内容正文:
第四节 人耳听不到的声音
第一章 声现象
了解人耳听觉的频率范围。
01
了解超声波的特点及其应用。
02
了解次声波的特点及其应用。
03
学习目标
1948年初,一艘荷兰货船在通过马六甲海峡时,一场风暴过后, 全船海员莫名其妙的全部死亡了,这一惊人的惨案,是自杀还是他杀?检查的结果是:在遇难者身上,都没找到任何伤痕,也不存在任何中毒迹象,而解剖表明:死者生前个个身体健壮,你能说出“凶手”可能是谁吗?
快速阅读,回答问题
1、正常人耳朵听到声音的频率范围是多少?
4、什么是次声波?
3、什么是超声波?
20Hz ~20 000Hz
2、什么是可听声?
人耳所能听到的声音
一、人耳听觉的频率范围
测一测自己的听觉范围
——听到声音就举起手,听不到就把手放下。
频率高于20000Hz的声音称为超声波
频率低于20Hz的声音称为次声波
快速阅读,回答问题
1、正常人耳朵听到声音的频率范围是多少?
4、什么是次声波?
3、什么是超声波?
20Hz ~20 000Hz
2、什么是可听声?
人耳所能听到的声音
1. 蝴蝶飞行时翅膀每秒振动5~6次,蚊子飞行时翅膀每秒振动300~600次。为什么我们凭听觉能发现飞行的蚊子,却不能发现飞行的蝴蝶?
实践与练习
因为人的听觉频率范围是20~20000Hz,蜜蜂翅膀振动的频率是300~ 400Hz,在人的听觉频率范围之内;而蝴蝶翅膀振动的频率仅5~6Hz,低于人的听觉所能觉察的最小频率。所以,凭听觉能发现飞行的蜜蜂而不能发现飞行的蝴蝶。
读一读
1.哪些动物能听到超声波?
2.哪些动物能听到次声波?
(1)不同的人听觉的频率范围不完全相同。例如,有些年轻人就能听到频率低于20Hz的声音。一般情况下,人的年龄越大,能听到的声音的频率范围越小。
(2)不同动物听觉的频率范围差别较大,如蝙蝠、海豚等能听到超声波,而狗、大象则能听到次声波。
超声波的几个显著特点:
1.方向性好、在水中传播距离远
2.穿透能力强、能够成像
3.易于获得较集中的声能
二、超声波
1.方向性好
几乎沿直线传播,在碰到杂质和组织分界面时也会有显著的反射。
2.穿透能力强
超声波能穿透许多电磁波所不能穿透的物质,在一些不透明的固体中能穿透几十米的厚度,在液体和固体中传播时衰减很少。
3.易于获得较集中的声能
超声波由于频率高,因而能量很大,而且由于衍射小很容易会聚,可使能量非常密集。
——声呐
1、方向性好、在水中传播距离远
蝙蝠靠超声波发现昆虫
探测海底深度
探测鱼群位置
探测潜艇位置
B型超声波诊断仪(B超)
2、穿透能力强、能够成像
胎儿的B型图像
探测金属内部缺陷
超声探伤仪
3、声能易于集中
超声加湿器
超声波碎石
超声波清洗机 超声波马达
超声波焊接器
三、次声波
1. 次声波的来源
次声波广泛存在于我们的周围。许多自然现象都会产生次声波,如狂风暴雨、电闪雷鸣、火山爆发、地震、海啸等。人为产生次声波的现象也很多,如核爆炸、火箭发射、飞机飞行和列车行驶等都会产生次声波。
火山爆发会产生次声波
2. 次声波的特点
次声波在传播过程中能量衰减较慢,且不易被障碍物遮挡,因而可以传播得很远。强烈地震、火山爆发产生的次声波,能绕地球传播2⁓3圈。
容易绕过障碍物,传得很远,无孔不入。次声波总是向四面八方传播开去,能量很难集中。传播过程中很难被媒质吸收,因而损耗的能量很少,所以传得很远,无孔不入。
3. 次声波的危害
4. 次声波的应用
目前,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,或从中获取信息来预报地震、台风等。
1)对人体造成严重损害;
2)对机械设备、建筑物等造成破坏。
次声波对人可产生心理和生理的损伤,其主要症状有:全身不适、无力、头晕目眩、恶心呕吐、眼球震颤,严重的可发生神志失常、癫狂不止、腹部疼痛 、内脏破裂等。
频率低于20赫的次声波与人体发生共振,使人体共振器官或部位发生位移和形变而造成损伤。
次声波检测仪
小资料
15
这种声波人耳感觉不到,却是实实在在存在的,并且会有一定的危害
为了深入了解人体究竟能承受多强的次声波,人们曾用与人体忍受力相近的狗、猴子和狒狒做试验,结果表明:狗在172dB的高强次声作用下,出现明显的呼吸困难,有的甚至停止了呼吸,猴子和狒狒的呼吸次数也明显降低;当声压级达到185~195dB时,在不长的时间内,被试动物全部死亡。经反复研究,科学家们普遍认为,次声波强度在140dB左右,即使作用时间较短也会引起人体内脏器官机能受损
频率低于20赫的次声波与人体发生共振,使人体共振器官或部位发生位移和形变而造成损伤。
为了减轻次声波所产生的危害,人们一直在研究如何有效监测并利用次声波。假如人们能够检测到次声波,有什么好处?例如火山爆发前后,自然界的动物会有一些异常反应
许多灾害性的自然现象,如火山爆发、龙卷风、雷暴、台风等,在发生之前可能会辐射出次声波,人们就有可能利用这些前兆现象来预测和预报这些灾害性自然事件的发生。
次声波
现在你能说出“凶手”可能是谁了吗?
1.经超声波探伤仪检测,刚竣工的三峡大坝坝体无一结构性裂缝,创造了人类水利建筑史上的奇迹.探伤仪发出的超声波无法为人耳所听觉,原因是超声波的( )
A.速度太快 B.响度太小 C.频率太高 D.频率太低
2. 图为094型核潜艇,它是我国国防力量的重要组成部分。它在水下航行时是通过声呐系统发出的超声波感知附近海域的情况。下列说法正确的是( )
A.超声波不是由物体的振动产生
B.超声波的传播不需要介质
C.感知附近海域情况是利用超声波传递信息
D.潜艇上的舰员能够听见超声波
C
C
课堂训练
3.关于超声和次声,下列说法正确的是( )
A.超声就是速度超过340m/s的声音
B.超声在水中比空气中传得快、传得远
C.次声的声音就是无需传声介质、使人听不到
D.超声可以越过一定厚度的真空向前传播
4. 声能够传递“信息”和“能量”。下面事例中,主要利用声传递“能量”的是( )
A.利用超声波给金属工件探伤
B.医生通过听诊器给病人诊病
C.通过声学仪器接收到的次声波等信息判断地震的方位和强度
D.利用超声波排除人体内的结石
B
D
课堂训练
5.一个声源在振动,但人耳却听不见声音,可能的原因有哪些?
(1)声音的响度太小
(2)没有传声介质
(3)声音的频率过高或过低
课堂训练
频率范围为:20Hz~20000Hz。
定义:把频率高于20000Hz的声叫超声波.
特点:方向性好、穿透能力强、易于获得较集中的声能.
应用:超声探伤仪、声呐、超声清洗机等.
定义:把频率低于20Hz的声波称为次声波.
特点:次声波来源广、传播远、能绕过障碍物.
应用:检测预警自然灾害等.
危害:能量很大的次声具有极大的破坏力.
次声波
人耳听不到的声音
可听声
声传递信
息与能量
超声波
课堂总结
Multimedia Cloud Transcode (cloud.baidu.com)
$$