科目:初中物理 來源:新教材新學案 物理 八年級 上冊 人教版 題型:048
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超聲波及其應用人耳最高只能感覺到大約20 000 Hz的聲波,頻率更高的聲波就是超聲波了.超聲波廣泛地應用在多種技術(shù)中.超聲波有兩個特點,一個是能量大,一個是沿直線傳播.它的應用就是按照這兩個特點展開的.
理論研究表明,在振幅相同的情況下,一個物體振動的能量跟振動頻率的二次方成正比.超聲波在介質(zhì)中傳播時,介質(zhì)質(zhì)點振動的頻率很高,因而能量很大.在我國北方干燥的冬季,如果把超聲波通入水罐中,劇烈的振動會使罐中的水破碎成許多小霧滴,再用小風扇把霧滴吹入室內(nèi),就可以增加室內(nèi)空氣的濕度.這就是超聲波加濕器的原理.對于咽喉炎、氣管炎等疾病,藥力很難達到患病的部位.利用加濕器的原理,把藥液霧化,讓病人吸入,能夠增進療效.利用超聲波的巨大能量還可以把人體內(nèi)的結(jié)石擊碎.
金屬零件、玻璃和陶瓷制品的除垢是件麻煩事,如果在放有這些物品的清洗液中通入超聲波,清洗液的劇烈振動沖擊物品上的污垢,能夠很快清洗干凈.
俗話說“隔墻有耳”,這說明聲波能夠繞過障礙物.但是,波長越短,這種繞射現(xiàn)象越不明顯,因此,超聲波基本上是沿直線傳播的,可以定向發(fā)射,如果漁船載有水下超聲波發(fā)生器,它旋轉(zhuǎn)著向各個方向發(fā)射超聲波,超聲波遇到魚群會反射回來,漁船探測到反射波就知道魚群的位置了.這種儀器叫做聲吶.聲吶也可以用來探測水中的暗礁、敵人的潛艇以及測量海水的深度.
根據(jù)同樣的道理也可以用超聲波探測金屬、陶瓷、混凝土制品,甚至水庫大壩,檢查內(nèi)部是否有氣泡、空洞和裂紋.人體各個內(nèi)臟的表面對超聲波的反射能力是不同的,健康內(nèi)臟和病變內(nèi)臟的反射能力也不一樣.平常說的“B超”就是根據(jù)內(nèi)臟反射的超聲波進行造影,幫助醫(yī)生分析體內(nèi)的病變.
有趣的是,很多動物都有完善的發(fā)射和接收超聲波的器官.以昆蟲為食的蝙蝠,視覺很差,飛行中不斷發(fā)出超聲波的脈沖,依靠昆蟲身體的反射波來發(fā)現(xiàn)食物.海豚也有完善的“聲吶”系統(tǒng),使它能在混濁的水中準確地確定遠處小魚的位置.
現(xiàn)代的無線電定位器——雷達,質(zhì)量有幾十、幾百、幾千千克,蝙蝠的超聲定位系統(tǒng)只有幾分之一克,而在一些重要性能上,如確定目標方位的精確度、抗干擾的能力等都遠優(yōu)于現(xiàn)代的無線電定位器.深入研究動物身上各種器官的功能和構(gòu)造,將獲得的知識用來改進現(xiàn)有的設備和創(chuàng)制新的設備,這是近幾十年來發(fā)展起來的一門新學科,叫做仿生學.
各寫出一個超聲傳遞信息、超聲傳遞能量的實例.
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