1.4人耳听不到的声音 学案+自学练习 2021--2022学年上学期苏科版物理八年级（含答案）

课题：人耳听不到的声音
学习目标
＊知道超声波和次声波是根据声音的频率划分的，了解人和一些动物的听觉频率范围
＊能举例说明超声波的应用和次声波的危害
知识点①可听声波、超声波、次声波
物体振动会产生声音，但是并不是所有的声音人耳都能听到，经验告诉我们，即便是听力正常的人，如果响度很小人耳也是听不到的，同时科学研究发现，人的听觉还与声音的频率有关，也就是说并不是任何频率的声音人耳都能听到。人的听觉有一定的频率范围，只有在该频率范围内的声音人耳才能听到，其他有听觉的动物也一样，也有一定的听觉频率范围，如图所示，是人和一些动物听觉的频率范围。
归纳总结：（1）可听声波：是指 ，它的频率范围通常 。
超声波是指 。
次声波是指 。
知识点②超声波的特点及应用
超声波的特点
与可听声波相比，超声波具有方向性好穿透能力强易于获得较集中的声能等特点
方向性好：超声波能沿某一方向直线传播
穿透能力强：光能穿透玻璃塑料薄膜传播声音也有穿透能力，与可听声波和次声波相比，超声波的穿透能力更强一些
易于获得较集中的声能：由于超声波的方向性好，所以能获得比较集中的能量，较强的超声波能引起物体剧烈振动
超声波的应用
声呐：利用超声波进行水下定位和测距的系统
超声波成像：例如，利用B型超声波诊断仪简称B超可以呈现人或动物体内的影像
超声波清洗
超声波焊接
知识点③次声波的特点与危害
频率低于20赫兹的声波称为次生波，次生波的来源很广，火箭发射飞机飞行车辆奔驰以及自然界中的火山爆发地震海啸台风雷电等都会产生次声波
次声波的特点
次声波的传播特点与超声波不同，超声波几乎沿直线传播，遇到障碍物时会被障碍物反射。而次声波能绕过障碍物，几乎无孔不入
次声波的危害
较强的次声波会对人体造成严重损害，使人恶心神经错乱，甚至五脏破裂
次声波的应用
由于地震海啸台风火山爆发等均伴生次声波，因而对自然界的次声波监测，可以作为预测自然灾害的参数之一
自学检测
一、选择题
1.下列关于声音说法正确的是（　　）
A.只要物体振动，我们就能听到声音
B.飞机场的地勤人员戴耳塞是为了在声源处减弱噪声
C.声音在各种介质的传播速度都是340m/s
D.物体振动的频率越高，产生声音的音调越高
2. 关于声现象，下列说法中正确的是（　　）
A.“B超”检查利用超声波传递信息
B.次声波是指频率低于2000Hz的声音，人能够听到
C.“闻其声而知其人”主要是根据声音的响度来判断的
D.凡是物体做有规律的振动所发出的声音都不属于噪声
3. 下列声波频率范围，哪一组是人耳的听觉频率范围（　　）
A.150Hz--150000Hz B.20Hz--20000Hz C.1000Hz--120000Hz D.1Hz--20000Hz
4. 如图是有关人和大象的发声频率和听觉频率范围，根据信息，下列说法正确的是（　　）
A.大象不能听到的声，人能听到 B.人能听到的声，大象也能听到
C.大象发出的声，人一定能听到 D.人发出的声，大象不能听到
5.人们听不到蝴蝶飞的声音，却可以听到蚊子飞来飞去的嗡嗡声，这是因为（　　）
A.蚊子飞行时用力大 B.蝴蝶飞行时根本就不发声
C.蚊子数量多，蝴蝶数量少 D.蝴蝶飞行时翅膀振动慢，发出的声低于人的听觉范围
6. 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
二、填空题
7. 小轿车倒车雷达的探头是利用_____（选填“电磁波”或“超声波”）传感器工作的，倒车雷达_____（选填“能”或“不能”）在月球上工作。
8. 2021年5月21日，云南大理漾濞县连发多次地震，最高达6.4级。地震时会伴有 _____（选填“超声波”或“次声波”）的产生：一般情况下，声波在地面下岩石中的传播速度比在空气中的传播速度 _____（选填“快”或“慢”）。
9.超声波是由物体_____产生的；最近巴西设计师将3D打印技术与医用B超相结合，给准妈妈腹中胎儿打印了1：1的3D模型，作为孩子成长的记录，B超利用的是超声波能传递_____。
10.
声呐装置是利用_____方向性好、水中传播距离远等特点制成的，用来探测潜艇、鱼群等水下目标和测绘海底地形；利用_____能绕过障碍物传得很远、几乎无孔不入的特点，可作为预报地震、海啸等的依据和监测核爆炸的手段。
11. 如图所示是眼镜店清洗眼镜的设备，该设备利用_____声波使清洗液发生剧烈_____达到去污作用；另一方面，科学研究发现，7赫兹的声波可以穿透十几米厚的钢筋混凝土给人伤害，用这种_____声波制成的武器威力巨大，可以传得很远，如果要减少伤害，可以制造_____隔离罩，从而有效的阻止声波的传播。
12. “一方有难，八方支援”，为了打赢抗疫战争，16省对口支援医疗队奔赴湖北的最前线，在医疗器械极其紧张的情况下，医务人员利用B超对轻症新型冠状肺炎患者进行诊断，那么B超是利用_____（选填“超声波”或“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_____（选填“响度”、“音调”或“音色”）。
13. 海豚的发声频率范围非常大，当海豚发出了80000Hz的声波时，此声波属于_____声波，这种声波人耳_____（选填“能”或“不能”）听到。如图所示，海豚会利用回声寻找沙丁鱼群，假如经1s后海豚听到回声（声音在海水中的传播速度为1500m/s），则此时海豚与沙丁鱼群的距离为_____m。
14. 如图所示为人和大象的发声和听觉频率范围。人类能听到的声的频率范围是_____，某种蝴蝶飞行时在1min内翅膀振动480次，这种翅膀振动的频率是否在大象的听觉频率范围之内？_____（选填“是”或者“否”）。这个频率的声属于_____（选填“超声波”或者“次声波”）。超声波和次声波在真空中_____（选填“能够”或者“不能”）传播。
三、解答题
15. 阅读下面的短文，回答问题。
超声波及其应用人能够听到声音的频率范围从20Hz到20000Hz．低于20Hz的声音叫次声波，高于20000Hz的声音叫超声波。
超声波具有许多奇异特性：①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，它不断冲击物件的表面，使物件表面及缝隙中的污垢迅速剥落，从而达到净化物件表面的目的；②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。
（1）超声波的频率范围是_____；
（2）超声波能够清洗物件是因为声波具有_____；
（3）在日常工作生活中，超声波还应用在哪些领域_____；
（4）若声音在海水中的传播速度为1500m/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_____m。
16. 阅读短文，完成问题：
雪花落水也有声
生活中的很多现象都是有科学道理的，但是却缺少发现它们的眼睛。一般的常识告诉我们，雪花落水静悄悄，毫无声响。不过，雪花落水真的发生声波，在3月份一期的《自然》杂志上，几个科学家联名发表文章，宣布了他们的上述结论。
首先要说明的是，雪花落水发出的声波频率在50000Hz到2×105Hz之间，高于人们能听见的声波频率。但是，海里的鲸鱼就能听到雪花落水所产生的声响，并且这些声响令鲸鱼异常烦躁。然而，请不要想当然，这些声音不是雪花与水面撞击发出的，而是…
冷战时期，当时美国海军要监视苏联潜水艇的活动，他们发现，在下雨的时候，水下声呐工作效果不好，常有噪声干扰，甚至干脆无法监听。
著名的约翰?霍甫金斯大学机械工程系的普罗斯佩勒提教授是个奇才。普罗斯佩勒提断定，这些声音不是雨滴撞击水面发出，而是含在雨滴中的气泡振动发出的。克拉姆有一个设备：一个每秒可拍摄1000张照片的高速水下摄影机。利用这台摄影机，他们确实在下雨时发现水中产生气泡，这些气泡还在不断地收缩、膨胀、振动。普罗斯佩勒提的理论基础和数学能力也很高，他通过计算得出，下雨时哪些噪声的频率和衰减情况确实与气泡的振动状况协调一致，从而证实他们的理论完全正确。他还发现，大气泡振动产生低频声波，小气泡振动产生高频声波。普罗斯佩勒提通过理论分析指出，气泡是要将自己的体积与水的密度相适应，才不断收缩和膨胀的。
事情还没有结束，人们告诉他们，渔民常抱怨，在下雪时他们的声呐也常常侦听不到鱼群。一开始，他们也不信，因为雪花中含有90%以上的水，空气不多。但是，他们不是简单否认，而是要用实验来验证。在一个风雪的夜晚，他们在一个汽车旅馆的游泳池找到了证据，雪花落水时也产生气泡，同样，这些气泡也振动，从而发出声波。其实，无论是人们打水漂时所听到的细微声响，还是瀑布的隆隆震响，都不是（或主要不是）来自石块及岩石与水的碰撞，而是由于气泡。你看，大自然是何等奇妙，而从事科研的人们在发现真理的时候又是多么幸福。
（1）雪花落水发出的声波属于_____（超声波/次声波）。
（2）声呐装置是利用仿生学原理制成的，它模仿的是下列哪种生物_____。
A．蝙蝠 B．猫 C．狗 D．大象
（3）雪花落水发出的声音对人来讲不是噪声，站在鲸鱼的角度看_____（是/不是）噪声。
（4）科学家们发现，不论是雪花落水，还是雨滴落水，都会引起气泡的_____，这个声音能被鲸鱼听到，说明_____能传播声音。
（5）在探究雨滴落水产生声音的过程中，科学家们进行了下列的过程，请你把它们按正确的顺序排列起来_____（填序号即可）。
A、归纳分析B、进行实验C、提出假设D、得出结论。
自学检测答案
D
A
B
B
D
B
超声波；不能
次声波；快
振动；信息
超声波；次声波
超；振动；次；真空
超声波；响度
超；不能；750
20～20000Hz；是；次声波；不能
（1）高于20000Hz；（2）能量；（3）超声波探伤仪、超声波加湿器等；（4）3000
（1）超声波；（2）A；（3）是；（4）振动；液体；（5）CBAD