内容正文:
第一章 声现象
第4节
人耳听不到的声音
物理苏科版新课标八年级上册
学习目标
1. 知道可听声波、超声波、次声波是根据声波频率划分的,以及它们对应的频率范围
2.了解声学技术及其在生产生活和科学研究等方面的应用。
重点
3.体会科学、技术、社会与环境的紧密联系,感受自然界声现象的奇妙。
重难点
新课引入
你知道大象之间如何交流的吗,人耳能否听到大象间的交流吗?
不可听声波
可听声波
声波
超声波
次声波
20~20000Hz
大于20000Hz
小于20Hz
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
读一读
人和一些动物听觉的频率范围
科学探究
读一读
人和一些动物听觉的频率范围
(1)一般情况下,人的听觉频率范围随着年龄的增大而 (增大/减小/不变).
(2)能够听到超声波的动物有 等,而 等则能听到次声波.
减小
蝙蝠、海豚、狗
大象、狗
练习
科学探究
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。利用了声传递信息。
胎儿的B超图像
2.超声诊断仪(B超)
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。利用了声传递信息。
探测铁轨
3.超声探伤仪
由超声波发生器发出的高频振荡信号,通过换能器转换成机械振动,振动传播到清洗液中,形成微小的气泡。这些气泡在液体中迅速扩大和收缩,产生高强度的压力波,将附着在物品表面的污垢和杂质分离。利用了声传递能量。
清洗眼镜
4.超声清洗机
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,
并具有低速、高精度等优点。不少数码照相机的光学镜头利用了这项技术。
5.超声马达
二、声音的利用
(二)次声波
3.危害:
较强的次声波会对人体、机器设备、建筑物等造成破坏。
预报地震、台风、沙尘暴、龙卷风等自然灾害,监测核爆炸.
4.利用:
科学探究
活动
4.2
测量人耳听觉频率范围
⑤适当声源距离.
音频发声器
人耳能够听到声音的条件
练习
①健康的听觉系统;
②足够的响度;
③可听声频率范围;
④传播介质;
科学探究
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。
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。
2.超声手术刀通过超声发射器,从不同方向向身体内的病变组织发射多束超声波,利用能量准确“烧死“病变组织,以下超声波的特点与该手术刀的治疗功能无关的是( )
A.方向性好 B.遇物发射 C.穿透能力强 D.能量集中
B
1
2
3
4
5
6
7
8
9
当堂评价
3.海上发声风暴会产生次声波,利用次声波可以预报海上风暴。下列说法中正确的是( )
A.次声波不能传递信息
B.次声波在海水中传播的速度比超声波快
C.次声波是由物体振动产生的
D.次声波的频率太高,人耳听不见
C
1
2
3
4
5
6
7
8
9
当堂评价
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。
6. 某种昆虫靠翅膀振动发声,如果这种昆虫的翅膀在2分钟内内振动1800次,则它振动的频率是 ,人耳 听到这种声音.(选填“能”或“不能”)
1
2
3
4
5
6
15Hz
不能
7
8
9
当堂评价
7.医务人员利用B超对患者进行诊断,B超是利用 (超声波/次声波)获得信息。声音输入示波器,观察到示波器的波形如图所示,则发生变化的是 (响度/音调/音色)
1
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5
6
7
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9
超声波
响度
当堂评价
【例题3】 超声波因其频率下限大于人的听觉上限而得名,在医学、军事、工业、农业上有很多的应用。下列不是利用超声波的是( )
A.排除人体内的结石
B.用声呐确定潜艇的位置
C.探测核爆炸的强度
D.检测锅炉有没有裂纹
C
【例题4】下列实例中,应用了次声波的是( )
A.利用声波清洗精细的零件
B.监测声波,预报海啸、台风
C.蝙蝠利用声波判断物体的位置和距离
D.医生利用B 超为病人检查身体
B
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