Question

【题目】阅读下面的短文，回答第问题

从传声筒到移动通信

电话完全进入了我们的生活，我们每天都离不开它，你知道科学家们发明电话是受什么启发吗？是传声筒。让我们去参观中国科技馆二层探索与发现主题展B厅一一声音之韵展，观察、研究一下传声筒，直观地去体验传声筒传递声音的过程吧。

装置简介：两个非常担的传输声音的全属管在空中盘成螺旋状，布置在展区的两个不同位置，相距大约十几米长，图甲左上角就是其螺旋状的管路之一。两个传输声音的金属管分别为听筒管路和话筒管路，两个传输声音的全属管端口分别是听筒和话筒，如图乙所示。就像人打电话一样，用话筒说话，用听筒听声音，如图丙所示。

声音是由物体振动所产生。在振动介质（空气、液体或固体）中某一质点在平衡位置附近来回发生振动，并带动周围的质点也发生振动，逐渐向各方向扩展，这就是声波。声波前进的过程是相邻空气粒子之间的接力赛，它们把波动形式向前传递，它们自己仍旧在原地振荡，也就是说空气粒子并不跟着声波前进！如图丁所示，连续振动的音叉，使周围的空气分子形成疏密相间的连续波形。

声波是一种振动的机械波，它的基本参数是频率、波长和波速。通过示波器可观测到可视化波形如图戊所示。频率是声源（或某一质点）1秒内来回振动的次数（单位为赫重Hz），而声源完成一次全振动经过的时间为一个周期，其单位为秒。显然，。频率与人耳主观感觉声音的音调有关。频率越高，音调也越高。振幅与声音的强度有关。波长是声波在一个周期内传播的距离，也是波形图中相邻波峰（或波谷）的距离。这三者的关系是。

人耳能感觉到的声波频率范国在20～20000Hz，称为音频波。在这个频率范围以外的振动波，就其物理特性而言与声波相似，但在人类不引起声音感觉。声速亦称音速，是声波通过介质传播的速度，它和介质的性质与状态（如温度）等因素有关。在空气中声速为334.8m/s（22℃时），水中声速为1410m/s，在钢铁中声速为5000m/s。

现实世界中充斥着各种各样的声波，但因为声波的能量随扩展的距离逐渐消耗，最后声音消失，一旦声源远离接受者就无法准确获得信息。早在十八世纪欧洲已有“电话”一词，用来指用线串成的话筒（以线串起杯子）。电话的出现要归功于贝尔，早期电话机的原理为：说话声音为空气里的复合振动，可传输到固体上，通过电脉冲于导电金属上传递。随着现代移动通信技术的快速发展，声音信号的传递借助电磁波传送。电磁波能够在真空中传播，不但传播速度快，而且频率范围广，但它在水中会被吸收而急剧衰减。和我们关系最密切的就是手机这种移动通信工具，它兼具发射和接收这两种功能，在同步地球卫星的协助下能使通信范围几乎覆盖地球上的每个角落。

请根据上述材料和你学过的物理知识，回答下列问题：

（1）“传声筒”的展示项目，形象地向观众展示了：当一名观众在管路一侧发声，管路中的_____产生震荡，另一侧的观众能够听到传输的声音，两人可进行对话。

（2）以下应用或工具利用“传声筒”原理的是_____（本题至少有一个正确选项）

A．医生给病人看病用的听诊器 B．水杯琴

C．语音识别验证用户身份 D．超声波加湿器

（3）一列声波从空气传入水中，频率不变，波长_____（选填“变长”、“变短”或“不变”）。

Answer 1

【答案】空气 A 变长

【解析】

(1)[1]“传声筒”的管道中有空气，当一名观众在管路一侧发声，引起管路中的空气震荡，另一侧的观众能够听到空气传输的声音，两人可进行对话；

(2)[2]“传声筒”中的声音在管道中传播，减小了声音的分散，提高声音的响度，从而可以听到更清楚的声音。

A．听诊器的工作原理就是利用声音在管内空气中集中传播，减小声音的分散，提高声音的响度，从而可以听到更清楚的声音，然后根据经验判断是否有病症，故A符合题意；

B．水杯琴，是利用振动发出声音，故B不符合题意；

C．语音识别验证用户身份，是根据不同人的音色不同，故C不符合题意；

D．超声波加湿器，通过超声波振动时具有能量，将水滴击打成为非常小的雾滴，喷洒到空气中增加“湿度”的，故D不符合题意；

(3)[3]由题可知，声波由空气进入水中，波速变大，但频率不变，由波速公式v=λf可知，声波的波长变长。