Question

【題目】太陽光在通過透鏡時會被會聚或發散，那么聲音在傳播途中遇到不同介質時，會不會像光一樣也被會聚或發散呢？在老師的幫助下，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，保持音叉和氣球之間的距離不變，讓音叉發出聲音，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象可知：

（1）實驗過程中，敲擊音叉，使其_________發聲，且應控制音叉發出聲音的響度________（選填“相同”或“不同”）。

（2）比較如圖的乙與甲、發現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，發現充有氫氣的氣球對聲波具有__________作用，由此可見，聲音與光之間存在某種對應關系。

（3）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】 振動 相同 變大 會聚 凸 發散 超

【解析】解：（1）由題，為了探究聲音在不同介質中的傳播，實驗過程中，敲擊音叉，使其振動發聲，且應控制音叉發出聲音的響度相同。

（2）比較如圖的乙與甲、發現聲波在通過充有二氧化碳氣體的氣球后，振幅變大，麥克風接收到的聲音響度變大；此時充有二氧化碳氣體的氣球對聲波具有會聚作用，相當于一個凸透鏡；

比較丁與甲后，發現振幅變小，響度變小。說明充有氫氣的氣球對聲波具有發散作用，由此可見，聲音與光之間存在某種對應關系。

（3）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的超聲波，生物醫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。