超声波与次声波

超声波和次声波的特点及应用1、超声波的特点和应用：（1）特点：①超声波在传播时，方向性强，能量易于集中。

②超声波能在各种不同媒质中传播，且可传播足够远的距离。

③超声波与传声媒质的相互作用适中，易于携带有关传声媒质状态的信息诊断或对传声媒质产生效用及治疗。

④超声波可在气体、液体、固体、固熔体等介质中有效传播。

⑤超声波可传递很强的能量。

⑥超声波会产生反射、干涉、叠加和共振现象。

超声波是一种波动形式，它可以作为探测与负载信息的载体或媒介如B超等用作诊断；超声波同时又是一种能量形式，当其强度超过一定值时，它就可以通过与传播超声波的媒质的相互作用，去影响，改变以致破坏后者的状态，性质及结构用作治疗。

（2）应用：①超声处理：利用超声的机械作用、空化作用、热效应和化学效应，可进行超声焊接、钻孔、固体的粉碎、乳化、脱气、除尘、去锅垢、清洗、灭菌、促进化学反应和进行生物学研究等，在工矿业、农业、医疗等各个部门获得了广泛应用。

②超声波清洗：清洗的超声波应用原理是由超声波发生器发出的高频振荡信号，通过换能器转换成高频机械振荡而传播到介质，清洗溶剂中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（空化核）在声场的作用下振动。

当声压达到一定值时，气泡迅速增长，然后突然闭合，在气泡闭合时产生冲击波，在其周围产生上千个大气压力，破坏不溶性污物而使它们分散于清洗液中，当团体粒子被油污裹着而粘附在清洗件表面时，油被乳化，固体粒子即脱离，从而达到清洗件表面净化的目的。

③工业自动化控制：利用声波反射、衍射、多普勒效应，制造超声波物位计、超声波液位计、超声波流量计等。

2、次声波的特点和应用：（1）特点：①次声波的特点是来源广、传播远、能够绕过障碍物传得很远。

；②次声的声波频率很低，在20Hz以下，波长却很长，传播距离也很远。

它比一般的声波、光波和无线电波都要传得远。

例如，频率低于1Hz的次声波，可以传到几千以至上万千米以外的地方。

初中物理自主招生讲练06超声波与次声波、声音的三要素、声的能量与信息、综合应用1．超声波与次声波【知识点的认识】频率高于人的听觉上限（约为20000Hz）的声波，称为超声波．次声波又称亚声波，它是一种频率低于人的可听声波频率范围的声波．次声波的频率范围大致为10﹣4Hz～20Hz．（1）次声波的传播距离较远．地震、台风、核爆炸、火箭起飞都能产生次声波．（2）超声波的波长比可闻声波波长短得多，它基本上沿直线传播．超声波的穿透能力很强，能穿透几米厚的金属．超声波在液体中传播时，可使液体内部产生相当大的液压冲击．超声波可以用来制造各种乳胶，颗粒极细，而且均匀．超声波在诊断、医疗和卫生工作中，也有广泛的应用．【命题方向】利用次声波和超声波具有它不同于可闻性声波的一些特性，解决现代生产技术和科学研究中许多重要的应用．例如：对于波长为100m的声波，下列说法正确的是（）A．在同一介质中，比波长为20m的传播快B．不能被听见C．波长太长，不能产生明显衍射D．不能产生反射答案为B。

【解题方法点拨】抓住超声波与次声波的特点频率高于人的听觉上限（约为20000Hz）的声波，称为超声波．次声波又称亚声波，它是一种频率低于人的可听声波频率范围的声波．次声波的频率范围大致为10﹣4Hz～20Hz．同时记住一些现象的声波特点：超声探伤、测厚、测距、医学诊断和成像．次声波：自然现象，如火山爆发、龙卷风、雷暴、台风．一．超声波与次声波（共3小题）1．用超声波洗镜器清洗眼镜是利用超声波（）A．具有能量B．穿透能力强C．传播距离远D．遇到障碍物能反射2．（多选）以下与声现象有关的说法正确的是（）A．声音以波的形式传播B．蚊子飞行时发出超声波C．风暴形成时发出次声波D．若将引起发声的振动记录下来，再让物体按照记录下来的振动规律去振动，就会产生与原来一样的声音3．小宇同学的爸爸有个习惯，坐着思考问题的时候，总会踮着脚，晃着腿。

小宇坐在爸爸的身边写作业，总有种听到爸爸晃腿声音的感觉。

超声波和次声波一．超声波超声波一般由具有磁致伸缩或压电效应的晶体振动产生。

它的显著特点是频率高，波长短，衍射不严重，因而具有良好的定向传播特性，而且易于聚焦。

也由于其频率高，故而超声波的声强比一般声波大得多，用聚焦的方法，可以获得声强高达109W／m2 的超声波。

超声波在液体、固体中传播时，衰减很小。

在不透明的固体中，能穿透几十米的厚度。

超声波的这些特性，在技术上得到广泛的应用。

利用超声波的定向发射性质，可以探测水中物体，如探测鱼群、潜艇等，也可用来测量海深。

由于海水的导电性良好，电磁波在海水中传播时，吸收非常严重，因而电磁雷达无法使用。

利用声波雷达——声纳，可以探测出潜艇的方位和距离。

因为超声波碰到杂质或介质分界面时有显著的反射，所以可以用来探测工件内部的缺陷。

超声探伤的优点是不损伤工件，可以探测大型工件，如用于探测万吨水压机的主轴和横梁等。

此外，在医学上可用来探测人体内部的病变，如“B超”仪就是利用超声波来显示人体内部结构的图像。

目前超声探伤正向着显像方向发展，如用声电管把声信号变换成电信号，再用显像管显示出目的物的像来。

随着激光全息技术的发展，声全息也日益发展起来。

把声全息记录的信息再用光显示出来，就可直接看到被测物体的图像。

声全息在地质、医学等领域有着重要的意义。

由于超声波能量大而且集中，所以也可以用来切削、焊接、钻孔、清洗机件，还可以用来处理种子和促进化学反应等。

超声波在介质中的传播特性，如波速、衰减、吸收等与介质的某些特性( 如弹性模量、浓度、密度、化学成分、黏度等) 或状态参量( 如温度、压力、流速等) 密切有关，利用这些特性可以间接测量其他有关物理量。

这种非声量的声测法具有测量精度高，速度快等优点。

由于超声波的频率与一般无线电波的频率相近，因此利用超声元件代替某些电子元件，可以实现电子元件难以起到的作用。

超声延迟线就是其中一例。

因为超声波在介质中的传播速度比电磁波小得多，用超声波延迟时间就方便得多。

超声与次声知识点总结1. 超声与次声的概念与特点1.1 超声超声是指频率高于人类听觉范围（20 Hz - 20 kHz）的声波。

超声波的频率通常在20 kHz至1 GHz之间。

超声波的特点有： - 高频率：超声波的频率高于人类听觉范围，通常在20 kHz至1 GHz之间。

- 短波长：由于频率高，超声波的波长相对较短，使得超声波能够在物体中产生衍射和散射现象。

- 直线传播：超声波在均匀介质中以直线传播，可以沿直线路径传播到较远距离。

1.2 次声次声是指频率低于人类听觉范围的声波。

次声波的频率通常在20 Hz以下。

次声波的特点有： - 低频率：次声波的频率低于人类听觉范围，通常在20 Hz以下。

- 长波长：由于频率低，次声波的波长相对较长，使得次声波能够在物体表面产生衍射和散射现象。

- 多为低能量：次声波的能量通常较低，不易引起物体的共振和破坏。

2. 超声与次声的应用2.1 超声的应用超声在医学、工业、科学研究等领域有着广泛的应用。

2.1.1 医学领域•超声成像：超声波在人体组织中的传播速度与密度有关，利用超声波在人体内部的反射和散射，可以生成人体组织的影像，用于诊断和监测疾病。

•超声治疗：通过超声波的热效应、机械效应和化学效应，对疾病进行治疗，如超声刀、超声消融等。

•超声检测：利用超声波对血流、心脏功能等进行检测和监测。

2.1.2 工业领域•超声清洗：利用超声波的高频振动作用，清洗物体表面的污垢和杂质。

•超声焊接：利用超声波的振动和热效应，将物体的两个部分焊接在一起。

•超声测厚：利用超声波的传播速度和反射特性，测量物体的厚度。

2.2 次声的应用次声在科学研究和工程实践中也有一些应用。

•地震学：次声波能够传播到较远的距离，被广泛应用于地震勘探、地震监测和地震预警等领域。

•大气物理学：次声波可以传播到大气中的较高层次，用于研究大气的结构和运动。

2.2.2 工程实践•振动检测：次声波可以用于检测和分析机械设备、工程结构等的振动情况，用于预测和预防故障。

超声波和次声波的定义
超声波和次声波是两种不同频率的声波，它们在物理学、医疗和科学
等领域都有着重要的应用。

下面就让我们了解一下这两种声波的定义。

一、超声波
1. 定义：超声波是一种频率超过人耳可听到的最高频率（20kHz）的
声波，它的频率一般在20kHz至1GHz之间。

2. 特点：超声波在能量传输、穿透和反射等方面有着独特的性质，它
可以穿透物质并在其表面产生反射，对生物组织和工程材料的检测和
成像、医疗影像等方面具有广泛的应用。

3. 应用：超声波在医学、工程、地质、环保等领域都有着广泛的应用。

在医疗方面，超声波可以用于人体器官的成像、诊断和治疗，如
超声心动图、超声胃镜、超声碎石等。

在工业领域，超声波也可以用
于检测、清洗、焊接等操作。

二、次声波
1. 定义：次声波是一种频率低于人耳可听到的最低频率（20Hz）的声波，它的频率一般在1Hz至20kHz之间。

2. 特点：次声波的特点是能够穿透和传导固体和液体的介质，对于地
震和海洋科学研究方面具有重要的意义。

3. 应用：次声波在科学研究、环保和军事领域都有着广泛的应用。

在
科学研究方面，次声波可以用于地震勘探、海洋观测、气候研究等。

在环保方面，次声波可以用于监测环境污染和生态系统变化。

在军事
领域，次声波可以用于水下通讯和探测潜艇等作用。

总之，超声波和次声波作为两种不同频率的声波，在不同领域都有着重要的应用价值。

掌握它们的定义和应用是我们深入了解和学习相关领域知识和科技发展的重要基础。

《超声波与次声波》学习任务单一、学习目标1、了解超声波和次声波的定义、特点和产生方式。

2、掌握超声波和次声波在生活、工业、医疗等领域的应用。

3、理解超声波和次声波对人类和环境的影响。

4、能够区分超声波和次声波，并通过实例进行分析。

二、学习内容（一）超声波1、定义：频率高于 20000 赫兹的声波称为超声波。

2、特点方向性好：由于其波长较短，能够像光线一样沿直线传播，具有良好的方向性。

穿透能力强：能够穿透许多材料，如金属、塑料、陶瓷等。

能量集中：在传播过程中，能量相对集中，能够产生较大的作用效果。

3、产生方式压电效应：通过压电陶瓷等材料在电场作用下的振动产生超声波。

磁致伸缩效应：利用某些磁性材料在磁场变化时的伸缩来产生超声波。

4、应用医疗领域B 型超声诊断：用于检查人体内部器官的形态、结构和病变情况。

超声碎石：利用超声波的能量将体内的结石击碎，使其易于排出。

工业领域超声清洗：用于清洗精密零件、电子器件等，具有高效、清洁的特点。

超声检测：检测材料内部的缺陷、裂缝等，保证产品质量。

军事领域声纳系统：用于探测水下目标，如潜艇、鱼群等。

日常生活超声驱蚊：利用特定频率的超声波驱赶蚊虫。

（二）次声波1、定义：频率低于 20 赫兹的声波称为次声波。

2、特点波长很长：能绕开较大的障碍物发生衍射。

传播距离远：在大气中传播时衰减很小，能传播很远的距离。

与人体器官固有频率相近：可能引起人体器官的共振，对人体产生不良影响。

3、产生方式自然界中的地震、火山爆发、风暴、海啸等自然现象。

人类活动中的核爆炸、火箭发射等。

4、应用预测自然灾害：通过监测次声波的变化，提前预测地震、火山爆发等灾害的发生。

军事领域：用于监测敌方的军事活动。

5、影响对人体健康的危害：可能导致头晕、恶心、呕吐、呼吸困难等症状，严重时甚至危及生命。

对建筑物的破坏：强大的次声波可能会使建筑物产生裂缝、倒塌。

（三）超声波与次声波的比较1、频率范围超声波：频率高于 20000 赫兹。

初二超声波次声波知识点
嘿，初二的同学们！今天咱来聊聊超有趣的超声波和次声波知识点！
先说说超声波吧，就好像蝙蝠那神奇的“导航仪”呀！蝙蝠为啥能在黑暗中自如飞行还不会撞墙呢？就是因为它们能发出超声波，然后根据反射回来的波来判断周围环境呢！你想想，这多厉害啊！那咱生活里超声波也大有用处哦，像医院里的 B 超检查，不就是利用超声波嘛！医生用它能看清咱们身体里的情况，是不是特别神奇？
再来讲讲次声波，嘿，这可有点特别呢！大象之间的交流可能就靠它呢！次声波能传播得超远，大象用它来互相沟通、传递消息。

那难道我们人类就和它没关系啦？错咯！有时候一些自然灾害，像地震、海啸，在发生之前可能就会产生次声波呢！如果我们能研究好次声波，说不定就能更早地发现这些危险，提前做好准备呢，厉害吧！
总之呢，超声波和次声波都有着它们独特又神奇的地方！它们就在我们身边，影响着我们的生活呀！同学们可要好好了解它们哟！。

10.9 次声波和超声波教学目标：①知道次声波和超声波的频率，知道它们不同于可闻声波的特性②了解次声波和超声波的实际应用引 入:在生活中我们可听到各种各样的声波，但是人耳能听到的声波的频率范围是有限的，大致在20 Hz 到2000 Hz 之间.频率小于20 Hz 和频率大于2000 Hz 的声波，虽不能引起人类听觉器官的感觉，但它们对人类有很大的实际意义，本节课我们就来共同学习这两种波.一、声波1．什么是声波？声波是机械波的一种，在弹性介质（固体、液体、气体）中，频率在20～20000Hz 的机械振动称为声振动。

由声振动激起的波动称为声波。

在空气与水中传播的声波是纵波，在固体中传播的声波则可以是纵波，也可以是横波。

2．声波的分类：①可闻声波：人耳能听到的声波的频率大约在20Hz —20000Hz 之间，这一频率范围的声波能被人耳听到，称为可闻声波。

②次声波：频率低于20Hz 的声波称为次声波，次声波不能被人耳听到 ③超声波：频率高于20000Hz 的声波称为超声波，超声波不能被人耳听到3．声波的速度：气体中纵波的速度： ργP v =其中γ=C p,m /C v,m 是气体的定压摩尔热容与定容摩尔热容之比。

ρ、P ：气体的密度和压强。

在1atm 和0℃时，空气中声速为：15331293.110013.14.1-⋅=⨯⨯=s mv 由理想气体状态方程RT Pμρ＝得到声波在气体中的传播速度μγRT v = 声波的传播速度几乎与频率无关，但是由于速度与介质的密度有关，所以声波的传播速度对于温度和压强的变化很敏感。

在同一温度下，声波在液体与固体中的速度大于在空气中的速度。

4．声强：定义：声波的能流密度叫做声强。

2221ωρvA I = SI 制单位：W .m -2超声波 ω大 声强大炮 声 A 大 声强大声强太小，不引起听觉 ——下限声强太大，不引起听觉，引起痛觉 ——上限对于不同频率的声波，引起听觉的上下限值是不同的：各频率上限连接而成的曲线——痛觉阈（threshold of feeling ）各频率下限连接而成的曲线——可闻阈（threshold of hearing ）两条曲线之间的范围为听觉范围：10－12W .m -2～1W .m -25．声强级（Sound Level ）：引起人们听觉的声强变化范围变化很大，为10－12W .m -2～1W .m -2，数量级相差很大。

备课资料一、关于次声波的几点说明次声波又称亚声波，其频率低于声波的频率，频率范围大致是10—4H Z～20 H Z次声波虽不能引起人们听觉器官的感觉,但它对人类仍具有潜在应用价值，相对于声波和超声波来讲，次声波的研究和应用还处于起步阶段,因而大家习惯称之为声波中的“小字辈”。

（一)次声波的产生和特点虽然次声波看不见、听不见，可它却无处不在，地震、火山爆发、风暴、海浪冲击、枪炮发射、热核爆炸等都会产生次声波，科学家借助仪器可以“听到”它。

次声波的传播速度和可闻声波相同，由于次声波频率很低，大气对其吸收甚小，当次声波传播几千千米时，其吸收还不到万分之几,所以它传播的距离较远，能传到几千米至十几万千米以外.1883年8月,南苏门答腊岛和爪哇岛之间的克拉卡托火山爆发，产生的次声波绕地球三圈，全长十多万分里,历时108h,1961年，苏联在北极圈内新地岛进行梳试验激起的次声波绕地球转了35圈。

次声波还具有很强的穿透能力,可以穿透建筑物，掩蔽所、坦克、船只等障碍物,7000H Z的声波用一张纸即可阻挡，而7H Z的次声波可以穿透十几米厚的钢筋混凝土,地震或炸爆炸所产生的次声波可将岸上的房屋摧毁,次声波如果和周围物体发生共振，能放出相当大的能量,如4H Z～8H Z的次声能在人的腹腔里产生共振,可使心脏出现强烈共振和肺壁受损。

（二）次声波的应用从20世纪50年代起，核武器的发展对次声学的建立起了很大的推动作用，使得对次声接收、抗干扰方法、定位技术、信号处理和传播等方面的研究都有了很大的发展,次声的应用也逐渐受到人们的注意,其实，次声的应用前景十分之阔，大致有以下几个方面。

1.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，因此,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,也可通情达理报火山爆发、雷暴等自然灾害。