滬科版八年級(jí)物理 （超聲與次聲）聲的世界新課件教學(xué)

超聲與次聲

第三章聲的世界復(fù)習(xí)：頻率的物理意義，定義，單位，計(jì)算公式研究發(fā)現(xiàn)，聲波的頻率范圍是10-4～1012Hz正常人耳聽到聲音的頻率范圍是20～20000Hz一．超聲1.高于20000Hz的聲音2.應(yīng)用①超聲的導(dǎo)航能力蝙蝠—回聲定位48頁1題聲吶：測(cè)海深③超聲的“破碎”能力強(qiáng)使油和水混合對(duì)器械和食物消毒④超聲與農(nóng)業(yè)提高發(fā)芽率，縮短發(fā)芽時(shí)間二.次聲1.低于20Hz的聲音核爆炸導(dǎo)彈發(fā)射火山地震風(fēng)暴海嘯2.能量高的次聲,對(duì)機(jī)械、建筑物、人體有危害超聲與次聲

第三章聲的世界【體驗(yàn)】試一試，聽一聽

活動(dòng)1：用相同的力撥動(dòng)不同的塑料尺，如圖甲撥動(dòng)長(zhǎng)20cm的學(xué)生尺，如圖乙撥動(dòng)長(zhǎng)1m的塑料尺?；顒?dòng)2：如圖所示，取一個(gè)圓柱形食品罐，一端開一個(gè)圓孔，另一端將底面去掉蒙上橡皮膜，并用橡皮筋扎緊。在桌子上點(diǎn)燃蠟燭，燭焰不再搖晃時(shí)，將圓筒的開口對(duì)著蠟燭，手敲擊橡皮膜。(1)活動(dòng)1中，撥動(dòng)長(zhǎng)20cm的塑料尺，尺振動(dòng)頻率大約

Hz，

(選填“能”或“不能”)聽到聲音，撥動(dòng)長(zhǎng)1m的塑料尺，尺振動(dòng)頻率大約

Hz，

(選填“能”或“不能”)聽到聲音。(2)手敲擊橡皮膜時(shí)，蠟燭的火焰會(huì)

。提示：(1)30能2～5不能(2)搖動(dòng)1.什么是超聲?什么是次聲?2.超聲有哪些應(yīng)用?次聲有哪些危害?探究1超聲與噪聲

結(jié)合“體驗(yàn)”，思考以下問題：1.正常情況下，人耳能聽到所有頻率范圍的聲音嗎?提示：人耳只能聽到頻率在20～20000Hz之間的聲音，不在此頻率范圍內(nèi)的聲音人耳聽不到。參考答案：不能2.超聲和次聲的頻率范圍是怎么劃分的?參考答案：高于20000Hz的聲音叫做超聲，低于20Hz的聲音叫做次聲。3.在活動(dòng)1中，撥動(dòng)塑料尺，能聽到短的塑料尺振動(dòng)發(fā)出的聲音而不能聽到長(zhǎng)的塑料尺振動(dòng)發(fā)出的聲音，其原因是長(zhǎng)的塑料尺振動(dòng)頻率低于

Hz，人耳聽不到。人耳聽到聲音應(yīng)具備哪些條件?提示：由活動(dòng)1可知短塑料尺的振動(dòng)較快，頻率在20～20000Hz之間，發(fā)出的聲音人耳能聽到；長(zhǎng)的塑料尺振動(dòng)較慢，頻率大約2～5Hz，低于人的聽覺頻率范圍，人耳聽不到；從聲音傳播和人耳本身的特點(diǎn)來回答。參考答案：20人耳聽到聲音的條件：(1)有發(fā)聲的物體即聲源；(2)傳聲的介質(zhì)；(3)發(fā)聲物體的振動(dòng)頻率在20～20000Hz之間；(4)必須有一定的響度；(5)人耳聽覺系統(tǒng)完好。探究2超聲

1.受蝙蝠利用超聲導(dǎo)航的啟示，人們制成了什么儀器?有什么應(yīng)用?參考答案：受蝙蝠利用超聲導(dǎo)航的啟示，制成了聲吶，用來探測(cè)海底的深度、海中暗礁、魚群、潛艇的位置等。2.超聲的特點(diǎn)有哪些?具體應(yīng)用有哪些?提示：超聲的特點(diǎn)：①方向性好，傳播距離遠(yuǎn)，②有很強(qiáng)的穿透能力，③有很強(qiáng)的破碎能力；具體應(yīng)用：①聲吶，②超聲診斷儀、超聲金屬探傷儀，③水油混合、破壞細(xì)菌結(jié)構(gòu)。參考答案：方向性好、穿透及破碎能力強(qiáng)聲吶、超聲診斷儀、超聲金屬探傷儀、水油混合、破壞細(xì)菌結(jié)構(gòu)。3.利用聲吶測(cè)量海底的深度，需要知道__________________，測(cè)出_________，利用公式

進(jìn)行計(jì)算。提示：利用聲吶測(cè)量海底的深度，實(shí)際上就是測(cè)量從超聲發(fā)出點(diǎn)到反射面的距離，需要知道超聲在海水中的傳播速度，測(cè)出超聲波從海面到海底再回到海面的時(shí)間，算出超聲波從海面到海底的時(shí)間，再利用公式s=vt求海底的深度。參考答案：超聲在海水中的傳播速度超聲波從海面到海底再回到海面的時(shí)間s=vt探究3次聲

1.次聲的來源有哪些?特點(diǎn)是什么?提示：次聲來自自然界和人為因素。自然界中火山爆發(fā)、地震、風(fēng)暴都能產(chǎn)生次聲，人為因素中核爆炸、導(dǎo)彈發(fā)射也能產(chǎn)生次聲。次聲的特點(diǎn)是能量大、破壞力強(qiáng)。參考答案：火山爆發(fā)、地震、風(fēng)暴、核爆炸、導(dǎo)彈發(fā)射能量大、破壞力強(qiáng)。2.怎樣防止次聲的危害?參考答案：人耳無法直接聽到次聲，要防止次聲的危害就要盡量防止次聲的產(chǎn)生，盡量遠(yuǎn)離次聲源。3.體驗(yàn)活動(dòng)2中燭焰搖動(dòng)實(shí)驗(yàn)說明聲波可以傳遞_______。參考答案：能量一、超聲1.定義：頻率____________的聲音。2.特點(diǎn)：頻率___，穿透能力、“破碎”能力___，傳播時(shí)_______好。3.應(yīng)用：廣泛應(yīng)用于_____、_____和_________等方面。高于20000Hz高強(qiáng)方向性生產(chǎn)醫(yī)療科學(xué)研究二、次聲1.定義：頻率_________的聲音。2.特點(diǎn)：頻率___，破壞力___。3.危害：能量___的次聲波對(duì)機(jī)械、人體和建筑物等都有很強(qiáng)的破壞力。4.產(chǎn)生：_________、_____、風(fēng)暴、_______、導(dǎo)彈發(fā)射等。低于20Hz低大高火山爆發(fā)地震核爆炸【拓展延伸】超聲波的發(fā)展史

1.國(guó)際方面：自19世紀(jì)末到20世紀(jì)初，在物理學(xué)上發(fā)現(xiàn)了壓電效應(yīng)與反壓電效應(yīng)之后，人們解決了利用電子學(xué)技術(shù)產(chǎn)生超聲波的辦法，從此迅速揭開了發(fā)展與推廣超聲技術(shù)的歷史篇章。

1922年，德國(guó)出現(xiàn)了首例超聲波治療的發(fā)明專利。

1939年發(fā)表了有關(guān)超聲波治療取得臨床效果的文獻(xiàn)報(bào)道。

40年代末期超聲治療在歐美興起，直到1949年召開的第一次國(guó)際醫(yī)學(xué)超聲波學(xué)術(shù)會(huì)議上，才有了超聲治療方面的論文交流，為超聲治療學(xué)的發(fā)展奠定了基礎(chǔ)。1956年第二屆國(guó)際超聲醫(yī)學(xué)學(xué)術(shù)會(huì)議上已有許多論文發(fā)表，超聲治療進(jìn)入了實(shí)用成熟階段。2.國(guó)內(nèi)方面：國(guó)內(nèi)在超聲治療領(lǐng)域起步稍晚，于20世紀(jì)50年代初才只有少數(shù)醫(yī)院開展超聲治療工作，從1950年首先在北京開始用800kHz頻率的超聲治療機(jī)治療多種疾病，至50年代開始逐步推廣，并有了國(guó)產(chǎn)儀器。公開的文獻(xiàn)報(bào)道始見于1957年。到了70年代有了大型國(guó)產(chǎn)超聲治療儀，超聲療法普及到全國(guó)各大型醫(yī)院。40多年來，全國(guó)各大醫(yī)院已積累了相當(dāng)數(shù)量的資料和比較豐富的臨床經(jīng)驗(yàn)。特別是20世紀(jì)80年代初出現(xiàn)的超聲體外機(jī)械波碎石術(shù)和超聲外科，是結(jié)石癥治療史上的重大突破。如今已在國(guó)際范圍內(nèi)推廣應(yīng)用。高強(qiáng)度聚焦超聲無創(chuàng)外科，已使超聲治療在當(dāng)代醫(yī)療技術(shù)中占據(jù)重要位置。而在21世紀(jì)(HIFU)超聲聚焦外科已被譽(yù)為是21世紀(jì)治療腫瘤的最新技術(shù)?？键c(diǎn)超聲波和次聲波的應(yīng)用

【典例】(2011·綿陽中考)以下利用了超聲波的反射來獲取信息的是(

)A.大象的“聲音”交流B.蝙蝠的“回聲”定位C.外科醫(yī)生對(duì)結(jié)石病人的“超聲”排石D.站在天壇中央說話，會(huì)感到聲音特別洪亮【思路導(dǎo)引】明確超聲波的范圍及利用超聲波獲取信息的應(yīng)用，如回聲定位、B超等【精講精析】選B。因?yàn)榇笙蟮摹奥曇簟笔且环N次聲波，所以人類聽不到大象之間交流的聲音，但是大象卻能聽見，從而相互交流。蝙蝠是利用超聲波反射獲取信息的。外科醫(yī)生對(duì)結(jié)石病人的“超聲”排石是利用超聲波的能量來排石的。站在天壇中央說話，聲音傳播出去，遇到周圍高大的建筑物又反射回來，我們聽到的是回聲與原聲的混合聲，因此我們聽到的聲音響亮；人的說話聲不屬于超聲波。故選B?！痉椒w納】聲傳遞信息和傳遞能量的區(qū)分1.如圖所示，人們用聲吶來探測(cè)魚群的位置，主要是利用聲吶發(fā)出的

(

)A.電磁波B.微波C.超聲波D.次聲波【解析】選C。本題考查聲吶的應(yīng)用。聲吶是利用超聲波的回聲定位來探測(cè)魚群位置的。2.經(jīng)超聲波探傷儀檢測(cè)，三峽大壩壩體無一結(jié)構(gòu)性裂縫，創(chuàng)造了人類水利建筑史上的奇跡。探傷儀發(fā)出的超聲波無法被人耳聽到，原因是超聲波的(

)A.速度太快B.響度太小C.頻率太高D.頻率太低【解析】選C。本題考查超聲波的特點(diǎn)。超聲波的特點(diǎn)是頻率高，而不是傳播速度快，故選C。3.下列說法正確的是(

)A.人耳聽不見超聲波和次聲波，但有的動(dòng)物能聽見B.次聲波對(duì)人類有百害而無一利C.通過監(jiān)測(cè)超聲波，可以監(jiān)測(cè)火山爆發(fā)D.用超聲波處理過的種子發(fā)芽期會(huì)推遲，生長(zhǎng)期會(huì)延長(zhǎng)【解析】選A。本題考查超聲和次聲的應(yīng)用。人對(duì)高音和低音的聽覺有一定的限度，人能夠聽到的聲音的頻率范圍，大約是20Hz到20000Hz。超聲具有方向性好、穿透能力強(qiáng)、易于獲得較集中的聲能等特點(diǎn)，因而有廣泛的應(yīng)用。自然災(zāi)害中產(chǎn)生的是次聲，人們預(yù)測(cè)自然災(zāi)害是通過對(duì)次聲的研究來獲取的。4.遠(yuǎn)處隆隆的雷聲預(yù)示著一場(chǎng)可能的大雨，這說明聲能夠傳遞

，聲波可以清洗鐘表等精細(xì)機(jī)械，這說明聲波能夠傳遞

?！窘馕觥勘绢}考查聲音的作用。聲音不但能傳遞信息，也能傳遞能量。根據(jù)雷聲就可以判斷要下雨，這是利用聲音能傳遞信息；利用聲波清洗鐘表，可以利用產(chǎn)生的能量清洗污垢和病菌，故利用聲波能夠傳遞能量。答案：信息能量5.(2012·南充中考)某種昆蟲靠翅膀振動(dòng)發(fā)聲。如果這種昆蟲的翅膀在10s內(nèi)振動(dòng)了3500次，則它振動(dòng)的頻率是

Hz，人類

聽到這種聲音。(選填“能”或“不能”)【解析】本題考查聲音的頻率問題。頻率是發(fā)聲體每秒鐘振動(dòng)的次數(shù)。昆蟲的翅膀在10s內(nèi)振動(dòng)了3500次，則它振動(dòng)的頻率是人類的聽覺范圍是20～20000Hz，故人類能聽到這種聲音。答案：350能6.(2011·常州中考)中華恐龍園庫克蘇克大峽谷的“濕谷”深處，工作人員借助超聲波水霧機(jī)營(yíng)造出亦真亦幻的童話世界，超聲波能將水打散而形成白霧，是因?yàn)槌暡ň哂?/p>

；人耳聽不見超聲波，是因?yàn)槌暡ǖ念l率大于

Hz?！窘馕觥勘绢}考查超聲波的作用和特點(diǎn)。超聲波能夠把水打散形成白霧，說明超聲波具有能量；人聽覺的頻率范圍是20～20000Hz，低于或高于這個(gè)頻率范圍人都不能聽到，其中低于20Hz的聲波是次聲波，高于20000Hz的聲波是超聲波。答案：能量200007.下表是人和幾種動(dòng)物的發(fā)聲頻率和聽覺范圍。從表中可以看出，可以發(fā)出超聲的是

，能夠聽到次聲的是

。人蝙蝠大象貓發(fā)聲85～1100Hz10000～120000Hz最低12Hz760～1500Hz聽覺20～20000Hz1000～120000Hz1～20000Hz60～65000Hz【解析】本題考查次聲的理解。人們把振動(dòng)高于20000Hz的聲音叫超聲波，低于20Hz的