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第三章 声的世界
第三节 超声与次声
目标梳理
学习目标 重点难点
1. 了解人和动物的听觉范围。 2. 掌握超声与次声的概念。 3. 掌握超声在现代技术中的应用。 4. 掌握次声的特点及危害。 5. 掌握声音可以传递信息和能量。 1．重点：超声与次声的概念，人与动物听觉范围。 2．难点：超声的应用，次声的危害。
知识梳理
一、人的听觉频率范围
人的听觉频率是有一定范围的，正常人的耳朵只能听到 ① Hz到 ② Hz之间的声音。
①20 ②20000
二、超声波及其应用
1．定义
通常把频率高于 ③ Hz的声音叫超声。
2．特点
超声的频率 ④ ，穿透能力和破碎能力 ⑤ ，传播方向性好，几乎沿直线传播，反射能力强。
3．应用
（1）利用超声方向性好，制成了 ⑥ 可以测距。
（2）超声有很强的穿透能力，制成了 ⑦ 可用来检查或治疗人体疾病、超声金属探伤仪探测金属内部存在的缺陷。
（3）利用超声破碎能力强，对医疗器械和食品进行 ⑧ ，还可以制成超声波清洗器、超声碎石、超声去污。
③20000 ④高 ⑤强 ⑥声呐（超声雷达） ⑦超声诊断仪（B超） ⑧杀菌消毒
三、次声波及其危害
1．定义
通常把低于 ⑨ Hz的声音叫次声。
2．
自然界中，火山爆发、 ⑩ 、海啸、风暴都能产生次声；核爆炸、 也能产生次声。
3．危害
次声的频率 ，传播距离远，但是能量很高的次声具有极大的破坏力，对人体危害很大。使人恶心、眩晕，造成内脏破裂，危及生命。
⑨20 ⑩地震 导弹发射 低
重点梳理
【重点01】超声
1. 人类发不出超声，也听不到超声，但许多动物，如蝙蝠海豚等不仅能够听到超声，也能够发出超声。
2. 超声波是振动频率高于人耳听觉范围的声音，它的传播同样需要介质，超声波也不能在真空中传播。因此，阻挡超声波的传播可用一层薄薄的真空带即可。
3. 超声的穿透能力强，能穿透许多电磁波不能穿透的物质，对固体和液体都有很强的穿透本领。
4. 超声在介质中传播时能够与介质之间发生相互作用而产生作用力，因此超声有很强的破碎能力。
5. 虽然人耳听不到超声，但有些动物能够听到超声。
【重点02】次声
1. 次声是人耳无法直接听到的声音，但是人类可以利用次声预报海啸台风、检测核试验和导弹的发射。
2. 次声能够传递能量，次声的频率低，传播过程中衰减较小，能绕过障碍物向前传播，传播距离长，穿透能力强，所以对人体或建筑物能够造成极大的破坏。
3. 会使机器设备破裂，飞机解体、建筑物垮塌。
4. 可以利用次声预测自然灾害，军事上制造次声武器。
5. 次声波在真空中也不能传播。
【重点03】超声与次声应用
（1）超声波传递信息：回声定位（声呐，蝙蝠超声仪，倒车雷达）；“B超”；超声波探伤；超声波测速。
（2）超声波传递能量：超声波清洗、超声波除结石、超声波加湿器。
（3）次声波传递信息：检测火山爆发、龙卷风、核爆炸的发生的方位和强度。
（4）次声波传递信息：次声武器、式心脏、肺等出现强烈共振而受损。
人与某些动物的发生及听觉频率范围
1. 人类频率范围：听觉，20~20000Hz；发声，85~1100Hz。
2. 蝙蝠频率范围：听觉，1000~120000Hz；发声，10000~120000Hz。
3. 大象频率范围：听觉，1~20000Hz；发声，最低12Hz。
4. 狗频率范围：听觉，15~50000Hz；发声，452~1800Hz。
5. 海豚频率范围：听觉，150~150000Hz；发声，7000~120000Hz。
因此有些动物可以听到次声波和超声波，但是人类听不到次声波和超声波。
1．超声在生产生活中有着广泛应用。下列有关超声的说法中正确的是（ ）
A．只要是人耳听不到的声音都是超声
B．声音不能在真空中传播，但超声可以，所以能用来进行太空测距
C．超声的传播速度远远大于声音的传播速度
D．超声有较强的破碎能力，可以用来杀菌消毒、清洗仪器设备等
2．与人耳能听到的声音相比，次声具有较小的（ ）
A．传播速度 B．传播能量
C．振动幅度 D．振动频率
3．地震前，地下的地层岩石运动或断裂会产生次声波。某些动物会接收到并做出反应。如图所示是几种动物发声与听觉的的频率范围，其中能提前感受到地震的动物是（ ）
A．狗 B．猫 C．蝙蝠 D．海豚
4．关于声现象的说法正确的是（ ）
A. 物体的振幅越大音调越高
B. 声音在真空中的传播速度是340m/s
C. 打雷时捂住耳朵可以防止雷声的产生
D. 地震、火山爆发等自然现象都伴随有次声波的产生
5．下列说法不正确的是（ ）
A. 在建筑方面，设计、建造大礼堂时，必须把回声现象作为重要的因素加以考虑
B. 动画片的配音常用慢录快放的方式，把成年人的声音变成了小孩的声音，这样能使声音的音调变高
C. 超声波能将一般情况下不能混合的液体混合在一起，而次声波人耳听不到，能量很小，破坏力不大
D. 广播里播放“考生开始答题”的声音是通过空气传入同学们耳朵的
6．伦敦奥运会期间，英国军方将配备一种远程声波安保设备，该设备工作时可以产生高达150分贝的声音，尖锐的声响会让人耳感到刺痛，即可用作高音喇叭，也可用作非致命性武器驱散人群。关于该设备，下列说法正确的是（ ）
A. 该设备产生的是超声波
B. 该设备产生的是次声波
C. “150分贝”是指所产生的声音的响度
D. “150分贝”是指所产生的声音的音调
7. 2019年6月17日22点55分，四川长宁发生6.0级地震。地震时会伴有次声波的产生，这种波的频率低于 Hz；一般情况下，声波在地面下岩石中的传播速度比在空气中的传播速度 。
8. 如图所示，蝙蝠发出的 碰到昆虫时会反射回来，根据回声到来的方位和时间，蝙蝠就可以确定昆虫的位置和距离，说明声音可以传递 。如图所示，扬声器发出的声音是由锥形纸盒的 产生的，在发声的扬声器前点燃一支蜡烛，可以观察到蜡烛的摇曳，这表明声音具有 。
1．【答案】D
【解析】人耳的听觉范围是20~20000Hz，人耳听不到超声和次声，故A错误。超声也是声，声音在真空中不能传播，超声在真空中也不能传播，B错误。超声与声音的传播速度是一样的，C错误。超声具有较强的破碎能力，可以用来杀菌消毒、清洗仪器设备，故D正确。
2．【答案】D
【解析】频率低于20Hz的声音叫次声，人耳听到的声音频率范围是20Hz~20000Hz，所以次声频率较小，故D正确。
3．【答案】A
【解析】因为地震产生的是次声波频率低于20Hz，而图中狗的听觉频率范围是15Hz~50000Hz。所以狗能够提前感受到地震并做出反应，故A正确。
4．【答案】D
【解析】物体的振幅越大，声音的响度越大，与音调无关，故A错误。声音在真空中不能传播，故B错误。打雷捂住耳朵是在人耳处减弱雷声，故C错误。地震、火山爆发等自然现象伴随次声波产生，故D正确。
5．【答案】C
【解析】声音遇到障碍物反射回来形成回声，而且回声过长时，干扰人们的听觉，所以在建筑方面，设计、建造大礼堂时，必须把回声现象作为重要的因素加以考虑，A正确，不符合题意。小孩的音调通常比大人的高，动画片的配音常用慢录快放的方式，改变了声音振动的频率，而频率影响到音调的高低，把成年人的声音变成了小孩的声音，这样能使声音的音调变高，故B正确，不符合题意。超声波具有能量，对物体有很强的“破碎”能力，它能将一般情况下不能混合的液体混合在一起，次声波同样具有能量，可以有很大破坏力，如地震、海啸、核爆炸等，而次声波人耳听不到，但是能量很大，破坏力很大，故C错误，符合题意。广播里播放“考生开始答题”的声音是通过空气传入同学们耳朵的，故D正确，不符合题意。
6．【答案】C
【解析】超声波和次声波都是人耳听不到的，所以人听到尖锐的声响不是超声波也不是次声波，故A、B错误。分贝是声音响度的单位，而非音调，故C正确，D错误。
7. 【答案】20；快
【解析】次声波是指低于20Hz的声波，声音的传播速度一般情况下固体最快，液体次之，空气中最慢，所以岩石中声音的速度大于空气中的传播速度。
8. 【答案】超声波；信息；振动；能量
【解析】蝙蝠的发声频率范围是1000~120000Hz，蝙蝠发出超声波进行超声导航、回声定位，进而获取昆虫的位置和距离等信息。声音是由物体的振动产生，声音可以传递能量，使蜡烛发声摇曳。

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