资源简介

人教版八年级物理上册第二章
《声的利用》学习任务单及作业设计
【学习目标】
1.了解生活中声的利用；
2.知道声可以传递信息；
3.知道声可以传递能量
【课前学习任务】
复习：
1.声音产生的原因；
2.声音的特性。
【课上学习任务】
学习任务一：
学习、了解声与信息的实例
学习任务二：
学习、了解声与能量的实例
探究声传递给物体能量的多少与声源振幅的关系
【作业设计】
1. 请你分析下列事例是利用声传递信息还是利用声传递能量。
（1）利用超声波给金属工件探伤；
（2）医生利用 B 超检查小宝宝的发育情况；
（3）通过声学仪器接收到的次声波等信息判断地震发方位和强度；
（4）利用超声波清洗眼镜。
2. 用超声测位仪向海底垂直发射声波，经过 4s 后收到回波。如果海水中声音的平均传播速度为 1500m/s，此处海水约有多深？
【参考答案】
1.（1）声传递信息；（2）声传递信息；（3）声传递信息；（4）声传递能量。
2. s=vt=1500m/s×4 s /2=3000m
【学习资源】
大开眼界——声的利用
(一)超声波的利用
超声波是一种频率高于 20000 赫兹的声波。它的方向性好，穿透能力强，易于获得较集中的声能，在水中传播距离远，可用于测距、测速、清洗、焊接、碎石、杀菌消毒等。在医学、军事、工业、农业上有很多的应用。
超声波加湿器
理论研究表明，在振幅相同的条件下，一个物体振动的能量与振动频率成正比，超声波在介质中传播时，介质质点振动的频率很高，因而能量很大。在中国北方干燥的冬季，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湿度，这就是超声波加湿器的原理。如咽喉炎、气管炎等疾病，很难利用血流使药物到达患病的部位，利用加湿器的原理，把药液雾化，让病人吸入，能够提高疗效。
超声除螨
科研人员发现，螨虫的听觉神经系统很脆弱，对特定频率的超声非常敏感，针对螨虫的这种生理特性，已有科技公司的研究人员开发出了超声波除螨仪。这种新型的除螨产品采用现代微电子技术手段，直接用特殊频率的超声作用于螨虫的听觉神经系统，使其生理系统紊乱，烦躁不安，食欲不振，最终奄奄一息逐渐死亡。采用这种原理的除螨产品不用添加任何化学药剂，无毒无二次污染，对人体和家中宠物都没有伤害，是比较理想的除螨产品。
超声除油
将黏附有油污的制件放在除油液中，并使除油过程处于一定频率的超声波场作用下的除油过程，称为超声波除油。引入超声波可以强化除油过程、缩短除油时间、提高除油质量、降低化学药品的消耗量。尤其对复杂外形零件、小型精密零件、表面有难除污物的零件及绝缘材料制成的零件有显著的除油效果，可以省去费时的手工劳动，防止零件的损伤。
超声波除油的效果与零件的形状、尺寸、表面油污性质、溶液成分、零件的放置位置等有关，因此，最佳的超声波除油工艺要通过试验确定。超声波除油所用的频率一般为 30kHz 左右。零件小时，采用高一些的频率；零件大时，采用较低的频率。超声波是直线传播的，难以达到被遮蔽的部分，因此应该使零件在除油槽内旋转或翻动，以使其表面上各个部位都能得到超声波的辐照，受到较好的除油效果。另外超声波除油溶液的浓度和温度要比相应的化学除油和电化学除油低，以免影响超声波的传播，也可减少金属材料表面的腐蚀。
（二）次声波的利用
频率小于 20Hz（赫兹）的声波叫做次声波。次声波不容易衰减，不易被水和空气吸收。而次声波的波长往往很长，因此能绕开某些大型障碍物发生衍射。某些次声波能绕地球 2 至 3 周。某些频率的次声波由于和人体器官的振动频率相近甚至相同，容易和人体器官产生共振，对人体有很强的伤害性，危险时可致人死亡。次声的应用前景十分广阔，大致有以下几个方面：
研究自然次声的特性和产生机制，预测自然灾害性事件。例如台风和海浪摩擦产生的次声波，由于它的传播速度远快于台风移动速度，人们利用一种叫“水母耳”的仪器，监测风暴发出的次声波，即可在风暴到来之前发出警报。利用类似方法，也可预报火山爆发、雷暴等自然灾害。
通过测定自然或人工产生的次声在大气中传播的特性，可探测某些大规模气象过程的性质和规律。如沙尘暴、龙卷风及大气中电磁波的扰动等。
通过测定人和其他生物的某些器官发出的微弱次声的特性，可以了解人体或其他生物相应器官的活动情况。例如人们研制出的“次声波诊疗仪”可以检查人体器官工作是否正常。
次声在军事上的应用，利用次声的强穿透性制造出能穿透坦克、装甲车的武器。次声武器，一般只伤害人员，不会造成环境污染。
科学家正在研究、监测和控制次声波，以便有效地避免它的危害，并从中获取信息来预报地震、台风，或为监测核爆炸提供依据。

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