次声波超声波教学PPT课件

在声音的世界里,有一个常被我们忽略的空间，它充斥着我们的视野，却逃避着我们的听力，那里有低旋的蝙蝠、飞舞的蝴蝶…… 频率很低或频率很高的声音人耳能听到吗？ 活动：测一测你听觉的频率范围 可闻声波：人耳能听到的声波，其频率范围大致在20Hz-20 000 Hz之间． 超声波（Supersonic Wave）：频率高于20000Hz的声波．不能引起人类听觉器官的感觉． 次声波（Infrasonic Wave）：频率低于20Hz的声波．不能引起人类听觉器官的感觉． 生活·物理·社会： 某些生物的听觉频率范围 超声波的特点 方 向 性 好 穿 透 能 力 强 易于获得较集中的声能 1.声呐： 利用超声波定向性好、在水中传播距离远等特点制成声呐装置。利用声呐发出的超声波碰到水下物体反射形成的回声可以发现潜艇、鱼群等水下目标并测出它们的位置，还可以测绘海底形状 2.B 超： 利用B型超声波(B超),可以观察母体内的胎儿、也可以观测体内器官，帮助医生进行诊断。 3.超声波探伤 4.超声波焊接： · 超声波还能使塑料膜之间摩擦生热，从而黏 合在一起。商店里常见的超声波焊接器，就是依据着一原理对塑料袋进行封口的。 5.超声波测速： · 超声波速度测定器利用超声波的多普勒效应，能很快的测出运动中的网球的速度 6.超声波清洗： · 超声波能使清洗液产生剧烈振动，有去污作用，人们据此制成了超声波清洗器 超声波的更多应用： 超声波测距、超声波洗衣机、超声波驱蚊、超声波捕鱼、隐性轰炸机、犬笛、超声波洗牙、超声波碎石治疗结石、金属强度探测器、混凝土裂缝探测器…… 应用： 声呐、B超、超声波测速仪、超声波清洗器、超声波焊接器…… 　信　息　库（1）　 声呐：1912年4月，号称“坚固无比，永不沉没”的“泰坦尼克号”竟然在首次航行中毁于冰山一角，震惊世界。海难促使人们思考：如何提前知道冰山和礁石的位置，防止海难呢？两年后，法国科学家朗之万根据超声波定向性好的优点发明了声呐（sonar)。基本原理是：定向发出超声波，超声波碰到水下物体形成回声，根据回声声波的时间可以测算出物体的位置。声呐并不是人类的“专利”，蝙蝠、海豚、鲸都有各自的声呐。它们依靠声呐捕食、行动甚至达感情。 回声：声波在传播过程中遇到障碍物反射回来而形成的，对着山崖、高墙喊话，声波会被障碍物反射回来，被耳朵听到了，就是回声。并不是所有回声我们都听得见，只有障碍物离得较远，发出的声音经过较长时间（大于0.1s）再回到耳畔，我们才能把回声与原声区分开。当障碍物离得太进时，声波很快反射回来，回声与原声混在一起，形成混响。混响使原声加强，在室内讲话比旷野里听起来响亮。混响时间过短，声音含混不清；混响时间过长，声音干涩不动听. 　信　息　库（2）　 　信　息　库（3）　 不知同学们是否注意过这样的现象，当一辆汽车响着喇叭从你身边疾驶而过时，喇叭的音调会由高变低，好像汽车驶来的时候唱着音符“i”，离开的时候就唱音符“7”了．1842年，奥地利物理学家多普勒带着女儿在铁道旁散步时就注意到了类似的现象，他经过认真的研究，发现波源和观察者互相靠近或者互相远离时，观察到的波的频率都会发生变化，并且做出了解释．人们把这种现象叫做多普勒效应． 信　息　库（3） 对于声波和其他波动，情况相似：当波源和观察者相向运动时，1S内通过观察者的波的数目增加，观察到的频率增加；反之，当波源和观察者互相远离时，观察到的频率变小． 超声波碰到迎面而来的物体，返回时频率会增加，通过测量这种变化可以推算物体速度，这就是超声波测速仪的原理。 为了了解多普勒效应，可以做这样一个模拟实验．让一队人沿街行走，观察者站在街旁不动，每秒有9个人从他身边通过。如果观察者逆着队伍行走，每秒和观察者相遇的人数增加，也就是频率增加；反之，如果观察者顺着队伍行走，频率降低。 1932年8月一艘“伊塔尔里号”探险船正开往北极。有一位气象学家航行中的天气情况，放飞探空气球时无意中把脸贴近了气球，没想到气球发出了令人难以忍受的强烈震荡，刺痛了他的耳朵。那天晚上，探险船遭遇了几乎船毁人亡的风暴。 一艘国际商船在“火地岛”，发现了多年前神秘失踪的“马可波罗”号帆船，而船上的一切设备及物品确完好无损,船员却全部亡了！ 大象具有的一些非凡本领常令人称奇：在安哥拉下一场暴雨，会吸引150公里外纳米比亚的大象前来饮水！ 一些奇特的现象 为什么? 核爆炸 导弹发射 次声 火山 地震 风暴与海啸 次声 次声波 · 特征： 能量衰减小，能量很难被介质吸收，传播距离很远（主要沿地面传播） 穿透力比较强，没有障碍物能阻挡它，总是向四面八方传播 超声波·危害 能量高的次声破坏力大：使机器设备破裂、飞机解体、建筑物遭到破坏。 强次声：破坏人体平衡器官、会产生恶心、眩晕、旋转感等症状，严重的会造成内脏出血破裂，危及生命。 1932年8月一艘“伊塔尔里号”探险船正开往北极。有一位气象学家记录航行中的天气情况，放飞探空气球时无意中把脸贴近了气球，没想到气球发出了令人难以忍受的强烈震荡，刺痛了他的耳朵。那天晚上，探险船遭遇了几乎船毁人亡的风暴。 一艘国际商船在“火地岛”，发现了多年前神秘失踪的“马可波罗”号帆船，而船上的一切设备及物品确完好无损,船员却全部亡了！ 大象具有的一些非凡本领常令人称奇：在安哥拉下一场暴雨，会吸引150公里外纳米比亚的大象前来饮水！ 次声波 · 现象： 事实上，一个象群采取某种行动后，50公里外的其他象群也会有一致的行动。美国科学家发现：大象很可能是通过地面震动的次声波来传递信息的。次声波可以传播的很远，很容易绕过障碍物。大象可以“听到”次声波，这种方式有点像打“长途电话”。风暴产生的次声波和大象发出的次声波都可以让大象觉察得到。 2002年一月，科学家经过研究认为：“马可波罗”船员的死亡之谜很可能是由于风暴所产生的次声波。许多科学家据此还推断著名的“百慕大三角”可能是地球磁场紊乱产生的次声造成的海轮失事！ 前苏联科学院院士舒来依金根据这个事件，深入研究后发现：1.气球都会发生震荡；2.如果不是气球,人本身不会直接感受到震荡的存在;3.每次震荡后都会有风暴到来。这种震荡就是我们今天所说的次声波。 次声波 · 研究 海啸是由海底地震引起的突发性灾害性天气。2004年12月26日印度洋海啸造成周边国家30万人伤亡。灾后发现在海水淹没区一公里以外的地方有许多人被压在倒塌的房屋内，救灾行动也因为许多遇害者五脏破裂，肢体不全而进展缓慢。当地人认为这些现象是由于“海怪”上岸造成的。——法国《费加罗报》 读完材料，尝试回答下列问题： 你认为是“海怪”上岸造成的吗？如果不是你认为最合理的解释是什么？ 地震、海啸是无法预报的，面对灾害我们只能束手待毙吗？肩负未来的同学们我们能够做些什么呢？ 水母是能听到台风与海浪之间产生的次声波的海洋生物之一。频率为8～13赫的次声波，冲击着水母“耳”（细柄上的小球）中的很小的听石；听石刺激“球”壁内的神经感受器。这样，水母便隐约可听到即将来临的台风怒吼声，于是水母纷纷离开岸边，游向大海，以免被狂风巨浪砸碎。 次声波·应用 1.预测自然灾害性事件。许多灾害性的自然现象，如火山爆发、龙卷风、雷暴、台风等，在发生之前可能会辐射出次声波，人们就有可能利用这些前兆现象来预测和预报这些灾害性自然事件的发生。 2.通过研究自然现象所产生的次声波的特性和产生的机理，更深入地研究和认识这些自然现象的特征与规律。例如，利用极光所产生的次声波，可以研究极光活动的规律。 3.在军事上利用次声波制做武器 小结 · 练习 （1）声音频率——————的声波叫超声波，低于————的声音叫次声波。 （2）西方人用一种叫做犬笛的口哨来呼唤爱犬。犬笛吹出25000Hz的声音。吹“响”犬笛时周围行人浑然不知，小狗已经按照犬笛的信号行动了，这是因为小狗听到——————声音 （3）利用声呐测距时，需要知道——————————，需测出——————，从而测算出该物体所处的位置。 （4）为什么人能听见蜜蜂嗡嗡，确听不见蝴蝶飞舞呢？