資源簡介

中小學教育資源及組卷應用平臺
中小學教育資源及組卷應用平臺
第6講 聲的利用
掌握利用回聲測距的應用；
掌握超聲波和次聲波的額異同點及生活中的應用；
掌握聲音的利用。
知識點一：奇異的聲現象
1.回聲
定義：當聲音在傳播過程中遇到障礙物時，將被反射回來，反射回來的聲音再次被我們聽見就成了回聲。
區分回聲與原聲的條件：回聲到達人耳比原聲晚0.1s以上時，人耳可以分辨出原聲和回聲。否則只會使原聲加強。
即障礙物距人耳至少為17m才能聽到回聲
回聲測距
共鳴
（1）定義：當頻率相同的兩個物體靠近時，一個物體振動發聲，會引起另一個物體也振動發聲，這種現象叫做共鳴
（2）共鳴現象說明聲音具有能量
（3）共鳴條件：頻率相同，距離較近
【例1】甲同學將耳朵貼在一根15m鐵管的一端，乙同學在另一端用力敲一下鐵管，甲同學能聽到（空氣中聲速為340m/s，鐵中聲速為5200m/s）（　　）
A．1次敲擊聲 B．3次敲擊聲 C．4次敲擊聲 D．5次敲擊聲
[變式1]甲、乙兩個同學分別站在一根很長的為居民輸送生活用水的自來水管的兩端，如果甲用小鐵錘敲一下水管，站在另一端的乙同學將會聽到多次敲擊聲，則聽到的敲擊聲次數為（　　）
A．1次 B．2次 C．3次 D．4次
[變式2]甲同學把耳朵貼在長鐵管的一端,乙同學在另一端敲一下鐵管,甲同學聽到兩響聲,這是因為 （ ）
A.聲音在空氣中傳播速度比在鐵中的大 B.有回聲
C.聲音在空氣中傳播速度比在鐵中的小 D.無法判斷
【例2】火車在進入隧道前必須鳴笛。若火車速度為72km/h，聲音在空氣中的速度是340m/s，司機在鳴笛后2s時聽到自隧道口處的山崖反射的回聲，回聲是由于聲音的_____形成的；鳴笛時火車到隧道口的距離是_____m。
[變式]一輛客車在某高速公路上行駛，在經過某直線路段時，司機駕車做勻速直線運動。司機發現其正要通過正前方高山懸崖下的隧道，于是鳴笛，經秒后聽到回聲，（聲音在空氣中的傳播速度為340m/s）
（1）客車6秒內移動的距離；
（2）司機聽到回聲時距離懸崖的距離；
（3）如果聽到回聲后改變車速，勻速行駛230m，司機第二次鳴笛，又經秒后聽到回聲，請根據以上數據計算：客車改變車速后勻速行駛的速度。
知識點二：超聲波
定義：把頻率高于20000 Hz的聲音叫做超聲。
超聲的特點和應用
（1）特點：方向性好；穿透力強；易于獲得較集中的聲能。
（2）應用：傳遞信息和能量。
①回聲定位:超聲波碰到障礙物會反射回來,根據回聲到來的方位和時間,可以確定目標的位置和距離。
② 聲吶:向水中發射各種形式的聲信號,碰到需要定位的目標時產生反射波,接收反射波并進行信號分析；處理,除掉干擾,從而顯示出目標所在的方位和距離。
③ B超：觀察母體內的胎兒。
④超聲波去除結石：
知識點三：次聲波
定義： 把頻率低于20Hz的聲音叫做次聲。自然界中的火山爆發、地震、風暴等都能產生次聲，核爆炸，導彈發射等也能產生次聲。
次聲的特點和危害
（1）特點：沒有什么障礙物能阻擋它；傳播過程中很難被介質吸收，能量損耗少。
（2）危害：
①能使機器設備破裂、飛機解體、建筑物遭到破壞；
②破壞人的平衡器官的功能，會產生惡心，暈眩、旋轉感等癥狀，嚴重的會造成內臟出血破裂，危及生命。
（3）采取的措施：盡量防止次聲的產生；盡量遠離次聲源。
（4）應用：
①利用它的破壞性，如制成次聲武器。
②制造次聲驅蚊器，用于防止蚊蟲叮咬。
知識詮釋：
（1）聲音在產生時可以攜帶一定的信息；聲音的音調、音色、響度也可以傳遞一些信息；聲波被反射時，回聲可以傳遞信息。
（2）超聲可以用來清洗鐘表等精密的儀器，把清洗物放在清洗液里，超聲穿過液體并引起激烈的振動，振動將物體上的污垢都振動下來，而且不會損壞物體，超聲的振動比可聞聲波更加強烈。外科醫生利用超聲的振動祛除人體的結石，向人體內發送超聲，結石被擊成細小的粉末，從而可以隨尿液排出體外。
角度1：超聲波和次聲波的區別
【例3】在彩云中學質量檢測的考場里，開考前監考老師正在強調考試要求，老師聲音是聲帶______產生的，是通過______傳入考生的耳朵的。聲波的范圍很寬，聲音頻率高于20000Hz的聲音稱之為______，低于20Hz的聲音稱之為______。減弱噪聲的有三種方法，公路兩旁安一裝隔音墻、植樹屬于在______減弱噪聲。
[變式1]某種昆蟲靠翅的振動發聲。如果這種昆蟲的翅膀在2s內振動了600次，頻率是______Hz，人類______聽到該頻率的聲音（填“能”或“不能”），地震、海嘯發生時一般都伴隨有______（“超聲波”或“次聲波”）。
[變式2]如圖，艦船在定位和測量海深時都要用到聲吶，它是利用頻率大于_______Hz超聲波可以在液體中傳播來工作的。若海的深度是7.5km，聲音在海水中的速度是1500m/s，則從聲吶發出超聲波到接收到信號需________s。
角度2：超聲波的利用
【例4】下列有關聲學知識說法正確的是（ ）
A．聲音只能在氣體中傳播 B．岳陽開展“禁炮”行動，是從傳播過程中控制噪聲
C．聲音是由物體的振動產生的 D．汽車的“倒車雷達”是利用了次聲波測距
[變式1]如圖所示為一種我國自主研發的超聲導盲手杖。它可以發射超聲波探測周圍5米內障礙物的情況，并處理成語音信號及時播放出來，達到“以聽代視”的效果。該手杖可幫助盲人辨識障礙物的方位、距離、大小甚至形狀等信息。下列說法正確的是（　　）
A．空氣中超聲波的速度比人耳能聽到的聲音速度快
B．該導盲杖對障礙物的定位原理與蝙蝠的定位原理相同
C．超聲波不是由物體振動產生的
D．該導盲手杖利用的是聲音可以傳遞能量的原理
[變式2]如圖所示，用超聲波查看胎兒的情況。以下說法正確的是（　　）
A．利用超聲波能檢測胎兒的血型 B．這主要是利用了聲波傳遞能量
C．準媽媽聽不到超聲波，主要因為它的振幅較小 D．利用超聲波能查看胎兒的手腳是否發育正常
角度3：次聲波的危害
【例5】發生地震時，一些動物能感覺到地震之前發出的聲波，而人類雖然會有不同程度的震感卻聽不到，這是因為地震時發出的次聲波（　　）
A．響度太小 B．頻率太低
C．傳播速度太慢 D．具有能量太小
[變式1]關于聲現象，下列說法正確的是（　　）
A．次聲波頻率高于20Hz，會使人產生惡心、暈眩、旋轉感等癥狀
B．運動員打鼓用的力越大，鼓聲的音調就越高
C．B超利用的是超聲波能傳遞能量
D．觀眾聽到二胡演奏出的優美旋律，聲音是由弦的振動產生的，并通過空氣傳遞到人耳
[變式2]2021年9月16日，在瀘州市瀘縣發生了6.0級地震，震源深度10km。關于地震時產生的聲波（　　）
A．是次聲波，人耳聽得見 B．是次聲波，人耳聽不見
C．是超聲波，人耳聽不見 D．是超聲波，人耳聽得見
知識點四：聲音的利用
傳遞信息
傳遞能量
【例6】如圖甲為一種基于超聲波的手勢控制技術，可用于多種設備的控制。這種技術的要點是：使用設備揚聲器發射超聲波，并利用麥克風接收撞擊到手掌的回聲，以此來實現手勢識別。比如圖乙中，手指在手機屏幕前滑動，就可以操控手機的APP。這一技術說明聲可以傳遞______；請另外再舉一例超聲波的類似應用：______。
[變式1]小明的媽媽在洗衣服時，忘記關上洗衣機的門，洗衣機發出“滴滴”的報警聲，這說明聲音可以傳遞 ___________；小明買了一臺超聲波加濕器，該加濕器工作時利用超聲波能夠傳遞 ___________，將水滴擊打成細小的霧滴，然后噴灑到空氣中增加濕度。（均選填“信息”或“能量”）
[變式2]如圖所示，發聲的揚聲器能使燭焰晃動，說明聲能傳遞______（選填“信息”或“能量”），請列舉出一例這個知識的應用：______。同學們聽出揚聲器發出了語文老師的聲音，這是根據聲音的______辨別出來的。
一、單選題
1．（2022秋·廣東佛山·八年級統考期末）下列關于聲音的利用，錯誤的是（　　）
A．聲控開關控制樓道里的電燈
B．廣場的聲控噴泉
C．醫生用“B超”和“彩超”檢查病情
D．只有人類可以利用聲音傳遞信息
2．（2022秋·陜西西安·八年級校考期末）下列說法中正確的是（　　）
A．次聲波是頻率高于20000Hz的聲波，應用有聲吶
B．次聲波是頻率低于20Hz的聲波，可用于B超檢測
C．超聲波是頻率高于20000Hz的聲波，應用有倒車雷達
D．超聲波是頻率低于20Hz的聲波，常伴隨自然災害產生
3．（2022秋·河南新鄉·八年級統考期末）下列現象屬于利用聲來傳播能量的是（　　）
A．利用聲吶來探測海底的深度 B．醫生利用“B”超給病人檢查
C．機械廠利用聲波進行金屬探傷 D．眼鏡店利用聲波清洗眼鏡
4．（2019秋·河北邯鄲·八年級統考階段練習）小明站在兩幢高樓之間大喊一聲，2秒后聽到第一聲回聲，又過了2秒后聽到第二聲回聲，則兩幢樓之間的距離(已知聲音在空氣中的傳播速度為340m/s）
A．1020m B．510m C．680m D．850m
5．（2021秋·廣東茂名·八年級統考期中）關于聲現象的描述，下列說法錯誤的是（　　）
A．圖甲中，把耳朵貼在桌面上，聽到輕敲桌子的聲音，說明桌子能傳聲
B．圖乙中，超聲波清洗機正在清洗眼鏡，說明超聲波能傳遞能量
C．圖丙中，將真空罩中的空氣抽出，聽不到鬧鈴聲，說明聲的傳播需要介質
D．圖丁中，蝙蝠靠次聲波發現昆蟲
6．（2022秋·廣東廣州·八年級統考期末）下圖是人和狗的發聲和聽覺的頻率范圍，小慧家購買的一種新型的便攜式洗碗機工作時，浸入水槽的部分發出的聲波用于清洗碗筷等物品。關于這種聲波，說法錯誤的是（ ）
A．這種聲波能在水中傳播
B．這種聲波是物體振動產生的
C．這種洗碗機應用了聲波傳遞能量的性質
D．這種聲波讓所有人都可以聽見，聽起來很刺耳
7．（2022秋·遼寧大連·八年級統考階段練習）對著山崖呼喊，人能聽到回聲并把它和原聲區分開的是（　　）
A．人距山崖5m B．人距山崖15m
C．人距山崖20m D．人距山崖很遠
8．（2022秋·湖北武漢·八年級校考期末）一靜止在水面上的測量船利用聲吶測量海底的深度，從發出超聲波信號到接收到返回的信號用時0.6s。已知聲波在海水中傳播速度為1500m/s，則該處海水深度為（　　）
A．150m B．450m
C．600m D．900m
9．（2020春·浙江寧波·八年級校考期中）若聲音在空氣中的傳播速度為v1，在鋼軌中的傳播速度為v2，有人用錘子敲了一下鋼軌的一端，另一人在另一端聽到兩次聲音的時間間隔為t，下列說法中正確的是（　　）
A．應大于0.1秒
B．聲音沿鋼軌從一端傳到另一端用的時間為
C．鋼軌的長度為
D．鋼軌的長度為(v2-v1)t
10．（2022秋·八年級校聯考課時練習）正在平直公路上勻速行駛的汽車，向正前方的一座山崖鳴笛，2s后聽到回聲，此時汽車距山崖330m，已知聲音在空氣中的傳播速度為340m/s。則汽車的行駛速度是（　　）
A．5m/s B．10m/s C．35m/s D．100m/s
二、填空題
11．（2022秋·湖北武漢·八年級統考期中）云南北遷亞洲象群牽動全國人民的心，亞洲象遷移時象群之間通過頻率 ______（填“大于”或“小于”）20Hz的次聲波相互交流，這是利用聲傳遞______。
12．（2021秋·陜西西安·八年級校考階段練習）聲音是由于物體的______產生的，某聲源1分鐘振動360次，頻率為______Hz，是人耳聽不到的______。古代士兵枕著牛皮制的箭筒睡在地上，能及早聽到夜襲的敵人的馬蹄聲。這是因為聲音在大地中的傳播速度比空氣中______的緣故（選填“快”或“慢”）。
[4]聲音在固體中傳播速度最快，在液體中次之，在氣體中傳播速度最慢。士兵利用聲音在固體傳播速度比在氣體中快的特點，可以提前聽到夜襲的敵人的馬蹄聲，做好準備。
13．（2023秋·安徽黃山·八年級統考期末）利用聲吶系統，人們可以探知海洋的深度。某海域海水深4500m，用超聲測位儀向海底垂直發射超聲波，則經過___________s后才收到回波。（聲音在海水中的傳播速度是1500m/s）
14．（2022秋·安徽蚌埠·八年級校考期中）已知聲音在鐵管中的傳播速度為5200m/s，在溫度是15℃的空氣中的傳播速度為340m/s。有一根鐵管長520m，甲同學在鐵管的一端敲擊一下，乙同學用耳朵貼在鐵管的另一端聽。乙聽到兩次響聲，其中聽到的第一次響聲是從 ______（選填“鐵管”或“空氣”）傳來的，乙同學聽到兩次聲音的時間間隔為 ______s。（計算結果保留1位小數）
三、計算題
15．（2022秋·安徽合肥·八年級統考期末）國慶期間爸爸帶小杜同學去秦嶺游玩，在一段平直的路面上，爸爸開車正勻速遠離一座高山，鳴笛5s后聽到回聲，若當時汽車行駛時的速度是20m/s。（聲音在空氣中的速度按340m/s算）求：
（1）從鳴笛到聽到回聲，車行駛了多遠？
（2）回聲經過的路程是多少？
（3）聽到回聲時，車離高山多遠？
16．（2022秋·河南平頂山·八年級校考階段練習）汽車在出廠前要進行測試，某次測試中，先讓汽車在模擬山路上以8m/s的速度行駛100s，緊接著在模擬公路上以20m/s的速度行駛1000m。求：
（1）該汽車在模擬山路上行駛的路程。
（2）汽車在這次整個測試過程中的平均速度。
（3）汽車在這次測試過程中鳴笛時，小剛同學恰好在距離汽車850m處，求：他多長時間才能聽到鳴笛聲？（氣溫15℃）
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第6講 聲的利用
掌握利用回聲測距的應用；
掌握超聲波和次聲波的額異同點及生活中的應用；
掌握聲音的利用。
知識點一：奇異的聲現象
1.回聲
定義：當聲音在傳播過程中遇到障礙物時，將被反射回來，反射回來的聲音再次被我們聽見就成了回聲。
區分回聲與原聲的條件：回聲到達人耳比原聲晚0.1s以上時，人耳可以分辨出原聲和回聲。否則只會使原聲加強。
即障礙物距人耳至少為17m才能聽到回聲
回聲測距
共鳴
（1）定義：當頻率相同的兩個物體靠近時，一個物體振動發聲，會引起另一個物體也振動發聲，這種現象叫做共鳴
（2）共鳴現象說明聲音具有能量
（3）共鳴條件：頻率相同，距離較近
【例1】甲同學將耳朵貼在一根15m鐵管的一端，乙同學在另一端用力敲一下鐵管，甲同學能聽到（空氣中聲速為340m/s，鐵中聲速為5200m/s）（　　）
A．1次敲擊聲 B．3次敲擊聲 C．4次敲擊聲 D．5次敲擊聲
【答案】A
【詳解】乙同學敲擊鐵管，通過空氣和鐵管將聲音傳到甲同學耳朵，需要的時間分別是
，
兩個聲音傳到耳朵的時間差t=t1-t2=0.04s-0.003s=0.037s<0.1s
那么耳朵無法分別出兩個聲音，所以只聽到一次敲擊聲，故A符合題意，BCD不符合題意。
故選A。
[變式1]甲、乙兩個同學分別站在一根很長的為居民輸送生活用水的自來水管的兩端，如果甲用小鐵錘敲一下水管，站在另一端的乙同學將會聽到多次敲擊聲，則聽到的敲擊聲次數為（　　）
A．1次 B．2次 C．3次 D．4次
【答案】C
【詳解】聲在不同介質中的傳播速度不同，傳播相同的距離所用的時間也就不同，水管、水、空氣共有三種介質，因為自來水管較長，聲音先后經過水管、水和空氣傳來，所以能聽到三次聲音。
【總結升華】問題情境中聽到三次聲的前提是水管足夠長，如果太短，兩次聲音的時間間隔小于0.1s，人耳是分辨不出兩聲的，就可能只聽到一次聲音。
[變式2]甲同學把耳朵貼在長鐵管的一端,乙同學在另一端敲一下鐵管,甲同學聽到兩響聲,這是因為 （ ）
A.聲音在空氣中傳播速度比在鐵中的大 B.有回聲
C.聲音在空氣中傳播速度比在鐵中的小 D.無法判斷
【答案】C
【詳解】聲音在不同的介質中傳播的速度是不同的，在鐵管中傳播的速度比空氣中快。乙同學在一段敲擊一下，甲同學在鐵管的另一端，第一次聲音是從鐵管中傳播過來，第二次是在空氣中傳播過來的。
故選C。
【例2】火車在進入隧道前必須鳴笛。若火車速度為72km/h，聲音在空氣中的速度是340m/s，司機在鳴笛后2s時聽到自隧道口處的山崖反射的回聲，回聲是由于聲音的_____形成的；鳴笛時火車到隧道口的距離是_____m。
【答案】 反射 360
【詳解】[1]回聲是由于聲音在傳播過程中遇到障礙物反射而形成的。
[2]由題意可知，火車速度為72km/h，即20m/s；聲音的速度為340m/s，由可得，在鳴笛后2s內火車行駛的距離
聲音傳播的距離
故鳴笛時火車到隧道口的距離
[變式]一輛客車在某高速公路上行駛，在經過某直線路段時，司機駕車做勻速直線運動。司機發現其正要通過正前方高山懸崖下的隧道，于是鳴笛，經秒后聽到回聲，（聲音在空氣中的傳播速度為340m/s）
（1）客車6秒內移動的距離；
（2）司機聽到回聲時距離懸崖的距離；
（3）如果聽到回聲后改變車速，勻速行駛230m，司機第二次鳴笛，又經秒后聽到回聲，請根據以上數據計算：客車改變車速后勻速行駛的速度。
【答案】（1）；（2）；（3）
【詳解】解：（1）根據題意
由可得客車內通過的路程為
（2）聲音在內通過的路程為
則客車第一次鳴笛時到懸崖的距離為
聽到回聲時距離懸崖的距離為
（3）設客車以速度變為向前行駛，則汽車第二次鳴笛時距離懸崖的距離為
根據可知
代入數據，可得
答：（1）客車秒內移動的距離為；
（2）司機聽到回聲時距離懸崖的距離；
（3）客車改變車速后勻速行駛的速度為。
知識點二：超聲波
定義：把頻率高于20000 Hz的聲音叫做超聲。
超聲的特點和應用
（1）特點：方向性好；穿透力強；易于獲得較集中的聲能。
（2）應用：傳遞信息和能量。
①回聲定位:超聲波碰到障礙物會反射回來,根據回聲到來的方位和時間,可以確定目標的位置和距離。
② 聲吶:向水中發射各種形式的聲信號,碰到需要定位的目標時產生反射波,接收反射波并進行信號分析；處理,除掉干擾,從而顯示出目標所在的方位和距離。
③ B超：觀察母體內的胎兒。
④超聲波去除結石：
知識點三：次聲波
定義： 把頻率低于20Hz的聲音叫做次聲。自然界中的火山爆發、地震、風暴等都能產生次聲，核爆炸，導彈發射等也能產生次聲。
次聲的特點和危害
（1）特點：沒有什么障礙物能阻擋它；傳播過程中很難被介質吸收，能量損耗少。
（2）危害：
①能使機器設備破裂、飛機解體、建筑物遭到破壞；
②破壞人的平衡器官的功能，會產生惡心，暈眩、旋轉感等癥狀，嚴重的會造成內臟出血破裂，危及生命。
（3）采取的措施：盡量防止次聲的產生；盡量遠離次聲源。
（4）應用：
①利用它的破壞性，如制成次聲武器。
②制造次聲驅蚊器，用于防止蚊蟲叮咬。
知識詮釋：
（1）聲音在產生時可以攜帶一定的信息；聲音的音調、音色、響度也可以傳遞一些信息；聲波被反射時，回聲可以傳遞信息。
（2）超聲可以用來清洗鐘表等精密的儀器，把清洗物放在清洗液里，超聲穿過液體并引起激烈的振動，振動將物體上的污垢都振動下來，而且不會損壞物體，超聲的振動比可聞聲波更加強烈。外科醫生利用超聲的振動祛除人體的結石，向人體內發送超聲，結石被擊成細小的粉末，從而可以隨尿液排出體外。
角度1：超聲波和次聲波的區別
【例3】在彩云中學質量檢測的考場里，開考前監考老師正在強調考試要求，老師聲音是聲帶______產生的，是通過______傳入考生的耳朵的。聲波的范圍很寬，聲音頻率高于20000Hz的聲音稱之為______，低于20Hz的聲音稱之為______。減弱噪聲的有三種方法，公路兩旁安一裝隔音墻、植樹屬于在______減弱噪聲。
【答案】 振動 空氣 超聲波 次聲波 傳播過程中
【詳解】[1][2]聲音是由物體的振動產生的，老師發出的聲音是由于聲帶的振動產生的，并通過空氣傳入考生的耳朵。
[3][4]人耳的聽覺范圍是20Hz~20000Hz，其中低于20Hz的聲波是次聲波，高于20000Hz的聲波是超聲波。
[5]公路兩旁安裝隔音墻，植樹切斷了汽車產生的噪聲向居民區傳播的途徑，這是在噪聲的傳播過程中減弱噪聲。
[變式1]某種昆蟲靠翅的振動發聲。如果這種昆蟲的翅膀在2s內振動了600次，頻率是______Hz，人類______聽到該頻率的聲音（填“能”或“不能”），地震、海嘯發生時一般都伴隨有______（“超聲波”或“次聲波”）。
【答案】 300 能 次聲波
【詳解】[1]昆蟲的翅膀在2s內振動了600次，頻率為
[2][3]由于人類的聽聲范圍是20Hz~20000Hz，300Hz在人類的聽聲范圍之內，所以人類能聽到該頻率的聲音。地震、海嘯發生時一般都伴隨有次聲波的產生。
[變式2]如圖，艦船在定位和測量海深時都要用到聲吶，它是利用頻率大于_______Hz超聲波可以在液體中傳播來工作的。若海的深度是7.5km，聲音在海水中的速度是1500m/s，則從聲吶發出超聲波到接收到信號需________s。
【答案】 20000 10
【詳解】[1]超聲波的頻率范圍在20000Hz以上，一般頻率高于20000Hz的聲波稱為是超聲波。
[2]海的深度是
則聲音一個來回的路程為
聲音在海水中傳播的速度是
由公式得超聲波傳播的時間為
從聲吶發出超聲波到接收到信號需10s。
角度2：超聲波的利用
【例4】下列有關聲學知識說法正確的是（ ）
A．聲音只能在氣體中傳播 B．岳陽開展“禁炮”行動，是從傳播過程中控制噪聲
C．聲音是由物體的振動產生的 D．汽車的“倒車雷達”是利用了次聲波測距
【答案】C
【詳解】A．聲音的傳播需要介質，聲音可以在固體、液體、氣體中傳播，故A錯誤；
B．岳陽開展“禁炮”行動，是從聲源處減弱噪聲，故B錯誤；
C．一切正在發聲的物體都在振動，聲音是由物體的振動產生的，故C正確；
D．倒車雷達是利用超聲波傳遞信息的，故D錯誤。
故選C。
[變式1]如圖所示為一種我國自主研發的超聲導盲手杖。它可以發射超聲波探測周圍5米內障礙物的情況，并處理成語音信號及時播放出來，達到“以聽代視”的效果。該手杖可幫助盲人辨識障礙物的方位、距離、大小甚至形狀等信息。下列說法正確的是（　　）
A．空氣中超聲波的速度比人耳能聽到的聲音速度快
B．該導盲杖對障礙物的定位原理與蝙蝠的定位原理相同
C．超聲波不是由物體振動產生的
D．該導盲手杖利用的是聲音可以傳遞能量的原理
【答案】B
【詳解】A．空氣中超聲波的速度和人耳能聽到的聲音速度相等，故A錯誤；
B．超聲導盲手杖是利用回聲定位探測道路上的障礙物，與蝙蝠的定位原理相同，故B正確；
C．聲音是由物體振動產生的，超聲波也是由物體振動產生的，故C錯誤；
D．導盲手杖利用的是聲可以傳遞信息的原理，故D錯誤。
故選B。
[變式2]如圖所示，用超聲波查看胎兒的情況。以下說法正確的是（　　）
A．利用超聲波能檢測胎兒的血型 B．這主要是利用了聲波傳遞能量
C．準媽媽聽不到超聲波，主要因為它的振幅較小 D．利用超聲波能查看胎兒的手腳是否發育正常
【答案】D
【詳解】A．利用超聲波能檢測胎兒的發育情況，不能檢測胎兒的血型，故A錯誤；
B．用超聲波查看胎兒的情況，這主要是利用了聲波傳遞信息，故B錯誤；
C．準媽媽聽不到超聲波，主要是因為它的頻率太高，超出人類聽覺范圍，故C錯誤；
D．利用超聲波能檢測胎兒的發育情況，可以查看胎兒的手腳是否發育正常，故D正確。
故選D。
角度3：次聲波的危害
【例5】發生地震時，一些動物能感覺到地震之前發出的聲波，而人類雖然會有不同程度的震感卻聽不到，這是因為地震時發出的次聲波（　　）
A．響度太小 B．頻率太低
C．傳播速度太慢 D．具有能量太小
【答案】B
【詳解】發生地震時，一些動物能感覺到地震之前發出的聲波，而人類雖然會有不同程度的震感卻聽不到，這是因為地震時發出的次聲波頻率太低，小于20Hz，不在人耳的聽覺范圍內，故ACD不符合題意，B符合題意。
故選B。
[變式1]關于聲現象，下列說法正確的是（　　）
A．次聲波頻率高于20Hz，會使人產生惡心、暈眩、旋轉感等癥狀
B．運動員打鼓用的力越大，鼓聲的音調就越高
C．B超利用的是超聲波能傳遞能量
D．觀眾聽到二胡演奏出的優美旋律，聲音是由弦的振動產生的，并通過空氣傳遞到人耳
【答案】D
【詳解】A．次聲波頻率低于20Hz，會使人產生惡心、暈眩、旋轉感等癥狀，該說法不正確，故A錯誤；
B．運動員打鼓用的力越大，鼓振動的振幅越大，鼓聲的響度就越大，故B錯誤；
C．B超是超聲波，利用B超檢查，即是利用了聲音可以傳遞信息的，故C錯誤；
D．二胡演奏出的優美旋律，是由弦的振動產生的，并通過空氣傳遞到觀眾們的耳內，故D正確。
故選D。
[變式2]2021年9月16日，在瀘州市瀘縣發生了6.0級地震，震源深度10km。關于地震時產生的聲波（　　）
A．是次聲波，人耳聽得見 B．是次聲波，人耳聽不見
C．是超聲波，人耳聽不見 D．是超聲波，人耳聽得見
【答案】B
【詳解】地震、海嘯、火山爆發等大型自然災害的發生常常伴有次聲波的產生，地震時發出的聲波是次聲波，次聲波人耳聽不見的，故ACD不符合題意，B符合題意。
故選B。
知識點四：聲音的利用
傳遞信息
傳遞能量
【例6】如圖甲為一種基于超聲波的手勢控制技術，可用于多種設備的控制。這種技術的要點是：使用設備揚聲器發射超聲波，并利用麥克風接收撞擊到手掌的回聲，以此來實現手勢識別。比如圖乙中，手指在手機屏幕前滑動，就可以操控手機的APP。這一技術說明聲可以傳遞______；請另外再舉一例超聲波的類似應用：______。
【答案】 信息 B超
【詳解】[1][2]聲音既可以傳遞信息也可以傳遞能量，如圖乙中，手指在手機屏幕前滑動，就可以操控手機的APP，這一技術說明聲可以傳遞信息；超聲波在醫學中廣泛應用于醫院的B超。
[變式1]小明的媽媽在洗衣服時，忘記關上洗衣機的門，洗衣機發出“滴滴”的報警聲，這說明聲音可以傳遞 ___________；小明買了一臺超聲波加濕器，該加濕器工作時利用超聲波能夠傳遞 ___________，將水滴擊打成細小的霧滴，然后噴灑到空氣中增加濕度。（均選填“信息”或“能量”）
【答案】 信息 能量
【詳解】[1]聽見“滴滴”的報警聲，就知道是忘記了關上洗衣機的門，所以通過聲音得到信息，故說明聲音可以傳遞信息。
[2]加濕器工作時利用超聲波將水滴擊打成細小的霧滴，所以利用超聲波傳遞了能量，故說明聲音可以傳遞能量。
[變式2]如圖所示，發聲的揚聲器能使燭焰晃動，說明聲能傳遞______（選填“信息”或“能量”），請列舉出一例這個知識的應用：______。同學們聽出揚聲器發出了語文老師的聲音，這是根據聲音的______辨別出來的。
【答案】 能量 見解析 音色
【詳解】[1]圖中發聲的揚聲器能讓旁邊的燭焰不停晃動，說明聲能傳遞能量。
[2]利用超聲波擊碎人體內的結石。
[3]不同的人，發出聲音的音色不同，故這是根據音色來辨別的。
一、單選題
1．（2022秋·廣東佛山·八年級統考期末）下列關于聲音的利用，錯誤的是（　　）
A．聲控開關控制樓道里的電燈
B．廣場的聲控噴泉
C．醫生用“B超”和“彩超”檢查病情
D．只有人類可以利用聲音傳遞信息
【答案】D
【詳解】A．樓道里用聲控開關控制點燈，利用了聲傳遞信息，故A正確，不符合題意；
B．廣場的聲控噴泉，利用了聲傳遞信息，故B正確，不符合題意；
C．醫生用B超和彩超檢查病情，利用了聲音可以傳遞信息，故C正確，不符合題意；
D．不僅人類可以利用聲音傳遞信息，動物也可以利用聲音傳遞信息，故D錯誤，符合題意。
故選D。
2．（2022秋·陜西西安·八年級校考期末）下列說法中正確的是（　　）
A．次聲波是頻率高于20000Hz的聲波，應用有聲吶
B．次聲波是頻率低于20Hz的聲波，可用于B超檢測
C．超聲波是頻率高于20000Hz的聲波，應用有倒車雷達
D．超聲波是頻率低于20Hz的聲波，常伴隨自然災害產生
【答案】C
【詳解】ABC．根據超聲波的知識可知，超聲波是頻率高于20000Hz的聲波，應用有B超、聲吶、倒車雷達，故AB錯誤，C正確；
D．根據次聲波的知識可知，次聲波是頻率低于20Hz的聲波，常伴隨自然災害產生，故D錯誤。
故選C。
3．（2022秋·河南新鄉·八年級統考期末）下列現象屬于利用聲來傳播能量的是（　　）
A．利用聲吶來探測海底的深度 B．醫生利用“B”超給病人檢查
C．機械廠利用聲波進行金屬探傷 D．眼鏡店利用聲波清洗眼鏡
【答案】D
【詳解】A．利用聲吶來探測海底的深度，利用了聲音能夠傳遞信息，故A不符合題意；
B．醫生利用“B“超給病人檢查，利用了聲音能夠傳遞信息，故B不符合題意；
C．機械廠利用聲波進行金屬探傷，利用了聲音能夠傳遞信息，故C不符合題意；
D．眼鏡店利用聲波清洗眼鏡，利用了聲音能夠傳遞能量，故D符合題意。
故選D。
4．（2019秋·河北邯鄲·八年級統考階段練習）小明站在兩幢高樓之間大喊一聲，2秒后聽到第一聲回聲，又過了2秒后聽到第二聲回聲，則兩幢樓之間的距離(已知聲音在空氣中的傳播速度為340m/s）
A．1020m B．510m C．680m D．850m
【答案】A
【詳解】聲音傳播的時間為：t2s2s2s6s，通過的路程為： Svt340m/s6s，
所以兩幢樓之間的距離為．故選A．
5．（2021秋·廣東茂名·八年級統考期中）關于聲現象的描述，下列說法錯誤的是（　　）
A．圖甲中，把耳朵貼在桌面上，聽到輕敲桌子的聲音，說明桌子能傳聲
B．圖乙中，超聲波清洗機正在清洗眼鏡，說明超聲波能傳遞能量
C．圖丙中，將真空罩中的空氣抽出，聽不到鬧鈴聲，說明聲的傳播需要介質
D．圖丁中，蝙蝠靠次聲波發現昆蟲
【答案】D
【詳解】A．聲音的傳播需要介質，把耳朵貼在桌面上也能聽到輕敲桌子的聲音，說明桌子能傳播聲音，故A正確，A不符合題意；
B．超聲波清洗眼鏡，利用聲音去除眼鏡上的污物，說明聲音能夠傳遞能量，故B正確，B不符合題意；
C．將真空罩中的空氣抽出，不能聽到真空罩中的鬧鈴聲，說明聲音的傳播需要介質，真空不能傳聲，故C正確，C不符合題意；
D．蝙蝠靠超聲波發現昆蟲，故D錯誤，D符合題意。
故選D。
6．（2022秋·廣東廣州·八年級統考期末）下圖是人和狗的發聲和聽覺的頻率范圍，小慧家購買的一種新型的便攜式洗碗機工作時，浸入水槽的部分發出的聲波用于清洗碗筷等物品。關于這種聲波，說法錯誤的是（ ）
A．這種聲波能在水中傳播
B．這種聲波是物體振動產生的
C．這種洗碗機應用了聲波傳遞能量的性質
D．這種聲波讓所有人都可以聽見，聽起來很刺耳
【答案】D
【詳解】A．聲音可以在固體、液體、氣體中傳播。故A正確，不符合題意；
B．一切聲音都是由振動產生的。故B正確，不符合題意；
C．能夠洗碗，即能夠對外做功，所以應用了聲波傳遞能量的性質，故C正確，不符合題意；
D．由圖知的聲波，不在人耳能聽到的聲音頻率范圍之內，人聽不見。故D錯誤，符合題意。
故選D。
7．（2022秋·遼寧大連·八年級統考階段練習）對著山崖呼喊，人能聽到回聲并把它和原聲區分開的是（　　）
A．人距山崖5m B．人距山崖15m
C．人距山崖20m D．人距山崖很遠
【答案】C
【詳解】如果回聲到達人耳比原聲晚0.1s以上，人就會把回聲與原聲區分開，如果不到0.1s，就不會區別開，回聲與原聲混在一起，原聲就加強了。聲音在空氣中傳播的速度為340m/s，由得，
可見人能聽到回聲并把它和原聲區分開，人到山崖的距離要大于17m即可，不需要很遠，綜上分析知，故ABD不符合題意，C符合題意。
故選C。
8．（2022秋·湖北武漢·八年級校考期末）一靜止在水面上的測量船利用聲吶測量海底的深度，從發出超聲波信號到接收到返回的信號用時0.6s。已知聲波在海水中傳播速度為1500m/s，則該處海水深度為（　　）
A．150m B．450m
C．600m D．900m
【答案】B
【詳解】聲波傳播的距離：
海底的深度，由計算可知，B符合題意，ACD不符合題意。
故選B。
9．（2020春·浙江寧波·八年級校考期中）若聲音在空氣中的傳播速度為v1，在鋼軌中的傳播速度為v2，有人用錘子敲了一下鋼軌的一端，另一人在另一端聽到兩次聲音的時間間隔為t，下列說法中正確的是（　　）
A．應大于0.1秒
B．聲音沿鋼軌從一端傳到另一端用的時間為
C．鋼軌的長度為
D．鋼軌的長度為(v2-v1)t
【答案】A
【詳解】A．經驗可知，人耳能分辨出兩次聲音的時間間隔要大于0.1s，故A正確；
BCD．設鋼管的長度為L，聲音在空氣中傳播的時間
在鋼軌中傳播的時間
時間間隔
所以鋼管的長度
聲音從鋼軌從一端傳到另一端所用時間，故BCD錯誤。
故選A。
10．（2022秋·八年級校聯考課時練習）正在平直公路上勻速行駛的汽車，向正前方的一座山崖鳴笛，2s后聽到回聲，此時汽車距山崖330m，已知聲音在空氣中的傳播速度為340m/s。則汽車的行駛速度是（　　）
A．5m/s B．10m/s C．35m/s D．100m/s
【答案】B
【詳解】設從開始鳴笛到聽到笛聲汽車通過的路程為s，笛聲在2s內通過的路程為
聲音在這段時間行走的路程為
則解得
汽車的行駛速度為，汽車的行駛速度是10m/s。故ACD不符合題意，B符合題意。
故選B。
二、填空題
11．（2022秋·湖北武漢·八年級統考期中）云南北遷亞洲象群牽動全國人民的心，亞洲象遷移時象群之間通過頻率 ______（填“大于”或“小于”）20Hz的次聲波相互交流，這是利用聲傳遞______。
【答案】 小于 信息
【詳解】[1]頻率小于20Hz的聲波叫次聲波，象群交流時發出的聲波頻率低于20Hz。
[2]象群能通過次聲波相互交流，說明聲音能傳遞信息。
12．（2021秋·陜西西安·八年級校考階段練習）聲音是由于物體的______產生的，某聲源1分鐘振動360次，頻率為______Hz，是人耳聽不到的______。古代士兵枕著牛皮制的箭筒睡在地上，能及早聽到夜襲的敵人的馬蹄聲。這是因為聲音在大地中的傳播速度比空氣中______的緣故（選填“快”或“慢”）。
【答案】 振動 6 次聲波 快
【詳解】[1]聲音是由于物體振動產生的，振動停止，發聲即停止。
[2][3]頻率指物體在1s內振動次數。如果1分鐘振動360次，則1s內振動了6次，則頻率為6Hz，人耳的聽覺頻率范圍是20~20000Hz，我們把低于20Hz的聲音成為次聲波，故是聽不到的次聲波。
[4]聲音在固體中傳播速度最快，在液體中次之，在氣體中傳播速度最慢。士兵利用聲音在固體傳播速度比在氣體中快的特點，可以提前聽到夜襲的敵人的馬蹄聲，做好準備。
13．（2023秋·安徽黃山·八年級統考期末）利用聲吶系統，人們可以探知海洋的深度。某海域海水深4500m，用超聲測位儀向海底垂直發射超聲波，則經過___________s后才收到回波。（聲音在海水中的傳播速度是1500m/s）
【答案】6
【詳解】[1]由題意可知，聲音傳播的距離
由可得，用超聲測位儀向海底垂直發射聲波到收到回波的時間
14．（2022秋·安徽蚌埠·八年級校考期中）已知聲音在鐵管中的傳播速度為5200m/s，在溫度是15℃的空氣中的傳播速度為340m/s。有一根鐵管長520m，甲同學在鐵管的一端敲擊一下，乙同學用耳朵貼在鐵管的另一端聽。乙聽到兩次響聲，其中聽到的第一次響聲是從 ______（選填“鐵管”或“空氣”）傳來的，乙同學聽到兩次聲音的時間間隔為 ______s。（計算結果保留1位小數）
【答案】 鐵管 1.4
【詳解】[1]根據題意知聲音在鐵管中的傳播速度大于空氣中的聲速，傳播相同的距離，由知，聲音經鐵管傳播的時間小于空氣傳播的時間，所以聽到的第一次響聲是從鐵管傳來的。
[2]在一端敲一下，聲音在空氣中的傳播時間
聲音在鋼管中的傳播時間
則兩下響聲的間隔時間t＝t1﹣t2＝1.5s-0.1s＝1.4s
三、計算題
15．（2022秋·安徽合肥·八年級統考期末）國慶期間爸爸帶小杜同學去秦嶺游玩，在一段平直的路面上，爸爸開車正勻速遠離一座高山，鳴笛5s后聽到回聲，若當時汽車行駛時的速度是20m/s。（聲音在空氣中的速度按340m/s算）求：
（1）從鳴笛到聽到回聲，車行駛了多遠？
（2）回聲經過的路程是多少？
（3）聽到回聲時，車離高山多遠？
【答案】（1）100m；（2）1700m；（3）900m
【詳解】解：（1）由可得，從鳴笛到聽到回聲，車行駛的路程為
（2）由可得，回聲經過的路程為
（3）聽到回聲時，車離高山的距離為
答：（1）從鳴笛到聽到回聲，車行駛的路程為100m；
（2）回聲經過的路程是1700m；
（3）聽到回聲時，車離高山的距離為900m。
16．（2022秋·河南平頂山·八年級校考階段練習）汽車在出廠前要進行測試，某次測試中，先讓汽車在模擬山路上以8m/s的速度行駛100s，緊接著在模擬公路上以20m/s的速度行駛1000m。求：
（1）該汽車在模擬山路上行駛的路程。
（2）汽車在這次整個測試過程中的平均速度。
（3）汽車在這次測試過程中鳴笛時，小剛同學恰好在距離汽車850m處，求：他多長時間才能聽到鳴笛聲？（氣溫15℃）
【答案】（1）800m；（2）12m/s；（3）他2.5s才能聽到鳴笛聲
【詳解】解：（1）汽車在模擬山路上行駛的路程
（2）汽車在模擬公路上行駛所用的時間
則汽車在這次整個測試過程中的平均速度
（3）聲音在15℃的空氣中傳播速度v聲＝340m/s，則小剛同學聽到鳴笛聲所需的時間為
答：（1）該汽車在模擬山路上行駛的路程為800m；
（2）汽車在這次整個測試過程中的平均速度為12m/s；
（3）他2.5s才能聽到鳴笛聲。
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