第3节 超声波与次声波（导学案）物理新教材沪科版八年级全一册

第3节 超声波与次声波 【学习目标】 1.了解超声波和次声波。 2.知道超声波和次声波在生活中的应用。 【学习重点】 超声波和次声波的特点及应用。 【学习难点】 声波在现代技术中的应用。 【合作探究】 自主学习（一）　超声波及应用 任务清单：阅读教材P48--49的内容，思考完成下列问题： （时间：5分钟；要求：用红笔圈画重点语句。） （1）超声波是指声音频率高于　　　　的声波。 （2）超声波具有　　　　、　　　　、　　　　的特点。 （3）蝙蝠利用　　　　导航，人们利用该现象制成声呐。 （4）说出一些利用超声波的例子：　　　　、　　　　、　　　　等。 【答案】（1）20000Hz；（2）方向性好、穿透能力强、易于获得较集中的声能； （3）超声波。（4）声呐、超声波诊断仪（B超）、金属探测仪、超声波清洗器、超声波碎石器等。 【解析】略。 2.小组内互相批改，找出正确答案。然后进行释疑环节： 探究新知　超声波及应用 1.超声波： （1）定义：人们把频率高于20000Hz的声波称为超声波。 （2）人耳的听觉频率范围：20---20000Hz。 图5 小测试：你能听到多少赫兹的声音？ （3）声呐（超声波导航）： ①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，这是因为它们可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。人们据此现象，制成了声呐。 ②声呐的作用：用声呐可探测海底深度、海中暗礁，还可探测鱼群、潜艇的位置等。现在，有些倒车雷达、盲杖等都利用了声呐。 （4）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。 （5）超声波的应用： ①方向性好---声呐。 ②穿透能力强---超声波诊断仪（B超）、金属探测仪。 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。 声呐 倒车雷达 超声波加湿器 小试牛刀 1．如图所示，在蜿蜒的铁路线上，“铁轨医生”用探伤仪给铁轨做“B超”，这是利用声可以传递________，探伤仪发出的超声波不能被人耳听见，原因是超声波的________太高． 【答案】信息、频率。 【解析】[1]探伤仪是利用超声波能够传递信息工作的； [2]超声波的频率高于人耳可听声的频率，所以人听不到。 2．小明家购置了一台超声波洗碗机，餐具放进洗碗机水槽中，超声波穿过水，对餐具内外表面、狭缝等部位进行有效清洗，洗碗机发出的超声波（　　） A．是由物体振动产生的 B．只能在水中传播 C．传播速度是 D．不能传递能量 【答案】A 【解析】略。 3.如图所示，倒车雷达发出的响声越急促，提示司机汽车离障碍物越近。倒车雷达是利用 （选填“超声波”或“次声波”）来传递 的。 【答案】超声波 信息。 【解析】汽车的倒车雷达是利用超声波能够传递信息来避开障碍物的。 自主学习（二）　次声波及应用 任务清单：阅读教材P49的内容，思考完成下列问题： （时间：5分钟；要求：用红笔圈画重点语句。） （1）次声波是指声音频率高于　　　　的声波。 （2）次声波具有　　　　、　　　　、　　　　的特点。 （3）说说次声波有哪些危害？ （4）说出次声波有哪些应用？ 【答案】（1）20Hz； （2）传播距离远、容易绕过障碍物、无孔不入。 （3）见释疑环节。 （4） 预测台风、地震、海啸等自然灾害。 【解析】略。 2.小组内互相批改，找出正确答案。然后进行释疑环节： 探究新知、次声波 1.次声波：把频率低于 的声叫次声波，因为低于人类听觉的下限。 2.次声波的特点： ①传播距离远。 ②容易绕过障碍物。 ③无孔不入。 3.次声波的来源： ①自然界：海上风暴、火山爆发、陨石落地、海啸、电闪雷鸣、水中漩涡、空中湍流、龙卷风、磁暴、极光、地震等； ②人类活动：核爆炸、导弹飞行、火炮发射、轮船航行、汽车争驰、高楼和大桥摇晃，甚至像鼓风机、搅拌机、扩音喇叭等在发声的同时也都能产生次声波。 4.次声波的应用： 预测台风、地震、海啸等自然灾害。 小试牛刀 1．强地震产生的次声波会对人体造成严重损害，使人恶心、神经错乱。与人耳能听到的声音相比，次声波具有较小的（　　） A．传播速度 B．振动频率 C．振动幅度 D．传播能量 【答案】B。 【解析】人耳能听到的声音的频率范围是20～20000Hz，低于20Hz的叫次声波，高于20000Hz叫超声波。 A．超声波、次声波在同种介质中传播速度相同，故A不符合题意； B．次声波振动频率低于20Hz，人耳无法听到，故B符合题意； C．声音的振动幅度决定了声音的响度，与频率无关，故C不符合题意； D．超声波、可听声波、次声波都可以传播能量，故D不符合题意。 故选B。 【当堂检测】 1．地震观测站是利用______（选填“超声波”或“次声波”）接收器来测定何时何地发生了几级地震的。 如图所示的是声波生命探测仪，依靠声波振动来识别被困者发出的声音的位置，从而帮助实施救援。声波生命探测仪利用了声音能够传递 ______（选填“信息”或“能量”）。 【答案】次声波；信息。 【解析】发生地震时，会伴随次声波产生，地震观测站是利用次声波接收器来测定何时何地发生了几级地震的。 声音不仅能传递信息，也能传递能量。声波生命探测仪依靠声波振动来识别被困者发出的声音的位置信息，从而帮助实施救援，是利用了声音能够传递信息。 2．有一种电动牙刷，它能发出超声波，直达牙刷棕毛刷不到的地方，这样刷牙既干净又舒服。关于电动牙刷，正确的说法是（　　）    A．刷牙时，人听不到超声波，是因为超声波不能在空气中传播 B．超声波的音调很低，所以人听不到 C．超声波的声速大于340m/s D．超声波能传递能量 【答案】D 【解析】A．超声波指的是频率大于20000Hz的声波，声波可以在空气中才传播，故A错误； B．超声波指的是频率大于20000Hz的声波，超过了人耳的听觉频率范围，所以听不到，频率越高，音调就越高，故B错误； C．不论是超声波还是次声波都是由发声体的振动产生的，超声波、次声波也是声音，声音在15℃的空气中传播速度是340m/s，故C错误； D．超声波能传递能量，电动牙刷利用超声波除去人牙齿上的污垢，故D正确。 故选D。 3．下列哪个事例是利用声音传递能量 A．利用超声波给金属探伤 B．利用B超检查患者的病变 C．汽车上安装倒车雷达帮助司机停车 D．利用超声波排除人体内的结石 【答案】D 【解析】A. 用超声波探伤仪检测工件是否完好，是用声音来传递信息的，故A错误；B. 利用B超检查患者的病变，是利用了声波传递信息，故B错误；C. 汽车上安装倒车雷达帮助司机停车，是利用了声波传递信息，故C错误；D. 医生用“超声”排石，是利用了声音能够传递能量的特点，故D正确．故选D. 4．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．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．警报声可以传递能量 【答案】A 【解析】A．声音的传播需要介质，超声波属于声波，因此超声波的传播需要介质，故A正确； B．人类听不到超声波，故“嘀嘀嘀”的警报声不是超声波，故B错误； C．超声波在空气中的传播速度是340m/s，故C错误； D．警报声对正在倒车的驾驶员来说是传递信息，故D错误。 故选A。 5．随着超声波指纹识别技术的出现，指纹识别手机越来越普及。下列对超声波的分析错误的是（　　） A．速度比普通声波快，解锁时间短 B．频率超过20000Hz，人类听不到 C．有较强的穿透能力，能够穿透屏幕 D．能够传递信息，分析比对指纹 【答案】A 【解析】A．各种声音在相同介质中传播速度相同，故A错误，符合题意； B．人类的听觉范围是20Hz~20000Hz，频率超过20000Hz的声音称为超声波，人类听不到，故B正确，不符合题意； C．超声波的频率高，穿透能力很强，故C正确，不符合题意； D．声音能够传递信息，也能够传递能量，所以超声波能够传递信息，分析比对指纹，故D正确，不符合题意。 故选A。 6．图为094型核潜艇，它是我国国防力量的重要组成部分。它在水下航行时是通过声呐系统发出的超声波感知附近海域的情况。下列说法正确的是（　　） A．超声波不是由物体的振动产生 B．超声波的传播不需要介质 C．感知附近海域情况是利用超声波传递信息 D．潜艇上的舰员能够听见超声波 【答案】C 【解析】A．声音是由物体振动产生的，超声波也是由物体的振动产生，故A错误； B．声音的传播都需要介质，超声波也是声波，它的传播也需要介质，故B错误； C．感知附近海域情况是利用声呐系统发出的超声波在传递信息，故C正确； D．超声波是振动频率大于20000Hz的声音，超出了人的感知范围，潜艇上的舰员不能够听见，故D错误。 故选C。 7．2024年5月，20多部小戏小剧优秀作品在人民广场轮番上演，唱“红”了时代新旋律。关于戏剧演出，下列判断正确的是（　　） A．演员的歌声是由空气振动产生的 B．现场观众听到的歌声是空气传来的 C．女高音演员清脆的歌声的音调低 D．男中音演员高亢的歌声是超声波 【答案】B 【解析】A．演员的歌声是由声带振动产生的，故A错误； B．声音的传播需要介质，现场观众听到的歌声是空气传播，故B正确； C．女高音演员发出的清脆的歌声，其音调高，故C错误； D．男中音演员高亢的歌声能被人耳听到，属于20Hz到20000Hz之间的声波，不属于超声波，故D错误。 故选B。 8．关于声现象，下列说法正确的是（　　） A．在公共场所交谈要轻声，是指要控制声音的音调 B．弹奏吉他时按压弦的不同位置，是为了改变声音的响度 C．人们能辨别不同乐器发出的声音，是因为它们的音色不同 D．用超声波清洗精密机械，是利用声波传递信息 【答案】C 【解析】A．在公共场所交谈要轻声，是减小声音的振幅，是指要控制声音的响度，故A错误； B．弹奏吉他时按压弦的不同位置，则弦振动的频率不同，是为了改变声音的音调，故B错误； C．不同的乐器其音色不同，故人们能辨别不同乐器发出的声音，是因为它们的音色不同，故C正确； D．超声波既可以传递信息又可传递信息，当用超声波清洗精密机械时，是利用了声波传递能量，故D错误。 故选C。 9. 关于声的应用，下列说法不正确的是（　　） A．声波能够传递能量，外科医生利用超声波振动击碎人体内结石 B．超声波和次声波已被广泛应用，是因为它们不会对人体造成损害 C．利用台风产生的次声波判断台风的风向和位置，使航船及早躲到安全区 D．中医诊病通过“望、闻、问、切”四个途径，其中“闻”是利用声音获得身体各方面的信息的 【答案】B。 【解析】A．外科医生利用超声波振动击碎人体内结石，说明声波能传递能量，故A正确，不符合题意； B．任何事物都有有利的一面和有害的一面，超声波和次声波虽然已被广泛应用，但是它们也会对人体造成损害，故B不正确，符合题意； C．利用次声波可以对地震和台风等自然灾害作出预报，并能判断台风的风向和位置，故C正确，不符合题意； D．中医中的“望、闻、问、切”四步诊法中，望，指观气色；闻，指听声息；问，指询问症状；切，指摸脉象；故其中的“闻”是据声音传递信息的典型应用，故D正确，不符合题意。 故选B。 【学后反思】 说说你在本节课中： （1）收获有哪些？ （2）需要改进的地方有哪些？ 1 / 1 学科网（北京）股份有限公司 $ 第3节 超声波与次声波 【学习目标】 1.了解超声波和次声波。 2.知道超声波和次声波在生活中的应用。 【学习重点】 超声波和次声波的特点及应用。 【学习难点】 声波在现代技术中的应用。 【合作探究】 自主学习（一）　超声波及应用 任务清单：阅读教材P48--49的内容，思考完成下列问题： （时间：5分钟；要求：用红笔圈画重点语句。） （1）超声波是指声音频率高于　　　　的声波。 （2）超声波具有　　　　、　　　　、　　　　的特点。 （3）蝙蝠利用　　　　导航，人们利用该现象制成声呐。 （4）说出一些利用超声波的例子：　　　　、　　　　、　　　　等。 2.小组内互相批改，找出正确答案。然后进行释疑环节： 探究新知　超声波及应用 1.超声波： （1）定义：人们把频率高于 的声波称为超声波。 （2）人耳的听觉频率范围：20---20000Hz。 图5 小测试：你能听到多少赫兹的声音？ （3）声呐（超声波导航）： ①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，这是因为它们可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。人们据此现象，制成了声呐。 ②声呐的作用：用声呐可探测海底深度、海中暗礁，还可探测鱼群、潜艇的位置等。现在，有些倒车雷达、盲杖等都利用了声呐。 （4）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。 （5）超声波的应用： ①方向性好---声呐。 ②穿透能力强---超声波诊断仪（B超）、金属探测仪。 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。 声呐 倒车雷达 超声波加湿器 小试牛刀 1．如图所示，在蜿蜒的铁路线上，“铁轨医生”用探伤仪给铁轨做“B超”，这是利用声可以传递________，探伤仪发出的超声波不能被人耳听见，原因是超声波的________太高． 2．小明家购置了一台超声波洗碗机，餐具放进洗碗机水槽中，超声波穿过水，对餐具内外表面、狭缝等部位进行有效清洗，洗碗机发出的超声波（　　） A．是由物体振动产生的 B．只能在水中传播 C．传播速度是 D．不能传递能量 3.如图所示，倒车雷达发出的响声越急促，提示司机汽车离障碍物越近。倒车雷达是利用 （选填“超声波”或“次声波”）来传递 的。 自主学习（二）　次声波及应用 任务清单：阅读教材P49的内容，思考完成下列问题： （时间：5分钟；要求：用红笔圈画重点语句。） （1）次声波是指声音频率高于　　　　的声波。 （2）次声波具有　　　　、　　　　、　　　　的特点。 （3）说说次声波有哪些危害？ （4）说出次声波有哪些应用？ 2.小组内互相批改，找出正确答案。然后进行释疑环节： 探究新知、次声波 1.次声波：把频率低于 的声叫次声波，因为低于人类听觉的下限。 2.次声波的特点： ①传播距离远。 ②容易绕过障碍物。 ③无孔不入。 3.次声波的来源： ①自然界：海上风暴、火山爆发、陨石落地、海啸、电闪雷鸣、水中漩涡、空中湍流、龙卷风、磁暴、极光、地震等； ②人类活动：核爆炸、导弹飞行、火炮发射、轮船航行、汽车争驰、高楼和大桥摇晃，甚至像鼓风机、搅拌机、扩音喇叭等在发声的同时也都能产生次声波。 4.次声波的应用： 预测台风、地震、海啸等自然灾害。 小试牛刀 1．强地震产生的次声波会对人体造成严重损害，使人恶心、神经错乱。与人耳能听到的声音相比，次声波具有较小的（　　） A．传播速度 B．振动频率 C．振动幅度 D．传播能量 【当堂检测】 1．地震观测站是利用______（选填“超声波”或“次声波”）接收器来测定何时何地发生了几级地震的。 如图所示的是声波生命探测仪，依靠声波振动来识别被困者发出的声音的位置，从而帮助实施救援。声波生命探测仪利用了声音能够传递 ______（选填“信息”或“能量”）。 2．有一种电动牙刷，它能发出超声波，直达牙刷棕毛刷不到的地方，这样刷牙既干净又舒服。关于电动牙刷，正确的说法是（　　）    A．刷牙时，人听不到超声波，是因为超声波不能在空气中传播 B．超声波的音调很低，所以人听不到 C．超声波的声速大于340m/s D．超声波能传递能量 3．下列哪个事例是利用声音传递能量 A．利用超声波给金属探伤 B．利用B超检查患者的病变 C．汽车上安装倒车雷达帮助司机停车 D．利用超声波排除人体内的结石 4．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．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．警报声可以传递能量 5．随着超声波指纹识别技术的出现，指纹识别手机越来越普及。下列对超声波的分析错误的是（　　） A．速度比普通声波快，解锁时间短 B．频率超过20000Hz，人类听不到 C．有较强的穿透能力，能够穿透屏幕 D．能够传递信息，分析比对指纹 6．图为094型核潜艇，它是我国国防力量的重要组成部分。它在水下航行时是通过声呐系统发出的超声波感知附近海域的情况。下列说法正确的是（　　） A．超声波不是由物体的振动产生 B．超声波的传播不需要介质 C．感知附近海域情况是利用超声波传递信息 D．潜艇上的舰员能够听见超声波 7．2024年5月，20多部小戏小剧优秀作品在人民广场轮番上演，唱“红”了时代新旋律。关于戏剧演出，下列判断正确的是（　　） A．演员的歌声是由空气振动产生的 B．现场观众听到的歌声是空气传来的 C．女高音演员清脆的歌声的音调低 D．男中音演员高亢的歌声是超声波 8．关于声现象，下列说法正确的是（　　） A．在公共场所交谈要轻声，是指要控制声音的音调 B．弹奏吉他时按压弦的不同位置，是为了改变声音的响度 C．人们能辨别不同乐器发出的声音，是因为它们的音色不同 D．用超声波清洗精密机械，是利用声波传递信息 9. 关于声的应用，下列说法不正确的是（　　） A．声波能够传递能量，外科医生利用超声波振动击碎人体内结石 B．超声波和次声波已被广泛应用，是因为它们不会对人体造成损害 C．利用台风产生的次声波判断台风的风向和位置，使航船及早躲到安全区 D．中医诊病通过“望、闻、问、切”四个途径，其中“闻”是利用声音获得身体各方面的信息的 【学后反思】 说说你在本节课中： （1）收获有哪些？ （2）需要改进的地方有哪些？ 1 / 1 学科网（北京）股份有限公司 $