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第二章 聲的世界
第3節 超聲波與次聲波
1. 了解超聲波和次聲波的概念。
2. 知道超聲波在聲吶等方面的應用，次聲波在監測預警的作用。
3. 能通過實例區分超聲波和次聲波。
4. 培養信息收集和處理能力，解釋相關現象。
5. 關注聲學技術應用，培養探索精神。
超聲波加濕器能夠增加空氣的濕潤度，保持一個濕潤的環境來進行改善。它是怎么工作的呢？
蝙蝠在漆黑的夜晚，是怎樣躲避障礙物和捕食獵物的
20Hz
20000Hz
正常人耳能聽到的聲音的頻率范圍
超 聲
次 聲
人能夠聽見次聲嗎？
人能夠聽見超聲嗎？
人既聽不見超聲也聽不見次聲。
知識點一：超聲波及其應用
2、超聲波的特點：
3、超聲波的應用：
1、定義：高于20000Hz的聲波叫做超聲波。
由于它的頻率高，因此具有以下特點：
（a）方向性好，幾乎沿直線傳播；
（b）穿透能力強；
（c）在媒質中傳播時能產生巨大的能量，很強的“破碎”能力
自然界中許多動物不僅能發出超聲波，還能感受到超聲波。請舉例？
通常夜間活動的蝙蝠不會撞到障礙物，這是因為它們可利用超聲波進行導航（圖2-21）。蝙蝠發出的超聲波碰到墻壁等障礙物會返回，由此，它便能判斷障礙物的位置并及時避開。
超聲波具有方向性好、穿透能力強、易于獲得較集中的聲能等特點，在生產、醫療和科學研究等方面得到了廣泛的應用。請舉例說明？
人們利用超聲波定向性好，在水中傳播距離遠特點制成聲吶，可以發現潛艇和魚群，還可以測繪海底形狀。
超聲波可以成像。醫院利用B型超聲波診斷儀做胃部、腹部檢查，還可以觀察胎兒的發育情況。
超聲波在被檢測材料中傳播時,材料的聲學特性和內部組織的變化對超聲波的傳播產生一定的影響，通過對超聲波受影響程度和狀況的探測了解材料性能和結構變化的技術稱為超聲檢測。
超聲波探傷儀
在我國北方干燥的冬季，如果把超聲波通入水罐中，劇烈的振動會使罐中的水破碎成許多小霧滴，再用小風扇把霧滴吹入室內，就可以增加室內空氣的濕度。這就是超聲波加濕器的原理。
霧化加濕器
對于咽喉炎、氣管炎等疾病，藥力很難達到患病的部位。利用加濕器的原理，把藥液霧化，讓病人吸入，能夠增進療效。
超聲波霧化器
金屬零件、玻璃和陶瓷制品的除垢是件麻煩事．如果在放有這些物品的清洗液中通入超聲波，清洗液的劇烈振動沖擊物品上的污垢，能夠很快清洗干凈。
超聲波清洗器
盲杖
汽車的倒車雷達
地震之前，蛇、鼠等都會出洞，許多動物都表現為不耐煩的狀態，而我們人類卻毫無感覺，這又是什么原因呢？
可能是地震前發出：我們人耳聽不見的聲音。
思考
火山噴發
地震
海嘯
臺風
核爆炸
都伴有次聲波產生
次聲波的特點是來源廣、傳播遠、穿透力強?？茖W家們利用它來預測臺風、研究大氣結構等。在軍事上可以利用次聲波來偵察大氣中的核爆炸。
知識點二：次聲波及其應用
1.定義:頻率低于20Hz的聲音稱為次聲.
2.特點:
（1）傳得很遠；
（2）很容易繞過阻礙物；
（3）而且無孔不入。
具有很強的穿透性
3.危害:能量很大的次聲波具有極大的破壞力，它能使機器設備破裂、飛機解體、建筑物垮塌等。在強次聲環境中，人的平衡器官的功能將遭到破壞，人會惡心、暈眩等，甚至人體內臟會破裂出血，危及生命。
4.次聲產生：
自然界：火山爆發、地震、風暴等。人為：核爆炸、導彈發射等
5.次聲防止辦法
要盡量防止次聲的產生，盡量遠離次聲。
聲音能否傳遞能量
聲波具有能量，能通過介質傳遞能量。
實驗結論：
揚聲器播放音樂時，燭焰會搖動。
實驗現象：
知識點三：聲音傳遞信息和能量
超聲波與能量
超聲波產生的振動比可聞聲更加強烈，常用于清洗物體。
把被清洗的物體放在清洗液中，超聲波穿過液體并引起激烈的振動，振動把物體上的污垢敲擊下來而不會損壞被清洗的物體。
超聲波碎石
聲音可以傳遞能量
超聲波牙刷
超聲波洗牙
超聲波加濕
一、超聲波及其應用
1.高于20000Hz的聲波叫做超聲波；
2.方向性好、穿透能力強
3.聲吶、盲杖、倒車雷達、超聲探傷儀、B 超
二、次聲波及其作用
頻率低于20Hz的聲音稱為次聲
三、聲音傳遞信息和能量
聲音可以傳遞信息
聲音可以傳遞能量
1.近期報道十幾頭大象集體從云南南部一路向北遷徙了幾百公里。一路上大象的很多活動似乎在“悄無聲息”中進行，實際上它們可以用低于 20 Hz 的___________聲交流
次
2.隨著科學技術和社會的發展，超聲波已廣泛應用于各個領域。下列事例中利用超聲波傳遞信息的是(　　)
A. 用超聲波電動牙刷刷牙
B. 用超聲波給金屬工件探傷
C. 用超聲波清洗眼鏡片
D. 用超聲波除去人體內的結石
B
3.海豚能夠發出超聲波，老虎能夠發出次聲波。下列關于超聲波和次聲波的說法中正確的是(　　)
A. 超聲波聽起來比較高亢
B. 次聲波聽起來比較低沉
C. 次聲波可以傳遞信息也可以傳遞能量
D. 超聲波可以傳遞信息但不能傳遞能量
C
4. 聲音可以傳遞能量與信息。下列實例利用聲傳遞能量的是（　?。?br/>A．利用超聲波清洗機清洗眼鏡
B．醫生通過聽診器給病人診病
C．利用超聲波檢測鍋爐有無裂紋
D．盲人利用超聲導盲儀探測前進道路上的障礙物
A
5.超聲導盲手杖可以發射超聲波探測周圍5 m內障礙物的情況，并處理成語音信號及時播放出來，達到“以聽代視”的效果。該手杖可幫助盲人辨別障礙物的方位、距離、大小甚至形狀等信息。下列說法中正確的是 （ ）
A. 超聲波的頻率低于20 Hz
B. 超聲波信號會對使用者造成電磁波輻射危害
C. 超聲波信號遇到障礙物后不會發生反射現象
D. 該導盲杖對障礙物的定位原理與蝙蝠的定位原理相同
D

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