资源简介

3.3 超声与次声
教学目标
1.知道超声、次声的概念。
2.了解超声的特点，了解超声在现代技术中的应用。
核心素养
实践创新
1.劳动意识：通过搜集有关超声与次声的信息，资料提高收集信息，外理信息的能力。
2.技术运用：通过课堂上的交流讨论提高合作和交流能力，自主学>，探究学习的能力
教学重点
知道超声、次声的概念，知道超声在生产、生活中的应用以及声能够传递信息和能量。
教学难点
提高收集信息的能力及保持对自然和科学技术的兴趣。
教学过程
一、导入
思考交流
1、声音的产生：物体振动。人与人之间的交流由声带振动，空气传播到耳朵。
2、大象可以用人类听不到的‘声音’进行交 流？，想想为什么？
3、晚上我们常见的蝙蝠为什么不会撞到墙上？蚊子飞过人可以感知到，为什么蝴蝶飞过人不能感知？
创设情景
是不是所有的声音人耳都能听见呢？
可闻声波：人耳能听到的声波.其频率范围大致在20Hz-20000Hz之间．
超声波：频率高于20000Hz的声波．不能引起人类听觉器官的感觉．
次声波：频率低于20Hz的声波．不能引起人类听觉器官的感觉．
二、新课讲解
研究发现，声波的频率范围是很宽的，由10-10Hz.
1.什么是超声？什么是次声？
超声：频率高于20000Hz的声音；
次声：频率低于20Hz的声音。
2.声: 包括次声、人的听觉范围声音、超声。
一些动物的发声和听觉频率
从图中能获得哪些信息呢？
分析表中数据得出结论
不同的人的听觉的频率范围并不完全相同。
不同动物的听觉的频率范围差别较大。
超声、次声的特点
你知道蝙蝠是怎样判断目标的位置的吗？
蝙蝠是通过发出超声波，然后接收回声来导航的。
一些动物的听觉大大优于人类的听觉。如猫、狗和狐狸却能听到音频每秒钟高于60000次的声音，至于老鼠、蝙蝠、鲸鱼和海豚，可以发射和接收音频每秒钟超过100000次的超声波。
超声波的频率高，具有以下特点：
（a）方向性好，几乎沿直线传播；
（b）穿透能力强；
（c）在媒质中传播时能产生巨大的作用力，可以用来为硬质材料做切割、凿孔等。
次声的特点：频率低，次声波具有极强的穿透力
次声的危害:
不仅可以穿透大气、海水、土壤，而且还能穿透坚固的钢筋水泥构成的建筑物，甚至连坦克、军舰、潜艇和飞机都不在话下。
次声穿透人体时，不仅能使人产生头晕、烦燥、耳鸣、恶心、心悸、视物模糊，吞咽困难、胃痛、肝功能失调、四肢麻木，而且还可能破坏大脑神经系统，造成大脑组织的重大损伤,还可能导致死亡。
超声雾化加湿器
应用于生活:
在我国北方干燥的冬季，如果把超声波通入水罐中，剧烈的振动会使罐中的水破碎成许多小雾滴，再用小风扇把雾滴吹入室内，就可以增加室内空气的湿度。这就是超声波加湿器的原理。
应用于医学
超声波雾化器
对于咽喉炎、气管炎等疾病，药力很难达到患病的部位。利用加湿器的原理，把药液雾化，让病人吸入，能够增进疗效。
超声波清洗器
金属零件、玻璃和陶瓷制品的除垢是件麻烦事．如果在放有这些物品的清洗液中通入超声波，清洗液的剧烈振动冲击物品上的污垢，能够很快清洗干净。
超声波清洗器
超声波在制药工业的应用
　　超声波清洗技术经过众多制药企业的应用而得到广泛使用，特别是对西林瓶、口服液瓶、大输液瓶的清洗以及对丁基胶塞、天然胶塞的清洗方面，已经得到首肯。
超声波对金属的清洗
　　众所周知，金属棒材经挤压成丝后，金属丝的外部往往有一层碳化膜和油，用酸清洗或其它清洗方法，很难让污物去除（尤其整盘丝）。
超声
应用
（1）应用于生活:
超声波加湿器
在我国北方干燥的冬季,如果把超声波通入水罐中,剧烈的振动会使罐中的水破碎成许多小雾滴,再用小风扇把雾滴吹入室内,就可以增加室内空气的湿度.这就是超声波加湿器的原理.
金属零件、玻璃和陶瓷制品的除垢是件麻烦事．如果在放有这些物品的清洗液中通入超声波，清洗液的剧烈振动冲击物品上的污垢，能够很快清洗干净.
超声波消毒炉
用超声波消毒灭菌也是有效的．例如用超声波来给牛奶消毒，效果良好，而且能避免煮沸法对营养成分的破坏．
（2）应用于医学
超声波雾化器
对于咽喉炎、气管炎等疾病，药力很难达到患病的部位.利用加湿器的原理，把药液雾化，让病人吸入，能够增进疗效.
（3）应用于工业
超声波探伤仪
用超声波检测建筑有无损害.
用超声波来测量物体厚度.
水声测位仪
（4）应用于航海、渔业方面
超声波在水中传播的距离要比光波和无线电波远得多.
次声的危害和应用
⑴ 危害:
①使机器设备破裂、飞机解体、建筑物被破坏
②在强次声环境中会产生恶心、眩晕等症状，甚至会造成内脏出血破裂，危及生命。
⑵ 应用:预报海上风暴等
案例 ：
1948年初，一艘荷兰货船在通过马六甲海峡时，一场风暴过后，全船海员莫明其妙地死光；在匈牙利鲍拉得利山洞入口， 3名旅游者齐刷刷地突然倒地，停止了呼吸......
这艘货船在驶近该海峡时，恰遇上海上起了风暴。风暴与海浪摩擦，产生了次声波．次声波使人的心脏及其它内脏剧烈抖动、狂跳，以致血管破裂，最后促使死亡。
为什么次声波能致人于死呢？
原来，人体内脏固有的振动频率和次声频率相近似（0.01～20赫），倘若外来的次声频率与身体内脏的振动频率相似或相同，就会引起人体内脏的“共振”，从而使人产生头晕、烦躁、耳鸣、恶心等等一系列症状。
特别是当人的腹腔、胸腔等固有的振动频率与外来次声频率一致时，更易引起人体内脏的共振，使人体内脏受损而丧命。
超声波对人体是否也有这样的危害呢？
超声波的频率远大于人内脏的固有频率，不会“共振”。
三、总结梳理
1、人耳听到声音的频率范围：20 ～20000Hz
2、超声与次声
频率高于20000Hz的声音称为超声;
频率低于20Hz的声音称为次声.
3、超声的应用：碎石、B超、声纳定位、超声导航等.
4、次声的危害：对机械、建筑物、人体有伤害.

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