1、 四 声现象在科技中的应用 【体验体验】试一试试一试, ,听一听听一听 活动活动: :如图所示如图所示, ,取一个圆柱形食品罐取一个圆柱形食品罐, ,一端开一个圆孔一端开一个圆孔, ,另一端另一端 将底面去掉蒙上橡皮膜将底面去掉蒙上橡皮膜, ,并用橡皮筋扎紧。在桌子上点燃蜡烛并用橡皮筋扎紧。在桌子上点燃蜡烛, , 烛焰不再摇晃时烛焰不再摇晃时, ,将圆筒的开口对着蜡烛将圆筒的开口对着蜡烛, ,手敲击橡皮膜。手敲击橡皮膜。 手敲击橡皮膜时手敲击橡皮膜时, ,蜡烛的火焰会蜡烛的火焰会 。 提示提示: :摇动摇动 1.1.超声波有哪些应用超声波有哪些应用? ? 2.2.次声波有哪些危害次声波有哪些危
2、害? ? 3.3.什么是语音识别什么是语音识别? ? 4.4.语音识别的原理及应用。语音识别的原理及应用。 探究探究1 1 超声波超声波 1.1.受蝙蝠利用超声导航的启示受蝙蝠利用超声导航的启示, ,人们制成了什么仪器人们制成了什么仪器? ?有什么应有什么应 用用? ? 参考答案参考答案: :受蝙蝠利用超声导航的启示受蝙蝠利用超声导航的启示, ,制成了声呐制成了声呐, ,用来探测用来探测 海底的深度、海中暗礁、鱼群、潜艇的位置等。海底的深度、海中暗礁、鱼群、潜艇的位置等。 2.2.超声的特点有哪些超声的特点有哪些? ?具体应用有哪些具体应用有哪些? ? 提示提示: :超声的特点超声的特点: :
3、可以反射信息和能量传播得远有很强可以反射信息和能量传播得远有很强 的破碎能力的破碎能力; ;具体应用具体应用: :声呐声呐, ,超声诊断仪、超声金属探伤超声诊断仪、超声金属探伤 仪仪, ,水油混合、破坏细菌结构。水油混合、破坏细菌结构。 参考答案参考答案: :方向性好、穿透及破碎能力强方向性好、穿透及破碎能力强 声呐、超声诊断仪、声呐、超声诊断仪、 超声金属探伤仪、水油混合、破坏细菌结构。超声金属探伤仪、水油混合、破坏细菌结构。 3.3.利用声呐测量海底的深度利用声呐测量海底的深度, ,需要知道需要知道_,_, 测出测出 , ,利用公式利用公式 进行计算。进行计算。 提示提示: :利用声呐测量
4、海底的深度利用声呐测量海底的深度, ,实际上就是测量从超声发出点实际上就是测量从超声发出点 到反射面的距离到反射面的距离, ,需要知道超声在海水中的传播速度需要知道超声在海水中的传播速度, ,测出超声测出超声 波从海面到海底再回到海面的时间波从海面到海底再回到海面的时间, ,算出超声波从海面到海底算出超声波从海面到海底 的时间的时间, ,再利用公式再利用公式s=vts=vt求海底的深度。求海底的深度。 参考答案参考答案: :超声在海水中的传播速度超声在海水中的传播速度 超声波从海面到海底再超声波从海面到海底再 回到海面的时间回到海面的时间 s=vts=vt 探究探究2 2 次声波次声波 1.1
5、.次声的来源有哪些次声的来源有哪些? ?特点是什么特点是什么? ? 提示提示: :次声来自自然界和人为因素。自然界中火山爆发、地震、次声来自自然界和人为因素。自然界中火山爆发、地震、 风暴都能产生次声风暴都能产生次声, ,人为因素中核爆炸、导弹发射也能产生次人为因素中核爆炸、导弹发射也能产生次 声。次声的特点是能量大、破坏力强。声。次声的特点是能量大、破坏力强。 参考答案参考答案: :火山爆发、地震、风暴、核爆炸、导弹发射火山爆发、地震、风暴、核爆炸、导弹发射 能量大、破坏力强。能量大、破坏力强。 2.2.“体验体验”中烛焰摇动实验说明声波可以传递中烛焰摇动实验说明声波可以传递_。 参考答案参
6、考答案: :能量能量 一、超声波一、超声波 1.1.特征特征: :频率频率_,_,容易会聚成一束定向发射容易会聚成一束定向发射, ,穿透力、“破碎”穿透力、“破碎” 能力能力_。 2.2.应用应用: :声音的反射声音的反射 (1)(1)反射信息反射信息: :_探测海洋的深度、鱼群、礁石等。探测海洋的深度、鱼群、礁石等。 _生成的声学图像生成的声学图像, ,帮助医生做出诊断。帮助医生做出诊断。 (2)(2)反射能量反射能量: :医疗上可以医疗上可以_人体内结石人体内结石; ;工业上有超声工业上有超声_ _;_;生活中有超声波生活中有超声波_等。等。 高高 强强 声呐声呐 B B超超 击碎击碎 探
7、伤探伤 仪仪 加湿器加湿器 二、次声波二、次声波 1.1.特征特征: :频率频率_、在空气中传播的距离、在空气中传播的距离_。 2.2.产生产生:_:_、_、风暴、风暴、_、导弹发射等。、导弹发射等。 3.3.应用应用: :预测预测_等自然灾害。等自然灾害。 三、语音识别三、语音识别 1.1.概念概念: :让机器把让机器把_信号转变为相应的文本或命令的高技术。信号转变为相应的文本或命令的高技术。 2.2.优点优点: :不会遗忘或忘记、不需记忆、使用方便等。不会遗忘或忘记、不需记忆、使用方便等。 低低 远远 火山爆发火山爆发 地震地震 核爆炸核爆炸 火山爆发、雷暴火山爆发、雷暴 语言语言 考点考
8、点 超声波和次声波的应用超声波和次声波的应用 【典例典例】以下利用了超声波的反射来获取信息的是以下利用了超声波的反射来获取信息的是 ( ( ) ) A.A.大象的大象的“声音声音”交流交流 B.B.蝙蝠的蝙蝠的“回声回声”定位定位 C.C.外科医生对结石病人的外科医生对结石病人的“超声超声”排石排石 D.D.站在天坛中央说话站在天坛中央说话, ,会感到声音特别洪亮会感到声音特别洪亮 【思路导引思路导引】明确超声波的范围及利用超声波获取信息的应用明确超声波的范围及利用超声波获取信息的应用; ; 如回声定位、如回声定位、B B超等。超等。 【精讲精析精讲精析】选选B B。因为大象的。因为大象的“声
9、音声音”是一种次声波是一种次声波, ,所以人所以人 类听不到大象之间交流的声音类听不到大象之间交流的声音, ,但是大象却能听见但是大象却能听见, ,从而相互交从而相互交 流。蝙蝠是通过发射超声波流。蝙蝠是通过发射超声波, ,利用反射的声音来定向利用反射的声音来定向, ,是利用超是利用超 声波反射获取信息。外科医生对结石病人的声波反射获取信息。外科医生对结石病人的“超声超声”排石是利排石是利 用超声波反射回来的能量来排石的。站在天坛中央说话用超声波反射回来的能量来排石的。站在天坛中央说话, ,声音声音 传播出去传播出去, ,遇到周围高大的建筑物又反射回来遇到周围高大的建筑物又反射回来, ,我们听
10、到的是回我们听到的是回 声与原声的混合声与原声的混合, ,因此我们听到的声音响亮因此我们听到的声音响亮; ;人的说话声不属于人的说话声不属于 超声波。故选超声波。故选B B。 【方法归纳方法归纳】超声波和次声波都可以传递信息和能量超声波和次声波都可以传递信息和能量, ,具体区具体区 分分 1.1.如图所示如图所示, ,人们用声呐来探测鱼群的位置人们用声呐来探测鱼群的位置, ,主要是利用声呐发主要是利用声呐发 出的出的 ( ( ) ) A.A.电磁波电磁波 B.B.微波微波 C.C.超声波超声波 D.D.次声波次声波 【解析解析】选选C C。本题考查声呐的应用。声呐是利用超声波的回。本题考查声呐
11、的应用。声呐是利用超声波的回 声定位来探测鱼群位置的。声定位来探测鱼群位置的。 2.2.用超声波洗镜器清洗眼镜是利用超声波用超声波洗镜器清洗眼镜是利用超声波 ( ( ) ) A.A.具有能量具有能量 B.B.穿透能力强穿透能力强 C.C.传播距离远传播距离远 D.D.遇到障碍物能反射遇到障碍物能反射 【解析解析】选选A A。本题考查超声波的利用。用超声波洗镜器清洗。本题考查超声波的利用。用超声波洗镜器清洗 眼镜时眼镜时, ,因为超声波具有能量因为超声波具有能量, ,利用超声波的振荡使眼镜上的泥利用超声波的振荡使眼镜上的泥 污脱落污脱落, ,达到清洗眼镜的目的。达到清洗眼镜的目的。 3.3.下列
12、事实中下列事实中, ,应用了次声波的是应用了次声波的是 ( ( ) ) A.A.用声波提高种子的发芽率用声波提高种子的发芽率 B.B.蝙蝠确定目标的位置蝙蝠确定目标的位置 C.C.海豚判断物体的位置海豚判断物体的位置 D.D.预报海啸和台风预报海啸和台风 【解析解析】选选D D。本题考查了次声波的应用。一般次声波带给人。本题考查了次声波的应用。一般次声波带给人 们的危害多们的危害多, ,预报海啸和台风却是次声波的应用之一预报海啸和台风却是次声波的应用之一, ,故故D D正正 确确;A;A、B B、C C都是利用了超声波。都是利用了超声波。 4.“4.“科技让生活变得越来越简单”科技让生活变得越
13、来越简单”, ,如图所示是如图所示是20112011西安世界西安世界 园艺博览会期间大面积使用的带有语音识别的翻译系统园艺博览会期间大面积使用的带有语音识别的翻译系统, ,通过通过 自动翻译实现各国不同语言的人们之间的无缝隙交流。请根据自动翻译实现各国不同语言的人们之间的无缝隙交流。请根据 所学的知识判断这种技术是根据声音的所学的知识判断这种技术是根据声音的( ( ) )来识别不同人的来识别不同人的 声音的。声音的。 A.A.响度响度 B.B.音调音调 C.C.音色音色 D.D.无法判断无法判断 【解析解析】选选C C。本题考查语音识别的知识。对于不同的人来说。本题考查语音识别的知识。对于不同
14、的人来说, , 其声带具有各自独特的品质与特色其声带具有各自独特的品质与特色, ,因此其发出声音的音色各因此其发出声音的音色各 不相同不相同, ,带有语音识别的自动翻译系统就是根据这一点来实现带有语音识别的自动翻译系统就是根据这一点来实现 自动翻译、识别不同人的声音的。自动翻译、识别不同人的声音的。 5.5.超声波清洗及超声碎石是利用声能超声波清洗及超声碎石是利用声能 的性质工作的的性质工作的, , 而回声定位则利用了声能而回声定位则利用了声能 的性质。的性质。 【解析解析】本题考查超声波的利用。超声波清洗及超声碎石本题考查超声波的利用。超声波清洗及超声碎石, ,都都 是利用了声波传递能量的性
15、质是利用了声波传递能量的性质; ;而回声定位则是利用了声波反而回声定位则是利用了声波反 射时传递的信息。射时传递的信息。 答案答案: :传递能量传递能量 传递信息传递信息 6.6.声以人耳能否听到可分为声以人耳能否听到可分为: :次声波、声音、超声波次声波、声音、超声波, ,它们都有它们都有 各自的应用各自的应用, ,其中地震仪利用其中地震仪利用 预报地震预报地震; ;在一些公园工在一些公园工 作人员利用作人员利用 将水打散形成白雾将水打散形成白雾, ,营造出亦真亦幻的童营造出亦真亦幻的童 话世界。话世界。 【解析解析】本题考查了超声波和次声波的应用。次声波在空气中本题考查了超声波和次声波的应
16、用。次声波在空气中 传播距离远传播距离远, ,不易被吸收不易被吸收, ,故可用来探测地震、海啸等自然灾害故可用来探测地震、海啸等自然灾害; ; 超声波具有方向性好超声波具有方向性好, ,穿透能力强穿透能力强, ,易于获得集中的声能等特点易于获得集中的声能等特点, , 故能将水打散形成白雾。故能将水打散形成白雾。 答案答案: :次声波次声波 超声波超声波 有人向月球发射超声波，测量月球到地球的距离，他能测出吗？有人向月球发射超声波，测量月球到地球的距离，他能测出吗？ 如果能测出，请说出测量方法。如果不能，请说明理由。如果能测出，请说出测量方法。如果不能，请说明理由。 【学生自答学生自答】 能。需要知道超声波在空气中的传播速度，测出超声波从地面能。需要知道超声波在空气中的传播速度，测出超声波从地面 到月球再回到地面的时间，再利用公式到月球再回到地面的时间，再利用公式s=vts=vt求出距离。求出距离。 找找你容易错在哪里找找你容易错在哪里? ? 【教师点评教师点评】 错误之处是忽略了超声波不能在真空中传播。错误之处是忽略了超声波不能在真空中传播。 【正确答案正确答案】 不能。地球与月球之间有真空，超声不能穿过。不能。地球与月球之间有真空，超声不能穿过。
