第三节超声与次声教案
【教学目标】
知识与技能：1.从收集的信息中了解超声的特点，了解超声在现代技术中的应用。
2.从收集的信息中了解次声的一般特点，了解次声的应用和危害性。
过程与方法：培养学生收集信息，处理信息及信息交流能力。
情感态度与价值观：培养学生对自然和科学技术的兴趣，热爱科学，勇于探究的科学精神。
【教学重点】1.知道超声、次声的概念。
2.知道超声的应用。
【教学难点】培养和提高学生惧信息的能力及对自然和科学技术的兴趣。
【教具准备】音像资料，电脑及多媒体的设备。
【教学过程】
（一）引入新课
前面，我们已经学习了声现象的一些性质并探究了它的规律，这些现象不仅有趣，而且都包含了一定的科学道理。物理知道是从实际中来的，又要应用到实际中去。一句话，学习物理知识就是要应用它来人类服务，提高人们生活的水平，改善生活的质量。这节课，我们来认识超声和次声。
（二）进行新课
研究发现，声波的频率范围是很宽的，由10-4Hz到1012Hz，但正常人的耳朵只能听到20Hz到20000Hz之间的声音，低于和高于此频率范围的声音人都听不到。通常把高于20000Hz的声音称为超声，低于20Hz的声音称为次声。
一、超声
1概念：频率高于20000HZ的声音
2 特点：⑴频率高，能量大（强穿透力，强破碎能力）
⑵沿直线传播，可反射
3 应用
学生阅读图3-27，了解自然界中的一些发声频率、人和一些动物的听觉范围。例如：狗能听到频率达50000Hz 的超声，蝙蝠能听到频率为十几万赫的超声。先学生举例，然后老师补充。
（1）利用超声雷达（又叫声呐）探测物体位置等。
（2）超声有很强的穿透能力。超声诊断仪（如B超）；超声金属探伤仪。
（3）超声对物体有很强的“破碎”能力。
（4）用超声处理过的种子可以缩短发芽时间，提高发芽率。
其他：超声空气加湿器、犬笛
二、次声
1 概念：频率低于20HZ的声音
2 特点：⑴频率低，传播远
⑵能量很高的次声具有极大破坏力
3 应用：
人声也听不到次声。自然界中，火山爆发、地震、风暴等都能产生次声；核爆炸、导弹发射等也能产生次声。
⑴预报灾害：发生前会辐射次声源
⑵医疗：人和生物对次声波反应，某些器官也会发生微弱次声源，可了解人体生物器官活动
⑶军事：核武器
4 危害：
使机器设备破裂，飞机解体，建筑物遭到破坏
人的平衡器官的功能破坏，会产生恶心，晕眩，旋转等症状，严重的造成内脏出血破裂，危及生命
由于次声的破坏性强，危害大，但人耳无法直接听见，所以在生产等活动中要尽量防止次声的产生，尽量远离次声源。
三，本章小结
1、回顾第一节
2、第二节
3、做本章练习
【课堂小结】
1、超声和超声的应用。
2、次声和次声的危害。
【板书设计】
第三节超声与次声
1、人耳听到声音的频率范围20—20000Hz。
2、超声与次声
3、超声的应用
4、次声危害
【布置作业】
完成课后作业题 1 、2题。
教学目标 知识 与 技能 从收集的信息中了解超声的特点，了解超声在现代技术中 的应用。 从收集的信息中了解次声的一般特点，了解次声的应用和 危害性。 过程与 方法 培养学生收集信息，处理信息及信息交流能力。 情感态 度与价 值观 培养学生对自然和科学技术的兴趣，热爱科学，勇于探究 的科学精神。 重点超声和次声的概念，超声的应用。 难点收集与整理信息的能力。 教学环节教师调控学生活动备注超声 1概念：频率高于20000HZ 的声音 2 特点：⑴频率高，能量大（强穿透力，强破碎能力） ⑵沿直线传播，可反射 3 应用 超声雷达（“声纳”）、金属探伤仪、超声处理过种子缩短发芽时间，提高发芽率、 超声加工（利用特制的工具，做超声频率振动，通过液体中悬浮磨料加工工件，主要用于加工各种执导阅读教材 P45—信息窗，了 解能听到超声与 发出超声的动物 讲解超声特点 让学生归纳生活 中超声的应用 总结评价补充 对于超声的应用， 要求学生知道 给出应用实例 看书、了解能听 到超声与发出 超声的动物 归纳、回答 了解超声在各 个行业的应用
不导电的硬脆材料，例如：玻璃，石英，陶瓷，宝石等）、 化工业使一般情况下不能混和液体（如油和水）混合、 探测鱼群、 B超诊断与治疗，医疗设备杀菌消毒、超声洗牙 其他：超声空气加湿器、 犬笛 次声 1 概念：频率低于20HZ 的声音 2 特点：⑴频率低，传播远 ⑵能量很高的次声具有极大破坏力 3 应用： ⑴预报灾害：发生前会辐射次声源 ⑵医疗：人和生物对次声波反应，某些器官也会发生微弱次声源，可了解人体生物器官活动 ⑶军事：核武器 4 危害： 使机器设备破裂，飞机解体，建筑物遭到破坏 人的平衡器官的功能破指导阅读教材 P45—信息窗，了 解能听到次声与 发出次声的动物 讲解次声特点 让学生归纳次声 的应用 总结评价补充 对于次声的应用， 要求学生知道 给出应用实例 学生给出次声危 害的事例 总结评价补充 看书、了解能听 到次声与发出 次声的动物 归纳、回答 给出次声危害 的事例
频率小于 20Hz (赫兹的声波叫做次声波。次声波不容易衰减,不易被水和空气 吸收。而次声波的波长往往很长,因此能绕开某些大型障碍物发生衍射。某些次声波能绕地球 2至 3周。某些频率的次声波由于和人体器官的振动频率相近,容易和人体器官产生共振,对人体有很强的伤害性,危险时可致人死亡。次声波的特点次 声波的特点是来源广、传播远、穿透力强 . 次声的声波频率很低,一般均在 20Hz 以下, 波长却很长,传播距离也很远 . 它比一般的声波、光波和无线电波都要传得远 . 例如,频率低于 1Hz 的次声波,可以传到几千以至上万千米以外的地方 . 次声波具有极强的穿透力,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、潜艇和飞机都不在话下 . 次声波的传播速度和可闻 声波相同,由于次声波频率很低。大气对其吸收甚小,当次声波传播几千千米时,其吸收还不到万分之几,所以它传播的距离较远,能传到几千米至十几万千米以外。 1883年 8月,南苏门答腊岛和爪哇岛之间的克拉卡托火山爆发,产生的次声波绕地球三圈,全长十多万公里,历时 108小时. 1961年,苏联在北极圈内新地岛进行核试验激起的次声波绕地球转了 5圈。 7 000 Hz的声波用一张纸即可阻挡,而 7 Hz的次声波可以穿透十几米厚的钢筋混凝土.地震或核爆炸所产生的次声波可将岸上的房屋摧毁.次声如果和周围物体发生共振, 能放出相当大的能量, 如 4 Hz~8 Hz的次声能在人的 腹腔里产生共振, 可使心脏出现强烈共振和肺壁受损。编辑本段应用与危害危害 次声波会干扰人的神经系统正常功能, 危害人体健康。一定强度的次声波,能使人 头晕、恶心、呕吐、丧失平衡感甚至精神沮丧。有人认为,晕车、晕船就是车、船在运行时伴生的次声波引起的。住在十几层高的楼房里的人,遇到大风天气,往往感到头晕、恶心,这也是因为大风使高楼摇晃产生次声波的缘故。更强的次声波还能使人耳聋、昏迷、精神失常甚至死亡。应用及前景从 20世纪 50年代起,核武器的发展对次声学的建立起了很大的推动作用,使得对次声接收、抗干扰方法、定位技术、信号处理和传播等方面的研究都有了很大的发展,次声的应用也逐渐受到人们 的注意.其实,次声的应用前景十分广阔,大致有以下几个方面:1.研究自然次声的特 性和产生机制,预测自然灾害性事件.例如台风和海浪摩擦产生的次声波,由于它的传播速度远快于台风移动速度,因此, 人们利用一种叫“ 水母耳” 的仪器,监测风暴发出的次声波,即可在风暴到来之前发出警报.利用类似方法, 也可预报火山爆发、雷暴
课题超声与次声课型新授备课人 教学目标 知识 与 技能 从收集的信息中了解超声的特点，了解超声在现代技术中 的应用。 从收集的信息中了解次声的一般特点，了解次声的应用和 危害性。 过程与 方法 培养学生收集信息，处理信息及信息交流能力。 情感态 度与价 值观 培养学生对自然和科学技术的兴趣，热爱科学，勇于探究 的科学精神。 重点超声和次声的概念，超声的应用。 难点收集与整理信息的能力。 教学环节教师调控学生活动备注超声 1概念：频率高于20000HZ的声音 2 特点：⑴频率高，能量大（强穿透力，强破碎能力） ⑵沿直线传播，可反射 3 应用 超声雷达（“声纳”）、金属探伤仪、超声处理过种子缩短发芽时间，提高发芽率、 超声加工（利用特制的工具，做超声频率振动，通过液体中悬浮磨料加工工件，主要用于加工各种执导阅读教材 P45—信息窗，了 解能听到超声与 发出超声的动物 讲解超声特点 让学生归纳生活 中超声的应用 总结评价补充 对于超声的应用， 要求学生知道 给出应用实例 看书、了解能听 到超声与发出 超声的动物 归纳、回答 了解超声在各 个行业的应用
不导电的硬脆材料，例如：玻璃，石英，陶瓷，宝石等）、 化工业使一般情况下不能混和液体（如油和水）混合、 探测鱼群、B超诊断与治疗，医疗设备杀菌消毒、超声洗牙 其他：超声空气加湿器、 犬笛 次声 1 概念：频率低于20HZ 的声音 2 特点：⑴频率低，传播远 ⑵能量很高的次声具有极大破坏力 3 应用： ⑴预报灾害：发生前会辐射次声源 ⑵医疗：人和生物对次声波反应，某些器官也会发生微弱次声源，可了解人体生物器官活动 ⑶军事：核武器 4 危害： 使机器设备破裂，飞机解体，建筑物遭到破坏 人的平衡器官的功能破坏，会产生恶心，晕眩，旋转等症状，严重的造成指导阅读教材 P45—信息窗，了 解能听到次声与 发出次声的动物 讲解次声特点 让学生归纳次声 的应用 总结评价补充 对于次声的应用， 要求学生知道 给出应用实例 学生给出次声危 害的事例 总结评价补充 看书、了解能听 到次声与发出 次声的动物 归纳、回答 给出次声危害 的事例
超声诊断学 第一章绪论 超声诊断学(Ultrasonic Diagnosis)：包括超声显像、普通X线诊断学、X线电子计算机体层成像（CT）、核素 成像、磁共振成像（MRI）等，是以电子学与医学工程学的最新成就和解 剖学、病理学等形态学为基础，并与临床医学密切结合的一门比较成熟的 医学影像学科，（既可非侵入性地获得活性器官和组织的精细大体断层解剖 图像和观察大体病理形态学改变，亦可使用介入性超声或腔内超声探头深 入体内获得超声图像，从而使一些疾病得到早期诊断。 超声诊断学的主要内容：1、脏器病变的形态学诊断和器官的超声大体解剖学研究； 2、功能性检测； 3、介入性超声(Interventional ultrasound)的研究； 4、器官声学造影检查； 超声诊断学的特点： 1、超声波对人体软组织有良好的分辩能力，有利于识别生物组织的微小病变。 2、超声图像显示活体组织可不用染色处理，即可获得所需图像，有利于检测活体组织。 3、超声信息的显示有许多方法，根据不同需要选择使用，可获得多方面的信息，达到广泛应用。 超声诊断学的优点： 1、无放射性损伤，为无创性检查技术； 2、取得的信息量丰富，具有灰阶的切面图像,层次清楚，接近解剖真实结构； 3、对活动界面能作动态的实时显示，便于观察； 4、能发挥管腔造影功能，无需任何造影剂即可显示管腔结构； 5、对小病灶有良好的显示能力； 6、能取得各种方位的切面图像，并能根据图像显示结构和特点，准确定位病灶和测量其大小； 7、能准确判定各种先天性心血管畸形的病变性质和部位； 8、可检测心脏收缩与舒张功能、血流量、胆囊收缩和胃排空功能； 9、能及时取得结果，并可反复多次进行动态随访观察，对危重病人可床边检查； 10、检查费用低廉，容易普及。（优势：无创，精确，方便） 超声诊断发展简史：探索试验阶段：1942年（连续穿透式） 临床实用阶段：50年代（脉冲反射式）A型、B型、M型、D型 开拓性前进阶段：60年代 飞跃发展阶段：70年代产生两个飞跃，灰阶成像和实时成像 现代超声的里程碑—软组织灰阶成像（第一次革命） 80年代数字扫描变换（DSC）、数字图像处理（DSP）等；彩色多普勒血流显像（CDFI） 研究成功。反映功能的基础。（第二次革命） 90年代心脏和内脏器官的三维超声成像、彩色多普勒能量图（CDE）、多普勒组织成 像(DTI技术)、血管内超声、实时超声造影技术、介入性超声和超声组织定征等均有显 著的新进展。 气泡造影剂的分布状态及灌注全过程（第三次革命） 超声诊断总的发展趋势是：在显示空间上从单维空间探测发展到二维超声显示—三维空间的立体超声图像。实时（real—time）：使静态―――动态图像，其扫描速度超过24帧。 第二章超声诊断的基础和原理 1超声：为物体的机械振动波，属于声波的一种，其振动频率超过人耳听觉上限阈值[20000 赫（Hz）或20千赫（kHz）]者。<20Hz ：次声波 20--20000Hz：可闻波 >20000Hz：超声波(ultrasound) 诊断用超声频率范围为2MHZ—10MHz，1MHz=106Hz 2、声波（defintion）：物体的机械性振动在具有质点和弹性的媒介中传播，且引起人耳感觉的波动。 3、振源：声带，鼓面。介质：空气，人体组织接收：鼓膜，换能器 4、超声诊断：应用较高频率超声作为信息载体，从人体内部获得某几种声学参数的信息后，形成图形（声 像图，血流图）、曲线（A型振幅曲线，M型心动曲线，流速频谱曲线）或其他数据，用于 分析临床疾病。在声像图等引导下，可作各种穿刺、取活检、造影或作治疗（介入性超声），
第三节超声与次声 教学目标 1．从搜集的信息中了解超声的特点，了解超声在现代技术中的应用。 2．从搜集的信息中了解次声的一般特点和危害性。 教学重、难点 1．重点 (1)知道超声、次声的概念。 (2)知道超声的应用。 2．难点 培养和提高学生收集信息的能力及对自然和科学技术的兴趣。 教具准备 课件、多媒体设备、音像资料、图片。 教学过程 为什么我们能凭听觉发现飞行的蜜蜂而不能发现飞行的蝴蝶？为什么我们有时能看到物体在振动而听不到正在振动的物体所发出的声音？研究发现，声波的频率范围是很宽的，由10-4 Hz到10-12Hz，但是否人都能听到呢？听不到的这些声音是什么呢？我们之所以有时能凭听觉发现飞行的蜜蜂而不能发现飞行的蝴蝶，是因为我们只能听到一定范围内的声音。 说明：频率高于20000Hz的声音称为超声。频率低于20Hz的声音称为次声。 一、超声 师：下面先请大家阅读课本P47—48。 题目是：超声的应用。 生甲1：蝙蝠用超声导航。 师：好样的，掌声鼓励，甲队加20分。 板书 生乙l：我老爸患肾结石后，医生用超声波击碎结石，排出体外，没有开刀。 师：还是超声波先进，乙队加20分。 板书 生丙l：在眼镜店里，店员用超声波免费为我洗眼镜。 师：狼来了，加分。 板书 生丁l；既然可以重复，我来一个，渔民利用声纳探知海底和捕鱼。 师：同学们说，算不算?掌声响起，好，加分。 板书 生甲2：在医院做心电图。 师：这个不是的，不能加分。关于心电图，同学们课后去查阅有关资料便町知 道。 生乙2：轮船航行在海里用声纳探测前方冰山的距离。 师：这个挺不错的，加分。 板书 生丙2：B超检查身体的器官的病变。 师：灵活，加分。 板书
超音波和超声波的区别有哪些 小伙伴们都知道什么是超声波，超音波吧。但是相信有很多人不知道他们两者之间的区别吧。以下是为大家整理的超音波和超声波的区别，希望你们喜欢。 何谓超音波：人耳可以听见的波动,其频率约在16Hz到20KHz 之间,如果”波动〃的频率高於此范围,则人类则无法听见,特称之为超音波。 超声波是指：超声波是频率高于20000赫兹的声波，它方向性好，穿透能力强，易于获得较集中的声能，在水中传播距离远，可用于测距，测速，清洗，焊接，碎石、杀菌消毒等。在医学、军事、工业、农业上有很多的应用。超声波因其频率下限大约等于人的听觉上限而得名。 科学家们将每秒钟振动的次数称为声音的频率，它的单位是赫兹。我们人类耳朵能听到的声波频率为20～20000Hz。当声波的振动频率大于20KHz或小于20Hz时，我们便听不见了。因此，我们把频率高于20000赫兹的声波称为“超声波”。通常用于医学诊断的超声波频率为1～5兆赫兹。 超声波与超音波只是名称上有区别，实际上都是指振动的频率超出人们能够听到(20Hz-20KHz)声音范围。 超声波与声波的区别声波是一种压力、密度的波动;人们对声波
最敏感的频率是2000Hz，高于和低于2000Hz时，人们的听力会下降，根据人听力的这一特性，将20000Hz以上的声波称为超声波，将20Hz以下的声波称为次声波，将20-20000Hz的声波称为音频声波;频率越高指向性越强，反射性能增加，绕射、衍射性能减弱，如超声波可用于探伤、诊断;频率越低指向性越弱，反射性能降低，绕射、衍射性能越强，如地震产生的次声波传播距离可以很远，绕地球几圈还能被检测到; 电磁波的主要介绍正像人们一直生活在空气中而眼睛却看不见空气一样，人们也看不见无处不在的电磁波。电磁波就是这样一位人类素未谋面的“朋友”。电磁波是电磁场的一种运动形态。在高频电磁振荡的情况下，部分能量以辐射方式从空间传播出去所形成的电波与磁波的总称叫做“电磁波”。在低频的电振荡中，磁电之间的相互变化比较缓慢，其能量几乎全部反回原电路而没有能量辐射出去。然而，在高频率的电振荡中，磁电互变甚快，能量不可能全部反回原振荡电路，于是电能、磁能随着电场与磁场的周期变化以电磁波的形式向空间传播出去。电磁波为横波。电磁波的磁场、电场及其行进方向三者互相垂直。电磁波的传播有沿地面传播的地面波，还有从空中传播的空中波。波长越长的地面波，其衰减也越少。电磁波的波长越长也越容易绕过障碍物继续传播。中波或短波等空中波则是靠围绕地球的电离层与地面的反复反射而传播(电离层在离地面50～400公里之间)。振幅沿传播方向的垂直方向作周期性交变，其强度与距离的平方成反比，波本身带动能量，任何位置之能量功率与振幅的平方成
课题：1.4人耳听不见的声音 【预习导学】 1、人耳所能听到声波的频率范围通常在__________________之间。 2、频率__________________的声波叫做超声波，频率__________________的声波叫做次声波。 3、与可听声相比，超声波具有___________好、_________强、易于获得较集中的______等特点，因而有广泛的应用。 4、次声波的频率很_____，传播的距离很_________；自然界中，火山爆发、________、海啸等都能产生次声波，它有“预警”作用。 【概念】 1、人耳听觉的频率范围是有限的 （1）人耳能听到的声波的频率范围：20Hz~20000Hz；我们把它叫做可听声； （2）频率高于20000Hz的声波叫做超声波； （3）频率低于20Hz的声波叫做次声波； 2、超声波： 与可听声相比，超声波具有方向性好，穿透能力强，易于获得较集中的声能等特点，因而在生活中有广泛的应用。 A、超声波的定向性好，在水中传播的距离远的特点制成声呐（超声波定位仪），用它可以发现潜艇、鱼群，还可以测绘海底的地形地貌 B、超声波能够成像。利用这个特点，制成了B型超声波诊断仪。 C、利用超声波的多普勒效应制成速度测定仪。 D、超声波能使清洗液剧烈振动，有去污作用，人们制成了超声波清洗仪。超声波还能使塑料膜之间发生摩擦而生热粘合在一起，利用这个特性制成了超声波焊接仪。 3、次声波： 次声波是频率低于20Hz的声波。飞机飞行、火箭发射、火车汽车奔驰都会产生次声波。大自然中火山爆发、陨石坠落、地震、海啸、台风、雷电都会产生次声波，它能传得很远，能轻易地绕过障碍物，无孔不入。 一定强度的次声波对人体会造成严重的危害，使人感到恐惧、恶心、神经错乱、甚至五脏破裂。强烈的次声会对机器设备、建筑物产生破坏。 【随堂检测】 1．关于超声波的说法中正确的是（） A．超声波能获得较集中的能量，可以进行超声清洗 B．超声波的穿能力比较好，可以穿透任何物体 C．超声波能够成像，人耳能直接听到超声波 D．超声波缺乏方向性，且不稳定 2．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 3．下列说法中不正确的是（） A．利用强超声波对钢铁、宝石、金刚石等坚硬物体进行钻孔和切割
多普勒效应次声波和超 声波教案 SANY GROUP system office room 【SANYUA16H-
第5讲多普勒效应次声波和超声波 多普勒效应 当波源和观察者有相对运动时，观察者接收到的频率和波源发出的频率有了差别，这种现象叫多普勒效应。两者相互接近时，接收到的频率升高；两者相互远离时，接收到的频率降低。在铁路附近人们会听到急驶而来的火车的鸣笛声音调高昂；火车驰去时，鸣笛声音调变得低沉，就是一例。这种现象是在1842年由奥地利物理学家多普勒加以解释的。 波源与观察者的相对运动有三种情况：一种是波源静止在媒质中，观察者相对于媒质运动；第二种是观察着静止于媒质中，波源相对于媒质运动；第三种情况是波源与观察者都相对于媒质运动 观测者接收到的频率可用下式求出： 。 式中是媒质中的波速，v是观察者相对于媒质的速度（当观察者也向波源运动时，v取 正值；当观察者远离波源运动时，v取负值。），u是波源相对于媒质的速度（当波源向观察者运动时，u取正值；当波源远离观察者运动时，u取负值。 教师在线 例1．一列正在鸣笛的火车，高速通过某火车站站台的过程中，该火车站站台中部的工作人员听到笛声的频率（） A、变大 B、变小 C、先变大后变小 D、先变小后变大 例2．交通警察静立于公路旁，手中的测速仪发出频率为f0=2500Hz的声波，一辆汽车以72km/h的速度迎面驶来，试求测速仪所接收到的反射波的频率。 同步训练 1．我们骑自行车在公路旁向东走，一辆警车一边发出警报声，一边飞速地从东迎面驶来又飞速向西离去，这一过程中，我们听到的警报声的变化将是（）A．音调先高后低 B．音调先低后高 C．音调没有明显变化 D．频率先高后低2．如图10－48表示产生机械波的波源O做匀速运动的情况,图中的圆表示波峰
超声波是怎么产生的声波是物体机械振动状态（或能量）的传播形式。超声波是指振动频率大于20190Hz以上的，其每秒的振动次数（频率）甚高，超出了人耳听觉的一般上限（20190Hz），人们将这种听不见的声波叫做超声波。由于其频率高，因而具有许多特点：首先是功率大，其能量比一般声波大得多，因而可以用来切削、焊接、钻孔等。再者由于它频率高，波长短，衍射不严重，具有良好的定向性，工业与医学上常用超声波进行超声探测。超声和可闻声本质上是一致的，它们的共同点都是一种机械振动模式，通常以纵波的方式在弹性介质内会传播，是一种能量的传播形式，其不同点是超声波频率高，波长短，在一定距离内沿直线传播具有良好的束射性和方向性，1兆Hz=10PHz,即每秒振动100万次，可闻波的频率在16-20190HZ 之间）。 超声波在媒质中的反射、折射、衍射、散射等传播规律， 与可听声波的规律没有本质上的区别。但是超声波的波长很 短，只有几厘米，甚至千分之几毫米。与可听声波比较，超声 波具有许多奇异特性：传播特性——超声波的波长很短，通 常的障碍物的尺寸要比超声波的波长大好多倍，因此超声波 的衍射本领很差，它在均匀介质中能够定向直线传播，超声 波的波长越短，该特性就越显著。功率特性——当声音在空 气中传播时，推动空气中的微粒往复振动而对微粒做功。 声波功率就是表示声波做功快慢的物理量。在相同强度下，声波
的频率越高，它所具有的功率就越大。由于超声波频率很高，所以超声波与一般声波相比，它的功率是非常大的。空化作用当超声波在介质的传播过程中，存在一个正负 压强的交变周期，在正压相位时，超声波对介质分子挤压，改变介质原来的密度，使其增大; 在负压相位时，使介质分子稀疏，进一步离散，介质的密度减小，当用足够大振幅的超声波作用于液体介质时，介质分子间的平均距离会超过使液体介质保持不变的临界分子距离，液体介质就会发生断裂，形成微泡。这些小空洞迅速胀大和闭合，会使液体微粒之间发生猛烈的撞击作用，从而产生几千到上万个大气压的压强。微粒间这种剧烈的相互作用，会使液体的温度骤然升高，起到了很好的搅拌作用，从而使两种不相溶的液体（如水和油）发生乳化，且加速溶质的溶解，加速化学反应。这种由超声波作用在液体中所引起的各种效应称为超声波的空化作用。
第三章声的世界 第3节超声与次声 学习目标： 1.知识技能 知道超声波、次声波的特点，了解超声在现代技术中的应用，了解次声的一般特点和危害性。 2.过程与方法 通过学生自学课查找资料，整理资料，培养学生收集信息的能力。 3.情感、态度、价值观 通过对动物对超声利用的媒体讲述，激发学生对从自然现象中获得知识的兴趣，以及在现在社会中运动的事例，培养对新技术应用的兴趣。 重、难点:超声、次声的概念，及它们的应用。 教案准备：多媒体资料 课时安排：1课时 一. 教学过程 （一）新课引入： 号对着玻璃杯吹，杯子碎了，说明 什么呢？ 生：声音具有能量 声音是由物体振动产生的，是不是所有由振动产生的声音我们人耳都能听见呢？ 学生猜想。 下面我们看自然界中这两个场景：苍蝇飞行的每秒振翅147～200次，蝴蝶飞行时每秒振翅5～6 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？ 生：思考回答。
要想弄清以上问题，下面请进入本节的学习。 （二）新课学习 自学指导（一）下面大家带着这个问题，看完P47面第一段，弄明白以下几个问题：人耳的听范围？超声？次声？（找到并掌握，2min完成） 生：1. 人耳能听到的声波其频率范围大致在20Hz-20000Hz之间． 2.超声：频率高于20000Hz的声波．不能引起人类听觉器官的感觉． 3.次声：频率低于20Hz的声波．不能引起人类听觉器官的感觉． 回答上面的问题： 生：大多数人能听到的声音的频率范围大约是20～20000次／秒，苍蝇飞行时的每秒振翅次数在听觉范围内，而蝴蝶的每秒振翅次数小于最低限20次／秒，所以能发觉苍蝇的飞行而不能发觉蝴蝶的飞行． 思考：大家了解什么是的声波是超声，你知道有哪些动物也会利用超声呢？ 生：思考回答 下请同学看媒体回答：蝙蝠是怎样探测目标的？看媒体回答。 生：蝙蝠是通过发出超声波，然后接收回声来导航的。 问题：哪么谁能举一些我们人类运用超声的事例呢？ 生：思考回答。 要想弄清楚我们人类究竟是怎样利用超声的我们再来完成自学指导（二）自学P48“超声”部分后，整理以下知识：(3min) 1. 超声的特点：频率，传播时______好,穿透力______、 “破碎”能力___ 。 2. 超声的应用：广泛应用于、和等方面。 下面请同学观看以下媒体，思考媒体所表达内容它们都利用了超声波的什么特点？ 生：声纳――沿直线传播超声金属控伤仪――穿透能力强 B超――穿透能力强超声波洗牙――有很强的“破碎”能力 超声波加湿器――超声具有能量（学生反复说） 超声波在我们日常生活中还有其它运用，看媒体。
超声波是怎么产生的 声波是物体机械振动状态(或能量)的传播形式。超声波是指振动频率大于20190Hz以上的，其每秒的振动次数(频率)甚高，超出了人耳听觉的一般上限(20190Hz)，人们将这种听不见的声波叫做超声波。由于其频率高，因而具有许多特点：首先是功率大，其能量比一般声波大得多，因而可以用来切削、焊接、钻孔等。再者由于它频率高，波长短，衍射不严重，具有良好的定向性，工业与医学上常用超声波进行超声探测。超声和可闻声本质上是一致的，它们的共同点都是一种机械振动模式，通常以纵波的方式在弹性介质内会传播，是一种能量的传播形式，其不同点是超声波频率高，波长短，在一定距离内沿直线传播具有良好的束射性和方向性，1兆Hz=10^6Hz,即每秒振动100万次，可闻波的频率在16-20190HZ 之间)。 超声波在媒质中的反射、折射、衍射、散射等传播规律，与可听声波的规律没有本质上的区别。但是超声波的波长很短，只有几厘米，甚至千分之几毫米。与可听声波比较，超声波具有许多奇异特性：传播特性──超声波的波长很短，通常的障碍物的尺寸要比超声波的波长大好多倍，因此超声波的衍射本领很差，它在均匀介质中能够定向直线传播，超声波的波长越短，该特性就越显著。功率特性──当声音在空气中传播时，推动空气中的微粒往复振动而对微粒做功。
声波功率就是表示声波做功快慢的物理量。在相同强度下，声波的频率越高，它所具有的功率就越大。由于超声波频率很高，所以超声波与一般声波相比，它的功率是非常大的。空化作用──当超声波在介质的传播过程中，存在一个正负压强的交变周期，在正压相位时，超声波对介质分子挤压，改变介质原来的密度，使其增大;在负压相位时，使介质分子稀疏，进一步离散，介质的密度减小，当用足够大振幅的超声波作用于液体介质时，介质分子间的平均距离会超过使液体介质保持不变的临界分子距离，液体介质就会发生断裂，形成微泡。这些小空洞迅速胀大和闭合，会使液体微粒之间发生猛烈的撞击作用，从而产生几千到上万个大气压的压强。微粒间这种剧烈的相互作用，会使液体的温度骤然升高，起到了很好的搅拌作用，从而使两种不相溶的液体(如水和油)发生乳化，且加速溶质的溶解，加速化学反应。这种由超声波作用在液体中所引起的各种效应称为超声波的空化作用。
第三节 超声与次声 标 导学目 1．知道人耳听到的频率范围． 2．知道超声的特点及超声技术在生产、生活、科技和国防等方面的应用． 3．知道次声的一般特点和危害性． 自主学习 1．人耳只能听到频率在到 之间的声音，频率高于的声音叫做超声，频率低于的声音叫做次声．2．超声有很强的能力．超声广泛应用于生产、医疗和科学研究等方面．请你列举出两种超声的实际应用：①，②． 3．的声音，叫做次声．能量很高的次声具有极大的力． 4．自然界中，火山爆发、、、 _____等都能产生次声；核爆炸、_____等也能产生次声． 合作探究 知识点1：超声与次声的概念 材P47 第一自然段的正文． 阅读教 】 【总结 (1)可听声：频率在之间． (2)超声波：频率高于Hz． (3)次声波：频率低于Hz ． 是___________Hz ，人耳___________ 【例1】一个声源2min 内振动了720 次，它的频率为 （选填“能”或“不能”）听到该声音；小明同学练声时，发出声音的频率是200Hz，钟振动___________次． 则他的声带每秒 练习 】 【变式 1．蝴蝶飞行时翅膀每分钟振动300—400 次，蜜蜂飞行时翅膀每秒振动300—400 次，为什么凭听觉能发现飞行的蜜蜂而不能发现飞行的蝴蝶？ 知识点2：超声的利用 【活动】阅读教 材P47 至P48“超声” 】 【总结 （1）蝙蝠利用进行导航，所以能够在夜间飞行自如 ． （2）B 超的应用是利用了超声波的能力强的特点． 递 （3）超声雷达又叫做，利用它可以探测海底的深度，这是利用了超声波的能够传 （选填“能量”或“信息”）的特点． 递 （4）利用超声波能将油和水打碎并均匀混合，这是利用了超声波的能够传 （选填“能量”或“信息”）的特点． 【例2】下列不是超声波应用的是( )
超声波： 由于它的频率高，因此具有以下特点： （a）方向性好，几乎沿直线传播； （b）穿透能力强，能穿透许多电磁波不能穿透的物质； （c）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、凿孔等，也可以用来清洗和消毒等。 对于超声波的应用，我们比较熟悉的就是医院中常用的B超，它是把超声波射入人体，根据人体组织对超声波的传导和反射能力的变化来判断有无异常，如对人体脏器做病变检查、结石检查等，它具有对人体无损伤、简便迅速的优点．次声波： 次声又称亚声，许多自然灾害如地震、火山爆发、龙卷风等在发生前都会发出次声波．次声波对人体能够造成危害，引起头痛、呕吐、呼吸困难等症状．次声波的特点是来源广、传播远、穿透力强科学家们利用它来预测台风、研究大气结构等．在军事上可以利用次声来侦察大气中的核爆炸、跟踪导弹等等．案例一：1890年，一艘名叫“马尔波罗号”帆船在从新西兰驶往英国的途中，突然神秘地失踪了．20年后，人们在火地岛海岸边发现了它．奇怪的是：船上的开都原封未动．完好如初．船长航海日记的字迹仍然依稀可辨；就连那些死已多年的船员，也都“各在其位”，保持着当年在岗时的“姿势”； 案例二：1948年初，一艘荷兰货船在通过马六甲海峡时，一场风暴过后，全船海员莫明其妙地死光；在匈牙利鲍拉得利山洞入口，3名旅游者齐刷刷地突然倒地，停止了呼吸...... 上述惨案，引起了科学家们的普遍关注，其中不少人还对船员的遇难原因进行了长期的研究．就以本文开头的那桩惨案来说，船员们是怎么死的？是死于天火或是雷击的吗？不是，因为船上没有丝毫燃烧的痕迹；是死于海盗的刀下的吗？不！遇难者遗骸上看到死前打斗的迹象；是死于饥饿干渴的吗？也不是！船上当时贮存着足够的食物和淡水．至于前面提到的第二桩和第三桩惨案，是自杀还是他杀？死因何在？凶手是谁？检验的结果是：在所有遇难者身上，都没有找到任何伤痕，也不存在中毒迹象．显然，谋杀或者自杀之说已不成立．那么，是以及病一类心脑血管疾病的突然发作致死的吗？法医的解剖报告表明，死者生前个个都很健壮！
当波源和观察者有相对运动时，观察者接收到的频率和波源发出的频率有了差别，这种现象叫多普勒效应。两者相互接近时，接收到的频率升高；两者相互远离时，接收到的频率降低。在铁路附近人们会听到急驶而来的火车的鸣笛声音调高昂；火车驰去时，鸣笛声音调变得低沉，就是一例。这种现象是在1842年由奥地利物理学家多普勒加以解释的。 波源与观察者的相对运动有三种情况：一种是波源静止在媒质中，观察者相对于媒质运动；第二种是观察着静止于媒质中，波源相对于媒质运动；第三种情况是波源与观察者都相对于媒质运动 观测者接收到的频率 可用下式求出： 。 式中 是媒质中的波速，v 是观察者相对于媒质的速度（当观察者也向波源运动时，v 取正值；当观察者远离波源运动时，v 取负值。），u 是波源相对于媒质的速度（当波源向观察者运动时，u 取正值；当波源远离观察者运动时，u 取负值。 教师在线 例1．一列正在鸣笛的火车，高速通过某火车站站台的过程中，该火车站站台中部的工作人员听到笛声的频率（ ） A 、变大 B 、变小 C 、先变大后变小 D 、先变小后变大 例2．交通警察静立于公路旁，手中的测速仪发出频率为f 0=2500Hz 的声波，一辆汽车以72km/h 的速度迎面驶来，试求测速仪所接收到的反射波的频率。 同步训练 1．我们骑自行车在公路旁向东走，一辆警车一边发出警报声，一边飞速地从东迎面驶来又飞速向西离去，这一过程中，我们听到的警报声的变化将是（ ） A ．音调先高后低 B ．音调先低后高 C ．音调没有明显变化 D ．频率先高后低 2．如图10－48表示产生机械波的波源O 做匀速运动的情况,图中的圆表示波峰 （1）该图表示的是（ ） A ．干涉现象 B ．衍射现象 C ．反射现象 D ．多普勒效应 （2）波源正在移向（ ） 点 点 点 点 （3）观察到波的频率最低点是（ ） 点 点 点 点 3．关于多普勒效应，下列说法中正确的是（ ） A ．当波源与观察者相对运动时，才会发生多普勒效应 B ．当波源与观察者相对静止时，才会发生多普勒效应 C ．只有机械波能发生多普勒效应 D ．不仅机械波，电磁波和光波也会发生多普勒效应 4．有一测速雷达，发射电磁波频率为f 1，想用它来测量一迎面开来的汽车的车速，设该雷达接收到的从汽车反射回来的反射波频率为f 2，则（ ） A. f 1>f 2 B. f 1=f 2 C. f 1 示范教案一(10.9次声波和超声波)教学目标 一、知识目标 1.知道什么是超声波和次声波. 2.了解超声波和次声波的应用. 二、能力目标 培养学生的阅读能力、概括能力. 三、德育目标 通过对超声波的教学，培养学生学习物理的兴趣. 教学重点 1.什么是超声波和次声波. 2.超声波和次声波的应用. 教学难点 超声波和次声波的应用. 教学方法 讲练法、阅读法. 教学用具 投影仪、投影片 课时安排 1课时 教学过程 一、引入 在生活中我们可听到各种各样的声波，但是人耳能听到的声波的频率范围是有限的，大致在20 Hz到2000 Hz之间.频率小于20 Hz和频率大于2000 Hz的声波，虽不能引起人类听觉器官的感觉，但它们对人类有很大的实际意义，本节课我们就来共同学习这两种波. 二、新课教学 (一)学生阅读课文 (二)用投影片出示阅读思考题 1.什么叫次声波？ 2.什么叫超声波？ 3.什么现象中能产生次声波？ 4.次声波有哪些应用. 5.超声波有哪些应用，试举例说明. (三)学生解答阅读思考题 1.频率低于20 Hz的声波，叫次声波. 2.频率高于20000 Hz的声波，叫超声波. 3.地震、台风、核爆炸、火箭起飞时都能产生次声波. 4.次声波的应用 ①建立次声波站，可以探知几千米外的核武器试验和导弹发射. ②由地震引起的巨大海浪的传播速度和台风中心的移动速度都小于次声波的波速，所以接收次声波能预报破坏性很大的海啸、台风. 5.超声波的应用 ①超声波的波长比可闻声波的波长短，它基本上是沿直线传播的，可以定向发射. ②超声波在水中传播的距离要比光波和无线电波远得多.水声测位仪就是根据超声波的这种特性制成的装置，这种装置既能发出短促的超声波脉冲，又能接收被潜艇、鱼群或海底反射回来的超声波，根据反射波滞后的时间和波速，就可以确定潜艇、鱼群的位置或海水深度. ③由于超声波的穿透能力很强，可以制成超声波探伤仪，用来探查金属内部的缺陷.还可以用超声波对混凝土制品、塑料制品、陶瓷制品以及水库的堤坝探伤. ④利用超声波在液体中传播时，可使液体内部产生相当大的液压冲击这一特点，可对金属零件、玻璃、陶瓷等制品的表面的污垢进行清洗. ⑤利用超声波可以把普通水“打碎”成直径仅为几微米的小水珠，变成雾气喷散到房间的空气中，增大房间中空气的湿度，这就是“超声加湿器”的基本原理. ⑥利用超声波可以用来制造各种乳胶，用于航空摄影以及从空间实验室或资源卫星上拍摄地面照 片. ⑦利用超声波可进行“B超”，就是利用超声波的发射，来探查人体内部的各种器官、组织等有无异常，还可以确定肿瘤的有无、位置和大小等等. ⑧利用超声波作用于人体时，机体细胞受到振荡和刺激，可起按摩作用，治疗神经痛等疾患. ⑨超声波还可以把药物击碎成微粒和空气混合形成“药雾”，病人吸入后，可以治疗肺部疾病. ⑩用超声波消毒灭菌也是有效的.例如用超声波来给牛奶消毒，效果良好，而且能避免煮沸法对营养成分的破坏. (三)教材介绍 许多动物都有完善的发射和接收超声波的器官.例如视觉很不发达的蝙蝠，主要靠发出超声波的回声来发现目标，确定飞行方向，现代的无线电定位器——雷达，质量有几十、几百、几千千克，而蝙蝠的超声定位系统只有几分之一克，而一些重要性能都优于现代的无线定位器，水中生活的海豚，也有完善的超声探测系统. 三、小结 本节课我们学习了什么是超声波和次声波以及它们在生活中的应用，同学们一定要努力学习，争取在超声波和现代仿生学方面做出自己的贡献. 四、作业 1.阅读本节课文. 2.小结《机械波》一章. 五、板书设计 《课题超声与次声》说课稿 久长中学周志红 尊敬的各位老师，你们好！我今天说课的内容是沪科版八年级物理上册第三章第三节《超声与次声》。我将从教材、教学目标、教学重点和难点、学情分析、教学方法以及教学设计思路这几个方面进行说课。 我先说本节内容的地位和作用。本节内容是本章的最后一节，在第一节和第二节的内容中，分别学习了声音的产生与传播，声音的特性。本节内容是对第一节和第二节的延续和拓展，是真正从物理走向生活最重要的一节。因此，对本章的教学是否成功，关键在第三节。 下面我说一下本课题的教学目标。根据课程标准及新课改理念，我确定本课题的教学三维目标分别是： 一、知识与技能 1、了解人的听觉频率范围及超声和次声； 2、了解超声波的特点及其在现代技术中的应用； 3、了解次声波的危害。 二、过程与方法 1、通过利用教材P49信息窗，交流、讨论得出人的听觉频率范围和超声与次声的定义，形成与人交流，听取别人观点的学习习惯； 2、通过观看视频、阅读课本、交流讨论的过程，初步形成“善于总结”的学习方法。 三、情感·态度·价值观 通过对超声与次声的学习以及对超声波的特点及其应用的了解，培养学生热爱科学献身科学的精神。 根据课程标准的要求，我确定本节课的教学重点是：人的听觉频率范围、超声与次声；超声波的特点与应用及次声的危害；现在的课堂关键是提升学生的学习能力，由此，我又确定了另一个教学重点是过程与方法目标的达成。 教学过程中，先通过复习引入课题《超声与次声》，再让学生课本P49信息窗《人与某些动物的发声及听觉频率范围》，增强学生阅读能力的同时，锻炼了学生从资料中提取信息的能力，再由此引入超声与次声的定义。接着直接向学生提出，超声与次声虽然听不见，但时时刻刻影响着人们的生产和生活，由此引出超声的特点与应用，在这一环节上，利用一段《超声波的利用》的视频，让学生观看视频后，阅读课本的相关知识，结合生活经验，相互交流讨论得出超声的特点以及在现代技术中的应用，既锻炼了学生阅读与观察的能力，也培养了学生交流与合作的能力，接着给学生们展示超声在现代技术中应用的实例的图片，让学生们感受到超声虽然听不见，但就在我们身边，同时也增强了学生们学习的成就感，介绍完超声的应用后，接着给学生介绍与之相反的次声的危害，次声在生产和生活中接触不多，能够提供的资源和实例较少。因此，在这一环节的教学上，我采取直接由教师向学生介绍次声为什么会对人体、机械设备，建筑物等产生危害，有哪些危害，什么情况下会产生次声，让学生能了解到次声的危害，如何防止次声的危害即可。在新课内容结束的最后，采取介绍《我爱发明》节目中，工人利用超声波发明驱狗器的故事，既起到点题的效果，又能激发学生们求知和探索的欲望。 精选 超声波和次声波在生活中的应用 刘海滨 超声波和次声波对我们人来说是听不到的，但却与我们的生活息息相关，我们多他们的应用了解多少呢？ 一．超声波应用： 1.超声检验。超声波的波长比一般声波要短，具有较好的方向性，而且能透过不透明物质，这一特性已被广泛用于超声波探伤、测厚、测距、遥控和超声成像技术。超声成像是利用超声波呈现不透明物内部形象的技术。把从换能器发出的超声波经声透镜聚焦在不透明试样上，从试样透出的超声波携带了被照部位的信息（如对声波的反射、吸收和散射的能力），经声透镜汇聚在压电接收器上，所得电信号输入放大器，利用扫描系统可把不透明试样的形象显示在荧光屏上。上述装置称为超声显微镜。超声成像技术已在医疗检查方面获得普遍应用，在微电子器件制造业中用来对大规模集成电路进行检查，在材料科学中用来显示合金中不同组分的区域和晶粒间界等。声全息术是利用超声波的干涉原理记录和重现不透明物的立体图像的声成像技术，其原理与光波的全息术基本相同，只是记录手段不同而已（见全息术）。用同一超声信号源激励两个放置在液体中的换能器，它们分别发射两束相干的超声波：一束透过被研究的物体后成为物波，另一束作为参考波。物波和参考波在液面上相干叠加形成声全息图，用激光束照射声全息图，利用激光在声全息图上反射时产生的衍射效应而获得物的重现像，通常用摄像机和电视机作实时观察。 2.超声处理。利用超声 的机械作用、空化作用、热效应 和化学效应，可进行超声焊接、 钻孔、固体的粉碎、乳化、脱 气、除尘、去锅垢、清洗、灭菌、 促进化学反应和进行生物学研 究等，在工矿业、农业、医疗等 各个部门获得了广泛应用。 二．次声波的应用 次声波的应用自本世纪50年代开始，并逐渐广泛地被人们所重视。次声波的应用前景大致有这样几个方面： （1）通过研究自然现象所产生的次声波的特性和产生的机理，更深入地研究和认识这些自然现象的特征与规律。例如，利用地震所产生的次声波，可以研究地震活动的规律。 （2）利用所接收到的被测声源产生的次声波，可以探测声源 的位置、大小和研究其他特性。 例如，通过接收核爆炸、火箭发 射或者台风产生的次声波，来探 测出这些次声源的有关参量。 （3）预测自然灾害性事件。 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， 。 3.3超声与次声教案 三维目标 知识与技能：知道超声、次声的概念；知道超声的应用。 过程与方法：1．从搜集的信息中了解超声的特点，了解超声在现代技术中的应用。 2．从搜集的信息中了解次声的大凡特点和危害性。 情感态度与价值观：通过对超声和次声的学习，培养心爱科学、献身科学的精神。 教学重、难点 1．重点 (1)知道超声、次声的概念。 (2)知道超声的应用。 2．难点 培养和提高学生收集信息的能力及对自然和科学技术的兴趣。 教学方法 讨论、交流法、竞赛法、讲授法、多媒体课件演示法。 教具准备 课件、多媒体设备、音像资料、图片。 教学过程 一、复习引入 师：前面，我们已经学习了声现象的一些性质并探究了它的规律，这些现象不仅风趣，而且都包含了一定的科学道理。在物理课的学习中，不能忘记思考物理学与科学技术和社会的关系。物理知识是从实际中来的，又要应用到实际中去．一句话，学习物理知识就是要应用它束为人类服务，提高人们生活的水平，改善生活的质量。现在，你大概已经有了体会，那么你对超声和次声知道多少?这节课，我们就来研究学习它。 二、新课教学 (一)超声。 师：下面先请大家阅读课本P47—48。 生：阅读。 师：现在我们来一场别开生面的比赛，四个大组分别用甲、乙、丙、丁表示四支参赛队伍，比赛规则是，第一轮为抢答题，每题10分，第二轮为必答题，在规定时间内每个队说出一个事例，允许{寸论，不准重复，轮流进行，答对一道题加20分，答错不得分，超过时间不得分，用电脑在投影屏幕亡分别记时和记分。 第一轮抢答题，请一位同学上台念题目。 l、声波的频率范围是多少? 生乙1：10～10Hz。 师：正确，乙队加10分。 2．正常入耳朵听到声音的频率范围是多少? 生丁1：20—20000Hz。 师：正确，丁队加10分。 板书： 3．狗能听到的声音最高频率是多少?次声波和超声波教案
超声与次声说课稿
超声波和次声波在生活中的应用
八年级物理全册3.3超声与次声教学设计(新版)沪科版
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