Question

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

（1）調(diào)整音叉和麥克風(fēng)之間的距離，讓音叉發(fā)出的聲音只通過空氣傳播，用麥克風(fēng)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(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，分析以上實驗過程和現(xiàn)象可知：

①實驗過程中，敲擊音叉，使其發(fā)聲，且應(yīng)控制音叉發(fā)出聲音的響度_____（選填“相同”或“不同”）。

②比較乙與甲，發(fā)現(xiàn)聲波在通過充有二氧化碳氣體的氣球后，麥克風(fēng)接收到的聲音響度變大，此時充有二氧化碳氣體的氣球?qū)β暡ň哂心撤N作用，相當(dāng)于_____透鏡對光的作用，比較丁與甲，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應(yīng)關(guān)系。

③實驗后，同學(xué)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(chǎn)生頻率高于20000H的_____聲波，生物醫(yī)學(xué)上通過特殊介質(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，更加有效地進行病情診斷、跟蹤和治療。

Answer 1

【答案】相同 凸 發(fā)散 超

【解析】

①要探究聲音能否被會聚或發(fā)散，根據(jù)控制變量法知，需要控制音叉發(fā)出聲音的響度相同；

②根據(jù)圖甲和乙相比知，聲波在通過充有二氧化碳氣體的氣球后，振幅增大，麥克風(fēng)接收到的聲音響度變大，說明充有二氧化碳氣體的氣球?qū)β曇粲袝�聚作用，相�?dāng)于一個“凸透鏡”；

根據(jù)圖甲和丁相比知，聲波在通過充有氫氣的氣球后，振幅減小，麥克風(fēng)接收到的聲音響度變小，說明充有氫氣的氣球?qū)β曇粲邪l(fā)散作用，相當(dāng)于一個“凹透鏡”；

③頻率高于20000Hz的聲波是超聲波。