第四节 声与现代科技课件(共25张PPT)

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第四节 声与现代科技
第三章 声
一、奇异的声现象
江西省弋阳的圭峰，风景优美。那里有一个山谷，名为“四声谷”。游客高喊一声后，可相继听到四次声音。这是怎么回事呢？
认识回声
在雷雨交加的天气，一声响雷后，往往还伴随着轰隆隆的
雷声，这是为什么呢？
声音在传播过程中，如果遇到障碍物，就会被反射。轰隆
隆的雷声就是声音多次反射的结果。
回声：声音在传播的过程中，如果遇到障碍物，被反射回来的声音。
回声辨析
t＜0.1s
人在屋子里说话，
感觉比在旷野中
说话声音要大一些。
回声和原声混合在一起的，
声音会有所加强。
区分回声与原声的条件
我们能否计算一下障碍物至少要距离我们多远，我们才能分辨出自己的回声呢？
由于回声到达耳朵比原声晚 0.1s 以上，所以可以列出如下式子：
，带入数据，计算可得 s=17m。
s
s
回声计算
s
1、科学工作者为了探测海底某处的深度，向海底垂直发射超声波，经过8s收到回波信号，海洋中该处的深度是______m（海水中的声速是1500m/s），这种方法_______（填“能”或“不能”）用来测量月亮与地球之间的距离．
6000
不能
例题 回声测距
共鸣现象
我们会听到未被敲击的音叉也发出了声音。这类现象称为共鸣。
定义：频率高于20000Hz的声音，蝙蝠、海豚等都能听见超声
特点：由于频率高，有很多特点
（1）方向性好，几乎沿直线传播
（2）穿透能力强
（3）在媒质中传播时能产生巨大的作用力，能量高，可以用来为硬质材料做切割
一、超声
（1）应用于生活
　　在我国北方干燥的冬季，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许多小雾滴，再用小风扇把雾滴吹入室内，就可以增加室内空气的湿度。这就是超声波加湿器的原理。
超声波加湿器
用超声波消毒灭菌。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。
超声波消毒炉
对于咽喉炎、气管炎等疾病，药力很难达到患病的部位。利用加湿器的原理，把药液雾化，让病人吸入，能够增进疗效。
（2）应用于医学
超声波雾化器
人体各个内脏的表面对超声波的反射能力是不同的，健康内脏和病变内脏的反射能力也不一样。
平常说的“B超” (B型超声仪)就是根据内脏反射的超声波进行造影，帮助医生分析体内的病变。
彩色B型超声诊断仪（胃肠检查）
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仪，用来探查金属内部的缺陷。
用超声波检测建筑有无损害；用超声波来测量物体厚度。
（3）应用于工业
（4）应用于航海、渔业方面
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。
声纳是利用超声波进行探测、定位和通信的电子设备。声纳是各国海军进行水下监视使用的主要技术，用于对水下目标进行探测、分类、定位和跟踪；进行水下通信和导航，保障舰艇、反潜飞机和反潜直升机的战术机动和水中武器的使用。
点击下方图片观看视频——蝙蝠的回声定位
下列不是利用超声的是(　　)
A．用声呐探测海深
B．用听诊器检查病人心、肺的工作情况
C．用B超检查胎儿在母体中的发育情况
D．发出超声切削坚硬的金刚石
B
练一练
定义：频率低于20Hz的声音，大象、狗等都能听见次声
特点：频率低，次声波具有极强的穿透力
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、氢弹爆炸试验等等，都可以产生次声波
产生：
二、次声
次声波的来源：
地震、火山喷发、海啸、台风等灾害；核爆炸、导弹发射等。
核爆炸
导弹发射
次声
火山
地震
风暴与海啸
次声
次声波的来源
次声的危害和防治
危害：能量很大的次声具有极大的破坏力，它能
使机械设备破裂，飞机解体、建筑物垮塌等。在
强次声环境中，人的平衡器官的功能将遭到破坏，
会使人产生恶心、晕眩、旋转感等症状，严重的
会造成内脏破裂出血，危及生命。
防治：尽量防止次声的产生，尽量远离次声源。
次声的应用
（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。
（3）国际海难救助组织就在一些远离大陆的岛上建立起“次声定位站”，监测着海潮的洋面．一旦船只或飞机失事附海，可以迅速测定方位，进行救助。
（4）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15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，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。
近年来,不少地区地震频发,强烈的地震会造成大量的人员伤亡及财产损失,关于地震时产生的地震波,下列说法正确的是( )
A.地震波主要是超声波
B.地震波可以在真空中传播
C.地震波是由震源振动产生的
D.地震波都可以被人耳听见
C
练一练
四、声识别技术
与指纹一样，世界上没有两个人的声音是完全相同的。当语音识别系统掌握了用户个人独有的声音后，用户只需讲出某些词句或数字，系统便会核对预先收录的声音样本，然后根据声音的特征迅速验证用户的身份。
三、语音识别
与其他生物识别技术（如指纹识别、掌纹识别、虹膜识别等）相比较，声音具有不会遗失或忘记、不需记忆、使用方便等优点，因此在保护人们的财产、防止盗窃或者其他经济犯罪方面有更大的用途。利用声音进行身份识别可能是最自然和最经济的方法之一，更适用与电话银行、电话炒股、电子购物领域。