次聲波超聲波精品課件

1、次聲波超聲波第1頁，共31頁，2022年，5月20日，6點(diǎn)59分，星期四 在聲音的世界里,有一個(gè)常被我們忽略的空間，它充斥著我們的視野，卻逃避著我們的聽力，那里有低旋的蝙蝠、飛舞的蝴蝶第2頁，共31頁，2022年，5月20日，6點(diǎn)59分，星期四第3頁，共31頁，2022年，5月20日，6點(diǎn)59分，星期四人耳聽不見的聲音第4頁，共31頁，2022年，5月20日，6點(diǎn)59分，星期四頻率很低或頻率很高的聲音人耳能聽到嗎？第5頁，共31頁，2022年，5月20日，6點(diǎn)59分，星期四活動(dòng)：測(cè)一測(cè)你聽覺的頻率范圍可聞聲波：人耳能聽到的聲波，其頻率范圍大致在20Hz-20 000 Hz之間超聲波（Super

2、sonic Wave）：頻率高于20000Hz的聲波不能引起人類聽覺器官的感覺 次聲波（Infrasonic Wave）：頻率低于20Hz的聲波不能引起人類聽覺器官的感覺第6頁，共31頁，2022年，5月20日，6點(diǎn)59分，星期四生活物理社會(huì)：次聲波可聽聲超聲波1Hz 大象 20000Hz15Hz 狗 50000Hz20Hz 人類 20000Hz60Hz 貓 65000Hz150Hz 海豚 150000Hz1000Hz 蝙蝠 120000Hz某些生物的聽覺頻率范圍第7頁，共31頁，2022年，5月20日，6點(diǎn)59分，星期四第8頁，共31頁，2022年，5月20日，6點(diǎn)59分，星期四超聲波的特點(diǎn)

3、方 向 性 好穿 透 能 力 強(qiáng)易于獲得較集中的聲能第9頁，共31頁，2022年，5月20日，6點(diǎn)59分，星期四第10頁，共31頁，2022年，5月20日，6點(diǎn)59分，星期四1.聲吶：利用超聲波定向性好、在水中傳播距離遠(yuǎn)等特點(diǎn)制成聲吶裝置。利用聲吶發(fā)出的超聲波碰到水下物體反射形成的回聲可以發(fā)現(xiàn)潛艇、魚群等水下目標(biāo)并測(cè)出它們的位置，還可以測(cè)繪海底形狀第11頁，共31頁，2022年，5月20日，6點(diǎn)59分，星期四利用B型超聲波(B超),可以觀察母體內(nèi)的胎兒、也可以觀測(cè)體內(nèi)器官，幫助醫(yī)生進(jìn)行診斷。2.B 超：第12頁，共31頁，2022年，5月20日，6點(diǎn)59分，星期四3.超聲波探傷第13頁，共31

4、頁，2022年，5月20日，6點(diǎn)59分，星期四4.超聲波焊接： 超聲波還能使塑料膜之間摩擦生熱，從而黏 合在一起。商店里常見的超聲波焊接器，就是依據(jù)著一原理對(duì)塑料袋進(jìn)行封口的。第14頁，共31頁，2022年，5月20日，6點(diǎn)59分，星期四5.超聲波測(cè)速： 超聲波速度測(cè)定器利用超聲波的多普勒效應(yīng)，能很快的測(cè)出運(yùn)動(dòng)中的網(wǎng)球的速度6.超聲波清洗： 超聲波能使清洗液產(chǎn)生劇烈振動(dòng)，有去污作用，人們據(jù)此制成了超聲波清洗器第15頁，共31頁，2022年，5月20日，6點(diǎn)59分，星期四超聲波的更多應(yīng)用：超聲波測(cè)距、超聲波洗衣機(jī)、超聲波驅(qū)蚊、超聲波捕魚、隱性轟炸機(jī)、犬笛、超聲波洗牙、超聲波碎石治療結(jié)石、金屬?gòu)?qiáng)度

5、探測(cè)器、混凝土裂縫探測(cè)器應(yīng)用：聲吶、B超、超聲波測(cè)速儀、超聲波清洗器、超聲波焊接器第16頁，共31頁，2022年，5月20日，6點(diǎn)59分，星期四信息庫(kù)（1）聲吶：1912年4月，號(hào)稱“堅(jiān)固無比，永不沉沒”的“泰坦尼克號(hào)”竟然在首次航行中毀于冰山一角，震驚世界。海難促使人們思考：如何提前知道冰山和礁石的位置，防止海難呢？?jī)赡旰螅▏?guó)科學(xué)家朗之萬根據(jù)超聲波定向性好的優(yōu)點(diǎn)發(fā)明了聲吶（sonar)?；驹硎牵憾ㄏ虬l(fā)出超聲波，超聲波碰到水下物體形成回聲，根據(jù)回聲聲波的時(shí)間可以測(cè)算出物體的位置。聲吶并不是人類的“專利”，蝙蝠、海豚、鯨都有各自的聲吶。它們依靠聲吶捕食、行動(dòng)甚至表達(dá)感情。第17頁，共31頁

6、，2022年，5月20日，6點(diǎn)59分，星期四回聲：聲波在傳播過程中遇到障礙物反射回來而形成的，對(duì)著山崖、高墻喊話，聲波會(huì)被障礙物反射回來，被耳朵聽到了，就是回聲。并不是所有回聲我們都聽得見，只有障礙物離得較遠(yuǎn)，發(fā)出的聲音經(jīng)過較長(zhǎng)時(shí)間（大于0.1s）再回到耳畔，我們才能把回聲與原聲區(qū)分開。當(dāng)障礙物離得太進(jìn)時(shí)，聲波很快反射回來，回聲與原聲混在一起，形成混響。混響使原聲加強(qiáng)，在室內(nèi)講話比曠野里聽起來響亮?；祉憰r(shí)間過短，聲音含混不清；混響時(shí)間過長(zhǎng)，聲音干澀不動(dòng)聽.信息庫(kù)（2）第18頁，共31頁，2022年，5月20日，6點(diǎn)59分，星期四信息庫(kù)（3）不知同學(xué)們是否注意過這樣的現(xiàn)象，當(dāng)一輛汽車響著喇叭從你

7、身邊疾駛而過時(shí)，喇叭的音調(diào)會(huì)由高變低，好像汽車駛來的時(shí)候唱著音符“i”，離開的時(shí)候就唱音符“7”了1842年，奧地利物理學(xué)家多普勒帶著女兒在鐵道旁散步時(shí)就注意到了類似的現(xiàn)象，他經(jīng)過認(rèn)真的研究，發(fā)現(xiàn)波源和觀察者互相靠近或者互相遠(yuǎn)離時(shí)，觀察到的波的頻率都會(huì)發(fā)生變化，并且做出了解釋人們把這種現(xiàn)象叫做多普勒效應(yīng) 第19頁，共31頁，2022年，5月20日，6點(diǎn)59分，星期四信息庫(kù)（3）對(duì)于聲波和其他波動(dòng)，情況相似：當(dāng)波源和觀察者相向運(yùn)動(dòng)時(shí)，1S內(nèi)通過觀察者的波的數(shù)目增加，觀察到的頻率增加；反之，當(dāng)波源和觀察者互相遠(yuǎn)離時(shí)，觀察到的頻率變小 超聲波碰到迎面而來的物體，返回時(shí)頻率會(huì)增加，通過測(cè)量這種變化可以

8、推算物體速度，這就是超聲波測(cè)速儀的原理。為了了解多普勒效應(yīng)，可以做這樣一個(gè)模擬實(shí)驗(yàn)讓一隊(duì)人沿街行走，觀察者站在街旁不動(dòng)，每秒有9個(gè)人從他身邊通過。如果觀察者逆著隊(duì)伍行走，每秒和觀察者相遇的人數(shù)增加，也就是頻率增加；反之，如果觀察者順著隊(duì)伍行走，頻率降低。 交警利用紅外多普勒測(cè)速第20頁，共31頁，2022年，5月20日，6點(diǎn)59分，星期四第21頁，共31頁，2022年，5月20日，6點(diǎn)59分，星期四1932年8月一艘“伊塔爾里號(hào)”探險(xiǎn)船正開往北極。有一位氣象學(xué)家記錄航行中的天氣情況，放飛探空氣球時(shí)無意中把臉貼近了氣球，沒想到氣球發(fā)出了令人難以忍受的強(qiáng)烈震蕩，刺痛了他的耳朵。那天晚上，探險(xiǎn)船遭遇

9、了幾乎船毀人亡的風(fēng)暴。一艘國(guó)際商船在“火地島”，發(fā)現(xiàn)了多年前神秘失蹤的“馬可波羅”號(hào)帆船，而船上的一切設(shè)備及物品確完好無損,船員卻全部亡了！大象具有的一些非凡本領(lǐng)常令人稱奇：在安哥拉下一場(chǎng)暴雨，會(huì)吸引150公里外納米比亞的大象前來飲水！一些奇特的現(xiàn)象為什么?第22頁，共31頁，2022年，5月20日，6點(diǎn)59分，星期四核爆炸導(dǎo)彈發(fā)射次聲第23頁，共31頁，2022年，5月20日，6點(diǎn)59分，星期四火山地震風(fēng)暴與海嘯次聲第24頁，共31頁，2022年，5月20日，6點(diǎn)59分，星期四次聲波 特征：能量衰減小，能量很難被介質(zhì)吸收，傳播距離很遠(yuǎn)（主要沿地面?zhèn)鞑ィ┐┩噶Ρ容^強(qiáng)，沒有障礙物能阻擋它，總是向

10、四面八方傳播第25頁，共31頁，2022年，5月20日，6點(diǎn)59分，星期四超聲波危害能量高的次聲破壞力大：使機(jī)器設(shè)備破裂、飛機(jī)解體、建筑物遭到破壞。強(qiáng)次聲：破壞人體平衡器官、會(huì)產(chǎn)生惡心、眩暈、旋轉(zhuǎn)感等癥狀，嚴(yán)重的會(huì)造成內(nèi)臟出血破裂，危及生命。第26頁，共31頁，2022年，5月20日，6點(diǎn)59分，星期四1932年8月一艘“伊塔爾里號(hào)”探險(xiǎn)船正開往北極。有一位氣象學(xué)家記錄航行中的天氣情況，放飛探空氣球時(shí)無意中把臉貼近了氣球，沒想到氣球發(fā)出了令人難以忍受的強(qiáng)烈震蕩，刺痛了他的耳朵。那天晚上，探險(xiǎn)船遭遇了幾乎船毀人亡的風(fēng)暴。一艘國(guó)際商船在“火地島”，發(fā)現(xiàn)了多年前神秘失蹤的“馬可波羅”號(hào)帆船，而船上的

11、一切設(shè)備及物品確完好無損,船員卻全部亡了！大象具有的一些非凡本領(lǐng)常令人稱奇：在安哥拉下一場(chǎng)暴雨，會(huì)吸引150公里外納米比亞的大象前來飲水！次聲波 現(xiàn)象：事實(shí)上，一個(gè)象群采取某種行動(dòng)后，50公里外的其他象群也會(huì)有一致的行動(dòng)。美國(guó)科學(xué)家發(fā)現(xiàn)：大象很可能是通過地面震動(dòng)的次聲波來傳遞信息的。次聲波可以傳播的很遠(yuǎn)，很容易繞過障礙物。大象可以“聽到”次聲波，這種方式有點(diǎn)像打“長(zhǎng)途電話”。風(fēng)暴產(chǎn)生的次聲波和大象發(fā)出的次聲波都可以讓大象覺察得到。2002年一月，科學(xué)家經(jīng)過研究認(rèn)為：“馬可波羅”船員的死亡之謎很可能是由于風(fēng)暴所產(chǎn)生的次聲波。許多科學(xué)家據(jù)此還推斷著名的“百慕大三角”可能是地球磁場(chǎng)紊亂產(chǎn)生的次聲造成

12、的海輪失事！前蘇聯(lián)科學(xué)院院士舒來依金根據(jù)這個(gè)事件，深入研究后發(fā)現(xiàn)：1.氣球都會(huì)發(fā)生震蕩；2.如果不是氣球,人本身不會(huì)直接感受到震蕩的存在;3.每次震蕩后都會(huì)有風(fēng)暴到來。這種震蕩就是我們今天所說的次聲波。第27頁，共31頁，2022年，5月20日，6點(diǎn)59分，星期四次聲波 研究海嘯是由海底地震引起的突發(fā)性災(zāi)害性天氣。2004年12月26日印度洋海嘯造成周邊國(guó)家30萬人傷亡。災(zāi)后發(fā)現(xiàn)在海水淹沒區(qū)一公里以外的地方有許多人被壓在倒塌的房屋內(nèi)，救災(zāi)行動(dòng)也因?yàn)樵S多遇害者五臟破裂，肢體不全而進(jìn)展緩慢。當(dāng)?shù)厝苏J(rèn)為這些現(xiàn)象是由于“海怪”上岸造成的。法國(guó)費(fèi)加羅報(bào)讀完材料，嘗試回答下列問題：你認(rèn)為是“海怪”上岸造成

13、的嗎？如果不是你認(rèn)為最合理的解釋是什么？地震、海嘯是無法預(yù)報(bào)的，面對(duì)災(zāi)害我們只能束手待斃嗎？肩負(fù)未來的同學(xué)們我們能夠做些什么呢？第28頁，共31頁，2022年，5月20日，6點(diǎn)59分，星期四水母是能聽到臺(tái)風(fēng)與海浪之間產(chǎn)生的次聲波的海洋生物之一。頻率為813赫的次聲波，沖擊著水母“耳”（細(xì)柄上的小球）中的很小的聽石；聽石刺激“球”壁內(nèi)的神經(jīng)感受器。這樣，水母便隱約可聽到即將來臨的臺(tái)風(fēng)怒吼聲，于是水母紛紛離開岸邊，游向大海，以免被狂風(fēng)巨浪砸碎。 第29頁，共31頁，2022年，5月20日，6點(diǎn)59分，星期四次聲波應(yīng)用1.預(yù)測(cè)自然災(zāi)害性事件。許多災(zāi)害性的自然現(xiàn)象，如火山爆發(fā)、龍卷風(fēng)、雷暴、臺(tái)風(fēng)等，在發(fā)生之前可能會(huì)輻射出次聲波，人們就有可能利用這些前兆現(xiàn)象來預(yù)測(cè)和預(yù)報(bào)這些災(zāi)害性自然事件的發(fā)生。 2.通過研究自然現(xiàn)象所產(chǎn)生的次聲波的特性和產(chǎn)生的機(jī)理，更深入地研究和認(rèn)識(shí)這些自然現(xiàn)象的特征與規(guī)律。例如，利用極光所產(chǎn)生的次聲波，可以研究極光活動(dòng)的規(guī)律。3.在軍事上利用次聲波制做武器第30頁，共31頁，2022年，5月20日，6點(diǎn)59分，星期四小結(jié) 練習(xí) （1）聲音頻率的聲波叫超聲