【名师解读】八年级物理第四章第四节《超声波》精品导学学案(北师大版)探究目标1.知识与技能知道超声波、次声波的产生与应用；了解声呐及B超工作原理.2.过程与方法在参观、调查及上网过程中获得超声波知识；了解动物对超声波的利用.3.情感、态度与价值观在了解超声波、次声波在现代技术的应用中，增强对科学的热爱.探究指导物理宫殿1.超声波（supersonicwave）高于20000Hz的声波称为超声波.蚊子、猫、狗和家畜等动物能听到.其特点是方向性好、穿透能力强，易于获得较集中的声能量.2.超声波的应用（1）声呐（sonar）：声呐是一个监测反射声波的系统.人们利用在水中超声波比光波和无线电波传播得远，且定向性好的特点制成了声呐装置，让它向海下发出高频超声波，依据回声声波的时间，可以测出水下障碍物所处位置、形状和大小；（2）回声定位：如图4.4-1甲所示，轮船利用超声波探测船下的水深.发射器发射超声脉冲，声呐仪监测到反射来的回音，从而可算出水深.水深（h）=×水中的声速(v)×所花时间（t）；如图4.4-1乙，黑夜里，蝙蝠利用超声波导航；图4.4-1【例1】2000年8月，俄罗斯的库尔斯克号核潜艇在巴伦支海遇难.探测专家用超声波可探测到潜艇的确切位置.超声波在海水中的波速v＝1450m／s，在潜艇正上方海面向下发出超声波，从超声波发出直至接收到潜艇的回波经历的时间为t＝0.146s，则潜艇沉没的实际深度h约为多大（取整数值）？思路与技巧超声波从发出到接收共用时间t＝0.146s，则超声波从发出到潜艇处共用时间为×0.146s，再根据超声波在水中的速度便可求出潜艇沉没的深度h..答案潜艇沉没的实际深度h=1450m/s×0.073≈106m.（3）B超：超声波能够成像，让超声波射入人体内，会在不均匀处和分界面上反射成像，即内脏的“声”像.利用B型超声波诊断仪可以观察到人体内器官及胎儿生长发育情况，如图4.4-2所示；图4.4-2胎儿的B超图像（4）超声波去污（碎石）：超声波能使清洗液产生剧烈的振荡，有去污作用，如图4.4-3甲.此外超声波还能传递能量击碎人体内结石，如图4.4-3乙；图4.4-3（5）超声波探伤：如图4.4-4所示，利用超声波的穿透与反射特性探测金属内部的裂纹、气泡等缺陷；图4.4-4图4.4-5超声波速度测定器（6）超声波测声速：向行驶车辆发出超声波被车辆反射回来，测速仪接收到声波频率会发生变化，从而确定车辆速度，如图4.4-5所示.【例2】超声波具有、等特点，超声波主要用于、、、等方面.思路与技巧与其他可听声相比，超声波具有方向性好、穿透力强，易于获得集中声波等特点，因而有着广泛的应用.答案方向性好、穿透力强；航海探测、医疗诊断、医疗治疗、金属探伤等.【例3】蝙蝠夜间出来活动从来不会撞到墙壁、树枝上，以下解释正确的是（）A.蝙蝠的眼睛有夜视功能B.夜晚有月光C.蝙蝠发出超声波可以在物体上返回，根据回声就可以判定物体的位置和在距离D.蝙蝠的嗅觉很好，可以嗅出前面是否有物体图4.4-6思路与技巧蝙蝠在飞行时发出超声波，超声波碰到墙壁或昆虫时反射回来，根据回声到来的方位和时间，蝙蝠就可以确定目标的位置和距离.声呐就是模拟蝙蝠回声定位的原理制成的仿生波装置.答案C.3.次声波（subsonic）低于20Hz的声波称为次声波.其特点是传播时能量损失小，能传得很远.4.次声波的应用（1）预测自然灾害：火山爆发、龙卷风、海啸、台风等在发生前会先有次声辐射，利用次声监测仪进行预测.此外很多动物能听到次声，在台风来临时，海蚤听到了“警报”能到远处躲藏起来.地震前动物惊恐（草鱼跳跃，鸽子不安）；（2）一定强度的次声波对人体造成严重危害，使人产生恐惧、恶心、神经错乱，甚至五脏破裂，强大次声波还会对机器设备、建筑物造成破坏；（3）军事监测：在大气层内进行核爆炸会产生巨大的次声波，用一种高灵敏度的监测装置（又叫大耳朵）就可探测到核爆炸的强度和位置.目前已建成全球性核试验监测网.地球上任何一个角落进行的核试验都不可能逃过“大耳朵”的“监听”.【例4】阅读材料水母的顺风耳生活在海边的渔民看见过这样的情景：风和日丽，平静的海面上出现一把把小小的“降落伞”——水母.它们在近海处悠闲自得地升降、漂游.忽然水母像听见什么命令似...
