1、第一章第一章 声现象声现象四、人耳听不到的声音四、人耳听不到的声音超声波超声波应用应用领域领域内容内容图示图示军事军事上的上的应用应用仿照蝙蝠的超声波定位系统仿照蝙蝠的超声波定位系统,设计并设计并制造了雷达制造了雷达根据回声定位原理发明了根据回声定位原理发明了“声呐声呐”,人们可利用声呐探知海洋的深度人们可利用声呐探知海洋的深度,捕捕鱼时渔民利用声呐获得水中鱼群的信鱼时渔民利用声呐获得水中鱼群的信息息应用应用领域领域内容内容图示图示生活生活中的中的应用应用用超声波检查身体时用超声波检查身体时,由于人体各部由于人体各部分器官对声波的反射情况不同分器官对声波的反射情况不同,利用利用计算机、图像显示
2、设备可以清楚地将计算机、图像显示设备可以清楚地将人体内部器官的结构显示在屏幕上人体内部器官的结构显示在屏幕上医生向人体有病变的地方如有结石的医生向人体有病变的地方如有结石的地方地方,发射超声波发射超声波,超声波可把结石击超声波可把结石击成碎片或粉末成碎片或粉末,再在药物的疏导下再在药物的疏导下,将将碎片或粉末排出体外碎片或粉末排出体外应用应用领域领域内容内容图示图示工业工业上的上的应用应用探测大型零部件内探测大型零部件内部结构是否有损伤部结构是否有损伤知识知识解读解读(1)超声波为频率高于人的听觉上限超声波为频率高于人的听觉上限(约为约为20 000 Hz)的声波；的声波；(2)超声波具有方向
3、性好、穿透能力强、易于获得较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集中的声能等特点(1)超声波加湿器的原理：超声波在介质中传播时超声波加湿器的原理：超声波在介质中传播时,介介质振动的频率很高质振动的频率很高,因此能量很大因此能量很大.我国北方的冬季很干燥我国北方的冬季很干燥,如果把超声波通入水中如果把超声波通入水中,水会在剧烈的振动下变成许多小水会在剧烈的振动下变成许多小雾滴雾滴,再用小风扇把雾滴吹入室内再用小风扇把雾滴吹入室内,就可以增加室内空气的就可以增加室内空气的湿度湿度.(2)对于咽喉炎、气管炎等疾病对于咽喉炎、气管炎等疾病,药力很难到达患病的药力很难到达患病的部位
4、部位,利用超声波的高能量将药液破碎成小雾滴利用超声波的高能量将药液破碎成小雾滴,让病人吸让病人吸入入,能够使疗效更加显著能够使疗效更加显著.例例1(江苏无锡月考江苏无锡月考)据说有一种用超声波做子弹的枪据说有一种用超声波做子弹的枪,当超声波达到一定强度时就能有较强的攻击力当超声波达到一定强度时就能有较强的攻击力,下列对于下列对于有关此武器的应用与认识错误的是有关此武器的应用与认识错误的是()A此枪不能在月球上使用此枪不能在月球上使用B此枪可以射杀水中的鱼此枪可以射杀水中的鱼C超声波具有穿透力强等特点超声波具有穿透力强等特点D此枪射击时超声波响度太大此枪射击时超声波响度太大D解析：月球上没有空气
5、解析：月球上没有空气,是真空是真空,所以声音在月球上无所以声音在月球上无法传播法传播,A正确；声音的传播需要介质正确；声音的传播需要介质,固体、液体、气体固体、液体、气体都可以传播声音都可以传播声音,B正确；用超声波做子弹是因为超声波具正确；用超声波做子弹是因为超声波具有穿透力强等特点有穿透力强等特点,C正确；人类的听觉范围为正确；人类的听觉范围为2020 000 Hz,高于高于20 000 Hz的声音属于超声波的声音属于超声波,人的耳朵无法听到人的耳朵无法听到,D错误错误.故选故选D.次声波次声波定义定义 频率低于频率低于20 Hz的声音的声音特点特点(1)传播距离远传播距离远.(2)不容易
6、衰减不容易衰减,不易被水和空气吸收不易被水和空气吸收.(3)具有极强的穿透力具有极强的穿透力应用应用(1)预测自然灾害性事件，比如预报台风、火山爆发、雷预测自然灾害性事件，比如预报台风、火山爆发、雷暴等自然灾害暴等自然灾害.(2)利用次声波穿透性强的特点，制造能穿透坦克、装甲利用次声波穿透性强的特点，制造能穿透坦克、装甲车的武器车的武器.次声武器一般只伤害人员次声武器一般只伤害人员,不会造成环境污染不会造成环境污染.(3)监测核试验监测核试验.核爆炸会产生强烈的次声波核爆炸会产生强烈的次声波,利用核试验监利用核试验监测网可监测全球发生的核试验测网可监测全球发生的核试验(1)据研究据研究,在相同
7、的传播路径上在相同的传播路径上,介质吸收声波的能量使其衰介质吸收声波的能量使其衰减的多少减的多少,与声波的频率成正比与声波的频率成正比,即频率越低的声波衰减得越慢即频率越低的声波衰减得越慢,传传播得越远；频率越高的声波衰减得越快播得越远；频率越高的声波衰减得越快,传播得越近传播得越近.所以次声波所以次声波比一般声波的衰减程度要小得多比一般声波的衰减程度要小得多.0.1 Hz的次声波绕地球一周的次声波绕地球一周,其其能量仅损失能量仅损失5%左右左右,这说明次声波可以传播很远的距离这说明次声波可以传播很远的距离.(2)次声波的波长往往很长次声波的波长往往很长,因此次声波能绕开某些大型障碍因此次声波
8、能绕开某些大型障碍物发生衍射物发生衍射.由于某些频率的次声波和人体器官的振动频率相近由于某些频率的次声波和人体器官的振动频率相近甚至相同甚至相同,所以容易和人体器官产生共振所以容易和人体器官产生共振,对人体有很强的伤害性对人体有很强的伤害性,危险时可致人死亡危险时可致人死亡.例例2(湖北荆门中考湖北荆门中考)海上发生风暴时会产生次声波海上发生风暴时会产生次声波,次声次声波在空气和海水中传播的速度比风暴移动的速度大波在空气和海水中传播的速度比风暴移动的速度大.次声波次声波接收处理设备就是利用这一特点提前感知并预报海上风暴接收处理设备就是利用这一特点提前感知并预报海上风暴,从而为渔业、航海等服务从
9、而为渔业、航海等服务.下列说法正确的是下列说法正确的是()A次声波不能传递信息次声波不能传递信息B次声波是由物体振动产生的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得慢次声波在海水中比空气中传播得慢D次声波的频率太高次声波的频率太高,人耳听不见人耳听不见B解析：次声波既能传递能量解析：次声波既能传递能量,也能传递信息也能传递信息,A错误；次错误；次声波是由物体振动产生的声波是由物体振动产生的,B正确；次声波在海水中比空气正确；次声波在海水中比空气中传播得快中传播得快,C错误；人耳能听到的声音的频率范围是错误；人耳能听到的声音的频率范围是2020 000 Hz,低于低于20 Hz的声音
10、叫次声波的声音叫次声波,由于次声波的频率不由于次声波的频率不在人的听觉频率范围内在人的听觉频率范围内,所以人耳听不到所以人耳听不到,D错误错误.故选故选B.人耳听不到超声波的原因人耳听不到超声波的原因例例3(内蒙古呼伦贝尔期末内蒙古呼伦贝尔期末)“B超超”是利用超声波来诊是利用超声波来诊断病情的断病情的,但是人们却听不到它发出的声音但是人们却听不到它发出的声音,这是因为这是因为()A声音响度太小声音响度太小B超声波不能在空气中传播超声波不能在空气中传播C声音的频率小于人能听到的频率声音的频率小于人能听到的频率D声音的频率大于人能听到的频率声音的频率大于人能听到的频率解析：医用解析：医用B超利用
11、的是超声波超利用的是超声波,其不在人的听觉频率其不在人的听觉频率范围内范围内,比人的正常听觉频率范围要高比人的正常听觉频率范围要高,所以人们听不见所以人们听不见.D错解错解：A或或B注意注意：人耳能听到的声音的频率范围是：人耳能听到的声音的频率范围是2020 000 Hz,高于高于20 000 Hz的叫超声波的叫超声波,人耳听不见人耳听不见.部分同学错认为人耳听部分同学错认为人耳听不见超声波是因为其响度太小不见超声波是因为其响度太小,导致错选导致错选A；也有同学错认；也有同学错认为超声波不是普通声波为超声波不是普通声波,不能在空气中传播不能在空气中传播,导致错选导致错选B.区分超声波和次声波区
12、分超声波和次声波例例4(福建厦门期中福建厦门期中)关于超声波和次声波关于超声波和次声波,下列说法中下列说法中正确的是正确的是()A超声波就是速度超过超声波就是速度超过340 m/s的声音的声音B超声波在水中比空气中传播得快超声波在水中比空气中传播得快C次声波就是没有传声介质次声波就是没有传声介质,人耳听不见的声音人耳听不见的声音D超声波可以越过一定厚度的真空向前传播超声波可以越过一定厚度的真空向前传播B解析：超声波是频率高于解析：超声波是频率高于20 000 Hz的声音的声音,A错误；超错误；超声波属于声音声波属于声音,在水中比在空气中传播得快在水中比在空气中传播得快,B正确；次声波正确；次声
13、波是频率低于是频率低于20 Hz的声音的声音,其在人能听到声音频率的范围之其在人能听到声音频率的范围之外外,不是因为没有传播介质不是因为没有传播介质,C错误；次声波和超声波都属于错误；次声波和超声波都属于声音声音,不能在真空中传播不能在真空中传播,D错误错误.故选故选B.错解错解：A或或C或或D注意注意：受日常用语中：受日常用语中“超级超级”“”“次品次品”等词语的影响等词语的影响,部分部分同学错认为超声波相比普通声音具有特殊的能力同学错认为超声波相比普通声音具有特殊的能力,比如速度比如速度更快或者传播时可以不需要介质等；或者错认为次声波因更快或者传播时可以不需要介质等；或者错认为次声波因为没
14、有传播介质为没有传播介质,人耳听不见等人耳听不见等,从而导致错选从而导致错选A或或C或或D.题型一题型一 超声波和次声波应用的辨别超声波和次声波应用的辨别例例5(福建漳州期中福建漳州期中)在下列应用实例中在下列应用实例中,不属于超声波不属于超声波应用的是应用的是()A外科医生利用声波的振动除去人体内的结石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密机械利用声波清洗钟表等精密机械B解析：超声波在传递信息方面的应用有声呐、解析：超声波在传递信息方面的应用有声呐、B超、超
15、、检测物体内部结构等；在传递能量方面的应用有除去人体检测物体内部结构等；在传递能量方面的应用有除去人体内结石、清洗精密机械、清洗牙齿等；在地震、火山喷发、内结石、清洗精密机械、清洗牙齿等；在地震、火山喷发、海啸、台风等灾害来临时都会产生次声波海啸、台风等灾害来临时都会产生次声波.故选故选B.题型二题型二 超声波和次声波的特点和应用超声波和次声波的特点和应用例例6(江苏常州中考江苏常州中考)超声波手术刀通过超声波发射器超声波手术刀通过超声波发射器,从不同方向向身体内的病变组织发射多束超声波从不同方向向身体内的病变组织发射多束超声波,利用其能利用其能量准确量准确“烧死烧死”病变细胞病变细胞.以下超
16、声波的特点与该手术刀的以下超声波的特点与该手术刀的治疗功能无关的是治疗功能无关的是()A方向性好方向性好B穿透力强穿透力强C能量集中能量集中D遇物反射遇物反射D解析：超声波可以传递信息和能量解析：超声波可以传递信息和能量,另外还具有方向性另外还具有方向性好、穿透能力强、能量集中、遇物反射等特点好、穿透能力强、能量集中、遇物反射等特点.超声波手术超声波手术刀就是应用超声波方向性好、穿透能力强、能量集中的特刀就是应用超声波方向性好、穿透能力强、能量集中的特点点,所以超声波的特点与该手术刀的治疗功能无关的是遇物所以超声波的特点与该手术刀的治疗功能无关的是遇物反射反射.故选故选D.例例7 阅读下列材料
17、阅读下列材料,按要求完成后面提出的问题按要求完成后面提出的问题.材料一材料一：蝙蝠在黑暗中能自由地飞翔蝙蝠在黑暗中能自由地飞翔,用蜡封住其耳朵用蜡封住其耳朵,虽然把它放在明亮的房间里虽然把它放在明亮的房间里,但其仍像喝醉酒一样但其仍像喝醉酒一样,一次一次一次一次地碰到障碍物地碰到障碍物,后来物理学家证实了蝙蝠能发出波后来物理学家证实了蝙蝠能发出波,它是靠它是靠这种波的回声来确定目标和距离的这种波的回声来确定目标和距离的.材料二材料二：如果给八只同样的玻璃杯盛不同深度的水，如果给八只同样的玻璃杯盛不同深度的水，然后用一根细棒依次敲打杯子然后用一根细棒依次敲打杯子,可以发现声音的和盛水量可以发现声
18、音的和盛水量有关有关.如果调节适当如果调节适当,可演奏简单的乐谱可演奏简单的乐谱,由此我们不难知道古由此我们不难知道古代代“编钟编钟”的道理的道理.材料三材料三：许多年前许多年前,“马可波罗马可波罗”号帆船在号帆船在“火地岛火地岛”失踪失踪,经过多年的研究经过多年的研究,揭开了揭开了“死亡之谜死亡之谜”,他们都是死于亚声他们都是死于亚声,这是一这是一种人耳听不到的声音种人耳听不到的声音,频率低于频率低于20 Hz,而人的内脏的固有频率和亚而人的内脏的固有频率和亚声波的频率极为相似声波的频率极为相似,当二者相同时当二者相同时,会形成内脏的共振会形成内脏的共振,严重时会严重时会把内脏振坏而使人丧生
19、把内脏振坏而使人丧生.(1)请你在上面材料中和两处补上恰当的文字：请你在上面材料中和两处补上恰当的文字：_,_.(2)亚声是指我们学过的亚声是指我们学过的_.(3)从材料三中可以看出从材料三中可以看出,人体内脏的固有频率大致是人体内脏的固有频率大致是_,声具有声具有_.(4)从材料二中可以看出从材料二中可以看出,所填的物理量所填的物理量_与有与有关关,其关系是其关系是_.频率越高频率越高,音调越高音调越高超声超声音调音调次声波次声波20 Hz能量能量频率频率解析：解析：(1)蝙蝠是利用超声波探测信息和定位的蝙蝠是利用超声波探测信息和定位的,所以所以应是超声应是超声.用一根细棒依次敲打杯子用一根
20、细棒依次敲打杯子,杯中水量不同杯中水量不同,杯子与水杯子与水振动的快慢不同振动的快慢不同,即杯子与水振动的音调不同即杯子与水振动的音调不同,所以应是音所以应是音调调.(2)频率低于频率低于20 Hz的声波叫次声波的声波叫次声波,所以亚声是指次声所以亚声是指次声波波.(3)只有当两个物体的振动频率相同时才产生共振现象只有当两个物体的振动频率相同时才产生共振现象,亚亚声波的振动频率低于声波的振动频率低于20 Hz,所以人体内脏的固有频率在所以人体内脏的固有频率在20 Hz左右左右.因为声波能把内脏振坏因为声波能把内脏振坏,所以声波具有能量所以声波具有能量.(4)声音声音的音调与频率有关；物体振动的
21、频率越高的音调与频率有关；物体振动的频率越高,声音的音调越高声音的音调越高.解读中考解读中考：本节的学习重点是超声波和次声波的特点本节的学习重点是超声波和次声波的特点以及应用以及应用.中考中常常联系生活实际、结合具体情境出中考中常常联系生活实际、结合具体情境出题题,一般以选择题和填空题为主一般以选择题和填空题为主,难度不大难度不大.考点一考点一 超声波的应用超声波的应用教材第教材第21页页“图图1-21”人们根据超声波方向性好、在水中传播距离远等特点制成人们根据超声波方向性好、在水中传播距离远等特点制成声呐装置声呐装置.这种装置利用超声波经水下物体反射所形成的回这种装置利用超声波经水下物体反射
22、所形成的回声声,可以发现潜艇、鱼群等水下目标可以发现潜艇、鱼群等水下目标,并测出它们的位置，如并测出它们的位置，如图图1-21所示所示.图图1-21声呐的应用声呐的应用例例8(安徽合肥中考安徽合肥中考)声呐在海洋勘察和军事方面都是一声呐在海洋勘察和军事方面都是一种重要的仪器从知识上看种重要的仪器从知识上看,它是一种能定向发射和接收它是一种能定向发射和接收_(填填“超声波超声波”或或“次声波次声波”)的设备的设备.解析：声呐装置在工作过程中发射和接收的是超声波解析：声呐装置在工作过程中发射和接收的是超声波.超声波超声波例例9 图图1-4-1是一台超声波加湿器，当是一台超声波加湿器，当 这台加湿器
23、正常工作时这台加湿器正常工作时,人们能听到它发出人们能听到它发出 的声音的声音.请判断：人们听到的这台加湿器发请判断：人们听到的这台加湿器发 出的声音是超声波吗？出的声音是超声波吗？解析：高于解析：高于20 000 Hz的声音叫作超声波的声音叫作超声波,而人耳能听到而人耳能听到的声音的频率范围是的声音的频率范围是2020 000 Hz,因为超声波的频率超过因为超声波的频率超过了人类听觉频率的上限了人类听觉频率的上限,所以人们听不到超声波所以人们听不到超声波.由此可知，由此可知，人们听到的这台加湿器发出的声音不是超声波人们听到的这台加湿器发出的声音不是超声波.答案：见解析答案：见解析核心素养核心素养图图1-4-1
