内容正文:
第三节 超声与次声
素养目标
1. 知道高于20 000 Hz的声音是超声,低于20 Hz的声音属于次声。超声波和次声波都能传递信息和能量。(物理观念)
2. 通过查阅资料收集信息,了解生活中声音的利用方面的知识。(科学思维)
3. 通过对超声波和次声波的特点的研究,了解超声和次声的应用与危害。(科学探究)
4. 了解超声和次声在现代技术中的应用,进一步增强对科学的兴趣。(科学态度与责任)
一、超声与次声
1. 正常人能够听到的声音频率范围是 20 Hz 至 20 000 Hz 。
2. 通常把频率高于 20 000 Hz 的声音称为超声,频率低于 20 Hz 的声音称为次声。
二、超声的应用
3. 超声有很强的 穿透 能力, 超声诊断仪 可用来检查、治疗人体疾病; 超声金属探伤仪 能探测金属内部存在的缺陷。
4. 超声对物体具有很强的破碎能力,能将一般情况下不能混合的液体混合在一起,还能破坏细菌结构,对医疗器械进行 杀菌消毒 。
三、次声及其危害
5. 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。
6. 能量很大的次声具有很大的破坏力,能使机械设备 破裂 、飞机解体、建筑物垮塌等。在强次声环境中,人将受到非常严重的伤害,甚至危及生命。
【判一判】
1. 超声波可以在真空中传播。 ( × )
2. 次声波只有危害没有一点利用价值。 ( × )
超声波的应用
小明的眼镜坏了,他到眼镜店去维修眼镜,眼镜修好了,工作人员说:“你的眼镜太脏了,我给你洗一下吧。”于是把眼镜放到一个装有水的小盒里,打开开关,只看到里面的水微微晃动,一会儿眼镜就洗好了。工作人员告诉他这是超声波清洗仪。针对以上情境回答下列问题。
用超声波清洗眼镜利用了超声波的哪个特点?
答案:利用了超声波破碎能力强的特点。
举例说明超声波有哪些应用?
答案:超声波可以传递信息,比如:回声定位、汽车倒车雷达、测速仪、声呐、B超等。
超声波还可以传递能量,比如:超声波清洗仪、体外碎石机等。
下列实例中,主要利用超声波传递信息的是( C )
A. 用超声波清洗精细器件
B. 用超声波加工高硬度工件
C. 给病人做“B超”检查
D. 用超声波排除人体内的结石
超声波具有的能量大,方向性好,具有很强的反射、穿透和破碎能力。通过超声波获取信息,这是利用了超声波传递信息。用超声波清洗物体等,这是利用超声波传递能量。
1. 医用的“B超”机利用超声波来诊断病情,但人耳听不到它的声音,这是因为( B )
A. 超声波的传播速度太慢
B. 超声波的频率太高,人耳不能察觉到
C. 超声波的响度太小
D. 超声波的频率低于人耳能听到的频率范围
解析:超声波是振动频率大于20 000 Hz的声音,这是人耳听不到的声音。
2. 倒车雷达利用 超声波 (选填“超声波”或“次声波”)探测障碍物帮助司机倒车,这说明声音可以传递 信息 (选填“信息”或“能量”)。
次声波
如图所示是某地区地震前街头发生的一幕场景,密密麻麻的青蛙占领了城市的道路。另外,地震前夕,蛇、鸡、狗等一些动物都会有反常的举动。请根据本节所学知识,回答下列问题。
为什么地震前夕,很多动物会有反常的举动?
答案:这是因为有些动物会接收到地震产生的次声波,为了脱离危险所以会离开自己的巢穴到安全的地方去。
次声波有哪些应用?
答案:次声波可以用来预报火山爆发、地震、风暴等。
生活在海边的渔民经常会看到这样的情景: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,风暴便来临了。就划线部分,以下解释合理的是( A )
A. 水母接收到了次声波
B. 水母接收到了大海的召唤
C. 水母感受到了温度的突然变化
D. 水母感受到了空气的流动加快
风暴来临时会产生次声波,人耳不能听到,但水母能接收到,所以会离开海岸,游向大海。
3. 有些动物比人能提前感觉到地震,是因为地震时伴有 次 声波产生,这种声波 不能 (选填“能”或“不能”)在真空中传播;强烈的地震能引发雪崩,是因为声音能 传递能量 ,导致雪层滑动发生雪崩。
解析:地震等自然灾害发生时伴有次声波,声音不能在真空中传播,声音可以传递能量。
4. 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、预报海上风暴,从而为渔业、航海等服务。下列说法正确的是( D )
A. 次声波不能传递信息
B. 次声波在海水中比空气中传播得慢
C. 次声波的频率太高,人耳听不见
D. 次声波是由物体振动产生的
解析:次声波属于声音,它是振动频率低于20 Hz的声音