频率小于 20Hz (赫兹的声波叫做次声波。次声波不容易衰减,不易被水和空气
吸收。而次声波的波长往往很长,因此能绕开某些大型障碍物发生衍射。某些次声波能绕地球 2至 3周。某些频率的次声波由于和人体器官的振动频率相近,容易和人体器官产生共振,对人体有很强的伤害性,危险时可致人死亡。次声波的特点次
声波的特点是来源广、传播远、穿透力强 . 次声的声波频率很低,一般均在 20Hz
以下, 波长却很长,传播距离也很远 . 它比一般的声波、光波和无线电波都要传得远 . 例如,频率低于 1Hz 的次声波,可以传到几千以至上万千米以外的地方 . 次声波具有极强的穿透力,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、潜艇和飞机都不在话下 . 次声波的传播速度和可闻
声波相同,由于次声波频率很低。大气对其吸收甚小,当次声波传播几千千米时,其吸收还不到万分之几,所以它传播的距离较远,能传到几千米至十几万千米以外。 1883年 8月,南苏门答腊岛和爪哇岛之间的克拉卡托火山爆发,产生的次声波绕地球三圈,全长十多万公里,历时 108小时. 1961年,苏联在北极圈内新地岛进行核试验激起的次声波绕地球转了 5圈。 7 000 Hz的声波用一张纸即可阻挡,而 7 Hz的次声波可以穿透十几米厚的钢筋混凝土.地震或核爆炸所产生的次声波可将岸上的房屋摧毁.次声如果和周围物体发生共振, 能放出相当大的能量, 如 4 Hz~8 Hz的次声能在人的
腹腔里产生共振, 可使心脏出现强烈共振和肺壁受损。编辑本段应用与危害危害
次声波会干扰人的神经系统正常功能, 危害人体健康。一定强度的次声波,能使人
头晕、恶心、呕吐、丧失平衡感甚至精神沮丧。有人认为,晕车、晕船就是车、船在运行时伴生的次声波引起的。住在十几层高的楼房里的人,遇到大风天气,往往感到头晕、恶心,这也是因为大风使高楼摇晃产生次声波的缘故。更强的次声波还能使人耳聋、昏迷、精神失常甚至死亡。应用及前景从 20世纪 50年代起,核武器的发展对次声学的建立起了很大的推动作用,使得对次声接收、抗干扰方法、定位技术、信号处理和传播等方面的研究都有了很大的发展,次声的应用也逐渐受到人们
的注意.其实,次声的应用前景十分广阔,大致有以下几个方面:1.研究自然次声的特
性和产生机制,预测自然灾害性事件.例如台风和海浪摩擦产生的次声波,由于它的传播速度远快于台风移动速度,因此, 人们利用一种叫“ 水母耳” 的仪器,监测风暴发出的次声波,即可在风暴到来之前发出警报.利用类似方法, 也可预报火山爆发、雷暴
等次声波自然灾害. 2. 通过测定自然或人工产生的次声在大气中传播的特性, 可探测某些大规模气象过程的性质和规律.如沙尘暴、龙卷风及大气中电磁波的扰动等.
3.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.
4.次声在军事上的应用,利用次声的强穿透性制造出能穿透坦克、装甲车的武器,次声武器——般只伤害人员,不会造成环境污染。
频率小于 20Hz (赫兹的声波叫做次声波。次声波不容易衰减,不易被水和空气 吸收。而次声波的波长往往很长,因此能绕开某些大型障碍物发生衍射。某些次声波能绕地球 2至 3周。某些频率的次声波由于和人体器官的振动频率相近,容易和人体器官产生共振,对人体有很强的伤害性,危险时可致人死亡。次声波的特点次 声波的特点是来源广、传播远、穿透力强 . 次声的声波频率很低,一般均在 20Hz 以下, 波长却很长,传播距离也很远 . 它比一般的声波、光波和无线电波都要传得远 . 例如,频率低于 1Hz 的次声波,可以传到几千以至上万千米以外的地方 . 次声波具有极强的穿透力,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、潜艇和飞机都不在话下 . 次声波的传播速度和可闻 声波相同,由于次声波频率很低。大气对其吸收甚小,当次声波传播几千千米时,其吸收还不到万分之几,所以它传播的距离较远,能传到几千米至十几万千米以外。 1883年 8月,南苏门答腊岛和爪哇岛之间的克拉卡托火山爆发,产生的次声波绕地球三圈,全长十多万公里,历时 108小时. 1961年,苏联在北极圈内新地岛进行核试验激起的次声波绕地球转了 5圈。 7 000 Hz的声波用一张纸即可阻挡,而 7 Hz的次声波可以穿透十几米厚的钢筋混凝土.地震或核爆炸所产生的次声波可将岸上的房屋摧毁.次声如果和周围物体发生共振, 能放出相当大的能量, 如 4 Hz~8 Hz的次声能在人的 腹腔里产生共振, 可使心脏出现强烈共振和肺壁受损。编辑本段应用与危害危害 次声波会干扰人的神经系统正常功能, 危害人体健康。一定强度的次声波,能使人 头晕、恶心、呕吐、丧失平衡感甚至精神沮丧。有人认为,晕车、晕船就是车、船在运行时伴生的次声波引起的。住在十几层高的楼房里的人,遇到大风天气,往往感到头晕、恶心,这也是因为大风使高楼摇晃产生次声波的缘故。更强的次声波还能使人耳聋、昏迷、精神失常甚至死亡。应用及前景从 20世纪 50年代起,核武器的发展对次声学的建立起了很大的推动作用,使得对次声接收、抗干扰方法、定位技术、信号处理和传播等方面的研究都有了很大的发展,次声的应用也逐渐受到人们 的注意.其实,次声的应用前景十分广阔,大致有以下几个方面:1.研究自然次声的特 性和产生机制,预测自然灾害性事件.例如台风和海浪摩擦产生的次声波,由于它的传播速度远快于台风移动速度,因此, 人们利用一种叫“ 水母耳” 的仪器,监测风暴发出的次声波,即可在风暴到来之前发出警报.利用类似方法, 也可预报火山爆发、雷暴
1超声波概述 1.1超声波基本理论 1.1.1超声波的本质 声波属于机械波，是声音的类别之一，人类能察觉到的纵波，频率范围是16Hz-20KHz。次声波的频率小于16Hz，超声波的频率大于20Hz。超声波是一种波动的形式，他能作为负载信息与探测的载体；超声波也是种能量的形式，其强度一旦超过一定程度时，他就能与媒介的相互作用，去影响或者破坏后者的形态，结构及性质。 超声波的折射、反射、散射、衍射在媒介中的传播是规律的，和可听声波的传播规律一样，没有本质上的区别。然而超声波的波长短，厘米，甚至是毫米。和可听声波相比，超声波有很多的特点：①传播特性─超声波波长稍短，障碍物尺寸比超声波的波长长达多倍，所以超声波衍射本事很差，可以沿着直线传播如果在均匀的介质里，波长越短，这特性就越显著。②功率特性─声音如果在空气中直线传播可以让空气中的微粒振动而对微粒做功。声波做功的快慢叫做声波功率。在等同条件下，频率越高，拥有功率就越大。由于频率高，所以超声波与平常声波相比，功率较高的是超声波。③空化作用─因为液体微粒的剧烈振动当超声波在液体中传播的时侯，所以会在液体的内部制造出小空洞。由于小空洞迅速胀大与闭合会使液体的微粒之间产生猛烈撞击作用，就会产生几千个甚至上万个大气压压强。由于微粒这种相互作用是剧烈的，会提高液体的温度，起到了很好的搅拌作用，就会让两种不相溶的液体之间加速溶质的深度溶解，加快化学反应。超声波空化作用就是这种因为超声波作用使液体里所引起各种效应[5]。 1.1.2超声波的应用 因为超声波在化学物理方面的很独特的特性，所以超声波广泛的应用在很多方面。总的来说，主要应用在以下的几个方面： (1)应用在检验方面 声波短，具有很好的方向性，能够透过不透明的物质是超声波波长的特点。这个特点被应用于超声波测距、探伤、遥控和超声成像技术。 超声波探伤是利用超声波能够由一截面进入另一截面时，可以在界面边缘发生反射的特点来检查零件是不是有缺陷的一种方法，根据超声波束从零件表面由探头通到金属内部，遇到缺陷和零件底面时会分别发生反射波在荧光屏上形成脉冲波形来确认缺陷大小和位置。超声波的测厚是根据超声波的脉冲反射原理进行测量的，由于探头发射超声波脉冲穿透物体抵达分界面的时候脉冲就会反射回探头，可以根据测量超声波在材料中传播的时间来算出被测材料的厚度。 超声波测距是根据在空气中超声波的传播速度为已知的条件，声波在发射后会碰到障碍物然后会反射回来，根据这个反射时间，来测量障碍物与发射点的距离。超声波的测距现在主要用在倒车提醒、工业现场等，目前的测量距离可以达到数百米，但是精度只达到厘米。
课题：1.4人耳听不见的声音 【预习导学】 1、人耳所能听到声波的频率范围通常在__________________之间。 2、频率__________________的声波叫做超声波，频率__________________的声波叫做次声波。 3、与可听声相比，超声波具有___________好、_________强、易于获得较集中的______等特点，因而有广泛的应用。 4、次声波的频率很_____，传播的距离很_________；自然界中，火山爆发、________、海啸等都能产生次声波，它有“预警”作用。 【概念】 1、人耳听觉的频率范围是有限的 （1）人耳能听到的声波的频率范围：20Hz~20000Hz；我们把它叫做可听声； （2）频率高于20000Hz的声波叫做超声波； （3）频率低于20Hz的声波叫做次声波； 2、超声波： 与可听声相比，超声波具有方向性好，穿透能力强，易于获得较集中的声能等特点，因而在生活中有广泛的应用。 A、超声波的定向性好，在水中传播的距离远的特点制成声呐（超声波定位仪），用它可以发现潜艇、鱼群，还可以测绘海底的地形地貌 B、超声波能够成像。利用这个特点，制成了B型超声波诊断仪。 C、利用超声波的多普勒效应制成速度测定仪。 D、超声波能使清洗液剧烈振动，有去污作用，人们制成了超声波清洗仪。超声波还能使塑料膜之间发生摩擦而生热粘合在一起，利用这个特性制成了超声波焊接仪。 3、次声波： 次声波是频率低于20Hz的声波。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、陨石坠落、地震、海啸、台风、雷电都会产生次声波，它能传得很远，能轻易地绕过障碍物，无孔不入。 一定强度的次声波对人体会造成严重的危害，使人感到恐惧、恶心、神经错乱、甚至五脏破裂。强烈的次声会对机器设备、建筑物产生破坏。 【随堂检测】 1．关于超声波的说法中正确的是（） A．超声波能获得较集中的能量，可以进行超声清洗 B．超声波的穿能力比较好，可以穿透任何物体 C．超声波能够成像，人耳能直接听到超声波 D．超声波缺乏方向性，且不稳定 2．下列距离不能用声波来测量的是（） A．海的深度 B．相距很远的两高山之间的距离 C．地球到月球之间的距离 D．很长的钢管的长度 3．下列说法中不正确的是（） A．利用强超声波对钢铁、宝石、金刚石等坚硬物体进行钻孔和切割
超声波： 由于它的频率高，因此具有以下特点： （a）方向性好，几乎沿直线传播； （b）穿透能力强，能穿透许多电磁波不能穿透的物质； （c）在媒质中传播时能产生巨大的作用力，可以用来为硬质材料做切割、凿孔等，也可以用来清洗和消毒等。 对于超声波的应用，我们比较熟悉的就是医院中常用的B超，它是把超声波射入人体，根据人体组织对超声波的传导和反射能力的变化来判断有无异常，如对人体脏器做病变检查、结石检查等，它具有对人体无损伤、简便迅速的优点．次声波： 次声又称亚声，许多自然灾害如地震、火山爆发、龙卷风等在发生前都会发出次声波．次声波对人体能够造成危害，引起头痛、呕吐、呼吸困难等症状．次声波的特点是来源广、传播远、穿透力强科学家们利用它来预测台风、研究大气结构等．在军事上可以利用次声来侦察大气中的核爆炸、跟踪导弹等等．案例一：1890年，一艘名叫“马尔波罗号”帆船在从新西兰驶往英国的途中，突然神秘地失踪了．20年后，人们在火地岛海岸边发现了它．奇怪的是：船上的开都原封未动．完好如初．船长航海日记的字迹仍然依稀可辨；就连那些死已多年的船员，也都“各在其位”，保持着当年在岗时的“姿势”； 案例二：1948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，3名旅游者齐刷刷地突然倒地，停止了呼吸...... 上述惨案，引起了科学家们的普遍关注，其中不少人还对船员的遇难原因进行了长期的研究．就以本文开头的那桩惨案来说，船员们是怎么死的？是死于天火或是雷击的吗？不是，因为船上没有丝毫燃烧的痕迹；是死于海盗的刀下的吗？不！遇难者遗骸上看到死前打斗的迹象；是死于饥饿干渴的吗？也不是！船上当时贮存着足够的食物和淡水．至于前面提到的第二桩和第三桩惨案，是自杀还是他杀？死因何在？凶手是谁？检验的结果是：在所有遇难者身上，都没有找到任何伤痕，也不存在中毒迹象．显然，谋杀或者自杀之说已不成立．那么，是以及病一类心脑血管疾病的突然发作致死的吗？法医的解剖报告表明，死者生前个个都很健壮！
示范教案一(10.9次声波和超声波)教学目标 一、知识目标 1.知道什么是超声波和次声波. 2.了解超声波和次声波的应用. 二、能力目标 培养学生的阅读能力、概括能力. 三、德育目标 通过对超声波的教学，培养学生学习物理的兴趣. 教学重点 1.什么是超声波和次声波. 2.超声波和次声波的应用. 教学难点 超声波和次声波的应用. 教学方法 讲练法、阅读法. 教学用具 投影仪、投影片 课时安排 1课时 教学过程 一、引入 在生活中我们可听到各种各样的声波，但是人耳能听到的声波的频率范围是有限的，大致在20 Hz到2000 Hz之间.频率小于20 Hz和频率大于2000 Hz的声波，虽不能引起人类听觉器官的感觉，但它们对人类有很大的实际意义，本节课我们就来共同学习这两种波. 二、新课教学 (一)学生阅读课文 (二)用投影片出示阅读思考题 1.什么叫次声波？ 2.什么叫超声波？ 3.什么现象中能产生次声波？ 4.次声波有哪些应用. 5.超声波有哪些应用，试举例说明. (三)学生解答阅读思考题 1.频率低于20 Hz的声波，叫次声波. 2.频率高于20000 Hz的声波，叫超声波. 3.地震、台风、核爆炸、火箭起飞时都能产生次声波. 4.次声波的应用 ①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. ②由地震引起的巨大海浪的传播速度和台风中心的移动速度都小于次声波的波速，所以接收次声波能预报破坏性很大的海啸、台风. 5.超声波的应用 ①超声波的波长比可闻声波的波长短，它基本上是沿直线传播的，可以定向发射.
②超声波在水中传播的距离要比光波和无线电波远得多.水声测位仪就是根据超声波的这种特性制成的装置，这种装置既能发出短促的超声波脉冲，又能接收被潜艇、鱼群或海底反射回来的超声波，根据反射波滞后的时间和波速，就可以确定潜艇、鱼群的位置或海水深度. ③由于超声波的穿透能力很强，可以制成超声波探伤仪，用来探查金属内部的缺陷.还可以用超声波对混凝土制品、塑料制品、陶瓷制品以及水库的堤坝探伤. ④利用超声波在液体中传播时，可使液体内部产生相当大的液压冲击这一特点，可对金属零件、玻璃、陶瓷等制品的表面的污垢进行清洗. ⑤利用超声波可以把普通水“打碎”成直径仅为几微米的小水珠，变成雾气喷散到房间的空气中，增大房间中空气的湿度，这就是“超声加湿器”的基本原理. ⑥利用超声波可以用来制造各种乳胶，用于航空摄影以及从空间实验室或资源卫星上拍摄地面照 片. ⑦利用超声波可进行“B超”，就是利用超声波的发射，来探查人体内部的各种器官、组织等有无异常，还可以确定肿瘤的有无、位置和大小等等. ⑧利用超声波作用于人体时，机体细胞受到振荡和刺激，可起按摩作用，治疗神经痛等疾患. ⑨超声波还可以把药物击碎成微粒和空气混合形成“药雾”，病人吸入后，可以治疗肺部疾病. ⑩用超声波消毒灭菌也是有效的.例如用超声波来给牛奶消毒，效果良好，而且能避免煮沸法对营养成分的破坏. (三)教材介绍 许多动物都有完善的发射和接收超声波的器官.例如视觉很不发达的蝙蝠，主要靠发出超声波的回声来发现目标，确定飞行方向，现代的无线电定位器——雷达，质量有几十、几百、几千千克，而蝙蝠的超声定位系统只有几分之一克，而一些重要性能都优于现代的无线定位器，水中生活的海豚，也有完善的超声探测系统. 三、小结 本节课我们学习了什么是超声波和次声波以及它们在生活中的应用，同学们一定要努力学习，争取在超声波和现代仿生学方面做出自己的贡献. 四、作业 1.阅读本节课文. 2.小结《机械波》一章. 五、板书设计
超声波和次声波在生活中的应用 刘海滨 超声波和次声波对我们人来说是听不到的，但却与我们的生活息息相关，我们多他们的应用了解多少呢？ 一．超声波应用： 1.超声检验。超声波的波长比一般声波要短，具有较好的方向性，而且能透过不透明物质，这一特性已被广泛用于超声波探伤、测厚、测距、遥控和超声成像技术。超声成像是利用超声波呈现不透明物内部形象的技术。把从换能器发出的超声波经声透镜聚焦在不透明试样上，从试样透出的超声波携带了被照部位的信息（如对声波的反射、吸收和散射的能力），经声透镜汇聚在压电接收器上，所得电信号输入放大器，利用扫描系统可把不透明试样的形象显示在荧光屏上。上述装置称为超声显微镜。超声成像技术已在医疗检查方面获得普遍应用，在微电子器件制造业中用来对大规模集成电路进行检查，在材料科学中用来显示合金中不同组分的区域和晶粒间界等。声全息术是利用超声波的干涉原理记录和重现不透明物的立体图像的声成像技术，其原理与光波的全息术基本相同，只是记录手段不同而已（见全息术）。用同一超声信号源激励两个放置在液体中的换能器，它们分别发射两束相干的超声波：一束透过被研究的物体后成为物波，另一束作为参考波。物波和参考波在液面上相干叠加形成声全息图，用激光束照射声全息图，利用激光在声全息图上反射时产生的衍射效应而获得物的重现像，通常用摄像机和电视机作实时观察。
2.超声处理。利用超声 的机械作用、空化作用、热效应 和化学效应，可进行超声焊接、 钻孔、固体的粉碎、乳化、脱 气、除尘、去锅垢、清洗、灭菌、 促进化学反应和进行生物学研 究等，在工矿业、农业、医疗等 各个部门获得了广泛应用。 二．次声波的应用 次声波的应用自本世纪50年代开始，并逐渐广泛地被人们所重视。次声波的应用前景大致有这样几个方面： （1）通过研究自然现象所产生的次声波的特性和产生的机理，更深入地研究和认识这些自然现象的特征与规律。例如，利用地震所产生的次声波，可以研究地震活动的规律。 （2）利用所接收到的被测声源产生的次声波，可以探测声源 的位置、大小和研究其他特性。 例如，通过接收核爆炸、火箭发 射或者台风产生的次声波，来探 测出这些次声源的有关参量。 （3）预测自然灾害性事件。 许多灾害性的自然现象，如火山 爆发、龙卷风、雷暴、台风等，在发生之前可能会辐射出次声波，
次声波和超声波 教学目标 1、使学生知道什么是 2、使学生能用所学知识解释生活中的．教学建议因多普勒效应和此声波、超声波两节的内容少，建议用一个课时．本节重点是掌握声波的概念和形成声波的条件．学习中要了解声波能够发生反射、衍射、干涉等现象．声波反射时能听到回声，利用回声可以测速或测距．声波发生共振时称为共鸣现象．声波能离开空气在真空中传播吗?为什么? 解答：不能．因为声波是机械波，必须有介质，声波才能传播．空气、水、玻璃等都可以作为传播声波的介质．如果发声体的周围没有传声介质，声波无法向外传播，人们就不会听到声音，所以声音不能在真空中传播．让学生了解声波有次声波、声波、超声波，它们是按频率划分的．了解它的利用和危害．请教师阅读下列表：项目声波备注概念声源的振动在介质中传播形成声波声波是机械波，具有波的一切特征，能发生反射、衍射、干涉等现象产生的条件与介质、温度有关，标准状况下，空气中声速为332m／s，运算时常取340m／s声波的波长范围 1.7cm——17cm人耳能听到的声波频率范围20Hz——20000Hz 教学目标 1、使学生知道什么是 2、使学生能用所学知识解释生活中的．教学建议因多普勒效应和此声波、超声波两节的内
容少，建议用一个课时．本节重点是掌握声波的概念和形成声波的条件．学习中要了解声波能够发生反射、衍射、干涉等现象．声波反射时能听到回声，利用回声可以测速或测距．声波发生共振时称为共鸣现象．声波能离开空气在真空中传播吗?为什么? 解答：不能．因为声波是机械波，必须有介质，声波才能传播．空气、水、玻璃等都可以作为传播声波的介质．如果发声体的周围没有传声介质，声波无法向外传播，人们就不会听到声音，所以声音不能在真空中传播．让学生了解声波有次声波、声波、超声波，它们是按频率划分的．了解它的利用和危害．请教师阅读下列表：项目声波备注概念声源的振动在介质中传播形成声波声波是机械波，具有波的一切特征，能发生反射、衍射、干涉等现象产生的条件与介质、温度有关，标准状况下，空气中声速为332m／s，运算时常取340m／s声波的波长范围 1.7cm——17cm人耳能听到的声波频率范围20Hz——20000Hz 教学目标 1、使学生知道什么是 2、使学生能用所学知识解释生活中的．教学建议因多普勒效应和此声波、超声波两节的内容少，建议用一个课时．本节重点是掌握声波的概念和形成声波的条件．学习中要了解声波能够发生反射、衍射、干涉等现象．声波反射时能听到回声，利用回声可以测速或测距．声波发生共振时称为共鸣现象．声波能离开空气在真空中传播吗?为什么? 解答：不能．因为声波是机械波，必须有介质，声波才
超声波传感器 基本介绍 人们能听到声音是由于物体振动产生的，它的频率在20HZ-20KHZ范围内，超过20KHZ称为超声波，低于20HZ的称为次声波。常用的超声波频率为几十KHZ-几十MHZ。超声波传感器是利用超声波的特性研制而成的传感器。超声波是一种振动频率高于声波的机械波，由换能晶片在电压的激励下发生振动产生的，它具有频率高、波长短、绕射现象小，特别是方向性好、能够成为射线而定向传播等特点。超声波对液体、固体的穿透本领很大，尤其是在阳光不透明的固体中，它可穿透几十米的深度。超声波碰到杂质或分界面会产生显著反射形成反射成回波，碰到活动物体能产生多普勒效应。因此超声波检测广泛应用在工业、国防、生物医学等方面。 以超声波作为检测手段，必须产生超声波和接收超声波。完成这种功能的装置是声波传感器，习惯上称为超声换能器，或者超声探头。 以超声波作为检测手段，必须产生超声波和接收超声波。完成这种功能的装置就是超声波传感器，习惯上称为超声换能器，或者超声探头。 超声波探头主要由压电晶片组成，既可以发射超声波，也可以接收超声波。小功率超声探头多作探测作用。它有许多不同的结构，可分直探头（纵波）、斜探头（横波）、表面波探头（表面波）、兰姆波探头（兰姆波）、双探头（一个探头反射、一个探头接收）等。 超声探头的核心是其塑料外套或者金属外套中的一块压电晶片。构成晶片的材料可以有许多种。晶片的大小，如直径和厚度也各不相同，因此每个探头的性能是不同的，使用前必须预先了解它的性能。 组成部分 超声波探头主要由压电晶片组成，既可以发射超声波，也可以接收超声波。小功率超声探头多作探测作用。它有许多不同的结构，可分直探头（纵波）、斜探头（横波）、表面波探头（表面波）、兰姆波探头（兰姆波）、双探头（一个探头反射、一个探头接收）等。 ①
超声波传感器 7分 开放分类：物理学科学计算机计算机术语 收藏分享到顶[7]编辑词条 目录 ? 1 产品概述 ? 2 性能指标 ? 3 工作原理 ? 4 工作程式 ? 5 系统构成 ? 6 工作模式 ?展开全部 摘要纠错编辑摘要 超声波传感器是利用超声波的特性研制而成的传感器。超声波是一种振动频率高于声波的机械波，由换能晶片在电压的激励下发生振动产生的，它具有频率高、波长短、绕射现象小，特别是方向性好、能够成为射线而定向传播等特点。超声波对液体、固体的穿透本领很大，尤其是在阳光不透明的固体中，它可穿透几十米的深度。超声波碰到杂质或分界面会产生显著反射形成反射成回波，碰到活动物体能产生多普勒效应。因此超声波检测广泛应用在工业、国防、生物医学等方面 超声波传感器-产品概述 超声波传感器
以超声波作为检测手段，必须产生超声波和接收超声波。完成这种功能的装置就是超声波传感器，习惯上称为超声换能器，或者超声探头。 超声波探头主要由压电晶片组成，既可以发射超声波，也可以接收超声波。小功率超声探头多作探测作用。它有许多不同的结构，可分直探头（纵波）、斜探头（横波）、表面波探头（表面波）、兰姆波探头（兰姆波）、双探头（一个探头反射、一个探头接收）等。 超声探头的核心是其塑料外套或者金属外套中的一块压电晶片。构成晶片的材料可以有许多种。晶片的大小，如直径和厚度也各不相同，因此每个探头的性能是不同的，使用前必须预先了解它的性能。超声波传感器的主要性能指标包括： 超声波传感器-性能指标 超声波传感器 1、工作频率。工作频率就是压电晶片的共振频率。当加到它两端的交流电压的频率和晶片的共振频率相等时，输出的能量最大，灵敏度也最高。 2、工作温度。由于压电材料的居里点一般比较高，特别时诊断用超声波探头使用功率较小，所以工作温度比较低，可以长时间地工作而不失效。医疗用的超声探头的温度比较高，需要单独的制冷设备。 3、灵敏度。主要取决于制造晶片本身。机电耦合系数大，灵敏度高；反之，灵敏度低。 超声波传感器-工作原理
今天我们继续来看机械波在日常生活、科学技术方面的一些应用—— §10~7 次声波和超声波 【教学目的】 1、知道什么是次声波和超声波 2、知道次声波和超声波的相关应用 【教学重点】 次声波和超声波的划分、它们在技术上的应用 【教学难点】 超声波应用的相关原理 【教学方法】 阅读法、分析法 【教具】 投影仪 【教学过程】 ○、复习＆引入 1、学生答问：什么是多普勒效应？两类多普勒效应的产生原因分别是什么？ 2、学生答问：在海面上有一艘船，正迎着海浪传播的方向航行，它的颠簸频率会比它停着不动时的颠簸频率高还是低？ 从人们接受声波时的某些特殊情况出发，我们知道了适应所有机械波的多普勒效应。今天，我们继续介绍和声波有着密切关系的—— 一、次声波和超声波 1、次声波：频率低于20HZ的声波。 2、超声波：频率高于20000HZ的声波。 很显然，次声波和超声波是声波的“近亲”，它们虽然不能被人耳感知，但却可以通过特殊的仪器去发射和接受到。而且据我们所知，某些动物也有发射和接受次声或超声波的能力。 二、次声波和超声波的应用 1、次声波的特点和应用 产生：地震、火山爆发、风暴、海浪冲击、枪炮发射、热核爆炸、动物联络。 特点：a、被大气吸收的能量少、传播距离远——1883年8月，难苏门答腊岛和爪哇岛之间的克拉卡托火山爆发，产生的次声波饶地球3圈，历时108小时；1961年，苏联在北极圈内新地岛进行核实验激起的次声波饶地球35圈！b、穿透力强（7000Hz的普通声波用一张纸即可以阻挡，但7Hz的次声波可以穿透十几米厚的钢筋混凝土）。 应用：研究自然次声——预测自然灾害；测定人工产生的次声——做大规模气象预测；研究人
一对一授课案 教师：学生: 日期：星期：时段： ①区别回声和原声的条件 人耳只能区别时间间隔0.1s以上的两个声音。 如果回声与原声传到人耳的时间间隔小于0.1s，那么人耳就不能区分回声与原声，这时回声与原声混在一起，使原声加强；如果回声和原声传到人耳的时间间隔不小于，人耳就能将回声和原声区别开来，从而听到回声。 回音壁建于1530年，回音壁是北京天坛皇穹宇的围墙，高3.72 61.5米，周长193.2米。围墙内有三座建筑物，其中一座叫皇穹宇，整个
声音在同一均匀介质中传播速度是不变的，从声源发 声到庭到回声的过程中，声音的运动经历了“声源——障 碍物”和“障碍物——声源处接收器（如人耳）”两个过 所以声音从声源到障碍物所需要的时间是整个时间的 s=v?t/2，因此，当已知声音在某一介质中的传播速度时，只要测出从发声到回声的时间，就可算出声源与障碍物之间的距离。 假定有前后两次声音传到人的耳朵里，如果这两次声音到达人耳的先后时间间隔，人耳就能够把这两次声音分辨开．也就是说，如果两次声音传到人 0.1s，人耳就只能听到一次声音.请计算要听到自己的回声,人和障碍物之间的距离至少要多远?
4.2-8 说明（1）声波在传播中遇到障碍物会发生以下情况：一部分声波在障碍物表面反射；另一部分声波有可能进入障碍物，被该物体吸收甚至穿过障碍物，我们能隔墙听到相邻房间中的声音就是这种情况； ①声音可以传递信息 铁路工人通过敲击铁轨，会从铁轨发出声音的音色发现松动的螺丝；卖瓜师傅通过听敲打西瓜的声音来判断西瓜是否成熟；人体内许多器官都在不停地运动着，运动引起振动，当器官发生病变或者异常时，声音会发声变化，医生可以通过听诊器了解病人的心肺的工作状况；古代雾中航行的水手通过号角的回声来判断距离。 生活中只要我们稍加细心观察，就会发现很多通过声音获取信息的例子。
超声和次生专练 一．选择题（共25小题） 1．英国科学家切断番茄植株的茎，用人耳倾听没有引起任何听觉。但在靠近茎的切口处放置录音机录音，然后用超大音量、超低速度播放，居然能清晰地听到“尖叫”声。这说明，番茄植株遭受伤害后，会发出（ ） A．响度很小的超声B．响度很大的超声 C．响度很小的次声D．响度很大的次声 2．倒车雷达在现代自动驾驶的汽车上得到了广泛的应用。如图所示，汽车在倒车时，雷达发射的是（ ） A．超声波B．次声波C．红外线D．紫外线 3．超声手术刀是通过从不同角度向病变组织发射多束超声波，从而实现准确“烧死”病变细胞。手术过程中，与医生、护士之间的说话声相比，超声波具有的特点是（ ）A．振动频率高，方向性好，能量集中 B．振动频率高，方向性差，能量分散 C．振动频率低，方向性好，能量集中 D．振动频率低，方向性差，能量分散 4．下列不属于超声波应用的是（ ） A．胎儿的B 超图象 B．潜艇上的声呐系统 C．海豚判断方向而发出的声音 D．红外摄像仪 5．下列实例中属于次声波应用的是（ ） A．声呐测量距离B．B超 C．监测核爆炸D．清洗眼镜 6．海豚有完善的声呐系统，它们能在黑暗的海水中准确而快速地捕捉食物，避开敌害，远
远优于现代的无线电定位系统，这是它利用了自身发出的（ ） A．次声波B．超声波C．电磁波D．红外线 7．蝙蝠在飞行时，会发出一种超声波信号，这些信号若在飞行路线上碰到其他物体，就会立刻反射回来。现有一汽车向蝙蝠靠近，则被汽车反射回来的超声波与发出的超声波相比（ ） A．频率更高B．频率更低C．波速更高D．波速更低 8．如图是一种智能家电扫地机器人，扫地时遇到障碍物能自动回避，其避障原理类似于蝙蝠，则它对外发射的是（ ） A．无线电波B．次声波C．超声波D．激光 9．下列不属于超声波的应用的是（ ） A．蝙蝠利用声波导航B．用声呐探测海深 C．倒车雷达D．用听诊器检查身体 10．下列说法中正确的是（ ） A．人耳听不到的声音都是超声波 B．超声波产生的振动比可闻声更快 C．超声波是传播速度超过可闻声传播速度的声波 D．在刮强台风时，我们听到的风声是次声 11．下列关于超声和次声的说法中正确的是（ ） A．超声是指声音特别大的声音
超声波传感器 基本介绍 超声波传感器是利用超声波的特性研制而成的传感器。超声波是一种振动频率高于声波的机械波，由换能晶片在电压的激励下发生振动产生的，它具有频率高、波长短、绕射现象小，特别是方向性好、能够成为射线而定向传播等特点。超声波对液体、固体的穿透本领很大，尤其是在阳光不透明的固体中，它可穿透几十米的深度。超声波碰到杂质或分界面会产生显著反射形成反射成回波，碰到活动物体能产生多普勒效应。因此超声波检测广泛应用在工业、国防、生物医学等方面。 以超声波作为检测手段，必须产生超声波和接收超声波。完成这种功能的装置就是超声波传感器，习惯上称为超声换能器，或者超声探头。 组成部分 超声波探头主要由压电晶片组成，既可以发射超声波，也可以接收超声波。小功率超声探头多作探测作用。它有许多不同的结构，可分直探头（纵波）、斜探头（横波）、表面波探头（表面波）、兰姆波探头（兰姆波）、双探头（一个探头反射、一个探头接收）等。 性能指标 超声探头的核心是其塑料外套或者金属外套中的一块压电晶片。构成晶片的材料可以有许多种。晶片的大小，如直径和厚度也各不相同，因此每个探头的性能是不同的，我们使用前必须预先了解它的性能。超声波传感器的主要性能指标包括：
超声波传感器 工作频率 工作频率就是压电晶片的共振频率。当加到它两端的交流电压的频率和晶片的共振频率相等时，输出的能量最大，灵敏度也最高。 工作温度 由于压电材料的居里点一般比较高，特别是诊断用超声波探头使用 超声波传感器 功率较小，所以工作温度比较低，可以长时间地工作而不失效。医疗用的超声探头的温度比较高，需要单独的制冷设备。[1] 灵敏度 主要取决于制造晶片本身。机电耦合系数大，灵敏度高；反之，灵敏度低。 主要应用 超声波传感技术应用在生产实践的不同方面，而医学应用是其 超声波传感器
次声波和超声波的应用和危害 次声波是一种每秒钟振动数很少，人耳听不到的声波（但并不绝对，比如对于十几赫兹到20赫兹之间的次声，当强度大到132分贝时，人耳也可以听到）.次声的声波频率很低，一般均在20兆赫以下，波长却很长，传播距离也很远．它比一般的声波、光波和无线电波都要传得远．例如，频率低于1赫的次声波，可以传到几千以至上万公里以外的地方．1883年，印尼的克拉托火山大爆发，巨大的喷发激起强大的次声波，它绕了地球3周，在远离火山几万千米的观测站测到了这次次声波，这是世界上首次记录的次声波。1960年，南美洲的智利发生大地震，地震时产生的次声波传遍了全世界的每一个角落.1961年，苏联在北极圈内进行了一次核爆炸，产生的次声波竟绕地球转了5圈之后才消失。次声波具有极强的穿透力，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、潜艇和飞机都不在话下． 在自然界里，次声波到处存在，许多自然现象都伴有次声的发生。像火山爆发、地震、台风、雷电、海浪等等都是次声的来源。人类的许多活动，如核爆炸、火箭发射、飞机飞行、火车奔驰、化学爆炸、机器运转等等都能产生次声波。 次声的频率与我们人体的固有频率相近（人体各器官固有的频率为3—17赫兹），当次声作用与人体时，人体器官容易与它发生共振，而引起人体功能的失调或损坏。轻者全身不适，头晕恶心。人的晕船、晕车就是由于机器振动、空气和海浪的摩擦发生的次声引起的。如果次声功率很强，人体受其影响后，会四肢麻木，精神错乱，内脏破裂，直至死亡。为了深入了解人体究竟能承受多强的次声波，人们曾用与人体忍受力相近的狗、猴子和狒狒做试验，结果表明：狗在172dB的高强次声作用下，出现明显的呼吸困难，
超声波和次声波的其他现代应用 超声技术是一门以物理、电子、机械及材料学为基础的通用技术之一。超声技术是通过超声波产生、传播及接收的物理过程而完成的。超声波具有聚束、定向及反射、透射等特性。按超声振动幅射大小不同大致可分为： 1、用超声波使物体或物性变化的功率应用称功率超声，例如：在液体中发生足够大的能量，产生空化作用，能用于清洗、乳化。 2、用超声波得到若干信息，获得通信应用，称检测超声，例如：用超声波在介质中的脉冲反射对物体进行厚度测试称超声测厚。 超声波清洗及应用： 一超声波清洗原理 超声波清洗属物理清洗，把清洗液放入槽内，在槽内作用超声波。由于超声波与声波一样是一种疏密的振动波，在传播过程中，介质的压力作交替变化。在负压区域，液体中产生撕裂的力，并形成真空的气泡。当声压达到一定值时，气泡迅速增长，在正压区域气泡由于受到压力挤破灭、闭合。此时，液体间相互碰撞产生强大的冲击波。虽然位移、速度都非常小，但加速度却非常大，局部压力可达几千个大气压，这就是所谓的空化效应。 二影响清洗效果的几个因素 1、与频率的关系：一般频率越低空化效果越明显，但噪音相对较高，适用于物体面相对平正的物体。频率越高，空化效果越差，但噪音相对较低，适用于微孔盲孔效多的物体及电子晶体等。 2、与温度有关：一般30℃—50℃的介质温度清洗效果最好。 3、与声强有关：根据频率不同，声强一般选在1—2w/cm2左右。 4、与清洗液有关：一般来说，清洗液的粘度越低含气量越高，清洗效果越好。 5、与清洗液的深度及被清洗物的位置有关。 三超声波清洗在各种领域的应用 由于超声波清洗本身具有其它物理清洗或化学清洗无可比拟的优越性，因此广泛应用于服务业、电子业、医药业、实验室、机械业、硬质合金业、化学工业等诸多领域，下面就个别行业作简单介绍。 1、在服务业中的应用。 日常生产中，眼镜、首饰都可以用超声波进行清洗，速度快，无损伤，大型的宾馆、饭店用它清洗餐具，不仅清洗效果好，还具有杀灭病毒的作用。 2、超声波在微粉业的应用 众所周知，要取得不同大小的颗粒，是把破碎料放在球磨机内研磨后，经过不同规格筛子层层筛分而得的。筛子长时间使用后，筛孔会被堵塞（如金刚石筛），用其它方法刷洗会破坏筛子，且效果不理想，经过众多厂家的试验后，用超声波清洗，不仅不损坏筛子，而且筛子上面的堵塞颗粒完全被回收。 3、超声波在制药工业的应用 超声波清洗技术经过众多制药企业的应用而得到广泛使用，特别是对西林瓶、口服液瓶、安瓶、大输液瓶的清洗以及对丁基胶塞、天然胶塞的清洗方面，已经得到首肯。对于瓶类的清洗，是用超声波清洗技术代替原有的毛刷机，它经过翻转注水、超声清洗、内外冲洗、空气吹干、翻转等流程而实现的。 4、超声对滤芯的清洗 我们知道，无论何种材质的过滤器或无论何种用途的过滤器，使用一段时间后，都会由于杂质而造成通透性降低而报废，普通滤芯价格较低还可以，但对于化纤
次声波 次声波的传播速度和可闻声波相同，由于次声波频率很低。大气对其吸收甚小，当次声波传播几千千米时，其吸收还不到万分之几，所以它传播的距离较远，能传到几千米至十几万千米以外。1883年8月，南苏门答腊岛和爪哇岛之间的克拉卡托火山爆发，产生的次声波绕地球三圈，全长十多万公里，历时108小时．1961年，苏联在北极圈内新地岛进行核试验激起的次声波绕地球转了5圈。 次声波还具有很强的穿透能力，可以穿透建筑物、掩蔽所、坦克、船只等障碍物．7 000 Hz 的声波用一张纸即可阻挡，而7 Hz的次声波可以穿透十几米厚的钢筋混凝土．地震或核爆炸所产生的次声波可将岸上的房屋摧毁．次声如果和周围物体发生共振，能放出相当大的能量，如4 Hz～8 Hz的次声能在人的腹腔里产生共振，可使心脏出现强烈共振和肺壁受损。 次声波会干扰人的神经系统正常功能，危害人体健康。一定强度的次声波，能使人头晕、恶心、呕吐、丧失平衡感甚至精神沮丧。有人认为，晕车、晕船就是车、船在运行时伴生的次声波引起的。住在十几层高的楼房里的人，遇到大风天气，往往感到头晕、恶心，这也是因为大风使高楼摇晃产生次声波的缘故。更强的次声波还能使人耳聋、昏迷、精神失常甚至死亡。 声波之功 从20世纪50年代起，核武器的发展对次声学的建立起了很大的推动作用，使得对次声接收、抗干扰方法、定位技术、信号处理和传播等方面的研究都有了很大的发展，次声的应用也逐渐受到人们的注意．其实，次声的应用前景十分广阔，大致有以下几个方面： 1．研究自然次声的特性和产生机制，预测自然灾害性事件．例如台风和海浪摩擦产生的次声波，由于它的传播速度远快于台风移动速度，因此，人们利用一种叫“水母耳”的仪器，监测风暴发出的次声波，即可在风暴到来之前发出警报．利用类似方法，也可预报火山爆发、雷暴等自然灾害． 2．通过测定自然或人工产生的次声在大气中传播的特性，可探测某些大规模气象过程的性质和规律．如沙尘暴、龙卷风及大气中电磁波的扰动等． 3．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．4．次声在军事上的应用，利用次声的强穿透性制造出能穿透坦克、装甲车的武器，次声武器——般只伤害人员，不会造成环境污染。 声波之过
《超声波与次声波》教学设计 一、教材分析 1本节教材的地位、特点和作用 本内容是第一章的第三节声音的特性和最后一节声的利用中都涉及到的知识，学生已经知道了声音是怎样产生；知道声音在介质中才能传播；知道了声音的三要素及噪声的来源、危害与控制等方面的知识，它是声现象知识体系的一部分，也是新教材中增加的一部分内容。 基于本内容在生产、生活、现代科技中的应用，具有重要作用。如声呐测距，B 超成像、超声波测速、超声波清洗去污、超声波焊接及次声波对人体的危害、对机器设备、建筑物的破坏。这些内容充分体现了物理教学中的STS教育，是新的课程标准的充分体现。所以在教学时我们将第三节超声波与次声波的概念和第五节中超声波与次声波的应用单独提出来合成一节内容，作为知识体系的一个组成部分来 进行，在教学中提前布置学生搜集关于超声波与次声波的应用等，为本节课的教学做了大量的补充，丰富了调整后这节课的教学。 2、课标要求：了解超声波与次声波的有关现象及应用。 二、教学条件、环境与器材准备 由于实验室内没有现成的实验器材，主要是缺少音频发生器，而这个器材是本节探索活动的主要仪器。因此有条件的学校可以购置此仪 器，没有条件的学校也可以向高中或高一级学校借用该仪器。有关声 呐测距、B超诊断、超声波速度测定、超声波清洗可制成录相带或幻灯片进行放映，没有条件的可直接让学生看书。 三、学情分析1、有利因素：学生已知道声音可分为乐音和噪音等相关知识，对本节课会有很大帮助； 2、不利因素：只听说蝙蝠用超声波定位物体，医用 B 超，在实际生活中有的涉及的声知识和声现象并不知道，如超声和次声，对学生的理解能力有较高的要求；四、教学策略：根据教学内容和学生的学习状况、认识特点，本节课采用类比发现的教学模式，从学生熟知的实际生活背景出发，通过由特殊到一般，从具体到抽象的课堂教学方式，引导学生探索点到直线的距离的求法。让学生在合作交流、共同探讨的氛围中，认识公式的推导过程及知识
八年级物理《超声波和次声波》同步练习 1. 关于信息传递，下列说法正确的是（） A.军用雷达是利用超声波进行定位和导航的 B.卫星是通过红外线传递信息的 C.光纤通信是利用电流传递信息的 D.汽车导航是通过电磁波传递信息的 2. 下列有关材料与信息的说法中，正确的是（） A.光纤通信使用的光导纤维在常温下是绝缘体 B.制造芯片用到的碳化硅、氮化镓等材料是磁性材料 C.医院的“B超”，汽车的“倒车雷达”，都利用了电磁波传递信息 D.手机WiFi上网，北斗导航系统，都利用了导线中的电流传递信息 3. 下列说法正确的是（） A.摩擦过玻璃棒的丝绸带正电 B.物体的比热容与物体的温度有关 C.声呐是利用超声波传递信息 D.一个物体从地球到月球质量会减小 4. 关于声现象的说法正确的是（） A.声音在真空中的传播速度是340m/s B.打雷时捂住耳朵可以防止雷声的产生 C.地震、火山喷发等自然现象都伴有次声波的产生 D.“闻其声而知其人”，主要是因为不同的人音调不同 5. 下列有关声和电磁波的说法正确的是（） A.道路旁的隔音板是为了防止噪音产生 B.中考期间禁止鸣笛，是在人耳处减弱噪声 C.用超声波排除结石，利用了声可以传递能量 D.区分钢琴和二胡的声音是根据响度来判断的 6. 有一种电动牙刷，它能发出超声波，直达牙刷棕毛刷不到的地方，这样刷牙干净又舒服，则下列说法正确的是（） A.超声波能传递能量 B.电动牙刷发出的超声波不能在空气中传播 C.超声波的频率低于20赫兹 D.超声波不是由物体振动产生的 7. 关于声现象，下列说法错误的是（）
A.蝙蝠发出声波发现昆虫，说明声音能传递能量 B.0dB是人刚能听到的最微弱的声音 C.次声波传播的距离很远，超声波产生的振动比可闻声更加强烈 D.发声体的结构相同，材料不同，发出声音的音色不相同 8. 发生地震时会造成了大量人员伤亡及财产损失，下列说法中，你认为错误的是（） A.地震时伴有次声波产生 B.地震时会产生地震波，这种地震波不能在真空中传播 C.地震时产生的地震波不是由物体振动产生的 D.受灾人员通过呼喊和敲击方式求救主要是利用声音可以传递信息 9. 春节联欢晚会上歌手使用的是无线话筒，无线话筒把信号传递给接收设备是利用（） A.电磁波 B.超声波 C.次声波 D.紫外线 10. 鼓浪屿因其西南面有海蚀洞受浪潮冲击，声如擂鼓，所以得名．“擂鼓”一词生动描述 了声音的两种特性，分别是（） A.响度与音调 B.响度与音色 C.乐音与噪声 D.超声与次声 11. 下列关于超声和次声的论述中正确的是（） A.次声和超声都是人能听见的 B.人们利用超声监测地震、台风和海啸 C.B超是一种能发射次声波的仪器 D.声呐是一种定向发射和接收超声的定位仪 12. 都江堰为了丰富学生业余文化生活，提升学生核心素养，定期开展“美丽的花朵”系列 活动，其中合唱节是传统项目，每年12月举行。在今年合唱节中，我市某学校同学正齐声合唱《我和我的祖国》，下列说法不正确的是（） A.歌声是同学们的声带振动产生的 B.歌声洪亮时，说明声音的响度大 C.男、女同学的歌声属于超声波 D.歌声通过空气传到观众的耳朵 13. 关于超声波和次声波，下列说法正确的是（） A.利用超声波可以测地球到月亮之间的距离 B.在地震时，会产生巨大的超声波 C.次声波的能量可以粉碎结石 D.医院“B超”检查，利用的是超声波 14. 关于声现象的描述，正确的是（）