题文

我国有一科学钻井工程，该井设计直径为156mm，深5000m，是用于地下科学研究的深井．若在工程中进行测量钻井深度，从井口向下发射平均速度为340m/s的超声波，20s后接收到回波，则井的实际深度为______m；这种方法______（选填“能”或“不能”）用来测量地球与月球之间的距离，因为______．超声波在实际生活中的应用很多，请你另外写出二个实际应用：______、______．

题型：问答题  难度：中档

答案

（1）声音从井口传递到井底的时间： t= 1 2 ×20s=10s； 井的实际深度： s=vt=340m/s×10s=3400m； （2）因为在太空中是真空，声音不能传播，所以上述方法不能用来测量地球与月球之间的距离； （3）超声波可以传递信息：如医院里用B超给病人检查身体； 超声波可以传递能量：如用超声波可以清洗钟表等精细的机械；医生用超声波可以治疗结石． 故答案为：3400；不能；声音在真空中不能传播；医院里用B超给病人检查身体；用超声波可以清洗钟表等精细的机械．

据专家权威分析，试题“我国有一科学钻井工程，该井设计直径为156mm，深5000m，是用于地..”主要考查你对  声音的传播，超声波和次声波的定义，回声及回声测距离的应用  等考点的理解。关于这些考点的“档案”如下：

声音的传播超声波和次声波的定义回声及回声测距离的应用

考点名称：声音的传播

•  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

考点名称：超声波和次声波的定义

• 超声波和次声波：
  

  知识点	频率范围	特点	利用与危害
  超声波	高于200000Hz	定向性好，穿透能力强	利用：①超声探伤、测厚、测距、医学诊断和成像：②超声处理，如进行加工、清洗、焊接、乳化、粉碎、脱气、医疗、种子处理等
  次声波	低于 20Hz	传播过程中衰减少，波长较长，能绕过障碍物；传播距离大，强大的次声波破坏性大	利用：预报俞风、地震和检测核爆炸危害：对建筑物有很大破坏性，能震裂建筑物甚至使建筑物摆动，对人体有危害，当人处在 2～10Hz次声波环境中时，会产生失明、恶心、神经错乱等症状

• 示波器和波形图：
       借助示波器，人们可以更加准确地找出不同声音的区别。如图所示，先用麦克风接收声音，将声音信号转变为电信号输入到示波器中，通过示波器的处理就能在示波器的荧光屏上显示出与声波相对应的图形，即波形图。
  
     
       在波形图中，波峰(波谷)出现的个数的多少，表示声源振动频率的高低；振幅的大小，对应着声源振动幅度的大小。波形的具体形状反映了声源发声的特色。
     
       从物理角度看，乐音是声源有规则振动产生的，其波形图也有规则；噪声是由声源没有规则的振动产生的，其波形图杂乱无章，没有规则。
  补充：把声音显示出来。声音信号通过话筒，可以转换成电信号，再通过一种叫示波器的仪器，在显示屏上显示出来(如图)。