1.4 人耳聽不到的聲音（解析版）（蘇科版）

1.4人耳聽不到的聲音（解析版）本節(jié)學(xué)習(xí)目標(biāo)1.認(rèn)識超聲波；2.了解超聲波的特點(diǎn)及應(yīng)用；3.認(rèn)識次聲波;4.了解次聲波的特點(diǎn)及應(yīng)用。。知識點(diǎn)一超聲波1．人和動物聽覺比較人和動物所能聽到的聲音頻率范圍不同，如圖。2.可聽聲：人耳所能聽到聲波的頻率范圍通常在20Hz至20000Hz之間，我們把它叫做可聽聲。3.超聲波：頻率高于20000Hz的聲波叫做超聲波。4.超聲波的三個顯著特點(diǎn)：（1）方向性好；（2）穿透能力強(qiáng)；（3）易于獲得較集中的聲能。（1）利用超聲波方向性好的例子：1）回聲定位:超聲波碰到障礙物會反射回來,根據(jù)回聲到來的方位和時間,可以確定目標(biāo)的位置和距離。2）聲吶：向水中發(fā)射各種形式的聲信號,碰到需要定位的目標(biāo)時產(chǎn)生反射波,接收反射波并進(jìn)行信號分析,處理,除掉干擾,從而顯示出目標(biāo)所在的方位和距離。（2）利用超聲波穿透能力強(qiáng)的例子：1）超聲波穿透能力強(qiáng)，利用這一特點(diǎn)，可以制成醫(yī)療設(shè)備。如：醫(yī)院利用B型超聲波診斷儀做胃部、腹部檢查，還可以觀察胎兒的發(fā)育情況。2）利用超聲波的多普勒效應(yīng)制成速度測定器：目前交警是利用紅外線產(chǎn)生的多普勒效應(yīng)測定車輛的速度。（3）聲能易于集中1）超聲波能使清洗液劇烈振動，有去污作用，人們制成超聲波清洗器。2）超聲波還能使塑料膜之間摩擦生熱，粘合在一起，制成超聲波焊接器。3）超聲波碎石機(jī)：利用超聲波的巨大能量還可以把人體內(nèi)的結(jié)石擊碎。4）超聲波金屬探傷儀：超聲波在被檢測材料中傳播時,材料的聲學(xué)特性和內(nèi)部組織的變化對超聲波的傳播產(chǎn)生一定的影響，通過對超聲波受影響程度和狀況的探測了解材料性能和結(jié)構(gòu)變化的技術(shù)稱為超聲檢測。5）超聲波加濕器：把超聲波通入水罐中，劇烈的振動會使罐中的水破碎成許多小霧滴，再用小風(fēng)扇把霧滴吹入室內(nèi)，就可以增加室內(nèi)空氣的濕度。這就是超聲波加濕器的原理?！镜淅筷P(guān)于聲現(xiàn)象，下列說法正確的是()。A．調(diào)節(jié)手機(jī)音量是為了改變聲音的音調(diào)；B．考場附近禁止鳴笛，是在聲源處減弱噪聲；C．超聲波的傳播不需要介質(zhì)；D．醫(yī)生通過聽診器給病人診病是利用聲波可以傳遞能量【答案】B?！窘馕觥緼．調(diào)節(jié)手機(jī)音量是為了改變聲音的大小，也就是聲音的響度；故A錯誤。B．考場附近禁止鳴笛，是在聲音的產(chǎn)生環(huán)節(jié)防止噪聲，是在聲源處減弱噪聲；故B正確。C．任何聲音的傳播都需要介質(zhì)，超聲波也不例外；故C錯誤。D．醫(yī)生通過聽診器給病人診病是利用聲波可以傳遞信息；故D錯誤。故選B?！咀兪?】關(guān)于聲的說法正確的是（）。A．用大小不同的力敲擊同一音叉是為了探究音調(diào)與頻率的關(guān)系；B．人們可以用聲學(xué)儀器接收到超聲波判斷地震的方位和強(qiáng)度；C．倒車?yán)走_(dá)是利用回聲定位探測車后的障礙物；D．給摩托車安裝消聲器是阻斷噪聲傳播【答案】C?！窘馕觥緼、用大小不同的力敲擊同一音叉是為了探究響度與振幅的關(guān)系，故A錯誤；B、人們可以用聲學(xué)儀器接收到次聲波判斷地震的方位和強(qiáng)度，故B錯誤；C、倒車?yán)走_(dá)是利用回聲定位探測車后的障礙物，故C正確。D、摩托車安裝消聲器是在聲源處減弱噪聲，故D錯誤。故選C?！咀兪?】有一種電動牙刷，它能發(fā)出超聲波，直達(dá)牙刷棕毛刷不到的地方，這樣刷牙干凈又舒服，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【答案】D?！窘馕觥緼、超聲波能在空氣中傳播，說法錯誤，故A不符合題意；B、超聲波是由物體振動產(chǎn)生的，說法錯誤，故B不符合題意；C、超聲波的頻率高于20000Hz，頻率太高，不在人耳的聽覺范圍之內(nèi)，所以聽不到超聲波，說法錯誤，故C不符合題意；D、超聲波可傳遞能量，說法正確，故D符合題意。故選D。【變式3】閱讀下列短文，回答問題。超聲波測速超聲波是振動頻率高于20000Hz的聲波，它具有指向性好、反射能力強(qiáng)、能量集中等特點(diǎn)，可用于測距、測速等。測距是測速的基礎(chǔ)，如圖甲所示，超聲波測速儀向靜止的汽車發(fā)射超聲波信號（簡稱信號），同時開始計(jì)時，信號傳播過程中遇到汽車會被反射，測速儀接收到返回的信號就停止計(jì)時，根據(jù)記錄的時間及其與路程、速度的關(guān)系，可計(jì)算出汽車與測速儀之間的距離，圖乙是信號傳播過程的s-t圖像，s表示信號與測速儀之間的距離，t表示信號傳播的時間。則速儀測量汽車速度的原理是：測速儀向運(yùn)動的汽車先后發(fā)射兩次信號，根據(jù)汽車在兩次遇到信號之間所通過的路程及所用的時間，由速度公式可得出汽車的平均速度測速儀在公路上對某跑車進(jìn)行測速時，向勻速駛來的跑車發(fā)射兩次信號，兩次發(fā)射信號的時間間隔是1.0s，第一次發(fā)射信號到接收用時0.6s，第二次發(fā)射信號到接收用時0.3s。經(jīng)測速儀測定，該跑車超速，駕駛員將受到交警部門處罰。（超聲波速度取340m/s）（1）人耳_______（選填“能”或“不能”）聽到超聲波。超聲波測速是利用了超聲波的指向性好、能量集中、_______等特點(diǎn)；（2）如圖乙所示，若t0=0.4s，則靜止的汽車與測速儀之間的距離為_______m；（3）通過計(jì)算，在下圖中，大致畫出測速儀對該跑車發(fā)射的兩次信號傳播過程的s-t圖像（t從第一次發(fā)射信號開始計(jì)時）。跑車在兩次遇到信號之間通過的路程為_______m，跑車的速度大小為_______m/s?！敬鸢浮坎荒埽环瓷淠芰?qiáng)；68；51；60?！窘馕觥浚?）[1]超聲波是指頻率超過20000Hz的聲音，人的聽覺范圍是20Hz~20000Hz，人耳不能聽到超聲波。[2]根據(jù)文中，超聲波具有指向性好、反射能力強(qiáng)、能量集中等特點(diǎn)。（2）[3]如圖乙所示，若t0=0.4s，則靜止的汽車與測速儀之間的距離為（3）[4][5]第一次發(fā)射信號到接收用時0.6s，跑車遇到信號時，距離測速儀第二次發(fā)射信號到接收用時0.3s，跑車遇到信號時，距離測速儀跑車在兩次遇到信號之間通過的路程為；因此測速儀對該跑車發(fā)射的兩次信號傳播過程的s-t圖像如圖所示：跑車遇第一次信號，到測速儀接到信號，時間是接收用時的一半，即0.3s，兩次發(fā)射信號的時間間隔是1.0s，因此跑車再走0.4s，才發(fā)出第二次信號，到跑車與第二次信號相遇，時間要接收用時的一半，即0.15s，因此跑車二次與信號相遇的間隔時間為跑車速度為。知識點(diǎn)二次聲波1.次聲波：頻率低于20Hz的聲波。2.次聲波的產(chǎn)生機(jī)飛行，火箭發(fā)射，火車，汽車奔馳都會產(chǎn)生次聲波。大自然中火山爆發(fā)，隕石墜落，地震，海嘯，臺風(fēng)，雷電,氣壓突變都會產(chǎn)生次聲波。3.次聲波的特點(diǎn)：傳得很遠(yuǎn)，容易繞過障礙物，無孔不入。4.次聲波的危害(1)一定強(qiáng)度的次聲波對人體造成嚴(yán)重的危害，使人恐懼、惡心、神經(jīng)錯亂，甚至五臟破裂。(2)地震產(chǎn)生次聲波會使房屋倒塌，對人類造成傷害。5.次聲波的應(yīng)用：預(yù)報地震、臺風(fēng)、監(jiān)測核爆炸等。【典例】下面關(guān)于聲現(xiàn)象的說法中，正確的是（）。A.一宇航員在太空中遠(yuǎn)遠(yuǎn)聽見某星體巨大的爆炸聲；B.人們聽不到次聲波，是因?yàn)榇温暡ǖ恼駝臃忍?；C.向開水瓶里倒水的聲音隨著水量的增加而音調(diào)升高；D.只要物體振動，我們就能聽到聲音【答案】C。【解析】A.聲音的傳播需要介質(zhì)，太空是真空沒有介質(zhì)，所以宇航員在太空中無法聽見星體的爆炸聲；故A錯誤。B.人們聽不到次聲波，是因?yàn)榇温暡ǖ恼駝宇l率太小；故B錯誤。C.向開水瓶里倒水的聲音隨著水量的增加而音調(diào)升高；C正確。D.人們要想聽到聲音，除了物體振動外，還需要通過介質(zhì)把聲波傳入人耳，所以只要物體振動，我們就能聽到聲音是錯誤的；故D錯誤。正確答案是C?！咀兪?】下列關(guān)于聲音說法正確的是（）。A.聲音在傳播過程中音調(diào)逐漸降低；B.老師講課時聲音洪亮是指老師發(fā)出聲音的響度大；C.公共場合要“輕聲慢語”，輕聲指的是減小聲音的音調(diào)；D.人們根據(jù)次聲波的方向性好、在水中傳播距離遠(yuǎn)等特點(diǎn)制成聲吶【答案】B?！窘馕觥緼.聲音在傳播過程中音調(diào)不變，響度減小，故A不正確。B.老師講課時聲音洪亮是指老師發(fā)出的聲音響度大，故B正確。C.“輕聲慢語”指的是減小聲音的響度，故C不正確。D.超聲波的特點(diǎn)時方向性好，穿透力強(qiáng)，而次聲波是傳播距離遠(yuǎn)，容易越過障礙物，故D不正確?！咀兪?】關(guān)于聲現(xiàn)象的說法正確的是（）。A．物體的振幅越大音調(diào)越高；B．聲音在真空中的傳播速度是340m/s；C．打雷時捂住耳朵可以防止雷聲的產(chǎn)生；D．地震、火山噴發(fā)等自然現(xiàn)象都伴有次聲波的產(chǎn)生【答案】D?！窘馕觥緼、物體的振幅越大，響度越大，故A錯誤；B、聲音不能在真空中傳播，故B錯誤；C、打雷時捂住耳朵可以減弱進(jìn)入耳朵的聲音，不能防止雷聲的產(chǎn)生，故C錯誤；D、據(jù)課本可知，地震、火山噴發(fā)等自然現(xiàn)象都伴有次聲波產(chǎn)生，故D正確。故選D。【變式3】關(guān)于聲現(xiàn)象的描述，下列說法錯誤的是（）。A．圖甲中，把耳朵貼在桌面上，聽到輕敲桌子的聲音，說明桌子能傳聲；B．圖乙中，超聲波清洗機(jī)正在清洗眼鏡，說明超聲波能傳遞能量；C．圖丙中，摩托車安裝消聲器，可以在聲源處減弱噪聲；D．圖丁中，蝙蝠靠次聲波發(fā)現(xiàn)昆蟲【答案】D?！窘馕觥緼．聲音的傳播需要介質(zhì)，固體、液體和氣體都可以作為傳聲的介質(zhì)。把耳朵貼在桌面上，聽到輕敲桌子的聲音，說明