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初中二年级物理

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首页 初中二年级物理知识 声音的传播 动物的发声和听觉的频率范围 回声及回声测距离的应用 试题正文
  • 探究题
    阅读下面的短文
    潜艇的“耳目”――――声呐

    潜艇最大的特点是它的隐蔽性，作战时需要长时间在水下潜航，这就决定它不能浮出水面使用雷达观察，而只能依靠声呐进行探测，所以声呐在潜艇上的重要性更为突出，被称为潜艇的“耳目”。
    声呐是利用水中声波对水下目标进行探测、定位和通信的电子设备，是水声学中应用广泛的一种重要装置。
    声呐能够向水中发射声波，声波的频率大多在10000Hz~30000Hz之间，由于这种声波的频率较高，可以形成较指向性。声波在水中传播时，如果遇到潜艇、水雷、鱼群等目标，就会被反射回来，反射回来的声波被声呐接收，根据声信号往返时间可以确定目标的距离。
    声呐发出声波碰到的目标如果是运动的，反射回来的声波（下称“回声”）的音调就会有所变化，它的变化规律是：如果回声的音调变高，说明目标正向声呐靠拢；如果回声的音调变低，说明目标远离声呐。

    请回答以下问题：
    （1）人耳能够听到声呐发出的声波的频率范围是                   Hz到                    Hz。
    （2）如果停在海水中的潜艇A发出的声波信号在10s内接收到经B潜艇反射回来的信号，且信号频率不变，潜艇B与潜艇A的距离s1是                     。（设声波在海水中传播速度为1500m/s）
    （3）停在海水中的潜艇A继续监控潜艇B，突然接到潜艇B反射回来的声波频率是变低的，且测出潜艇B的速度是20m/s，方向始终在潜艇A、B的连线上，经一分钟后潜艇B与潜艇A的距离s2为                       。
    （4）在月球上                   （填“能”或“不能”）用声呐技术来测量物体间的距离？原因是：
                                                                   。
    本题信息：2011年同步题物理探究题难度较难 来源:马凤霞
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本试题 “阅读下面的短文潜艇的“耳目”――――声呐潜艇最大的特点是它的隐蔽性，作战时需要长时间在水下潜航，这就决定它不能浮出水面使用雷达观察，而只能依靠声呐进行探...” 主要考查您对

声音的传播

动物的发声和听觉的频率范围

回声及回声测距离的应用

等考点的理解。关于这些考点您可以点击下面的选项卡查看详细档案。
  • 声音的传播
  • 动物的发声和听觉的频率范围
  • 回声及回声测距离的应用
 介质
能够传播声音的物质叫做声的介质。任何固体、液体和气体都是声音传播的介质。真空不能传声。

声音的传播
传播条件 声音的传播需要介质，真空不能传声
介质状态 固体 隔墙有耳
液体 说话声吓跑游鱼
气体 人与人相互交谈


声波水波类比
水波(铅笔轻点水面) 声波(击鼓)
振动源 铅笔 鼓面
传播介质 水 空气
现象 形成一圈一圈的波动向外传播 形成疏密相间的波动向外传播

理想化实验法研究声的传播：
  理想化实验法就是在观察实验的基础上，忽略次要因素，进行合理的推理，得出结论，达到认识事物本质的目的。在物理学中，我们会经常遇到一些由于受到各种外界因素的影响，不可能直接通过实验进行验证或探究的物理规律。应用这种科学方法探究和认识物理规律时往往分两步：
(1)根据实验目的尽量创造条件．设计并操作实验，为探究或验证某一物理规律取得可靠的实验事实；

(2)在获取可靠实验事实的基础上，通过假想在理想状态下进行实验，并通过科学的推理得出实验结果(或结论)。如在“研究声音的传播”实验中，实验现象是：随着罩内空气的不断抽出，听到的铃声越来越弱。但最后还是能听到声音，主要原因是实验设备总是很难将玻璃罩内抽成真空状态，以及周围的固体还能传声。这时推理就显得很重要了，它能够突破实验条件的限制，抓住主要因素，忽略次要因素，得出结论。
例 关于下面所示四幅图片的说法中，正确的是 (  )

A．图片a所示的实验表明，真空不能传声
B．图片b所示的实验表明，频率越高，音调越低
C．图片c所示的实验表明，噪声可以在入耳处减弱
D．图片d中的蝙蝠利用发出的电磁波导航
解析 在用抽气机逐渐抽出玻璃罩里面空气的过程中，可以发现里面闹钟发出的声音越来越小，如果玻璃罩里面的空气被抽光，我们就无法听到声音，这说明声音的传播需要空气，进一步研究说明声音的传播需要介质。而B是用转换法表明声音是由振动产生的。C项实验表明音调与物体的振动频率有关。D项中蝙蝠利用回声定位，故A正确。
答案 A
人能感受的声音频率范围：
人能感受的声音频率有一定的范围。大多数人能够听到的频率范围从20Hz到20000Hz。
把高于20000Hz的声音叫做超声波，因为它们已超过人类听觉的上限；
把低于20Hz的声音叫做次声波，因为它们已低于人类听觉的下限。
动物的听觉范围通常和人不同。一些动物对高频声波反应灵敏，有些动物对低频声波有很好的反应

一些动物的发声和听觉的频率范围：

定义：
声音在传播过程中遇到障碍物要发生反射，人们把声音遇到障碍物反射回来的声音叫回声


区别回声与原声：
回声的概念 回声是由于声音被高墙、山崖反射而产生的，对着远处的高墙、山崖呼喊能够听到回声
区分回声与原声的条件 若回声到达人耳比原声晚0．1s以上，人耳就能把回声和原声区分开来。在空气中，讲话人与反射物间距离必须在17m以上，否则，回声与原声混在一起，使原声加强

人耳辨别出回声的条件：
人耳辨别出回声的条件：也就是人耳区分两次声音的条件是：反射回来的声音到达人耳比原声晚0.1秒以上，否则原声和回声混合在一起使原声加强，这就是在屋里说话为什么比在旷野里说话听起来响的原因。

回声测距离的例题剖析：
例：汽车沿平直公路匀速使向一座高山，汽车的速度为10m/s,声速为340m/s，行进途中按一次喇叭，2s后司机听到回声，求司机按喇叭处距山脚距离是多少
剖析：发出声听到回声这段时间走的路程为s1=v1t，而汽车在这段时间走的路程为s2=v2t，
鸣笛处到山脚距离s=（s1+s2）=（v1t+v2t）=(10m/s+340m/s)×2s=350m，
所以答案为：350m。
回声定位：
  蝙蝠在飞行时会发出超声波，这些超声波碰到墙壁或昆虫时会反射回来，根据回声传来的方位和时间，蝙蝠可以确定目标的位置和距离。蝙蝠采用的这种方法叫做回声定位(如图所示)。


回声的应用：
利用回声可以测量距离，如：海底的深度、河宽以及回声定位

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