1、义务教育教科书（沪科版）八年级物理上册义务教育教科书（沪科版）八年级物理上册 测一测你听觉的频率范围测一测你听觉的频率范围 复习：前面我们学习了声音的三个特征，它们分别复习：前面我们学习了声音的三个特征，它们分别 与哪些因素有关呢？与哪些因素有关呢？ 声声音的响度与声源振动的幅度有关，还与距离声源音的响度与声源振动的幅度有关，还与距离声源 的远近有关；音调的高低与声源振动的频率有关；的远近有关；音调的高低与声源振动的频率有关； 音色与发声体的材料和结构有关。音色与发声体的材料和结构有关。 是不是所有的声音人耳都能听见呢？是不是所有的声音人耳都能听见呢？ 比较比较 测量到的同学们的听觉范围，人一
2、般只能听到测量到的同学们的听觉范围，人一般只能听到 多少赫兹的声音呢？多少赫兹的声音呢？ 一、次声波和超声波一、次声波和超声波 1.可闻声波：人耳能听到的声波可闻声波：人耳能听到的声波. 其频率范围大致在其频率范围大致在20Hz-20000Hz之间之间 2.超声波：频率高于超声波：频率高于20000Hz的声波的声波 不能引起人类听觉器官的感觉不能引起人类听觉器官的感觉 3.次声波次声波(又称亚声波又称亚声波)：频率低于：频率低于20Hz的声波的声波 不能引起人类听觉器官的感觉不能引起人类听觉器官的感觉 大多数人能听到的声音的频率范围大约是大多数人能听到的声音的频率范围大约是2020000次秒，
3、次秒， 苍蝇飞行时的每秒振翅次数在听觉范围内，而蝴蝶的每秒振苍蝇飞行时的每秒振翅次数在听觉范围内，而蝴蝶的每秒振 翅次数小于最低限翅次数小于最低限20次秒，所以能发觉苍蝇的飞行而不能次秒，所以能发觉苍蝇的飞行而不能 发觉蝴蝶的飞行发觉蝴蝶的飞行 苍蝇飞行的每秒振翅苍蝇飞行的每秒振翅147200次，蝴蝶飞行时每秒振翅次，蝴蝶飞行时每秒振翅56 次，为什么你凭听觉能发觉飞行中的苍蝇，却不能凭听觉发次，为什么你凭听觉能发觉飞行中的苍蝇，却不能凭听觉发 觉飞行中的蝴蝶？觉飞行中的蝴蝶？ 一些动物的听觉大大优于人类的听觉。如猫、狗和狐狸却能一些动物的听觉大大优于人类的听觉。如猫、狗和狐狸却能 听到音频每
4、秒钟高于听到音频每秒钟高于60000次的声音，至于老鼠、蝙蝠、鲸次的声音，至于老鼠、蝙蝠、鲸 鱼和海豚，可以发射和接收音频每秒钟超过鱼和海豚，可以发射和接收音频每秒钟超过100000次的超声次的超声 波。波。 你知道蝙蝠是怎样判断目标的你知道蝙蝠是怎样判断目标的 位置的吗？位置的吗？ 蝙蝠是通过发出超蝙蝠是通过发出超 声波，然后接收回声波，然后接收回 声来导航的。声来导航的。 除了超声波，动物们还能听到音频每秒钟除了超声波，动物们还能听到音频每秒钟 只有只有10次或不到次或不到10次的次声波，次声波不次的次声波，次声波不 仅我们的耳朵听不出来，就是地震仪器也仅我们的耳朵听不出来，就是地震仪器也
5、 极少可能把它测定出来。因此，它们能遥极少可能把它测定出来。因此，它们能遥 感得出数百公里之外雷电和洋底海啸时发感得出数百公里之外雷电和洋底海啸时发 出的次声波。出的次声波。 在我国北方干燥的冬季，在我国北方干燥的冬季， 如果把超声波通入水罐中，剧如果把超声波通入水罐中，剧 烈的振动会使罐中的水破碎成烈的振动会使罐中的水破碎成 许多小雾滴，再用小风扇把雾许多小雾滴，再用小风扇把雾 滴吹入室内，就可以增加室内滴吹入室内，就可以增加室内 空气的湿度。这就是超声波加空气的湿度。这就是超声波加 湿器的原理。湿器的原理。 二、超声波的特点及应用二、超声波的特点及应用 （1）应用于生活）应用于生活: 超声
6、波加湿器超声波加湿器 1特点：特点：由于它的频率高，因此具有以下特点：（由于它的频率高，因此具有以下特点：（a）方向性）方向性 好，几乎沿直线传播；（好，几乎沿直线传播；（b）穿透能力强，（）穿透能力强，（c）在媒质中传播）在媒质中传播 时能产生巨大的作用力，可以用来为硬质材料做切割、凿孔时能产生巨大的作用力，可以用来为硬质材料做切割、凿孔 等等 应用应用 金属零件、玻金属零件、玻 璃和陶瓷制品璃和陶瓷制品 的除垢是件麻的除垢是件麻 烦事如果在烦事如果在 放有这些物品放有这些物品 的清洗液中通的清洗液中通 入超声波，清入超声波，清 洗液的剧烈振洗液的剧烈振 动冲击物品上动冲击物品上 的污垢，能
7、够的污垢，能够 很快清洗干净。很快清洗干净。 用超声波消毒灭菌也是有效用超声波消毒灭菌也是有效 的的例如用超声波来给牛奶例如用超声波来给牛奶 消毒消毒，效果良好效果良好，而且能避而且能避 免煮沸 法对营 养成分 的破免煮沸 法对营 养成分 的破 坏坏 超 声 波 消 毒 炉 超 声 波 消 毒 炉 对于咽喉炎、气管炎对于咽喉炎、气管炎 等疾病，药力很难达等疾病，药力很难达 到患病的部位。利用到患病的部位。利用 加湿器的原理，把药加湿器的原理，把药 液雾化，让病人吸入，液雾化，让病人吸入， 能够增进疗效。能够增进疗效。 （2）应用于医学）应用于医学 超声波雾化器超声波雾化器 利用超声波的巨大能量
8、还利用超声波的巨大能量还 可以把人体内的结石击碎可以把人体内的结石击碎 超声波体外碎石机超声波体外碎石机 人体各个内脏的人体各个内脏的 表面对超声波的反射表面对超声波的反射 能力是不同的，健康能力是不同的，健康 内脏和病变内脏的反内脏和病变内脏的反 射能力也不一样。射能力也不一样。 平常说的“平常说的“B超”超” (B型超声仪型超声仪)就是根据就是根据 内脏反射的超声波进内脏反射的超声波进 行造影，帮助医生分行造影，帮助医生分 析体内的病变。析体内的病变。 彩色彩色B型超声诊断仪（胃肠检查）型超声诊断仪（胃肠检查） B 超超 检检 查查 胎胎 儿儿 健健 康康 情情 况况 利用超声波作用于人体
9、利用超声波作用于人体 时机体细胞受到振荡和时机体细胞受到振荡和 刺激，可起按摩作用，治刺激，可起按摩作用，治 疗神经痛等疾患疗神经痛等疾患 超声波按摩棒超声波按摩棒 超声波按摩泡脚盘超声波按摩泡脚盘 （3）应用于工业）应用于工业 用超声波检测建筑有无损害用超声波检测建筑有无损害. 用超声波来测量物体厚度用超声波来测量物体厚度. 超声波探伤，由于超声波的穿透超声波探伤，由于超声波的穿透 能力很强，可以制成超声波探伤能力很强，可以制成超声波探伤 仪，用来探查金属内部的缺陷仪，用来探查金属内部的缺陷 超声波探伤仪超声波探伤仪 超声波在水中传播的超声波在水中传播的 距离要比光波和无线距离要比光波和无线
10、 电波远得多。电波远得多。 水声测位仪既能发出水声测位仪既能发出 短促的超声波脉短促的超声波脉 冲又能接收被潜艇、冲又能接收被潜艇、 鱼群或海底反射回来鱼群或海底反射回来 的超声波，根据反射的超声波，根据反射 波滞后的时间和波速，波滞后的时间和波速， 就可以确定潜艇、鱼就可以确定潜艇、鱼 群的位置或海水深群的位置或海水深 度度 水声测位仪水声测位仪 （4）应用于航海、渔业方面）应用于航海、渔业方面 2000年年8月月12日，俄罗斯的“库尔斯克”号核潜艇在日，俄罗斯的“库尔斯克”号核潜艇在 巴伦支海遇难沉没。探测专家用超声波可探测到潜艇巴伦支海遇难沉没。探测专家用超声波可探测到潜艇 的确切位置后
11、，在潜艇正上方海面向下发出超声波，的确切位置后，在潜艇正上方海面向下发出超声波， 从超声波发出直至接收到潜艇的回波经历的时间为从超声波发出直至接收到潜艇的回波经历的时间为t =0.146s，则潜艇沉没的实际深度，则潜艇沉没的实际深度h 约为多大？取整约为多大？取整 数值（超声波在海水中的传播速度数值（超声波在海水中的传播速度v=1450ms) mmssm t vh10685.105 2 146. 0 /1450 2 三、次声波的特点及危害三、次声波的特点及危害 (1)特点特点:频率低，次声波具有极强的穿透力频率低，次声波具有极强的穿透力 (3)危害危害:不仅可以穿透大气、海水、土壤，而且还能穿
12、透坚不仅可以穿透大气、海水、土壤，而且还能穿透坚 固的钢筋水泥构成的建筑物，甚至连坦克、军舰、潜艇和飞固的钢筋水泥构成的建筑物，甚至连坦克、军舰、潜艇和飞 机都不在话下。机都不在话下。 次声穿透人体时，不仅能使人产生头晕、烦燥、耳鸣、恶次声穿透人体时，不仅能使人产生头晕、烦燥、耳鸣、恶 心、心悸、视物模糊，吞咽困难、胃痛、肝功能失调、四肢心、心悸、视物模糊，吞咽困难、胃痛、肝功能失调、四肢 麻木，而且还可能破坏大脑神经系统，造成大脑组织的重大麻木，而且还可能破坏大脑神经系统，造成大脑组织的重大 损伤损伤,还可能导致死亡。还可能导致死亡。 （2）次声波的产生：太阳磁暴、海峡咆哮、雷鸣电闪、气压）
13、次声波的产生：太阳磁暴、海峡咆哮、雷鸣电闪、气压 突变；在工厂，机械的撞击、摩擦；军事上的原子弹、氢弹爆突变；在工厂，机械的撞击、摩擦；军事上的原子弹、氢弹爆 炸试验等等，都可以产生次声波炸试验等等，都可以产生次声波 核爆炸核爆炸 导弹发射导弹发射 次声次声 火山火山 地震地震 风 暴 与 海 啸 次声次声 这艘货船在驶近该海峡时，恰遇上海上起了风这艘货船在驶近该海峡时，恰遇上海上起了风 暴风暴与海浪摩擦，产生了次声波次声波使人暴风暴与海浪摩擦，产生了次声波次声波使人 的心脏及其它内脏剧烈抖动、狂跳，以致血管破裂，的心脏及其它内脏剧烈抖动、狂跳，以致血管破裂， 最后促使死亡最后促使死亡 在在2
14、0世纪世纪30年代，美国一位物理学家做过实验：年代，美国一位物理学家做过实验： 他把一台次声发生器带进剧场，开演后悄悄地打开，他把一台次声发生器带进剧场，开演后悄悄地打开， 然后坐在自己的包厢内观察动静，只见坐在次声器然后坐在自己的包厢内观察动静，只见坐在次声器 四周的观众产生一种惶恐不安和迷惑不解的神情，四周的观众产生一种惶恐不安和迷惑不解的神情， 并很快蔓延到整个剧场并很快蔓延到整个剧场 2、昆虫飞行时翅膀要振动，甲昆虫飞行时翅膀每、昆虫飞行时翅膀要振动，甲昆虫飞行时翅膀每 秒振动秒振动200次，乙昆虫飞行时翅膀每秒振动次，乙昆虫飞行时翅膀每秒振动40次，次， 一位听力正常的人能听到飞行时
15、发出声音的昆虫一位听力正常的人能听到飞行时发出声音的昆虫 是（是（ ） 甲昆虫甲昆虫 乙昆虫乙昆虫 都能听到都能听到 都听不到都听不到 1、人无法听到飞翔的蝙蝠发出声音的原因是（、人无法听到飞翔的蝙蝠发出声音的原因是（ ） A蝙蝠没有发出声音蝙蝠没有发出声音 B蝙蝠发出声音的频率太高蝙蝠发出声音的频率太高 C蝙蝠发出声音的频率太低蝙蝠发出声音的频率太低 D蝙蝠发出声音的响度太小蝙蝠发出声音的响度太小 练一练 B B C C 3.超声波雷达也叫声呐，可以用来探测海洋深度，探超声波雷达也叫声呐，可以用来探测海洋深度，探 测时是如何工作的测时是如何工作的? 解答：需要先知道超声波在水中的传播速度，解
16、答：需要先知道超声波在水中的传播速度， 用用v表示，需要测出从海面上发声到海底及返回的表示，需要测出从海面上发声到海底及返回的 时间时间t，便可知道海面到海底的深度。如：超声波，便可知道海面到海底的深度。如：超声波 在海水中的传播速度为在海水中的传播速度为1500m/s，从海面发出超，从海面发出超 声到接受到回声的时间为声到接受到回声的时间为4s，海深则为，海深则为 S=1/2vt=1/21500m/s4s=3000m 练一练 4.同样在你身边飞过的苍蝇和蝴蝶，为什么凭听同样在你身边飞过的苍蝇和蝴蝶，为什么凭听 觉你只能发现苍蝇而不能发现蝴蝶觉你只能发现苍蝇而不能发现蝴蝶? 因为蝴蝶发出声音的
17、频率低，低于了人的听觉下因为蝴蝶发出声音的频率低，低于了人的听觉下 限限20Hz，所以人听不到。而苍蝇的发出声音的，所以人听不到。而苍蝇的发出声音的 频率在人的听觉范围内，故能听到。频率在人的听觉范围内，故能听到。 练一练 5 5、据说：美国研制出一种用超声波做子弹的枪，当、据说：美国研制出一种用超声波做子弹的枪，当 超声波到达一定得强度就能有较强的攻击力。实际超声波到达一定得强度就能有较强的攻击力。实际 上阻挡这一武器的袭击，只要薄薄的一层（上阻挡这一武器的袭击，只要薄薄的一层（ ） A A、半导体、半导体 B B、磁性物质、磁性物质 C C、真空带、真空带 D D、绝缘体、绝缘体 6 6、声波可以用来清洗眼镜、钟表等精细的仪器，说、声波可以用来清洗眼镜、钟表等精细的仪器，说 明声波具有明声波具有 的性质的性质 练一练 C C 能量能量 没有艰苦的学习，就没有最简单的科学发明。
