3.3 超声与次声 学案--- 2023-2024学年物理沪科版八年级全一册

3.3　超声与次声 素养目标 1.说出可听声的频率范围。 2.说出超声的频率范围,概述超声的特点及应用。 3.复述次声的概念,说出次声的产生及其危害。 4.关注科技发展,形成STS观点和环保意识教育。 ◎重点:概述超声的特点及应用。 【预习导学】 生活中的物理 活雷达——蝙蝠 蝙蝠被称为“活雷达”,它是脊索动物门、哺乳纲下的一类动物,是唯一能够真正飞翔的哺乳动物;它除了具备一般哺乳动物的特点外,还有一系列适应飞行的形态特征。蝙蝠的视力很差,根本看不清前方的物体,但喜欢在夜间活动的蝙蝠却能在充满障碍的空间里自由自在地飞行,根本不用担心撞上障碍物。 【问题】为什么蝙蝠不用担心撞上障碍物呢?要回答这个问题我们需要掌握以下知识。 重点梳理 知识点一 超声与次声   1.可听声:大多数正常人的耳朵听觉频率范围在20~20000 Hz之间,所以把频率在 Hz之间的声音叫可听声。  2.超声:频率高于 Hz的声音。  3.次声:频率低于 Hz的声音。  ·学习小助手· 每个人的听觉频率范围并不相同,有些人可以听到次声。随着年龄的增长,听到声音的频率范围逐渐变小。各类动物的听觉范围差别较大,有些动物如蝙蝠、海豚、猫、狗等能听到超声,而大象、鲸鱼等能听到次声。 【答案】1.20~20000 2.20000 3.20 对点自测 1.某种昆虫靠翅膀的振动发声。如果这种昆虫的翅膀在2 s内振动了600次,频率是 Hz,人类 (选填“能”或“不能”)听到该频率的声音。  【答案】1.300　能 知识点二 超声的特点及应用   1.特点: 性好,几乎是沿直线传播,在碰到介质分界面时会有显著反射;很强的 能力,能穿透许多电磁波所不能穿透的物质,在一些不透明的固体中,甚至能穿透几十米的厚度,而且在液体和固体中传播时能量衰减较少;能将一般情况下不能混合的液体 在一起,说明它易集中声能,在介质中传播时,能产生巨大的作用力。  2.应用:超声雷达(声呐)、超声波诊断仪(B型)、超声波速度测定器、超声波清洗器、超声波焊接器、超声洁牙等。 【答案】1.方向　穿透　混合 对点自测 2.医院用的“B超”是利用超声波来诊断病情的,但人耳听不到它发出的声音,因为 ( ) A.声音响度太小 B.超声波不能在空气中传播 C.声音的频率低于人耳能听到的频率 D.声音的频率高于人耳能听到的频率 【答案】2.D 知识点三 次声的产生及危害   1.产生:火箭的发射、飞机的飞行、火车及汽车的奔驰、火山的 、地震、海啸、台风、雷电等,都会产生次声。  2.危害:能量很大的次声具有极大的 ,它能使机器设备破裂、飞机解体、建筑物垮塌等。在强次声环境中,人的平衡器官将 ,会使人产生恶心、晕眩、旋转感等症状,严重的会造成内脏破裂出血,危及生命。  【答案】1.爆发 2.破坏力　遭到破坏 【合作探究】 任务驱动一 探究超声 超声指纹识别是利用超声去做检测。超声具有穿透材料的能力,且随材料的不同产生大小不同的回波(超声到达不同材质表面时,被吸收、穿透与反射的程度不同)。因此,利用皮肤与空气对于声波阻抗的差异,就可以区分指纹嵴与峪(嵴指的是指纹的突起处,峪指的是指纹的凹陷处)所在的位置。超声技术所使用的超声的能量被控制在对人体无损的程度。 请根据上述材料和你学过的物理知识,回答下列问题: (1)超声传播中遇到障碍物时 (选填“会”或“不会”)有一部分被反射回来形成回声。  (2)超声指纹识别装置是利用仿生学原理制成的,它模仿的是哪种生物 。  A.蝙蝠　　B.猫　　C.狗　　D.大象 (3)超声波能够识别指纹是利用了超声 (选填“传递信息”或“具有能量”)的作用。  (4)如下图所示,这是超声指纹识别系统,发出的超声波遇到手指上的A、B、C、D、E五个位置时,测得回收信号的时间分别为0.30 s、0.16 s、0.30 s、0.14 s、0.30 s。根据时间,求出手指与手机平面的距离,就可以绘出指纹的大致形状,则该处指纹的大致形状如图中的 。  【答案】(1)会 (2)A (3)传递信息 (4)D 任务驱动二 探究次声 如图所示,这是探究声音特性的小实验: (1)改变钢尺伸出桌面的长度,用大小相同的力拨动钢尺,钢尺振动的快慢不同,听到的声音不同,钢尺伸出桌面的长度较长时,钢尺振动得较 (选填“快”或“慢”),声音较 (选填“高”或“低”)。  (2)当钢尺伸出桌面超过一定长度时,虽然用同样的力拨动钢尺,却听不到声音,这是由于此时钢尺振动的频率太 ,产生的声音为 (选填“超声”或“次声”)。  【答案】