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3.3超声与次声导学案一、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？2.超声和次声各有何特性？二、名师解读点拨知识点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。【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？广泛应用于、和等方面。【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？【想一想】次声有何破坏性？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【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．【变式题】下列距离不能用声波来测量的是（）A．海的深度B．相距很远的两高山之间的距离C．地球到月球之间的距离D．很长的钢管的长度类型之三：次声及其应用【例3】由于人类还不能准确地预测地震，因此地震发生时常导致很多人在灾害中丧生。但一些小动物对地震的预警却比人类要好的多，其原因是小动物（）A．能听到声波的频率较高B．能听到地震中的次声波C．能听到地震中的超声波D．能听到响度很小的声音【变式题】一艘国际商船在“火地岛”，发现了多年前神谜失踪的“马可波罗”号帆船，而船上的一切设备及物品却完好无损。经科学家们多年的研究和探索，终于揭开了这些遇难者的“死亡谜”。原来都死于风暴所产生的。类型之四：综合应用创新【例4】[阅读材料]⑴蝙蝠在黑暗中能自由地飞翔，用蜡封住其耳朵，虽然把它放在明亮的房间里，仍像喝醉酒一样，一次一次地碰到障碍物，后来，物理学家证实了蝙蝠能发出①波，靠这种波的回声来确定目标和距离。⑵如果把八只同样的玻璃杯盛不同深度的水用一根细棒依次敲打杯子，可以发现声音的②和盛水量有关。如果调节适当，可演奏简单的乐谱，由此我们不难知道古代“编钟”的道理。⑶许多年前，“马可波罗”号帆船在“火地岛”失踪，经过多年的研究，揭开了“死亡之迷”，他们都是死于亚声，这是一种人耳听不到的声音，频率低于20Hz，而人的内脏的固有频率和亚声波极为相似，当二者相同时，会形成内脏的共振，严重时，把内脏振坏而丧生。请回答⑴请你将上面短文中①和②两处补上恰当的文字：①________，②_________⑵亚声是指我们学过的_____________。⑶从短文⑶中可以看出，人体内脏的固有频率大致是________左右，声具有_______。⑷从短文⑵中可以看出，所填的物理量②与_______有关,关系__________________________.【课堂展示】1.下列有关超声对说法错误的是A.超声是指发声频率高于20000Hz的声音。B.超声也是由振动而产生的C.超声因频率过高使人耳无法听到D.人虽然听不到超声，但能发出超声2．某发声仪器产生声波的频率为1.5×105Hz，我们可以利用此种声波A.检测机械器件内是否有空洞B.探测地球与月球之间的距离C.传递信息，直接被人感知D.以上说法都不对3．下列事实中，应用了次声的是A.用声纳测海底深度B.蝙蝠确定目标的方向和距离C.预报台风和地震D.海豚判断物体的位置和大小4.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的C．超声波的音调很低所以人听不到D．超声波能传递能量5.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：。6．图4中利用了超声波的7．2008年5月12日我国汶川地区发生了8．0级的大地震，给人民群众造成了重大损失，因为地震产生的声波属于_______（填“次声波”或“超声波”），所以地震前人们并没有感知到．倒塌房屋中的一些被困人员，通过敲击物体使其_______发出声音，被及时获救．8．地震时会产生次声波（频率低于20Hz）．在远离地震中心、人无震感的区域，次声波会引起某些动物的听觉反应．由右表提供的数据可知，在远离地震中心的区域．听觉上有较明显反应的动物是A．蝙蝠B．海豚C．猫D．大象9.下列现象不属于利用超声波的是（）答案：DA．蝙蝠飞行时的定向B．医生利用“B”超给病人检查C．利用声波清洗精细的零件D．优美的小提琴演奏声10.一个声源在振动，但人耳却听不到声音，可能的原因有哪些?答案：(1)声源的频率过高．(2)声源的频率过低．(3)声源的振幅太小．(4)声源与人耳没有传声介质．(5)人耳距声源太远五、课后延伸阅读一些动物的“声呐”声呐并非人类的专利，不少动物都有它们自己的“声呐”。蝙蝠就用喉头发射每秒10-20次的超声脉冲而用耳朵接收其回波，借助这种“主动声呐”它可以探查到很细小的昆虫及0．1mm粗细的金属丝障碍物。而飞蛾等昆虫也具有“被动声呐”，能清晰地听到40m以外的蝙蝠超声，因而往往得以逃避攻击。然而有的蝙蝠能使用超出昆虫侦听范围的高频超声或低频超声，从而使捕捉昆虫的命中率仍然很高。看来，动物也和人类一样进行着“声呐战”！海豚和鲸等海洋哺乳动物则拥有“水下声呐”，它们能产生一种十分确定的讯号探寻食物和相互通迅。海豚声呐的灵敏度很高，能发现几米以外直径0．2mm的金属丝和直径lmm的尼龙绳，能区别开只相差1/200s时间的两个信号，能发现几百米外的鱼群，能遮住眼睛在插满竹竿的水池子中灵活迅速地穿行而不会碰到竹竿；海豚声呐的“目标识别”能力很强，不但能识别不同的鱼类，区分开黄铜、铝、电木、塑料等不同的物质材料，还能区分开自己发声的回波和人们录下它的声音而重放的声波；海豚声呐的抗干扰能力也是惊人的，如果有噪声干扰，它会提高叫声的强度盖过噪声，以使自己的判断不受影响；而且，海豚声呐还具有感情表达能力，已经证实海豚是一种有“语言”的动物，它们的“交谈”正是通过其声呐系统。尤其是仅存于世的四种淡水豚中最珍贵的一种－我国长江中下游的白鳍豚，它的声呐系统“分工”明确，有为定位用的，有为通讯用的，有为报警用的，并有通过调频来调制位相的特殊功能。多种鲸类都用声来探测和通信，它们使用的频率比海豚的低得多，作用距离也远得多。其他海洋哺乳动物，如海豹、海狮等也都会发射出声呐信号，进行探测。终身在极度黑暗的大洋深处生活的动物是不得不采用声呐等各种手段来搜寻猎物和防避攻击的，它们的声呐的性能是人类现代技术所远不能及的。解开这些动物声呐的谜，一直是现代声呐技术的重要研究课题。一些动物听觉的频率范围蝙蝠1000Hz~120000Hz海豚150Hz～150000Hz猫60Hz~65000Hz大象1Hz～20000Hz