Question

16．閱讀《從傳聲筒到移動(dòng)通信》，回答問題．
從傳聲筒到移動(dòng)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)�參觀中國(guó)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(yàn)傳聲筒傳遞聲音的過程吧．
裝置簡(jiǎn)介：兩個(gè)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(gè)不同位置，相距大約十幾米長(zhǎng)，圖1左上角就是其螺旋狀的管路之一．兩個(gè)傳輸聲音的金屬管分別為聽筒管路和話筒管路，兩個(gè)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(dòng)所產(chǎn)生．在振動(dòng)介質(zhì)（空氣、液體或固體）中某一質(zhì)點(diǎn)在平衡位置附近來回發(fā)生振動(dòng)，并帶動(dòng)周圍的質(zhì)點(diǎn)也發(fā)生振動(dòng)，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(dòng)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(dòng)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(dòng)的機(jī)械波，它的基本參數(shù)是頻率 f、波長(zhǎng)λ和波速v．通過示波器可觀測(cè)到可視化波形如圖5所示．頻率是聲源（或某一質(zhì)點(diǎn)）1秒內(nèi)來回振動(dòng)的次數(shù)（單位為赫茲Hz），而聲源完成一次全振動(dòng)經(jīng)過的時(shí)間為一個(gè)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(qiáng)度有關(guān)．波長(zhǎng)是聲波在一個(gè)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(gè)頻率范圍以外的振動(dòng)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(shí)），水中聲速為1440m/s，在鋼鐵中聲速為5000m/s．
現(xiàn)實(shí)世界中充斥著各種各樣的聲波，但因?yàn)槁暡ǖ哪芰侩S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?dú)w功于貝爾，早期電話機(jī)的原理為：說話聲音為空氣里的復(fù)合振動(dòng)，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(dòng)通信技術(shù)的快速發(fā)展，聲音信號(hào)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(huì)被吸收而急劇衰減．和我們關(guān)系最密切的就是手機(jī)這種移動(dòng)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(gè)角落．
請(qǐng)根據(jù)上述材料和你學(xué)過的物理知識(shí)，回答下列問題：
（1）“傳聲筒”的展示項(xiàng)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(duì)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(dòng)
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(zhǎng)變長(zhǎng)
D．波速變小，波長(zhǎng)變長(zhǎng)．

Answer 1

分析 （1）聲音的傳播需要介質(zhì)，聲音可以在氣體中傳播，也可以在固體和液體中傳播，但不能在真空中傳播；
（2）物理學(xué)中把人耳能感覺到的聲音的強(qiáng)弱稱為響度，聲音越強(qiáng)，聽到的越清楚．當(dāng)聲音分散較小時(shí)，可以相應(yīng)的增大聲音的響度，因此可以聽的更清楚，“傳聲筒”可以減小聲音的分散，分析題目中的各個(gè)選項(xiàng)，找出與其原理相同的；
（3）①聲音是由物體的振動(dòng)產(chǎn)生的；
②聲音在15℃的空氣中，傳播速度是340m/s，在不同的介質(zhì)中傳播速度不同；
③聲音可以在氣體中傳播，也可以在固體和液體中傳播，但不能在真空中傳播；
④現(xiàn)在生活中的移動(dòng)通信是通過電磁波來完成的；
（4）波從一種介質(zhì)進(jìn)入另一種介質(zhì)時(shí)，頻率和周期不變，聲波由空氣進(jìn)入水中，波速變大．

解答 解：
（1）“傳聲筒”的管道中有空氣，當(dāng)一名觀眾在管路一側(cè)發(fā)聲，引起管路中的空氣震蕩，另一側(cè)的觀眾能夠聽到空氣傳輸?shù)穆曇�，兩人可進(jìn)行對(duì)話；
（2）“傳聲筒”中的聲音在管道中傳播，減小了聲音的分散，提高聲音的響度，從而可以聽到更清楚的聲音；
A、聽診器的工作原理就是利用聲音在管內(nèi)空氣中集中傳播，減小聲音的分散，提高聲音的響度，從而可以聽到更清楚的聲音，然后根據(jù)經(jīng)驗(yàn)判斷是否有病癥，故A符合題意；
B、水杯琴說明液體振動(dòng)可以發(fā)出聲音，故B不符合題意；
C、天壇回音壁，是利用了聲音的反射，即回聲，故C不符合題意；
D、超聲波醫(yī)學(xué)檢查，是利用聲音傳遞信息，故D不符合題意．
（3）A、聲音是由物體的振動(dòng)產(chǎn)生的，一切發(fā)聲的物體都在振動(dòng)，故A正確；
B、聲音只有在15℃的空氣中傳播速度才是340m/s，在其它介質(zhì)中傳播速度是不同的，故B錯(cuò)誤；
C、聲音的傳播需要介質(zhì)，真空不能傳聲，故C錯(cuò)誤；
D、潛艇是利用無線電進(jìn)行通信的，所以是通過電磁波來完成的，故D正確；
（4）聲波由空氣進(jìn)入水中，波速變大，周期和頻率不變，由波速公式v=λf得知，聲波的波長(zhǎng)變長(zhǎng)，故C正確，ABD錯(cuò)誤．
故答案為：（1）空氣；（2）A；（3）AD；（4）C．

點(diǎn)評(píng) 本題是一道綜合了聲學(xué)中多個(gè)知識(shí)點(diǎn)的題目，做題時(shí)要對(duì)照相關(guān)的物理知識(shí)，仔細(xì)分析每一種情況的對(duì)錯(cuò)．