Question

【題目】太陽(yáng)光在通過(guò)透鏡時(shí)會(huì)被會(huì)聚或發(fā)散，那么聲音在傳播途中遇到不同介質(zhì)時(shí)，會(huì)不會(huì)像光一樣也被會(huì)聚或發(fā)散呢？在老師的幫助下，同學(xué)們用音叉、三個(gè)相同的氣球（內(nèi)部充有不同氣體）、示波器、麥克風(fēng)等器材設(shè)計(jì)了如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置，并進(jìn)行了如下探究：

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

（2）分別將充有二氧化碳?xì)怏w、空氣和氫氣的氣球，依次放在音叉和麥克風(fēng)之間，保持音叉和氣球之間的距離不變，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(shí)驗(yàn)過(guò)程和現(xiàn)象可知：

①實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，敲擊音叉，應(yīng)控制音叉發(fā)出聲音的響度________（選填“相同”或“不同”）。

②比較如圖的乙與甲、發(fā)現(xiàn)聲波在通過(guò)充有二氧化碳?xì)怏w的氣球后，麥克風(fēng)接收到的聲音響度________（選填變大、變小或不變），此時(shí)充有二氧化碳?xì)怏w的氣球?qū)β暡ň哂?/span>________作用，比較丁與甲后，發(fā)現(xiàn)充有氫氣的氣球?qū)β暡ň哂?/span>__________作用，由此可見，聲音與光之間存在某種對(duì)應(yīng)關(guān)系。（填“會(huì)聚”或“發(fā)散”）

③實(shí)驗(yàn)后，同學(xué)們查閱資料了解到，生物體組織在激光照射下，會(huì)因升溫膨脹而產(chǎn)生頻率高于20000Hz的__________聲波，生物醫(yī)學(xué)上通過(guò)特殊介質(zhì)和裝置使這種聲波集中并成像，克服純光學(xué)成像的不足，更加有效地進(jìn)行病情診斷、跟蹤和治療。

Answer 1

【答案】相同 變大 會(huì)聚 發(fā)散 超

【解析】

（1）聲音是由于物體的振動(dòng)產(chǎn)生的；敲擊音叉發(fā)出聲音，要探究聲音在傳播途中遇到不同介質(zhì)時(shí)，能否被會(huì)聚或發(fā)散，就要需要控制音叉發(fā)出聲音的響度是相同；

（2）比較圖甲和乙知道，聲波在通過(guò)充有二氧化碳?xì)怏w的氣球后，振幅增大，即麥克風(fēng)接收到的聲音響度變大，說(shuō)明充有二氧化碳?xì)怏w的氣球?qū)β曇粲袝?huì)聚作用，相當(dāng)于一個(gè)“凸透鏡”；比較圖甲和丁知道，聲波在通過(guò)充有氫氣的氣球后，振幅減小，即麥克風(fēng)接收到的聲音響度變小，說(shuō)明充有氫氣的氣球?qū)β曇粲邪l(fā)散作用，相當(dāng)于一個(gè)“凹透鏡”；

（3）頻率高于20000Hz的聲波是超聲波，頻率低于20Hz的聲波是次聲波；所以，生物體組織在激光照射下，會(huì)因升溫膨脹而產(chǎn)生頻率高于20000Hz的超聲波。