Question

【題目】太陽光在通過透鏡時會被會聚或發(fā)散，那么聲音在傳播中遇到不同介質時，會不會像光一樣也被會聚或發(fā)散呢？在老師的幫助下，實驗班同學們用音叉、三個相同的氣球（內部充有不同氣體）、示波器、麥克風等器材設計了如圖所示的實驗裝置，并進行了如下探究：

(1)調整音叉和麥克風之間的距離，讓音叉發(fā)出的聲音只通過空氣傳播，用麥克風將聲音信號輸入示波器，觀察并記錄此時的波形如圖甲所示；

(2)分別將充有二氧化碳氣體、空氣和氫氣的氣球，依次放在音叉和麥克風之間，保持音叉和球之間的距離不變，讓音叉發(fā)出聲音，記錄示波器顯示的波形如圖乙、丙、丁所示，分析以上實驗過程和現(xiàn)象可知：

(3)實驗過程中，敲擊音叉，使其振動發(fā)聲，且應該控制好音叉發(fā)出聲音的響度_______（選填“相同”或“不同”）；

(4)比較圖乙與甲，發(fā)現(xiàn)聲波在通過充有二氧化碳氣體的氣球后，麥克風接收到的聲音響度________（選填“變大”“變小”或“不變”），此時充有二氧化碳氣體的氣球對聲波具有_______作用，相當于一個“_____透鏡”，比較丁與甲后發(fā)現(xiàn)充有氫氣的氣球對聲波具有________作用，相當于一個“_______透鏡”，由此可見，聲音與光之間存在某種對應關系；

(5)實驗后，同學們查閱資料了解到，生物體組織在激光照射下，會因升溫膨脹而產生頻率高于20000Hz的_____聲波，生物醫(yī)學上通過特殊介質和裝置使這種聲波集中并成像，克服純光學成像的不足，更加有效地進行病情診斷、跟蹤和治療。

Answer 1

【答案】相同 變大 放大（或會聚） 凸 縮�。ɑ虬l(fā)散） 凹 超

【解析】

(3)[1]聲音是由于物體的振動產生的，要探究聲音能否被會聚或發(fā)散，需要控制音叉發(fā)出聲音的響度相同。

(4)[2][3][4]比較甲和乙可知，聲波在通過充有二氧化碳氣體的氣球后，振幅增大，麥克風接收到的聲音響度變大，說明充有二氧化碳氣體的氣球對聲音有放大（或會聚）作用，相當于一個“凸透鏡”。

[5][6]比較丁與甲可知，聲波在通過充有氫氣的氣球后，振幅減小，麥克風接收到的聲音響度變小，說明充有氫氣的氣球對聲音有縮小（或發(fā)散）作用，相當于一個“凹透鏡”。

(5)[7]頻率高于20000Hz的聲波是超聲波。