2. 给你一把刻度尺,利用它可以做哪些声学实验?请你仿照示例把下表补充完整。
| 项目 | 实验过程 | 现象 | 说明的物理问题 |
| --- | --- | --- | --- |
| 示例 | 把刻度尺紧按在桌面上,一端伸出桌边,拨动刻度尺 | 刻度尺振动并发出声音 | 发声的物体在振动 |
| 实验一 | | | |
| 实验二 | | | |

2. 实验一:使刻度尺伸出桌面不同长度,用相同的力拨刻度尺 伸出越长,振动越慢,音调越低 音调与振动频率有关
实验二:使刻度尺伸出桌面长度一定,用不同的力拨刻度尺 用力越大,响度越大 响度与振动幅度有关

【分析】要完成这道题，需结合声学的核心知识：声音由物体振动产生，音调与振动频率有关，响度与振动幅度有关。示例已验证“发声的物体在振动”，接下来可通过控制变量法设计实验：探究音调时，控制拨刻度尺的力相同（保证振幅不变），改变刻度尺伸出桌面的长度，观察振动快慢与音调的变化；探究响度时，控制刻度尺伸出长度不变（保证振动频率不变），改变拨刻度尺的力，观察振动幅度与响度的变化。
【解析】实验一：实验过程为使刻度尺伸出桌面不同长度，用相同的力拨刻度尺；现象是刻度尺伸出越长，振动越慢，音调越低；说明的物理问题是音调与振动频率有关。实验二：实验过程为使刻度尺伸出桌面长度一定，用不同的力拨刻度尺；现象是用力越大，刻度尺振动幅度越大，响度越大；说明的物理问题是响度与振动幅度有关。
【答案】实验一：实验过程：使刻度尺伸出桌面不同长度，用相同的力拨刻度尺；现象：伸出越长，振动越慢，音调越低；说明的物理问题：音调与振动频率有关。实验二：实验过程：使刻度尺伸出桌面长度一定，用不同的力拨刻度尺；现象：用力越大，响度越大；说明的物理问题：响度与振动幅度有关。
【知识点】音调与频率、响度与振幅、声音的特性
【点评】本题利用日常器材设计声学探究实验，考查对声学核心概念的理解与实验变量控制能力，属于基础探究题，贴近课本实验，有助于巩固声学知识，体现物理与生活的联系。
【难度系数】0.3

1.多数人能听到的声波频率范围约为。人们把频率高于的声波叫做超声波，简称超声；把频率低于的声波叫做次声波，简称次声。

1.20~20 000 Hz 20 000 Hz 20 Hz

【分析】本题考查声学中关于人耳听觉范围、超声波和次声波的基础概念，解题时需准确回忆相关定义：多数人能听到的声波频率范围是固定区间，超声波和次声波的划分依据为明确的频率阈值，直接对应知识点填写即可。
【解析】1. 多数人耳能感知的声波频率范围约为20Hz到20000Hz，故第一个空填20~20 000 Hz；2. 物理学中定义频率高于20000Hz的声波为超声波，故第二个空填20 000 Hz；3. 频率低于20Hz的声波被定义为次声波，故第三个空填20 Hz。
【答案】20~20 000 Hz 20 000 Hz 20 Hz
【知识点】人耳听觉频率范围、超声波、次声波
【点评】本题为声学基础识记类题目，主要考察对核心概念的记忆，难度较低，适合巩固声学入门知识。
【难度系数】0.9

2. 超声波具有方向性好、穿透能力、等特点。蝙蝠是通过发出超声波，然后接收来导航的。人们利用这个现象制成了。应用此原理工作的还有、等。医院利用超声波进行；工业上使用为仪器等探伤；超声波还可以对医疗器械和食物等进行。

2.强 易于获得较集中的声能 回声 声呐 倒车雷达 盲杖 超声检查(或B超检查) 超声探伤仪 杀菌消毒

【分析】本题考查超声波的特点及应用，解题时需回忆初中物理中超声波的相关知识点，依次对应每个空缺处的内容：先明确超声波的核心特点，再理解蝙蝠回声定位的原理，进而推导其衍生应用，最后区分不同场景（生活、医疗、工业）下超声波的具体应用实例。
【解析】超声波具有方向性好、穿透能力强、易于获得较集中的声能等特点；蝙蝠通过发出超声波，接收反射回来的回声来导航，人们利用该回声定位原理制成了声呐；类似应用还有倒车雷达、盲杖等；医院利用超声波进行超声检查（或B超检查）；工业上使用超声探伤仪进行探伤；超声波还可以对医疗器械和食物等进行杀菌消毒。
【答案】强 易于获得较集中的声能 回声 声呐 倒车雷达 盲杖 超声检查(或B超检查) 超声探伤仪 杀菌消毒
【知识点】超声波的特点；超声波的应用
【点评】本题为基础识记类题目，考查学生对超声波相关基础知识的掌握，难度较低，熟记课本内容即可正确作答。
【难度系数】0.7

3.次声波具有来源广、、能绕过障碍物的特点。自然界中，火山爆发、、、风暴等都能产生次声波。人们利用次声波的特点，进行等。次声波能量很，具有极大的破坏力；强次声环境可能会危及生命。
学习要点巩固

3.传播远 地震 海啸 检测预警 大

【分析】本题考查次声波的相关基础知识，解题时需回忆次声波的特点、自然界产生次声波的现象以及次声波的应用，结合题目空缺处的语境，对应填入正确内容即可。
【解析】次声波的特点包括来源广、传播远、能绕过障碍物；自然界中，火山爆发、地震、海啸、风暴等都会产生次声波；人们利用次声波的特点进行检测预警等；次声波能量很大，具有极大的破坏力，强次声环境会危及生命。因此依次填入的内容为传播远、地震、海啸、检测预警、大。
【答案】传播远 地震 海啸 检测预警 大
【知识点】次声波的特点；次声波的产生；次声波的应用
【点评】本题属于对次声波基础知识的识记类考查，难度较低，主要检验学生对次声波相关基础内容的记忆掌握情况。
【难度系数】0.2

1.将眼镜放在超声波清洗机中清洗时,眼镜上的污垢振动频率至少要大于Hz。
人耳听到超声波清洗机工作时发出“嗡嗡”的声音,这(填“是”或“不是”)超声波。
利用超声波清洗眼镜说明声波能够传递。

1.20 000 不是 能量

【分析】要解决本题，需掌握三个核心声学知识点：一是超声波的频率范围（高于20000Hz）；二是人耳的听觉频率范围（20Hz~20000Hz）；三是声波的利用（传递能量或信息）。第一空，超声波清洗依赖频率高于20000Hz的声波，因此污垢振动频率需大于该值；第二空，人耳无法听到频率高于20000Hz的超声波，故听到的声音不是超声波；第三空，超声波清洗依靠声波能量使污垢脱落，说明声波可传递能量。
【解析】1. 超声波是频率高于20000Hz的声波，因此眼镜上的污垢振动频率至少要大于20000Hz才能被超声波清洗；2. 人耳的听觉频率范围为20Hz~20000Hz，超声波频率超出该范围，人耳无法感知，所以听到的“嗡嗡”声不是超声波；3. 超声波清洗眼镜时，声波的能量使污垢振动脱离，说明声波能够传递能量。
【答案】20000 不是 能量
【知识点】超声波、人耳听觉范围、声波的能量传递
【点评】本题结合生活中常见的超声波清洗眼镜实例，考查声学基础概念，知识点明确，难度较低，适合巩固基础。
【难度系数】0.8

2.医院里的“B超”机是利用超声波来诊断病情的，但是人们都听不到它发出的声音，这是因为（）

A.声音太大
B.声音频率大于人能听到的最大频率
C.声音太小
D.声音频率小于人能听到的最小频率

2.B

【分析】
要解答本题，需先明确两个核心知识点：一是人耳能听到的声音的频率范围，二是超声波的定义。人耳的听觉频率范围是20Hz～20000Hz，频率高于20000Hz的声波称为超声波，频率低于20Hz的称为次声波。B超机利用的是超声波，其频率超出人耳的听觉上限，因此人无法听到，据此逐一分析选项即可得出答案。
【解析】
1. 明确人耳听觉范围：人耳能听到的声音频率在20Hz到20000Hz之间；
2. 明确超声波定义：频率高于20000Hz的声波是超声波；
3. 分析选项：
A选项：声音太大指的是响度大，与频率无关，不是人听不到的原因，错误；
B选项：B超机发出的超声波频率大于人能听到的最大频率（20000Hz），符合人听不到的原因，正确；
C选项：声音太小指的是响度小，与频率无关，错误；
D选项：频率小于人能听到的最小频率的是次声波，不是超声波，错误。
【答案】
B
【知识点】
人耳的听觉频率范围、超声波的定义
【点评】
本题考查声学基础概念，属于简单识记类题目，只要掌握人耳听觉范围和超声波的定义就能快速解答，是声学部分的常见基础题。
【难度系数】
0.8