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沪科版 八年级物理上册第三章
第3节 超声和次声
教学目标
知识与技能：
过程与方法：
情感、态度与价值观：
1.了解超声的特点和在现代技术中的应用
2.了解次声的一般特点。了解次声的应用和危害性。
培养学生收集信息、处理信息的能力。
培养学生对自然和科学技术的兴趣，热爱科学，勇于探究的科学精神。
蝙蝠都是在夜间活动的，一般只是在晚间外出觅食。蝙蝠为什么能在夜间没有光亮的情况下，却可以安全地四处飞行，顺利绕过障碍物，捕食昆虫呢？
原来蝙蝠在飞行时，会发出一种人听不到的声音，利用这种特殊的声音，蝙蝠准确地判断方向。
人和一些动物的发声频率、听觉频率的范围
声波的频率范围是10-4～1012Hz
正常人耳朵听到声音的频率范围是20～20000Hz
低于或高于此频率范围的声音，低于或高于此频率范围的声音人耳都听不到。
频率高于20000Hz的声音称为超声
频率低于20Hz的声音称为次声
蝙蝠在飞行时会发出超声波，这些声波碰到墙壁或昆虫时会反射回来，根据回声到来的方位和时间，蝙蝠可以确定目标的位置。
蝙蝠采用的方法叫做回声定位。
一、超声
倒车雷达
利用回声定位原理，及时感知障碍物的距离。
声呐
声呐用来探测海底深度、海中暗礁等，还可用来探测鱼群、潜艇的位置等。
超声在生产、医疗和科学研究等方面应用广泛
超声诊断仪（B超）可以用来检查、治疗人体疾病。
超声波碎石
超声波能传递较强的能量，将结石击碎。
超声波清洗仪
超声对物体有很强的“击碎”能力。它能将一般情况下不能混合的液体（如油和水）混合在一起，可以用在化学工业上。它还能破坏细菌结构，因此用来对医疗器械和食物进行杀菌消毒。
用超声处理过的种子可以缩短发芽时间，提高发芽率。
在非洲干旱炎热的草原上，万籁寂静。一群大象慢慢地向前走。象群的行进速度虽然缓慢，但方向是确定的。突然，不知什么原因，象群停住了。一些象竖起鼻子站在那儿，另一些则左顾右盼犹豫着。但是很快，它们又继续前进了，不过这次它们改变了方向。
原来，大象可以用我们听不见的声音交流。此时大象发出的声是一种次声波。
二、次声
频率低于20Hz的声音称为次声。
人耳听不到次声。自然界中，火山爆发、地震、风暴等都能产生次声。核爆炸、导弹发射等也能产生次声。
火山爆发
地震
风暴来临
核爆炸、导弹发射等也能产生次声。
能量很高的次声具有极大的破坏力，能使机器设备破裂、飞机解体、建筑物遭到破坏等
核爆炸释放巨大的能量，具有极大的破坏力
在强次声环境中，人的平衡器官的功能将受到破坏，会产生恶心、晕眩。旋转感等症状，严重的会造成内脏出血破裂，危及生命。
由于次声的破坏性强，危害性大，人耳又无法直接听见，所以在生产等活动中要尽量防止次声的产生，尽量远离次声源。
小结
一、超声
超声的应用
二、次声
次声的应用及危害
课堂检测
1．近年来，不少地区地震频发，强烈的地震会造成大量的人员伤亡及财产损失，关于地震时产生的地震波，下列说法正确的是（ ）
A．地震波主要是超声波
B．地震波可以在真空中传播
C．地震波是由震源振动产生的
D．地震波都可以被人耳听见
C
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，利用其能量准确“烧死”病变细胞，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．穿透力强
C．能量集中 D．遇物反射
D
3．下列关于声的说法中，正确的是（ ）
A．声音在空气中的传播速度为3×m/s
B．只要物体在振动，我们就能听到其发出的声音
C．城区部分道路禁鸣喇叭，这是在声音传播的过程中减弱噪声
D．用超声波粉碎人体内的结石，说明声波具有能量
D
4．2004年埃及一家私营航空公司的一架波音737型客机在红海旅游城市沙姆沙伊赫起飞后不久坠入海中，造成机上135名乘客和13名机组人员全部遇难．空难发生后，搜救人员利用声纳设备探测坠入大海中的飞机残骸．则以下说法中错误的是（ ）
A．声纳设备是利用超声波工作的
B．声纳设备是利用次声波工作的
C．超声波在海水中传播比在空气中传播的快
D．声纳设备可以探测出残骸所处位置的海水深度
B
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《超声和次声》同步训练
班级 姓名 得分
一．选择题（共12小题，满分60分，每小题5分）
1．海上发生风暴时会产生次声波，次声波在 ( http: / / www.21cnjy.com )空气和海水中传播的速度比风暴移动的速度大．次声波接收处理设备就是利用这一特点提前感知，预报海上风暴，从而为渔业、航海等服务．下列说法正确的是（ ）21cnjy.com
A．次声波不能传递信息
B．次声波是由物体振动产生的
C．次声波在海水中比空气中传播慢
D．次声波的频率太高，人耳听不见
2．（5分）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，利用其能量准确“烧死”病变细胞，以下超声波的特点与该手术刀的治疗功能的是（ ）2-1-c-n-j-y
A．方向性好 B．穿透力强 C．能量集中 D．遇物反射
3．（5分）地震时会产生次声波．次声波可以 ( http: / / www.21cnjy.com )在远离地震中心的地方被有些动物接收到，并有所反应．表中是几种动物的听觉频率范围，其中在远离地震中心的地方能感觉到地震的是（ ）21教育名师原创作品
几种动物的听觉频率范围/Hz
蝙蝠 1 000～120 000
海豚 150～150 000
猫 6 0～65 000
大象 1～20 000
A．蝙蝠 B．海豚 C．猫 D．大象
4．（5分）扫地机器人工作时会自动躲避障碍物，其避障的工作原理类似蝙蝠，则它对外发射的是（ ）
A．无线电波 B．超声波 C．次声波 D．激光
5．（5分）2014年3月8日，马来西亚航 ( http: / / www.21cnjy.com )空公司MH370飞机失联，据报道飞机坠入南印度洋中，飞机黑匣子的信标会向外发送脉冲信号，这种脉冲可以被声纳和声学定位仪探测到．飞机黑匣子发射的这种脉冲信号是（ ）2·1·c·n·j·y
A．次声波 B．超声波 C．激光 D．无线电波
6．（5分）以下利用超声波工作的是（ ）
A．大象的“声音”交流
B．站在天坛中的圜丘坛上说话，会感到声音特别洪亮
C．监测地震
D．外科医生利用仪器对结石病人进行碎石
7．（5分）现在很多牙医都在使用一种安全、卫生的洁齿技术“超声洁牙”，超声波之所以能够清洁牙齿，其主要原因是（ ） 21*cnjy*com
A．超声波中含有洗洁净
B．超声波能够传递去污的指令
C．超声波能使液体振动，使污垢落下
D．超声波能发生反射
8．（5分）如图所示，其中利用了超声波的是（ ）
A． ( http: / / www.21cnjy.com ) B．
小孩对着山壁喊话 蝙蝠探测飞行中的障碍物
C． ( http: / / www.21cnjy.com ) D． ( http: / / www.21cnjy.com )
工人用电钻钻墙 敲击编钟发声
9．（5分）在地震发声前， ( http: / / www.21cnjy.com )常常会看到鸡、狗等动物烦燥不安．科学家研究发现，原来它们听到了来自地下深处的震动声，但此时人却一无所知，原因是（ ）
A．动物的听力比人好，很小的声音它们就可以听到
B．动物比人更聪明，它们能先知先觉
C．动物能听到由于地震发出的次声波，人则不能听到
D．动物能听到由于地震发出的超声波，人则不能听到
10．（5分）在亚丁湾海域，我国海军护 ( http: / / www.21cnjy.com )航编队使用“金嗓子”（又名“声波炮”）震慑海盗．它的声波定向发射器外观类似喇叭，能发出145dB以上的高频声波，甚至比喷气式飞机引擎的噪声还要刺耳，根据以上信息，下列说法中错误的是（ ）www.21-cn-jy.com
A．“金嗓子”发出的声波是超声波
B．声波定向发射器喇叭状外观可以减少声音的分散，从而增大响度
C．声波具有能量
D．使用“金嗓子”时，护航官兵佩戴耳罩是在人耳处减弱噪声
11．（5分）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，这样刷牙干净又舒服，则下列说法正确的是（ ）www-2-1-cnjy-com
A．超声波能传递能量
B．电动牙刷发出的超声波不能在空气中传播
C．超声波的频率低于20赫兹
D．超声波不是由物体振动产生的
12．（5分）如图所示是海螺形超声波加湿器，关于加湿器的说法不正确的是（ ）
A．加湿器是利用超声波工作的
B．加湿器的工作过程利用了声音的能量特性
C．加湿器工作过程中，人听到的声音是超声波
D．超声波的传播也需要介质，不能在真空中传播
二．填空题（共4小题，满分18分）
13．（6分）学校最近举行了防震安 ( http: / / www.21cnjy.com )全疏散演练，地震会产生______（次/超）声波．警报声之所以能传播很远的距离，是因为它的______大．有些同学感觉警报声刺耳，用手捂住耳朵，这是在______处减弱噪声．21世纪教育网版权所有
14．（4分）声呐装置是利用超声波 ( http: / / www.21cnjy.com )______、在水中传播距离远等特点，发现潜艇、鱼群等水下目标的；地震、海啸、台风等自然灾害发生时，都会产生次声波，次声波能够______，且几乎无孔不入，监测次声波可有效预报灾害、避免危害．21教育网
15．（4分）蝴蝶的翅膀在2s内振动了20次 ( http: / / www.21cnjy.com )，人类______（选填“能”或“不能”）听到蝴蝶飞行时的声音，医院里医生用B超观察母体内的婴儿情况，这利用了______（选填“超声波”、“次声波”或“电磁波”）．21·cn·jy·com
16．（4分）2014年8 ( http: / / www.21cnjy.com )月3日，在云南省鲁甸县发生6.5级地震，有些动物（如狗、大象）比人提前感觉到，是因为地震时伴有______（选填“超”或“次”）声波产生．地震中有的被掩埋者通过敲击身边的墙体或管道发出求救信号，用物理学知识解释：他们利用了声音可以在______中传播的原理．【来源：21·世纪·教育·网】
三．解答题（共2小题，满分22分）
17．（12分）阅读短文并回答问题．
人耳最高只能感觉到大约2 ( http: / / www.21cnjy.com )0000Hz的声波，频率更高的声波就是超声波了．超声波具有许多奇异特性：空化效应﹣﹣超声波能在水中产生气泡，气泡爆破时释放出高能量，产生强冲击力的微小水柱，它不断冲击物体的表面，使物体表面及缝隙中的污垢迅速剥落，从而达到净化物体表面的目的．传播特性﹣﹣它的波长短，在均匀介质中能够定向直线传播，根据这一特性可以进行超声探伤、测厚、测距、医学诊断等．21·世纪*教育网
（1）超声波的频率范围是______，人耳______听到超声波（填“能”或“不能”）．
（2）超声波能够清洗物体是因为声波能够传递______．医院里用的“B超”也是超声波的应用，说明声波还可以传递______．【来源：21cnj*y.co*m】
（3）超声波传播中遇到障碍物时______（填“会”或“不会”）有一部分被反射回来形成回音．超声波在真空中的传播速度是______．【出处：21教育名师】
18．（10分）如图为国道某直线路段的 ( http: / / www.21cnjy.com )一处测速仪，测速仪内有能发射和接受超声波的传感器．在汽车以某一速度v远离测速仪64m时，测速仪发出超声波经汽车反射后接收到超声波信号的时间为0.4s．已知此路段限速为80km/h，超声波的速度为340m/s．试计算并说明汽车在此路段是否超速？【版权所有：21教育】
参考答案
( http: / / www.21cnjy.com )
18．解：
因为v=，
所以超声波在t=×0.4s=0.2s通过的距离：s=vt=340m/s×0.2s=68m，
汽车0.2s通过的距离：s汽车=68m﹣64m=4m，
汽车行驶的速度为v汽车===20m/s=72km/h，
因为72km/h＜80km/h，所以汽车在此路段不超速．
答：汽车在此路段不超速．
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