《次聲波和超聲波》教案
【教學目的】
1、知道什么是次聲波和超聲波
2、知道次聲波和超聲波的相關應用
【教學重點】
次聲波和超聲波的劃分、它們在技術上的應用
【教學難點】
超聲波應用的相關原理
【教學方法】
閱讀法、分析法
【教具】
投影儀
【教學過程】
○、復習＆引入
1、學生答問：什么是多普勒效應？兩類多普勒效應的產生原因分別是什么？
2、學生答問：在海面上有一艘船，正迎著海浪傳播的方向航行，它的顛簸頻率會比它停著不動時的顛簸頻率高還是低？
從人們接受聲波時的某些特殊情況出發，我們知道了適應所有機械波的多普勒效應。今天，我們繼續介紹和聲波有著密切關系的——
一、次聲波和超聲波
1、次聲波：頻率低于20HZ的聲波。
2、超聲波：頻率高于20000HZ的聲波。
很顯然，次聲波和超聲波是聲波的“近親”，它們雖然不能被人耳感知，但卻可以通過特殊的儀器去發射和接受到。而且據我們所知，某些動物也有發射和接受次聲或超聲波的能力。
二、次聲波和超聲波的應用
1、次聲波的特點和應用
產生：地震、火山爆發、風暴、海浪沖擊、槍炮發射、熱核爆炸、動物聯絡。
特點：a、被大氣吸收的能量少、傳播距離遠——1883年8月，難蘇門答臘島和爪哇島之間的克拉卡托火山爆發，產生的次聲波饒地球3圈，歷時108小時；1961年，蘇聯在北極圈內新地島進行核實驗激起的次聲波饒地球35圈！b、穿透力強（7000Hz的普通聲波用一張紙即可以阻擋，但7Hz的次聲波可以穿透十幾米厚的鋼筋混凝土）。
應用：研究自然次聲——預測自然災害；測定人工產生的次聲——做大規模氣象預測；研究人和動物的次聲——了解人體或動物器官的活動情況；軍事應用——次聲武器只對敵人的人員有傷害，不會對武器設備有任何影響（共振原理：4~8Hz的次聲能在人的腹腔里產生共振，可使心臟出現強烈共振和肺壁受損）。
不過從總體上來講，人們對次聲的研究還處于起步階段，被稱為聲波家族中的“小字輩”。
2、超聲波的特點和應用
產生：某些動物、儀器。
特點：a、波長短。大部分的超聲波波長已經接近無線電波，有的已經接近可見光波。這使得超聲波的傳播基本接近直線，分辨率極高，可以用于各種信息探測，并可以將超聲波“聚焦”后向凹透鏡一樣使用；b、功率大（振幅相同的1MHz的超聲波比1kHz的普通聲波能量大100萬倍）。可以用于傳遞強大的能量；可以在液體中產生“空化現象”——當超聲波作用于液體界質時，液體先是被撕裂成很多小空穴，然后這些小空穴又會瞬間閉合，在空穴閉合的過程中，產生高壓（幾千大氣壓）和高溫（幾千攝氏度）——空化可以用于清洗、粉碎、乳化和加速化學反應等。
人們對超聲波的研究已經非常重視，應用方面也已滲入到了工業、農業、國防、醫學以及航天和航空等領域，并取得了卓有成效的進展。有人甚至認為超聲波技術的研究可以和電子技術、信息技術和核子技術向媲美。
四、小結
本節我們學習了次聲波和超聲波的概念、特點，和它們在生產生活、科學技術方面的一些應用，從知識難度和深度方面來講，本節課基本沒有什么新東西，具體怎么應用的原理也不要求同學們去掌握，主要是希望通過本節課的學習知道一些常識，了解一下物理知識和生活、生產、科技的聯系。懂得學習波動知識的必要性。
關于次聲波和超聲波更深刻的知識內容，以及它們和科學技術具體怎么結合的細節問題，鑒于我們掌握的其它知識還非常有限，這里不做透徹地介紹，有興趣的同學可以通過其它途徑了解或更深入地去學習它們。
五、作業布置
閱讀教材；
《優化設計》P52第1、2、3、4、5題，做在書上。
【板書設計】
注意“教學過程”的灰色部分，即是板書計劃。
【教后感】
偷了一次懶，急于迎接章末考試，將本節課基本上“上”成了一節閱讀課——大部分內容留給學生課后閱讀。大部分的課堂時間則用于復習全章的知識和講《優化設計》中“章末練習”的習題。所以本節沒有“教后感”。
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