内容正文:
1.4 人耳听不到的声音
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【知识梳理】
一、可听声波、超声波和次声波
1、可听声波:人耳能听到的声音叫作可听声波,它的频率范围通常为20--20 000 Hz;
2、超声波:频率高于20 000 Hz的声音叫作超声波;
3、次声波:频率低于20 Hz的声音叫作次声波。
二、超声波的特点和应用
特点:方向性好、穿透能力强、易于获得较集中的声能等。
1.人们根据超声波方向性好、在水中传播距离远等特点制成声呐装置,可以发现潜艇、鱼群等水下目标,并测出它们的位置,此外,利用声呐装置还可以测绘海底的地形。
2.超声波能够成像,例如,利用B型超声波(简称B超),可观察母体内的胎儿。
3.超声波能使清洗液产生剧烈振动,具有去污作用,据此,人们制成了超声波清洗器。
4.超声波还能使塑料膜发热,从而将两张塑料膜粘合在一起。常见的超声波焊接器就是利用这一原理对塑料袋进行封口的。
三、次声波的特点和应用
1、特点:不易衰减,不易被水和空气吸收,波长更长,因此能绕开障碍物,虽然我们听不见,但它却时刻存在我们身边。
2、火箭发射、飞机飞行、车辆奔驰以及自然界中火山爆发、陨石坠落、地震、海啸、台风、雷电等都会产生次声波,次声波能够绕过障碍物传得很远,而且无孔不入,地震、核爆炸、火箭发射所产生的次声波能绕地球2--3周。
3、较强的次声波会对人体造成严重损害,使人恶心、神经错乱,甚至五脏破裂,强度更大的次声波还会对机器设备、建筑物等造成破坏。
4、应用:预报地震、台风,或为监测核爆炸提供依据。
四、声音的应用
1、传递信息:B超检查身体、回声测距与定位、人们根据蝙蝠超声导航原理制成超声雷达(声呐)。
2、传递能量:传声过程实际就是传递能量的过程,如超声波清洗器、超声波击碎人体内的结石。
【典型例题】
1、关于声波的下列说法中,正确的是( )
A.足够强的超声波才能被人听见 B.超声波比次声波传播速度快
C.人能听到的声波属于可听声 D.次声波是指频率高于20000Hz的声音
2、下列事例中利用超声波传递信息的是( )
A.用超声波电动牙刷刷牙 B.用超声波给金属工件探伤
C.用超声波清洗眼镜片 D.用超声波除去人体内的结石
3、下列事实中,应用了次声波的是( )
A.用声纳测量海底的深度 B.蝙蝠测定目标的方向和距离
C.海豚判断物体的位置和大小 D.用仪器监听海啸
4、根据如图中提供的小资料,判断以下说法正确的是( )
A. 狗可以发出超声波 B. 大象发出的都是次声波
C. 大象和狗的“发声频率”没有重叠区,所以狗的叫声大象永远听不到
D. 15Hz的声音即使振幅足够大,人耳依然是听不到
5、超声波具有____________、____________等特点,主要应用于航海探测、医疗治疗、金属探伤等方面.
6、地震是一种常见的自然灾害,地震时产生的___________(超声波/次声波)对建筑物、人的平衡器官功能的破坏性很大,使人产生恶心、晕眩、旋转感等症状,严重的会造成内脏出血破裂,危及生命.由于它的破坏性大,并且它的频率低于________Hz,人耳却无法直接听到,所以要尽量远离地震源.
7、某种昆虫靠翅的_________发声.若这种昆虫的翅膀在2s内振动了600次,人类_________听到该频率的声音.(选填“能”或“不能”)
8、次声波的特点是来源广、传播远、能够绕过障碍物传得很远.次声的声波频率很低,一般均在20Hz以下,波长却很长,传播距离也很远.它比一般的声波、光波和无线电波都要传得远.例如,频率低于1Hz的次声波,可以传到几千以至上万千米以外的地方.次声波具有极强的穿透力,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.次声波的传播速度和可闻声波相同,由于次声波频率很低.大气对其吸收甚小,当次声波传播几千千米时,其吸收还不到万分之几,所以它传播的距离较远,能传到几千米至十几万千米以外.1883年8月,南苏门答腊岛和爪哇岛之间的克拉卡托火山爆发,产生的次声波绕地球三圈,全长十多万公里,历时108小时.1961年,苏联在北极圈内新地岛进行核试验激起的次声波绕地球转了5圈.7 000Hz的声波用一张纸即可阻挡,而7Hz的次声波可以穿透十几米厚的钢筋混凝土.许多灾害性现象如火山喷发在发生前可能会辐射出次声波,因此有可能利用这些前兆现象预测灾害事件.地震或核爆炸所产生的次声波可将岸上的房屋摧毁.次声如果和周围物体发生共振,能放出相当大的能量.如图4Hz~8Hz的次声能在人的腹腔里产生共振,可使心脏出现强烈共