第一章聲現(xiàn)象四、人耳聽不到的聲音,超聲波,(1)超聲波加濕器的原理：超聲波在介質(zhì)中傳播時,介質(zhì)振動的頻率很高,因此能量很大.我國北方的冬季很干燥,如果把超聲波通入水中,水會在劇烈的振動下變成許多小霧滴,再用小風(fēng)扇把霧滴吹入室內(nèi),就可以增加室內(nèi)空氣的濕度.(2)對于咽喉炎、氣管炎等疾病,藥力很難到達(dá)患病的部位,利用超聲波的高能量將藥液破碎成小霧滴,讓病人吸入,能夠使療效更加顯著.,例1(江蘇無錫月考)據(jù)說有一種用超聲波做子彈的槍,當(dāng)超聲波達(dá)到一定強(qiáng)度時就能有較強(qiáng)的攻擊力,下列對于有關(guān)此武器的應(yīng)用與認(rèn)識錯誤的是()A此槍不能在月球上使用B此槍可以射殺水中的魚C超聲波具有穿透力強(qiáng)等特點(diǎn)D此槍射擊時超聲波響度太大,D,解析：月球上沒有空氣,是真空,所以聲音在月球上無法傳播,A正確；聲音的傳播需要介質(zhì),固體、液體、氣體都可以傳播聲音,B正確；用超聲波做子彈是因為超聲波具有穿透力強(qiáng)等特點(diǎn),C正確；人類的聽覺范圍為2020000Hz,高于20000Hz的聲音屬于超聲波,人的耳朵無法聽到,D錯誤.故選D.,次聲波,(1)據(jù)研究,在相同的傳播路徑上,介質(zhì)吸收聲波的能量使其衰減的多少,與聲波的頻率成正比,即頻率越低的聲波衰減得越慢,傳播得越遠(yuǎn)；頻率越高的聲波衰減得越快,傳播得越近.所以次聲波比一般聲波的衰減程度要小得多.0.1Hz的次聲波繞地球一周,其能量僅損失5%左右,這說明次聲波可以傳播很遠(yuǎn)的距離.(2)次聲波的波長往往很長,因此次聲波能繞開某些大型障礙物發(fā)生衍射.由于某些頻率的次聲波和人體器官的振動頻率相近甚至相同,所以容易和人體器官產(chǎn)生共振,對人體有很強(qiáng)的傷害性,危險時可致人死亡.,例2(湖北荊門中考)海上發(fā)生風(fēng)暴時會產(chǎn)生次聲波,次聲波在空氣和海水中傳播的速度比風(fēng)暴移動的速度大.次聲波接收處理設(shè)備就是利用這一特點(diǎn)提前感知并預(yù)報海上風(fēng)暴,從而為漁業(yè)、航海等服務(wù).下列說法正確的是()A次聲波不能傳遞信息B次聲波是由物體振動產(chǎn)生的C次聲波在海水中比空氣中傳播得慢D次聲波的頻率太高,人耳聽不見,B,解析：次聲波既能傳遞能量,也能傳遞信息,A錯誤；次聲波是由物體振動產(chǎn)生的,B正確；次聲波在海水中比空氣中傳播得快,C錯誤；人耳能聽到的聲音的頻率范圍是2020000Hz,低于20Hz的聲音叫次聲波,由于次聲波的頻率不在人的聽覺頻率范圍內(nèi),所以人耳聽不到,D錯誤.故選B.,人耳聽不到超聲波的原因,例3(內(nèi)蒙古呼倫貝爾期末)“B超”是利用超聲波來診斷病情的,但是人們卻聽不到它發(fā)出的聲音,這是因為()A聲音響度太小B超聲波不能在空氣中傳播C聲音的頻率小于人能聽到的頻率D聲音的頻率大于人能聽到的頻率解析：醫(yī)用B超利用的是超聲波,其不在人的聽覺頻率范圍內(nèi),比人的正常聽覺頻率范圍要高,所以人們聽不見.,D,錯解：A或B注意：人耳能聽到的聲音的頻率范圍是2020000Hz,高于20000Hz的叫超聲波,人耳聽不見.部分同學(xué)錯認(rèn)為人耳聽不見超聲波是因為其響度太小,導(dǎo)致錯選A；也有同學(xué)錯認(rèn)為超聲波不是普通聲波,不能在空氣中傳播,導(dǎo)致錯選B.,區(qū)分超聲波和次聲波,例4(福建廈門期中)關(guān)于超聲波和次聲波,下列說法中正確的是()A超聲波就是速度超過340m/s的聲音B超聲波在水中比空氣中傳播得快C次聲波就是沒有傳聲介質(zhì),人耳聽不見的聲音D超聲波可以越過一定厚度的真空向前傳播,B,解析：超聲波是頻率高于20000Hz的聲音,A錯誤；超聲波屬于聲音,在水中比在空氣中傳播得快,B正確；次聲波是頻率低于20Hz的聲音,其在人能聽到聲音頻率的范圍之外,不是因為沒有傳播介質(zhì),C錯誤；次聲波和超聲波都屬于聲音,不能在真空中傳播,D錯誤.故選B.,錯解：A或C或D注意：受日常用語中“超級”“次品”等詞語的影響,部分同學(xué)錯認(rèn)為超聲波相比普通聲音具有特殊的能力,比如速度更快或者傳播時可以不需要介質(zhì)等；或者錯認(rèn)為次聲波因為沒有傳播介質(zhì),人耳聽不見等,從而導(dǎo)致錯選A或C或D.,題型一超聲波和次聲波應(yīng)用的辨別,例5(福建漳州期中)在下列應(yīng)用實例中,不屬于超聲波應(yīng)用的是()A外科醫(yī)生利用聲波的振動除去人體內(nèi)的結(jié)石B利用聲波預(yù)測自然災(zāi)害事件C利用聲波檢測樣品內(nèi)部是否有缺陷D利用聲波清洗鐘表等精密機(jī)械,B,解析：超聲波在傳遞信息方面的應(yīng)用有聲吶、B超、檢測物體內(nèi)部結(jié)構(gòu)等；在傳遞能量方面的應(yīng)用有除去人體內(nèi)結(jié)石、清洗精密機(jī)械、清洗牙齒等；在地震、火山噴發(fā)、海嘯、臺風(fēng)等災(zāi)害來臨時都會產(chǎn)生次聲波.故選B.,題型二超聲波和次聲波的特點(diǎn)和應(yīng)用,例6(江蘇常州中考)超聲波手術(shù)刀通過超聲波發(fā)射器,從不同方向向身體內(nèi)的病變組織發(fā)射多束超聲波,利用其能量準(zhǔn)確“燒死”病變細(xì)胞.以下超聲波的特點(diǎn)與該手術(shù)刀的治療功能無關(guān)的是()A方向性好B穿透力強(qiáng)C能量集中D遇物反射,D,解析：超聲波可以傳遞信息和能量,另外還具有方向性好、穿透能力強(qiáng)、能量集中、遇物反射等特點(diǎn).超聲波手術(shù)刀就是應(yīng)用超聲波方向性好、穿透能力強(qiáng)、能量集中的特點(diǎn),所以超聲波的特點(diǎn)與該手術(shù)刀的治療功能無關(guān)的是遇物反射.故選D.,例7閱讀下列材料,按要求完成后面提出的問題.材料一：蝙蝠在黑暗中能自由地飛翔,用蠟封住其耳朵,雖然把它放在明亮的房間里,但其仍像喝醉酒一樣,一次一次地碰到障礙物,后來物理學(xué)家證實了蝙蝠能發(fā)出波,它是靠這種波的回聲來確定目標(biāo)和距離的.材料二：如果給八只同樣的玻璃杯盛不同深度的水，然后用一根細(xì)棒依次敲打杯子,可以發(fā)現(xiàn)聲音的和盛水量有關(guān).如果調(diào)節(jié)適當(dāng),可演奏簡單的樂譜,由此我們不難知道古代“編鐘”的道理.,材料三：許多年前,“馬可波羅”號帆船在“火地島”失蹤,經(jīng)過多年的研究,揭開了“死亡之謎”,他們都是死于亞聲,這是一種人耳聽不到的聲音,頻率低于20Hz,而人的內(nèi)臟的固有頻率和亞聲波的頻率極為相似,當(dāng)二者相同時,會形成內(nèi)臟的共振,嚴(yán)重時會把內(nèi)臟振壞而使人喪生.(1)請你在上面材料中和兩處補(bǔ)上恰當(dāng)?shù)奈淖郑篲,_.(2)亞聲是指我們學(xué)過的_.(3)從材料三中可以看出,人體內(nèi)臟的固有頻率大致是_,聲具有_.(4)從材料二中可以看出,所填的物理量_與有關(guān),其關(guān)系是_.,頻率越高,音調(diào)越高,超聲,音調(diào),次聲波,20Hz,能量,頻率,解析：(1)蝙蝠是利用超聲波探測信息和定位的,所以應(yīng)是超聲.用一根細(xì)棒依次敲打杯子,杯中水量不同,杯子與水振動的快慢不同,即杯子與水振動的音調(diào)不同,所以應(yīng)是音調(diào).(2)頻率低于20Hz的聲波叫次聲波,所以亞聲是指次聲波.(3)只有當(dāng)兩個物體的振動頻率相同時才產(chǎn)生共振現(xiàn)象,亞聲波的振動頻率低于20Hz,所以人體內(nèi)臟的固有頻率在20Hz左右.因為聲波能把內(nèi)臟振壞,所以聲波具有能量.(4)聲音的音調(diào)與頻率有關(guān)；物體振動的頻率越高,聲音的音調(diào)越高.,解讀中考：本節(jié)的學(xué)習(xí)重點(diǎn)是超聲波和次聲波的特點(diǎn)以及應(yīng)用.中考中常常聯(lián)系生活實際、結(jié)合具體情境出題,一般以選擇題和填空題為主,難度不大.,考點(diǎn)一超聲波的應(yīng)用,教材第21頁“圖1-21”人們根據(jù)超聲波方向性好、在水中傳播距離遠(yuǎn)等特點(diǎn)制成聲吶裝置.這種裝置利用超聲波經(jīng)水下物體反射所形成的回聲,可以發(fā)現(xiàn)潛艇、魚群等水下目標(biāo),并測出它們的位置，如圖1-21所示.,圖1-21聲吶的應(yīng)用,例8(安徽合肥中考)聲吶在海洋勘察和軍事方面都是一種重要的儀器從知識上看,它是一種能定向發(fā)射和接收_(填“超聲波”或“次聲波”)的設(shè)備.解析：聲吶裝置在工作過程中發(fā)射和接收的是超聲波.,超聲波,例9圖1-4-1是一臺超聲波加濕器，當(dāng)這臺加濕器正常工作時,人們能聽到它發(fā)出的聲音.請判斷：人們聽到的這臺加濕器發(fā)出的聲音是超聲波嗎？解析：高于20000Hz的聲音叫作超聲波,而人耳能聽到的聲音的頻率范圍是2020000Hz,因為超聲波的頻率超過了人類聽覺頻率的上限,所以人們聽不到超聲波.由此可知，人們聽到的這臺加濕器發(fā)出的聲音不是超聲波.答案：見解析,核心素養(yǎng),圖1-4-1,