初中物理蘇科版（2024）八年級上冊（2024）人耳聽不到的聲音多媒體教學(xué)課件ppt

這是一份初中物理蘇科版（2024）八年級上冊（2024）人耳聽不到的聲音多媒體教學(xué)課件ppt，共30頁。PPT課件主要包含了◎超聲波，◎次聲波，任務(wù)與要求，賈湖骨笛，交流與評價等內(nèi)容，歡迎下載使用。
想一想：聲波傳到正常人耳處，就一定能聽到嗎？
人耳只能聽到一定頻率范圍內(nèi)的聲音。人耳能聽到的聲音叫作可聽聲波，它的頻率范圍通常為 20~20000 Hz。頻率高于20000Hz的聲音叫作超聲波 (ultrasnic wave)，頻率低于20 Hz 的聲音叫作次聲波 (infrasnic wave)。超聲波和次聲波雖然人耳聽不到，但它們同樣會對人類的生活產(chǎn)生重要影響。
不同的人聽覺的頻率范圍不完全相同。例如，有些年輕人就能聽到頻率低于 20 Hz 的聲音。一般情況下，人的年齡越大，能聽到的聲音的頻率范圍越小。不同動物聽覺的頻率范圍差別較大，如蝙蝠、海豚等能聽到超聲波，而狗、大象等則能聽到次聲波。
圖1-24 人和一些動物聽覺的頻率范圍
圖1-24所示是人和一些動物聽覺的頻率范圍。
蝙蝠多在夜幕降臨后活動，在黑暗中捕食飛蟲。有人曾將蝙蝠的眼睛蒙住，發(fā)現(xiàn)它仍可以在布滿縱橫交錯細(xì)線的空間里穿梭自如。蝙蝠為什么會有如此高超的本領(lǐng)? 原來，它不是靠眼睛看清目標(biāo)，而是靠發(fā)射超聲波和接收反射回來的超聲波進(jìn)行目標(biāo)定位的。
在人們發(fā)現(xiàn)蝙蝠的回聲定位原理之前，科學(xué)技術(shù)人員利用超聲波方向性好、在水中傳播距離遠(yuǎn)等特性，發(fā)明了超聲波定位與測距系統(tǒng)，即聲吶。它用于對水下目標(biāo)的探測、定位、跟蹤、識別，以及水下導(dǎo)航、通信等，在海洋科學(xué)探測、海洋資源開發(fā)和海洋軍事等方面也發(fā)揮了重要作用。
如圖 1-25 所示，艦船上的聲吶向水中發(fā)射超聲波，超聲波遇到魚群、潛艇、海底山巒和礁石時反射回來，經(jīng)聲吶系統(tǒng)處理，從而確定它們的位置、距離等。
在醫(yī)療領(lǐng)域，人們利用超聲成像技術(shù)發(fā)明了超聲診斷儀。這種診斷儀通過探頭發(fā)射超聲波進(jìn)入人體，并從體內(nèi)組織結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的回聲中提取信息組成圖像。例如，利用 B 型超聲診斷儀 (簡稱B超) 可以觀察母體內(nèi)的胎兒，如圖1-26所示。
在工業(yè)領(lǐng)域，超聲探傷儀能利用超聲波在物體中的傳播、反射和衰減等物理特性，快速、精確地進(jìn)行工件內(nèi)部缺陷的檢測、定位、評估和診斷。例如，可以用它探測鐵軌內(nèi)部是否存在裂紋、氣孔和雜質(zhì)等。
人們還利用超聲波的特性發(fā)明了超聲清洗機(jī) (圖1-27)、超聲焊接機(jī)、超聲霧化器等。
有一種超聲電機(jī)(圖1-28)，它能把超聲振動的形式轉(zhuǎn)換為移動的形式，比傳統(tǒng)電機(jī)體積更小，并具有低速、高精度等優(yōu)點(diǎn)，不少數(shù)碼相機(jī)的光學(xué)鏡頭都采用了這項(xiàng)技術(shù)。
次聲波廣泛存在于我們的周圍。許多自然現(xiàn)象都會產(chǎn)生次聲波，如狂風(fēng)暴雨、電閃雷鳴、火山爆發(fā)、地震、海嘯等。人為產(chǎn)生次聲波的現(xiàn)象也很多，如核爆炸、火箭發(fā)射、飛機(jī)飛行和列車行駛等都會產(chǎn)生次聲波。
次聲波在傳播過程中能量衰減較慢，且不易被障礙物遮擋，因而可以傳播得很遠(yuǎn)。強(qiáng)烈地震、火山爆發(fā)產(chǎn)生的次聲波，能繞地球傳播 2~3圈。較強(qiáng)的次聲波會對人體產(chǎn)生嚴(yán)重?fù)p害，使人惡心、神經(jīng)衰弱甚至內(nèi)臟破裂。強(qiáng)度更大的次聲波還會對機(jī)器設(shè)備、建筑物等造成破壞。
目前，科學(xué)家正在研究、監(jiān)測和控制次聲波，以便有效避免它的危害，或從次聲波中獲取信息來預(yù)報(bào)地震、臺風(fēng)等。風(fēng)暴生成后產(chǎn)生的次聲波，傳播速度遠(yuǎn)大于風(fēng)暴移動速度，人們根據(jù)監(jiān)測到的次聲波，即可在風(fēng)暴到來之前發(fā)出警報(bào)。人們還通過研究次聲波在大氣層中傳播的特性，來探測某些大規(guī)模氣象過程的性質(zhì)和規(guī)律，預(yù)報(bào)沙塵暴、龍卷風(fēng)等。
1.蝴蝶飛行時翅膀每秒振動5~10 次，蚊子飛行時翅膀每秒振動300~600次。為什么我們憑聽覺能發(fā)現(xiàn)飛行的蚊子，卻不能發(fā)現(xiàn)飛行的蝴蝶?
因?yàn)槲米诱癯岬念l率為300~600Hz，在人的聽覺頻率范圍內(nèi)；而蝴蝶振翅的頻率只有5~6Hz，屬于次聲波，不在人的聽覺頻率范圍內(nèi)。
2. 查閱資料，了解你感興趣的動物發(fā)出聲音的頻率范圍，并與同學(xué)交流。
一些動物發(fā)聲的頻率范圍為：蝙蝠：10000~120000 Hz；海豚：7 000~120000 Hz；狗：452~1800 Hz；貓：760~1500 Hz；知更鳥：2 000~13 000 Hz。
3. 查閱資料，進(jìn)一步了解超聲波的主要特性以及與之相關(guān)的實(shí)際應(yīng)用，并到電器商場等場所觀察應(yīng)用超聲波工作的設(shè)備 (如超聲清洗器等)，了解它們是如何利用超聲波工作的。
提示：查閱資料獲得即可。到電器商場詢問售貨員和閱讀說明書了解，培養(yǎng)實(shí)踐調(diào)查能力。
1.有一種隨身攜帶的“聲波盒”，它利用 47 000 Hz 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(qiáng)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.超聲波只能在水中傳播C.利用超聲波清洗物品說明聲波具有能量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
2.下列關(guān)于次聲波的說法中，不正確的是 ( )A.次聲波可以傳播很遠(yuǎn)的距離B.次聲波在傳播過程中不易被障礙物阻擋C.次聲波容易與人體發(fā)生作用D.聲吶系統(tǒng)也可用次聲波
音樂是一門用聲音創(chuàng)造美的藝術(shù)。人們通過它抒發(fā)情感、愉悅身心、陶冶情操、豐富精神世界。器樂和聲樂是音樂的主要門類，它們蘊(yùn)含了豐富的文化內(nèi)涵，又包含了許多科技知識。用聲學(xué)知識研究樂器，并嘗試制作和演奏，這是十分有趣且有意義的。
1.對一種中國傳統(tǒng)樂器進(jìn)行調(diào)查，如編鐘、骨笛、古琴等。了解它的歷史由來、特點(diǎn)和簡單的聲學(xué)原理。
圖 1-29 所示是河南博物院收藏的賈湖骨笛，它器形完整，是我國目前出土的年代最早的樂器實(shí)物，被稱為“中華第一笛”。
迄今為止，賈湖骨笛不只是我國考古發(fā)現(xiàn)的年代最早的樂器實(shí)物，更被專家認(rèn)定為世界上發(fā)現(xiàn)的年代最早的可吹奏樂器。它不僅能夠演奏傳統(tǒng)的五聲或七聲調(diào)式的樂曲，而且能夠演奏富含變化音的少數(shù)民族樂曲等。它的出土，改寫了先秦音樂史乃至整部中國音樂史，也為我們研究中國音樂與樂器發(fā)展史提供了彌足珍貴的實(shí)物資料。
2.選擇一種自己喜愛或擅長的樂器，如二胡(圖1-30)、竹笛、小提琴等，研究它的結(jié)構(gòu)、發(fā)聲原理以及怎樣實(shí)現(xiàn)對聲音三要素的控制等。走訪與樂器有關(guān)的職業(yè)人員，如音樂教師、演奏家、樂器生產(chǎn)維修人員等，了解他們使用樂器的工作感受與職業(yè)要求。
3.利用生活中常見的材料，自制一種簡易樂器，如單弦琴、竹笛、排簫、活塞音哨、酒杯打擊樂器(圖1-31)等。在制作過程中進(jìn)行一些有趣的探究活動。
1.以短文的形式介紹一種中國傳統(tǒng)樂器，內(nèi)容主要包括樂器的結(jié)構(gòu)發(fā)聲特點(diǎn)、歷史淵源、演奏要求等。2.向同學(xué)展示自制的簡易樂器，說明制作過程的關(guān)鍵環(huán)節(jié)以及你是怎樣調(diào)整和控制響度、音調(diào)和音色的。3.對短文內(nèi)容的準(zhǔn)確性與完整性等進(jìn)行評價，對自制樂器的結(jié)構(gòu)聲音效果和創(chuàng)新性等進(jìn)行評價。