四、人耳聽不到的聲音目錄TOC\o"13"\h\z\u【學(xué)習(xí)目標(biāo)】 1【思維導(dǎo)圖】 1【知識梳理】 2知識點1：超聲波與次聲波 2知識點2：超聲波與測聲波的性質(zhì)及應(yīng)用 4【方法技巧】 7方法技巧超聲波與次聲波的聯(lián)系與區(qū)別 7【鞏固訓(xùn)練】 7【學(xué)習(xí)目標(biāo)】1．掌握可聽聲波、超聲波與次聲波的定義；2．了解超聲波和次聲波各自的應(yīng)用；3．能聯(lián)系實際分析生活現(xiàn)象中的可聽聲波、超聲波以及次聲波；分類具體內(nèi)容重點1.超聲波和次聲波的定義2.超聲波和次聲波的應(yīng)用難點1.超聲波測距2.結(jié)合實際分析超聲波與次聲波【思維導(dǎo)圖】【知識梳理】知識點1：超聲波與次聲波1．可聽聲波人耳只能聽到一定頻率的聲音，人耳能聽到的聲音叫做可聽聲波，它的頻率范圍一般為2020000Hz2．超聲波與次聲波頻率高于20000Hz的叫做超聲波，頻率低于20Hz的叫做次聲波【典例1】關(guān)于聲現(xiàn)象，下列說法中正確的是（）A．新年的禮炮聲不是振動產(chǎn)生的B．人耳的聽覺范圍是20﹣20000HzC．超聲波的頻率很低，人耳不能聽到D．聲音在空氣中的傳播速度約為3×108m/s【答案】B【解析】A．聲音是由物體振動產(chǎn)生的，新年的禮炮聲是振動產(chǎn)生的，故A錯誤；B．人耳的聽覺范圍是20﹣20000Hz，故B正確；C．超聲波的頻率高于20000Hz，頻率太高，人耳不能聽到，故C錯誤；D．聲音在空氣中的傳播速度約為340m/s，故D錯誤。故選B?！咀兪?】“B超”機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，是因為（）A．聲音響度太大 B．聲音的頻率太高C．聲音振幅太小 D．聲音的頻率太低【答案】B【解析】人耳能聽到的聲音頻率在20Hz20000Hz之間，超出這個范圍的聲音人耳是聽不到的。超聲波的頻率高于20000Hz，此聲音的頻率范圍超過人耳能聽到的頻率范圍，所以無法聽到，故B符合題意，ACD不符合題意。故選B?！咀兪?】如圖是人和一些動物的發(fā)聲和聽覺的頻率范圍，有關(guān)說法正確的是()A．大象聽不到人所發(fā)出的聲音B．人耳的聽覺頻率范圍比大象的廣C．蝙蝠既能發(fā)出超聲波，也能聽到超聲波D．超聲波能傳遞信息，次聲波不能【答案】C【解析】A．人的發(fā)聲頻率范圍為85Hz～1100Hz，大象的聽覺頻率范圍為1Hz～20000Hz，故大象能聽到人所發(fā)出的聲音，故A錯誤；B．人的聽覺頻率范圍為20Hz～20000Hz，大象的聽覺頻率范圍為1Hz～20000Hz，人耳的聽覺頻率范圍比大象的窄，故B錯誤；C．蝙蝠的聽覺頻率范圍為1000Hz～Hz，蝙蝠的發(fā)聲頻率范圍為10000Hz～Hz，都超出20000Hz，故蝙蝠既能發(fā)出超聲波，故C正確；D．超聲波能傳遞信息，次聲波也能傳遞信息，故D錯誤。故選C?！咀兪?】某聲源1min內(nèi)振動900次，則它發(fā)出聲的頻率是_____Hz，此聲音人耳_____（選填“能”或“不能”）聽到。【答案】15不能【解析】[1]物體1min振動900次，則它發(fā)出聲的頻率為[2]因人能聽到的聲音頻率范圍是20Hz~20000Hz，15Hz<20Hz，所以此聲音不能被人聽到知識點2：超聲波與測聲波的性質(zhì)及應(yīng)用1．超聲波的性質(zhì)與應(yīng)用圖1圖2圖3圖4①方向性好。應(yīng)用：聲吶（圖1）、倒車?yán)走_(dá)。②穿透能力強。應(yīng)用：B超（圖2）、超聲探傷。③能量集中。應(yīng)用：超聲波清洗器（圖3）、超聲波潔牙、超聲電機（圖4）。2．次聲波的性質(zhì)與應(yīng)用①次聲波的來源：自然現(xiàn)象（地震、火山爆發(fā)、臺風(fēng)等）、人為干預(yù)（核爆炸、汽車高速行駛、導(dǎo)彈發(fā)射等）②次聲波的特點：能量衰減慢，能夠繞過障礙物傳得很遠(yuǎn)，幾乎無孔不入。③次聲波的危害：能量很高的次聲波具有很大的破壞力。強次聲波能使機器設(shè)備破裂、飛機解體、建筑物遭到破壞；次聲波對人有極大的危害。在強次聲波環(huán)境中，人的平衡器官的功能將受到破壞，會產(chǎn)生惡心、眩暈等癥狀，嚴(yán)重時會造成內(nèi)賬出血破裂，危及生命。④次聲波的應(yīng)用：預(yù)報地震、火山噴發(fā)、臺風(fēng)等自然災(zāi)害，次聲波武器?！镜淅?】有一種隨身攜帶的“聲波盒”，它利用47000Hz超聲波使液體高頻振動產(chǎn)生無數(shù)微小的氣泡，再立即使其破裂，這個短暫的過程，會產(chǎn)生強烈沖擊力，將物體表面的污漬、油脂撞擊、剝離下來，達(dá)到高效清潔的目的。下列說法正確的是（）A．超聲波不是由物體振動產(chǎn)生的B．利用超聲波清洗物品說明聲波具有能量C．超聲波只能在固體、空氣和水中傳播D．超聲波和人耳可聽到的聲波在同種情況下傳播的速度不同【答案】B【解析】A．聲音是由物體振動產(chǎn)生的，超聲波屬于聲波，因此超聲波也是由物體振動產(chǎn)生的，故A錯誤；B．聲可以傳遞信息和能量，利用超聲波清洗物品說明聲波具有能量，故B正確；C．聲音的傳播需要介質(zhì)，超聲波可以在固體、液體以及氣體中傳播，故C錯誤；D．聲音的傳播速度與溫度和介質(zhì)有關(guān)，超聲波屬于聲波，超聲波和人耳可聽到的聲波在同種情況下傳播的速度相同，故D錯誤。故選B?！咀兪?】頻率7Hz的聲波可以穿透十幾米厚的鋼筋混凝土給人傷害，用這種______制成的武器不但威力巨大，而且可以傳得很遠(yuǎn)；聲吶可以用來探測海底深度、海中暗礁等，聲吶是利用______的性質(zhì)制成；小轎車倒車?yán)走_(dá)的探頭是利用______傳感器制成的。（選填“超聲波”或“次聲波”）【答案】次聲波超聲波超聲波【解析】[1]低于20Hz的聲波叫次聲波，則7Hz的聲波屬于次聲波。[2]超聲波具有方向性好，穿透能力強，易于獲得較集中的聲能等特點。蝙蝠的回聲定位就是利用了超聲波，因此，受蝙蝠的啟示，人們制成聲吶，利用超聲波來探測海底深度、海中暗礁等。[3]現(xiàn)代汽車廣泛利用了倒車?yán)走_(dá)，它在工作時會發(fā)出超聲波，這些聲波遇到障礙物時會反射回來，根據(jù)回聲到來的方位和時間，可以確定障礙物的位置?！咀兪?】小吳利用聲吶系統(tǒng)測繪嘉陵江溫塘峽江域水底的形狀。無人船經(jīng)過該江域水平面的A、B、C、D、E五個位置時，向水底定向發(fā)射超聲波，測得回收信號的時間分別為0.30s、0.16s、0.28s、0.14s、0.30s。小吳推算出該江域水底的大致形狀是（）【答案】A【解析】根據(jù)s=vt可知，速度一定時，時間越長通過的路程越遠(yuǎn)。無人船經(jīng)過該江域水平面的A、B、C、D、E五個位置時，向水底定向發(fā)射超聲波，測得回收信號的時間分別為0.30s、0.16s、0.28s、0.14s、0.30s，時間越長的位置水底越深，故A符合題意，BCD不符合題意。故選A?！咀兪?】為了監(jiān)督司機是否遵守限速規(guī)定，在市內(nèi)一段平直的公路上安裝了固定測速儀，如圖所示，汽車正水平遠(yuǎn)離測速儀，測速儀向汽車發(fā)出兩次短促的超聲波信號；第一次發(fā)出信號到測速儀接收到經(jīng)汽車反射回來的信號用時0.3s，第二次發(fā)出信號到測速儀接收到經(jīng)汽車反射回來的信號用時0.4s，若測速儀兩次發(fā)出超聲波信號的時間間隔是0.95s，超聲波的速度是340m/s。則下列說法正確的是（）A．超聲波信號第1次與汽車相遇時，汽車與測速儀間的距離是102mB．汽車接收到兩次信號的時間間隔為0.95sC．汽車接收到兩次信號的時間內(nèi)行駛的路程為34mD．汽車的速度為17m/s【答案】D汽車接收到第二次信號時，汽車距測速儀汽車接收到兩次信號的時間內(nèi)行駛的路程為汽車接收到兩次信號的時間間隔為汽車的速度為綜上分析知，故D正確，ABC錯誤。故選D?！痉椒记伞糠椒记沙暡ㄅc次聲波的聯(lián)系與區(qū)別項目類別超聲波次聲波定義頻率高于20000Hz的聲波頻率低于20Hz的聲波相同點都是由物體振動產(chǎn)生的；在同種介質(zhì)中傳播速度相同；這兩種聲波人耳都無法聽到應(yīng)用傳遞信息聲吶、倒車?yán)走_(dá)預(yù)報地震、火山噴發(fā)、臺風(fēng)等自然災(zāi)害等傳遞能量超聲波碎石、超聲波清洗器等次聲波武器等【鞏固訓(xùn)練】1．地震預(yù)警系統(tǒng)可以監(jiān)測地震產(chǎn)生的地震波，并向廣大民眾發(fā)出了預(yù)警信息，如圖。地震預(yù)警系統(tǒng)監(jiān)測到的地震波是（

）A．超聲波 B．次聲波 C．電磁波 D．引力波【答案】B【解析】地震產(chǎn)生的聲波是次聲波，地震預(yù)警系統(tǒng)監(jiān)測到的地震波是次聲波，故B符合題意，ACD不符合題意。故選B。2．聲波在生產(chǎn)、醫(yī)療和科學(xué)研究等方面有廣泛的應(yīng)用。關(guān)于聲波的應(yīng)用，下列說法正確的是（）A．B超是利用次聲波檢查身體 B．聲紋鎖是通過響度進(jìn)行識別C．在月球上利用超聲波進(jìn)行交流 D．超聲波可用來探測魚群的位置【答案】D【解析】A．B超是利用超聲波檢查身體，故A錯誤；B．聲紋鎖是通過音色進(jìn)行識別，故B錯誤；C．月球表面是真空，真空不能傳聲，在月球上不能利用超聲波進(jìn)行交流，故C錯誤；D．超聲波可以作為聲吶，利用超聲波可用來探測魚群的位置，故D正確。故選D。3．次聲波武器，是指能發(fā)射20赫茲以下的大功率次聲波裝置。由于次聲波和人體器官固有頻率相近，會產(chǎn)生共振，導(dǎo)致器官變形、振動、甚至破裂。而且次聲波穿透性極強。根據(jù)所學(xué)的物理知識判斷，哪種方式改造后坦克有可能阻擋次聲波武器的進(jìn)攻（）A．加厚鋼板 B．鋼板中間加入水隔離層C．鋼板中間增加真空隔離層 D．鋼板中間加入空氣隔離層【答案】C【解析】聲音傳播需要介質(zhì)，真空不能傳聲，則在鋼板中間增加真空隔離層能阻擋次聲波傳播，故ABD不符合題意；C符合題意。故選C。4．人睡覺，蚊子在遠(yuǎn)處飛時聽不到它的聲音；當(dāng)它飛到耳邊時“嗡嗡”的聲音令人覺得討厭．以下判斷正確的是（）A．蚊子的翅膀振動發(fā)出聲音B．蚊子在遠(yuǎn)處時發(fā)出次聲波C．蚊子飛近耳朵時發(fā)出超聲波D．蚊子從遠(yuǎn)處飛到耳邊時，翅膀振動的頻率變大了【答案】A【解析】(1)蚊子發(fā)出的聲音，是由它的翅膀振動產(chǎn)生的，A選項說法正確；(2)蚊子發(fā)出的聲音能夠被人耳聽到，因此既不是超聲波，也不是次聲波，故BC兩個選項不正確；(3)蚊子從遠(yuǎn)處飛到耳邊時，翅膀振動的頻率和振幅都沒有變化，只不過距離人近了，人聽到的聲音的響度大了，故D選項不正確．故選A.【點睛】（1）聲音是由物體的振動產(chǎn)生的，超聲波指振動頻率高于20000Hz的聲波，次聲波指振動頻率低于20Hz的聲波，都是人耳聽不到的；（2）音調(diào)指聲音的高低，是由物體振動的頻率決定的；響度指聲音的強弱，是由物體振動的振幅決定的，還與距離發(fā)聲體的遠(yuǎn)近有關(guān)．5．下面有關(guān)聲音的敘述中不合理的是A．老師講課的聲音是由聲帶振動產(chǎn)生的B．科學(xué)家利用聲波的反射可以測定月球和地球之間的距離C．村民能夠根據(jù)音色辨別蟬唱蟲吟D．醫(yī)生利用超聲波能粉碎人體內(nèi)的結(jié)石，說明聲波具有能量【答案】B【分析】（1）聲音是由物體的振動產(chǎn)生的；（2）聲音的傳播需要介質(zhì)，聲音不可以在真空中傳播；（3）音色反映了聲音的品質(zhì)與特色，不同的物體發(fā)出的聲音音色不同；（4）聲波具有能量，因此可以利用超聲波粉碎體內(nèi)的結(jié)石．【解析】A、老師講課的聲音是由聲帶振動產(chǎn)生的，故A正確；B、月球上沒有空氣，聲音不能在真空中傳播，所以不能利用聲音的反射測量月球和地球之間的距離，故B錯誤；C、蟬和蟲的發(fā)聲特點不同，發(fā)出聲音的音色不同，所以可以根據(jù)音色辨別是什么動物，故C正確；D、聲波具有能量，超聲波發(fā)聲體振動快，可以清除體內(nèi)的結(jié)石，故D正確．故選B．【點睛】本題綜合了聲音的多個知識點，要結(jié)合相關(guān)的物理知識，仔細(xì)分析每一種情況的對錯．6．下列四幅圖中，關(guān)于聲現(xiàn)象的描述正確的是（）A．乒乓球被發(fā)聲的音叉彈開表明音叉在振動D．防噪聲耳罩通過防止噪聲產(chǎn)生的方式控制噪聲【答案】A【解析】A．振動的音叉帶動乒乓球振動，故可以根據(jù)乒乓球被彈開，說明音叉在振動，故A正確；B．敲擊大小不同的編鐘，振動的頻率不同，發(fā)出聲音的音調(diào)不同，故B錯誤；C．倒車?yán)走_(dá)利用超聲波進(jìn)行回聲定位，故C錯誤；D．防噪聲耳罩在人耳處控制噪聲，故D錯誤。故選A。7．下列有關(guān)聲現(xiàn)象的說法正確的是（

）A．如圖甲所示，航母艦載機引導(dǎo)員戴上耳罩，是為了消除噪聲B．如圖乙所示，a、b兩個音叉的波形圖不同，但音調(diào)相同C．如圖丙所示，噪聲監(jiān)測儀既可以監(jiān)測噪聲的強弱，又可以防止噪聲的產(chǎn)生D．如圖丁所示，用超聲波清洗精密器械，利用了聲音可以傳遞能量的特性【答案】D【解析】A．航母艦載機引導(dǎo)員戴上耳罩，是為了在人耳處減弱噪音，故A錯誤；B．由兩音叉的波形圖可以看出，a音叉的振動頻率大于b的振動頻率，說明兩個音叉發(fā)聲時音調(diào)不同，故B錯誤；C．噪聲監(jiān)測儀只能監(jiān)測噪聲的強弱，不能防止噪聲的產(chǎn)生，也不能減弱噪聲，故C錯誤；D．聲音可以傳遞信息，也能傳遞能量。超聲波清洗是利用了聲音可以傳遞能量，故D正確。故選D。8．如圖所示是超聲波眼鏡清潔器，通電后清潔器利用超聲波使眼鏡的污物層被剝離而達(dá)到清洗目的，這說明___________。人站在旁邊能聽到其發(fā)出“滋滋”的聲音___________（選填“是”或“不是”）清潔器發(fā)出的超聲波?！敬鸢浮柯暱梢詡鬟f能量不是【解析】[1]聲音可以傳遞信息，同時聲音也可以傳遞能量。清潔器利用超聲波使眼鏡的污物層被剝離，這說明聲音能夠傳遞能量。[2]超聲波的頻率在20000Hz以上，人耳無法聽到超聲波，因此，人站在旁邊能聽到其發(fā)出“滋滋”的聲音不是清潔器發(fā)出的超聲波。9．閱讀短文，回答問題：雪花落水也有聲生活中的很多現(xiàn)象都是有科學(xué)道理的，但是卻缺少發(fā)現(xiàn)它們的眼睛。一般的常識告訴我們，雪花落水靜悄悄，毫無聲響。不過，雪花落水真的發(fā)生聲波，在某雜志上，幾個科學(xué)家聯(lián)名發(fā)表文章，宣布了他們的上述結(jié)論。首先要說明的是，雪花落水發(fā)出的聲波頻率在50000Hz到2×105Hz之間，高于人們能聽見的聲波頻率，但是，海里的鯨魚就能聽到雪花落水所產(chǎn)生的聲響，并且這些聲響令鯨魚異常煩躁，然而，請不要想當(dāng)然，這些聲音不是雪花與水面撞擊發(fā)出的，而是……冷戰(zhàn)時期，當(dāng)時美國海軍要監(jiān)視蘇聯(lián)潛水艇的活動，他們發(fā)現(xiàn)，在下雨的時候，水下聲吶工作效果不好，常有噪聲干擾，甚至干脆無法監(jiān)聽。某科學(xué)家斷定，這些聲音不是雨滴撞擊水面發(fā)出，而是含在雨滴中的氣泡振動發(fā)出的。該科學(xué)家有一個設(shè)備：一個每秒可拍攝1000張照片的高速水下攝影機，利用這臺攝影機，他確實在下雨時發(fā)現(xiàn)水中產(chǎn)生氣泡，這些氣泡還在不斷地收縮、膨脹、振動。他通過計算得出，下雨時哪些噪聲的頻率和衰減情況確實與氣泡的振動狀況協(xié)調(diào)一致，從而證實他們的理論完全正確。事情還沒有結(jié)束，人們告訴他們，漁民常抱怨，在下雪時他們的聲吶常常也偵聽不到魚群。一開始，他們也不信，因為雪花中含有90%以上的水，空氣不多。但是，他們不是簡單否認(rèn)，而是要用實驗來驗證。在一個風(fēng)雪的夜晚，他們在一個汽車旅館的游泳池找到了證據(jù)，雪花落水時也產(chǎn)生氣泡，同樣，這些氣泡也振動，從而發(fā)出聲波。其實，無論是人們打水漂時所聽到的細(xì)微聲響，還是瀑布的隆隆震響，都不是來自石塊及巖石與水的碰撞，而是由于氣泡。你看，大自然是何等奇妙，而從事科研的人們在發(fā)現(xiàn)真理的時候又是多么幸福。（1）雪花落水發(fā)出的聲對人來講不是噪音，站在鯨魚的角度看_____（選填“是”或“不是”）噪聲。（2）聲吶裝置是利用仿生學(xué)原理制成的，它模仿的是下列哪種生物_____。A．蝙蝠B(yǎng)．貓C．狗D．大象（3）雪花落水發(fā)出的聲波屬于_____（選填“超聲波”或“次聲波”），該聲波是由于_____的振動產(chǎn)生的。【答案】是A超聲波氣泡【解析】（1）[1]無規(guī)律、難聽刺耳、讓人心煩的聲音叫做噪聲。海里的鯨魚就能聽到雪花落水所產(chǎn)生的聲響，并且這些聲響令鯨魚異常煩躁，所以屬于噪聲。（2）[2]受蝙蝠利用超聲導(dǎo)航的啟示，人們制成了超聲雷達(dá)，又叫聲吶，故聲吶裝置是利用仿生學(xué)原理制成的，它模仿的是蝙蝠，故A符合題意，BCD不符合題意。故選A。（3）[3]超聲波的頻率范圍是大于20000赫茲，雪花落水發(fā)出的聲波頻率在50000Hz到2×105Hz之間，所以屬于超聲波。[4]聲音是由物體的振動產(chǎn)生的。短文中雪花落地或者瀑布的隆隆震響等都是氣泡的振動產(chǎn)生的聲波。10．如圖所示，小明設(shè)計了下面幾個實驗探究聲音的特征：（1）為了探究音調(diào)與什么因素有關(guān)，你認(rèn)為四幅圖中不能夠完成探究目的的是___________________．（2）如圖A所示，硬紙板接觸齒數(shù)不同的齒輪，齒數(shù)越多，_______（填“音調(diào)”“響度”或“音色”）越高．如圖D所示，吹筆帽發(fā)出的聲音是________振動產(chǎn)生的．（3）如圖B所示，將一把鋼尺緊按在桌面上，一端伸出桌面適當(dāng)?shù)拈L度，撥動鋼尺，就可聽到________（填“鋼尺”或“桌面被拍打”）振動的聲音，若改用更大的力撥動鋼尺，則聽到聲音的__________（填“音調(diào)”“響度”或“音色”）變大；逐漸增加鋼尺伸出桌面的長度，仔細(xì)聆聽鋼尺振動發(fā)出聲音后，發(fā)現(xiàn)音調(diào)逐漸________（填“變高”或“變低”）了，觀察發(fā)現(xiàn)此時鋼尺振動慢了，當(dāng)鋼尺伸出桌面超過一定長度時，雖然用同樣的力撥動鋼尺，卻聽不到聲音，這時由于________________________．【答案】D音調(diào)空氣鋼尺響度振動頻率小于20Hz，發(fā)出次聲波【解析】試題分析：（1）音調(diào)是指聲音的高低，頻率越高，音調(diào)越高；響度是指聲音的強弱，物體振幅越大，響度越強；聽者距發(fā)聲者越遠(yuǎn)響度越弱．故選D（2）如圖A所示，硬紙板接觸齒數(shù)不同的齒輪，齒數(shù)越多，硬紙板振動的頻率越高，音調(diào)越高．如圖D所示，吹筆帽發(fā)出的聲音是空氣振動產(chǎn)生的．（3）撥動鋼尺，鋼尺振動發(fā)聲，就可聽到鋼尺振動的聲音，若改用更大的力撥動鋼尺，鋼尺振動的幅度增大，則聽到聲音的響度變大；當(dāng)鋼尺伸出桌面超過一定長度時，鋼尺振動變慢，音調(diào)逐漸變低，振動頻率小于20Hz，發(fā)出次聲波，低于人耳的聽聲范圍，人耳聽不到聲音．考點：聲現(xiàn)象11．如圖所示，是某小區(qū)地下車庫的一條道路，道路盡頭及兩側(cè)均是建筑墻體，小剛在學(xué)習(xí)了聲音的知識后，想利用回聲知識來測量這條路的長度，已知人能區(qū)別開原聲和回聲的時間間隔至少在以上。小剛在道路起點使汽車鳴笛，經(jīng)過后聽到道路盡頭反射回來的聲音。（2）若兩側(cè)墻體之間的距離為，汽車鳴笛后能區(qū)分出兩側(cè)墻體傳回的聲音嗎？___________（3）這條路的長度是多少？___________【答案】小于屬于不能272m7.9【解析】（1）[1][2]人的聽覺頻率范圍在20~20000Hz之間，汽車鳴笛聲我們能聽見，則汽車鳴笛聲的頻率小于20000Hz，鳴笛聲影響了人的休息，因此鳴笛聲對休息的人來講屬于噪聲。（2）[3]人耳能區(qū)別開回