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超声波及其应用

人耳最高只能感觉到大约20000Hz的声波,频率更高的声波就是超声波了。超声波广泛地应用在多种技术中。

理论研究表明,在振幅相同的情况下,一个物体振动的能量跟振动频率的二次方成正比,超声波在介质中传播时,介质点振动的频率很高,因而能量很大,在我国北方干燥的冬季,如果把超声波通入罐中,剧烈的振动会使罐中的水破碎成许多小雾滴,再用小风扇把雾滴吹入室内,就可以增加室内空气的湿度。这就是超声波加湿器的原理,对于咽喉炎、气管炎等疾病,药力很难达到患病的部位,利用加湿器的原理,把药液雾化,让病人吸入,能够增进疗效,利用超声波的巨大能量还可以把人体内的结石击碎。

金属零件、玻璃和陶瓷制品的除垢是件麻烦事,如果在放有这些物品的清洗液中通入超声波,清洗液的剧烈振动冲击物品上的污垢,能够很快清洗干净。

俗话说“隔墙有耳”,这说明声波能够绕过障碍物。但是,波越短,这种绕射现象越不明显,因此,超声波基本上是沿直线传播的,可以定向发射,如果渔船载有水下超声波发生器,它旋转着向各个方向发射超声波,超声波遇到鱼群会反射回来,渔船探测到反射波就知道鱼群的位置了,这种仪器叫做声呐,声呐也可以用来探测水中的暗礁、敌人的潜艇,测量海水的深度。

根据同样的道理也可以用超声波探测金属、陶瓷、混凝土制品,甚至水库大坝,检查内部是否有气泡、空洞和裂纹。

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。

有趣的是,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“声呐”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,蝙蝠的超声波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,这是近几年来发展起来的一门新科学,叫做仿生学。

(1)超声波有哪些特点?

(2)通过阅读上述材料,你知道超声波在日常生活中有哪些应用?

(1)频率高,能量大,沿直线传播,碰到障碍物就会反射。(2)把药液雾化,把人体内的结石击碎,清洗污垢,呐也可探测,探测金属、陶瓷、混凝土制品,甚至水库大坝,检查内部是否有气泡、空洞和裂纹,B超等。 【解析】解答: (1)超声波具有频率高,能量大,沿直线传播,碰到障碍物就会反射等特点; (2)超声波应用广泛,可以把药液雾化,把人体内的结石击碎,清洗污垢,声呐也可探测金属、陶瓷、混凝土制品...

请你仔细阅读下面的文章,并回答下列问题。

图是关于水循环的示意图,地球上的水在不停地循环着。阳光晒暖了海洋,水变成水蒸气升到空中,形成暖湿气流。暖湿气流遇到冷空气后水蒸气液化成小水滴,变成雨。天空的降水落到地面,一部分直接变成小溪,另一部分渗入地下,涌出地表后,变成股股清泉。许多小溪汇合,形成江河,又注入大海。

(1)分析水循环的示意图,你能得到哪些物态变化的信息。

(2)你也许注意过,天气预报中常说:“……向北移动的暖湿气流和来自××地区的冷空气前锋相遇,将在我国××至××之间形成一条东西方向的降雨带……”。试说明暖湿气流携带较多的水分,为什么不一定带来降雨,而与冷空气相遇才会降雨。

(3)干旱时,要实施人工降雨必须具备什么样的天气条件?实施人工降雨时常向高空抛洒干冰,请问干冰的作用是什么?

(1)液化:水蒸气遇冷变成小水滴。汽化:(或蒸发):水受热蒸发变成水蒸气。(2)这是因为水的状态转化是需要一定条件的,水蒸气只有在遇到冷空气时,才能放热液化成小水滴,形成降雨。(3)天空中必须有暖湿气流(或大量的水蒸气);干冰的作用是:干冰升华时吸收大量的热,使暖湿气流的温度降低。 【解析】解答:(1)在水循环的过程中有液化和汽化现象,液化是指水蒸气遇冷变成小水滴,汽化或蒸发是指水受热蒸发变...
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