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第三节 超声波与次声波
沪科版八年级上册
第二章 声的世界
1.能通过实例认识超声波与次声波。
2. 了解超声波在声呐、金属探伤、医学检查等方面的应用。
3. 了解次声波在监测预警等方面的作用。
本节要点
声学在生产生活及科技发展中有广泛应用
设计、建造大的厅堂或录音室时，利用声音的特性，可以使声音更为饱满动听，提高室内的音质。
情境导入
你听到过蜜蜂的声音吗？
蝴蝶的声音呢？
推进新课
试一试，你能听见频率在什么范围内的声音？
（1）多数人能够听到的频率范围约为20~20000Hz。
（2）频率高于 20 000 Hz 的声波称为超声波，简称超声；频率低于 20 Hz 的声波称为次声波，简称次声。
知识点1 超声波及其应用
人能感受到的声音频率有一定的范围。
一、人能听到声音的频率范围
【例1】春天，经常会看到蝴蝶在花丛中飞行。若蝴蝶飞行时翅膀在5s内振动了30次，则它振动的频率是________Hz，人类________（选填“能”或“不能”）听到蝴蝶飞行时发出的声音。
6
不能
二、超声波的特点和应用
人耳能听见的声音
超声波
频率高于20000Hz的声波称为超声波，简称超声。
超声波的特点：
(1)方向性好；
(2)穿透能力强；
(3)易于获得较集中的声能。
自然界中许多动物不仅能发出超声波，还能感受到超声波。
通常夜间活动的蝙蝠不会撞到障碍物，它们利用超声波进行导航
蝙蝠发出的超声波碰到墙壁等障碍物会返回，由此，它便能判断障碍物的位置并及时避开。
1. 超声波可以传递信息
图中是现代的无线电定位器——雷达，它是仿照蝙蝠的超声波定位系统制造的。
这门学科叫仿生学，即通过模仿自然界生物的特性来发明新的技术和工具。
根据回声来探测目标的方法，叫作回声定位。
倒车雷达
超声导盲杖
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声纳系统
医院利用超声波进行超声检查。让超声波进入人体，经体内不同组织交界面反射形成“像” 。
工业上使用超声探伤仪，能探测金属内部存在的缺陷，排除隐患。
2. 超声波可以传递能量
（1）超声碎石：医院用超声波击碎病人体内的结石。
（2）超声波清洗器：超声波能破坏细菌结构，从而对医疗器械和食物等进行杀菌消毒。
【例2】下列不属于超声波的应用的是（ ）
蝙蝠利用声波定位
用声呐 探测海深
倒车雷达
用听诊器检查身体
D
知识点2 次声波及其应用
一、次声波
频率低于20Hz的声波称为次声波，简称次声。
人耳能听见的声音
次声波
次声波来源广、传播远、能绕过障碍物。频率低于 1 Hz 的次声波可以传到几千千米乃至上万千米远的地方。
2022年1月15日汤加海域火山发生大规模喷发，并在大气层中激发出强烈的冲击波，我国所有次声波台阵均观测到了此次火山喷发引起的次声波。
自然界中，火山爆发、地震、海啸、风暴等都能产生次声；核爆炸、导弹发射等也能产生次声。
利用次声波的特点，进行检测预警等，例如气象预报、预测自然灾害。
二、次声波的应用
自然灾害
次声波
产生
预报
次声波监测泥石流
地震预警
三、次声波的危害
（1）能量很大的次声波具有极大的破坏力，它能使机器设备破裂、飞机解体、建筑物垮塌等。
（2）在强次声环境中，人的平衡器官的功能将遭到破坏，人会恶心、晕眩等，甚至人体内脏会破裂出血，危及生命。
某些自然灾害发生前，一些动物有与平常不一样的表现，这是因为它们能提前感知不同的声波，力图逃离危险。
分类 发声频率范围 听觉频率范围
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、人与某些动物的发声及听觉频率范围
【例3】海上发生风暴时会产生次声波，次声波在空气和海水中传播的速度比风暴移动的速度大。次声波接收处理设备就是利用这一特点提前感知并预报海上风暴，从而为渔业、航海等服务。下列说法正确的是（ ）
A. 次声波不能传递信息
B. 次声波是由物体振动产生的
C. 次声波在海水中比在空气中传播得慢
D. 次声波的频率太高，人耳听不见
B
1. 你认为很静，没有任何声音时，狗却突然表现得非常警惕，这很可能是因为（ ）
A. 狗能准确辨认声源的位置
B. 狗的发生频率范围比人的大
C. 狗的听觉频率范围比人的大
D. 同样的声音狗听起来响度大
C
2. 我们做B超检查时听不到B超探头发出的声音，这是因为B超探头发出的声音________________
_________________。
频率大于人能够
听到的声音的频率
3. 蝙蝠利用超声波的回声确定障碍物或飞虫的位置和距离。科学家根据这一原理发明了__________。利用这种技术，人们可以探知海洋的深度，获得鱼群或潜艇的信息。
声呐
4. 人们对人耳听不到的声波有如下应用：①声呐；②击碎结石；③探伤；④B超；⑤遥测核爆炸。其中，与超声波有关的是：___________；与次声波有关的是：__________。
①②③④
⑤
5. 地震时会产生次声波。有些远离地震中心的动物可以接收到次声波，并有所反应。查阅资料，了解在远离地震中心的地方能够感觉到地震的有哪些动物？
答：大象（听觉频率范围 1~20 000 Hz）、狗（听觉频率范围 15~50 000 Hz） 、
鲸、水母等。
6. 超声波在海水中的传播速度约为1 500m/s。用超声波测位仪竖直向海底发射超声波，经过 6 s 收到海底返回的声波，则该处海深是多少米？
解：由题意知，超声波由超声波测位仪发出传播至海底所用的时间：
由公式 得，该处海深：
课堂小结
超声波
次声波
来源广、传播远、能绕过障碍物
声波的应用
特点
应用
特点
应用
危害
传递信息
传递能量
方向性好、穿透能力强、易于获得较集中的声能等
监测预警
人能听到的声波频率
1.从课后习题中选取；
2.完成练习册本课时的习题。
课后作业

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