2.3超聲波與次聲波課件滬科版物理八年級上冊

第二章

聲的世界第3節(jié)

超聲波與次聲波新課引入

人能聽見蜜蜂飛行時翅膀振動發(fā)出的嗡嗡聲，但為什么聽不見蝴蝶飛行時翅膀振動所發(fā)出的聲音？思考學(xué)習目標1.能通過實例認識超聲波與次聲波。2.了解超聲波在聲吶、金屬探傷、醫(yī)學(xué)檢查等方面的應(yīng)用。3.了解次聲波在監(jiān)測預(yù)警等方面的作用。新課講授可聽聲波：人耳能聽到的聲音。它的頻率范圍通常為20~20000Hz超聲波：頻率高于20000Hz的聲音次聲波：頻率低于20Hz的聲音超聲波與次聲波人耳都無法聽到可聽聲波超聲波20Hz20000Hz次聲波知識點一：超聲波及其應(yīng)用

蝙蝠通常只是在夜間出來活動、覓食。但是他們從來不會撞到墻壁、樹枝上，并且能以很高的精度確認目標，你知道這是為什么嗎？思考

蝙蝠一邊飛行，一邊從嘴里發(fā)出超聲波，這種聲音遇到物體反射回來，傳到蝙蝠的耳朵里。蝙蝠能夠判斷出是飛蛾還是障礙物，采取相應(yīng)的捕食或規(guī)避動作。蝙蝠采用的這種方法叫做回聲定位回聲定位：聲波在傳播過程中遇到障礙物會反射回來，根據(jù)回聲反射回來的方向和時間，可以確定障礙物的方位及距離，這就是回聲定位?；芈暥ㄎ怀晫?dǎo)盲儀倒車雷達聲吶超聲導(dǎo)盲儀1.超聲波方向性好、在水中傳播距離遠。受蝙蝠利用超聲導(dǎo)航的啟示，人們制成了超聲雷達，又叫聲吶。利用聲吶可以探測海底深度、海中暗礁等，還可用來探測魚群、潛艇的位置。超聲波的應(yīng)用2.超聲波穿透能力強，醫(yī)生應(yīng)用“B超”可以觀察人體內(nèi)部的器官，幫助做出診斷，工業(yè)上使用超聲探傷儀，能夠探查出金屬零件內(nèi)部的裂紋等隱患。3.超聲波在液體內(nèi)部傳播時，能使液體產(chǎn)生劇烈振蕩，用于清洗、加工和消毒。使用超聲波能把細小物品表面污物除掉，用它清洗鏡片更顯出優(yōu)越性?，F(xiàn)在，很多空氣加濕器也采用超聲波對水進行霧化，加濕空氣。超聲波加濕器4.超聲波具有能量，因此醫(yī)學(xué)上用超聲波擊碎人體內(nèi)部的結(jié)石，使之可以順利地排出體外。5.超聲波可以傳遞信息。利用超聲波模仿害蟲天敵發(fā)出的聲音、魚兒喜歡的聲音，來達到驅(qū)除害蟲、誘魚入網(wǎng)的目的；1、超聲波具有方向性好、穿透能力強、易于獲得較集中的聲能等特點。2、超聲波可以傳遞信息和能量。歸納1.下列事例中，主要是利用聲波可以傳遞能量的是（）A.醫(yī)生對結(jié)石病人進行“超聲”碎石B.老師在課堂上講解戰(zhàn)斗英雄故事C.120救護車發(fā)出急促刺耳的聲音D.火車進站時會提前鳴笛示警A學(xué)以致用

在地震或火山爆發(fā)之前,人通常沒有任何感覺,而一些動物卻有反常行為,那么這些動物為何能具有如此高強的本領(lǐng)呢?動物能聽到地震、海嘯、火山爆發(fā)時產(chǎn)生的一種人耳聽不到的次聲波思考知識點二：次聲波及其應(yīng)用頻率低，次聲波具有極強的穿透力和破壞力特點地震、火山噴發(fā)、海嘯、臺風等災(zāi)害；核爆炸、導(dǎo)彈發(fā)射等來源地震火山噴發(fā)定義頻率低于20Hz的聲音，大象、狗等都能聽見次聲核爆炸導(dǎo)彈發(fā)射大象用人類聽不到的“聲音”進行交流，這種聲是_____聲波。次次聲的危害

能量很大的次聲具有極大的破壞力,不僅可以穿透大氣、海水、土壤，還能穿透堅固的鋼筋水泥構(gòu)成的建筑物，甚至連坦克、軍艦、潛艇和飛機都不在話下。

次聲穿透人體時，不僅能使人產(chǎn)生頭暈、煩燥、耳鳴、惡心、心悸、視物模糊，吞咽困難、胃痛、肝功能失調(diào)、四肢麻木，而且還可能破壞大腦神經(jīng)系統(tǒng)，造成大腦組織的重大損傷,還可能導(dǎo)致死亡。

1890年，英國輪船“馬爾波羅”號在由新西蘭駛往英國的途中突然神秘失蹤，20多天后，卻在火地島邊被發(fā)現(xiàn)。船上的一切原封未動，完好如初，就連去世的船員也都各就各位，保持著工作姿態(tài)。經(jīng)過多年的研究，科學(xué)家終于揭開了這次神秘事件的原因——船員們死于強風暴產(chǎn)生的次聲波。

較強的次聲波會對人體造成嚴重損害，使人惡心、神經(jīng)錯亂，甚至五臟破裂。次聲產(chǎn)生的悲劇原來，人體內(nèi)臟固有的振動頻率和次聲頻率相近似（0.01～20赫），倘若外來的次聲頻率與身體內(nèi)臟的振動頻率相似或相同，就會引起人體內(nèi)臟的“共振”，從而使人產(chǎn)生頭暈、煩躁、耳鳴、惡心等等一系列癥狀。特別是當人的腹腔、胸腔等固有的振動頻率與外來次聲頻率一致時，更易引起人體內(nèi)臟的共振，使人體內(nèi)臟受損而喪命。為什么次聲波能致人于死呢？思考（1）次聲波的速度大于風暴傳播的速度。因此，人們利用儀器監(jiān)測風暴發(fā)出的次聲波，可在風暴到來之前發(fā)出警報。利用類似方法，也可預(yù)報火山爆發(fā)、雷暴等自然災(zāi)害。超聲波的應(yīng)用（2）建立次聲波站，可以探知幾千米外的核武器試驗和導(dǎo)彈發(fā)射

在大氣層內(nèi)進行核爆炸會產(chǎn)生很強的次聲波，用高靈敏度的檢測裝置可以探測到核爆炸的強度和位置。（3）利用次聲波的強穿透性可制造出能穿透坦克、裝甲車的武器,

次聲波武器一般不會造成環(huán)境污染。人與某些動物的發(fā)聲和聽覺的頻率范圍分類發(fā)生頻率范圍聽覺頻率范圍人85~1100Hz20~20000Hz蝙蝠10000~120000Hz1000~120000Hz大象8~35Hz1~20000Hz狗452~1800Hz15~50000Hz海豚7000~120000Hz150~150000Hz人耳聽不到的聲音人聽覺的頻率范圍定義：頻率低于20Hz的聲音特點：頻率低，能量損失小，能傳的很遠危害：具有極大的破壞力；超聲次聲定義：頻率高于20000Hz的聲音特點：方向性好、穿透能力強、易于獲得較集中的聲能應(yīng)用：聲吶、B超、超聲波清洗器等頻率為20~20000Hz的聲音應(yīng)用：預(yù)報地震、臺風，監(jiān)測核爆炸課堂小結(jié)1．正常人的耳朵能聽到頻率范圍從____Hz到_________Hz之間的聲音，不在此頻率范圍的聲音人耳都聽不到。2．通常把頻率高于_______Hz的聲音叫做超聲。超聲具有頻率____、穿透能力____的特點。超聲廣泛應(yīng)用于____________、_____________________________、__________________等方面。202000020000高強超聲測距超聲查體(診斷、探傷)超聲擊碎結(jié)石3．通常把頻率低于____Hz的聲音叫做次聲，其特點是頻率____，破壞力____。能量很大的次聲波能使機器設(shè)備______、飛機_______、建筑物________等。強次聲環(huán)境對人身體的傷害很大，生活中要盡量防止次聲的產(chǎn)生，遠離次聲源。自然界中火山爆發(fā)、_______、_______、風暴等都能產(chǎn)生次聲；核爆炸、_______________等也能產(chǎn)生次聲?！咎貏e提醒】人聽不到聲音的原因可能有：①無聲源振動；②振幅太?。虎壅駝宇l率不在人耳聽覺頻率范圍；④無傳播介質(zhì)；⑤距離太遠；⑥聽覺器官損壞。20低強破裂解體垮塌地震海嘯導(dǎo)彈發(fā)射知識點1超聲1．聰明的海豚會做加減法運算，當馴獸師問海豚“2＋3等于幾”時，海豚就會敲五下麥克風。實際上是有人在臺下吹5下口哨，哨音海豚能聽到而人聽不到，這是因為人的聽覺頻率范圍是______________________，海豚的聽覺頻率范圍是150Hz～150000Hz，臺下人吹的口哨聲是一種____聲波，人耳聽不到。20Hz～20000Hz超2．(2022·常州期末)超聲手術(shù)刀是通過從不同角度向病變組織發(fā)射多束超聲波，從而實現(xiàn)準確“燒死”病變細胞。手術(shù)過程中，與醫(yī)生、護士之間的說話聲相比，超聲波具有的特點是()A．振動頻率高，方向性好，能量集中B．振動頻率高，方向性差，能量分散C．振動頻率低，方向性好，能量集中D．振動頻率低，方向性差，能量分散A3．下列事例中，沒有利用超聲波的是()A．蝙蝠利用超聲波導(dǎo)航B．用聲吶探測海深C．用B超做體檢D．用聽診器檢查身體4．有一種電動牙刷，它能發(fā)出超聲波，直達牙刷棕毛刷不到的地方，這樣刷牙既干凈又舒服，則下列說法正確的是()A．電動牙刷發(fā)出的超聲波不能在空氣中傳播

B．超聲波不是由物體振動產(chǎn)生的

C．超聲波的音調(diào)很低，所以人聽不到

D．超聲波能傳遞能量DD知識點2次聲5．(原創(chuàng)題)2022年4月8日，云南大理市發(fā)生3.2級地震，震源深度11公里。地震發(fā)生前出現(xiàn)“鴨不下水岸上鬧，雞飛上樹高聲叫，大鼠叼著小鼠跑”等反?，F(xiàn)象，原因是動物能聽到地震產(chǎn)生的()A．響度很小的可聽聲

B．頻率較低的次聲波C．頻率較高的超聲波

D．音調(diào)較高的可聽聲B6．正常人耳能聽到的聲音的頻率范圍是20Hz～20000Hz，大象交流的“聲音”是一種次聲波，人類聽不到大象的“聲音”，是因為()A．大象發(fā)出的聲音響度太小B．次聲波無法傳入人耳C．次聲波的頻率大于20000HzD．次聲波的頻率小于20HzD7．(2022·洛陽月考)下列說法中正確的是()A．人耳聽不到的聲音都是超聲波B．超聲波傳播的能量大，以波的形式向外傳播C.超聲波是傳播速度超過聲音傳播速度的聲波D．在刮強臺風時，我們聽到的風聲是次聲波B8．(2021～2022·鄭州期末)如圖所示是公路旁的超聲波測速儀，可以監(jiān)測汽車的行駛速度。下列與該超聲波測速儀工作原理相同的是()A.超聲波碎石B．利用倒車雷達倒車C．超聲波清洗眼鏡D．超聲波加濕器增濕B9．根據(jù)圖中所給信息，判斷下列說法正確的是()A．蝙蝠可以發(fā)出頻率為400Hz的聲音B．人能聽到蝙蝠發(fā)出的所有頻率的聲音C.人的聽覺頻率范圍比人的發(fā)聲頻率范圍要大D．15Hz的聲音只要振幅足夠大，人耳是能聽到的C10．(2022·遼寧期中)如圖所示是一款超聲導(dǎo)盲手杖，它可以通過發(fā)射超聲波并接收反射波，探測周圍5m內(nèi)障礙物的情況，將其處理成語言信號及時播放出來。它能幫助盲人辨別障礙物的方位、距離、大小甚至形狀等信息，方便出行。下列說法正確的是()A．超聲波的頻率低于20HzB．該超聲導(dǎo)盲手杖的定位原理與聲吶測距的原理相同C．該導(dǎo)盲手杖利用了聲音可以傳遞能量D．在地震、海嘯等自然災(zāi)害來臨之前會產(chǎn)生超聲波B11．一艘科考船行駛在某海域，并對該海域的海底形狀利用聲吶系統(tǒng)進行了測繪，具體方法是在經(jīng)過該海域海平面等間距的A、B、C、D、E五個位置時，向海底定向發(fā)射超聲波，測得回收信號的時間分別為0.30s、0.16s、0.30s、0.14s、0.30s。根據(jù)時間，求出海底與海平面的距離，就可以繪出海底的大致形狀，則該海域海底的大致形狀如圖中的()B12．(2022·南平月考)現(xiàn)代科學(xué)家已成功研制出一種叫做“水母耳”的海上警報器，用來接收____聲波，從而預(yù)報海上風暴?？蒲腥藛T還設(shè)計制造了一種模仿蝙蝠的聲波發(fā)射器，放在農(nóng)田或糧倉里播放，老鼠聽到后就驚恐不安，紛紛逃遁，人卻不受影響，這是因為其發(fā)聲頻率高于_________Hz，人耳感覺不到。次2000013．(2021～2022·淮北期末)寒冬來了，媽媽提心開空調(diào)太干燥，給小雨買了一臺超聲波加濕器(如圖所示)。它是