有关超声波与次声波与声音的利用

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1、一对一授课案教师： 学生: 日期： 星期： 时段：课题有关超声波与次声波与声音的利用学习目标与分析了解人耳能不能听到的声音和掌握有关声音的利用学习重点声音的利用学习方法讲练结合学习内容与过程教师分析 与批改知识点预习：超声波与次声波频率低于20Hz的声音称为次声波，高于20000Hz的声音称为超声波，人耳听觉的频 率范围 20-20000Hz。回声：对着山崖喊话，我们会听到回声。这是因为声音在传播的过程中，遇到障碍物被 反射回来，反射回来的声音再传到人的耳朵里，人便听到了回声。区别回声和原声的条件人耳只能区别时间间隔0.1s以上的两个声音。如果回声与原声传到人耳的时间间隔小于0.1s，那么人耳

2、就不能区分回声与原声， 这时回声与原声混在起，使原声加强；如果回声和原声传到人耳的时间间隔不小于 0.1s，人耳就能将回声和原声区别开来，从而听到回声。1 t 1回音壁：回音壁建于1530年，回音壁是北京天坛皇穹宇的围墙，高3.72米，厚 0.9米，直径61.5米，周长193.2米。围墙内有三座建筑物，其中一座叫皇穹宇，整个 围墙整齐光滑。回音壁有回音的效果：如果一个人站在东配殿的墙下面朝北墙轻声说话，而另 一个人站在西配殿的墙下面朝北墙轻声说话，两个人把耳朵靠近墙，即可清楚地听见远 在另 端的对方的声音，而且说话的声音回音悠长。回音壁的原理：回音壁有回音效果的原因是皇穹宇围墙的建造暗合了声学

3、的传音原 理。围墙由磨砖对缝砌成，光滑平整，弧度过度柔和，有利于声波的规则反射。加之围 墙上端覆盖着琉璃瓦使声波不至于散漫地消失，更造成了回音壁的回音效果。三音石：通向皇穹宇的台阶，其中有一块被称为三音石。如果你站在这块台阶上拍一下 手，你就能听到三次，或者更多次连续拍手的声音。天坛的四周围墙很高，而且坚硬光滑，能够很好地反射声音；墙又是圆形的，三音 石正好放在圆的中心处。当你拍了一下手后，声音从空气中向四周传播，遇到围墙后， 又给反射回来，这些经反射回来的声音又都经过位于圆心的三音石。所以，我们站在三 音石上拍手，就会听到清晰的回音，而且回音特别响。反射回来的声音还有一个特点，它经过圆心后继

4、续向前走，一直传到对面围墙上， 经过第二次反射又回到三音石。这样，我们就听到了第二次、第三次，甚至更多次的声 音了，这里除你拍手的那次声音是原始声音，其余的都是回音。利用回声测距声音在同一均匀介质中传播速度是不变的，从声源发 声到庭到回声的过程中，声音的运动经历了“声源一一障 碍物”和“障碍物一一声源处接收器（如人耳）”两个过 程，所以声音从声源到障碍物所需要的时间是整个时间的 一半，即t =t/2，则s=vt/2，因此，当已知声音在某一介质中的传播速度时，只要测出 从发声到回声的时间，就可算出声源与障碍物之间的距离。例题：1假定有前后两次声音传到人的耳朵里，如果这两次声音到达人耳的先后时间间

5、隔 大于（或等于）0.l s，人耳就能够把这两次声音分辨开.也就是说，如果两次声音传到人 耳的时间间隔不足0.1s，人耳就只能听到一次声音请计算要听到自己的回声，人和障碍 物之间的距离至少要多远？2一汽锤正在打桩，某人从看到汽锤撞击大桩到听到撞击声音经过时间为1.5秒, 问此人距离木桩有多远？（设声音在空气中传播的速度为330米/秒）声波在传播过程中遇到障碍物会反射回来的现象如图4.2-8.回声原图 4.2-9说明（1）声波在传播中遇到障碍物会发生以下情况：一部分声波在障碍物表面反射; 另一部分声波有可能进入障碍物，被该物体吸收甚至穿过障碍物，我们能隔墙听到相邻 房间中的声音就是这种情况;（2

6、）不同的障碍物对声波的反射和吸收能力不同，通常，坚硬光滑的表面反射声波的能力强，松软多孔的表面吸收声波的能力强；（3）当两个声音传到入耳时间大于0.1s时，人耳就能分辨这两个声音.若小于0.1s 则原声力强（如图4.2-9所示）.声音的利用1.声音与信息 声音可以传递信息铁路工人通过敲击铁轨，会从铁轨发出声音的音色发现松动的螺丝；卖瓜师傅通过 听敲打西瓜的声音来判断西瓜是否成熟；人体内许多器官都在不停地运动着，运动引起 振动，当器官发生病变或者异常时，声音会发声变化，医生可以通过听诊器了解病人的心肺的工作状况；古代雾中航行的水手通过号角的回声来判断距离。由此可见，生活中只要我们稍加细心观察，就

7、会发现很多通过声音获取信息的例子。 回声定位蝙蝠的回声定位器是非常精确的导航仪器，能 使蝙蝠畅通无阻的在拉紧的铁丝间飞来飞去。科学 家根据回声定位原理，发明了声纳。利用声纳系统,人们可以探知海洋的深度，绘出水下数千米的地形图。渔民通过声纳系统来获取鱼群的信息。 “B超”原理超声波之所以被广泛用于医疗领域是因为他有许多奇 妙的特点：1.由于超声波频率咼、波长短，他可以像光那样 沿直线传播，使得我们有可能向某已确定方向上发射超声 波,2.声波是纵波，可以顺利地在人体组织里传播。3.超声波 遇到不同的介质交接面时会产生反射波,这些特点构成了今 天超声仪器在医学领域广泛应用的基础。B超成像的基本原理就

8、是：向人体发射一组超声波，按 一定的方向进行扫描。根据监测其回声的延迟时间，强弱就 可以判断脏器的距离及性质。经过电子电路和计算机的处理，形成了我们今天的B超图 像。2.声音与能量声波与水波非常类似，水波可以传递能量，声波也可以传递能量，并且应用起来更 为广泛、有用。可以清洗精密仪器，可以降低污染、美化环境，也可以帮助外科医生出 去人体内的结石等。超声波有两个特点，一个是能量大，一个是沿直线传播。在超声波的作用下，液体 会剧烈震动，一会儿受压变密，一会儿受拉变疏，洗涤液在受拉变疏时会发声碎裂，产 生许多小气泡，小气泡在转眼间又会破裂，产生很强的微冲击波。由于超声波的频率在 20000Hz以上，

9、振动非常迅速，小气泡会急剧的生了又破，破了又生，就好像许多无形 的小刷子，不间断的冲击着钟表等零件的各个角落，把机械上的污垢给敲击下来而不会 损害被洗的物体。经典习题：1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2声音在海水中的传播速度是1530m/s，为了开辟新航道，某科学探测船装有回声 探测仪器，探测水下有无暗礁，探测船发出的声音信号0.6s被探测仪器接收。（1）测船 发出的声音为了有更好的回收效果，最好用什么

10、声波？为什么？（2）过计算说明海底障碍物到探测船舱底的距离是多少?说明发声的物体在，也能说明声音可在空气中传播,当敲响音叉乙时，观察到与音叉甲接触的乒乓球将会，这一现象【专题训练】传递。1,下列有关声的说法中正确的是（）A.只要物体振动，我们就能听到声音B考场周围禁鸣喇叭是在人耳处减弱噪音C. “听诊器”能使人的心脏振动幅度增大，音调升高D.用超声波能击碎人体内的结石, 说明声波具有能量【直击中考】1.关于声现象，下列说法中正确的是（）A.声音在各种介质中的传播速度一样大B. “闻其声而知其人”主要是根据声音的响度 来判断的 C.用超声波可击碎人体内“结石”，说明声波能传递能量D.市区内“禁鸣

11、喇叭”，采用的是在声音传播过程中减弱噪声2以下利用了超声波的反射来获取信息的是（）A.大象的“声音”交流B.蝙蝠的“回声”定位C.外科医生对结石病人的“超声”排石D.站在天坛中央说话，会感到声音特别洪亮3远处隆隆的雷声预示着一场可能的大雨，说明声音能够传递；外科医生可以利用超声波除去人体内的结石，说明声具有。4根据的原理，科学家发明了声纳。3利用超声波能够准确地获得人体内部疾病的信息，简述“B超”的工作原理。5扬声器前放一支点燃的蜡烛，打开喇叭，使音量大一些，可以看见火焰飘动起来，说 明声可以传递。6. 下列声的利用中说明声能够传递信息的是，说明声具有能量的是A.医生用听诊器检查心、肺B.超声

12、波粉碎人体内的结石C.军事上利用声纳探测敌方潜水艇E.超声波干扰敌方信号传送D.检测对方的船舰距离和鱼雷F. 利用声纳检测海底的深度和鱼群的位置G. 超声波清洗金属零件、玻璃、陶瓷制品H. 超声波检测金属、陶瓷、混凝土甚至水库大坝是否有空洞和裂纹（探伤）7. 汽车以15m/ s的速度向对面高山驶去，在司机鸣笛后4 s听到了回声，求听到回声时, 汽车距高山多远？（声音在空气中传播速度为340m/ s ）8. 在一个长931m注满水的铁管的一端敲一下，在另一端听到了三次声音.第一次和第 二次间隔0.4s，第二次和第三次间隔2.1s,当时空气中的声速为340m/s，求在铁管中 和水中的声速各是多少？

13、9. 手拨动琴弦，便能听到悦耳的声音，这声音是下列哪个物体振动产生的（）A.手指B.琴弦C.空气D.弦柱、10. 如果回声到达人耳比原声晚（）秒以上，人耳才能把回声跟原声区分开.A. 1 秒B. 0. 1 秒C. 0. 01 秒D. 0. 001 秒11. 人耳能分清原声和回声的时间间隔应大于0. 1s，所以要能听到自己拍手的回声，人离障碍物的距离应（）A.大于17mB.大于34mC.小于17mD.小于34m12. 有一山峡宽1200米，两旁都是竖直徒壁，有一人在山峡内放一枪，头两次回声间隔5秒,则人离两壁的距离是（设声速v = 340米/秒）（）A. 1025 米，175 米 B. 600

14、米,600 米 C. 1000 米,200 米 D. 850 米,350 米13. 科学家在对蝙蝠的研究中，曾经用黑布将蝙蝠的双眼蒙上，发现蝙蝠也可以很正常地飞行，没有受到一点影响，这是因为（）A. 蝙蝠在飞行时会发出次声波，根据回声定位原理来飞行B. 蝙蝠的眼睛会发出超声波，穿透黑布，清楚地看到黑布外面的目标C. 蝙蝠在飞行时会发出超声波，根据回声定位原理来飞行D.黑布太薄会透光，蝙蝠可以很清楚地看到黑布外面的目标、14.声音在海水中传播的速度约为1530m/s,为了开辟新航道，探测船的船底装有回声 探测仪器，探测水下有无暗礁，如图所示，探测船发出的声音信号经0.6s被探测仪接收， 求障碍物到探测船的距离. J、 *: .丿 -. *学生对于本次课的评价：O特别满意O满意O般O差学生签字：教师评定：1、学生上次作业评价：O好O较好O般O需要优化2、学生本次上课情况评价：O好O较好O般O需要优化教师签字：综合评价本节课解决学生问题：本节课发现学生存在的问题及解决方案：本节课综合评价（对学生的评语）：下节课初步安排：