聲現(xiàn)象在科技中的應(yīng)用共張

1、第四章 聲現(xiàn)象,四、聲現(xiàn)象在科技中的應(yīng)用,人和一些動(dòng)物的發(fā)聲和聽覺的頻率范圍,3,自學(xué)新知,（1）人和一些動(dòng)物的聽覺范圍。（2）什么是超聲波？什么是次聲波？,思考： 與可聽見聲相比，超聲波、次聲波的有哪些特點(diǎn)和應(yīng)用？,一、超聲波,1.超聲波的特點(diǎn),（1）方向性好；（2）穿透力強(qiáng)；（3）易于獲得較集中的聲能。,2.超聲波的應(yīng)用,聲吶,人們利用超聲波定向性好，在水中傳播距離遠(yuǎn)特點(diǎn)制成聲納，可以發(fā)現(xiàn)潛艇和魚群，還可以測(cè)

2、繪海底形狀。,7,超聲的導(dǎo)航能力,B型超聲波診斷儀（B超）,超聲波可以成像。醫(yī)院利用B型超聲波診斷儀做胃部、腹部檢查，還可以觀察胎兒的發(fā)育情況。,超聲波速度測(cè)定器,利用超聲波的多普勒效應(yīng)制成速度測(cè)定器，交警在高速公路上測(cè)定車輛的速度。,超聲波清洗器,超聲波焊接器,超聲波能使清洗液劇烈振動(dòng)，有去污作用，人們制成超聲波清洗器。,超聲波還能使塑料膜之間摩擦生熱，粘合在一起，制成超聲波焊接器。,超聲波體外碎石,超聲波還能使物體振動(dòng)，就能使結(jié)石粉

3、碎。,12,如果把超聲波通入水罐中，劇烈的振動(dòng)會(huì)使罐中的水破碎成許多小霧滴，再用小風(fēng)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。,超聲加濕器,超聲波在被檢測(cè)材料中傳播時(shí),材料的聲學(xué)特性和內(nèi)部組織的變化對(duì)超聲波的傳播產(chǎn)生一定的影響，通過對(duì)超聲波受影響程度和狀況的探測(cè)了解材料性能和結(jié)構(gòu)變化的技術(shù)稱為超聲檢測(cè)。,超聲波金屬探傷儀,思考,例題:科學(xué)工作者為了探測(cè)海底某處的深度,向海底垂直發(fā)射超聲波,經(jīng)過4秒收到回波信號(hào)

4、,海洋中的深度是多少米?應(yīng)用這種方法能不能測(cè)量月亮到地球的距離?為什么?,二、次聲波,1.次聲波的特點(diǎn),（1）沒有什么障礙物能阻擋它；（2）傳播過程中很難被介質(zhì)吸收，能量損耗少。,16,核爆炸,導(dǎo)彈發(fā)射,次聲,17,火山,地震,次聲,風(fēng)暴與海嘯,2.次聲波的危害和應(yīng)用,頻率低于20赫的次聲波與人體發(fā)生共振，使人體共振器官或部位發(fā)生位移和形變而造成損傷。次聲波與人體發(fā)生共振的頻率和強(qiáng)度不同，對(duì)人體的各種器官和部位損傷程度也不同。強(qiáng)度相同

5、、頻率不同的次聲波可對(duì)不同器官和部位造成損傷；頻率相同的次聲波的殺傷程度視其波強(qiáng)度而定。次聲波對(duì)人可產(chǎn)生精神的和機(jī)械的損傷。其主要癥狀有：全身不適、無(wú)力、頭暈?zāi)垦?、惡心嘔吐、眼球震顫，嚴(yán)重的可發(fā)生神志失常、癲狂不止、腹部疼痛 、內(nèi)臟破裂等。次聲波是不易被人察覺和聽不見的聲音，在大氣中傳播衰減很少，與大氣溝通的掩體和工事難以防御。,1）危害,19,小資料,一艘國(guó)際商船在“火地島”，發(fā)現(xiàn)了多年前神秘失蹤的“馬可·波羅”號(hào)

6、帆船，而船上的一切設(shè)備及物品卻完好無(wú)損。經(jīng)科學(xué)家們多年的研究和探索，終于揭開了這些遇難者的“死亡迷”。原來(lái)都死于風(fēng)暴所產(chǎn)生的“次聲”。次聲為什么能殺人呢?原來(lái)，人們內(nèi)臟固有的振動(dòng)頻率和次聲頻率極為相近(0.01Hz～20Hz)。,20,當(dāng)外界的次聲頻率與內(nèi)臟的頻率相同或相近時(shí)，就會(huì)形成人體內(nèi)臟的共振狀態(tài)，產(chǎn)生種種不良反應(yīng)。還會(huì)導(dǎo)致視覺模糊，吞咽困難，肝功能失調(diào)等癥狀，嚴(yán)重時(shí)還會(huì)四肢麻木，胸部產(chǎn)生壓迫感。尤其是當(dāng)人的腹腔、胸腔及顱腔內(nèi)的固

7、有振動(dòng)頻率與外來(lái)的次聲頻率相一致時(shí)，就會(huì)使人體的內(nèi)臟系統(tǒng)振壞而喪生。因此有人正在利用次聲的性質(zhì)與特點(diǎn)，探索研制一種能導(dǎo)致人神經(jīng)麻痹的“次聲武器”。,2）應(yīng)用,大象走路或相互聯(lián)系時(shí)發(fā)出次聲波，利用次聲波進(jìn)行交流。,雷電、臺(tái)風(fēng)、地震、海嘯等發(fā)生時(shí)也會(huì)產(chǎn)生次聲波，科學(xué)家利用檢測(cè)次聲波可預(yù)測(cè)災(zāi)難的發(fā)生。,在大氣層內(nèi)進(jìn)行核爆炸會(huì)產(chǎn)生很強(qiáng)的次聲波，用高靈敏度的檢測(cè)裝置可以探測(cè)到核爆炸的強(qiáng)度和位置。,三、語(yǔ)音識(shí)別,語(yǔ)音識(shí)別系統(tǒng)的原理框圖,1.語(yǔ)音識(shí)別

8、原理,可利用語(yǔ)音控制的機(jī)器人,2.語(yǔ)音識(shí)別的應(yīng)用,與其他生物識(shí)別技術(shù)相比較，聲音具有不會(huì)遺忘或忘記、不需記憶、使用方便等優(yōu)點(diǎn)，因此在保護(hù)人們的財(cái)產(chǎn)，防止盜竊或者其他經(jīng)濟(jì)犯罪方面會(huì)有更大的用途。利用聲音進(jìn)行身份識(shí)別可能是最自然和最經(jīng)濟(jì)的方法之一，更適用于電話銀行、電話炒股、電子購(gòu)物等領(lǐng)域。,26,語(yǔ)音識(shí)別的優(yōu)點(diǎn)：1.人的聲音是獨(dú)有的，具有一一對(duì)應(yīng)的樣本空間。（最自然）2.不會(huì)遺失或忘記、不需記憶、使用方便。（最經(jīng)濟(jì)）,課堂練習(xí),1.下

9、列不是利用聲獲得信息的有( )A、遠(yuǎn)處隆隆雷聲預(yù)示著可能有一場(chǎng)大雨B、醫(yī)生利用B超觀察人的身體狀態(tài)C、外科醫(yī)生利用超聲波除去人體內(nèi)結(jié)石D、有經(jīng)驗(yàn)的人選瓷碗總是敲一敲分辨音質(zhì),C,2.科學(xué)家通過接收( )聲音，監(jiān)測(cè)預(yù)報(bào)臺(tái)風(fēng)和地震。A、人耳能聽到的聲波B、超聲波 C、次聲波,C,3.科學(xué)家發(fā)明的聲吶系統(tǒng)( )A、能發(fā)出超聲波，從回聲獲取信息B、能發(fā)出次聲波，從

10、回聲獲取信息C、發(fā)超聲波和次聲波，視探測(cè)物體而定,A,30,4.人無(wú)法聽到飛翔的蝙蝠發(fā)出聲音的原因是 （  ） A.蝙蝠沒有發(fā)出聲音                   &

11、#160; B.蝙蝠發(fā)出聲音的頻率太高C.蝙蝠發(fā)出聲音的頻率太低D.蝙蝠發(fā)出聲音的響度太小,B,31,5.昆蟲飛行時(shí)翅膀要振動(dòng)，甲昆蟲飛行時(shí)翅膀每秒振動(dòng)200次，乙昆蟲飛行時(shí)翅膀每秒振動(dòng)40次，一位聽力正常的人能聽到飛行時(shí)發(fā)出聲音的昆蟲是（    ）Ａ.甲昆蟲 Ｂ.乙昆蟲Ｃ.都能聽到　 Ｄ.都聽不到,C,32,4.同樣在你身邊飛過的蒼蠅和蝴蝶，為什么憑聽覺你只能發(fā)現(xiàn)蒼蠅而不能

12、發(fā)現(xiàn)蝴蝶?,解答：因?yàn)楹l(fā)出聲音的頻率低，低于人的聽覺下限20Hz，所以人聽不到。而蒼蠅的發(fā)出聲音的頻率在人的聽覺范圍內(nèi)，故能聽到。,33,1.人耳聽到聲音的頻率范圍：20Hz～20000Hz。2.超聲與次聲 頻率高于20000Hz的聲音稱為超聲; 頻率低于20Hz的聲音稱為次聲。3.超聲的應(yīng)用： 碎石、B超、聲吶定位、超聲導(dǎo)航等。4.次聲的危害： 對(duì)機(jī)械、建筑物、人體有傷害。5.語(yǔ)