資源簡(jiǎn)介

(共34張PPT)
蘇科版 八年級(jí)上冊(cè)
第一章 聲現(xiàn)象
1.4 人耳聽(tīng)不到的聲音
情景引入
1、蝴蝶飛行時(shí)，翅膀振動(dòng)幅度很大，為什么我們卻聽(tīng)不到聲音？
2、蝙蝠在黑夜中是如何捕食的？
3、大象是怎樣交流的？
4、B超診斷儀的工作原理是什么？
科學(xué)探究
猜想與假設(shè)
人耳聽(tīng)不到的聲音
01
02
03
04
05
CONTENTS
次聲波
聲波的分類
超聲波
PART ONE
聲波的分類
人耳能聽(tīng)到一定頻率范圍內(nèi)的聲音。人耳能聽(tīng)到的聲音叫作可聽(tīng)聲波，它的頻率范圍通常為20～20000 Hz。頻率高于20000 Hz的聲音叫作超聲波(ultrasonic wave),頻率低于20 Hz的聲音叫作次聲波(infrasonic wave)。
超聲波和次聲波雖然人耳聽(tīng)不到，但它們同樣會(huì)對(duì)人類的生活產(chǎn)生重要影響。
聲波的分類
聲波：包括次聲波、可聽(tīng)聲波、超聲波。
不同的人聽(tīng)覺(jué)的頻率范圍不完全相同。一般情況下，人的年齡越大，能聽(tīng)到的聲靜的率范圍越小。
不同動(dòng)物聽(tīng)覺(jué)的頻率范圍差別較大，如蝙蝠、海豚等能聽(tīng)到超聲波，而狗、大象等則能聽(tīng)到次聲波。
人和一些動(dòng)物聽(tīng)覺(jué)的頻率范圍
次聲波 可聽(tīng)聲波 超聲波
1000Hz 蝙蝠 120000Hz
150Hz 海豚 150000Hz
60Hz 貓 65000Hz
20Hz 人 20000Hz
15Hz 狗 50000Hz
1Hz 大象 20000Hz
交流
在學(xué)習(xí)人和一些動(dòng)物聽(tīng)覺(jué)的頻率范圍后，請(qǐng)同學(xué)們看著表格信息，相互交流并提問(wèn)、回答？
A同學(xué)問(wèn)：大象的聽(tīng)覺(jué)頻率范圍是多少？它能聽(tīng)到哪幾種聲波？
舉例
B同學(xué)回答：大象的聽(tīng)覺(jué)頻率范圍是1-20000Hz；它能聽(tīng)到次聲波、可聽(tīng)聲波兩種聲波。
議一議
PART TWO
超聲波
蝙蝠多在夜幕降臨后活動(dòng)，在黑暗中捕食飛蟲(chóng)。有人曾將蝙蝠的眼睛蒙住，發(fā)現(xiàn)它仍可以在布滿縱橫交錯(cuò)細(xì)線的空間里穿梭自如。
原來(lái)，它不是靠眼睛看清目標(biāo)，而是靠發(fā)射超聲波和接收反射回來(lái)的超聲波進(jìn)行目標(biāo)定位的。
蝙蝠為什么會(huì)有如此高超的本領(lǐng)
回聲的概念是什么？回聲到達(dá)耳朵比原聲晚0.1s以上，人耳才能把回聲和原聲分開(kāi)，距發(fā)聲體至少17m。再次計(jì)算這個(gè)17m，并和現(xiàn)學(xué)的蝙蝠回聲定位原理結(jié)合。你是否會(huì)理解的更透徹。
回憶
在人們發(fā)現(xiàn)蝙蝠的回聲定位原理之前科學(xué)技術(shù)人員利用超聲波方向性好、在水中傳播距離遠(yuǎn)等特性，發(fā)明了超聲波定位與測(cè)距系統(tǒng)、即聲吶。它用于水下目標(biāo)的探測(cè)、定位、跟蹤、識(shí)別，以及水下導(dǎo)航、通信等、在海洋科學(xué)探測(cè)、海洋資源開(kāi)發(fā)和海洋軍事等方面也發(fā)揮了重要作用。
如圖所示，艦船上的聲吶向水中發(fā)射超聲波，超聲波遇到魚(yú)群、潛艇、海底山巒和礁石時(shí)反射回來(lái)，經(jīng)聲吶系統(tǒng)處理，從而確定它們的位置、距離等信息。
聲吶探測(cè)海深
聲吶探測(cè)魚(yú)群
在醫(yī)療領(lǐng)域，人們利用超聲波成像技術(shù)發(fā)明了超聲診斷儀。這種診斷儀通過(guò)探頭發(fā)射的超聲波進(jìn)入人體，并從體內(nèi)組織結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的回聲中提取信息組成圖像。例如，利用B型超聲診斷儀(簡(jiǎn)稱B超)可以觀察母體內(nèi)的胎兒，如圖所示。
在工業(yè)領(lǐng)域，超聲波探傷儀能利用超聲波在物體中的傳播、反射和衰減等物理特性，快速、精確地進(jìn)行工件內(nèi)部缺陷的檢測(cè)、定位、評(píng)估和診斷。例如，可以用它探測(cè)鐵軌內(nèi)部是否存在裂紋、氣孔和雜質(zhì)等。
人們還利用超聲波的特性發(fā)明了超聲波清洗機(jī)(圖1)、超聲波焊接機(jī)、超聲波霧化器等。有一種超聲波馬達(dá)(圖2),它能把超聲振動(dòng)的形式轉(zhuǎn)換為移動(dòng)的形式，比傳統(tǒng)電動(dòng)機(jī)體積更小并L有低速、高精度等優(yōu)點(diǎn)，不少數(shù)碼照相機(jī)的光學(xué)鏡頭都采用了這項(xiàng)技術(shù).
圖1 超聲波清洗機(jī)
圖2 超聲波馬達(dá)
1.超聲波可以用來(lái)洗滌精密的儀器。
超聲波產(chǎn)生的振動(dòng)比可聞聲更加強(qiáng)烈，常被用來(lái)清洗物體。把需要清洗的物體放在清洗液中，超聲波穿過(guò)液體并引起激烈的振動(dòng)，振動(dòng)把物體上的污垢敲擊下來(lái)而不會(huì)損壞被洗的物體。
超聲波清洗機(jī)
超聲波清洗眼鏡
超聲波牙刷
超聲波有關(guān)儀器的應(yīng)用
2.利用超聲波粉碎結(jié)石
外科醫(yī)生常利用超聲波振動(dòng)除去人體內(nèi)的結(jié)石。向人體內(nèi)結(jié)石發(fā)射超聲波，結(jié)石會(huì)被擊成細(xì)小的微粒或粉末，再通過(guò)服用輔助排泄的藥物，結(jié)石就可以順暢地被排出體外。
體外超聲碎結(jié)石機(jī)
超聲波的特點(diǎn)
①方向性好
②傳播距離遠(yuǎn)
③穿透能力強(qiáng)
④在傳播時(shí)能產(chǎn)生巨大的作用力
超聲波的應(yīng)用
傳遞能量
傳遞信息
超聲波清洗機(jī)、超聲波焊接機(jī)、超聲波霧化器、超聲波馬達(dá)等。
聲吶（回聲定位）、超聲診斷儀、超聲波探傷儀。
利用超聲波的特點(diǎn)，超聲波具有廣泛的應(yīng)用：
交流小結(jié)
PART THREE
次聲波
次聲波廣泛存在于我們的周?chē)ＴS多自然現(xiàn)象都會(huì)產(chǎn)生次聲波，如狂風(fēng)暴雨、電閃雷鳴、火山爆發(fā)、地震、海嘯等。人為產(chǎn)生次聲波的現(xiàn)象也很多，如核爆炸、火箭發(fā)射、飛機(jī)飛行和列車(chē)行駛等都會(huì)產(chǎn)生次聲波。
次聲波在傳播過(guò)程中能量衰減較慢，且不易被障礙物遮擋，因而傳播得很遠(yuǎn)。強(qiáng)烈地震、火山爆發(fā)產(chǎn)生的次聲波，能繞地球2-3圈。
地震
臺(tái)風(fēng)
海嘯
火山爆發(fā)
在非洲干旱炎熱的草原上，一群大象慢慢地向前走，小象在母親旁邊聽(tīng)話地跟著。忽然，象群停住了。一些像豎起鼻子站在那兒，另一些則左顧右盼猶豫著。但是很快，它們又繼續(xù)前進(jìn)了，不過(guò)這次它們改變了方向。大象之間是通過(guò)什么進(jìn)行交流的呢？
大象用一種我們聽(tīng)不到的聲在進(jìn)行交流，這就是次聲波。
次聲彈
次聲波武器
傳遞信息
傳遞能量
較強(qiáng)的次聲波會(huì)對(duì)人體產(chǎn)生嚴(yán)重?fù)p害，使人惡心、神弱甚至內(nèi)臟破裂。強(qiáng)度更大的次聲波還會(huì)對(duì)機(jī)器設(shè)備、建筑物等造成破壞。
例如， 乘坐火車(chē)、汽車(chē)、輪船和飛機(jī)時(shí)感覺(jué)疲倦，有些人縣至?xí)炣?chē)、暈船、暈機(jī)，大風(fēng)時(shí)住在十幾層以上樓房中的人有惡心的感覺(jué)，等等，這都是車(chē)船行駛和大風(fēng)高樓擺動(dòng)產(chǎn)生了次聲波的緣故.
次聲波的危害
暈車(chē) 暈船
坐飛機(jī)感 高樓在
覺(jué)疲倦 大風(fēng)中
擺動(dòng)
同學(xué)們可以聯(lián)系生活談?wù)剬?duì)以上四圖的感受，如上海中心大廈安裝了世界最大的阻尼器，來(lái)削減大樓的擺動(dòng)。
為什么次聲能給人造成危害 這些還在進(jìn)一步研究中.一般認(rèn)為，人體器官如心臟、頭部等都有自己的固有頻率，約為4～18Hz.如果次聲波頻率與之接近或相同，引起人的頭部和心臟等器官的共振，那么輕者使人不舒服，重者甚至導(dǎo)致死亡.
小資料
共振能瞬間破壞一座大橋
目前，科學(xué)家正在研究、監(jiān)測(cè)和控制次聲波，以便有效避免它的危害，或從次聲波中獲取信息來(lái)預(yù)報(bào)地震、臺(tái)風(fēng)等。風(fēng)暴生成后產(chǎn)生的次聲波，傳播速度遠(yuǎn)大于風(fēng)暴移動(dòng)速度，人們根據(jù)監(jiān)測(cè)到的次聲波，即可在風(fēng)暴到來(lái)之前發(fā)出警報(bào)。人們還通過(guò)研究次聲波在大氣層中傳播構(gòu)特性，來(lái)探測(cè)某些大規(guī)模氣象過(guò)程的性質(zhì)和規(guī)律，預(yù)報(bào)沙塵暴，龍卷風(fēng)等。
次聲波的特點(diǎn)
①傳播過(guò)程中能量衰減較慢
②不易被障礙物遮擋
③破壞力強(qiáng)，能量大
④傳播距離遠(yuǎn)（有的能繞地球2-3圈）
次聲波的應(yīng)用
傳遞能量
傳遞信息
大風(fēng)中高樓擺動(dòng)；次聲波武器等
預(yù)測(cè)自然災(zāi)害；動(dòng)物（如大象）交流等
利用次聲波的特點(diǎn)，次聲波具有廣泛的應(yīng)用：
次聲波的危害
暈船；暈車(chē)；坐飛機(jī)感覺(jué)疲倦；使人不舒服，甚至更嚴(yán)重。
交流小結(jié)
1.蝴蝶飛行時(shí)翅膀每秒振動(dòng)5~6次，蚊子飛行時(shí)翅膀每秒振動(dòng)300~600次。為什么我們憑聽(tīng)覺(jué)能發(fā)現(xiàn)飛行的蚊子，卻不能發(fā)現(xiàn)飛行的蝴蝶
實(shí)踐與練習(xí)
根據(jù)頻率的概念可知，
蝴蝶飛行振動(dòng)的頻率：5~6Hz（屬于次聲波）；
蚊子飛行振動(dòng)的頻率：300~600Hz（屬于可聽(tīng)聲波）；
圖1-28所示是河南博物院收藏的賈湖骨笛，它器形完整，是我國(guó)目前出土的年代最早的樂(lè)器實(shí)物，被稱為“中華第一笛”。
賈湖骨笛不只是中國(guó)年代最早的樂(lè)器實(shí)物，更被專家認(rèn)定為世界上最早的可吹奏樂(lè)器。它不僅能夠演奏傳統(tǒng)的五聲或七聲調(diào)式的樂(lè)曲，而且能夠演奏富含變化音的少數(shù)民族樂(lè)曲等。它的出土，改寫(xiě)了先秦音樂(lè)史乃至整部中國(guó)音樂(lè)史，也為我們研究中國(guó)音樂(lè)與樂(lè)器發(fā)展史提供了彌足珍貴的實(shí)物資料。
社會(huì)賈湖骨笛
圖1-28 賈湖骨笛
生活 物理 社會(huì)
1 ．關(guān)于聲現(xiàn)象，下列說(shuō)法正確的是 ( )
A ．聲音在真空中的傳播速度是 340m/s
B ．只要物體在振動(dòng)，我們就一定能聽(tīng)到聲音
C ．醫(yī)生用“B 超”檢查胎兒的發(fā)育情況，利用了聲能傳遞信息
D ．我們無(wú)法接收到地震產(chǎn)生的超聲波，是因?yàn)槿硕穆?tīng)覺(jué)頻率范圍是 20~2000Hz
C
2 ．以下利用了超聲波的發(fā)射來(lái)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(shuō)話，會(huì)感到聲音特別洪亮
B
3 ．關(guān)于超聲波和次聲波，下列敘說(shuō)正確的是 ( )
A ．超聲波在水中比空氣中的速度大
B ．次聲波就是沒(méi)有傳聲介質(zhì)，使人聽(tīng)不到的聲音
C ．超聲波就是速度超過(guò) 340m/s 的聲音
D ．超聲波可以越過(guò)一定厚度的真空向前傳播
A
4 ．下列關(guān)于聲現(xiàn)象的說(shuō)法正確的是 ( )
A ．超聲波在空氣中的速度比次聲波大
B ．次聲波只要響度足夠大，人就能聽(tīng)到
C ．超聲波可以測(cè)量月地之間的距離
D ．回聲的速度和原聲一樣
D
5 ．如圖所示是一款超聲導(dǎo)盲手杖，它可以通過(guò)發(fā)射超聲波并接收反射波，探測(cè)周?chē)?5m 內(nèi)障礙物的情況，幫助盲人獲得障礙物的方位、距離、大小甚至形狀等信息。下列說(shuō)法正確的 是 ( )
A ．超聲波的頻率低于 20Hz
B ．該超聲導(dǎo)盲手杖的定位原理與聲吶相同 C ．人耳可以直接聽(tīng)到手杖發(fā)出的超聲波
D ．地震、海嘯等自然災(zāi)害也會(huì)產(chǎn)生超聲波
B
A ．超聲波的傳播需要介質(zhì)
B ．“嘀嘀嘀”的警報(bào)聲，就是超聲波
C ．超聲波在空氣中的傳播速度為：3×108m/s
D ．警報(bào)聲對(duì)正在倒車(chē)的駕駛員來(lái)說(shuō)是噪聲
6 ．如圖所示是汽車(chē)?yán)贸暡ㄝo助倒車(chē)的情境，當(dāng)汽車(chē)與障礙物相距較近時(shí)，汽車(chē)就會(huì)發(fā)出“嘀嘀嘀”的警報(bào)聲。下列關(guān)于聲波的說(shuō)法中，正確的是 ( )
A
7 ．如圖 1 所示是眼鏡店清洗眼鏡的設(shè)備，振動(dòng)頻率通常在 40kHZ-100kHz 之間，該設(shè)備利用 聲波使清洗液發(fā)生劇烈振動(dòng)達(dá)到去污作用；如圖2 所示，科學(xué)研究發(fā)現(xiàn)，7 赫 茲的聲波可以穿透十幾米厚的鋼筋混凝土給人造成傷害，用這種 聲波制成的武器 威力巨大，可以傳得很遠(yuǎn)，這種武器 （選填“能”或“不能”）在月球表面使用。
超
次
不能
8 ．地震時(shí)會(huì)產(chǎn)生 （選填“超聲”或“次聲”）波，與人耳能聽(tīng)到的聲音相比，這種聲波具有 （選填“較慢的傳播速度” 、“較小的振動(dòng)幅度”或“較慢的振動(dòng)頻率”）。由下表提 供的數(shù)據(jù)可知，在遠(yuǎn)離地震中心的區(qū)域，聽(tīng)覺(jué)上可能有較明顯反應(yīng)的動(dòng)物是 。
一些動(dòng)物聽(tīng)覺(jué)的頻率范圍
蝙蝠
1000~ 120000Hz
海豚
150~ 150000Hz
貓
60~65000Hz
大象
1~20000Hz
次聲
較慢的振動(dòng)頻率
大象
課堂小結(jié)

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