声与现代科技精.ppt

声与现代科技第1页，本讲稿共34页维夏中夏中学学第2页，本讲稿共34页教学目标：教学目标：1.知识与技能：知识与技能：知道什么是回声定位，声吶的知道什么是回声定位，声吶的发明原理；了解超声波、次声波有关知识的应发明原理；了解超声波、次声波有关知识的应用；知道声可以传递能量和信息。用；知道声可以传递能量和信息。2.过程与方法：过程与方法：通过阅读文字、图片、观通过阅读文字、图片、观看录像资料，获得有关声的应用知识。看录像资料，获得有关声的应用知识。3.情感态度价值观：情感态度价值观：通过学习，了解声在现通过学习，了解声在现代技术中的应用，进一步增加对科学的热代技术中的应用，进一步增加对科学的热爱。爱。第3页，本讲稿共34页天坛回音壁天坛回音壁一、奇妙的声现象一、奇妙的声现象第4页，本讲稿共34页合作讨论一：1.什么是回声？2.回声有什么用途？第5页，本讲稿共34页回声回声：声波遇到障碍物反射回来再声波遇到障碍物反射回来再度被听到的声音叫回声。度被听到的声音叫回声。思考：思考：1.回声与原声什么情况下才能区分开？回声与原声什么情况下才能区分开？距离要求是多少？距离要求是多少？（原声与回声区分开时间间隔至少在（原声与回声区分开时间间隔至少在0.1s以上）以上）2.回声与原声相比音调、音色、响度一样回声与原声相比音调、音色、响度一样 吗吗？第6页，本讲稿共34页用途：用途：1.回声可以加强原声回声可以加强原声 2.回声测距离回声测距离 3.回声定位回声定位学生活动：学生活动：还能列举出相应的还能列举出相应的应用实例吗？应用实例吗？第7页，本讲稿共34页如图：一小如图：一小孩对着对面孩对着对面大山大喊，大山大喊，经经0.2s后听后听到自己的回到自己的回声，问大山声，问大山与小孩之间与小孩之间的距离是多的距离是多少？少？第8页，本讲稿共34页自学讨论：自学讨论：1.什么是声的共鸣现象？2.共鸣现象的产生条件是什么？声的共鸣声的共鸣第9页，本讲稿共34页请同学们思考讨论下面两个问题：请同学们思考讨论下面两个问题：发出声音的物体一定在振动发出声音的物体一定在振动(2)(2)物体振动发出的声人一定能听物体振动发出的声人一定能听到（举例说明）到（举例说明）第10页，本讲稿共34页 1.1.海豚能够发出超声波，人类模仿海豚发出的海豚能够发出超声波，人类模仿海豚发出的“海豚音海豚音”是超声波吗？为什么？是超声波吗？为什么？2.2.超声波有哪些特点？利用这些特点有哪些应超声波有哪些特点？利用这些特点有哪些应用呢？（举例说明）用呢？（举例说明）合作讨论二：第11页，本讲稿共34页 1.1.特点特点（1 1）能成像能成像（2 2）方向性好方向性好（3 3）穿透能力强穿透能力强（4 4）易于获得较集中的声能易于获得较集中的声能第12页，本讲稿共34页 2.2.应用应用（1 1）声呐声呐（2 2）B B型超声波诊断仪（型超声波诊断仪（B B超）超）（3）超声波金属探伤仪超声波金属探伤仪（4 4）超声波清洗器）超声波清洗器（5 5）超声波焊接器）超声波焊接器（6 6）超声波体外碎石）超声波体外碎石第13页，本讲稿共34页回声定位回声定位:超声波碰到障碍物会反射回超声波碰到障碍物会反射回来来,根据回声到来的方位和时间根据回声到来的方位和时间,可以确定目标的位置和距离可以确定目标的位置和距离.声呐声呐:向水中发射各种形式的声信号向水中发射各种形式的声信号,碰到需碰到需要定位的目标时产生反射波要定位的目标时产生反射波,接收反射波并接收反射波并进行信号分析进行信号分析,处理处理,除掉干扰除掉干扰,从而显示出从而显示出目标所在的目标所在的 方位和距离方位和距离.超声应用超声应用第14页，本讲稿共34页 利用在水中的什么特点制成利用在水中的什么特点制成声呐声呐.可可以发现潜艇和鱼群，还可以测绘海底形以发现潜艇和鱼群，还可以测绘海底形状和海深。状和海深。1 1、声呐、声呐方向性好、传播距离远方向性好、传播距离远第15页，本讲稿共34页B B超超：平常说的平常说的“B B超超”就是根就是根据内脏反射的超声波进行造影，据内脏反射的超声波进行造影，帮助医生分析帮助医生分析体内的病变体内的病变（如图）（如图）超声应用超声应用第16页，本讲稿共34页医院利用医院利用B B型超声波诊断仪型超声波诊断仪做胃部、腹部做胃部、腹部检查，还可以观察胎儿的发育情况。检查，还可以观察胎儿的发育情况。2 2、B B超超穿透能力强、能成像穿透能力强、能成像第17页，本讲稿共34页3.3.超声波超声波金属探伤仪金属探伤仪 穿透能力强的特点穿透能力强的特点第18页，本讲稿共34页超声波能使清洗液剧烈振动，有去污超声波能使清洗液剧烈振动，有去污作用，人们制成作用，人们制成超声波清洗器超声波清洗器。4.4.超声波超声波清洗清洗易易于于获获得得较较集集中中的的声声能能第19页，本讲稿共34页超声波还能使塑料膜之间摩擦热，超声波还能使塑料膜之间摩擦热，粘合在一起，制成粘合在一起，制成超声波焊接器超声波焊接器。5.5.超声波焊接超声波焊接易易于于获获得得较较集集中中的的声声能能第20页，本讲稿共34页 利用超声波的巨大能量还可以利用超声波的巨大能量还可以把人体内的结石击碎把人体内的结石击碎6.6.超声波超声波碎石碎石易于获得较易于获得较集中的声能集中的声能第21页，本讲稿共34页合作讨论三：合作讨论三：1.上述超声波的应用那些实例说上述超声波的应用那些实例说明了声能传播信息？明了声能传播信息？2.上述超声波的应用哪些实例说上述超声波的应用哪些实例说明了声能传播能量？明了声能传播能量？第22页，本讲稿共34页 飞机飞行，火箭发射，火车，汽车奔驰飞机飞行，火箭发射，火车，汽车奔驰都会产生次声波。大自然中火山爆发，陨都会产生次声波。大自然中火山爆发，陨石坠落，地震，海啸，台风，雷电石坠落，地震，海啸，台风，雷电,气压突气压突变都会产生次声波变都会产生次声波.2.2.次声波的特点：次声波的特点：传得很远，容易绕过障碍物，无传得很远，容易绕过障碍物，无孔不入孔不入.1.1.次声波的产生次声波的产生：第23页，本讲稿共34页(1)(1)一定强度的次声波对人体造成严重一定强度的次声波对人体造成严重的危害，使人恐惧、恶心、神经错乱，的危害，使人恐惧、恶心、神经错乱，甚至五脏破裂。甚至五脏破裂。(2)(2)地震产生次声波会使房屋倒塌，地震产生次声波会使房屋倒塌，对人类造成伤害。对人类造成伤害。3 3.次声波的危害：次声波的危害：4 4.次声波的应用：次声波的应用：预报地震预报地震、台风台风、监测核爆炸等监测核爆炸等.第24页，本讲稿共34页1 1西方人用一种叫做犬笛的口哨来呼唤西方人用一种叫做犬笛的口哨来呼唤爱犬。犬笛吹出的是爱犬。犬笛吹出的是 25000Hz 25000Hz的声音，的声音，周围的行人茫然无所知，而小狗已经按周围的行人茫然无所知，而小狗已经按照犬笛中传出的口令行动了是因为小狗照犬笛中传出的口令行动了是因为小狗能听到能听到 的声音。的声音。高于高于20000H20000HZ超声波超声波第25页，本讲稿共34页2 2一一艘艘国国际际商商船船在在“火火地地岛岛”，发发现现了了多多年年前前神神秘秘失失踪踪的的“马马可可波波罗罗”号号帆帆船船，而而船船上上的的一一切切设设备备及及物物品品却却完完好好无无损损。经经科科学学家家们们多多年年的的研研究究和和探探索索，终终于于揭揭开开了了这这些些遇遇难难者者的的“死死亡亡谜谜”。原原 来来 都都 死死 于于 风风 暴暴 所所 产产 生生 的的 。次声波次声波第26页，本讲稿共34页3 3、（20042004武汉）一个声源在振动，但武汉）一个声源在振动，但人耳却听不见声音，可能的原因有哪些人耳却听不见声音，可能的原因有哪些？（1 1）声音的响度太小）声音的响度太小（2 2）没有传声介质）没有传声介质（3 3）声音的频率过高或过低）声音的频率过高或过低第27页，本讲稿共34页4 4、生活在海边的渔民经常看见这样的情景：风和日、生活在海边的渔民经常看见这样的情景：风和日丽，平静的海面上出现一把一把小小的丽，平静的海面上出现一把一把小小的“降落伞降落伞”水母，它们在近海处悠闲自得地升降、漂浮。水母，它们在近海处悠闲自得地升降、漂浮。忽然水母像受到什么命令似的，纷纷离开海岸，游忽然水母像受到什么命令似的，纷纷离开海岸，游向大海向大海。不一会儿，狂风呼啸，风暴来临了。就画线不一会儿，狂风呼啸，风暴来临了。就画线部分，以下解释合理的是（部分，以下解释合理的是（）A.A.水母接收到了次声波水母接收到了次声波 B.B.水母接收到了电磁波水母接收到了电磁波 C.C.水母感受到了温度的变化水母感受到了温度的变化 D.D.水母感受到了地磁场的变化水母感受到了地磁场的变化A A第28页，本讲稿共34页1、回声、回声 超声波超声波 的特点的特点 及应用及应用：3.次声波的危害次声波的危害：方向性好方向性好穿透能力强穿透能力强声能易于集中声能易于集中声呐声呐B超超碎结石碎结石对机械、建筑物、人体有伤害对机械、建筑物、人体有伤害.定义：定义：声波遇到障碍物反射回来再度被听到的声声波遇到障碍物反射回来再度被听到的声音叫回声。音叫回声。用途：用途：加强原声；测距离；回声定位加强原声；测距离；回声定位第29页，本讲稿共34页课外实践活动课外实践活动 到附近的超市或商场里调查到附近的超市或商场里调查一下，电子驱蚊器为何能把蚊子一下，电子驱蚊器为何能把蚊子赶走赶走?第30页，本讲稿共34页一辆匀速行驶的汽车驶向一座高山，司一辆匀速行驶的汽车驶向一座高山，司机鸣笛后机鸣笛后4s后听到回声，若汽车行驶速后听到回声，若汽车行驶速度为度为10m/s，则汽车鸣笛时与高山的距，则汽车鸣笛时与高山的距离是多少？离是多少？700m700m第31页，本讲稿共34页 如果声源一直在移动，那么，在声如果声源一直在移动，那么，在声源前方的声波会被源前方的声波会被“挤压挤压”而变密，而在而变密，而在声源后方的声波会被声源后方的声波会被“拉长拉长”而变疏。当而变疏。当声波变密时，引起鼓膜振动的次数增多，声波变密时，引起鼓膜振动的次数增多，你就会感到音调变高；反之则音调变低。你就会感到音调变高；反之则音调变低。人们把这一现象叫做人们把这一现象叫做多普勒效应多普勒效应。知识快递知识快递第32页，本讲稿共34页 目前交警是利用红外线产生的多普目前交警是利用红外线产生的多普勒效应测定车辆的速度。勒效应测定车辆的速度。3 3、利用超声波的多普勒效应制、利用超声波的多普勒效应制成成速度测定器速度测定器：方方向向性性好好的的特特点点第33页，本讲稿共34页生活物理社会人和一些动物听觉的频率范围人和一些动物听觉的频率范围第34页，本讲稿共34页