福建省沙縣第六中學(xué)八年級(jí)物理全冊(cè) 第三章 第三節(jié) 超聲與次聲課件 （新版）滬科版.pptVIP

第三章聲的世界 第三節(jié)超聲與次聲 測(cè)一測(cè)你聽覺(jué)的頻率范圍 復(fù)習(xí) 前面我們學(xué)習(xí)了聲音的三個(gè)特征 它們分別與哪些因素有關(guān)呢 聲音的響度與聲源振動(dòng)的幅度有關(guān) 還與距離聲源的遠(yuǎn)近有關(guān) 音調(diào)的高低與聲源振動(dòng)的頻率有關(guān) 音色與發(fā)聲體的材料和結(jié)構(gòu)有關(guān) 是不是所有的聲音人耳都能聽見(jiàn)呢 比較測(cè)量到的同學(xué)們的聽覺(jué)范圍 人一般只能聽到多少赫茲的聲音呢 程序1 程序2 一 次聲波和超聲波 1 可聞聲波 人耳能聽到的聲波 其頻率范圍大致在20hz 20000hz之間 2 超聲波 頻率高于20000hz的聲波 不能引起人類聽覺(jué)器官的感覺(jué) 3 次聲波 又稱亞聲波 頻率低于20hz的聲波 不能引起人類聽覺(jué)器官的感覺(jué) 大多數(shù)人能聽到的聲音的頻率范圍大約是20 20000次 秒 蒼蠅飛行時(shí)的每秒振翅次數(shù)在聽覺(jué)范圍內(nèi) 而蝴蝶的每秒振翅次數(shù)小于最低限20次 秒 所以能發(fā)覺(jué)蒼蠅的飛行而不能發(fā)覺(jué)蝴蝶的飛行 蒼蠅飛行的每秒振翅147 200次 蝴蝶飛行時(shí)每秒振翅5 6次 為什么你憑聽覺(jué)能發(fā)覺(jué)飛行中的蒼蠅 卻不能憑聽覺(jué)發(fā)覺(jué)飛行中的蝴蝶 一些動(dòng)物的聽覺(jué)大大優(yōu)于人類的聽覺(jué) 如貓 狗和狐貍卻能聽到音頻每秒鐘高于60000次的聲音 至于老鼠 蝙蝠 鯨魚和海豚 可以發(fā)射和接收音頻每秒鐘超過(guò)100000次的超聲波 你知道蝙蝠是怎樣判斷目標(biāo)的位置的嗎 蝙蝠是通過(guò)發(fā)出超聲波 然后接收回聲來(lái)導(dǎo)航的 除了超聲波 動(dòng)物們還能聽到音頻每秒鐘只有10次或不到10次的次聲波 次聲波不僅我們的耳朵聽不出來(lái) 就是地震儀器也極少可能把它測(cè)定出來(lái) 因此 它們能遙感得出數(shù)百公里之外雷電和洋底海嘯時(shí)發(fā)出的次聲波 在我國(guó)北方干燥的冬季 如果把超聲波通入水罐中 劇烈的振動(dòng)會(huì)使罐中的水破碎成許多小霧滴 再用小風(fēng)扇把霧滴吹入室內(nèi) 就可以增加室內(nèi)空氣的濕度 這就是超聲波加濕器的原理 二 超聲波 1 應(yīng)用于生活 超聲波加濕器 1 特點(diǎn) 由于它的頻率高 因此具有以下特點(diǎn) a 方向性好 幾乎沿直線傳播 b 穿透能力強(qiáng) c 在媒質(zhì)中傳播時(shí)能產(chǎn)生巨大的作用力 可以用來(lái)為硬質(zhì)材料做切割 鑿孔等 應(yīng)用 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(dòng)沖擊物品上的污垢 能夠很快清洗干凈 用超聲波消毒滅菌也是有效的 例如用超聲波來(lái)給牛奶消毒 效果良好 而且能避免煮沸法對(duì)營(yíng)養(yǎng)成分的破壞 超聲波消毒爐 對(duì)于咽喉炎 氣管炎等疾病 藥力很難達(dá)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(jìn)療效 2 應(yīng)用于醫(yī)學(xué) 超聲波霧化器 利用超聲波的巨大能量還可以把人體內(nèi)的結(jié)石擊碎 超聲波體外碎石機(jī) 人體各個(gè)內(nèi)臟的表面對(duì)超聲波的反射能力是不同的 健康內(nèi)臟和病變內(nèi)臟的反射能力也不一樣 平常說(shuō)的 b超 b型超聲儀 就是根據(jù)內(nèi)臟反射的超聲波進(jìn)行造影 幫助醫(yī)生分析體內(nèi)的病變 彩色b型超聲診斷儀 胃腸檢查 b超檢查胎兒健康情況 利用超聲波作用于人體時(shí) 機(jī)體細(xì)胞受到振蕩和刺激 可起按摩作用 治療神經(jīng)痛等疾患 超聲波按摩棒 超聲波按摩泡腳盤 3 應(yīng)用于工業(yè)用超聲波檢測(cè)建筑有無(wú)損害 用超聲波來(lái)測(cè)量物體厚度 超聲波探傷 由于超聲波的穿透能力很強(qiáng) 可以制成超聲波探傷儀 用來(lái)探查金屬內(nèi)部的缺陷 超聲波探傷儀 超聲波在水中傳播的距離要比光波和無(wú)線電波遠(yuǎn)得多 水聲測(cè)位儀既能發(fā)出短促的超聲波脈沖 又能接收被潛艇 魚群或海底反射回來(lái)的超聲波 根據(jù)反射波滯后的時(shí)間和波速 就可以確定潛艇 魚群的位置或海水深度 水聲測(cè)位儀 4 應(yīng)用于航海 漁業(yè)方面 2000年8月12日 俄羅斯的 庫(kù)爾斯克 號(hào)核潛艇在巴倫支海遇難沉沒(méi) 探測(cè)專家用超聲波可探測(cè)到潛艇的確切位置后 在潛艇正上方海面向下發(fā)出超聲波 從超聲波發(fā)出直至接收到潛艇的回波經(jīng)歷的時(shí)間為t 0 146s 則潛艇沉沒(méi)的實(shí)際深度h約為多大 取整數(shù)值 超聲波在海水中的傳播速度v 1450m s 三 次聲波 1 特點(diǎn) 頻率低 次聲波具有極強(qiáng)的穿透力 3 危害 不僅可以穿透大氣 海水 土壤 而且還能穿透堅(jiān)固的鋼筋水泥構(gòu)成的建筑物 甚至連坦克 軍艦 潛艇和飛機(jī)都不在話下 次聲穿透人體時(shí) 不僅能使人產(chǎn)生頭暈 煩燥 耳鳴 惡心 心悸 視物模糊 吞咽困難 胃痛 肝功能失調(diào) 四肢麻木 而且還可能破壞大腦神經(jīng)系統(tǒng) 造成大腦組織的重大損傷 還可能導(dǎo)致死亡 2 次聲波的產(chǎn)生 太陽(yáng)磁暴 海峽咆哮 雷鳴電閃 氣壓突變 在工廠 機(jī)械的撞擊 摩擦 軍事上的原子彈 氫彈爆炸試驗(yàn)等等 都可以產(chǎn)生次聲波 1948年初 一艘荷蘭貨船在通過(guò)馬六甲海峽時(shí) 一場(chǎng)風(fēng)暴過(guò)后 全船海員莫明其妙地死光 在匈牙利鮑拉得利山洞入口 3名旅游者齊刷刷地突然倒地 停止了呼吸 這艘貨船在駛近該海峽時(shí) 恰遇上海上起了風(fēng)暴 風(fēng)暴與海浪摩擦 產(chǎn)生了次聲波 次聲波使人的心臟及其它內(nèi)臟劇烈抖動(dòng) 狂跳 以致血管破裂 最后促使死亡 why 在20世紀(jì)30年代 美國(guó)一位物理學(xué)家做過(guò)實(shí)驗(yàn) 他把一臺(tái)次聲發(fā)生器帶進(jìn)劇場(chǎng) 開演后悄悄地打開 然后坐在自己的包廂內(nèi)觀察動(dòng)靜 只見(jiàn)坐在次聲器四周的觀眾產(chǎn)生一種惶恐不安和迷惑不解的神情 并很快蔓延到整個(gè)劇場(chǎng) 原來(lái) 人體內(nèi)臟固有的振動(dòng)頻率和次聲頻率相近似 0 01 20赫 倘若外來(lái)的次聲頻率與身體內(nèi)臟的振動(dòng)頻率相似或相同 就會(huì)引起人體內(nèi)臟的 共振 從而使人產(chǎn)生頭暈 煩躁 耳鳴 惡心等等一系列癥狀 特別是當(dāng)人的腹腔 胸腔等固有的振動(dòng)頻率與外來(lái)次聲頻率一致時(shí) 更易引起人體內(nèi)臟的共振 使人體內(nèi)臟受損而喪命 超聲波的頻率遠(yuǎn)大于人內(nèi)臟的固有頻率 不會(huì) 共振 為什么次聲波能致人于死呢 4 次聲波的應(yīng)用 a 建立次聲波站 可以探知幾千米外的核武器試驗(yàn)和導(dǎo)彈發(fā)射 b 由地震引起的巨大海浪的傳播速度和臺(tái)風(fēng)中心的移動(dòng)速度都小于次聲波的波速 所以接收次聲波能預(yù)報(bào)破壞性很大的海嘯 臺(tái)風(fēng) c 國(guó)際海難救助組織就在一些遠(yuǎn)離大陸的島上建立起 次聲定位站 監(jiān)測(cè)著海潮的洋面 一旦船只或飛機(jī)失事附海 可以迅速測(cè)定方位 進(jìn)行救助 d 次聲炸彈 這種炸彈爆炸 瞬息之間 在方圓十幾公里的地面上 所有的人都將被殺死 且無(wú)一能幸免 次聲武器能夠穿透15厘米的混凝土和坦克鋼板 人即使躲到防空洞或鉆進(jìn)坦克的 肚子 里 也還是一樣地難逃殘廢的厄運(yùn) 次聲炸彈和中子彈一樣 只殺傷生物而無(wú)損于建筑物 但兩者相比 次聲彈的殺傷力遠(yuǎn)比中子彈強(qiáng)得多 次聲波和超聲波 次聲波 超聲波 頻率低于20hz的聲波叫次聲波 應(yīng)用 可以探測(cè)核武器試驗(yàn)和導(dǎo)彈發(fā)射預(yù)報(bào)破壞性很大的海嘯 臺(tái)風(fēng)等頻率高于20000hz的聲波叫超聲波 應(yīng)用 確定潛艇 魚群的位置或海洋的深度超聲波探傷儀超聲加濕器醫(yī)學(xué)上的b超消毒殺菌等 1 一切正在發(fā)聲的物體都在 通常稱為 由聲源發(fā)出的聲音是通過(guò) 傳播到人耳的 聲音在 中是不能傳播的 2 吹笛子發(fā)出的聲音是 振動(dòng)引起的 填 人嘴 笛子桿 笛中的空氣 分析 人吹笛子時(shí) 吹出的氣流進(jìn)入笛腔使腔中的空氣振動(dòng) 再通過(guò)手指堵笛孔來(lái)改變笛腔長(zhǎng)度 從而發(fā)出各種聲音 本章復(fù)習(xí)題 聲源 振動(dòng) 介質(zhì) 真空 3 聞其聲而不見(jiàn)其人 時(shí) 你往往根據(jù)說(shuō)話聲就可以判斷出誰(shuí)在講話 這是因?yàn)椴煌寺曇艟哂胁煌?a 振幅b 頻率c 響度d 音色 4 拿一張硬紙片讓它快些從一木梳上劃過(guò) 再讓它從同一木梳上慢一點(diǎn)劃過(guò) 則兩次所發(fā)出的聲音 a 響度不同b 音調(diào)不同c 音色不同d 前三者都不同 d b 6 男低音獨(dú)唱時(shí)由女高音輕聲伴唱 則下列對(duì)兩人聲音描述正確的是 a 男生音調(diào)低 響度小 女生音調(diào)高 響度大b 男生音調(diào)高 響度大 女生音調(diào)低 響度小c 男生音調(diào)高 響度小 女生音調(diào)低 響度大d 男生音調(diào)低 響度大 女生音調(diào)高 響度小 d 5 電子樂(lè)器可以模仿各種樂(lè)器發(fā)出的聲音 要模仿得逼真 其關(guān)鍵要求電子樂(lè)器所發(fā)聲音與所要模仿樂(lè)器發(fā)聲的哪一項(xiàng)特征盡可能的一致 a 音調(diào)b 頻率c 響度d 音色 7 昆蟲在飛行時(shí)抖動(dòng)翅膀發(fā)出聲音 蒼蠅每10s翅膀振動(dòng)3520次 蜜蜂每20s翅膀振動(dòng)3800次 蚊子每5s翅膀振動(dòng)3200次 那么它們翅膀振動(dòng)頻率最大的是 音調(diào)最高的是 蚊子 蚊子 8 人看到蝙蝠在空中飛行 卻很難聽到蝙蝠發(fā)出的聲音 其原因是 a 蝙蝠不會(huì)發(fā)聲 b 蝙蝠發(fā)聲響太小 c 發(fā)聲的頻率太高 d 發(fā)聲的頻率太低 c 9 為了保持安靜的工作和休息環(huán)境 周圍的聲響大致不應(yīng)超過(guò) b a 20分貝b 50分貝c 70分貝d 90分貝 10