1.4 人耳听不到的声音（课件）-【上好课】2024-2025学年八年级物理上册同步精品课堂（苏科版2024）

苏科版 八年级上册 第一章 声现象 1.4 人耳听不到的声音 情景引入 1、蝴蝶飞行时，翅膀振动幅度很大，为什么我们却听不到声音？ 2、蝙蝠在黑夜中是如何捕食的？ 3、大象是怎样交流的？ 4、B超诊断仪的工作原理是什么？ 科学探究 猜想与假设 人耳听不到的声音 01 02 03 04 05 CONTENTS 次声波 声波的分类 超声波 PART ONE 声波的分类 人耳能听到一定频率范围内的声音。人耳能听到的声音叫作可听声波，它的频率范围通常为20～20000 Hz。频率高于20000 Hz的声音叫作超声波(ultrasonic wave),频率低于20 Hz的声音叫作次声波(infrasonic wave)。 超声波和次声波虽然人耳听不到，但它们同样会对人类的生活产生重要影响。 声波的分类 声波：包括次声波、可听声波、超声波。 不同的人听觉的频率范围不完全相同。一般情况下，人的年龄越大，能听到的声静的率范围越小。 不同动物听觉的频率范围差别较大，如蝙蝠、海豚等能听到超声波，而狗、大象等则能听到次声波。 人和一些动物听觉的频率范围 次声波 可听声波 超声波 1000Hz 蝙蝠 120000Hz 150Hz 海豚 150000Hz 60Hz 猫 65000Hz 20Hz 人 20000Hz 15Hz 狗 50000Hz 1Hz 大象 20000Hz 交流 在学习人和一些动物听觉的频率范围后，请同学们看着表格信息，相互交流并提问、回答？ A同学问：大象的听觉频率范围是多少？它能听到哪几种声波？ 举例 B同学回答：大象的听觉频率范围是1-20000Hz；它能听到次声波、可听声波两种声波。 议一议 视频欣赏—超声波与次声波 PART TWO 超声波 蝙蝠多在夜幕降临后活动，在黑暗中捕食飞虫。有人曾将蝙蝠的眼睛蒙住，发现它仍可以在布满纵横交错细线的空间里穿梭自如。 原来，它不是靠眼睛看清目标，而是靠发射超声波和接收反射回来的超声波进行目标定位的。 蝙蝠为什么会有如此高超的本领? 回声的概念是什么？回声到达耳朵比原声晚0.1s以上，人耳才能把回声和原声分开，距发声体至少17m。再次计算这个17m，并和现学的蝙蝠回声定位原理结合。你是否会理解的更透彻。 回忆 在人们发现蝙蝠的回声定位原理之前科学技术人员利用超声波方向性好、在水中传播距离远等特性，发明了超声波定位与测距系统、即声呐。它用于水下目标的探测、定位、跟踪、识别，以及水下导航、通信等、在海洋科学探测、海洋资源开发和海洋军事等方面也发挥了重要作用。 如图所示，舰船上的声呐向水中发射超声波，超声波遇到鱼群、潜艇、海底山峦和礁石时反射回来，经声呐系统处理，从而确定它们的位置、距离等信息。 声呐探测海深 声呐探测鱼群 在医疗领域，人们利用超声波成像技术发明了超声诊断仪。这种诊断仪通过探头发射的超声波进入人体，并从体内组织结构产生的回声中提取信息组成图像。例如，利用B型超声诊断仪(简称B超)可以观察母体内的胎儿，如图所示。 在工业领域，超声波探伤仪能利用超声波在物体中的传播、反射和衰减等物理特性，快速、精确地进行工件内部缺陷的检测、定位、评估和诊断。例如，可以用它探测铁轨内部是否存在裂纹、气孔和杂质等。 人们还利用超声波的特性发明了超声波清洗机(图1)、超声波焊接机、超声波雾化器等。有一种超声波马达(图2),它能把超声振动的形式转换为移动的形式，比传统电动机体积更小并L有低速、高精度等优点，不少数码照相机的光学镜头都采用了这项技术. 图1 超声波清洗机 图2 超声波马达 1.超声波可以用来洗涤精密的仪器。 超声波产生的振动比可闻声更加强烈，常被用来清洗物体。把需要清洗的物体放在清洗液中，超声波穿过液体并引起激烈的振动，振动把物体上的污垢敲击下来而不会损坏被洗的物体。 超声波清洗机 超声波清洗眼镜 超声波牙刷 超声波有关仪器的应用 2.利用超声波粉碎结石 外科医生常利用超声波振动除去人体内的结石。向人体内结石发射超声波，结石会被击成细小的微粒或粉末，再通过服用辅助排泄的药物，结石就可以顺畅地被排出体外。 体外超声碎结石机 超声波的特点 ①方向性好 ②传播距离远 ③穿透能力强 ④在传播时能产生巨大的作用力 超声波的应用 传递能量 传递信息 超声波清洗机、超声波焊接机、超声波雾化器、超声波马达等。 声呐（回声定位）、超声诊断仪、超声波探伤仪。 利用超声波的特点，超声波具有广泛的应用： 交流小结 PART THREE 次声波 次声波广泛存在于我们的周围。许多自然现象都会产生次声波，如狂风暴雨、电闪雷鸣、火山爆发、地震、海啸等。人为产生次声波的现象也很多，如核爆炸、火箭发射、飞机飞行和列车行驶等都会产生次声波。 次声波在传播过程中能量衰减较慢，且不易被障碍物遮挡，因而传播得很远。强烈地震、火山爆发产生的次声波，能绕地球2-3圈。 地震 台风 海啸 火山爆发 在非洲干旱炎热的草原上，一群大象慢慢地向前走，小象在母亲旁边听话地跟着。忽然，象群停住了。一些像竖起鼻子站在那儿，另一些则左顾右盼犹豫着。但是很快，它们又继续前进了，不过这次它们改变了方向。大象之间是通过什么进行交流的呢？ 大象用一种我们听不到的声在进行交流，这就是次声波。 次声弹 次声波武器 传递信息 传递能量 较强的次声波会对人体产生严重损害，使人恶心、神弱甚至内脏破裂。强度更大的次声波还会对机器设备、建筑物等造成破坏。 例如， 乘坐火车、汽车、轮船和飞机时感觉疲倦，有些人县至晕车、晕船、晕机，大风时住在十几层以上楼房中的人有恶心的感觉，等等，这都是车船行驶和大风高楼摆动产生了次声波的缘故. 次声波的危害 晕车 晕船 坐飞机感 高楼在 觉疲倦 大风中 摆动 同学们可以联系生活谈谈对以上四图的感受，如上海中心大厦安装了世界最大的阻尼器，来削减大楼的摆动。 为什么次声能给人造成危害?这些还在进一步研究中.一般认为，人体器官如心脏、头部等都有自己的固有频率，约为4～18Hz.如果次声波频率与之接近或相同，引起人的头部和心脏等器官的共振，那么轻者使人不舒服，重者甚至导致死亡. 小资料 共振能瞬间破坏一座大桥 目前，科学家正在研究、监测和控制次声波，以便有效避免它的危害，或从次声波中获取信息来预报地震、台风等。风暴生成后产生的次声波，传播速度远大于风暴移动速度，人们根据监测到的次声波，即可在风暴到来之前发出警报。人们还通过研究次声波在大气层中传播构特性，来探测某些大规模气象过程的性质和规律，预报沙尘暴，龙卷风等。 次声波的特点 ①传播过程中能量衰减较慢 ②不易被障碍物遮挡 ③破坏力强，能量大 ④传播距离远（有的能绕地球2-3圈） 次声波的应用 传递能量 传递信息 大风中高楼摆动；次声波武器等 预测自然灾害；动物（如大象）交流等 利用次声波的特点，次声波具有广泛的应用： 次声波的危害 晕船；晕车；坐飞机感觉疲倦；使人不舒服，甚至更严重。 交流小结 1.蝴蝶飞行时翅膀每秒振动5~6次，蚊子飞行时翅膀每秒振动300~600次。为什么我们凭听觉能发现飞行的蚊子，却不能发现飞行的蝴蝶? 实践与练习 根据频率的概念可知， 蝴蝶飞行振动的频率：5~6Hz（属于次声波）； 蚊子飞行振动的频率：300~600Hz（属于可听声波）； 图1-28所示是河南博物院收藏的贾湖骨笛，它器形完整，是我国目前出土的年代最早的乐器实物，被称为“中华第一笛”。 贾湖骨笛不只是中国年代最早的乐器实物，更被专家认定为世界上最早的可吹奏乐器。它不仅能够演奏传统的五声或七声调式的乐曲，而且能够演奏富含变化音的少数民族乐曲等。它的出土，改写了先秦音乐史乃至整部中国音乐史，也为我们研究中国音乐与乐器发展史提供了弥足珍贵的实物资料。 社会贾湖骨笛 图1-28 贾湖骨笛 生活•物理•社会 1 ．关于声现象，下列说法正确的是 ( ) A ．声音在真空中的传播速度是 340m/s B ．只要物体在振动，我们就一定能听到声音 C ．医生用“B 超”检查胎儿的发育情况，利用了声能传递信息 D ．我们无法接收到地震产生的超声波，是因为人耳的听觉频率范围是 20~2000Hz C 2 ．以下利用了超声波的发射来获取信息的是 ( ) . 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 B 3 ．关于超声波和次声波，下列叙说正确的是 ( ) A ．超声波在水中比空气中的速度大 B ．次声波就是没有传声介质，使人听不到的声音 C ．超声波就是速度超过 340m/s 的声音 D ．超声波可以越过一定厚度的真空向前传播 A 4 ．下列关于声现象的说法正确的是 ( ) A ．超声波在空气中的速度比次声波大 B ．次声波只要响度足够大，人就能听到 C ．超声波可以测量月地之间的距离 D ．回声的速度和原声一样 D 5 ．如图所示是一款超声导盲手杖，它可以通过发射超声波并接收反射波，探测周围 5m 内障碍物的情况，帮助盲人获得障碍物的方位、距离、大小甚至形状等信息。下列说法正确的 是 ( ) A ．超声波的频率低于 20Hz B ．该超声导盲手杖的定位原理与声呐相同 C ．人耳可以直接听到手杖发出的超声波 D ．地震、海啸等自然灾害也会产生超声波 B A ．超声波的传播需要介质 B ．“嘀嘀嘀”的警报声，就是超声波 C ．超声波在空气中的传播速度为：3×108m/s D ．警报声对正在倒车的驾驶员来说是噪声 6 ．如图所示是汽车利用超声波辅助倒车的情境，当汽车与障碍物相距较近时，汽车就会发出“嘀嘀嘀”的警报声。下列关于声波的说法中，正确的是 ( ) A 7 ．如图 1 所示是眼镜店清洗眼镜的设备，振动频率通常在 40kHZ-100kHz 之间，该设备利用 声波使清洗液发生剧烈振动达到去污作用；如图2 所示，科学研究发现，7 赫 兹的声波可以穿透十几米厚的钢筋混凝土给人造成伤害，用这种 声波制成的武器 威力巨大，可以传得很远，这种武器 （选填“能”或“不能”）在月球表面使用。 超 次 不能 8 ．地震时会产生 （选填“超声”或“次声”）波，与人耳能听到的声音相比，这种声波具有 （选填“较慢的传播速度” 、“较小的振动幅度”或“较慢的振动频率”）。由下表提 供的数据可知，在远离地震中心的区域，听觉上可能有较明显反应的动物是 。 一些动物听觉的频率范围 蝙蝠 1000~ 120000Hz 海豚 150~ 150000Hz 猫 60~65000Hz 大象 1~20000Hz 次声 较慢的振动频率 大象 课堂小结 感谢观看 THANK YOU FOR WATCHING Multimedia Cloud Transcode (cloud.baidu.com) Content Adaptive Encoding 3.0 $$