2.3 声的利用 学习任务单 2023-2024学年人教版八年级物理上册

课题 声的利用 学习目标 1 ． 了解生活中声的利用； 2 ． 知道声可以传递信息； 3 ． 知道声可以传递能量 课前学习任务 复习： 1. 声音产生的原因； 2. 声音的特性。 课上学习任务 【学习任务一】 学习、了解声与信息的实例 【学习任务二】 学习、了解声与能量的实例 探究声传递给物体能量的多少与声源振幅的关系 音叉 A 的响度 乒乓球摆动的幅度 1 较小 2 较大 推荐的学习资源 大开眼界——声的利用 (一)超声波的利用 超声波是一种频率高于 20000赫兹的声波。它的方向性好，穿透能力强，易于获得 较集中的声能，在水中传播距离远， 可用于测距、测速、清洗、焊接、碎石、杀菌消毒 等。在医学、军事、工业、农业上有很多的应用。 ( 超声波加湿器 ) 理论研究表明， 在振幅相同的条件下，一个物体振动的能量与振动频率成正比，超 声波在介质中传播时，介质质点振动的频率很高， 因而能量很大。在中国北方干燥的冬 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湿度，这就是超声波加湿器的原理。如咽喉 炎、气管炎等疾病， 很难利用血流使药物到达患病的部位，利用加湿器的原理，把药液 雾化， 让病人吸入， 能够提高疗效。 ( 超声除螨 ) 科研人员发现， 螨虫的听觉神经系统很脆弱， 对特定频率的超声非常敏感， 针对螨 虫的这种生理特性， 已有科技公司的研究人员开发出了超声波除螨仪。这种新型的除螨 产品采用现代微电子技术手段， 直接用特殊频率的超声作用于螨虫的听觉神经系统，使 其生理系统紊乱，烦躁不安，食欲不振， 最终奄奄一息逐渐死亡。采用这种原理的除螨 产品不用添加任何化学药剂，无毒无二次污染，对人体和家中宠物都没有伤害，是比较 理想的除螨产品。 ( 超声除油 ) 将黏附有油污的制件放在除油液中， 并使除油过程处于一定频率的超声波场作用下 的除油过程，称为超声波除油。引入超声波可以强化除油过程、缩短除油时间、提高除 油质量、降低化学药品的消耗量。尤其对复杂外形零件、小型精密零件、表面有难除污 物的零件及绝缘材料制成的零件有显著的除油效果，可以省去费时的手工劳动，防止零 件的损伤。 超声波除油的效果与零件的形状、尺寸、表面油污性质、溶液成分、零件的放置位 置等有关， 因此，最佳的超声波除油工艺要通过试验确定。超声波除油所用的频率一般 为 30kHz 左右。零件小时，采用高一些的频率；零件大时，采用较低的频率。超声波是 直线传播的，难以达到被遮蔽的部分，因此应该使零件在除油槽内旋转或翻动，以使其 表面上各个部位都能得到超声波的辐照， 受到较好的除油效果。另外超声波除油溶液的 浓度和温度要比相应的化学除油和电化学除油低， 以免影响超声波的传播， 也可减少金 属材料表面的腐蚀。 （二）次声波的利用 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甚至相同，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。次声的应用前景十分广 阔，大致有以下几个方面： 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，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。 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。 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。 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，一般只伤害人员，不会造成环境污染。 科学家正在研究、监测和控制次声波，以便有效地避免它的危害， 并从中获取信息 来预报地震、台风，或为监测核爆炸提供依据。 学科网（北京）股份有限公司 $$