1.4 人耳听不到的声音（举一反三·讲义）物理新教材苏科版八年级上册

本初中物理讲义聚焦“人耳听不到的声音”核心知识点，从蚊子与蝴蝶飞行声音差异的生活现象导入，系统梳理人耳听觉频率范围（20-20000Hz）、超声波（高于20000Hz）及次声波（低于20Hz）的概念，构建“现象-概念-应用”的学习支架。 资料以情景导入激发科学探究兴趣，通过例题及变式题（如超声波探伤仪考穿透力）训练科学思维，课后作业含计算、科普阅读等多样化题型，培养科学态度与责任。课中辅助教师高效授课，课后助力学生巩固知识、查漏补缺。

1.4 人耳听不到的声音 新教材【苏科版】 【知识框架+知识精讲（3个知识归纳+3个题型）+课后作业】 模块二 知识精讲 情景导入 大家观察生活中的现象：夏天蚊子飞过耳边，嗡嗡声清晰可闻；可是蝴蝶从身边飞过，翅膀明明也在不停振动，我们却听不到任何声音。 同样是翅膀振动发声，为什么一种声音能听见，另一种完全听不到？难道蝴蝶振动没有产生声音吗？ 声音能否被听见，不只是看有没有振动，还和振动的频率有关。人耳能感知的声音有范围限制，存在大量我们听不见的声音。今天我们学习《人耳听不到的声音》，解开这个谜题。知识归纳 【知识点1 人耳听觉的频率范围】 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 频率高于20000Hz的声音叫作超声波，频率低于20Hz的声音叫作次声波． 【例1】（2026 •福建）金斑喙凤蝶飞行姿态优美，有“蝶中皇后”之称。如图是金斑喙凤蝶停留在手上时，用照相机拍摄的照片。蝴蝶飞行时，翅膀每秒振动3～5次，人耳听不到翅膀振动发出的声音，是由于声音的（　　） A．响度大 B．频率低 C．音色好 D．速度小 【分析】人耳所能听到的频率范围是20～20000Hz。 【解答】解：蝴蝶飞行时，翅膀每秒振动3～5次，即3～5Hz，其频率远低于20Hz，人耳是听不到的。 故选：B。 【变式1-1】（2024秋•北海期末）如图所示的智能机器狗安装了超声波避障雷达。机器狗发出的超声波（　　） A．频率高于20000Hz B．可以在真空中传播 C．传播速度是3×105km/s D．不能传递信息 【分析】超声波指频率高于20000Hz的声波；声音不能在真空中传播，声音的传播需要介质；声音的传播速度约为340m/s；声音可以传递信息，也可以传递能量。 【解答】解： A、机器狗发出的超声波高于20000H，故A正确。 B、超声波不可以在真空中传播，故B错误； C、超声波的传播速度约为340m/s，故C错误； D、超声波可以传递信息，故D错误。 故选：A。 【变式1-2】（2023秋•天河区校级期中）根据图中所给信息，判断下列说法正确的是（　　） A．蝙蝠可以发出频率为500Hz的声音 B．人能听到蝙蝠发出的所有频率的声音 C．人听觉频率范围比人发声频率范围要大 D．15Hz的声音只要振幅足够大，人耳是能听到的 【分析】不同声音的频率不同，不同动物的发声频率和接收声音的频率也不同。 【解答】解： A、蝙蝠的发声频率范围是10000～120000Hz，蝙蝠不能发出频率为500Hz的声音，故A错误； B、蝙蝠的发声频率范围是10000～120000Hz，人的听觉范围20﹣20000Hz，所以人只能听到一部分频率的声音，故B错误； C、人的发声频率范围是85～1100Hz，而听觉频率范围是20～20000Hz，发声频率在听觉频率范围内，故C正确； D、人耳只能听到20～20000Hz的声音，15Hz的声音人耳是不能听到的，故D错误。 故选：C。 【变式1-3】（2026•科尔沁区校级模拟）“留连戏蝶时时舞，自在娇莺恰恰啼”是唐代诗人杜甫的《江畔独步寻花七绝句》的一句诗词，杜甫能看到蝴蝶飞舞却听不到蝴蝶飞行的声音，杜甫能通过清脆的声音知道是“娇莺”发出的，这是由于（　　） A．蝴蝶的翅膀振动太慢，它对人来说是次声波，所以人耳听不到 B．蝴蝶的翅膀振动的幅度太小，所以响度小，人耳听不到 C．“娇莺恰恰啼”是由于“娇莺”清脆的声音可以不通过介质也能被人听见 D．杜甫是根据“娇莺恰恰啼”所发出的声音的音调来辨别出这是“娇莺”啼声的 【分析】（1）人耳的听觉范围在20Hz～20000Hz之间，次声波的振动频率低于20Hz，人耳无法听到； （2）声音的传播需要介质，固体、液体、气体都可以传播声音，真空无法传声； （3）区分不同发声体发出的声音，依靠的是声音的音色。 【解答】解： AB、人耳听不到蝴蝶翅膀振动发出的声音是因为蝴蝶的翅膀振动太慢，其振动频率低于20Hz，它对人来说是次声波，与响度大小无关，故A符合题意，B不符合题意； C、任何声音传播都需要介质，莺的啼声依靠空气作为介质传入人耳，故C不符合题意； D、音色是发声体的声音品质，由发声体本身的特征决定，是区别声音的重要标志。音调只描述声音的高低，不能用来辨别发声种类。诗人能分辨出是莺的叫声，是依据音色，故D不符合题意。 故选：A。 【知识点2 超声波的特点及其应用】 1．方向性好 利用超声波方向性好和在水中传播距离远等特点制成声呐，利用超声波方向性好及多普勒效应制成超声波速度测定器。 2．穿透能力强 在一些不透明的固体中能穿透几十米的厚度． 以上两个特点使得超声波成为探伤、定位等技术的重要工具，如制作 A 超、 B 超、 M 超仪． 3．易于获得较集中的声能 超声波可以用来粉碎人体结石，对硬质材料做切削、凿孔、焊接等加工以及用来清洗、消毒等。 4．能够成像 医院利用 B 超诊断仪器做胃部、腹部检查，观察胎儿的发育情况。 【例2】（2024秋•市中区期末）如图所示，超声波探伤仪能够快速准确、无损伤地检测出工件内部的裂纹、气孔等缺陷，有着广泛应用。超声波探伤仪利用的是超声波的（　　） A．响度大 B．速度大 C．穿透力强 D．能量高 【分析】超声波具有穿透能力强，能量高等特点。 【解答】解：超声波探伤仪利用的是超声波的穿透力强。 故选：C。 【变式2-1】（2024秋•吉林期末）如图为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．超声波只能在水中传播 C．感知附近海域情况是利用超声波传递能量 D．潜艇上的船员不能听见超声波 【分析】（1）超声波是由物体的振动产生的。 （2）超声波的传播需要介质。 （3）声呐系统说明超声波可以传递信息。 （4）超声波的振动频率高于20000Hz，不在人耳的听觉频率范围。 【解答】解： A、超声波是由物体的振动产生的，故A错误； B、超声波的传播需要介质，可以在固体、液体、气体中传播，故B错误； C、感知附近海域情况是利用超声波传递信息，故C错误； D、超声波的振动频率高于20000Hz，不在人耳的听觉频率范围，所以潜艇上的艇员不能听见超声波，故D正确。 故选：D。 【变式2-2】（2025秋•呼图壁县期末）超声波具有指向性好、反射能力强、能量集中等特点，以下不是其应用领域的是（　　） A．距离测量 B．汽车倒车防撞系统 C．智能机器人避障 D．医生用听诊器诊断病情 【分析】超声波的特点：方向性好，穿透能力强，易于获得较集中的声能。 【解答】解： A．超声波可用于距离测量（如超声波测距仪），利用其反射能力，发射超声波后接收反射波，根据时间差计算距离，属于超声波应用领域。故A不符合题意； B．汽车倒车防撞系统主要利用超声波原理进行障碍物探测。其原理是通过安装在车尾的超声波传感器发送声波，遇到障碍物后反射，根据信号往返时间计算距离并触发预警，故B不符合题意； C．智能机器人避障主要利用超声波实现。其原理类似蝙蝠的回声定位，通过发射超声波并接收障碍物反射的回波，精准判断障碍物位置与距离，故C不符合题意； D．医生使用听诊器诊断病情，主要利用听诊器能减小声音在传播过程中的分散，使声音更集中地传入医生耳中，从而增大响度，便于清晰听诊，与超声波无关，故D符合题意。 故选：D。 【变式2-3】（2025秋•中山市期末）如图所示，我国“雪龙”号科考船用声呐向海底垂直发射　超声波　 （选填“超声波”或“次声波”）测深度，经1.6s收到回波（海水中声速1500m/s），海水深度为　1200　 m；该方法不能测地月距离，是因为　真空不能传声 。 【分析】 （1）超声波可以传递信息，也可以传递能量； （2）根据s＝vt计算海底深度； （3）声音的传播需要介质，真空不能传声。 【解答】解： （1）我国“雪龙”号科考船用声呐向海底垂直发射超声波； （2）海水深度为：s＝vt=1/2×1.6s×1500m/s＝1200m； （3）该方法不能测地月距离，因为声音的传播需要介质，真空不能传声。 故答案为：超声波；1200；真空不能传声。 【知识点3 次声波的特点、危害和利用】 1．特点 次声波可以传得很远，很容易绕过障碍物，而且几乎无孔不入． 2．危害 经科学家证实，次声波在所有场合对人体都是有害的．弱的次声波影响内耳，会引起晕船等；中等强度的次声波会导致食道功能和脑功能紊乱，甚至造成眼盲；强度大的次声波使身体振荡，破坏人体的机能，甚至使心脏停止跳动．让人头痛的是，由于次声波的穿透力极强，几乎没有什么办法能够消除它对人体的危害．我们唯一能做的就是在各种次声波声源（交通工具、打桩机等）上安上减振器，把它对人体的危害减小到最低程度．强度大的次声波还会对机器设备、建筑物等造成破坏． 3．利用 利用所接收到的被测声源产生的次声波，可以预报地震、海啸、雷暴、台风、龙卷风、火山爆发等灾害性自然事件的发生，可以监测核爆炸． 次声波在大气层中传播时很容易受到大气介质的影响，它与大气层中的风和温度等因素有着密切的关系．因此，可以通过测定自然或人工产生的次声波在大气中的传播特性，探测出大规模气象的性质和规律．这种方法的优点在于可以对大范围内的大气进行连续不断的探测和监视． 人和其他生物不仅能够对次声波产生某些反应，而且他（或它）们的某些器官也会发出微弱的次声波．因此，可以利用这些次声波的特性来了解人体或其他生物相应器官的活动情况．人和其他生物不仅能够对次声波产生某些反应，而且他（或它）们的某些器官也会发出微弱的次声波．因此，可以利用这些次声波的特性来了解人体或其他生物相应器官的活动情况． 【例3】（2025秋•九龙坡区期末）地震监测站利用　次声波　 （选填“超声波”或“次声波”）监测地震信息；某种昆虫靠翅膀振动发声，如果这种昆虫的翅膀在5s内振动了80次，人类　不能　 （选填“能”或“不能”）听到这种声音。 【分析】超声波是发生频率大于20000 Hz，次声波是发生频率低于20 Hz。 人类能听到的频率范围是20～20000Hz。 【解答】解：地震监测站利用次声波监测地震信息； 昆虫的翅膀在5s内振动了80次，所以翅膀振动的频率f16Hz，人类能听到的频率范围是20～20000Hz，16Hz不在人类能听到的频率范围内，所以不能听到。 故答案为：次声波；不能。 【变式3-1】（2026•滨城区二模）自然界中的大象、鲸鱼是能发出次声波的动物，这些动物发出的次声波无法被人耳听到，原因是次声波的（　　） A．响度太小 B．振幅太大 C．速度太快 D．频率太低 【分析】次声波的振动频率低于20Hz。 【解答】解：自然界中的大象、鲸鱼是能发出次声波的动物，次声波的振动频率低于20Hz，不在人耳的听觉频率范围之内，故D正确，ABC错误。 故选：D。 【变式3-2】（2026•扬州二模）我国某型舰艇装备的声波武器，能发出频率为7Hz的声波穿透较厚的钢筋混凝土，给人造成伤害，这种声波是（　　） A．超声波 B．次声波 C．激光波 D．电磁波 【分析】超声波是发生频率大于20000Hz，次声波是发生频率低于20Hz。 【解答】解：人耳能够听到的声音频率范围是20Hz～20000Hz，频率低于20Hz的称为次声波，频率高于20000Hz的称为超声波。 题中声波的频率为7Hz，小于20Hz，符合次声波的定义，所以属于次声波，故ACD错误；B正确。 故选：B。 【变式3-3】（2026春•济南校级月考）海监执法船上装备有一种叫作“水母耳”的风暴警报仪，用来接收次声波，可提前15小时左右预报海上风暴，则下列关于次声波的说法正确的是（　　） A．次声波频率高于20000 Hz B．次声波不能传递能量 C．次声波是由物体振动产生的 D．次声波在海水中比在空气中传播得慢 【分析】（1）振动频率低于20Hz的声波叫次声波、高于20000Hz的叫超声波； （2）声音可以传递信息和能量； （3）声音是由物体振动产生的； （4）声音在液体中的传播速度比在空气中的传播速度快。 【解答】解： A．振动频率低于20Hz的声波叫次声波、高于20000Hz的叫超声波，故A错误； B．次声波属于声音，声音可以传递能量，所以次声波能传递能量，故B错误， C．一切声音都是由物体振动产生的，所以次声波也是由物体振动产生的，故C正确； D．声音在液体中的传播速度比在空气中的传播速度快，所以次声波在海水中比在空气中传播得快，故D错误。 故选：C。 模块三课后作业 一．选择题（共6小题） 1．（2026•大宁县三模）地震自救是一种基本的生存技能。人一旦被埋在废墟中，如果大声呼喊不仅地面上的人听不清，同时还会浪费自己的体力。为了能让地面上的人听到声音，可以敲击就近的金属管等物体让其发声。下列有关说法正确的是（　　） A．地震一般会产生次声波，人耳能够听到 B．声音在固体中的传播速度小于在气体中的传播速度 C．地震时应该乘电梯快速下楼或从高处跳楼逃生 D．用物体敲击金属管发声，引起救援人员注意是利用声传递信息 【分析】（1）地震会产生次声波，次声波的振动频率小于20Hz，人耳听不见。 （2）一般情况下，声音在固体中的传播速度最大，液体中次之，气体中最小。 （3）地震时不能乘坐电梯。 （4）声可以传递信息，如听到雷声知道要下雨；声可以传递能量，如“超声碎石”。 【解答】解：A．次声波的振动频率小于20Hz，地震产生的声波是次声波，人耳的听觉范围在20Hz～20000Hz，人耳听不见，故A错误； B．声音在固体中的传播速度最快，液体次之，气体中最慢，故B错误； C．发生地震时，应选择有承重墙的墙角等不易塌落的空间避震，不能使用电梯，在高楼不可以跳楼逃生，故C错误； D．敲击固体发声并利用固体传声，利用声音可以传递信息，故D正确。 故选：D。 2．（2026•武进区校级模拟）如图所示，这是一款低音频发声灭火装置，通过发出30～60Hz的声波，能够在短短数秒之内扑灭火焰。关于这台低音频发声灭火装置，下列说法正确的是（　　） A．该装置发出的声波可以在真空中传播 B．声波可以灭火说明声波具有能量 C．该装置发出的低频声波属于次声波 D．低音频发声灭火装置是高科技产品，发声不需要物体振动 【分析】（1）声音的传播需要介质，真空不能传播声音； （2）声音能传递信息和能量； （3）频率低于20Hz的声音是次声； （4）声音是由物体的振动产生的。 【解答】解：A、声音的传播需要介质，真空不能传播声音，故A错误； B、声波可以灭火说明声波具有能量，故B正确 C、低音频发声灭火装置发出声音的频率范围在30～60Hz，而次声波的频率要小于20Hz，所以该装置发出的不是次声波，故C错误； D、低音频发声灭火装置发出的声音是由物体的振动产生的，故D错误。 故选：B。 3．（2026•夏津县一模）如图所示，家用服务机器人是伴随着人工智能而出现的一种人机信息交互特种机器人，下列说法正确的是（　　） A．机器人发出的声音不是由振动产生的 B．机器人与人的对话交流，利用了声可以传递信息 C．机器人能区分不同小朋友的声音是因为他们的音调不同 D．机器人移动时，可利用次声波和紫外线测距来避开障碍物 【分析】（1）声音是由物体的振动产生的； （2）声音能够传递信息和能量； （3）音色是由发声体的材料和结构决定的，是判断发声体的依据； （4）机器人可利用超声波和红外线测距来避开近距离的障碍物。 【解答】解：A、声音是由物体的振动产生的，机器人发出的声音也是由振动产生的，故A错误； B、机器人与人的对话交流，利用了声可以传递信息，故B正确； C、机器人能区分不同小朋友的声音是因为他们的音色不同，故C错误； D、超声波具有方向性好、穿透能力强等特点，而次声波不具有这样的特点，且人或动物会辐射红外线，所以机器人移动时，可利用超声波和红外线测距来避开近距离的障碍物，而不是次声波和紫外线测距，故D错误。 故选：B。 4．（2026•模拟）某品牌新能源汽车配备自动泊车系统，其原理是通过车身周围的超声波传感器发射超声波，根据反射信号判断周边障碍物的距离。下列相关说法正确的是（　　） A．超声波传感器利用声波传递信息 B．超声波的频率低于20Hz，人耳听不到 C．超声波在空气中的传播速度大于次声波的传播速度 D．自动泊车系统的提示音“嘀嘀”声属于超声波 【分析】（1）声可以传递信息，如听到雷声知道要下雨；声可以传递能量，如“超声碎石”； （2）人耳的听声频率范围是20Hz～20000Hz，高于20000Hz的是超声； （3）超声波和次声波在同种介质中的传播速度相同。 【解答】解：A．超声波传感器通过发射超声波、接收反射波来判断障碍物距离，这是利用声波传递信息，故A正确； B．超声波的定义是频率高于20000Hz，低于20Hz 的是次声波，人耳的听觉范围是20Hz～20000Hz，因此超声波人耳听不到，故B错误； C．声速只与介质的种类和温度有关，与频率无关，超声波和次声波在空气中的传播速度相同，故C错误； D．“嘀嘀”提示音是人耳能听到的声音，不属于超声波，超声波人耳听不到，故D错误。 故选：A。 5．（2025秋•青羊区校级期末）下列说法不正确的是（　　） A．超声波能将一般情况下不能混合的液体混合在一起，而次声波人耳听不到，能量很小 B．动画片的配音常用慢录快放的方式，把成年人的声音变成了小孩的声音，这样能够使声音音调变高 C．在建筑方面，设计、建造大礼堂时，必须把回声现象作为重要因素加以考虑 D．广播里播放“考生开始答题”的声音是通过空气传入同学们耳朵的 【分析】（1）超声波是发生频率大于2万赫兹，次声波是发生频率低于20赫兹； （2）声音的高低称为音调，音调的高低与振动的频率有关； （3）声音在传播过程中遇到障碍物反射回来形成回声； （4）声音的传播需要介质，一切固体、液体和气体都可作为介质。 【解答】解：A．次声波人耳听不到，但其能量不一定小，破坏力也可能很大（如地震、火山爆发时的次声波），故A错误； B．慢录快放会使声音的频率变高，而音调由频率决定，频率越高音调越高，成年人的声音经过慢录快放后音调变高，就会类似小孩的声音，故B正确； C．大礼堂空间大，回声现象明显，如果不加以处理，会影响听觉效果，所以设计建造时必须考虑回声，故C正确； D．声音传播需要介质，广播里播放“考生开始答题”的声音是通过空气传入同学们耳朵的，故D正确。 故选：A。 6．（2025秋•莱芜区期末）倒车雷达是汽车停车或倒车时的安全辅助装置，能帮助司机解决视线模糊、盲区等问题，提高驾驶的安全性。关于倒车雷达的下列说法正确的是（　　） A．利用次声波传递信息 B．利用超声波传递信息 C．利用超声波传递能量 D．利用红外线传递信息 【分析】超声波可以传递能量，也可以传递信息。 【解答】解：倒车雷达利用超声波传递信息，故B正确； 故选：B。 二．填空题（共4小题） 7．（2025秋•惠山区期末）在音乐社团活动中，乐器发出的声音是　 　 产生的，通过　 传到人耳；声呐是利用　 （选填“超声波”或“次声波”）具有方向性好，在水中传播距离远等特点制成的，在真空中　 （选填“能”或“不能”）传播。 【分析】（1）声音是由物体振动产生的，这是声音产生的根本原因。 （2）乐器与人耳之间的介质是空气，声音通过空气传播到人耳。 （3）声呐利用超声波的定向性好、在水中传播距离远等特点进行工作。 （4）声音的传播需要介质，真空不能传声。 【解答】解：声音是由物体的振动产生的，乐器发声时，其内部的部件（如琴弦、簧片、鼓面等）在振动。 声音的传播需要介质，乐器与人耳之间的空气作为传声介质，将声音传播到人耳。 超声波具有方向性好、穿透能力强、在水中传播距离远等特点，因此被用于制作声呐系统。 声音的传播依赖于介质，真空中没有任何介质，因此声音不能在真空中传播。 故答案为：振动；空气；超声波；不能。 8．（2026•蜀山区二模）如图，某款变频驱蚊器能够发出22kHz至55kHz之间的声波来驱蚊。这款驱蚊器使用时发出的是　 （选填“超声波”或“次声波”）。 【分析】 以20Hz和20000Hz为界，低于20Hz的是次声波，高于20000Hz的是超声波。 【解答】解：物理学中，声波根据频率的不同被划分为三类：频率低于20Hz的是次声波，频率在20Hz～20000Hz之间的是可听声，频率高于20000Hz（即20kHz）的是超声波。这款变频驱蚊器发出的声波频率范围为22kHz至55kHz，该频率区间的最小值22kHz 已经高于20kHz的超声波分界值，说明其发出的声波全部处于超声波的频率范围内。 超声波超出了人类的听觉范围，因此不会对人造成干扰；而蚊子等昆虫对该频段的声波较为敏感，会主动躲避，因此驱蚊器可以利用超声波实现驱蚊效果。所以这款驱蚊器使用时发出的是超声波。 故答案为：超声波。 9．（2026•临颍县二模）艺术节晚会上有一个声控加油装置，同学们的呐喊声越大，装置上的灯光就越亮。该装置主要是根据声音的　 （填“音调”“响度”或“音色”）来工作的；地震时有些动物能比人提前感觉到，是因为它们听到了地震时产生的　 （填“电磁波”“超声波”或“次声波”）。 【分析】（1）声音的特性包括音调、响度、音色，其中响度反映声音的强弱或大小。 （2）地震发生时会产生频率低于20Hz的次声波，该频率超出人类的听觉范围，但部分动物能够接收到次声波。 【解答】解：声音的响度是指声音的强弱，呐喊声越大意味着声音的响度越大，声控加油装置通过感知响度的变化来控制灯光亮度； 地震发生时会产生次声波，次声波的频率低于20Hz，该频率超出人类的听觉范围，但部分动物能够听到地震时产生的次声波，所以能比人提前感知到地震。 故答案为：响度；次声波。 10．（2025秋•成都校级期末）古诗“留连戏蝶时时舞，自在娇莺恰恰啼”描绘了春天的景象。如图所示，我们看到蝴蝶翅膀在振动时，却听不到因翅膀振动而发出的声音，这是因为蝴蝶翅膀振动的频率　　 （选填“低于”或“高于”）20Hz，我们将这种声波称为次声波；中国制造的次声武器（8﹣14Hz）可以引起器官共振，杀人于无形，这主要是利用了声可以传递　 　 。 【分析】人耳能够听到的声音频率范围是20～20000Hz，频率高于20000Hz的叫超声波，频率低于20Hz的叫次声波； 声可以传递信息，如听到雷声知道要下雨；声可以传递能量，如“超声碎石”。 【解答】解：我们看到蝴蝶翅膀在振动时，却听不到因翅膀振动而发出的声音，这是因为蝴蝶翅膀振动的频率低于20Hz，属于次声波。 次声武器可以引起器官共振，杀人于无形，这主要是利用了声可以传递能量。 故答案为：低于；能量。 三．计算题（共1小题） 11．（2025秋•鹿泉区期末）地震发生时会产生次声波，已知次声波在海水中的传播速度是1500m/s；若某次海啸发生的中心位置离最近的陆地距离为300km，则： （1）最近陆地上仪器接收到地震发出的次声波所需要的时间是多少？ （2）若海浪的推进速度是200m/s，小明跑步的速度为6m/s，则最近陆地上仪器从接收到地震发出的次声波到海啸巨浪登岸的这段时间内，小明能跑多远？ 【分析】（1）已知次声波的速度和传播的距离，则由速度公式可求得次声波传到最近陆地所用的时间； （2）已知海浪的推进速度和传播的距离，由速度公式可求得海浪到达陆地所用的时间；由两次时间可求出时间的差值，用小明的速度乘以时间差即得路程。 【解答】解：（1）由v可得，岸上仪器接收到地震发出的次声波所需要的时间： t声200s； （2）海浪到最近陆地所用的时间： t浪1500s， 逃生的时间：Δt＝t浪﹣t声＝1500s﹣200s＝1300s， 小明跑出路程s小明＝v小明Δt＝6m/s×1300s＝7800m。 答：（1）岸上仪器接收到地震发出的次声波所需要的时间是200s； （2）小明能跑7800m。 四．科普阅读题（共1小题） 12．（2025秋•花都区期末）阅读材料，完成相关问题。 材料1：声音的传播离不开介质，下表是“一些介质中的声速”。 介质 v/（m/s） 介质 v/（m/s） 介质 v/（m/s） 空气（15°℃） 340 煤油（25°℃） 1324 铜（棒） 3750 空气（25℃） 346 蒸馏水（25°） 1497 铅（棒） 5000 空气（35℃） 352 海水（25℃） 1531 铁（棒） 5200 材料2：人能听到的声音频率有一定的范围。多数人能够听到的频率范围是20～20000Hz。人们把高于20000Hz的声波叫作超声波，因为它们超过人类听觉频率的上限；把低于20Hz的声波叫作次声波，因为它们低于人类听觉频率的下限。声音、超声波、次声波统称声。 材料3：在黑暗的深海，光传不远，无线电波衰减很快。于是，人类请出了在水中传播性能极佳的声波，发明了声呐。声呐能够向水中发射声波，比如某一声呐发出的声波的频率在5kHz～40kHz，由于这种声波的频率较高，可以形成较强指向性的声波，在水中传播时，如果遇到潜艇、水雷、鱼群等目标就会被反射回来，反射回来的声波（下称“回声”）被声呐接收，根据声信号往返时间可以确定目标的距离。声呐发出声波碰到的目标如果是运动的，回声的音调就会有所变化。它的变化规律是：如果回声的音调变高，说明目标正向声呐靠近；如果回声的音调变低，说明目标远离声呐。 （1）由表格可知，声波在15℃空气中的传播速度为　 　 ；分析表格可知，声速可能与　 　 、 　 有关； （2）某声呐发出30000Hz的声波来探测鱼群的位置，下列说法正确的是　 ； A.该声波不属于超声波 B.只要该声波的响度足够大，人是可以听到的 C.声呐主要利用了声音可以传递信息的性质 D.该声呐在外太空依然可以使用 （3）一艘科考船行驶在某海域，利用声呐系统对该海域的海底形状进行了测绘：在经过该海域水平面等间距的A、B、C三个位置时，向海底定向发射超声波，测得回声的时间分别为0.30s、0.26s、0.30s。根据时间，求出海底与海平面的距离，就可以绘出海底的大致形状，则该海域海底的大致形状可能是图　 　 ； （4）如图是声呐发出的原声和收到的回声在同一设置的示波器上的波形图像，由图像可判断回声的音调 　 　 （选填“变高”或“变低”），说明目标正　 　 （选填“靠近”或“远离”）声呐。 【分析】（1）由表格可知声波在15℃空气中的传播速度为340m/s；分析表格得出结论； （2）AB、高于20000Hz的声波属于超声波，超声波不在人的听觉范围内； C.声音可传递信息和能量，据此分析； D.声音的传播需要介质； （3）回声定位是根据回声到来的时间和方位，根据s＝vt计算距离大小，结合图示分析； （4）由图知回声的频率为原声的2倍，频率变大，音调变高，由已有条件回答。 【解答】解：（1）由表格可知，声波在15℃空气中的传播速度为340m/s；分析表格可知，声速在空气中的传播速度随温度的升高而变大，在25℃相同的温度下，介质种类不同，声音不同，故声速可能与介质种类、温度有关； （2）AB、高于20000Hz的声波属于超声波，某声呐发出30000Hz的声波属于超声波，超声波不在人的听觉范围内，故AB错误； C.声音可传递信息和能量，声呐主要利用了声音可以传递信息的性质，故C正确； D.声音的传播需要介质，该声呐在外太空依然不可以使用，故D错误； （3）依题意得，在经过该海域水平面等间距的A、B、C三个位置时，向海底定向发射超声波，测得回声的时间分别为0.30s、0.26s、0.30s，A、C位置接受到回收信号声经历的时间相等且最长，因同一介质中，声音的传播速度不变，由s＝vt得，A、C位置位置海底深度最深，B位置海底深度最浅， 故选：甲。 （4）由图知，回声的频率为原声的2倍，回声的音调变高，由已有条件可知，目标正向声呐靠近。 故答案为：（1）340m/s；介质种类；温度；（2）C；（3）甲；（4）变高；靠近。 第 1 页 共 13 页 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 1.4 人耳听不到的声音 新教材【苏科版】 【知识框架+知识精讲（3个知识归纳+3个题型）+课后作业】 模块二 知识精讲 情景导入 大家观察生活中的现象：夏天蚊子飞过耳边，嗡嗡声清晰可闻；可是蝴蝶从身边飞过，翅膀明明也在不停振动，我们却听不到任何声音。 同样是翅膀振动发声，为什么一种声音能听见，另一种完全听不到？难道蝴蝶振动没有产生声音吗？ 声音能否被听见，不只是看有没有振动，还和振动的频率有关。人耳能感知的声音有范围限制，存在大量我们听不见的声音。今天我们学习《人耳听不到的声音》，解开这个谜题。知识归纳 【知识点1 人耳听觉的频率范围】 人耳能听到的声音叫作可听声波，它的频率范围通常为 Hz 频率高于20000Hz的声音叫作 ，频率低于20Hz的声音叫作 ． 【例1】（2026 •福建）金斑喙凤蝶飞行姿态优美，有“蝶中皇后”之称。如图是金斑喙凤蝶停留在手上时，用照相机拍摄的照片。蝴蝶飞行时，翅膀每秒振动3～5次，人耳听不到翅膀振动发出的声音，是由于声音的（　　） A．响度大 B．频率低 C．音色好 D．速度小 【变式1-1】（2024秋•北海期末）如图所示的智能机器狗安装了超声波避障雷达。机器狗发出的超声波（　　） A．频率高于20000Hz B．可以在真空中传播 C．传播速度是3×105km/s D．不能传递信息 【变式1-2】（2023秋•天河区校级期中）根据图中所给信息，判断下列说法正确的是（　　） A．蝙蝠可以发出频率为500Hz的声音 B．人能听到蝙蝠发出的所有频率的声音 C．人听觉频率范围比人发声频率范围要大 D．15Hz的声音只要振幅足够大，人耳是能听到的 【变式1-3】（2026•科尔沁区校级模拟）“留连戏蝶时时舞，自在娇莺恰恰啼”是唐代诗人杜甫的《江畔独步寻花七绝句》的一句诗词，杜甫能看到蝴蝶飞舞却听不到蝴蝶飞行的声音，杜甫能通过清脆的声音知道是“娇莺”发出的，这是由于（　　） A．蝴蝶的翅膀振动太慢，它对人来说是次声波，所以人耳听不到 B．蝴蝶的翅膀振动的幅度太小，所以响度小，人耳听不到 C．“娇莺恰恰啼”是由于“娇莺”清脆的声音可以不通过介质也能被人听见 D．杜甫是根据“娇莺恰恰啼”所发出的声音的音调来辨别出这是“娇莺”啼声的 【知识点2 超声波的特点及其应用】 1．方向性好 利用超声波方向性好和在水中传播距离远等特点制成声呐，利用超声波方向性好及多普勒效应制成超声波速度测定器。 2．穿透能力强 在一些不透明的固体中能穿透几十米的厚度． 以上两个特点使得超声波成为探伤、定位等技术的重要工具，如制作 A 超、 B 超、 M 超仪． 3．易于获得较集中的声能 超声波可以用来粉碎人体结石，对硬质材料做切削、凿孔、焊接等加工以及用来清洗、消毒等。 4．能够成像 医院利用 B 超诊断仪器做胃部、腹部检查，观察胎儿的发育情况。 【例2】（2024秋•市中区期末）如图所示，超声波探伤仪能够快速准确、无损伤地检测出工件内部的裂纹、气孔等缺陷，有着广泛应用。超声波探伤仪利用的是超声波的（　　） A．响度大 B．速度大 C．穿透力强 D．能量高 【变式2-1】（2024秋•吉林期末）如图为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．超声波只能在水中传播 C．感知附近海域情况是利用超声波传递能量 D．潜艇上的船员不能听见超声波 【变式2-2】（2025秋•呼图壁县期末）超声波具有指向性好、反射能力强、能量集中等特点，以下不是其应用领域的是（　　） A．距离测量 B．汽车倒车防撞系统 C．智能机器人避障 D．医生用听诊器诊断病情 【变式2-3】（2025秋•中山市期末）如图所示，我国“雪龙”号科考船用声呐向海底垂直发射　 　 （选填“超声波”或“次声波”）测深度，经1.6s收到回波（海水中声速1500m/s），海水深度为　 　 m；该方法不能测地月距离，是因为　 。 【知识点3 次声波的特点、危害和利用】 1．特点 次声波可以传得很远，很容易绕过障碍物，而且几乎无孔不入． 2．危害 经科学家证实，次声波在所有场合对人体都是有害的．弱的次声波影响内耳，会引起晕船等；中等强度的次声波会导致食道功能和脑功能紊乱，甚至造成眼盲；强度大的次声波使身体振荡，破坏人体的机能，甚至使心脏停止跳动．让人头痛的是，由于次声波的穿透力极强，几乎没有什么办法能够消除它对人体的危害．我们唯一能做的就是在各种次声波声源（交通工具、打桩机等）上安上减振器，把它对人体的危害减小到最低程度．强度大的次声波还会对机器设备、建筑物等造成破坏． 3．利用 利用所接收到的被测声源产生的次声波，可以预报地震、海啸、雷暴、台风、龙卷风、火山爆发等灾害性自然事件的发生，可以监测核爆炸． 次声波在大气层中传播时很容易受到大气介质的影响，它与大气层中的风和温度等因素有着密切的关系．因此，可以通过测定自然或人工产生的次声波在大气中的传播特性，探测出大规模气象的性质和规律．这种方法的优点在于可以对大范围内的大气进行连续不断的探测和监视． 人和其他生物不仅能够对次声波产生某些反应，而且他（或它）们的某些器官也会发出微弱的次声波．因此，可以利用这些次声波的特性来了解人体或其他生物相应器官的活动情况．人和其他生物不仅能够对次声波产生某些反应，而且他（或它）们的某些器官也会发出微弱的次声波．因此，可以利用这些次声波的特性来了解人体或其他生物相应器官的活动情况． 【例3】（2025秋•九龙坡区期末）地震监测站利用　 　 （选填“超声波”或“次声波”）监测地震信息；某种昆虫靠翅膀振动发声，如果这种昆虫的翅膀在5s内振动了80次，人类　 　 （选填“能”或“不能”）听到这种声音。 【变式3-1】（2026•滨城区二模）自然界中的大象、鲸鱼是能发出次声波的动物，这些动物发出的次声波无法被人耳听到，原因是次声波的（　　） A．响度太小 B．振幅太大 C．速度太快 D．频率太低 【变式3-2】（2026•扬州二模）我国某型舰艇装备的声波武器，能发出频率为7Hz的声波穿透较厚的钢筋混凝土，给人造成伤害，这种声波是（　　） A．超声波 B．次声波 C．激光波 D．电磁波 【变式3-3】（2026春•济南校级月考）海监执法船上装备有一种叫作“水母耳”的风暴警报仪，用来接收次声波，可提前15小时左右预报海上风暴，则下列关于次声波的说法正确的是（　　） A．次声波频率高于20000 Hz B．次声波不能传递能量 C．次声波是由物体振动产生的 D．次声波在海水中比在空气中传播得慢 模块三课后作业 一．选择题（共6小题） 1．（2026•大宁县三模）地震自救是一种基本的生存技能。人一旦被埋在废墟中，如果大声呼喊不仅地面上的人听不清，同时还会浪费自己的体力。为了能让地面上的人听到声音，可以敲击就近的金属管等物体让其发声。下列有关说法正确的是（　　） A．地震一般会产生次声波，人耳能够听到 B．声音在固体中的传播速度小于在气体中的传播速度 C．地震时应该乘电梯快速下楼或从高处跳楼逃生 D．用物体敲击金属管发声，引起救援人员注意是利用声传递信息 2．（2026•武进区校级模拟）如图所示，这是一款低音频发声灭火装置，通过发出30～60Hz的声波，能够在短短数秒之内扑灭火焰。关于这台低音频发声灭火装置，下列说法正确的是（　　） A．该装置发出的声波可以在真空中传播 B．声波可以灭火说明声波具有能量 C．该装置发出的低频声波属于次声波 D．低音频发声灭火装置是高科技产品，发声不需要物体振动 3．（2026•夏津县一模）如图所示，家用服务机器人是伴随着人工智能而出现的一种人机信息交互特种机器人，下列说法正确的是（　　） A．机器人发出的声音不是由振动产生的 B．机器人与人的对话交流，利用了声可以传递信息 C．机器人能区分不同小朋友的声音是因为他们的音调不同 D．机器人移动时，可利用次声波和紫外线测距来避开障碍物 4．（2026•模拟）某品牌新能源汽车配备自动泊车系统，其原理是通过车身周围的超声波传感器发射超声波，根据反射信号判断周边障碍物的距离。下列相关说法正确的是（　　） A．超声波传感器利用声波传递信息 B．超声波的频率低于20Hz，人耳听不到 C．超声波在空气中的传播速度大于次声波的传播速度 D．自动泊车系统的提示音“嘀嘀”声属于超声波 5．（2025秋•青羊区校级期末）下列说法不正确的是（　　） A．超声波能将一般情况下不能混合的液体混合在一起，而次声波人耳听不到，能量很小 B．动画片的配音常用慢录快放的方式，把成年人的声音变成了小孩的声音，这样能够使声音音调变高 C．在建筑方面，设计、建造大礼堂时，必须把回声现象作为重要因素加以考虑 D．广播里播放“考生开始答题”的声音是通过空气传入同学们耳朵的 6．（2025秋•莱芜区期末）倒车雷达是汽车停车或倒车时的安全辅助装置，能帮助司机解决视线模糊、盲区等问题，提高驾驶的安全性。关于倒车雷达的下列说法正确的是（　　） A．利用次声波传递信息 B．利用超声波传递信息 C．利用超声波传递能量 D．利用红外线传递信息 二．填空题（共4小题） 7．（2025秋•惠山区期末）在音乐社团活动中，乐器发出的声音是　 　 产生的，通过　 传到人耳；声呐是利用　 （选填“超声波”或“次声波”）具有方向性好，在水中传播距离远等特点制成的，在真空中　 （选填“能”或“不能”）传播。 8．（2026•蜀山区二模）如图，某款变频驱蚊器能够发出22kHz至55kHz之间的声波来驱蚊。这款驱蚊器使用时发出的是　 （选填“超声波”或“次声波”）。 9．（2026•临颍县二模）艺术节晚会上有一个声控加油装置，同学们的呐喊声越大，装置上的灯光就越亮。该装置主要是根据声音的　 （填“音调”“响度”或“音色”）来工作的；地震时有些动物能比人提前感觉到，是因为它们听到了地震时产生的　 （填“电磁波”“超声波”或“次声波”）。 10．（2025秋•成都校级期末）古诗“留连戏蝶时时舞，自在娇莺恰恰啼”描绘了春天的景象。如图所示，我们看到蝴蝶翅膀在振动时，却听不到因翅膀振动而发出的声音，这是因为蝴蝶翅膀振动的频率 　 　 （选填“低于”或“高于”）20Hz，我们将这种声波称为次声波；中国制造的次声武器（8﹣14Hz）可以引起器官共振，杀人于无形，这主要是利用了声可以传递　 　 。 三．计算题（共1小题） 11．（2025秋•鹿泉区期末）地震发生时会产生次声波，已知次声波在海水中的传播速度是1500m/s；若某次海啸发生的中心位置离最近的陆地距离为300km，则： （1）最近陆地上仪器接收到地震发出的次声波所需要的时间是多少？ （2）若海浪的推进速度是200m/s，小明跑步的速度为6m/s，则最近陆地上仪器从接收到地震发出的次声波到海啸巨浪登岸的这段时间内，小明能跑多远？ 四．科普阅读题（共1小题） 12．（2025秋•花都区期末）阅读材料，完成相关问题。 材料1：声音的传播离不开介质，下表是“一些介质中的声速”。 介质 v/（m/s） 介质 v/（m/s） 介质 v/（m/s） 空气（15°℃） 340 煤油（25°℃） 1324 铜（棒） 3750 空气（25℃） 346 蒸馏水（25°） 1497 铅（棒） 5000 空气（35℃） 352 海水（25℃） 1531 铁（棒） 5200 材料2：人能听到的声音频率有一定的范围。多数人能够听到的频率范围是20～20000Hz。人们把高于20000Hz的声波叫作超声波，因为它们超过人类听觉频率的上限；把低于20Hz的声波叫作次声波，因为它们低于人类听觉频率的下限。声音、超声波、次声波统称声。 材料3：在黑暗的深海，光传不远，无线电波衰减很快。于是，人类请出了在水中传播性能极佳的声波，发明了声呐。声呐能够向水中发射声波，比如某一声呐发出的声波的频率在5kHz～40kHz，由于这种声波的频率较高，可以形成较强指向性的声波，在水中传播时，如果遇到潜艇、水雷、鱼群等目标就会被反射回来，反射回来的声波（下称“回声”）被声呐接收，根据声信号往返时间可以确定目标的距离。声呐发出声波碰到的目标如果是运动的，回声的音调就会有所变化。它的变化规律是：如果回声的音调变高，说明目标正向声呐靠近；如果回声的音调变低，说明目标远离声呐。 （1）由表格可知，声波在15℃空气中的传播速度为　 　 ；分析表格可知，声速可能与　 　 、 　 有关； （2）某声呐发出30000Hz的声波来探测鱼群的位置，下列说法正确的是　 ； A.该声波不属于超声波 B.只要该声波的响度足够大，人是可以听到的 C.声呐主要利用了声音可以传递信息的性质 D.该声呐在外太空依然可以使用 （3）一艘科考船行驶在某海域，利用声呐系统对该海域的海底形状进行了测绘：在经过该海域水平面等间距的A、B、C三个位置时，向海底定向发射超声波，测得回声的时间分别为0.30s、0.26s、0.30s。根据时间，求出海底与海平面的距离，就可以绘出海底的大致形状，则该海域海底的大致形状可能是图　 　 ； （4）如图是声呐发出的原声和收到的回声在同一设置的示波器上的波形图像，由图像可判断回声的音调 　 　 （选填“变高”或“变低”），说明目标正　 　 （选填“靠近”或“远离”）声呐。 第 1 页 共 13 页 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $