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超声与次声 学习目标:知识与技能1知道人耳听到的频率范围2知道超声的特点及超声技术在生产、生活、科技和国防等方面的应用3知道次声的一般特点和危害性过程与方法1通过学习人与动物不同的听觉范围,初步了解人与动物之间的关系2学会运用物理知识为人类的生产和生活服务情感态度与价值观1通过学习超声的利用,进一步激发学生学习物理知识的兴趣2通过了解次声的危害,初步感受和认识人与自然环境之间的和谐关系重点:超声的利用与次声的危害难点:超声在现代科技中的应用新课引入蝙蝠在夜里飞行,还能捕捉飞蛾和蚊子;而且无论怎么飞,从来没见过它跟什么东西相撞,即使一根极细的电线,它也能灵巧地避开难道它的眼睛特别敏锐,能在漆黑的夜里看清楚所有的东西吗?它们的这些“绝技”靠的是什么呢?【要点梳理】+知识点一、超声1.超声:通常把频率高于20000Hz的声音称为超声。2.特点及其应用超声波的波长比可闻声波的波长短得多,它基本上是沿直线传播,方向性好,抗干扰性强;频率很高,能量很大,穿透能力很强。声呐超声波在水中传播的距离要比光波和无线电波远得多,而且方向性好,抗干扰能力强,声呐就是利用超声波的这种特性制成的。这种装置既能发出短促的超声波脉冲,又能接收被潜艇、鱼群或海底反射回来的超声波,根据反射波滞后的时间和波速,就可以确定潜艇、鱼群的位置或海水的深度。超声波探伤仪超声波的穿透能力很强,能透过几米厚的金属。利用超声波的穿透能力和反射情况,可以制成超声波探伤仪,用来探查金属内部的缺陷。超声加湿器超声波在液体中传播时,可使液体内部产生相当大的液压冲击。利用超声波可以把普通水“打碎”成直径仅为几微米的小水珠,变成雾气喷散房间的空气中,增大房间中空气的湿度。B超“B超”是“超声波B型显示切面成像方法”的简称。它是利用超声波的反射,来探查人体内部的各种器官、组织有无异常,还可以确定肿瘤的有无、位置和大小等等。除了以上所述之外,超声波还有很多用途。利用超声波把药物击碎成微粒和空气混合成“药雾”,病人吸入后,可以治疗肺部疾病。超声波消毒灭菌也是很有效的。低于20Hz的声音,人能否听到?知识点二、次声1.次声:通常把频率低于20Hz的声音叫做次声2.来源:自然界中火山爆发、地震、风暴等都能产生次声;核发爆炸、导弹发射等也能产生次声3.特点及其危害:能量很高的次声具有极大的破坏力,可使机器设备破裂、飞机解体、建筑物破坏、人体器官及功能破坏等4.次声的利用:(1)利用动物可以接受次声波的特点预测风暴和地震。(2)利用深水爆炸产生的次声进行海难求救,利用定点爆破产生的次声调查和勘探地下矿藏资源与地层结构。【典型例题】类型一、超声例1.以下利用了超声波的反射来获取信息的是()。A.大象的“声音”交流B.蝙蝠的“回声”定位C.外科医生对结石病人的“超声”排石D.站在天坛中央说话,会感到声音特别洪亮【解析】大象交流用的“语言”属于次声波,所以排除A;蝙蝠在飞行时会发出超声波,这些声波碰到墙壁或昆虫时会反射回来,根据回声到来的方位和时间,蝙蝠就可以确定目标的位置、距离甚至物体的种类,所以B选项正确;外科医生利用超声振动除去人体内的结石,属于声波能传递能量,所以C不正确;人站在天坛中说话,发出的声音频率在人的听觉范围内,不属于超声波,所以D选项也可以排除。【答案】B类型二、次声例2. 下列关于次声波的说法中正确的是()A人耳听不到的声波都是次声波B次声波在传播时能量损失小,能传播得极远C次声波给人类带来的只有危害D我们听不到次声波的原因是,它的响度太小解析:人除了听不到次声波以外,也听不到频率高于20 000 Hz的超声波;次声波的频率低、波长大,在传播时能量损失小,能传播得极远,地球上任何一个地方的核爆炸产生的次声波都能被监测到;我们可以根据许多灾害性的自然现象发生之前发出的次声波,来预测自然灾害事件,所以,我们也可以利用次声波;我们听不到次声波,其原因是它的频率不在我们人类听觉范围内。【答案】B例3.下列自然现象中不会产生次声的是( )A火山爆发B地震C漫天飞雪D风暴频率低于20Hz的声波是次声波,其具有很强的破坏性,人耳听不到 【解析】 火山喷发、地震和风爆都可以发出频率比较低的声音,属于次声波;而漫天飞雪属于机械运动,不会产生次声波; 故选C【答案】C达标检测1、超声波具有定向性好、 、等特点,可用于测距、 、 、 等。2、蝙蝠靠接收自己发出 的回声,在黑夜中飞行和捕食。人们利用声波的 来测量海洋的深度。3、2020年12月26日,南亚、东南亚海域发生强烈地震,引发了罕见的大海啸,夺走了很多人的生命,后来人们在清理现场时很少发现有猫、狗、老鼠等动物的尸体,人们猜测可能是地震时产生的 声波,动物可以听到,而人听不到。4、人的手臂不停地上下振动能形成 声波,人耳 (能、不能)听到这种声音。5、人耳能听到到的声波频率范围通常在 ,监测与控制 波有助于减少它的危害,并可以用来预报地震、台风。6、安静的傍晚,狗竖起耳朵在警觉地谛听.这是由于( )A狗听到很远处的人们手机的对话 B狗听到火星发出的声音C狗听到人耳所不能觉察的某些高频率的声音 D狗听到无线电波7、生活在海边的渔民经常看见这样的情景:风和日丽,平静的海面上出现一把一把小小的“降落伞”水母,它们在近海处悠闲自得地升降、漂游。忽然水母像受到什么命令似的,纷纷离开海岸,游向大海。不一会儿,狂风呼啸,波涛汹涌,风暴来临了就划线部分,以下解释合理的是( )A、水母接收到了次声波 B、水母接收到了电磁波C、水母感受到了温度的突然变化 D、水母感受到了地磁场的变化8、昆虫飞行时翅膀都要振动,蝴蝶每秒振翅56次,蜜蜂每秒振翅300400次,当它们都从你身后飞过时,凭你的听觉( )A.能感到蝴蝶从你身后飞过B.能感到蜜蜂从你身后飞过C.都能感到它们从你身后飞过D.都不能感到它们从你身后飞过9、超声波具有广泛的应用,下列事例中不属于运用超声波的是( )A.B超成像 B.声呐测C.一种速度测定器 D分贝仪10、下列那句话不正确 ( )A火箭发射、飞机飞行、火车及汽车的奔驰能形成次声波B火山爆发、陨石坠落、地震、海啸、台风、雷电能形成次声波C次声波的频率低对人体有伤害作用D次声波可以传得很远,强烈的次声波能绕地球23圈,但不容易绕过障碍物。11、下列关于声音的说法中不正确的是( )A 俗话说“隔墙有耳”,说明固体也能传声B“震耳欲聋”主要说明声音的音调高C“闻其声而知其人”主要是根据声音的音色来判断的D 用超声波清洗钟表等精密仪器,说明声波能传递能量
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