16.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(jìn)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廳--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(kuò)展,這就是聲波.聲波前進(jìn)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(jìn)!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,f=1/T.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v=λf.
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℃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(kuò)展的距離逐漸消耗,最后聲音消失,一旦聲源遠(yuǎn)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,管路中的空氣產(chǎn)生震蕩,另一側(cè)的觀眾能夠聽到傳輸?shù)穆曇,兩人可進(jìn)行對話.
(2)以下應(yīng)用或工具利用“傳聲筒”原理的是A
A.醫(yī)生給病人看病用的聽診器
B.水杯琴
C.天壇回音壁
D.超聲波醫(yī)學(xué)檢查
(3)下列說法中正確的是AD
A.一切發(fā)聲的物體都在振動
B.聲音的傳播速度一定是340m/s
C.聲和電磁波都能傳遞信息,且都可以在真空中傳播
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C
A.波速變大,頻率增大
B.波速變小,頻率不變
C.波速變大,波長變長
D.波速變小,波長變長.