超声波及其应用 【教学目标】 1．超声波的应用。 2．学生查找、交流信息、应用知识的能力。 【教学重难点】 1．超声波的应用。 2．学生查找、交流信息、应用知识的能力。 【教学过程】 一、新课的引入： 播放海豚表演的视频，提出问题：你知道海豚是如何捕食吗？ 二、新课的教学： 学生主持：今天我们就学习超声波，我们人耳能感觉到声音的频率在20 Hz 至20000Hz之间。频率低于20Hz和高于20000Hz的声波，都不能引起人的听觉，低于20Hz的声波叫次声波，高于20000Hz的声波叫超声波。超声波的特点：束射特性、吸收特性、超声波的能量传递特性、超声波的声压特性。现在我分别介绍它们。 （一）束射特性 由于超声波的波长短，超声波射线可以和光线一样，能够反射、折射，也能聚焦，而且。遵守几何光学的定律。即超声波射线从一种物质表面反射时，入射角等于反射角，当射线透过一种物质进入另一种密度不同的物质时就会产生折射，也就是要改变它的传插方向，两种物质的密度差别愈大，则折射也愈大。 （二）吸收特性 声波在各种物质中传播时，随着传播距离的增加，强度会渐进减弱，这是因为物质要吸收掉它的能量。对于同一物质，声波的频率越高，吸收越强。对于一个频率一定的声波，在气体中传播时吸收最历害，在液体中传播时吸收比较弱，在固体中传播时吸收最小。 （三）超声波的能量传递特性 超声波所以在各个工业部门中有广泛的应用，主要之点 还在于它比可听声波具有强大得多的功率。为什么有强大的功率呢？因为当声波到达某一物资中时，由于声波的作用使物质中的分子也跟着振动，振动的频率和声波频率—样，分子振动的频率决定了分子振动的速度。频率愈高速度愈大。物资分子由于振动所获得的能量除了与分子的质量有关外，是由分子的振动速度的平方决定的，所以如果声波的频率愈高，也就是物质分子愈能得到更高的能量、超声波的频率比可听声波可以高很多，所以它可以使物资分子获得很大的能量；换句话说，超声波本身可以供给物质足够大的功率。 （四）超声波的声压特性 当声波通入某物体时，由于声波振动使物质分子产生压缩和稀疏的作用，将使物质所受的压力产生变化。由于声波振动引起附加压力现象叫声压作用。由于超声波所具有的能量很大，就有可能使物质分子产生显著的声压作用、例如当水中通过一般强度的超声波时，产生的附加压力可以达到好几个大气压力。液体中存起着如此巨大的声压作用，就会引起值得注意的现象。当超声波振动使液体分子压缩时，好像分子受到来直四面八方的压力；当超声波振动使液体分子稀疏时，好像受到向外散开的拉力，对于液体，它们比较受得住附加压力的作用，所以在受到压缩力的时候；不大会产生反常情形。但是在拉力的作用下，液体就会支持不了，在拉力集中的 地方，液体就会断裂开来，这种断裂作用特别容易发生在液体中存在杂质或气泡的地方，因为这些地方液体的强度特别低，也就特别经受不起几倍于大气压力的拉力作用。由于发生断裂的结果，液体中会产生许多气泡状的小空腔，这种空泡存在的时间很短，一瞬时就会闭合起来。空腔闭合的时候会 产生很大的瞬时压力，一般可以达到几千甚至几万个大气压力。液体在这种强大的瞬时压力作用下，温度会骤然增高。断裂作用所引起的互相瞬时压力，可以使浮悬在液体中 的固体表面受到急剧破坏。我们常称之为空化现象。 现在由每组推荐的同学给大家介绍超声波的应用。 第一组：超声波在医学上的应用 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”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。美国科学家正在研究用超声波止住病人体内出血的新技术，可免除手术止血的痛苦与危险。 据新一 ... ...
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