【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,你知道科學家們發(fā)明電話是受什么啟發(fā)嗎?是傳聲筒。讓我們去參觀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(空氣、液體或固體)中某一質點在平衡位置附近來回發(fā)生振動,并帶動周圍的質點也發(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(或某一質點) 1秒內來回振動的次數(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有關。頻率越高,音調也越高。振幅與聲音的強度有關。波長是聲波在一個周期內傳播的距離,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,是聲波通過介質傳播的速度,它和介質的性質與狀態(tài)(如溫度)等因素有關。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確獲得信息。早在十八世紀歐洲已有“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合振動,可傳輸?shù)焦腆w上,通過電脈沖于導電金屬上傳遞。
隨著現(xiàn)代移動通信技術的快速發(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:當一名觀眾在管路一側發(fā)聲,管路中的_________產(chǎn)生振蕩,另一側的觀眾能夠聽到傳輸?shù)穆曇簦瑑扇丝蛇M行對話。
(2)以下應用或工具利用“傳聲筒”原理的是(___________)
A. 超聲波醫(yī)學檢查 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,空氣可以傳聲,當一名觀眾在管路一側發(fā)聲,管路中的空氣產(chǎn)生振蕩,把聲音往另一側的觀眾傳播;
(2)[2]“傳聲筒”的聲音在管道內傳播,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/s(22°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。
科目:初中物理 來源: 題型:
【題目】在觀察“水的沸騰”實驗中,當水溫升到時,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,應該先固定圖1中A、B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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科目:初中物理 來源: 題型:
【題目】如圖所示是揚聲器的構造示意圖,它主要由固定的永久磁體、線圈和錐形紙盆構成,當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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科目:初中物理 來源: 題型:
【題目】如圖所示是“探究不同物質吸熱升溫現(xiàn)象”的實驗裝置,小華將初溫和質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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科目:初中物理 來源: 題型:
【題目】如圖是宿遷市區(qū)一交通道路上使用的風光互補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,燈上標有“24 V 60 W”字樣.則兩個LED燈正常發(fā)光時,通過光控開關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套風光互補路燈每天工作10小時可節(jié)約電能________J.
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科目:初中物理 來源: 題型:
【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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科目:初中物理 來源: 題型:
【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內通過的路程是120m,則它速度的物理意義為_______。
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科目:初中物理 來源: 題型:
【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,此時反射光線的位置______填“發(fā)生”或“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系時,三次改變入射角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)得出的結論和其他同學的結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 |
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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,得出結論。折射角大小的改變跟什么因素有關呢?
①____________________。
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:
② ____________________;
③__________________。
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科目:初中物理 來源: 題型:
【題目】如圖所示,開關S1、S2、S3均處于斷開狀態(tài);若要使燈L和電鈴串聯(lián),應閉合開關 ;若要使燈L和電鈴并聯(lián),應閉合開關 ;若所有開關都閉合,電路 (通路/斷路/短路).
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