四、人耳听不到的声音（教学课件）物理苏科版2024八年级上册

第一章 声现象 物理八年级上册 •苏科版 四、人耳听不到的声音 学习目标 01 物理观念 知道超声波和次声波的概念，知道超声波和次声波能够传递信息和能量。 02 科学思维 通过对超声波和次声波在生活中应用实例的分析，知道声音能传递信息和能量。 03 科学探究 通过阅读资料，进一步了解超声波和次声波的主要特性以及与之相关的实际应用。 04 科学态度与责任 了解声学知识在现代科技中的重要作用，增强科技创新意识。 通过对次声波危害的了解，培养学生的环保意识和对自然现象的敬畏之心。 重点难点 教学重点 教学难点 1.超声波和次声波 2.超声波的主要特性和实际应用 3.次声波的主要特性和实际应用 1.理解超声波和次声波的概念及其特性与应用之间的关系。 2.区分实际例子中声音传递的是信息还是能量。 课堂导入 蝙蝠在黑夜中是如何捕食的？ 大象进行交流时，人类能听到吗？ 探究新知 1.可听声波：人耳只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20~20000Hz。 2.超声波：频率高于20000Hz的声音叫作超声波(ultrasonic wave) 3.次声波：频率低于 20 Hz的声音叫作次声波(infrasonic wave) 探究新知 人和一些动物听觉的频率范围 不同的人听觉的频率范围不完全相同。例如，有些年轻人就能听到频率低于 20Hz的声音。一般情况下，人的年龄越大，能听到的声音的频率范围越小。不同动物听觉的频率范围差别较大。 探究新知 人和一些动物听觉的频率范围 （1）图中能听到次声波的动物有哪些? （2）图中能听到超声波的动物有哪些? 狗、大象 蝙蝠、海豚、猫、狗 探究新知 超声波 1. 超声波方向性好、在水中传播距离远 回声定位、测距、测速 自然界中许多动物不仅能发出超声波还能感受到超声波。例如，通常夜间活动的蝙蝠不会撞到障碍物，它们利用超声波进行导航。蝙蝠发出的超声波碰到墙壁等障碍物会返回，由此，它便能判断障碍物的位置并及时避开。 蝙蝠回声定位 探究新知 超声波 1. 超声波方向性好、在水中传播距离远 回声定位、测距、测速 发出超声波 接收反射回来的超声波 确定位置 从发出超声波到接收到回声的总时间为t 探究新知 超声波 2.超声波穿透能力强、可以成像 诊断、探伤 B型超声诊断仪(简称B超) 超声波探伤仪 探究新知 超声波 3.超声波的能量很大，在介质中传播时能产生巨大的作用力 切削、焊接、凿孔、清洗等 超声波切割 超声波焊接 探究新知 超声波 3.超声波的能量很大，在介质中传播时能产生巨大的作用力 切削、焊接、凿孔、清洗等 超声波清洗 超声波碎石 探究新知 【学习任务一】噪声和乐音 下列设备中，不是利用超声波工作的是（　　） A． 用听诊器检查身体 B． 蝙蝠利用声波导航 C． 声波金属探伤仪 D． 潜艇上的声呐系统 A 解：A．用听诊器检查身体没有用超声波，直接利用声音传递信息，故A符合题意； BCD．蝙蝠利用声波导航，声波金属探伤仪和潜艇上的声呐系统都利用了超声波，故BCD不符合题意。故选A。 次声波 探究新知 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。 地震 台风 海啸 火山爆发 探究新知 次声波 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。 核爆炸 火箭发射 飞机飞行 列车行驶 探究新知 次声波的特点和危害 次声波在传播过程中能量衰减较慢，且不易被建筑物遮挡，因而可以传播得很远。强烈地震、火山爆发产生的次声波能绕地球传播2~3圈。 较强的次声波会对人体产生严重损害，使人恶心、神经衰弱甚至内脏破裂。强度更大的次声波还会对机器设备、建筑物等造成破坏。 次声波武器 探究新知 次声波的利用 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的特性，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。 探究新知 1.声可以传递信息，也可以传递能量。 2.声传递信息、传递能量的实例 声能传递信息 声能传递能量 回声定位 超声波清洗 测距、测速 超声波碎石 B超 超声波雾化 金属探伤仪 超声波加湿器 监测自然灾害 次声波武器 探究新知 【学习任务二】次声波 地震预警系统可以监测地震产生的地震波，并向广大民众发出了预警信息，如图。地震预警系统监测到的地震波是（   ） A．超声波 B．次声波 C．无线电 D．可听声波 B 解：A地震产生的声波是次声波，地震预警系统监测到的地震波是次声波，故B符合题意，ACD不符合题意。 故选B。 课堂小结 人耳听不到的声音 次声波 超声波 预测地震、台风、海啸等 次声波武器 超声波清洗 超声波碎石 B超 声呐 回声定位 课堂练习 1．如图所示的是东非野生动物大迁徙时的情景，一路上动物的很多活动似乎在“悄无声息”中进行，实际上它们可以用低于20Hz的 进行交流。蝙蝠是动物界的“高音冠军”，蝙蝠可以发出超声波，利用回声定位觅食，说明声音可以 。 解：[1]野生动物进行交流的“声音”频率低于20Hz，是次声波，不在人耳能够听到声音的频率范围之内，人类听不到野生动物之间的交流“声音”； [2]声音可以传递信息，也可以传递能量，蝙蝠利用回声定位觅食，说明声音可以传递信息。 次声波 传递信息 课堂练习 2．地震产生的次声波（    ） A．在空气中的传播速度比可听声更快 B．频率高于20000Hz C．不能绕过障碍物传播 D．人类耳朵无法直接听到 D 解：A．声音在同一温度下、同一介质中，传播速度相同，次声波在空气中的传播速度与可听声相同，故A不符合题意；     B．次声波的频率低于20Hz，故B不符合题意； C．次声波的声波较长，能绕过障碍物传播，故C不符合题意；     D．次声波不在人耳的听觉范围，人类耳朵无法直接听到，故D符合题意。 故选D。 课堂练习 3．如图所示，是人和蝙蝠的听觉频率范围，下列说法正确的是（    ） A．人有可能听到频率为10kHz的声波 B．人不可能听得到乙图的声波 C．200Hz的声波只要振幅足够大，蝙蝠有可能听得见 D．地震、海啸的预警中利用了频率高于20000Hz的超声波来传递信息 A 课堂练习 解：A．由图可知，人耳的听觉频率范围是20~20000Hz，所以人有可能听到频率为10kHz（10000Hz）的声波，故A正确； B．乙图的声波每毫秒振动一次，频率为 人耳的听觉频率范围是20~20000Hz，所以人能听得到乙图的声波，故B错误； C．由图可知，蝙蝠的听觉频率范围是1000~120000Hz，所以蝙蝠听不见200Hz的声波，故C错误； D．地震、海啸的预警中利用了频率低于20Hz的次声波来传递信息，故D错误。 故选A。 课堂练习 4．声在生活中有着广泛的应用。下列主要利用声音传递能量的是（　　） A．医院里的常见医疗设备“B超” B．探测鱼群所用的设备“声呐” C．中医诊病四个途径中的“闻” D．清洗眼镜的设备“超声波清洗机” 解：A．B超利用超声波反射成像，传递人体内部结构信息，属于传递信息，故A不符合题意； B．声呐通过接收反射声波探测鱼群位置，属于传递信息，故B不符合题意； C．中医“闻”是通过听声音获取病情信息，属于传递信息，故C不符合题意； D．超声波清洗机利用超声波振动能量去除污渍，属于传递能量，故D符合题意。 故选D。 D 课堂练习 5．以下跟声音有关的仪器，说法正确的是（　　） A．音叉在真空中振动不会产生声音 B．医院的B超诊断设备是利用次声波来传递信息 C．倒车雷达是利用电磁波来探测车后障碍物的 D．“公共场所不要大声说话”是要求人们说话时声音的响度要低一些 D 解：【答案】D 【详解】A．声音是由物体振动产生的，音叉在真空中振动会产生声音，但声音的传播需要介质，真空不能传声，所以在真空中我们听不到音叉振动产生的声音，而不是不产生声音，故A错误； B．医院的B超诊断设备是利用超声波来传递信息的，超声波具有方向性好、穿透能力强等特点，可用于医学检查等领域，而不是次声波，故B错误； C．倒车雷达是利用超声波来探测车后障碍物的，超声波遇到障碍物会反射回来，根据反射时间等信息可确定障碍物的位置等情况，而不是电磁波，故C错误； D．响度是指声音的强弱，“公共场所不要大声说话”，这里的“大声”指的是声音的响度大，所以是要求人们说话时声音的响度要低一些，故D正确。 故选D。 布置作业 1.基础性作业：完成课件中的课堂练习。 2.实践应用作业：在停车场，小阳注意到当爸爸把车辆倒车入位靠近墙壁时，倒车雷达会发出“嘀嘀”的蜂鸣声，同时车内屏幕上直观地显示出车尾与墙壁的距离。 (1)倒车雷达是利用 （选填“超声波”或“次声波”）测距的，同时说明声能传递 。 (2)如图所示是某一次倒车时车内屏幕上显示的信息，此时探头从发出声波到接收到回波所用的时间是多少s？（车速很小，可视为静止，声速340m/s） (3)如果在外太空使用倒车雷达，其功能会失效，请解释其中的原因。 布置作业 解：（1）[1]生活中，倒车雷达是利用超声波测距的。 [2]声音可以传递信息与能量，超声波可以测距离，说明声能传递信息。 （2）依题意得，声波传播的距离 s=2×3.4m=6.8m 由得，探头从发出声波到接收到回波所用的时间 （3）声音的传播需要介质，外太空是真空，不能传播声音，所以在外太空使用倒车雷达，其功能会失效。 谢谢聆听 谢谢聆听 $$