第三章声的世界第三节超声波与次声波 ----2025-2026学年沪科版物理八年级上学期
2025-09-11
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精品
摘要:
该初中物理课件聚焦“超声波与次声波”,系统讲解人耳听觉频率范围、超声波和次声波的定义、特点、应用及声波传递信息与能量,通过蜜蜂与蝴蝶飞过的听觉差异提问导入,从可听声自然过渡到不可听声,搭建已知到未知的学习支架。
其亮点在于融合实验探究(如烛焰跳动实验验证声波传能)、视频资源(超声波清洗等)和表格对比,以科学探究培养证据意识,科学思维构建知识体系,物理观念联系B超、次声波预警等实际应用。助力学生深化理解,教师可高效开展教学。
内容正文:
第 二 章 声 的 世 界
第三节 超声波与次声波
课堂引入
思考下面几个问题
蜜蜂从我们身边飞过时,我们能听到蜜蜂的声音吗?
蝴蝶从我们身边飞过时,我们能听到蝴蝶的声音吗?
原来,还有大量人感受不到的声波。那么,哪些是人感受不到的声波呢?它们有什么作用?下面我们将学习相关内容。
3
知识点
人的听觉频率范围
人能感受到的声音频率有一定的范围
声音 20Hz ~ 20000H z 人能够听到的
声波区域划分
可听声波:人耳能听到的声音。它的频率范围通常为 20~20 000 Hz
超声波:频率高于 20 000 Hz 的声音
次声波:频率低于 20 Hz 的声音
超声波与次声波人耳都无法听到
在空气中的传播速度为340m/s
人能感受到的声音频率有一定的范围
次声 < 20Hz 听不到
超声 > 20000Hz 听不到
声音 20Hz ~ 20000H z 人能够听到的
声
都是由物体振动产生
传播需要介质 真空不能传播
相同的条件下 超声波和次声波的传播速度是相同的
超声波的特点和应用
人耳能听见的声音
超声波
频率高于20000Hz的声波称为超声波,简称超声。
超声波的特点:
(1)方向性好;
(2)穿透能力强;
(3)易于获得较集中的声能。
自然界中许多动物不仅能发出超声波,还能感受到超声波。
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。
超声波的应用: ①方向性好---声呐。
声呐的工作原理
探测鱼群位置
声呐探测海底结构
超声波的应用:
②穿透能力强---超声波诊断仪(B超)、金属探测仪。
超声波的应用:
③易于获得较集中的声能---对医疗器械和食物等进行杀菌消毒、超声波清洗器、超声波碎石器等。
次声波及其应用
次声波
频率低于20Hz的声波称为次声波,简称次声。
人耳能听见的声音
次声波
次声波来源广、传播远、能绕过障碍物。频率低于 1 Hz 的次声波可以传到几千千米乃至上万千米远的地方。
2022年1月15日汤加海域火山发生大规模喷发,并在大气层中激发出强烈的冲击波,我国所有次声波台阵均观测到了此次火山喷发引起的次声波。
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。
利用次声波的特点,进行检测预警等,例如气象预报、预测自然灾害。
次声波的应用
自然灾害
次声波
产生
预报
次声波监测泥石流
地震预警
利用次声波的强穿透性可制造出能穿透坦克、装甲车的
武器——次声波武器
人从呱呱坠地时起,就开始利用声音来表达自己的情绪和需求。人们在优美的音乐中愉悦身心,从彼此的对话中获得信息……除了人类,动物也能利用声。例如,大象就可以用人类听不到的“声音”进行交流。你能举出其他一些例子吗?
大象发出次声波,互相交流。
蝙蝠利用超声波定位捕食
1. 声波可以传递信息
听见滚滚的雷声
鸣笛的汽车
老师上课讲授知识
(1)人类利用声音进行表达,传递信息,如老师上课,汽车大喇叭等。
(2)自然界的声音也可以传递信息。如听到滚滚雷声,就知道即将大雨来临。
(3)除了人类,动物也能够根据声音来定位 食物,发现敌害,传递信息。例如:鸟儿的叫声不仅可以建立社交联系,还能用于示警。
2. 次声波能传递信息
大自然的许多活动,如地震、火山爆发、 台风、海啸等,都伴有次声波产生。
地震预测:地震会产生次声波,通过测量次声波到达地震台的时间差,可算出震中位置
台风探测:气象站通过接受台风产生的次声波,确定台风的位置,强度,并预测台风的走向
象语:象群常发出次声波呼朋唤友,交流信息
视频讲解:倒车雷达的原理
倒车雷达
超声导盲仪
超声导盲仪及其原理
发声扬声器旁的
烛焰来回摆动
传递声的过程实际上就是传递能量的过程。
将扬声器对准烛焰,播放音乐,你看到了什么现象?这说明了什么问题?
会看到烛焰跳动。说明声波能传递能量。
【视频欣赏:跳动的火焰】
1. 实验探究:声波可以传递能量
视频讲解:超声波清洗镜片
超声波清洗
视频讲解:超声波清洗镜片
超声波雾化
声传递信息与能量
若声音能改变或引起物体变化,这说明声音传递的是能量,例如“超声碎石”。
若声音能告诉我们什么,物体本身又没发生变化,说明声音传递的是信息。如利用“B超检查身体”。
声传递信息 声传递能量
海豚交流;蝙蝠定位;声呐;B超;超声波探伤仪;倒车雷达;超声波导盲仪. 超声波洁牙;超声波击碎结石;超声波加湿器;超声波清洗钟表等精密仪器。
课堂小结
人能够听到的声音频率范围为:20Hz~20000Hz。
定义:把频率高于20000Hz的声叫超声波.
特点:方向性好、穿透能力强、易于获得较集中的声能.
应用:超声导航、声呐、超声诊断仪、清洗等.
定义:把频率低于20Hz的声波称为次声波.
特点:次声波来源广、传播远、能绕过障碍物.
应用:检测预警自然灾害等.
危害:能量很大的次声具有极大的破坏力.
声波可以传递信息和能量.
次声波
超声波与次声波
可听声
声传递信
息与能量
超声波
三、课后作业全解
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1.你认为很静,没有任何声音时,狗却突然表现得非常警惕,这很可能是因为( )。
A. 狗能准确辨认声源的位置
B. 狗的发声频率范围比人的大
C. 狗的听觉频率范围比人的大
D. 同样的声音狗听起来响度大
三、课后作业全解
因为声音频率低于20Hz或高于20000Hz的声音,人都听不到。狗的听觉频率范围比人的大,当有次声波或超声波时,狗能听到,而人却听不到。
故选C.
C
2. 我们做B超检查时听不到B超探头发出的声音,这是因为B超探头发出的声音___________。
三、课后作业全解
我们做B超检查时听不到B超探头发出的声音,这是因为B超探头发出的声音是超声波。
是超声波
3. 蝙蝠利用超声波的回声可以确定障碍物或飞虫的位置和距离。科学家根据这一原理发明了 ________________。利用这种技术,人们可以探知海洋的深度,获得鱼群或潜艇的信息。
三、课后作业全解
声呐是根据蝙蝠回声定位的原理制成的。
声呐(超声雷达)
4.人们对人耳听不到的声波有如下应用:① 声呐;② 击碎结石;③ 探伤;④ B 超;⑤ 遥测核爆炸。其中,与超声波有关的是:____________;与次声波有关的是:____________。
三、课后作业全解
超声波具有定向性好、穿透力强等特点,主要应用于:
①声呐;②击碎结石;③探伤;④B超等方面。
次声波具有绕过障碍物,伤害人体等特点,主要应用于:
⑤遥测核爆炸。
⑤
①②③④
5.地震时会产生次声波。有些远离地震中心的动物可以接收到次声波,并有所反应。查阅资料,了解在远离地震中心的地方能感觉到地震的有哪些动物。
三、课后作业全解
地震时产生的次声波频率低于20 Hz,能感觉到地震的动物的听觉频率必须低于20 Hz,由表格知,能感觉到地震的动物有:大象和狗。
6.超声波在海水中的传播速度约 1 500 m/s。用超声波测位仪竖直向海底发射超声波,经过 6 s 收到海底返回的声波。则该处海深是多少?
由公式v=s/t得
s=vt=1500 m/s×6s/2=4 500m
三、课后作业全解
1.用 B 超观察孕妇体内的胎儿,对孕妇和胎儿的健康有影响吗?
答:没有。B超所发出的超声强度较小,且超声检查时间也较短,对母亲和胎儿的健康几乎没有影响。
2. 示例:台风来临前,人们未听到什么声音却感觉到耳痛,说明了什么?
答:次声波能够传递能量。台风会发出次声波;次声波的频率低于20Hz,不在人耳的听力范围,所以听不到;声波能够传递信息和能量,使人感觉到耳痛。
三、课后作业全解
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