第三节超声与次声5.ppt

沪科版新教材同步教学课件沪科版新教材同步教学课件 复习：前面我们学习了声音的三个特征，它们分复习：前面我们学习了声音的三个特征，它们分别与哪些因素有关呢？别与哪些因素有关呢？ 声音的响度与声源振动的幅度有关，还与距离声声音的响度与声源振动的幅度有关，还与距离声源的远近有关；音调的高低与声源振动的频率有关；源的远近有关；音调的高低与声源振动的频率有关；音色与发声体的材料和结构有关音色与发声体的材料和结构有关是不是所有的声音人耳都能听见呢？是不是所有的声音人耳都能听见呢？一、次声波和超声波一、次声波和超声波1. 1.可闻声波：人耳能听到的声波可闻声波：人耳能听到的声波. .其频率范围大致在其频率范围大致在20Hz-20000Hz20Hz-20000Hz之间．之间．2.2.超声波：频率高于超声波：频率高于20000Hz20000Hz的声波．的声波． 不能引起人类听觉器官的感觉．不能引起人类听觉器官的感觉．3.3.次声波：频率低于次声波：频率低于20Hz20Hz的声波．的声波．不能引起人类听觉器官的感觉．不能引起人类听觉器官的感觉．大多数人能听到的声音的频率范围大约是大多数人能听到的声音的频率范围大约是2020～～2000020000次／秒，次／秒，苍蝇飞行时的每秒振翅次数在听觉范围内，而蝴蝶的每秒振翅苍蝇飞行时的每秒振翅次数在听觉范围内，而蝴蝶的每秒振翅次数小于最低限次数小于最低限2020次／秒，所以能发觉苍蝇的飞行而不能发次／秒，所以能发觉苍蝇的飞行而不能发觉蝴蝶的飞行．觉蝴蝶的飞行．苍蝇飞行的每秒振翅苍蝇飞行的每秒振翅147147～～200200次，蝴蝶飞行时每秒次，蝴蝶飞行时每秒振翅振翅5 5～～6 6 次，为什么你凭听觉能发觉飞行中的苍蝇，次，为什么你凭听觉能发觉飞行中的苍蝇，却不能凭听觉发觉飞行中的蝴蝶？却不能凭听觉发觉飞行中的蝴蝶？一些动物的听觉大大优于人类的听觉。

如猫、狗和一些动物的听觉大大优于人类的听觉如猫、狗和狐狸却能听到音频每秒钟高于狐狸却能听到音频每秒钟高于6000060000次的声音，至次的声音，至于老鼠、蝙蝠、鲸鱼和海豚，可以发射和接收音频于老鼠、蝙蝠、鲸鱼和海豚，可以发射和接收音频每秒钟超过每秒钟超过100000100000次的超声波次的超声波 你知道蝙蝠是怎样判断目你知道蝙蝠是怎样判断目标的位置的吗？标的位置的吗？蝙蝠是通过发出超蝙蝠是通过发出超声波，然后接收回声波，然后接收回声来导航的声来导航的除了超声波，动物们还能听到音频每除了超声波，动物们还能听到音频每秒钟只有秒钟只有1010次或不到次或不到1010次的次声波，次的次声波，次声波不仅我们的耳朵听不出来，就次声波不仅我们的耳朵听不出来，就是地震仪器也极少可能把它测定出来是地震仪器也极少可能把它测定出来因此，它们能遥感得出数百公里之外因此，它们能遥感得出数百公里之外雷电和洋底海啸时发出的次声波雷电和洋底海啸时发出的次声波　　　　在我国北方干燥的冬季，在我国北方干燥的冬季，如果把超声波通入水罐中，剧如果把超声波通入水罐中，剧烈的振动会使罐中的水破碎成烈的振动会使罐中的水破碎成许多小雾滴，再用小风扇把雾许多小雾滴，再用小风扇把雾滴吹入室内，就可以增加室内滴吹入室内，就可以增加室内空气的湿度。

这就是超声波加空气的湿度这就是超声波加湿器的原理湿器的原理超声波超声波（（1 1）应用于生活）应用于生活: :超声波加湿器超声波加湿器1．特点：．特点：由于它的由于它的频率高，因此具有以下特点：（率高，因此具有以下特点：（a））方向性方向性好，几乎沿直好，几乎沿直线传播；（播；（b））穿透能力穿透能力强，（，（c））在媒在媒质中中传播播时能能产生巨大的作用力，可以用来生巨大的作用力，可以用来为硬硬质材料做切割、材料做切割、凿孔等孔等．．２．应用２．应用金属零件、玻金属零件、玻璃和陶瓷制品璃和陶瓷制品的除垢是件麻的除垢是件麻烦事．如果在烦事．如果在放有这些物品放有这些物品的清洗液中通的清洗液中通入超声波，清入超声波，清洗液的剧烈振洗液的剧烈振动冲击物品上动冲击物品上的污垢，能够的污垢，能够很快清洗干净很快清洗干净超声洗牙用用超超声声波波消消毒毒灭灭菌菌也也是是有有效效的的．．例例如如用用超超声声波波来来给给牛牛奶奶消消毒毒，，效效果果良良好好，，而而且且能能避避免免煮煮沸沸法法对对营营养养成成分分的的破破坏坏．．超超声声波波消消毒毒炉炉对于咽喉炎、气管炎对于咽喉炎、气管炎等疾病，药力很难达等疾病，药力很难达到患病的部位。

利用到患病的部位利用加湿器的原理，把药加湿器的原理，把药液雾化，让病人吸入，液雾化，让病人吸入，能够增进疗效能够增进疗效 （（2 2）应用于医学）应用于医学超声波雾化器超声波雾化器利用超声波的巨大能量还利用超声波的巨大能量还可以把人体内的结石击碎可以把人体内的结石击碎超声波体外碎石机超声波体外碎石机 人体各个内脏人体各个内脏的表面对超声波的的表面对超声波的反射能力是不同的，反射能力是不同的，健康内脏和病变内健康内脏和病变内脏的反射能力也不脏的反射能力也不一样 平常说的平常说的““B B超超” (B(B型超声仪型超声仪) )就是根据内脏反射就是根据内脏反射的超声波进行造影，的超声波进行造影，帮助医生分析体内帮助医生分析体内的病变彩色彩色B型超声诊断仪（胃肠检查）型超声诊断仪（胃肠检查）B B 超超 检检 查查 胎胎 儿儿 健健 康康 情情 况况利用超声波作用于人体时利用超声波作用于人体时．机体细胞受到振荡和刺．机体细胞受到振荡和刺激，可起按摩作用，治疗激，可起按摩作用，治疗神经痛等疾患．神经痛等疾患．超声波按摩棒超声波按摩棒超声波按摩泡脚盘超声波按摩泡脚盘（（3 3）应用于工业）应用于工业用超声波检测建筑有无损害用超声波检测建筑有无损害. .用超声波来测量物体厚度用超声波来测量物体厚度. .超声波探伤，由于超声波的穿透超声波探伤，由于超声波的穿透能力很强，可以制成超声波探伤能力很强，可以制成超声波探伤仪，用来探查金属内部的缺陷．仪，用来探查金属内部的缺陷．超声波探伤仪超声波探伤仪 超声波在水中传播的超声波在水中传播的距离要比光波和无线电波距离要比光波和无线电波远得多。

远得多 水声测位仪既能发出水声测位仪既能发出短促的超声波脉冲．又能短促的超声波脉冲．又能接收被潜艇、鱼群或海底接收被潜艇、鱼群或海底反射回来的超声波，根据反射回来的超声波，根据反射波滞后的时间和波速，反射波滞后的时间和波速，就可以确定潜艇、鱼群的就可以确定潜艇、鱼群的位置或海水深度．位置或海水深度．水声测位仪水声测位仪（（4 4）应用于航海、渔业方面）应用于航海、渔业方面超声与农业超声与农业提高发芽率，缩短发芽时间 20002000年年8 8月月1212日，俄罗斯的日，俄罗斯的““库尔斯克库尔斯克””号核潜号核潜艇在巴伦支海遇难沉没艇在巴伦支海遇难沉没 探测专家用超声波可探测到潜艇的确切位置后，探测专家用超声波可探测到潜艇的确切位置后，在潜艇正上方海面向下发出超声波，从超声波发出直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至接收到潜艇的回波经历的时间为t t =0.146s=0.146s，，则潜艇则潜艇沉没的实际深度沉没的实际深度h h 约为多大？取整数值（超声波在海约为多大？取整数值（超声波在海水中的传播速度水中的传播速度v v=1450m=1450m／／s) s)次声波次声波(1)(1)特点特点: :频率低，频率低，次声波具有极强的穿透力次声波具有极强的穿透力 (3)(3)危害危害: :不仅可以穿透大气、海水、土壤，而且还能穿透坚固的不仅可以穿透大气、海水、土壤，而且还能穿透坚固的钢筋水泥构成的建筑物，甚至连坦克、军舰、潜艇和飞机都不在钢筋水泥构成的建筑物，甚至连坦克、军舰、潜艇和飞机都不在话下。

话下 次声穿透人体时，不仅能使人产生头晕、烦燥、耳鸣、恶心、次声穿透人体时，不仅能使人产生头晕、烦燥、耳鸣、恶心、心悸、视物模糊，吞咽困难、胃痛、肝功能失调、四肢麻木，而心悸、视物模糊，吞咽困难、胃痛、肝功能失调、四肢麻木，而且还可能破坏大脑神经系统，造成大脑组织的重大损伤且还可能破坏大脑神经系统，造成大脑组织的重大损伤, ,还可能导还可能导致死亡 （（2 2）次声波的产生：太阳磁暴、海峡咆哮、雷鸣电闪、气压突）次声波的产生：太阳磁暴、海峡咆哮、雷鸣电闪、气压突变；在工厂，机械的撞击、摩擦；军事上的原子弹、氢弹爆炸试变；在工厂，机械的撞击、摩擦；军事上的原子弹、氢弹爆炸试验等等，都可以产生次声波．验等等，都可以产生次声波． 核爆炸核爆炸导弹发射导弹发射次声次声火山火山地震地震风暴与海啸次声次声 19481948年初，一艘荷兰货船在通过马六甲海峡时，一场风暴过年初，一艘荷兰货船在通过马六甲海峡时，一场风暴过后，全船海员莫明其妙地死光；在匈牙利鲍拉得利山洞入口，后，全船海员莫明其妙地死光；在匈牙利鲍拉得利山洞入口， 3 3名旅游者齐刷刷地突然倒地，停止了呼吸名旅游者齐刷刷地突然倒地，停止了呼吸...... ...... 这艘货船在驶近该海峡时，恰遇上海上起了风暴．风暴与海这艘货船在驶近该海峡时，恰遇上海上起了风暴．风暴与海浪摩擦，产生了次声波．次声波使人的心脏及其它内脏剧烈抖动、浪摩擦，产生了次声波．次声波使人的心脏及其它内脏剧烈抖动、狂跳，以致血管破裂，最后促使死亡．狂跳，以致血管破裂，最后促使死亡． 在在2020世纪世纪3030年代，美国一位物理学家做过实验：他把一台次年代，美国一位物理学家做过实验：他把一台次声发生器带进剧场，开演后悄悄地打开，然后坐在自己的包厢内声发生器带进剧场，开演后悄悄地打开，然后坐在自己的包厢内观察动静，只见坐在次声器四周的观众产生一种惶恐不安和迷惑观察动静，只见坐在次声器四周的观众产生一种惶恐不安和迷惑不解的神情，并很快蔓延到整个剧场．不解的神情，并很快蔓延到整个剧场． 原原来来，，人人体体内内脏脏固固有有的的振振动动频频率率和和次次声声频频率率相相近近似似（（0.010.01～～2020赫赫）），，倘倘若若外外来来的的次次声声频频率率与与身身体体内内脏脏的的振振动动频频率率相相似似或或相相同同，，就就会会引引起起人人体体内内脏脏的的““共共振振””，，从从而而使使人人产产生生头头晕晕、、烦烦躁躁、、耳耳鸣鸣、、恶恶心心等等一系列症状。

等等一系列症状 特特别别是是当当人人的的腹腹腔腔、、胸胸腔腔等等固固有有的的振振动动频频率率与与外外来来次次声声频频率率一一致致时时，，更更易易引引起起人人体体内内脏脏的的共共振振，，使人体内脏受损而丧命使人体内脏受损而丧命超声波的频率远大于人内脏的固有频率，不会超声波的频率远大于人内脏的固有频率，不会“共振共振”超声波对人体是否也有这样的危害呢？超声波对人体是否也有这样的危害呢？？？为什么次声波能致人于死呢？为什么次声波能致人于死呢？(4)(4)次声波的应用次声波的应用A.A.建立次声波站，可以探知几千米外的核武器试验和导弹发射建立次声波站，可以探知几千米外的核武器试验和导弹发射. .B.B.由由地地震震引引起起的的巨巨大大海海浪浪的的传传播播速速度度和和台台风风中中心心的的移移动动速速度度都都小小于于次次声声波波的的波波速速，，所所以以接接收收次次声声波波能能预预报报破破坏坏性性很很大大的的海海啸啸、、台台风风. .C.C.次声炸弹这种炸弹爆炸，瞬息之间，在方圆十几公里的地面次声炸弹这种炸弹爆炸，瞬息之间，在方圆十几公里的地面上，所有的人都将被杀死，且无一能幸免．次声武器能够穿透上，所有的人都将被杀死，且无一能幸免．次声武器能够穿透1515厘米的混凝土和坦克钢板．人即使躲到防空洞或钻进坦克的厘米的混凝土和坦克钢板．人即使躲到防空洞或钻进坦克的““肚肚子子””里，也还是一样地难逃残废的厄运．次声炸弹和中子弹一样，里，也还是一样地难逃残废的厄运．次声炸弹和中子弹一样，只杀伤生物而无损于建筑物．但两者相比，次声弹的杀伤力远比只杀伤生物而无损于建筑物．但两者相比，次声弹的杀伤力远比中子弹强得多．中子弹强得多．次次声声波波和和超超声声波波次次声声波波超超声声波波频率低于频率低于20Hz的声波叫次声波的声波叫次声波.应用：可以探测核武器试验和导弹发射应用：可以探测核武器试验和导弹发射 预报破坏性很大的海啸、台风等预报破坏性很大的海啸、台风等频率高于频率高于20000Hz的声波叫超声波的声波叫超声波.应用：确定潜艇、鱼群的位置或海洋的深度应用：确定潜艇、鱼群的位置或海洋的深度 超声波探伤仪超声波探伤仪 超声加湿器超声加湿器 医学上的医学上的B超超 消毒杀菌等消毒杀菌等1 1．昆虫在飞行时抖动翅膀发出声音，苍蝇每．昆虫在飞行时抖动翅膀发出声音，苍蝇每10s10s翅膀翅膀振动振动35203520次，蜜蜂每次，蜜蜂每20s20s翅膀振动翅膀振动38003800次，蚊子每次，蚊子每5s5s翅膀振动翅膀振动32003200次，那么它们翅膀振动频率最大的是次，那么它们翅膀振动频率最大的是____________________________，音调最高的是，音调最高的是____________________________．．蚊子蚊子蚊子蚊子2. 2. 人看到蝙蝠在空中飞行，却很难听到蝙蝠发出的人看到蝙蝠在空中飞行，却很难听到蝙蝠发出的声音，其原因是：（　　）声音，其原因是：（　　）　　A A、蝙蝠不会发声；　、蝙蝠不会发声；　B B、蝙蝠发声响太小；、蝙蝠发声响太小；　　C C、发声的频率太高；、发声的频率太高；D D、发声的频率太低、发声的频率太低C。