第三节 超声与次声学案
【学习目标】
1、知道人耳能听到的声音的频率范围。
2、知道什么是超声，什么是次声，知道超声和次声的特点。
3、用说出超声的应用。
【重点难点】
重点：超声和次声的特点及应用
难点：提高收集信息的能力及保持对自然和科学技术的兴趣。
【新知预习】
1.声波的频率范围是多少？
2.正常人耳朵听到声音的频率范围是多少？
3.狗能听到声音的最高频率是多少？
4.频率是多少的声音称为超声
5.频率是多少的声音称为次声
6.超声有那些特点？
【课堂探究】
知识点1：超声与次声
高于________Hz以上的声音称为超声，低于________Hz的声音称为次声。人耳听觉频率范围在________________Hz之间。
知识点2：超声及其应用
1.超声和次声各有何特性？
2.超声具有很强的穿透能力应用于 、 。
3.超声对物体有很强的 能力，能将一般情况下不能混合的液体（如油和水）混合在一起，可用在化学工业上，它还能破坏细菌结构可对医疗器械和食物等进行 。
4.用超声处理过的种子可以缩短发芽时间，提高发芽率。
5.模仿蝙蝠使用超声的道理，人类发明了 这种装在船只及潜艇上的装置．靠超声在水中传播时碰到物体产生回波，来测定距离，确定位置，能发现对手，或保证航行安全。
还可用来探测海底深度、海中暗礁、绘水下数千米地形图等．
6.例:若声音在海水中的传播速度为1500 m/s,利用回声定位原理从海面竖直向海底发射超声波,到接收回声所用时间为4 s,那么该处海洋的深度为多少m？
知识点3： 次声及其应用
1、哪些物体或自然现象会产生次声？能量很高的次声会给人类产生哪些危害？
2、看课本P49页“信息窗”了解：哪些动物能听到次声？哪些动物能听到超声？
想一想：同学们在引入中“马可波罗”号帆船上全体船员离奇死亡的原因是什么？
巩固练习：
1.通常把频率高于 Hz的声音称为超声,医院里常用超声波除去人体内的结石,是因为超声能够 (选填“传递信息”或“传递能量”)。与我们说话时发出的声音相比,超声在空气中的传播速度 (选填“更快”“更慢”或“相同”)。
2.人无法听到飞翔的蝙蝠发出声音的原因是（ ）
A.蝙蝠没有发出声音
B.蝙蝠发出声音的频率太高
C.蝙蝠发出声音的频率太低
D.蝙蝠发出声音的响度太小
3. 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（ ）
A．电动牙刷发出的超声波不能在空气中传播
B．超声波不是由物体振动产生
C．超声波的音调很低所以人听不到
D．超声波能传递能量
4.下列事例中,没有利用超声波的是 ( )
A.蝙蝠利用声波导航 B.用声呐探测海深
C.用B超做体检 D.用听诊器检查身体
小结：通过本节课的学习，你有哪些收获？
【学后反思】八年级物理第三章声的世界
第三节 超声与次声
一、【教材分析】
教学目标 知识目标 1. 知道超声、次声的概念2．从搜集的信息中了解超声的特点，了解超声在现代技术中的应用。3．从搜集的信息中了解次声的一般特点和危害性。
能力目标 1．通过搜集有关超声与次声的信息、资料提高收集信息，处理信息的能力。2．学会运用物理知识为人类的生产和生活服务．
情感目标 1．通过学习超声的利用，进一步激发学生学习物理知识的兴趣。2．保持对自然和科学技术的兴趣。
教学重点 知道超声、次声的概念，知道超声的应用、次声的危害。
教学难点 提高收集信息的能力及保持对自然和科学技术的兴趣。
教学方法 讨论法、阅读法、练习法。
二、【教学流程】
环节 师生活动 二次备课
引入新课 设疑激趣、导入新课：观察幻灯片中“马可波罗”号帆船的介绍。师：这艘多年前神秘失踪的“马可波罗”号帆船，船上的全体船员离奇死亡，没有一丝伤痕，而船上的一切设备及物品却完好无损。那么他们的死亡之谜是什么？这个谜底就藏在我们今天所要学习的内容当中，希望通过这节课的学习，我们可以找到答案。
进行新课 师：上节课，我已经布置大家去预习和查找资料了，请让我们拿出学案以竞赛的形式来检验大家的成果吧。1、声波的频率范围是多少？2、正常人耳朵听到声音的频率范围是多少 3、狗能听到声音的最高频率是多少？4、频率是多少的声音称为超声 5、频率是多少的声音称为次声 6、超声有那些特点？教师对学生的回答进行简单的点评并拓展。超声与次声的概念1、通常情况下，人耳能听到声音的频率范围是多少？频率高于20000Hz的声音和低于20Hz的声音，人能否听到？观察课件后小结：通常情况下，人耳能听到声音的频率范围是20Hz-20000Hz，高于和低于此频率的声音，人耳都不能听到． 2、什么样的声音叫做超声，什么样的声音叫做次声？ 总结：声波的频率高于20000Hz的声音叫做超声，低于20Hz的声音叫做次声． 师：频率表示振动的快慢，用每秒振动的次数来表示，一个声源2min内振动了720次，每秒振动的次数为6次，所以它的频率为6Hz，小于20Hz，人耳不能听到该声音；小明同学练声时，发出声音的频率是200Hz，则他的声带每秒钟振动200次．超声的利用师：超声的特点是：具有很强的穿透能力、“破碎”能力和导航能力，而在生活和生产中有广泛的应用。生活方面：结合课件中图片进行讲解。超声加湿器：如果把超声波通入水罐中，剧烈的振动会使罐中的水破碎成许多小雾滴，再用小风扇把雾滴吹入室内，就可以增加室内空气的湿度。这就是超声波加湿器的原理。超声清洗机：如果在放有这些物品的清洗液中通入超声波，清洗液的剧烈振动能冲击物品上的污垢，能够很快清洗干净。还有超声波牙刷和超声波洗牙器，能有效的清洗牙齿中的饭渣和残留。医学方面：超声波诊断仪(B超)能检查、治疗疾病；超声波美容导入仪将护肤品的营养物质渗透到皮肤真皮层里面，让皮肤完全吸收到更多营养，这是在家里普通美容所达不到的效果。超声波碎石机超声波喷雾器利用超声波使液体雾化成小分子的气雾，使药物分子通过气雾直接进入毛细血管或肺泡，达到治疗作用的器材。适用于感冒、过敏性鼻炎、鼻塞等。不需加热或添加任何化学试剂。波超声还能破坏细菌结构，对医疗器械和食物进行消毒。工农业方面：金属超声波探伤仪是一种便携式工业无损探伤仪器，它能够快速、便捷、无损伤、精确地进行工件内 部多种缺陷(包括纵向裂纹、横向裂纹、疏松、气孔、夹渣等)的检测、定位、评估和诊断。广泛应用在锅炉、压力容器、航天、管道、军工、船舶制造、汽车、机械制造、金属加工业、钢结构、铁路交通、核能电力等行业。超声波电焊机是熔接热塑性塑料制品的高科技技术，各种热塑性胶件均可使用超声波熔接处理，而不需加溶剂、粘接剂或其它辅助品。利用超声波的“破碎”力，可以使油和水混合。用超声处理过的种子可以缩短发芽时间，提高发芽率。航海、渔业方面：受蝙蝠利用超声导航的启示，人们制成了什么？有什么应用 讨论后小结：受蝙蝠利用超声导航的启示，人们制成了超声雷达，又叫声呐，用它来探测海底深度、海中暗礁、绘水下数千米地形图等．例:若声音在海水中的传播速度为1500 m/s,利用回声定位原理从海面竖直向海底发射超声波,到接收回声所用时间为4s,那么该处海洋的深度为多少m？讲解分析解题的步骤：解：超声波从海面到海底用的时间：
t= 1／2 ×4s=2s
该处海水的深度：
s=vt=1500m/s×2s=3000m
答：海洋中该处的深度是3000m．次声的危害与利用 1、哪些物体或自然现象会产生次声？能量很高的次声会给人类产生哪些危害？ 同学在学案中完成后，小组讨论交流并展示。结论：自然界中火山爆发、地震、风暴等都能产生次声；核发爆炸、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，可使机器设备破裂、飞机解体、建筑物破坏、人体器官及功能破坏等．师：由于次声的破坏性强，危害大，但人耳无法直接听见，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。2、看课本P49页“信息窗”了解：哪些动物能听到次声？哪些动物能听到超声？ 学生展示：大象、狗能听到次声；狗、蝙蝠、海豚能听到超声． 师：次声的特点：（1）频率低，传播远 （2）能量很高的次声具有极大破坏力3、 应用： （1）预报灾害：地震产生的声波是次声，而很多种动物可听到次声波，因此会有“鸡飞狗跳”的“地震前兆”． 因此利用次声可以预报一些自然灾害。（2）医疗：人和生物对次声波反应，某些器官也会发生微弱次声源，可了解人体生物器官活动 。（3）军事：核武器 同学们在引入中“马可波罗”号帆船上全体船员离奇死亡的原因是什么？学生回答。师：为了减小次声对我们的危害，我们平时一定要远离次声源。巩固练习：1.通常把频率高于 Hz的声音称为超声,医院里常用超声波除去人体内的结石,是因为超声能够 (选填“传递信息”或“传递能量”)。与我们说话时发出的声音相比,超声在空气中的传播速度 (选填“更快”“更慢”或“相同”)。 2.人无法听到飞翔的蝙蝠发出声音的原因是（ ） A.蝙蝠没有发出声音 B.蝙蝠发出声音的频率太高
C.蝙蝠发出声音的频率太低 D.蝙蝠发出声音的响度太小3. 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（ ） A．电动牙刷发出的超声波不能在空气中传播 B．超声波不是由物体振动产生 C．超声波的音调很低所以人听不到 D．超声波能传递能量4.下列事例中,没有利用超声波的是 ( ) A.蝙蝠利用声波导航 B.用声呐探测海深C.用B超做体检 D.用听诊器检查身体归纳小结：通过本节课的学习，你有哪些收获？
评价反馈 教师出示当堂达标题，学生独立完成，出示答案，学生自我批改．搜集学生做题信息，查漏补缺．
作业布置 1、课后作业第一题2、大胆设想未来，把超声与次声发展一下，能应用到我们生活的哪些方面，为我们人类造福。以此为题材写一篇100字左右的小短文，题目自拟。
三、【板书设计】
第三节 超声与次声1．人耳听到声音的频率范围20～20000Hz。2．超声与次声频率高于20000Hz的声音叫超声、低于20Hz的声音叫次声。3．超声的特点：穿透能力、“破碎”能力、导航能力。超声的应用：碎石、B超、声纳定位、超声导航。4．次声危害：对机器、建筑物、人体有伤害。
四、【教后反思】
一、成功之处：1、用帆船的故事引入，极大地激发了学生的兴趣，都想把这节课的内容学好，好揭开谜底。2、教学中采用多媒体展示超声和次声方面的资料，用广博的事例生动直观地使学生对超声和次声有了一定的认识。可以说这堂课达到了预期的教学效果。通过这节课的教学，我有两个最大的感触：1、互联网在这堂课中起的作用很大。一方面，大部分学生都是通过网络查找资料的；另一方面，我课件上的资源都是通过百度搜索引擎查找的。2、以后教学中多注意培养学生的学习能力，而不是偏重应试教学。(共27张PPT)
第三节 超声与次声
1.知道超声波的概念、特点及应用。
2.知道次声波的概念、特点及危害。
3.会区分人与其他动物的听觉范围。
1.声波的频率范围是多少？
10-4～1012 Hz
2.正常人耳朵听到声音的频率范围是多少？
20～20 000 Hz
3.狗能听到声音的最高频率是多少？
50 000 Hz
自习课文，回答问题
4.频率是多少的声音称为超声
高于20000Hz
5.频率是多少的声音称为次声
低于20Hz
6.超声有那些特点？
穿透能力、“破碎”能力、导航能力。
第三节 超声与次声
20Hz
20000Hz
正常人耳能听到的声音的频率范围
超 声
次 声
2、超声的应用：
1、超声是：高于20000Hz的声音
如果把超声波通入水罐中，剧烈的振动会使罐中的水破碎成许多小雾滴，再用小风扇把雾滴吹入室内，就可以增加室内空气的湿度。这就是超声波加湿器的原理。
超声加湿器
生活方面：
超声清洗机
如果在放有这些物品的清洗液中通入超声波，清洗液的剧烈振动能冲击物品上的污垢，能够很快清洗干净。
超声波牙刷和洗牙器
超声波诊断仪(B超)
检查、治疗疾病
超声波美容导入仪
医学方面：
超声波碎石机
利用超声波使液体雾化成小分子的气雾，使药物分子通过气雾直接进入毛细血管或肺泡，达到治疗作用的器材。适用于感冒、过敏性鼻炎、鼻塞等。不需加热或添加任何化学试剂。
超声波喷雾器
对器械和食物消毒
探测金属内部缺陷 超声波电焊机
工农业方面：
金属超声波探伤仪是一种便携式工业无损探伤仪器，它能够快速、便捷、无损伤、精确地进行工件内 部多种缺陷(包括纵向裂纹、横向裂纹、疏松、气孔、夹渣等)的检测、定位、评估和诊断。广泛应用在锅炉、压力容器、航天、管道、军工、船舶制造、汽车、机械制造、金属加工业、钢结构、铁路交通、核能电力等行业。
使油和水混合
提高发芽率，缩短发芽时间
航海、渔业方面：
蝙蝠利用
超声导航
人们受到启示
声呐
探测海深、海底暗礁等
探测鱼群、潜艇位置等
绘水下数千米地形图
仿生学
声呐
若声音在海水中的传播速度为1500 m/s,利用回声定位原理从海面竖直向海底发射超声波,到接收回声所用时间为4 s,那么该处海洋的深度为多少m？
二、次 声
1、什么是次声？
低于20Hz的声音
2、什么情况下会产生次声
⑴自然界中火山爆发、地震、风暴等
⑵一些机械工作时
⑶一些动物运动时(如蝴蝶振翅)
3、次声危害和应用
⑴应用: 预报海上风暴等
⑵危害:
①使机器设备破裂、飞机解体、建筑物被破坏
②在强次声环境中会产生恶心、眩晕等症
状，甚至会造成内脏出血破裂，危及生命。
核爆炸
导弹发射
次声
火山
地震
风暴与海啸
次声
课堂小结
1、人耳听到声音的频率范围：20 ～20000Hz
2、超声与次声
频率高于20000Hz的声音称为超声;
频率低于20Hz的声音称为次声.
3、超声的应用：
碎石、B超、声纳定位、超声导航等.
4、次声的危害：
对机械、建筑物、人体有伤害.
1.通常把频率高于 Hz的声音称为超声,医院里常用超声波除去人体内的结石,是因为超声能
够 (选填“传递信息”或“传递能量”)。与我们说话时发出的声音相比,超声在空气中的传播速度 (选填“更快”“更慢”或“相同”)。
2.人无法听到飞翔的蝙蝠发出声音的原因是（ ）
A.蝙蝠没有发出声音
B.蝙蝠发出声音的频率太高 C.蝙蝠发出声音的频率太低
D.蝙蝠发出声音的响度太小
20000
相同
传递能量
B
3. 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（ ）
A．电动牙刷发出的超声波不能在空气中传播
B．超声波不是由物体振动产生
C．超声波的音调很低所以人听不到
D．超声波能传递能量
4.下列事例中,没有利用超声波的是 ( )
A.蝙蝠利用声波导航 B.用声呐探测海深
C.用B超做体检 D.用听诊器检查身体
D
D达标练习
1、人耳能听到到的声波频率范围通常在 ，监测与控
制 波有助于减少它的危害，并可以用来预报地震、台风。
2、通常情况下，人耳能听到声音的频率范围是20～20000HZ，其频率高于20000HZ的声波称为 。请你列举一个人们利用这种声波的实例： 。
3、电影《泰坦尼克号》描述的是1912年一艘名叫“泰坦尼克号”的大游轮,因为跟冰山相撞而沉没的悲剧。为了避免悲剧的重演,科学家发明了一种利用声音传播规律制成的探测装置,把这种探测装置安装在船上,利用它能较早地发现冰山或暗礁的存在。
(1)这种装置的名称叫 ,为使它发出的声音有更好的回收效果,最好用 声波。
(2)这种装置 (选填“能”或“不能”)用来进行月球等太空的探测,因为 。
4、安静的傍晚，狗竖起耳朵在警觉地谛听.这是由于（ ）
A．狗听到很远处的人们手机的对话 B．狗听到火星发出的声音
C．狗听到人耳所不能觉察的某些高频率的声音 D．狗听到无线电波
5、生活在海边的渔民经常看见这样的情景：风和日丽，平静的海面上出现一把一把小小的“降落伞”——水母，它们在近海处悠闲自得地升降、漂游。忽然水母像受到什么命令似的，纷纷离开海岸，游向大海。不一会儿，狂风呼啸，波涛汹涌，风暴来临了．就划线部分，以下解释合理的是（ ）
A、水母接收到了次声波 B、水母接收到了电磁波
C、水母感受到了温度的突然变化 D、水母感受到了地磁场的变化
6、图中利用了超声波的是（ ）
7、超声波具有广泛的应用，下列事例中不属于运用超声波的是（ ）
A.B超成像 B.声呐测 C.一种速度测定器 D．分贝仪
8、下列关于声音的说法中不正确的是（ ）
A 俗话说“隔墙有耳”，说明固体也能传声
B“震耳欲聋”主要说明声音的音调高
C“闻其声而知其人”主要是根据声音的音色来判断的
D 用超声波清洗钟表等精密仪器，说明声波能传递能量
9、昆虫飞行时翅膀都要振动,蝴蝶翅膀每秒振动5～6次,蜜蜂翅膀每秒振动300～400次,当它们从你身旁飞过时,凭你的听觉 ( )
A.能听到蝴蝶从身旁飞过的声音
B.能听到蜜蜂从身旁飞过的声音
C.它们从身旁飞过的声音都能听到
D.它们从身旁飞过的声音都不能听到
10、2013年4月16日,中国海事第一舰——“海巡01”轮在海上展开拉练,未来将被派往南海、钓鱼岛等海域执行任务,如图所示。“海巡01”轮配备有强声设备,可遥控定向远距离发射高达150分贝的警示音、语音等声波,主要用于对付海盗。根据以上信息,下列说法中错误的是 ( )
A.声波具有能量
B.声波定向发射器的喇叭状外观可以减少声音分散,增大响度
C.护航官兵佩戴耳罩是为了在人耳处减弱噪声
D.强声设备发出的声波是次声波
11、 在下列应用实例中，不属于超声波应用的是（ ）
A、 外科医生利用声波的振动除去人体内的结石
B、 利用声波预测自然灾害事件
C、 利用声波检测样品内部是否有缺陷
D、 利用声波清洗钟表等精细机械
12、李蒙为了测自己离所面对的山崖有多远，他对着山崖大喊了一声，过了3s才听到回声，请你帮李蒙计算出：他离山崖有多远？
达标练习答案
1. 20～20 000 Hz 次声 2.超声波 超声诊断仪（B超）或超声金属探测仪
3. (1)声呐 超 (2)不能 真空不能传声
4.C 5.A 6.B 7.D 8.B 9.B 10.D
11.B
12.s=vt=340m／s×1.5s=510m
第三节 超声与次声学案答案
【新知预习】
1. 10-4～1012 Hz. 2. 20～20 000 Hz 3. 50 000 Hz 4. 高于20000Hz
5. 低于20Hz 6. 穿透能力、“破碎”能力、导航能力。
知识点1：超声与次声：
20000 20 20 Hz至20000
知识点2：超声及其应用
1.超声波具有方向性好、穿透力强、对物体有很强的“破碎”能力，易于获得较集中的声能等；由于次声波的频率很低，因而它显示出了种种奇特的性质，其中最显著的特点是传播的距离远，而且不容易被吸收．
2.超声诊断仪（B超）、超声金属探测仪
3.“破碎” 杀菌消毒 5. 声纳
6. 解：超声波从海面到海底用的时间：
t= 1／2 ×4s=2s，
该处海水的深度：
s=vt=1500m/s×2s=3000m．
答：海洋中该处的深度是3000m．
知识点3： 次声及其应用
1.火山爆发、极光、地震、海啸、台风、雷暴、龙卷风、核爆炸、火箭发射、化学爆炸，等等．
2.次声能量很高，能使机器设备破坏、飞机解体、建筑物破坏；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坏，危及生命。
想一想：次声波是杀害船员的凶手
巩固练习： 1.20000 传递能量 相同 2.B 3.D 4.D
