专题2.3  声的利用
  课前预习   
1.可以利用声传递信息，如回声定位。
2.可以利用声传递能量，如用超声波除去人体内的结石.
3.利用回声定位和速度公式可以测距离（如海底深度，冰山距离、潜水艇位置等）。声音在传播过程中遇到多孔或柔软的物质会被吸收。
4.超声波是指频率高于20000Hz的声波。人类发不出超声，也听不到超声。
5.次声波是指频率低于20Hz的声波。
知识点解读与例题突破
知识点一：声可以传递信息。
【例题1】（2019湖南怀化）下列关于声现象的描述中不正确的是（   ）
A.调节手机的音量是为了改变声音的响度
B.“闻其声知其人”是根据声音的音来区分
C.声音是由物体的振动产生的，真空中也能传播声音
D.下课铃响后同学们走出教室说明声音能传递信息
【答案】C
【解析】A.调节手机音量是改变发声体振动的幅度，从而改变响度。故A正确；
B.不同人发出声音的音不同，故“闻其声，知其人”是根据声音的音区分的。故B正确；
C.声音是由物体振动而产生的，但声音传播靠介质，声音不能在真空中传播。故C错误；
D.铃声提醒同学们下课时间到，说明声音能够传递信息。故D正确。
知识点二：声可以传递能量。
【例题2】（2019湖北武汉）关于声现象，下列说法错误的是（  ）
A．从物理学角度讲，发声体做无规则振动时会发出噪声
B．声速的大小不仅跟介质的种类有关，还跟介质的温度有关
C．不同物体发出声音的音调和响度相同，发出声音的音也就相同
D．一般来说，超声波产生的振动比可闻声更加强烈，常被用来清洗物体
【答案】C
【解析】①发声体的无规则振动产生噪声； ②声音的传播需要介质，并且不同介质对声音的传播能力是不同的，即使是同一种介质在不同的温度时传播声音的能力也是不同的； ③不同发声体的音一般不同； ④声音传播时，可以传递信息和能量。这种特点可以应用在医学上。
A.从物理学角度说，噪声是由于物体无规则振动而产生的。故A正确；
B.声音的传播速度既和介质的种类有关又和介质的温度有关。故B正确；
C.不同发声体可以发出相同的音调和响度，但由于材质和构造的区别，音可能是不同的。故C错误；
D.由于声音可以传递能量，所以人们利用超声波来传递能量，应用超声波清洗物体是因为它产生的振动比可闻声更加强烈。故D正确。 故选：C。
知识点三：声的利用实例。
1.回声的概念：声音在传播过程中遇到障碍物会反射回来所形成的声音现象。回声到达人耳与原声到达人耳的时间间隔在0.1s以上时（最短距离为17m），人能够把原声与回声区分开。若小于0.1s，原声和回声则混在一起，使得原声加强。因此比起操场上，在屋子里的说话的声音总是比较响亮。
2.回声的应用：利用回声和速度公式（S=vt/2）可以测距离（如海底深度，冰山距离、潜水艇位置等）。声音在传播过程中遇到多孔或柔软的物质会被吸收。
3.共鸣的概念：发声器的频率如果与外来声音的频率相同时（即音调相同），它将因为共振作用而发声，这种声学现象叫作共鸣（如两个频率相同的音叉靠近，其中一个振动发声时，
另一个也会发声）。
4.超声波：频率高于20000Hz的声波。人类发不出超声，也听不到超声。但许多动物则不然，如蝙蝠可以发出超声，狗狗可以听到超声。超声波的特点和应用：频率高、反射强（超声雷达，声纳）；穿透能力强（B超、金属探测器、探伤）；“破碎”能力强（消毒杀菌、加湿器、碎石、除垢、洁牙）；生理作用（缩短种子发芽时间，提高发芽率）。
5.次声波：频率低于20Hz的声波。次声的来源：主要产生于火山爆发、海啸地震等，另外人类制造的火箭发射、飞机飞行、火车汽车的奔驰、核爆炸等也能产生次声波。次声的危害：次声很容易绕过障碍物，且无孔不入。能量高的次声有很大破坏力，对人有危害。强次声能使机器设备破裂，飞机解体，建筑物破坏倒塌；在强次声环境中，人的平衡器官功能将遭到破坏，会产生恶心、眩晕、旋转感等症状，严重的会造成内脏出血破裂而危及生命。次声的应用：根据次声传播距离远，能量损失小的特点，可对各类次声源进行检测，如核爆、海洋温度检测、各类自然灾害等。
【例题3】（2019湖南娄底）关于声现象的说法正确的是（  ）
A．物体的振幅越大音调越高               B．声音在真空中的传播速度是340m/s
C．打雷时捂住耳朵可以防止雷声的产生     D．地震、火山喷发等自然现象都伴有次声波的产生
【答案】D
【解析】（1）音调的高低与物体的振动频率有关，响度大小与振幅有关；
（2）声音不能在真空中传播；
（3）减弱噪声的途径有三个，即在声源处减弱、在传播过程中减弱、在人耳处减弱；
（4）据课本可知，地震、火山喷发等自然现象都伴有次声波产生。
A.物体的振幅越大，响度越大，故A错误；
B.声音不能在真空中传播，故B错误；
C.打雷时捂住耳朵可以减弱进入耳朵的声音，不能防止雷声的产生，故C错误；
D.据课本可知，地震、火山喷发等自然现象都伴有次声波产生，故D正确。
习题精练
一、选择题
1．（2019黑龙江大庆）下列说法不正确的是（  ）
A．在建筑方面，设计、建造大礼堂时，必须把回声现象作为重要因素加以考虑   
B．动画片的配音常用慢录快放的方式，把成年人的声音变成了小孩的声音，这样能够使声音音调变高   
C．超声波能将一般情况下不能混合的液体混合在一起，而次声波人耳听不到，能量很小，破坏力不大   
D．广播里播放“考生开始答题”的声音是通过空气传入同学们耳朵的
【答案】C
【解析】A.声音遇到障碍物反射回来形成回声，而且回声过长时，干扰人们的听觉，所以设计、建造大厅堂时，必须把回声现象作为重要因素加以考虑。故A正确；
B.小孩的音调通常比大人高，动画片的配音常用慢录快放的方式，改变了声音振动的频率，而频率影响到的是声音的音调，振动的频率加快，声音的音调变高，故B正确；
C.声波具有能量，超声波频率高，对物体有很强的“破碎”能力，它能将一般情况下不能混合的液体（如油和水）混合在一起；次声波也是声波，同样具有能量，可以有很大破坏力，如地震时的次声波，故C错误；
D.考试时，考生听到广播指令是通过空气传入同学们的耳朵的，故D正确。
2．（2019河北省）下列有关声现象的说法正确的是（  ）
A．通过响度分辨不同乐器演奏的声音   
B．笛子发出的声音是由笛子振动产生的   
C．教室内安装噪声检测装置，学生可以免受噪声干扰   
D．通过声学仪器接收到的次声波等信息判断地震的方位和强度
【答案】D
【解析】（1）音反映了声音的品质和特，不同发声体的材料、结构不同，发出声音的
音也就不同；（2）声音是由物体振动产生的，一切发声体都在振动；（3）噪声监测装置可以测量噪声的大小，不能减弱噪声；（4）声可以传递信息，也可以传递能量。
A.人们能辨别不同乐器发出的声音，是因为它们的音不同，故A错误；
B.笛子发出的声音是由笛子内空气柱的振动产生的，故B错误；
C.教室内安装噪声检测装置是用来检测噪声等级的，不能减弱噪声，所以学生不能免受噪声干扰，故C错误；
D.发生地震时产生的是次声波，由于声可以传递信息，所以通过声学仪器接收到的次声波等信息判断地震的方位和强度，故D正确。
3.下图中，主要描述声能够传递能量的是(  )
声的利用A．探测海深          B．敲瓶底火焰摇动        C．回声定位  D．超声波探查
【答案】B
【解析】声可以传递信息，也可以传递能量．声携带了物体的某些信息，可以根据声对物体的某些情况做出准确判断．声是由物体振动产生的，当声向外传播时实质就是将能量传递出去，所以声波能传递能量．A是利用回声测距离，C是回声定位，都是声波传递信息的应用，而“B超”是回声定位的应用．B选项中，火焰摇动说明其获得了能量，因此选B.
4．（2019•绥化）关于声现象，下列说法正确的是（  ）
A．声音在空气中传播速度是340m/s              B．地震、火山爆发只有超声波产生   
C．工厂用的防噪声耳罩是在声源处减弱噪声      D．用超声波排除人体内的结石是利用了声可以传递能量
【答案】D
【解析】A.声音在15℃的空气中传播速度是340m/s，故A错误；
B.地震、火山爆发、台风等都伴有次声波产生，故B错误；
C.工厂用的防声耳罩是在人耳处减弱噪声，故C错误；
D.用超声波排除人体内的结石是利用了声可以传递能量，故D正确。
5．（2019•邵阳）下列事例是利用声传递能量的是（  ）
A．医生用听诊器诊断病情                    B．利用超声波排除人体内的结石   
C．渔民捕鱼时利用声呐探测鱼的位置        D．蝙蝠利用“回声定位”确定目标的位置
【答案】B
【解析】A.医生通过听诊器给病人诊病，是利用声音传递信息，故A不符合题意；
B.医生利用超声波振动除去病人体内的结石，说明声音能够传递能量，故B符合题意；
C.渔民捕鱼时利用声呐探测鱼的位置，是利用声音传递信息，故C不符合题意；
D.蝙蝠的回声定位确定目标的位置，是利用声音来传递信息的，故D不符合题意。
6．（2019•宜昌）2019年5月，我国自主创新研发的新型深远海综合科学考察船“东方红3号”即将交付使用。该船多项指标国际领先，特别是低噪音控制指标达全球最高级别，“当船行驶时，水下20米以外的鱼都感觉不到”。根据以上介绍，下列说法正确的是（  ）
A．噪声不是由物体振动产生的                B．噪声不能在水中传播   
C．噪声会干扰声呐探测系统                D．声呐探测是向海底发射电磁波
【答案】C
【解析】（1）声音是由物体振动产生的，一切发声体都在振动；
（2）声音的传播需要介质，声音可以在气体、液体和固体中传播，真空不能传声；
（3）声呐是利用超声波的反射获取信息的。
A.从物理学角度分析，噪声是由于物体做杂乱无章无规则振动产生的。故A错误；
B.噪声也是声音，可以在水中传播。故B错误；
C.由于声音可以在水中传播，所以噪声会干扰声呐探测系统。故C正确；
D.声呐探测是向海底发射超声波。故D错误。
7．（2019•河南）中华古诗词、俗语中蕴含着丰富的声学知识，下列有关理解正确的是（  ）