沪科版3.3_超声与次声(学案)[1].doc

第三节超声与次声
学习目标：
学习重点：超声的利用与次声的危害
学习难点：超声在现代科技中的应用
一、课前准备
1.人耳听到的声音频率范围有多大？什么是超声和次声？
（答案：人耳听觉频率范围在20Hz至20000Hz之间。高于20000Hz以上的声音称为超声，低于20Hz的声音称为次声。）
2.超声和次声各有何特性？
（答案：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．）
二、探究点拨
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。
答案：200002020Hz至20000
【明确】我们平常听到的各种声音只是声音世界中的一部分，尽管听不到，却很有意义。
知识点2：超声及其应用
【想一想】超声有哪些的应用？
【点拨】超声波的应用是很广的。定向发射的超声在水中传播的距离比光和无线电信号远得多．模仿蝙蝠使用超声的道理，人类发明了声纳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；超声具有很强的穿透能力，超声诊断仪（B超）可以用来检查、治疗人体疾病，超声探测仪能探测金属内部存在的缺陷；超声对物体有很强的“破碎”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。
【注意】超声仍是一种声音，声音的传播需要物质，利用超声来测定距离确定位置时需要有传播的物质。
知识点3：次声及其应用
【想一想】哪些情况可产生次声？
【点拨】火山爆发、坠人大气层中的流星、极光、地震、海啸、台风、雷暴、龙卷风、电离层扰动，等等．利用人工的方法也能产生次声波，例如核爆炸、火箭发射、化学爆炸，等等．
【说明】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现象来预测和预报这些灾害性自然事件的发生．预测自然灾害性事件，探测出这些次声源的有关参量．
【想一想】次声有何破坏性？
【点拨】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。生活中，由于人耳无法听到次声，所以要尽量防止次声的产生，远离次声源。
三、拓展整合创新
类型之一：超声与次声
【例1】（05年四川）物理教科书上有下列两则信息，如图1和如图2所示
根据上述两则信息，可以判断下列说法正确的是
A.人凭听觉能发现飞行的蜜蜂和飞行的蝴蝶
B.狗凭听觉能发现飞行的蜜蜂和飞行的蝴蝶
C.猫凭听觉能发现飞行的蝴蝶，不能发现飞行的蜜蜂
D.人凭听觉能发现飞行的蜜蜂，不能发现飞行的蝴蝶
解析：从图1和图2所给出的信息中可知人的听觉频率范围为20Hz——20000Hz，狗的听觉频率范围为15Hz——50000Hz，猫的听觉频率范围为60Hz——65000Hz，蝴蝶每秒振翅五六次，即发声频率为5Hz——6Hz，不在人的听觉频率范围内，也不在狗和猫的听觉频率范围内，所以A、B、C答案均不正确。蜜蜂发声频率在人的听觉频率范围内，所以答案D正确。
【变式题】（05年绍兴市）300年前，意大利科学家做了这样一个实验：在房间里挂了许多铃铛，然后让蝙蝠在房间中自由飞翔。第一次未对蝙蝠有任何限制，铃铛未响；第二次蒙住蝙蝠的眼睛，铃铛也未响；第三次塞住蝙蝠的耳朵，房间中的铃铛响了。下列问题不是该实验所研究的是（）
A.蝙蝠飞行靠什么躲避障碍物的 B.眼睛对蝙蝠飞行是否起作用
C.耳朵对蝙蝠飞行是否起作用 D.铃铛是怎样发声的
解析：该实验所研究的是蝙蝠飞行靠什么躲避障碍物的,第一次未对蝙蝠有任何限制，铃铛未响,说明蝙蝠有“绝技”，第二次蒙住蝙蝠的眼睛，铃铛也未响，说明眼睛对蝙蝠飞行不起作用，第三次塞住蝙蝠的耳朵，房间中的铃铛响了，说明耳朵对蝙蝠飞行起了作用。至于铃铛是怎样发声的不是该实验所研究的问题。答案：D
类型之二：超声及其应用
【例2】根据下列图所示的三幅图，说明超声波在生产和生活方面有什么应用．

解析：从上面几点可以看出超声波的应用是很广的．主要表现在：第一，超声波频率高，振动迅速，可利用它来清洗、力口工和消毒；第二，超声波的穿透本领大，在工业上用来检验金属内部是否有裂痕、气泡等；第三，超声波在医学上应用很广．医院里的“B超”应用的就是超声波．
【变式题】下列距离不能用声波来测量的是（）