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声波知识讲解:

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扫一扫!【北崎电气】压力传感器的压电原理及应用扫一扫!
浏览:142 发布日期:2019-09-17 09:09:06 【

一、 人听觉的频率范围与超声波、次声波
思考 声源产生的声音传到人耳时,如果响度足够大,是否一定能听得到?

    探究 让同学在离你较近处用力但缓慢的挥动手臂,你能听到他的手臂挥动时发出的声音吗?原来,人耳要能听到声音,不仅对声音的响度有要求,还对声音的频率有要求.人耳能听到的声音频率范围通常为20~20000Hz,称为可听声.频率高于20000Hz的声音叫做超声波,蝙蝠飞行利用了超声波;频率低于20Hz的声音叫做次声波,蝴蝶每秒振翅5~6次,产生的声音属于次声波。超声波和次声波超出人耳的听觉范围,都是人耳听不到的声音.
点拨  人类听不到超声波与次声波,但有些动物却能听到.不同动物听觉的频率范围差别较大,请你适当关注和了解.


二、超声波的特点及应用
思考 超声波主要具有哪些特点?超声波有什么应用?

     探究 与可听声相比,超声波主要具有方向性好、穿透能力强、易于获得较集中的声能等特点,可用于测距、测速、清洗、焊接、碎石、杀菌消毒、美容等方面,在医学、军事、工业、农业上以及生活中有很多的应用.具体的应用实例有:根据超声波方向性好、在水中传播距离远等特点制成的声呐、主要利用超声波能够成像的特点来工作的超声波诊断仪(B超)、利用超声波具有较集中的声能来工作的超声波清洗器、超声波焊接器和超声波加湿器等.
点拨 超声波的应用前景非常广阔,但它更加广泛的应用还需要我们进一步研究和开发,探索并应用超声波是新世纪非常热门的课题.


(声音的利用)
三、次声波的特点、危害及应用

思考 次声波具有哪些特点?次声波有什么危害与应用?
    探究 次声波的特点是来源广、传播远、能够绕过障碍物传得很远,而且几乎无孔不入.次声波会干扰人的神经系统正常功能,危害人体健康;较强的次声波还能使人耳聋、昏迷、精神失常甚至五脏破裂而死亡;强度更大的次声波还会对机器设备、建筑物等造成破坏.对于自然或人工产生的次声波,研究其特性和产生与传播的机制,可以预报地震、台风等自然灾害或为监测核爆炸提供依据;在生物或医学上,通过测定人和其他生物的某些器官发出的微弱次声的特性,可以了解人体或其他生物相应器官的活动情况,例如人们研制出的“次声波诊疗仪”可以检查人体器官工作是否正常;在军事上,利用次声的强穿透性还可以制造出能穿透坦克、装甲车或者建筑物的次声武器,直接伤害人员,而不损害机器或建筑物.
点拨 科学家对次声波研究仍然处于逐步深入的过程中,但可以确定,次声波潜在的应用价值非常巨大;另外,预防次声波的危害也是需要进一步研究的重要课题.


超声波及其应用
    人能够听到声音的频率范围从20Hz到20000Hz.低于20Hz的声音叫次声波,高于20000Hz的声音叫超声波.超声波具有许多奇异特性:空化效应——超声波能在水中产生气泡,气泡爆破时释放出高能量,产生强冲击力的微小水柱,它不断冲击物件的表面,使物件表面及缝隙中的污垢迅速剥落,从而达到净化物件表面的目的.传播特性——它的波长短,在均匀介质中能够定向直线传播,根据这一特性可以进行超声探伤、测厚、测距、医学诊断等.

(1)超声波的频率范围是             .
(2)超声波能够清洗物件是因为超声波具有        .
(3)宇航员在月球上不能利用超声波测量两座山之间的距离,是由于   .
(4)若声音在海水中的传播速度为1500m/s,利用回声定位原理从海面竖直向海底发射超声波,从发射声波到接受到回声所用时间为4s,那么该处海洋的深度为  m.
    解析 频率高于20000Hz的声音叫超声波,因此超声波的频率范围是高于20000Hz;声波具有能量,超声波也不例外,所以超声波可以用于清洗;声音的传播需要介质,真空不能传声,超声波也不能在真空中传播,因此超声波不能用于在月球上测量距离;测量海深时,超声波在海水中来回传播的距离是海深的两倍,所以超声波在海水中传播的距离s=vt=1500m/s×4s=6000m,海深h=s/2=6000m/2=3000m.

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