第04講人耳聽(tīng)不到的聲音1．知道人耳的聽(tīng)覺(jué)頻率范圍是20Hz到20000Hz2．了解超聲波的特點(diǎn)，了解超聲波在現(xiàn)代技術(shù)中的應(yīng)用3．了解次聲波的特點(diǎn)及其危害一、可聽(tīng)聲波、超聲波、次聲波1、可聽(tīng)聲：人耳能聽(tīng)到的聲音，我們稱之為可聽(tīng)聲。人的聽(tīng)覺(jué)有一定的頻率范圍，只有在該頻率范圍內(nèi)的聲音人耳才能聽(tīng)到。它的頻率范圍通常為20Hz～20000Hz2、超聲波：頻率高于20000Hz的聲波稱為超聲波3、次聲波：頻率低于20Hz的聲波稱為次聲波4、超聲波和次聲波人耳都聽(tīng)不到不同動(dòng)物的聽(tīng)覺(jué)頻率范圍差別較大，有些動(dòng)物能聽(tīng)到超聲波，有些動(dòng)物能聽(tīng)到次聲波。不同人的聽(tīng)覺(jué)頻率范圍也不完全相同。一般來(lái)說(shuō)，人的年齡越大，能聽(tīng)到的聲音頻率范圍越小。5、如果人耳聽(tīng)不到某種聲音，可能是因?yàn)樵撀曇纛l率不在人的聽(tīng)覺(jué)范圍內(nèi)，也可能是因?yàn)樵撀曇舻捻懚忍∫灿锌赡茈x生源很遠(yuǎn)。二、超聲波的特點(diǎn)及應(yīng)用1、超聲波的特點(diǎn)：與可聽(tīng)聲波相比，超聲波具有方向性好、穿透能力強(qiáng)、易于獲得較集中聲能等特點(diǎn)。因而在生產(chǎn)、生活中有著廣泛的應(yīng)用。（1）方向性好：超聲波能沿某一方向直線傳播，在碰到雜質(zhì)和組織分界面時(shí)，會(huì)有顯著的反射。應(yīng)用比如：聲吶（2）穿透能力強(qiáng)：超聲波能穿透許多電磁波所不能穿透的物質(zhì)，在一些不透明的固體中能穿透幾十米的厚度。在液體和固體中傳播時(shí)，衰減的很少。應(yīng)用比如：B超（3）易于獲得較集中聲能：由于超聲波頻率高，方向性好，所以能獲得比較集中的能量。較強(qiáng)的超聲波能引起物體劇烈振動(dòng)。應(yīng)用比如：超聲波清洗機(jī)、超聲波碎石（4）利用超聲波反射進(jìn)行探測(cè)的裝置有很多。比如有汽車的倒車?yán)走_(dá)。多普勒效應(yīng)：超聲波測(cè)速。三、次聲波的特點(diǎn)與危害1、人耳雖然聽(tīng)不到次聲波，但它卻時(shí)刻存在于我們身邊。次聲波來(lái)源很廣，火箭發(fā)射、飛機(jī)飛行、車輛奔馳，以及自然界中的火山爆發(fā)、地震、海嘯、臺(tái)風(fēng)、雷電等都會(huì)產(chǎn)生次聲波。2、次聲波的特點(diǎn)：次聲波能繞過(guò)障礙物傳播，幾乎無(wú)孔不入，傳播的很遠(yuǎn)。3、次聲波的危害：較強(qiáng)的次聲波會(huì)對(duì)人體造成嚴(yán)重?fù)p害，使人惡心、神經(jīng)錯(cuò)亂，甚至五臟破裂。強(qiáng)度更大的次聲波還會(huì)對(duì)機(jī)器設(shè)備、建筑物等造成破壞。4、次聲波的應(yīng)用：由于地震、海嘯、臺(tái)風(fēng)、火山爆發(fā)等都伴隨次聲波的產(chǎn)生，因而對(duì)自然界的次聲波監(jiān)測(cè)，可以作為預(yù)報(bào)自然災(zāi)害的參數(shù)之一?？键c(diǎn)一：超聲波、次聲波例1．如表是人和幾種動(dòng)物的發(fā)聲頻率和聽(tīng)覺(jué)頻率范圍，從表中看出，可以發(fā)出次聲的是（）人蝙蝠大象狗發(fā)聲85~1100Hz10000~120000Hz14~24Hz452~1800Hz聽(tīng)覺(jué)20~20000Hz1000~120000Hz1~20000Hz15~50000HzA．人 B．蝙蝠 C．大象 D．狗【答案】C【詳解】通過(guò)分析表格中發(fā)聲的頻率可知，人、蝙蝠和狗的發(fā)聲頻率都高于20Hz，只有大象的發(fā)聲頻率低于20Hz，所以大象可以發(fā)出次聲波。故選C?？键c(diǎn)二：超聲波的特點(diǎn)及應(yīng)用例2．聲波能傳遞能量，下列不是對(duì)這一原理的應(yīng)用的是（）A．醫(yī)生利用超聲波給病人治療腎結(jié)石B．利用超聲波清洗精細(xì)機(jī)械C．醫(yī)生通過(guò)聽(tīng)診器可以了解病人心肺的工作狀況D．如果把超聲波通入水中，劇烈的振動(dòng)使水破碎成許多小霧滴，再用小風(fēng)扇把霧滴吹入室內(nèi)，可以增加室內(nèi)空氣的濕度【答案】C【詳解】A．超聲波的方向性好，利用超聲波給病人治療腎結(jié)石時(shí)，超聲波將結(jié)石擊碎，說(shuō)明聲波能傳遞能量。故A不符合題意；B．利用超聲波清洗精細(xì)機(jī)械，可以將污垢清除，說(shuō)明聲波能傳遞能量。故B不符合題意；C．醫(yī)生通過(guò)聽(tīng)診器可以了解病人心肺的工作狀況，是通過(guò)聲音了解病人的信息，說(shuō)明聲音可以傳遞信息。故C符合題意；D．超聲波通過(guò)劇烈的振動(dòng)將水破碎成小霧滴，說(shuō)明超聲波具有能量，可以傳遞能量。故D不符合題意。故選C?？键c(diǎn)三：次聲波的特點(diǎn)與危害例3．下列事實(shí)中，應(yīng)用次聲波的是（）A．蝙蝠用來(lái)判斷障礙物或飛蟲(chóng)的位置和距離 B．利用回聲測(cè)海底深度C．探測(cè)金屬內(nèi)部存在的缺陷 D．預(yù)報(bào)海嘯和臺(tái)風(fēng)【答案】D【詳解】A．蝙蝠用來(lái)判斷障礙物或飛蟲(chóng)的位置和距離的是超聲波，故A不符合題意；B．利用回聲可測(cè)海底的深度，是利用超聲波來(lái)測(cè)距的，故B不符合題意；C．探測(cè)金屬內(nèi)部存在的缺陷，是利用超聲波傳遞信息來(lái)工作的，故C不符合題意；D．海嘯或臺(tái)風(fēng)發(fā)生時(shí)會(huì)伴隨著次聲波，所以利用次聲波能預(yù)報(bào)海嘯或臺(tái)風(fēng)，故D符合題意。故選D。1．下列有關(guān)聲現(xiàn)象的說(shuō)法錯(cuò)誤的是（

）A．從物理學(xué)的角度，發(fā)聲體做無(wú)規(guī)則振動(dòng)發(fā)出的聲音是噪聲B．聲音在不同介質(zhì)中的傳播速度不同C．人耳聽(tīng)到聲音的頻率范圍為20Hz~20000HzD．可通過(guò)監(jiān)測(cè)地震時(shí)產(chǎn)生的超聲波發(fā)布預(yù)警【答案】D【詳解】A．噪聲是指發(fā)聲體做無(wú)規(guī)則振動(dòng)時(shí)發(fā)出的聲音，故A正確，不符合題意；B．聲音的傳播需要介質(zhì)，聲音在不同介質(zhì)中的傳播速度不同，故B正確，不符合題意；C．人耳聽(tīng)到聲音的頻率范圍為20Hz～20000Hz，高于20000Hz的聲波叫超聲波，低于20Hz的聲波叫次聲波，故C正確，不符合題意；D．可通過(guò)監(jiān)測(cè)地震時(shí)產(chǎn)生的次聲波發(fā)布預(yù)警，故D錯(cuò)誤，符合題意。故選D。2．聲在生活中的應(yīng)用非常廣泛，下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是（）A．汽車倒車?yán)走_(dá)利用超聲波探明車后情況B．“聲紋門鎖”是依據(jù)聲音的音色來(lái)識(shí)別的C．人們利用次聲波監(jiān)測(cè)地震、臺(tái)風(fēng)和海嘯D．醫(yī)生使用的聽(tīng)診器能增大聲音的音調(diào)【答案】D【詳解】A．汽車倒車?yán)走_(dá)利用超聲波回聲定位原理來(lái)探明車后情況，故A正確，不符合題意；B．音色跟材料和結(jié)構(gòu)有關(guān)，人不同，人的聲帶不同，發(fā)出的音色不同，所以“聲紋門鎖”是依據(jù)聲音的音色來(lái)識(shí)別的，故B正確，不符合題意；C．地震、臺(tái)風(fēng)和海嘯發(fā)生時(shí)伴隨著次聲波的產(chǎn)生，所以人們利用次聲波檢測(cè)地震、臺(tái)風(fēng)和海嘯，故C正確，不符合題意；D．聽(tīng)診器是采用減小聲音的分散來(lái)增大響度的，故D錯(cuò)誤，符合題意。故選D。3．如圖所示，汽車倒車時(shí)，車尾保險(xiǎn)杠上的探頭利用超聲波探測(cè)到障礙物進(jìn)入危險(xiǎn)距離時(shí)，汽車內(nèi)蜂鳴器就開(kāi)始鳴叫，提醒司機(jī)及時(shí)停車。關(guān)于超聲波和蜂鳴器發(fā)出的鳴叫聲，下列敘述正確的是（）A．同種介質(zhì)中，超聲波的傳播速度比蜂鳴器的鳴叫聲傳播速度大B．探頭利用超聲波測(cè)距，它是一種聲吶裝置C．探頭發(fā)出的超聲波不是由于物體振動(dòng)產(chǎn)生的D．蜂鳴器發(fā)出提示音，說(shuō)明聲音能傳遞了能量【答案】B【詳解】A．同種介質(zhì)中，超聲波的傳播速度和蜂鳴器的傳播速度一樣大，故A錯(cuò)誤；B．探頭利用超聲波回聲定位來(lái)測(cè)量距離，其原理與聲納的原理相同，所以它是一種聲吶裝置，故B正確；C．探頭發(fā)出的超聲波是由物體振動(dòng)產(chǎn)生的，故C錯(cuò)誤；D．蜂鳴器發(fā)出提示音，說(shuō)明聲音能傳遞了信息，故D錯(cuò)誤。故選B。4．下列現(xiàn)象屬于利用聲來(lái)傳播能量的是（）A．利用聲吶來(lái)探測(cè)海底的深度 B．醫(yī)生利用“B”超給病人檢查C．機(jī)械廠利用聲波進(jìn)行金屬探傷 D．眼鏡店利用聲波清洗眼鏡【答案】D【詳解】A．利用聲吶來(lái)探測(cè)海底的深度，利用了聲音能夠傳遞信息，故A不符合題意；B．醫(yī)生利用“B“超給病人檢查，利用了聲音能夠傳遞信息，故B不符合題意；C．機(jī)械廠利用聲波進(jìn)行金屬探傷，利用了聲音能夠傳遞信息，故C不符合題意；D．眼鏡店利用聲波清洗眼鏡，利用了聲音能夠傳遞能量，故D符合題意。故選D。5．關(guān)于聲現(xiàn)象的描述，請(qǐng)你選出正確的選項(xiàng)（）A．倒車?yán)走_(dá)是利用了次聲波來(lái)識(shí)別障礙B．地震海嘯火山噴發(fā)等自然災(zāi)害往往會(huì)伴隨超聲波的產(chǎn)生C．蝙蝠利用超聲波導(dǎo)航D．“B超”診斷病情是利用聲波傳遞能量【答案】C【詳解】A．倒車?yán)走_(dá)是利用超聲波來(lái)區(qū)分障礙物的距離，利用了超聲波傳遞信息，故A錯(cuò)誤；B．地震、海嘯、火山噴發(fā)等自然災(zāi)害往往會(huì)伴隨次聲波的產(chǎn)生，故B錯(cuò)誤；C．蝙蝠在飛行時(shí)能夠發(fā)出超聲波，超聲波碰到蛾子、蚊子等昆蟲(chóng)或其它的障礙物反射回來(lái)，蝙蝠根據(jù)反射回來(lái)的超聲波就可以對(duì)前方的物體做出判斷，故C正確；D．聲波既可以傳遞信息又可以傳遞能量?！癇超”診斷病情是利用聲波傳遞信息，故D錯(cuò)誤。故選C。6．倒車?yán)走_(dá)是利用___________（選填“超聲波”或“次聲波”）來(lái)測(cè)量車尾到障礙物距離的。如果倒車?yán)走_(dá)發(fā)出聲信號(hào)后經(jīng)過(guò)0.01s返回到接收器，則車尾到障礙物的距離是___________m。（）?！敬鸢浮砍暡?.7【詳解】[1]超聲波是聲波的頻率大于20000Hz的聲波，所以倒車?yán)走_(dá)是利用超聲波來(lái)測(cè)量車尾到障礙物距離的。[2]倒車?yán)走_(dá)發(fā)出聲信號(hào)后經(jīng)過(guò)0.01s返回到接收器，則車尾到障礙物的距離7．頻率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(lái)探測(cè)海底深度、海中暗礁等，聲吶是利用________的性質(zhì)制成（選填“超聲波”或“次聲波”）?！敬鸢浮看温暡ǔ暡ā驹斀狻縖1]低于20Hz的聲波叫次聲波，則的聲波屬于次聲波。用這種次聲波制成的武器不但威力巨大，而且可以傳得很遠(yuǎn)。[2]超聲波具有方向性好，穿透能力強(qiáng)，易于獲得較集中的聲能等特點(diǎn)。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(lái)探測(cè)海底深度、海中暗礁等。8．2022年9月19日在臺(tái)灣發(fā)生地震。地震產(chǎn)生的地震波屬于___________，醫(yī)護(hù)人員在救治傷員時(shí)，使用的“B超”是利用___________（前兩空均選填“超聲波”或“次聲波”）。這兩種聲波___________（選填“能”或“不能”）在真空中傳播，這兩種聲波在地下巖石中的傳播速度___________（選填“大于”或“小于”）在空氣中的傳播速度?！敬鸢浮看温暡ǔ暡ú荒艽笥凇驹斀狻縖1]地震產(chǎn)生的地震波屬次聲波，人不能聽(tīng)到次聲波。[2]超聲有很強(qiáng)的穿透能力。醫(yī)護(hù)人員在救治傷員時(shí)，使用的“B超”是利用超聲波。[3]聲音的傳播需要介質(zhì)，這兩種聲波不能在真空中傳播。[4]一般情況下，聲音在固體中傳播比在液體、氣體中傳播的速度快，這兩種聲波在地下巖石中的傳播速度大于在空氣中的傳播速度。9．如圖所示是某校進(jìn)行地震逃生演練時(shí)的情景。地震警報(bào)的聲音通過(guò)______傳到同學(xué)們耳中，聽(tīng)到警報(bào)后，同學(xué)們立即有序跑出教學(xué)樓，這是利用聲傳遞______。發(fā)生地震時(shí)會(huì)伴有______波的產(chǎn)生，這種波的頻率低于20Hz?！敬鸢浮靠諝庑畔⒋温暋驹斀狻縖1]聲音傳播需要介質(zhì)，聲音可以在固體、液體和氣體中傳播，地震警報(bào)的聲音通過(guò)空氣傳到同學(xué)們耳中。[2]聲既能傳遞信息又能傳遞能量，聽(tīng)到警報(bào)后，同學(xué)們立即有序跑出教學(xué)樓，這是利用聲傳遞信息。[3]發(fā)生地震時(shí)會(huì)伴有次聲波的產(chǎn)生，這種波的頻率低于20Hz，次聲波不在人類聽(tīng)力范圍內(nèi)。10．蝴蝶的翅膀在2s內(nèi)振動(dòng)了20次，其振動(dòng)頻率是______Hz；醫(yī)院里醫(yī)生用B超觀察母親體內(nèi)的“嬰兒”情況，這利用了______（選填“超聲波”、“次聲波”或“電磁波”）?！敬鸢浮?0超聲波【詳解】[1]蝴蝶的翅膀在2s內(nèi)振動(dòng)了20次，則它振動(dòng)的頻率為[2]超聲波能夠傳遞信息和能量，醫(yī)院里醫(yī)生用B超觀察母體內(nèi)的嬰兒情況，這利用了超聲波來(lái)傳遞信息。1．有一種電動(dòng)牙刷，它能發(fā)出超聲波，直達(dá)牙刷棕毛刷不到的地方，這樣刷牙既干凈又舒服。關(guān)于電動(dòng)牙刷，正確的說(shuō)法是（）

A．刷牙時(shí)，人聽(tīng)不到超聲波，是因?yàn)槌暡ú荒茉诳諝庵袀鞑．超聲波的音調(diào)很低，所以人聽(tīng)不到C．超聲波的聲速大于340m/sD．超聲波能傳遞能量【答案】D【詳解】A．超聲波指的是頻率大于20000Hz的聲波，聲波可以在空氣中才傳播，故A錯(cuò)誤；B．超聲波指的是頻率大于20000Hz的聲波，超過(guò)了人耳的聽(tīng)覺(jué)頻率范圍，所以聽(tīng)不到，頻率越高，音調(diào)就越高，故B錯(cuò)誤；C．不論是超聲波還是次聲波都是由發(fā)聲體的振動(dòng)產(chǎn)生的，超聲波、次聲波也是聲音，聲音在15℃的空氣中傳播速度是340m/s，故C錯(cuò)誤；D．超聲波能傳遞能量，電動(dòng)牙刷利用超聲波除去人牙齒上的污垢，故D正確。故選D。2．有一種電子驅(qū)蚊器，它利用喇叭發(fā)出頻率在22000Hz55000Hz之間的聲音，從而制造一個(gè)讓蚊子難以承受的噪聲環(huán)境，逼迫蚊子逃走。下列有關(guān)這種電子驅(qū)蚊器的說(shuō)法正確的是（）A．發(fā)出的是超聲波B．發(fā)出的是次聲波C．發(fā)出的聲音能被正常人聽(tīng)到D．發(fā)出的聲音可以在真空中傳播【答案】A【詳解】AB．頻率大于20000Hz的聲波是超聲波，頻率低于20Hz的聲波是次聲波，因?yàn)殡娮域?qū)蚊器發(fā)出頻率在22000Hz55000Hz之間的聲音，是超聲波，故A正確，B錯(cuò)誤；C．人耳的聽(tīng)覺(jué)頻率范圍是20Hz20000Hz，所以電子驅(qū)蚊器發(fā)出的聲音人耳聽(tīng)不見(jiàn)，故C錯(cuò)誤；D．聲音的傳播需要介質(zhì)，真空不能傳聲，故D錯(cuò)誤。故選A。3．下列關(guān)于聲現(xiàn)象的說(shuō)法中錯(cuò)誤的是（）A．超聲波能清洗眼鏡，說(shuō)明聲能傳遞能量B．聽(tīng)不到蝴蝶振翅聲是因?yàn)槁暤捻懚忍．汽車上安消聲器，是在聲源處減弱噪聲D．地震、火山噴發(fā)等現(xiàn)象伴有次聲波產(chǎn)生【答案】B【詳解】A．清洗眼鏡需要能量，所以超聲波是利用聲音傳遞的能量來(lái)清洗眼鏡的，說(shuō)明聲音能傳遞能量，故A正確，不符合題意；B．聽(tīng)不到蝴蝶振翅聲是因?yàn)槁暤念l率太低，故B錯(cuò)誤，符合題意；C．汽車上安消聲器，是減弱聲源發(fā)出聲音的響度，所以是在聲源處減弱噪聲，故C正確，不符合題意；D．地震、火山噴發(fā)等現(xiàn)象伴有地殼運(yùn)動(dòng)，地殼運(yùn)動(dòng)時(shí)，振動(dòng)頻率低，所以產(chǎn)生的是次聲波，故D正確，不符合題意。故選B。4．聲的利用分兩個(gè)方面，即用聲波來(lái)獲取信息和用聲波來(lái)傳遞能量。下面屬于利用超聲波來(lái)傳遞能量的是（）A．做B超可以診斷身體健康情況B．漁民通過(guò)向魚(yú)群發(fā)出聲波探測(cè)，可以了解魚(yú)群的大小C．醫(yī)生用超聲波給病人清潔牙結(jié)石D．用超聲波探測(cè)鐵軌是否有“傷痕”【答案】C【詳解】ABD．做B超可以診斷身體健康情況、漁民通過(guò)向魚(yú)群發(fā)出聲波探測(cè)，可以了解魚(yú)群的大小、以及用超聲波探測(cè)鐵軌是否有“傷痕”都是利用超聲波得到了信息，所以是利用超聲波來(lái)傳遞信息，故ABD不符合題意；C．醫(yī)生用超聲波給病人清潔牙結(jié)石是利用超聲波的破碎能力傳遞能量，故C符合題意。故選C。5．在下列應(yīng)用實(shí)例中，不屬于超聲波應(yīng)用的是（）A．醫(yī)生利用B超給病人檢查 B．升旗儀式國(guó)旗下用話筒演講C．利用聲波檢測(cè)樣品內(nèi)部是否有缺陷 D．利用聲波清洗鐘表等精細(xì)機(jī)械【答案】B【詳解】A．“B超”利用超聲穿透能力強(qiáng)，來(lái)對(duì)人體進(jìn)行檢查，故A不符合題意；B．升旗儀式國(guó)旗下用話筒演講，是聲音的頻率在20~20000Hz之間，不是超聲波，故B符合題意；C．利用聲波檢測(cè)樣品內(nèi)部是否有缺陷，是利用超聲波可以傳遞信息，故C不符合題意；D．利用聲波清洗鐘表等精細(xì)機(jī)械，是利用超聲波可以傳遞能量，故D不符合題意；故選B。6．地震給人民群眾造成了重大損失，因?yàn)榈卣甬a(chǎn)生的聲波屬于_______（選填“次聲波”或“超聲波”），所以地震前人們并不能感知到。倒塌房屋中的一些被困人員，通過(guò)敲擊物體使其發(fā)出聲音及時(shí)獲救，這是利用聲波能傳遞_______?！敬鸢浮看温暡ㄐ畔ⅰ驹斀狻縖1]人耳能聽(tīng)到的聲音頻率范圍是20Hz～20000Hz，頻率高于20000Hz的聲波叫超聲波，頻率低于20Hz的聲波叫次聲波；在自然界中，海上風(fēng)暴、火山暴發(fā)、地震等伴有次聲波的產(chǎn)生。所以，地震時(shí)伴有次聲波產(chǎn)生，它低于人類的聽(tīng)覺(jué)下限，我們感知不到。[2]被困人員敲擊物體可使物體振動(dòng)產(chǎn)生聲音，及時(shí)獲救，這是利用聲波傳遞信息。7．小某種昆蟲(chóng)靠翅的振動(dòng)發(fā)聲。如果這種昆蟲(chóng)的翅膀在1min內(nèi)振動(dòng)了6000次，它振動(dòng)的頻率是______Hz，印尼地震引發(fā)了海嘯，造成巨大人員傷亡和財(cái)產(chǎn)損失，遠(yuǎn)在數(shù)百公里以外的有些人感到惡心、胸悶，這是由于地震和海嘯發(fā)生時(shí)產(chǎn)生的______（選填“超聲波”或“次聲波”）而引起的；如果借助特殊擴(kuò)音器把這種聲音響度放大，則人耳______（選填“能”或“不能”）聽(tīng)到?！敬鸢浮?00次聲波不能【詳解】[1]昆蟲(chóng)的翅膀在1min內(nèi)振動(dòng)了6000次，它振動(dòng)的頻率是[2]地震可以產(chǎn)生能量很大的次聲波，對(duì)建筑物、人的平衡器官功能的破壞性很大，使人產(chǎn)生惡心、暈眩、旋轉(zhuǎn)感等癥狀，嚴(yán)重的會(huì)造成內(nèi)臟出血破裂，危及生命。[3]借助擴(kuò)音器把次聲波放大，但是聲音的頻率不改變，仍然不在人的聽(tīng)