第三节第三节 超声与次声超声与次声自习课文，回答问题自习课文，回答问题1 1、声波的频率范围是多少？、声波的频率范围是多少？1010-4-410101212HzHz2 2、正常人耳朵听到声音的频率范围是多少？、正常人耳朵听到声音的频率范围是多少？20 20 20000Hz20000Hz3 3、狗能听到的声音最高频率是多少？、狗能听到的声音最高频率是多少？50000Hz50000Hz4 4、什么是超声？、什么是超声？频率高于频率高于20000Hz20000Hz的声音称为超声的声音称为超声5 5、什么是次声？、什么是次声？频率低于频率低于20Hz20Hz的声音称为次声的声音称为次声6 6、你知道超声都有哪些应用？、你知道超声都有哪些应用？碎石、碎石、B B超、声纳定位、超声导航超、声纳定位、超声导航7 7、你知道次声有哪些危害吗？、你知道次声有哪些危害吗？对机械、建筑物、人体有伤害对机械、建筑物、人体有伤害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20202000020000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觉次秒，所以能发觉苍蝇的飞行而不能发觉蝴蝶的飞行蝴蝶的飞行苍蝇飞行的每秒振翅苍蝇飞行的每秒振翅147147200200次，蝴蝶飞行时每秒振次，蝴蝶飞行时每秒振翅翅5 56 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？超声的超声的应用应用超声的导航能力超声的导航能力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，至于次的声音，至于老鼠、蝙蝠、鲸鱼和海豚，可以发射和接收音频每老鼠、蝙蝠、鲸鱼和海豚，可以发射和接收音频每秒钟超过秒钟超过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。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、凿孔等孔等应用应用金属零件、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。声呐声呐 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。 声纳测位仪既能发出声纳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声纳测位仪声纳测位仪应用于航海、渔业方面应用于航海、渔业方面超声的穿透能力超声的穿透能力超声波诊断仪超声波诊断仪(B超超)检查、治疗疾病对于咽喉炎、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。 应用于医学应用于医学超声波雾化器超声波雾化器超声的穿透能力超声的穿透能力探测金属内部缺陷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的超声的“破碎破碎”能力能力对器械和食物消毒超声的超声的“破碎破碎”能力能力使油和水混合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 人体各个人体各个内脏的表面对超声内脏的表面对超声波的反射能力是不波的反射能力是不同的，健康内脏和同的，健康内脏和病变内脏的反射能病变内脏的反射能力也不一样。力也不一样。 平常说的平常说的“B“B超超” (B” (B型超声型超声仪仪) )就是根据内脏就是根据内脏反射的超声波进行反射的超声波进行造影，帮助医生分造影，帮助医生分析体内的病变。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超声与农业超声与农业提高发芽率，缩短发芽时间次声的次声的危害危害除了超声波，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。次声波次声波(1)(1)特点特点: :频率低，次声波具有极强的穿透力频率低，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, ,还可能还可能导致死亡。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，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， 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、狂跳，以致血管破裂，最后促使死亡动、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不解的神情，并很快蔓延到整个剧场迷惑不解的神情，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（0.010.012020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、恶心等等一系列症状。恶心等等一系列症状。 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，使人体内脏受损而丧命。振，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？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本节课你学到了什么？课堂小结课堂小结1、人耳听到声音的频率范围：、人耳听到声音的频率范围：20 20000Hz2、超声与次声、超声与次声 频率高于频率高于20000Hz的声音称为超声的声音称为超声; 频率低于频率低于20Hz的声音称为次声的声音称为次声.3、超声的超声的应用应用： 碎石、碎石、B超、声纳定位、超声导航等超、声纳定位、超声导航等.4、次声的次声的危害危害： 对机械、建筑物、人体有伤害对机械、建筑物、人体有伤害.1.人无法听到飞翔的蝙蝠发出声音的原因是（）A蝙蝠没有发出声音B蝙蝠发出声音的频率太高C蝙蝠发出声音的频率太低D蝙蝠发出声音的响度太小2.昆虫飞行时翅膀要振动，甲昆虫飞行时翅膀每秒振动200次，乙昆虫飞行时翅膀每秒振动40次，一位听力正常的人能听到飞行时发出声音的昆虫是（）甲昆虫乙昆虫都能听到都听不到3.超声波雷达也叫声呐，可以用来探测海洋深度，探测时是如何工作的?4.同样在你身边飞过的苍蝇和蝴蝶，为什么凭听觉你只能发现苍蝇而不能发现蝴蝶?频率、响度只影响声音的高低、大小，人无法听到声音是因为频率超过了频率、响度只影响声音的高低、大小，人无法听到声音是因为频率超过了人的听觉范围，人的听觉范围，答案为答案为此题考查人的听觉范围，甲、乙频率都在人的听觉范围内，此题考查人的听觉范围，甲、乙频率都在人的听觉范围内，所以都听得到，所以都听得到，解答：需要先知道超声波在水中的传播速度，用解答：需要先知道超声波在水中的传播速度，用v表示，需要测出从海面上表示，需要测出从海面上发声到海底及返回的时间发声到海底及返回的时间t，便可知道海面到海底的深度。如：超声波在海水，便可知道海面到海底的深度。如：超声波在海水中的传播速度为中的传播速度为1500m/s，从海面发出超声到接受到回声的时间为，从海面发出超声到接受到回声的时间为4s，海深，海深则为则为S=1/2vt=1/21500m/s4s=3000m5 5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6. 6. 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