【題目】閱讀《從傳聲筒到移動通信》,回答問題。

從傳聲筒到移動通信

電話完全進入了我們的生活,我們每天都離不開它,你知道科學(xué)家們發(fā)明電話是受什么啟發(fā)嗎?是傳聲筒。讓我們?nèi)⒂^中國科技館二層探索與發(fā)現(xiàn)主題展B——聲音之韻展,觀察、研究一下傳聲筒,直觀地去體驗傳聲筒傳遞聲音的過程吧。

裝置簡介:兩個非常粗的傳輸聲音的金屬管在空中盤成螺旋狀,布置在展區(qū)的兩個不同位置,相距大約十幾米長,圖1左上角就是其螺旋狀的管路之一。兩個傳輸聲音的金屬管分別為聽筒管路和話筒管路,兩個傳輸聲音的金屬管端口分別是聽筒和話筒,如圖2所示。就像人打電話一樣,用話筒說話,用聽筒聽聲音,如圖3所示。

聲音是由物體振動所產(chǎn)生。在振動介質(zhì)(空氣、液體或固體)中某一質(zhì)點在平衡位置附近來回發(fā)生振動,并帶動周圍的質(zhì)點也發(fā)生振動,逐漸向各方向擴展,這就是聲波。聲波前進的過程是相鄰空氣粒子之間的接力賽,它們把波動形式向前傳遞,它們自己仍舊在原地振蕩,也就是說空氣粒子并不跟著聲波前進!如圖4所示,連續(xù)振動的音叉,使周圍的空氣分子形成疏密相間的連續(xù)波形。

聲波是一種振動的機械波,它的基本參數(shù)是頻率f、波長λ和波速v。通過示波器可觀測到可視化波形如圖5所示。頻率是聲源(或某一質(zhì)點) 1秒內(nèi)來回振動的次數(shù)(單位為赫茲Hz,而聲源完成一次全振動經(jīng)過的時間為一個周期T,其單位為秒。顯然,。頻率與人耳主觀感覺聲音的音調(diào)有關(guān)。頻率越高,音調(diào)也越高。振幅與聲音的強度有關(guān)。波長是聲波在一個周期內(nèi)傳播的距離,也是波形圖中相鄰波峰(或波谷)的距離。這三者的關(guān)系是。

人耳能感覺到的聲波頻率范圍在20~20000Hz,稱為音頻波。在這個頻率范圍以外的振動波,就其物理特性而言與聲波相似,但在人類不引起聲音感覺。聲速亦稱音速,是聲波通過介質(zhì)傳播的速度,它和介質(zhì)的性質(zhì)與狀態(tài)(如溫度)等因素有關(guān)。在空氣中聲速為334. 8m/s 22°C時), 水中聲速為1440m/s,在鋼鐵中聲速為5000m/s。

現(xiàn)實世界中充斥著各種各樣的聲波,但因為聲波的能量隨擴展的距離逐漸消耗,最后聲音消失,一旦聲源遠離接受者就無法準(zhǔn)確獲得信息。早在十八世紀(jì)歐洲已有電話一詞,用來指用線串成的話筒(以線串起杯子)。電話的出現(xiàn)要歸功于貝爾,早期電話機的原理為:說話聲音為空氣里的復(fù)合振動,可傳輸?shù)焦腆w上,通過電脈沖于導(dǎo)電金屬上傳遞。

隨著現(xiàn)代移動通信技術(shù)的快速發(fā)展,聲音信號的傳遞借助電磁波傳送。電磁波能夠在真空中傳播,不但傳播速度快,而且頻率范圍廣,但它在水中會被吸收而急劇衰減。和我們關(guān)系最密切的就是手機這種移動通信工具,它兼具發(fā)射和接收這兩種功能,在同步地球衛(wèi)星的協(xié)助下能使通信范圍幾乎覆蓋地球上的每個角落。

請根據(jù)上述材料和你學(xué)過的物理知識,回答下列問題:

1傳聲筒的展示項目,形象地向觀眾展示了:當(dāng)一名觀眾在管路一側(cè)發(fā)聲,管路中的_________產(chǎn)生振蕩,另一側(cè)的觀眾能夠聽到傳輸?shù)穆曇簦瑑扇丝蛇M行對話。

2)以下應(yīng)用或工具利用傳聲筒原理的是___________

A. 超聲波醫(yī)學(xué)檢查 B. 水瓶琴

C. 天壇回音壁 D. 醫(yī)生給病人看病用的聽診器

3)下列說法中正確的是_____________

A. 聲音的傳播速度一定是340 m/s B. 空氣粒子并不跟著聲波前進

C. 聲和電磁波都能在真空中傳播 D. 潛入水中的潛艇通信使用電磁波

4)一列聲波從空氣中傳入水中,以下說法正確的是___________

A. 波速變大,波長變長

B. 波速變小,頻率不變

C. 波速變大,頻率增大

D. 波速變小,波長變長

【答案】空氣 D B A

【解析】

(1)[1]聲音是由物體的振動產(chǎn)生的,聲音的傳播需要介質(zhì),空氣可以傳聲,當(dāng)一名觀眾在管路一側(cè)發(fā)聲,管路中的空氣產(chǎn)生振蕩,把聲音往另一側(cè)的觀眾傳播;

(2)[2]“傳聲筒的聲音在管道內(nèi)傳播,使聲音更加集中,聲音的響度會更高,這樣能夠收到更清晰的聲音信息;

A.超聲波醫(yī)學(xué)檢查,只要是利用聲音傳遞信息,A項不合題意;

B.水瓶琴強調(diào)液體振動可以發(fā)出聲音,B項不合題意;

C.天壇回音壁只要是利用聲音的反射,出現(xiàn)回聲現(xiàn)象,C項不合題意;

D.醫(yī)生給病人看病用的聽診器只要是利用聲音在聽診器管道內(nèi)傳播,使聲音更加集中,聲音的響度會更高,這樣能夠收到更清晰的聲音信息,這與傳聲筒原理一樣,選項D符合題意;

(3)[3]A.從材料中可以看到,在空氣中聲速為334. 8m/s22°C時), 水中聲速為1440m/s,在鋼鐵中聲速為5000m/s,聲音的傳播速度在不同介質(zhì)中是不同的,所以說聲音的傳播速度不一定是340 m/s,A錯誤;

B.從材料中可以看到,聲波前進的過程是相鄰空氣粒子之間的接力賽,它們把波動形式向前傳遞,它們自己仍舊在原地振蕩,也就是說空氣粒子并不跟著聲波前進,B正確;

C.聲音不能在真空中傳播,但電磁波可以在真空中傳播,C錯誤;

D.潛入水中的潛艇通信不是使用電磁波,因為電磁波在水中會被吸收而急劇衰減,D錯誤;

(4)[4]一列聲波從空氣中傳入水中,聲速會變大,但是其頻率不變,根據(jù)可知,波長會變長,故選A。

練習(xí)冊系列答案
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科目:初中物理 來源: 題型:

【題目】在觀察水的沸騰實驗中,當(dāng)水溫升到時,每隔讀一次溫度計的示數(shù),直到水沸騰后停止讀數(shù),數(shù)據(jù)記錄如下表:

時間

0

1

2

4

5

6

7

8

溫度

88

90

94

96

98

98

98

98

1)安裝該實驗裝置時,應(yīng)該先固定圖1AB兩鐵圈中的________鐵圈.

2)實驗如圖甲所示,他在實驗中的錯誤是:________

3)某次數(shù)據(jù)沒有記錄,當(dāng)時溫度計示數(shù)如圖2所示,此時溫度計讀數(shù)為________

4)根據(jù)表格中的數(shù)據(jù),在圖3的小方格紙上畫出水的溫度隨時間變化的圖象.

________

5)從圖3的圖象可以看出水的沸點是________,水在沸騰過程中溫度________(升高、不變或降低).

6)小華和小杰雖然選用的實驗裝置相同,但水開始沸騰的時刻不同,他們繪制的沸騰圖象如圖4所示,a、b兩種圖象不同的原因是水的________不同.

7)小麗觀察到沸騰前和沸騰時水中氣泡上升過程中的兩種情況,如圖(a)、(b)所示,則圖________是水沸騰時的情況.

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【題目】如圖所示是揚聲器的構(gòu)造示意圖,它主要由固定的永久磁體、線圈和錐形紙盆構(gòu)成,當(dāng)線圈中通過如圖所示的電流時,線圈受到磁鐵的吸引向左運動;當(dāng)線圈通過相反方向的電流時,線圈受到磁鐵的排斥向________運動,由于通過線圈的電流的方向不斷變化,線圈就不斷地來回振動,帶動錐形紙盆________,揚聲器便發(fā)出了________

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【題目】如圖所示是“探究不同物質(zhì)吸熱升溫現(xiàn)象”的實驗裝置,小華將初溫和質(zhì)量相等的色拉油和水分別裝在相同的燒杯中,用酒精燈加熱并不斷攪拌,每隔0.5min測量一次溫度,數(shù)據(jù)記錄在下表中。

(l)選用相同的酒精燈,是為了使單位時間內(nèi)色拉油和水______相同,不斷攪拌的目的是使色拉油和水______。

(2)圖中已經(jīng)畫出色拉油溫度隨時間變化的圖像,開始部分并不是直線,導(dǎo)致此現(xiàn)象的原因是除色拉油外還有______吸收熱量,為盡量減小這種影響,寫出一種改進方法:______。

(3)根據(jù)上表實驗數(shù)據(jù),在圖中畫出水的溫度隨時間變化的圖像分析圖像可知,當(dāng)色拉油和水升高相同溫度時,______需要的時間短,______需要吸收的熱量更多。

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【題目】如圖是宿遷市區(qū)一交通道路上使用的風(fēng)光互補LED路燈外形圖和電路原理圖,該電路中兩只LED燈是并聯(lián)的,燈上標(biāo)有“24 V 60 W”字樣.則兩個LED燈正常發(fā)光時,通過光控開關(guān)S的電流為________A;如果用這種路燈替換發(fā)光亮度相同的420 W的傳統(tǒng)路燈,那么500套風(fēng)光互補路燈每天工作10小時可節(jié)約電能________J.

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【題目】甲、乙兩燈,將它們并聯(lián)在照明電路中均能正常發(fā)光,且甲燈比乙燈暗,不考慮溫度對電阻的影響,那么 ( )

A. 甲燈兩端的電壓比乙燈兩端的電壓大 B. 甲燈中的電流比乙燈中的電流小

C. 甲燈的額定功率比乙燈的額定功率大 D. 甲燈的電阻比乙燈電阻大

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【題目】生活中,人們通常用兩種方法來比較運動快慢。方法①:相同路程比時間;方法②:_________。物理學(xué)用速度描述運動快慢,公式為,這種方法與日常方法__________(選填①或②)是相同的。一個做勻速直線運動的物體,在3s內(nèi)通過的路程是120m,則它速度的物理意義為_______

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【題目】1)小明在探究光反射時的規(guī)律時將一塊平面鏡放在水平桌面上,再把一張紙板放置在平面鏡上;紙板由可以繞接縫ON轉(zhuǎn)折的E、F兩部分組成。

①實驗中讓光貼著紙板入射是為了______________。

②如果紙板沒有與平面鏡垂直放置,當(dāng)光貼著紙板沿AO入射時,不能在紙板上看到反射光。紙板由可以繞接縫ON轉(zhuǎn)折的E、F兩部分組成的,若以接縫ON為軸線,將紙板的F面繞法線ON向后旋轉(zhuǎn),此時反射光線的位置______發(fā)生不發(fā)生變化。

③為了便于測量和研究,需要把光路記錄在紙板上。小明探究反射角和入射角之間的關(guān)系時,三次改變?nèi)肷浣?/span>i的大小如圖乙,實驗所測數(shù)據(jù)如下表,他根據(jù)表中數(shù)據(jù)得出的結(jié)論和其他同學(xué)的結(jié)論并不一致請你根據(jù)表中的數(shù)據(jù)分析小明實驗中出現(xiàn)錯誤的原因是______________。

實驗次數(shù)

入射角

反射角

第一次

第二次

第三次

2)小明在研究光的折射現(xiàn)象時,發(fā)現(xiàn)折射角的大小會改變。折射角大小的改變跟什么因素有關(guān)呢?小明想通過實驗對這一問題進行研究,實驗步驟如下:

將半圓形玻璃磚放在標(biāo)有角度的圓盤上,使二者的圓心重合;如圖,將一束激光從A射向圓心O,激光在O處發(fā)生折射; 讀出入射角和折射角的大小,并記錄在下面的表格中;逐漸增大入射角,重復(fù)以上步驟數(shù)次;

實驗次數(shù)

1

2

3

4

入射角

0°

30°

45°

60°

折射角

0°

16°

23°

30°

對記錄到的數(shù)據(jù)進行處理,得出結(jié)論。折射角大小的改變跟什么因素有關(guān)呢?

____________________。

分析表格中的數(shù)據(jù),你一定還會有所發(fā)現(xiàn),請寫出兩點:

____________________;

__________________

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【題目】如圖所示,開關(guān)S1、S2S3均處于斷開狀態(tài);若要使燈L和電鈴串聯(lián),應(yīng)閉合開關(guān) ;若要使燈L和電鈴并聯(lián),應(yīng)閉合開關(guān) ;若所有開關(guān)都閉合,電路 (通路/斷路/短路).

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