資源簡介

(共33張PPT)
第三節 超聲波與次聲波
滬科版八年級上冊
第二章 聲的世界
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、醫學檢查等方面的應用。
3. 了解次聲波在監測預警等方面的作用。
本節要點
聲學在生產生活及科技發展中有廣泛應用
設計、建造大的廳堂或錄音室時，利用聲音的特性，可以使聲音更為飽滿動聽，提高室內的音質。
情境導入
你聽到過蜜蜂的聲音嗎？
蝴蝶的聲音呢？
推進新課
試一試，你能聽見頻率在什么范圍內的聲音？
（1）多數人能夠聽到的頻率范圍約為20~20000Hz。
（2）頻率高于 20 000 Hz 的聲波稱為超聲波，簡稱超聲；頻率低于 20 Hz 的聲波稱為次聲波，簡稱次聲。
知識點1 超聲波及其應用
人能感受到的聲音頻率有一定的范圍。
一、人能聽到聲音的頻率范圍
【例1】春天，經常會看到蝴蝶在花叢中飛行。若蝴蝶飛行時翅膀在5s內振動了30次，則它振動的頻率是________Hz，人類________（選填“能”或“不能”）聽到蝴蝶飛行時發出的聲音。
6
不能
二、超聲波的特點和應用
人耳能聽見的聲音
超聲波
頻率高于20000Hz的聲波稱為超聲波，簡稱超聲。
超聲波的特點：
(1)方向性好；
(2)穿透能力強；
(3)易于獲得較集中的聲能。
自然界中許多動物不僅能發出超聲波，還能感受到超聲波。
通常夜間活動的蝙蝠不會撞到障礙物，它們利用超聲波進行導航
蝙蝠發出的超聲波碰到墻壁等障礙物會返回，由此，它便能判斷障礙物的位置并及時避開。
1. 超聲波可以傳遞信息
圖中是現代的無線電定位器——雷達，它是仿照蝙蝠的超聲波定位系統制造的。
這門學科叫仿生學，即通過模仿自然界生物的特性來發明新的技術和工具。
根據回聲來探測目標的方法，叫作回聲定位。
倒車雷達
超聲導盲杖
點擊圖片播放視頻
聲納系統
醫院利用超聲波進行超聲檢查。讓超聲波進入人體，經體內不同組織交界面反射形成“像” 。
工業上使用超聲探傷儀，能探測金屬內部存在的缺陷，排除隱患。
2. 超聲波可以傳遞能量
（1）超聲碎石：醫院用超聲波擊碎病人體內的結石。
（2）超聲波清洗器：超聲波能破壞細菌結構，從而對醫療器械和食物等進行殺菌消毒。
【例2】下列不屬于超聲波的應用的是（ ）
蝙蝠利用聲波定位
用聲吶 探測海深
倒車雷達
用聽診器檢查身體
D
知識點2 次聲波及其應用
一、次聲波
頻率低于20Hz的聲波稱為次聲波，簡稱次聲。
人耳能聽見的聲音
次聲波
次聲波來源廣、傳播遠、能繞過障礙物。頻率低于 1 Hz 的次聲波可以傳到幾千千米乃至上萬千米遠的地方。
2022年1月15日湯加海域火山發生大規模噴發，并在大氣層中激發出強烈的沖擊波，我國所有次聲波臺陣均觀測到了此次火山噴發引起的次聲波。
自然界中，火山爆發、地震、海嘯、風暴等都能產生次聲；核爆炸、導彈發射等也能產生次聲。
利用次聲波的特點，進行檢測預警等，例如氣象預報、預測自然災害。
二、次聲波的應用
自然災害
次聲波
產生
預報
次聲波監測泥石流
地震預警
三、次聲波的危害
（1）能量很大的次聲波具有極大的破壞力，它能使機器設備破裂、飛機解體、建筑物垮塌等。
（2）在強次聲環境中，人的平衡器官的功能將遭到破壞，人會惡心、暈眩等，甚至人體內臟會破裂出血，危及生命。
某些自然災害發生前，一些動物有與平常不一樣的表現，這是因為它們能提前感知不同的聲波，力圖逃離危險。
分類 發聲頻率范圍 聽覺頻率范圍
人 85~1 100 Hz 20~20 000 Hz
蝙蝠 10 000~120 000 Hz 1 000~120 000 Hz
大象 8~35 Hz 1~20 000 Hz
狗 452~1 800 Hz 15~50 000 Hz
海豚 7 000~120 000 Hz 150~150 000 Hz
四、人與某些動物的發聲及聽覺頻率范圍
【例3】海上發生風暴時會產生次聲波，次聲波在空氣和海水中傳播的速度比風暴移動的速度大。次聲波接收處理設備就是利用這一特點提前感知并預報海上風暴，從而為漁業、航海等服務。下列說法正確的是（ ）
A. 次聲波不能傳遞信息
B. 次聲波是由物體振動產生的
C. 次聲波在海水中比在空氣中傳播得慢
D. 次聲波的頻率太高，人耳聽不見
B
1. 你認為很靜，沒有任何聲音時，狗卻突然表現得非常警惕，這很可能是因為（ ）
A. 狗能準確辨認聲源的位置
B. 狗的發生頻率范圍比人的大
C. 狗的聽覺頻率范圍比人的大
D. 同樣的聲音狗聽起來響度大
C
2. 我們做B超檢查時聽不到B超探頭發出的聲音，這是因為B超探頭發出的聲音________________
_________________。
頻率大于人能夠
聽到的聲音的頻率
3. 蝙蝠利用超聲波的回聲確定障礙物或飛蟲的位置和距離。科學家根據這一原理發明了__________。利用這種技術，人們可以探知海洋的深度，獲得魚群或潛艇的信息。
聲吶
4. 人們對人耳聽不到的聲波有如下應用：①聲吶；②擊碎結石；③探傷；④B超；⑤遙測核爆炸。其中，與超聲波有關的是：___________；與次聲波有關的是：__________。
①②③④
⑤
5. 地震時會產生次聲波。有些遠離地震中心的動物可以接收到次聲波，并有所反應。查閱資料，了解在遠離地震中心的地方能夠感覺到地震的有哪些動物？
答：大象（聽覺頻率范圍 1~20 000 Hz）、狗（聽覺頻率范圍 15~50 000 Hz） 、
鯨、水母等。
6. 超聲波在海水中的傳播速度約為1 500m/s。用超聲波測位儀豎直向海底發射超聲波，經過 6 s 收到海底返回的聲波，則該處海深是多少米？
解：由題意知，超聲波由超聲波測位儀發出傳播至海底所用的時間：
由公式 得，該處海深：
課堂小結
超聲波
次聲波
來源廣、傳播遠、能繞過障礙物
聲波的應用
特點
應用
特點
應用
危害
傳遞信息
傳遞能量
方向性好、穿透能力強、易于獲得較集中的聲能等
監測預警
人能聽到的聲波頻率
1.從課后習題中選取；
2.完成練習冊本課時的習題。
課后作業

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