為什麼在山谷中喊叫會聽到回音?
🔑 參考答案
因為聲波遇到山壁等障礙物會反射回來,經過一段時間後傳回耳朵,形成延遲聽到的回音。
自我檢核:這些重點我有寫到嗎?點一點做記號!
沒關係!對照答案修改你的想法,科學家也是這樣一次次變厲害的 💪
任務簡報:在山谷中大喊一聲,過一會兒會聽到回音;蝙蝠在黑暗中飛行卻不會撞到障礙物,靠的正是聲波的反射與超聲波。準備好了嗎?跟著步驟動手探究,一關一關破解它!

在山谷中大喊一聲,過一會兒會聽到回音;蝙蝠在黑暗中飛行卻不會撞到障礙物,靠的正是聲波的反射與超聲波。這一節,我們要透過模擬實驗,探究聲波反射的現象,並認識超聲波的應用。
先把 5 個步驟讀完,再動手做!
💻 電腦版:同一個框框裡,左邊讀步驟、右邊做實驗,實驗畫面會一直陪著你。📱 手機版:先讀步驟,往下就是實驗艙。
🧑🏫 操作指導語(請依序完成)

進入模擬後,選擇聲波模式,開啟音源,觀察波前傳播的情形。
放置障礙物,觀察聲波遇到障礙物時反射波形成的情形,並記錄反射前後波形的變化。
調整音源頻率至高頻範圍,理解人耳聽覺範圍(約20Hz至20000Hz)與超聲波(高於20000Hz)的差異。
討論:蝙蝠與海豚如何利用超聲波反射來定位獵物或障礙物?
思考:醫院的超音波檢查是利用聲波的什麼特性?
🧪 實驗艙(讀完左邊步驟,在這裡動手做):

把觀察到的結果填進格子;不知道怎麼填?按「填入範例」看看!
| 頻率(Hz) | 是否人耳可聽 | 反射現象觀察 | 應用聯想 |
|---|---|---|---|
用你的觀察與數據回答問題。卡住了就按提示;先寫下想法(5 個字以上),才能解鎖參考答案喔!
為什麼在山谷中喊叫會聽到回音?
因為聲波遇到山壁等障礙物會反射回來,經過一段時間後傳回耳朵,形成延遲聽到的回音。
自我檢核:這些重點我有寫到嗎?點一點做記號!
沒關係!對照答案修改你的想法,科學家也是這樣一次次變厲害的 💪
在模擬中,聲波遇到障礙物後,反射波的方向與原本傳播方向有什麼關係?
反射波的傳播方向與入射方向對稱於障礙物表面,符合反射定律(入射角等於反射角)。
自我檢核:這些重點我有寫到嗎?點一點做記號!
沒關係!對照答案修改你的想法,科學家也是這樣一次次變厲害的 💪
人耳可以聽到的頻率範圍大約是多少?超聲波的頻率範圍呢?
人耳可聽範圍約20 Hz至20000 Hz;超聲波頻率則高於20000 Hz,超出人耳聽覺範圍。
自我檢核:這些重點我有寫到嗎?點一點做記號!
沒關係!對照答案修改你的想法,科學家也是這樣一次次變厲害的 💪
蝙蝠、海豚與醫院的超音波檢查,分別是如何利用聲波(超聲波)反射的原理?
蝙蝠與海豚發出超聲波,透過回聲的時間差與方向判斷獵物或障礙物的位置(回聲定位);醫院的超音波檢查則是利用超聲波反射不同組織介面的訊號,重建體內影像。
自我檢核:這些重點我有寫到嗎?點一點做記號!
沒關係!對照答案修改你的想法,科學家也是這樣一次次變厲害的 💪
還不過癮?點開下面的挑戰卡,繼續探險!
前往 JavaLab 網站搜尋「聲波反射」或「回聲測距」相關模擬,探究如何利用聲波反射的時間差計算距離(測距原理),並說明這與超音波測距儀的關聯。
最後幾題,沉澱一下今天學到的東西!
這次實驗後,我對聲波的反射與超聲波有什麼新的理解?
超聲波技術應用廣泛,包括超音波清洗機(利用高頻振動去除污垢)、魚探機(偵測水中魚群位置)、工業探傷(檢測材料內部缺陷)等。
自我檢核:這些重點我有寫到嗎?點一點做記號!
沒關係!對照答案修改你的想法,科學家也是這樣一次次變厲害的 💪
你能舉出一個生活中應用超聲波技術的例子嗎(如超音波清洗機、魚探機)?
💡 參考方向同上一題——最重要的是寫下你自己的想法!
自我檢核:這些重點我有寫到嗎?點一點做記號!
沒關係!對照答案修改你的想法,科學家也是這樣一次次變厲害的 💪
跑完一整輪了!現在回頭檢查——下面四件事你真的會了嗎?會就打勾;不太確定?點旁邊的按鈕回那一關再練一次。