时,水位越高,空气柱越短,音调越高。

1.3、噪声的危害和控制

1、噪声:(1)从物理角度上讲,物体做无规则振动时发出的声音叫噪声;

(2)从环保角度上讲,凡是妨碍人们正常休息、学习和工作的声音,以及对人们要听的声音产生干扰的声音都是噪声;

2、乐音:从物理角度上讲,物体做有规则振动发出的声音;

3、噪声等级:表示声音强弱的单位是分贝。符号dB,超过90dB会损害健康;0dB指人耳刚好能听见的声音;见课本25页。

5、控制噪声:(1)在声源处较弱(防止噪声产生:安装消声器);(2)在传播过程中减弱(阻断噪声的传播:植树、隔音墙)(3)在人耳处减弱(防止噪声进入耳朵:戴耳塞)

1.4声音的利用

1、传递信息(交谈,医生查病时的听疹,B超,敲铁轨听声音,回声定位,利用声纳系统探知海洋的深度、探测鱼群,利用回声测距离,雷声预示着雨的到来等等)

2、传递能量(清洗钟表等精细仪器,超声波除结石,飞机场旁边的玻璃被震碎,)

声现象经典题目

一、理解与应用

1.电影《地道战》中的日军指挥官让人在地下埋几口水缸,并时不时把头探进缸里,以下有几种解释,你认为哪种说法正确?( )

A.甲说:“从水缸中能看见地道里游击队员的像,判断有无游击队员.”

B.乙说:“从水缸中能听见地面下传来的声音,判断有无游击队员挖地道.”

C.丙说:“防止自己的讲话被游击队员偷听.”

D.丁说:“是为了藏匿物品.”

2.你观察过下列现象吗?安静的傍晚,狗或猫竖起耳朵警觉地谛听.这是( )

A.狗或猫在谛听无线电波

B.狗或猫在谛听火星发出的声音

C.狗或猫在偷听远处人们手机的对话

D.狗或猫听到人耳所不能觉察的某些频率的声音

3.小明晚上在睡觉时,将机械式手表放在枕头下,如图测4-1所示,他的耳朵在枕头上能比在空气中更清晰地听到手表秒针走动时的“嘀嗒”声,这现象说明( )

图测 4-1

A.只有固体才能传声

B.声音在固体中传声比空气中快

C.固体能将声音放大

D.声音在固体中传播时音调比在空气中高

4.关于声现象,以下知识结构错误的是( )

5.如图测4-2,小明同学面对悬崖大叫一声,经过1s听到回声,小明与悬崖间的距离大约是( )

图测4-2

A.340 m B.170 m C.34m D.17m

6.下列的实验和实例,能说明声音的产生或传播条件的一组是( )

①在鼓面上放些碎纸屑,敲鼓时可观察到纸屑在不停地跳动;②放在真空罩里的手机,当有来电时,只见指示灯闪烁,听不见铃声;③拿一张硬纸片,让它在木梳齿上划过,一次快些,一次慢些,比较两次的不同;④锣发声时用手按住锣,锣声就消失了

A.①②③ B.②③④ C.①③④ D.①②④

7.我国已进行了“神舟”号载入航天飞船的试验.不久的将来,我国的宇航员将乘坐着宇宙飞船遨游太空,宇航员在太空舱中可以直接对话,但在飞船外作业时,他们之间不能直接对话,必须借助通信设备进行交流.其原因是( )

A.用通信设备为了方便 B.声音的传播需要介质

C.太空中噪声太大 D.声音只能在地面上传播

8.一场大雪过后,人们会感到外面万籁俱静.究其原因,你认为正确的是( )

A.可能是大雪后,行驶的车辆减少,噪声减小.

B.可能是大雪后,大地银装素裹,噪声被反射.

C.可能是大雪蓬松且多孔,对噪声有吸收作用.

D.可能是大雪后气温较低,噪声传播速度变慢.

9.敲鼓时,撒在鼓面上的纸屑会跳动,且鼓声越响纸屑跳得越高;将发声的音叉接触水面,能溅起水花,且音叉声音越响溅起的水花越大;扬声器发声时纸盆会振动,且声音越响纸盆振幅越大,根据上述现象可归纳出:

(1)声音是由物体的___产生的;

(2)__________。

10.婉转的鸟鸣声靠的是鸣膜的 ,鸟鸣声是靠 _ 传到耳朵,而引起_的振动,这种振动经过 刺激听觉神经,听觉神经把信号传给 __,我们就听到了鸟鸣声.

11.试试看:小明取8只同样的玻璃杯,分别装入不同量的水,按水量多少,从左到右将杯子排在桌子上,如图测4-3.然后用一根细棒依次敲打每只杯子,会发现最右边的杯子音调_(选填“高些”或“低些”).接着小明用8只可乐瓶,分别装入不同的水,用嘴对着可乐瓶口吹,会发现最右边杯子音调 __(选填“高些”或“低些”).

图测4-3

12.小王喜欢唱歌,看看如图测4-4所示的这段歌谱,这是小王最喜欢的一首歌《托起明天的太阳》中的一段:小王唱到 __字时音调最高,唱到 __字时响度最大,如果换小陈来唱,他俩的 __是不同的.

图测4-4

13.一部科幻电影中有这样的场面:一艘飞船在太空中遇险,另一艘飞船前去营救的途中,突然听到了遇险飞船的巨大爆炸声,然后看到了爆炸的火光.请你给导演指出这个场景中的两处科学性的错误:(1)____ ;(2)_____ .

14.如图测4-5是几个声音的波形,图a和图b所示为两个不同音叉的波形,图c、图d和图e分别为小提琴、长笛和法国号的波形.

图测4-5

(1)图a和图b哪个音叉的音调较高?哪个音叉叉股较短?

(2)比较图c、图d、图e三图,小提琴、长笛、法国号它们是否正在演奏同样音调和频率的音符?

15.小明同学为了研究一组材料的隔音性能(材料为:泡沫塑料板、玻璃、木板、硬纸板)设计并做了一个实验,他们把这些材料做成盒子,先把闹钟放入一只烧杯中,然后从听到最响的声音位置开始,慢慢远离声源,测得听不到指针走动声音时的距离.比较各种情况下这段距离的大小就可以比较不同材料的隔声性能.

进行实验收集到的数据为:

按隔音效果好坏依次排列: __、__ 、 __ 、 __.

总结好的隔音材料的共同特点之一是: ______。

16.如图测4-6所示,工人师傅可以用螺丝刀听出机器内部运转是否正常,他是根据声音的 __发生了变化来判断的,机器的运转声是通过 __传到耳朵的.

图测4-6

17.《西游记》第六十八回中,写到孙悟空利用“悬丝诊脉”之法治好了朱紫国国王的病.所谓“悬丝诊脉”,相传是将丝线系在病人手腕上,医生从线的另一端就可以感受出病人的脉搏跳动情况,从而来诊断病情.你能说出“悬丝诊脉”的原理吗?

18.打靶子,靶子到打靶人之间的距离是340m,从子弹离开枪口后经过1.5s打靶人听到子弹击中靶的声音,若空气阻力不计,求子弹离开枪口时的速度.

二、探究与体验

19.在学习吉他演奏的过程中,小华发现琴弦发出声音的音调高低是受各种因素影响的,他决定对此进行研究,经过和同学们讨论,提出了以下猜想:

猜想一:琴弦发出声音的音调高低,可能与琴弦的横截面积有关.

猜想二:琴弦发出声音的音调高低,可能与琴弦的长短有关.

猜想三:琴弦发出声音的音调高低,可能与琴弦的材料有关.

为了验证上述猜想是否正确,他们找到了下表所列9种规格的琴弦,因为音调的高低取决于声源振动的频率,于是借来一个能够测量振动频率的仪器进行实验.

(1)为了验证猜想一,应选用编号为 __ 、__ 、 __ 的琴弦进行实验.

为了验证猜想二,应选用编号为 __、 __ 、__的琴弦进行实验.

表中有的材料规格还没填全,为了验证猜想三,必须知道该项内容.请在表中填上所缺数据;

(2)随着实验的进行,小华又觉得琴弦音调的高低,可能还与琴弦的松紧程度有关,为了验证这一猜想,必须进行的操作是:

(3)课本中所涉及的探究实验中,有些实验的研究方法与上述方法类似,例如:

.

20.为了探究声音的响度与什么因素有关系,请你进行下面的探究学习.

(1)写出实验需要用到的器材: ______;

(2)在设计和进行实验: ______;

(3)分析和总结实验结论: ______.

21.现在一个气球、一盆水、几个玻璃杯、铅笔、文具盒、钢尺、一块小木质三夹板、一次性纸杯、若干橡皮筋,利用上述器材能做哪些声学实验,分别写出三种,对于每一种实验,写出器材、现象及可得出的结论.

22.小军和小欣在鱼缸边玩耍,鱼儿被吓跑了,如图测4-7所示,小欣认为是他的动作吓跑鱼儿,小军却认为是他们的声音惊走了它们.请你设计一个实验方案帮助他们作出判断.

图测4-7

三、调查与实践

23.一个人在高处用望远镜注视远处地面上的铁匠,铁匠以每秒一次的快慢节奏锻打铁块,在他看到铁匠最后一次锻打铁块的同时听到了打击声,随后他还听到了两次打击声.问:铁匠离此人多远(设当时声速为340m/s)?

24.当调节收音机的电位器,使其音量增大时,发现扬声器的纸盆的振动幅度也加大.

(1)这表明声音的响度与声源的什么有关?

(2)当你逐渐远离收音机时,听到的声音有什么感觉?这又表明声音的响度是否还与什么因素有关系?

(3)当你站在高速行驶的列车旁(注意相隔铁路50m以上),你听到列车声音有何变化?对此你可作出何种猜想?

25.日本广岛一家工厂研制出一种电动保险柜.保险柜的门扉上安有“电子耳”,能听声音,还能把这种声音送给电脑进行识别,保险柜的主人买下它以后,事先对着“电子耳”讲一句暗语,让电脑对主人的声音进行分析,存储到存储器里.比方,主人对它说:“芝麻!芝麻!开门!”电脑便记住了这个暗语,等主人再来时,只要对着电子耳重复这句话,保险柜便能自动打开了.有人担心,如果小偷知道了暗语怎么办?有趣的是,除了主人以外,谁对电子耳讲暗语,保险柜的大门都不会开.

请回答:(1)为什么保险柜听到主人的暗语能自动开门,而听到小偷同样的暗语不会开门?

(2)由这个故事你联想到有哪些类似的应用.

四、阅读与思考

26.阅读材料

(1)蝙蝠在黑暗中能自由地飞翔,如果用蜡封住其耳朵,虽然把它放在明亮的房间里,仍像喝醉酒一样,一次一次地碰到障碍物,后来,物理学家证实了蝙蝠能发出①波,靠这种波的回声来确定目标和距离.

(2)如果把八只同样的玻璃杯盛不同深度的水用一根细棒依次敲打杯子,可以发现声音的②和盛水量有关.如果调节适当,可演奏简单的乐谱,由此我们不难知道古代“编钟”的道理.

(3)许多年前,“马可波罗”号帆船在“火地岛”失踪,经过多年的研究,揭开了“死亡之谜”,他们都是死于亚声,这是一种人耳听不到的声音,频率低于20Hz,而人的内脏的固有频率和亚声频率极为相似,当二者相同时,会形成内脏的共振,严重时,把内脏震坏而丧生.

请回答

(1)请你将上面短文中①和②两处补上恰当的文字:①__,② __;

(2)亚声是指我们学过的 __;

(3)从短文(3)中可以看出,人体内脏的固有频率大致是 __左右,亚声具有__ .(4)从短文(2)中可以看出,所填的物理量②与__有关,关系 __.

五、想像与创新

27.亚里士多德曾认为低音传播速度比高音慢,你能用事实反驳他的错误吗?

28.假如声音在空气中的速度变为0.1m/s,猜猜看可能出现什么情况?

29.声音在海水中的传播速度是1530m/s,为了开辟新航道,某科学探测船装有回声探测仪器,探测水下有无暗礁,如图测4-8所示,探测船发出的声音信号0.6s后被探测仪器接收.

(1)探测船发出的声音为了有更好的回收效果,最好用什么声波?为什么?

(2)通过计算说明海底障碍物到探测船舱底的距离是多少?

(3)若探测船在海上航行时,轮船上的一位气象学家将一只氢气球在脸颊上贴了一下,大叫一声,马上向大家发出紧急报告:“海上风暴即将来临”.就在当天夜里,海上发生了强烈的风暴,一只氢气球怎么能预报海上的风暴呢?试分析气象学家判断风暴的物理学依据是什么?

图测4-8

30.音乐可以促进植物生长,据报道,古典音乐已被用来酿造色泽鲜艳、味道鲜美的酱油.一些智能玩具根据语音识别技术,会与你进行有趣的对话.

试以“奇妙的声”为题写一篇300字左右的科学作文.

参考答案

1.B 2.D 3.D 4.C 5.B 6.D 7.B 8.C

9.振动:振幅越大声音越响

10.振动;空气;鼓膜;其他组织;大脑

11.低些

12.已;响;音色

13.(1)飞船的巨大爆炸声 (2)然后看到了爆炸的火光

14.(1)a;a (2)是(点拨:每幅波形图中两波峰间距离相同,说明振动快慢相同)

(3)e为小提琴,c为长笛,d为法国号

15.泡沫塑料、木板、硬纸板、玻璃;松软有孔

16.音色;金属棒

17.病人脉搏的振动通过丝线传到医生的感觉器官

18.680m(点拨:1.5s的记时起点为子弹离开枪口瞬间,因而子弹从离开枪口到击中靶所用时间为t1,子弹击靶后,声音从靶传到射击处时间为t2,则

t1+t2=1.5s,t2=s=1s,t1=0.5s,v=m/s=680m/s)

19.(1)ABC;ADF或AHI;80;1.02 (2)选 E材料,先拨动较松琴弦,观察其频率的高低;再拨动较紧的琴弦,观察其频率的高低;换H、I材料重复上述实验 (3)比较物体的运动快慢

20.(1)音叉、乒乓球(系着细线)、小锤 (2)a.用小锤击打音叉发声,将乒乓球接触音叉,观察乒乓球弹开的幅度;b.用更大力击打音叉,重做上面的实验 (3)声音的响度与物体振幅有关(或振幅越大,声音的响度越大)

21.

22.分别采用无动作只发声;无声音只动作的方法来判断到底是什么吓走了鱼儿

23.680m

24.(1)与声源的振幅有关 (2)声音的响度越来越小,这表明声音的响度还与距离声源的远近有关 (3)列车迎面驶来时汽笛声较尖;列车驶过时声音变“钝”了,猜想声调的高低(频率)与声源的速度有关

25.(1)主人和小偷说话的音调及音色不同 (2)雷达等仿生设备

26.(1)超声波;音调 (2)次声波 (3)20Hz;能量;频率;声源振动的频率越高,声音的音调越高

27.如果低音传播的速度比高音慢,我们在听男女齐唱时,男声传到耳鼓的时间就要比女声迟,而且离演唱者越远,听到的男声比女声滞后的时间就越长.事实并不是这样,男女生是同时传到耳中的.这说明声速与声音的频率无关

28.(1)两人对面讲话,也要稍隔一段时间才能听到 (2)在室内喊一声,也可听到回声 (3)闪电过后,要隔很长时间才听到雷声 (4)发令枪响后,运动员过一段时间后起跑 (5)汽车已经撞上了人,被撞后人还未听到汽车的笛声

29.(1)用超声波(声呐):超声波定向性好,在水中传播距离远 (2)S=vt=1530m/s××0.6s=459m (3)远处发生风暴产生次声波,次声波传播速度比风浪速度快得多,并引起气球的振动,这振动在传播时能量损失少,因而气球碰到脸上人感觉疼

30.略


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