《超声波》初中物理教案设计

学生查找、交流信息、应用知识的能力

课前准备:

收集信息

处理信息(在医学上、在军事上、在生活中、近代科学技术)制成Powerpoint

教学设计图示:

学习内容学生活动教师活动与意图

什么是超声波

超声波有哪些主要特征

超声波有哪些应用收集信息

处理信息(在医学上、在军事上、在生活中、近代科学技术)充分培养学生自主探索的能力,把学校的课堂与社会实践和科学技术紧密地联系在一起

教学过程设计:

新课的引入:

播放海豚表演的视频,提出问题:你知道海豚是如何捕食吗?

新课的教学:

学生主持:今天我们就学习超声波,我们人耳能感觉到声音的频率在20Hz至20000Hz之间.频率低于20Hz和高于20000Hz的声波,都不能引起人的听觉,低于20Hz的声波叫次声波,高于20000Hz的声波叫超声波.超声波的特点:束射特性、吸收特性、超声波的能量传递特性、超声波的声压特性.现在我分别介绍它们.

一.束射特性

由于超声波的波长短,超声波射线可以和光线一样,能够反射、折射,也能聚焦,而且.遵守几何光学的定律.即超声波射线从一种物质表面反射时,入射角等于反射角,当射线透过一种物质进入另一种密度不同的物质时就会产生折射,也就是要改变它的传插方向,两种物质的密度差别愈大,则折射也愈大.

二.吸收特性

声波在各种物质中传播时,随着传播距离的增加,强度会渐进减弱,这是因为物质要吸收掉它的能量.对于同一物质,声波的频率越高,吸收越强.对于一个频率一定的声波,在气体中传播时吸收最历害,在液体中传播时吸收比较弱,在固体中传播时吸收最小.

三.超声波的能量传递特性

超声波所以在各个工业部门中有广泛的应用,主要之点还在于它比可听声波具有强大得多的功率.为什么有强大的功率呢因为当声波到达某一物资中时,由于声波的作用使物质中的分子也跟着振动,振动的频率和声波频率—样,分子振动的频率决定了分子振动的速度.频率愈高速度愈大.物资分子由于振动所获得的能量除了与分子的质量有关外,是由分子的振动速度的平方决定的,所以如果声波的频率愈高,也就是物质分子愈能得到更高的能量、超声波的频率比可听声波可以高很多,所以它可以使物资分子获得很大的能量;换句话说,超声波本身可以供给物质足够大的功率.

四.超声波的声压特性

现在由每组推荐的同学给大家介绍超声波的应用.

第一组:超声波在医学上的应用

人体各个内脏的表面对超声波的反射能力是不同的,健康内脏和病变内脏的反射能力也不一样.平常说的“B超”就是根据内脏反射的超声波进行造影,帮助医生分析体内的病变.美国科学家正在研究用超声波止住病人体内出血的新技术,可免除手术止血的痛苦与危险.

据新一期英国《新科学家》杂志报道,医生通常用动手术的方式来为病人止血,这一方法风险较大.有研究者设想用超声波对体内伤口进行加热烧灼,借以止血.但如果出血位置在脑部,或出血面积较大,这种方法就很不可取.

美国华盛顿大学的科学家发现,高密度聚焦超声波能加快自然凝血过程,无须加热烧灼伤口就能止血.实验表明,超声波会加快血液运动,激活血小板,使它们错认为自己是在流经一个破裂的伤口,从而加强粘着性,与细胞膜及其它血小板粘附,促进凝血.这一方法比手术止血和超声波加热止血更安全.研究人员将进一步完善这项技术,先在动物身上试验,然后用于人体.

第二组:超声波在军事上的应用

为什么在水中不采用雷达、卫星遥感技术等先进技术而仍用落后的声纳呢?

海水能吸引电磁波,雷达用不上了.海水吸热能力太强,红外线技术无用武之地;水的透光能力差,而吸收光的能力却很强,光学观察设备如望远镜也使不上了.特别是深海中一片漆黑,什么也看不见.探照灯又会暴露自己.而海水的传声能力却比在空气中强得多.声纳技术就应运而生了.声纳机发出一束不同频率的声音信号,再用特殊设备接受反射信号加以分析,这样就如同安上了蝙蝠的耳朵,周围的情况也就知道了

第三组:超声波在生活中的应用

超声波鼠虫驱除器:超声波没有穿透力,故遇到障碍物不能穿透,但是能反射回来,但是必须是硬物体才能反射,但损耗很大.超声波遇软物体能被吸收,如窗帘、沙发、衣、被等物,所以也影响它的使用面积.该仪器寿命3年以上耗电极微,每月1—3度电,输出为1W电压为11伏对人无危险伤害,安全可靠

超声波洗衣机:彻底“抛弃”洗衣粉,与传统洗涤方式不同,超声波洗衣机主要利用超声波的“空化”作用(超声波作用于液体时可产生大量小气泡.一个原因是液体内局部出现拉应力而形成负压,压强的降低使原来溶于液体的气体过饱和,而从液体逸出,成为小气泡.另一原因是强大的拉应力把液体“撕开”成一空洞,称为空化.空洞内成为液体蒸气或溶于液体的另一种气体,甚至可能是真空.因为空化作用形成的小气泡会随周围介质的振动而不断运动、长大或突然破灭.破灭时周围液体突然冲入气泡而产生高温、高压,同时产生激波.和空化作用相伴随的内摩擦可形成电荷,并在气泡内因放电而产生发光现象.在液体中进行超声处理的技术多数与空化作用有关),产生巨大能量,将污垢从衣物上“震”下来溶解到水中,然后再通过内筒的转动对衣物进行摔打和水流穿透,洗净衣物.超声波洗衣机不仅无污染,而且比普通洗衣机节水三分之一.

BJ49-密度计超声波清洗器,本系列仪器的超声波发生源和震板为独立组件,主要适用于油田、炼油厂密度计圆管内壁清洗,同时也适于各种相同密度计尺寸规格的管道、圆管、方管内壁的清洗.

超声波加湿器

第四组:超声波在近代科学技术上的应用

很多动物都有完善的发射和接收超声波的器官.以昆虫为食的蝙蝠,视觉很差,飞行中不断发出超声波的脉冲,依靠昆虫身体的反射波来发现食物.海豚也有完善的“声纳”系统,使它能在混浊的水中准确地确定远处小鱼的位置.现代的无线电定位器——雷达,质量有几十、几百、几千千克,蝙蝠的超声定位系统只有几分之一克,而在一些重要性能上,如确定目标方位的精确度、抗干扰的能力等都远优于现代的无线电定位器.深入研究动物身上各种器官的功能和构造,将获得的知识用来改进现有的设备和创制新的设备,这是近几十年来发展起来的一门新学科,叫做仿生学.

教学反思:

教学点评:

通过本节知识的学习,同学们对超声波有了更深刻的认识,首先对所有的同学付出的努力我感到很高兴,大家通过自己的查找资料学到了书本上没有知识,而且每组成员之间的合作、同学们的自由发言、提问都非常的出色.现在我们整理一下课堂学习的思路是什么?

提出问题合作讨论得出结论.现在同学们完成下列表格,选出自己认为优秀的同学

THE END
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6.超声波测距范文11篇(全文)超声波声场即在介质中超声振动所波及的质点所占据的空间范围。超声波声场的大小形状受到各种因素的影响, 通常采用声压、声强和声阻抗等物理量描述超声场。 超声波某一瞬间在某一点所具有的压强p1与超声波声场不存在时同一位置的静态压强p0之差称为该点的声压, 用p表示, 平面余弦波声压的大小为: ...https://www.99xueshu.com/w/ikeyauwxpmcy.html
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