2.3 超声波与次声波（教学课件）- 八年级物理全一册（沪科版2024）

说明ppt使用高质量视频，资源比较大，本ppt约50MB.本ppt共有42张、3个小视频，可根据需要选择点播.本ppt使用PowerPoint制作，建议使用PowerPoint播放.视频资源（1）动画讲解—《蝙蝠利用超声定位》（2）动画讲解—《声呐是如何工作的》（3）视频讲解—《超声与次声的特点和利用》致老师、同学免责声明：ppt中的部分视频来源于自有媒体，其版权归原作者所有，如涉及版权问题，请及时联系我们删除。第三节超声波与次声波人从呱呱坠地时起，就开始利用声音了。妈妈能从婴儿的啼哭声中发现宝宝情绪的变化；水手可以通过汽笛的回声判断悬崖的距离；医生会用各种各样的超声仪器为患者诊病……自然界的声现象实在是太多了。除了人类，动物中也有不少是利用声的高手。今天我们一起了解声的一些特点和应用。第三节超声波与次声波

大象利用次声波交流蝙蝠利用超声波捕食导入新课学习目标1收集信息了解超声的特点，了解超声在现代技术中的应用。（物理观念、科学思维）2

收集信息了解次声的特点和危害。（物理观念、科学思维）第三节超声波与次声波目录导航1

学习新课2

课堂总结3

课后作业全解4

综合提升训练第三节超声波与次声波一、学习新课一、超声波及其应用超声波：

把频率高于20000Hz的声波叫超声波，简称声波。因为它们超过人类听觉的上限。多数人能够听到的声音频率范围为：20Hz～20000Hz。1.超声波2.超声波的特点和应用蝙蝠靠超声波发现昆虫（1）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，在生产、医疗和科学研究等方面得到了广泛的应用。（2）超声导航自然界中许多动物不仅能发出超声波，还能感受到超声波。例如，通常夜间活动的蝙蝠不会撞到障碍物，它们利用超声波进行导航。蝙蝠发出的超声波碰到墙壁等障碍物会返回，由此，它便能判断障碍物的位置并及时避开。一、超声波及其应用探测海底深度（3）超声雷达（声呐）：①可用来探测海底深度、海中暗礁等，还可用来探测鱼群、潜艇的位置等。②测量海底深度的原理：就是从船上发出声脉冲至海底，通过测算接收，然后将接收到的回声所经历的时间自动转换为深度值显示出来。

一、超声波及其应用探测鱼群位置声呐探测海底结构我们平常看到的海底结构图就是根据声呐提供的数据绘制的。探测潜艇位置探测鱼群、潜艇位置、绘制水下数千米地形图等。声呐的一些应用一、超声波及其应用动画讲解——《声呐是如何工作的》一、超声波及其应用（4）医院利用超声波进行超声检查医院利用超声波进行超声检查。让超声波进人人体，经体内不同组织的交界面反射形成“像”，医生看“像”便知道人体内脏情况、胎儿是否正常发育。工业上使用超声探伤仪，能探测金属内部存在的缺陷，排除隐患。超声波还能破坏细菌结构，从而对医疗器械和食物等进行杀菌消毒。超声波探伤仪医生用B超查看胎儿发育情况一、超声波及其应用跟踪练习【例题1】声呐是一种声学探测设备，船上的声呐发出的超声波以1500m/s的速度从海面射向海底，海底将超声波反射回来。若某次声呐经6s收到反射回来的超声波，则此处海底深度为多少？超声波传播的路程s＝vt＝1500m/s×6s＝9000m则此处海底深度为

h＝

s/2＝9000m/2＝4500m跟踪练习【例题3】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．超声波的传播不需要介质C．感知附近海域情况是利用超声波传递信息 D．潜艇上的舰员能够听见超声波CA．声音是由物体振动产生的，超声波也是由物体的振动产生，故A错误；B．声音的传播都需要介质，超声波也是声波，传播也需要介质，故B错误；C．感知附近海域情况是利用声呐系统发出的超声波在传递信息，故C正确；D．超声波是振动频率大于20000Hz的声音，超出了人的感知范围，潜艇上的舰员不能够听见，故D错误。所以选C。1.次声波频率低于20Hz的声波称为次声波，简称次声。2.次声波的特点

次声波来源广、传播远、能绕过障碍物，有极大的破坏力。自然界中，火山爆发、地震、海啸、风暴等都能产生次声；核爆炸、导弹发射等也能产生次声。二、次声波及其应用火山爆发会产生次声波3.次声波的应用人们利用次声波的特点，进行检测预警等。例如，通过测定自然或人工产生的次声波在大气中的传播特性，探测出某些大规模气象的规律，以此进行气象预报。许多灾害性的自然现象，如火山爆发、龙卷风、雷暴、台风等，在发生之前可能会辐射出次声波，人们就有可能利用这些前兆来预测自然灾害。次声波检测仪（1）利用一种高灵敏度的次声监测装置（又叫“大耳朵”）可探测到核爆炸的强度和位置。（2）科学家根据次声可以在海水中远距离传播以及声速随温度的变化比较灵敏的特点，建立了海域监测网，可计算出大范围内海洋的平均温度。（3）利用次声监测仪可以预报火山喷发、龙卷风、雷暴、泥石流等灾害，从而减小损失。二、次声波及其应用4.次声波的危害能量很大的次声具有极大的破坏力。强次声能使机器设备破裂、飞机解体、建筑物垮塌等；在强次声环境中，人的平衡器官的功能将遭到破坏，会使人产生恶心、晕眩、旋转感等症状，严重的会造成内脏破裂出血，危及生命。二、次声波及其应用动物的听觉频率范围一般和人的不同。有的动物能听到超声波，有的动物能听到次声波。有些动物既能听到超声波也能发出超声波，如蝙蝠、海豚等。能听到次声波的动物有：狗、大象；能听到超声波的动物有：狗、猫、蝙蝠、海豚。5.人和一些动物的发声和听觉的频率范围

分类发声频率范围听觉频率范围人85⁓1100HZ20⁓20000HZ蝙蝠10000⁓120000HZ1000⁓120000HZ大象8⁓35HZ1⁓20000HZ狗452⁓1800HZ15⁓50000HZ海豚7000⁓120000HZ150⁓150000HZ由此可知，某些自然灾害发生前，一些动物有与平常不一样的表现，这是因为它们能提前感知不同的声波，力图逃离危险。二、次声波及其应用视频欣赏——《超声与次声的特点与应用》二、次声波及其应用拓展——声音传递信息与能量声音可以传递信息，也可以传递能量。凡是声音引起其他物体变化的例子，均属于声音传递能量；声音未能引起其他物体的变化，而是根据声音对物体的状况或某些特征作出判断，属于声音传递信息。声传递

信息声传递

能量利用回声测距、定位（声呐）超声波清洗精密仪器用“B超”检查身体超声波碎石、洁齿利用超声波探测金属内部裂纹超声波雾化器利用次声波预测地震等超声波武器利用次声波监测核爆炸等次声波的破坏作用声传递信息、传递能量的实例如“雷声震耳欲聋”，说明雷声具有能量；而“听到了雷声预示着将要下雨”，这是雷声传递信息。跟踪练习【例题3】在发生地震时，有些动物比人提前感觉到，是因为地震时伴有_____声波产生；医生用的“B超”是利用____声波获得信息。一物体1min振动了600次，则人耳_____听到该物体发出的声。自然灾害火山爆发、地震、台风等都能产生次声波，这种声波可以绕过较大的障碍物传播的很远。超声波具有较强的穿透性，并且能够传递信息，所以医学中B超是利用超声波可准确获得人体内部疾病的信息。物体在1min内振动了600次，所以每秒钟可以振动10次，故振动的频率为10Hz，人耳的听觉范围是频率在20Hz到20000Hz之间的声音，不在这个范围的声音，人耳是不能听到的。超次不能跟踪练习【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BA．利用声波清洗精细的零件是利用超声波能传播能量工作的，故A不符合题意；B．海啸、台风发生时，都会伴随着次声波产生，所以监测声波，预报海啸、台风应用的是次声波，故B符合题意；CD．蝙蝠确定目标的方向和距离、医生利用B超为病人检查身体的都是超声波传递信息的特点，故CD不符合题意。所以选B。跟踪练习【例题5】声能够传递“信息”和“能量”。下面事例中，主要利用声传递“能量”的是（）A．利用超声波给金属工件探伤B．医生通过听诊器给病人诊病C．通过声学仪器接收到的次声波等信息判断地震的方位和强度D．利用超声波排除人体内的结石DABC．利用超声波给金属探伤，声音传递了金属内部是否存在伤痕的信息；B．医生通过听诊器给病人诊病，声音传递出心脏跳动的相关信息；通过声学仪器接收到的次声波等信息判断地震的方位和强度，声音传递地震的方位、大小等信息，故ABC不符合题意；D．利用超声波排除人体内的结石，声音能传递能量，将结实击碎，故D符合题意。所以选D。二、课堂总结二、课堂总结人能够听到的声音频率范围为：20Hz～20000Hz。定义：把频率高于20000Hz的声叫超声波.特点：方向性好、穿透能力强、易于获得较集中的声能.应用：超声导航、声呐、超声诊断仪、清洗等.定义：把频率低于20Hz的声波称为次声波.特点：次声波来源广、传播远、能绕过障碍物.应用：检测预警自然灾害等.危害：能量很大的次声具有极大的破坏力.声波可以传递信息和能量.次声波超声波与次声波可听声声传递信息与能量超声波三、课后作业全解

1．你认为很静，没有任何声音时，狗却突然表现得非常警惕，这很可能是因为（）。A.狗能准确辨认声源的位置B.狗的发声频率范围比人的大C.狗的听觉频率范围比人的大D.同样的声音狗听起来响度大三、课后作业全解因为声音频率低于20Hz或高于20000Hz的声音，人都听不到。狗的听觉频率范围比人的大，当有次声波或超声波时，狗能听到，而人却听不到。故选C．C2.我们做B超检查时听不到B超探头发出的声音，这是因为B超探头发出的声音___________。三、课后作业全解我们做B超检查时听不到B超探头发出的声音，这是因为B超探头发出的声音是超声波。是超声波3.蝙蝠利用超声波的回声可以确定障碍物或飞虫的位置和距离。科学家根据这一原理发明了________________。利用这种技术，人们可以探知海洋的深度，获得鱼群或潜艇的信息。三、课后作业全解声呐是根据蝙蝠回声定位的原理制成的。声呐（超声雷达）

4．人们对人耳听不到的声波有如下应用：①声呐；②击碎结石；③探伤；④B超；⑤遥测核爆炸。其中，与超声波有关的是：____________；与次声波有关的是：____________。三、课后作业全解超声波具有定向性好、穿透力强等特点，主要应用于：①声呐；②击碎结石；③探伤；④B超等方面。次声波具有绕过障碍物，伤害人体等特点，主要应用于：⑤遥测核爆炸。⑤①②③④

5．地震时会产生次声波。有些远离地震中心的动物可以接收到次声波，并有所反应。查阅资料，了解在远离地震中心的地方能感觉到地震的有哪些动物。三、课后作业全解地震时产生的次声波频率低于20Hz，能感觉到地震的动物的听觉频率必须低于20Hz，由表格知，能感觉到地震的动物有：大象和狗。6．超声波在海水中的传播速度约1 500 m/s。用超声波测位仪竖直向海底发射超声波，经过6 s收到海底返回的声波。则该处海深是多少？由公式v=s/t得s=vt=1500m/s×6s/2=4500m

三、课后作业全解1．用B超观察孕妇体内的胎儿，对孕妇和胎儿的健康有影响吗？答：没有。B超所发出的超声强度较小，且超声检查时间也较短，对母亲和胎儿的健康几乎没有影响。2.示例：台风来临前，人们未听到什么声音却感觉到耳痛，说明了什么?

答：次声波能够传递能量。台风会发出次声波；次声波的频率低于20Hz，不在人耳的听力范围，所以听不到；声波能够传递信息和能量，使人感觉到耳痛。三、课后作业全解四、综合提升训练四、综合提升训练1.研究发现，某种频率的高强度次声波可以穿透十几米厚的钢筋混凝土，给人造成伤害，用这种次声波制成的武器威力巨大，该次声波的频率较接近于（）A．27000Hz B．2700HzC．270Hz D．7HzD低于20Hz的声波叫次声波，则7赫兹的声波属于次声波，故D符合题意，ABC不符合题意。故选D。2.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CA.排除人体内的结石是利用了超声波传递能量，不合题意；B.用声呐确定潜艇的位置，是利用了超声波传递信息，不合题意；C.核爆炸伴有次声波的产生，所以探测核爆炸的强度利用了次声波，符合题意；D.检测锅炉有没有裂纹，是利用了超声波传递信息的特点，不合题意．所以选C。四、综合提升训练四、综合提升训练3.下列事例中，属于利用次声波的是（）A．用声呐技术测海底深度B．蝙蝠确定目标的方向和距离C．用B超检查身体D．预报海啸，台风D超声波和次声波在生产和生活中有广泛的应用，超声波可用于声呐技术测海底深度、B超检查身体、超声波探伤仪、“倒车雷达”等方面；一些动物也能发出超声波，蝙蝠确定目标的方向和距离就是利用的超声波；火山爆发、海啸、台风、雷暴、泥石流等自然灾害在发生前会发出次声波，可以利用监测仪进行监测，预报灾害。故选D.四、综合提升训练4.如图所示，医生利用的“B超”是通过_______（选填“超声波”或“次声波”）来观察胎儿的发育情况，这种声波的频率范围为______________；“B超”检测是利用了声音能够传递______（填“信息”或“能量”）。超声波大于20000Hz信息B超是超声波的应用，医生利用的“B超”是通过超声波来观察胎儿的发育情况。声波的频率小于20Hz的为次声