第二节 超声波的应用（同步课件）-【中职专用】2024-2025学年高中物理同步精品课堂（高教版2023·化工农医类）

第2节 超声波的应用 主题三 SZ-LWH 1 目 录 CONTENTS 超声波 01 超声波的应用 02 SZ-LWH 2 情境导入 生活中可能有很多关于声音的利用的事件： 妈妈能从婴儿的啼哭声中发现宝宝情绪的变化； 医生会用各种各样的超声仪器为患者诊病 水手可以通过汽笛的回声判断悬崖的距离；…… SZ-LWH 情境导入 B型超声简称“B超”是超声的主要检查方法，B超是利用超声波的原理，对人体进行诊断的。虽然超声的发展突飞猛进，如内镜超声、超声造影、三维成像、弹性成像等等，都是在B型超声基础上发展起来的。因此，凡是进行超声工作的医师及被检查的患者，都应该了解B型超声的特点、检查前准备、检查范围及注意事项等等，以便更好地应用它来为被检查者服务服务。 SZ-LWH 情境导入 “彩超”{彩色超声诊断仪}，是一种在临床上广泛应用的医疗诊断设备。简单的说就是高清晰度的黑白B超再加上彩色多普勒，超声频移诊断法，即D超，此法应用多普勒效应原理，当声源与接收体(即探头和反射体)之间有相对运动时，回声的频率有所改变 彩超是利用超声波多普勒技术和超声波回波原理，能采集血流运动、组织运动信息和人体器官组织的成像，供临床超声诊断检查使用。 彩超为什么要使用超声波而不用可闻声波？ SZ-LWH 01 超声波 SZ-LWH 6 一.超声波 关于声波的参考资料： 声学是一门古老的学科，大约从17世纪初分析物体的振动开始，直到19世纪末，还只能用人耳接收声波。1877年出版了瑞利的《声学理论》，该书对经典声学的内容进行了总结。20世纪初，贝尔发明了用于电话机的碳粒传声器，人们首次把声波转换为电信号，从而使声学研究进入了一个新的阶段。电子学的发展，大腔携大地促进了声学研究，从此，人们能够精确测量、观察和研究各种频率、波形和强度的声波，从而奠定了近代声学的基础。声学与人们日常生活密切相关。 SZ-LWH 一.超声波 声波除了人耳可以听到的可闻声波以外，还有人耳听不到的超声波和次声波。人听不到超声波和次声波，但有些动物却可以听到。鲸鱼和海豚可以听到超声波，而狗、大象、鲸鱼等动物则可以听到次声波。因此，在地震、海啸等伴有次声波发生的自然灾害来临之前，有些动物会提前出现异常行为。 SZ-LWH 一.超声波 次声波、声波和超声波 次声波、声波和超声波都是在介质中传播的机械波。它们的区别主要在于频率不同。 （1） 声波 人们把能引起听觉的机械波称为声波（音频）。频率在20～20000Hz之间。 （2） 次声波 频率低于20Hz的机械波称为次声波。 （3） 超声波 频率高于20000Hz的机械波称为超声波。 SZ-LWH 一.超声波 将有污渍的眼镜放入超声波清洗机的清洗液中，接通电源，观察清洗液的状态发生了什么变化。5分钟后关机，取出眼镜观察，眼镜上还有污渍吗？ 开机后发现清洗液在 ；关机后取出眼镜，发现眼镜上的污渍 。超声波使清洗液处于 状态就能将污渍去除。 产生振动 被去除 振动 SZ-LWH 一.超声波 超声波为什么能清洗眼镜，因为超声波在液体中传播，使液体与清洗槽在超声波频率下一起振动，超声波在清洗液中疏密相间的向前辐射，使液体流动而产生数以万计的微小气泡，存在于液体中的微小气泡在声场的作用下振动，在气泡闭合时产生冲击波，在其周围产生上千个大气压，破坏不溶性污物而使他们分散于清洗液中，从而达到清洗件净化的目的。在这种被称之为“空化”效应的过程中，气泡闭合可形成几百度的高温和超过1000个气压的瞬间高压，广泛应用与工业生产和日常生活中。 SZ-LWH 一.超声波 方向性好 超声波频率高（可达109Hz），因而波长很短，容易聚集成很小的一束，可以同光一样沿直线传播，具有很好的方向性。 功率大 在相同强度下，声波的频率越高，具有的功率就越大。由于超声波的频率很高，所以超声波与一般声波相比，其功率非常大。 对液体和固体的穿透力强 超声波和可闻声波一样，在传播过程中能量会被介质吸收，逐渐减弱。超声波在气体中衰减很快，但在液体和固体中表现出很强的穿透能力。 反射能力强 超声波波长短，所以较小的反射体都能引起明显的反射。 超声波的特性 SZ-LWH 01 超声波 SZ-LWH 13 二.超声波的应用 超声导盲仪 倒车雷达 回声定位原理应用 利用回声定位原理制成的超声导盲仪可以探测前进道路上的障碍物，以帮助盲人出行。 利用回声定位原理制成的倒车雷达更是在汽车上得到了广泛的应用 SZ-LWH 二.超声波的应用 海洋探测 超声波方向性好，而且在水中穿透力强，超声探鱼器探测鱼群时，向海底某一方向发射一个超声波脉冲，此脉冲遇到与海水不同的介质时就会反射回来。对反射波进行分析，可以知道水底的构造、水深、鱼群的大小数量、位置等 SZ-LWH 二.超声波的应用 医学诊断和成像 超声波比可闻声波波长短，遇到较小的反射体，可产生显著的反射；超声波对皮肤和组织的穿透力也比可闻声波强，所以医学上常运用超声回波原理诊断疾病。 当超声波遇到不同内脏的分界面时，便发生反射和透射。透射到内脏内部的超声波遇到界面时，会再次发生反射和透射。将弱超声波透入人体，超声波接收器就会接收各次的反射回波，医生根据反射回波的强弱和时间间隔进行临床诊断。也可以根据内脏反射的超声回波进行造影，这就是“B超”。B超图像，非常直观，广泛用于各种疾病的诊断。 SZ-LWH 二.超声波的应用 彩色多普勒超声，简称“彩超”。彩超利用超声多普勒技术和超声回波原理，同时采集血流运动、组织运动和人体器官组织的信息，形成彩超图像。医生根据彩超图像，对脏器的形态轮廓、回声、活动功能等与正常状态进行比较，做出诊断。彩超可用于检查心血管、大脑、腹腔脏器、甲状腺、乳腺等的病变。 思考与讨论 课外查阅资料，或到医院参观B超、彩超设备，并观摩诊断过程，与同学交流讨论其工作原理及其在临床上的主要应用。 SZ-LWH 二.超声波的应用 超声波制药 超声波的功率大，作用于液体能将液体中的颗粒进行分散。利用超声分散破碎植物组织，加速溶剂穿透组织，可提高中草药有效成分提取率，缩短提取时间；药物混合在水溶液中，经过超声分散，可以得到更小粒子供静脉注射使用。 SZ-LWH 二.超声波的应用 吸入式新冠疫苗 雾化吸入免疫 采用雾化器将疫苗雾化成微小颗粒，通过呼吸方式进入呼吸道和肺部激发的黏膜免疫。 SZ-LWH 二.超声波的应用 超声波的应用： （1）在渔业生产上探测海里鱼群的位置． （2）在航海上探测海底深度、海中暗礁等； （3）在医疗上检查、治疗人体疾病，对医疗器械和食物等进行杀菌消毒； （4）在工业生产上超声波金属探伤仪能探测金属制品内在的缺陷； （5）在农业生产上用超声波处理过的种子可以缩短发芽时间，提高发芽率． SZ-LWH 超声波是频率高于20000赫兹的声波，它方向性好，穿透能力强，易于获得较集中的声能，在水中传播距离远，它可以传递信息和能量，常用于测距、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． 超声波因其频率下限大约等于人的听觉上限而得名．即能传递能量，又能传递信息，常用于测距、测速、清洗、焊接、碎石、杀菌消毒等． 二.超声波的应用 SZ-LWH 作业布置 作业 实践与探索 3-2 第1-3题 SZ-LWH 谢谢各位的聆听！ SZ-LWH 23 星之所在 初音未来 Other 132264.0 $$