lostgoodru

Презентация 9 класса по предмету 'Физика и Астрономия' на тему: 'УЛЬТРАЗВУК. Кроме того, ультразвуковые волны ускоряют протекание процессов. Частота сверхвысокочастотных ультразвуковых волн, применяемых в промышленности и биологии, лежит в диапазоне порядка нескольких МГц. Что такое звуковые волны. Слайды и текст этой презентации.

• Скачать Программу Для Презентаций
• Создать Презентацию В Powerpoint
• Сделать Презентацию Онлайн

Целью данной работы является изучение особенностей ультразвуковых волн, их применение, а так же ускорения производственных процессов с помощью ультразвука. УЛЬТРАЗВУК- это упругие волны высокой частоты. Человеческое ухо воспринимает распространяющиеся в среде упругие волны частотой приблизительно до 16 000 колебаний в секунду (Гц); колебания с более высокой частотой представляют собой ультразвук (за пределом слышимости).

Обычно ультразвуковым диапазоном считают полосу частот от 20 000 до нескольких миллиардов герц2. Хотя о существовании ультразвука известно давно, его практическое использование достаточно молодо.

В наше время ультразвук широко применяется в различных физических и технологических методах. По своей физической природе ультразвук представляет собой упругие волны и в этом он не отличается от звука. Частотная граница между звуковыми и ультразвуковыми волнами поэтому условна; она определяется субъективными свойствами человеческого слуха и соответствует усреднённой верхней границе слышимого звука. Однако благодаря более высоким частотам и, следовательно, малым длинам волн ультразвук имеет ряд особенностей: 1) измерения скорости на ультразвуковых частотах позволяет с весьма малыми погрешностями определять, например, адиабатические характеристики быстропротекающих процессов, значения удельной теплоёмкости газов, упругие постоянные твёрдых тел3. 2) возможность получения большой интенсивности даже при сравнительно небольших амплитудах колебаний, так как при данной амплитуде плотность потока энергии пропорциональна квадрату частоты. Ультразвуковые волны большой интенсивности сопровождаются рядом эффектов, которые могут быть описаны лишь законами нелинейной акустики1. 3) К числу важных явлений, возникающих при распространении интенсивного ультразвука в жидкостях, относится акустическая Кавитация — рост в ультразвуковом поле пузырьков из имеющихся субмикроскопических зародышей газа или пара в жидкостях до размеров в доли мм, которые начинают пульсировать с частотой У.

И захлопываются в положительной фазе давления. При захлопывании пузырьков газа возникают большие локальные давления порядка тысяч атмосфер, образуются сферические ударные волны.

Возле пульсирующих пузырьков образуются акустические микропотоки. Явления в кавитационном поле приводят к ряду полезных (получение эмульсий, очистка загрязнённых деталей и др.) явлений1.

4) Фокусировка УЗ позволяет не только получать звуковые изображения (системы звуковидения и акустической голографии), но и концентрировать звуковую энергию. С помощью УЗ-вых фокусирующих систем можно формировать заданные характеристики направленности излучателей и управлять ими8. 5)Периодическое изменение показателя преломления световых волн, связанное с изменением плотности в УЗ-волне, вызывает дифракцию света на ультразвуке, наблюдаемую на частотах ультразвукавого диапазона. Ультразвуковую волну при этом можно рассматривать как дифракционную решетку8. Скорость распространения ультразвука Скорость распространения ультразвуковых волн в неограниченной среде определяется характеристиками упругости и плотностью среды. В ограниченных средах на скорость распространения волн влияет наличие и характер границ, что приводит к частотной зависимости скорости (дисперсия скорости звука).

Уменьшение амплитуды и интенсивности ультразвуковых волны по мере ее распространения в заданном направлении, то есть затухание звука, вызывается, как и для волн любой частоты, расхождением фронта волны с удалением от источника, рассеянием и поглощением звука. На всех частотах как слышимого, так и неслышимых диапазонов имеет место так называемое «классическое» поглощение, вызванное сдвиговой вязкостью (внутренним трением) среды. Кроме того, существует дополнительное (релаксационное) поглощение, часто существенно превосходящее «классическое» поглощение8. Применение ультразвука В разных средах ультразвук ведет себя по-разному.

В газах и, в частности, в воздухе распространяется с большим затуханием. Жидкости и твёрдые тела (в особенности монокристаллы) представляют собой, как правило, хорошие проводники ультразвука, затухание в которых значительно меньше. Так, например, в воде затухание ультразвука при прочих равных условиях приблизительно в 1000 раз меньше, чем в воздухе. Поэтому области использования ультразвука относятся почти исключительно к жидкостям и твёрдым телам1. Ультразвук применяется:. В природе.

В медицине. В военных целях. В физике.

В обработке металлов 1Применение ультразвук в природе Летучие мыши, использующие при ночном ориентировании эхолокацию (Рис.1), испускают при этом ртом или имеющим форму параболического зеркала носовым отверстием сигналы чрезвычайно высокой интенсивности. На расстоянии 1 — 5 см от головы животного давление ультразвука достигает 60 мбар, то есть соответствует в слышимой нами частотной области давлению звука, создаваемого молотком. Эхо своих сигналов летучие мыши способны воспринимать при давлении всего 0,001 мбар, то есть в 10000 раз меньше, чем у испускаемых сигналов. При этом летучие мыши могут обходить при полете препятствия даже в том случае, когда на эхолокационные сигналы накладываются ультразвуковые помехи с давлением 20 мбар. Механизм этой высокой помехоустойчивости еще неизвестен.

При локализации летучими мышами предметов, например, вертикально натянутых нитей с диаметром всего 0,005 — 0,008 мм на расстоянии 20см (половина размаха крыльев), решающую роль играют сдвиг во времени и разница в интенсивности между испускаемым и отраженным сигналами3. Рис.1 Эхолокация летучей мыши 2Диагностическое применение ультразвука в медицине Благодаря хорошему распространению ультразвука в мягких тканях человека, его относительной безвредности по сравнению с рентгеновскими лучами и простотой использования в сравнении с магнитно-резонансной томографией, ультразвук широко применяется для визуализации состояния внутренних органов человека, особенно в брюшной полости и полости таза. Помимо широкого использования в диагностических целях (см. Ультразвуковое исследование), ультразвук применяется в медицине (в том числе регенеративной) в качестве инструмента лечения3.

Ультразвук обладает следующими эффектами:. противовоспалительным, рассасывающим действиями;. анальгезирующим, спазмолитическим действиями;. кавитационным усилением проницаемости кожи. Принцип работы УЗИ-сканера (Рис.2) Частота ультразвука, необходимая для медицинской визуализации, находится в диапазоне 1 — 20 МГц.

Эти колебания получают при использовании пьезоэлектрических материалов. Когда электрическое поле помещается через срезы, оно расширяется или сжимается. При отражении сигнал возвращается, вызывая переменное электрическое поле, которое заставляет кристалл вибрировать6. Для достижения пьезоэлектрического эффекта в УЗИ-сканерах используются специальные элементы из кварца, титана или бария. Их толщина подбирается таким образом, чтобы обеспечить лучшее резонирование.

На границе двух сред происходит передача или отражение звука, это зависит от того, насколько различны ткани, имеющие общую границу. Чем больше разница, тем сильнее будет отражаться сигнал6.

Уровень сопротивления воздуха и воды различен, поэтому чтобы получить более контрастное изображение кожу пациента смазывают специальным гелем, в котором не могут образовываться воздушные пузырьки6. Полученный электрический сигнал усиливается и обрабатывается. Таким образом фиксируется ультразвук, отраженный от препятствия. Обычно кристаллов бывает два – передающий и приемный. Они оба встроены в генератор, представляющий собой устройство, преобразующее электрическую энергию6. Изображение передается на экран прибора в виде срезов, окрашенных в виде 64-оттеночной черно-белой шкалы.

Эхопозитивные участки при этом имеют темный, а эхонегативные – белый цвет. При обратной регистрации изображении оттенки могут меняться6.

Рис.2 Принцип работы узи 3Применение ультразвука в военных целях В 1912 году русский инженер К. Шиловский изобрел прибор для предотвращения столкновений судов с айсбергами и массивными льдинами. Работа прибора основывалась на принципе подводной звуковой эхолокации. Эхолокация основана на отражении сигналов различной частоты радиоволн, ультразвука и звука.

Первые эхолокационные системы направляли сигнал в определённую точку пространства и по задержке ответа определяли её удалённость при известной скорости перемещения данного сигнала в данной среде и способности препятствия, до которого измеряется расстояние, отражать данный вид сигнала, то есть приема отраженных от объекта эхо-сигналов. Шиловского заинтересовалось французское военное ведомство. В Париже русский инженер приступил к широким исследованиям в области гидроакустики. Вскоре к этим исследованиям подключился французский физик Поль Ланжевен.

Их творческое содружество - ученого и инженера - принесло свои плоды: в Средиземном море был испытан созданный ими прибор, способный обнаруживать подводную лодку на расстоянии двух километров. Это был первый в мире гидролокатор, прообраз и основа всех последующих поколений гидролокаторов(эхолотов), включая даже самые современные. Поиск, атака, маневр - все действия и подводных лодок и надводных кораблей зависят теперь от показаний гидроакустических приборов, от четкой и грамотной работы гидроакустиков. Гидроакустик первым обнаруживает противника, по его данным командир корабля принимает решение4.

Принцип работы эхолотов Эхолот состоит из четырех основных элементов: передатчика (излучателя), приемника (датчика), преобразователя (тран-дюсера) и экрана (дисплея). Передатчик вырабатывает следующие через определенные интервалы времени высокочастотные импульсы. В современных эхолотах применяются частоты 50 и 200 кГц, иногда встречается частота 192 кГц. Излучаемые преобразователем звуковые сигналы распространяются в воде со скоростью около 1500 м/сек. И отражаются от дна, рыб, водорослей, камней и пр. Предметов (Рис.3). Достигшие до приемника эхо-сигналы возбуждают в нем электрические импульсы, которые затем усиливаются в преобразователе и поступают в дисплей.

Преобразованные результаты зондирования отображаются на экране прибора в удобной для восприятия графической или алфавитно-цифровой форме7. Принцип работы эхолота Дисплей отображает результаты ультразвукового зондирования и управляет работой прибора. Для этого на нем имеется жидкокристаллический монохромный или цветной экран и клавиатура7.

4Применение ультразвука в физике Ультразвук служит мощным методом исследования различных явлений во многих областях физики. Так, например, ультразвуковые методы применяются в физике твёрдого тела и физике полупроводников; возникла целая новая область физики — акусто-электроника. Акусто-электроника - область науки и техники, изучающая и использующая взаимодействие высокочастотных (с частотой выше 20 кГц) акустических волн с электрическим полем и электронами в твёрдых телах5,1. В радиоэлектронных системах обработки и передачи информации объёмные акустические волны используются в линиях задержки и кварцевых резонаторах для стабилизации частоты. Разработаны и широко применяются приборы на поверхностных акустических волнах: полосовые фильтры, линии задержки, полосовые фильтры для телевидения, синтезаторы частоты, усилитель поверхностной акустической волны типа лампы бегущей волны, акусто-инжекционный транзистор, устройство с переносом заряда акустической волной, конвольверы и корреляторы, использующие поперечный акустоэлектрический эффект, устройство считывания изображений, устройства памяти5,1. Ультразвук в радиоэлектронике В радиоэлектронике часто возникает необходимость задержать один электрический сигнал относительно другого. Удачное решение нашли ученые, предложив ультразвуковые линии задержки (ЛЗ).

Действие их основано на преобразовании электрических импульсов в импульсы ультрозвуковых механических колебаний, скорость распространения которых значительно меньше скорости распространения электромагнитных колебаний. После обратного преобразования механических колебаний в электрические импульс напряжения на выходе линии будет задержан относительно входного импульса. Для преобразования электрических колебаний в механические и обратно используют магнитострикционные и пьезоэлектрические преобразователи. Соответственно этому ЛЗ подразделяются на магнитострикционные и пьезоэлектрические. Магнитострикционная ЛЗ состоит из входного и выходного преобразователей, магнитов, звукопровода и поглотителей8. Входной преобразователь состоит из катушки, по которой протекает ток входного сигнала, участка звукопровода из магнитострикционного материала, в котором возникают механические колебания ультразвуковой частоты, и магнита, создающего постоянное подмагничивание зоны преобразования.

Выходной преобразователь по устройству почти не отличается от входного. Звукопровод представляет собой стержень из магнитострикционного материала, в котором возбуждаются ультразвуковые колебания, распространяющиеся со скоростью примерно 5000 м/с. Для задержки импульса, например, на 100 мкс длина звукопровода должна быть около 43 см. Магнит нужен для создания начальной магнитной индукции и подмагничивания зоны преобразования. Поглотители для уменьшения уровня паразитных отраженных сигналов располагаются на обоих концах звукопровода. Принцип действия магнитострикционной ЛЗ основан на изменении размеров ферромагнитных материалов под воздействием магнитного поля.

Механическое возмущение, вызванное магнитным полем катушки входного преобразователя, передается по звокопроводу и, дойдя до катушки выходного преобразователя, наводит в ней электродвижущую силу. Пьезоэлектрические ЛЗ устроены следующим образом. На пути электрического сигнала ставят пьезоэлектрический преобразователь (пластинку кварца), который жестко соединен с металлическим стержнем (звукопроводом). Ко второму концу стержня прикреплен второй пьезоэлектрический преобразователь. Сигнал, подойдя к входному преобразователю, вызывает механические колебания ультразвуковой частоты, которые затем распространяются в звукопроводе.

Достигнув второго преобразователя, ультразвуковые колебания вновь преобразуются в электрические. Но так как скорость распространения ультразвука в звукопроводе значительно меньше скорости меньше скорости распространения электрического сигнала, сигнал, на пути которого был звукопровод, отстает от другого на величину, равную разности скорости распространения ультразвука и электромагнитных сигналов на определенном участке8. Механическая обработка сверхтвердых и хрупких материалов Если между рабочей поверхностью УЗ-вого инструмента и обрабатываемой деталью ввести абразивный материал, то при работе излучателя частицы абразива будут воздействовать на поверхность детали. Материал разрушается и удаляется при обработке под действием большого числа направленных микроударов (рис.4). Рис.4 Ультразвуковая обработка материалов. 1 – ультразвуковой инструмент; 2 – абразивные зерна; 3 – обрабатываемая деталь Кинематика ультразвуковой обработки складывается из главного движения – резания, т.е. Продольных колебаний инструмента, и вспомогательного движения – движения подачи.

Продольные колебания являются источником энергии абразивных зерен, которые и производят разрушение обрабатываемого материала. Вспомогательное движение – движение подачи – может быть продольным, поперечным и круговым.

Ультразвуковая обработка обеспечивает большую точность – от 50 до 1 мк в зависимости от зернистости абразива. Применяя инструменты различной формы можно выполнять не только отверстия, но и сложные вырезы. Кроме того, можно вырезать криволинейные оси, изготавливать матрицы, шлифовать, гравировать и даже сверлить алмаз. Материалы, используемые в качестве абразива – алмаз, корунд, кремень, кварцевый песок8. Ультразвуковая сварка Из существующих методов ни один не подходит для сварки разнородных металлов или если к толстым деталям нужно приварить тонкие пластины. В этом случае УЗ-вая сварка незаменима.

Ее иногда называют холодной, потому что детали соединяются в холодном состоянии. Окончательного представления о механизме образования соединений при ультрозвуковой сварке нет. В процессе сварки после ввода ультразвуковых колебаний между свариваемыми пластинами образуется слой высокопластичного металла, при этом пластины очень легко поворачиваются вокруг вертикальной оси на любой угол. Но как только ультразвуковое излучение прекращают, происходит мгновенное «схватывание» пластин.

Ультразвуковая сварка происходит при температуре значительно меньшей температуры плавления, поэтому соединение деталей происходит в твердом состоянии. С помощью УЗ можно сваривать многие металлы и сплавы (медь, молибден, тантал, титан, многие стали).

Наилучшие результаты получаются при сварке тонколистовых разнородных металлов и приварке к толстым деталям тонких листов. При УЗ-вой сварке минимально изменяются свойства металла в зоне сварки. Требования к качеству подготовки поверхности значительно ниже, чем при других методах сварки. УЗ сварке хорошо поддаются и неметаллические материалы (пластмасса, полимеры)3,8. Ускорение производственных процессов с помощью ультразвука Ультразвуковая дефектоскопия – один из методов неразрушающего контроля. Свойство УЗ распространяться в однородной среде направленно и без существенных затуханий, а на границе раздела двух сред (например, металл – воздух) почти полностью отражаться позволило применить УЗ-вые колебания для выявления дефектов (раковины, трещины, расслоения и т.п.) в металлических деталях без их разрушения8. Рис.5 Теневой метод ультразвуковой дефектоскопии.

При помощи УЗ можно проверять детали больших размеров, так как глубина проникновения УЗ в металле достигает 8¸10 м. Кроме того, ультразвуком можно обнаружить очень мелкие дефекты (до 10-6мм). УЗ-вые дефектоскопы позволяют выявлять не только образовавшиеся дефекты, но и определять момент повышенной усталости металла. Существует несколько методов ультразвуковой дефектоскопии, основными из которых являются теневой, импульсный, резонансный, метод структурного анализа, ультразвуковой визуализации. Теневой метод основан на ослаблении проходящих УЗ-вых волн при наличии внутри детали дефектов, создающих УЗ-вую тень. При этом методе используется два преобразователя.

Один из них излучает ультразвуковые колебания, другой принимает их (рис. Теневой метод малочувствителен, дефект можно обнаружить если вызываемое им изменение сигнала составляет не менее 15¸20%. Существенный недостаток теневого метода в том, что он не позволяет определить на какой глубине находится дефект8. 6 Принцип действия ультразвукового дефектоскопа, основанный на импульсном методе.

Импульсный метод УЗ-вой дефектоскопии основан на явлении отражения ультразвуковых волн. Принцип действия импульсного дефектоскопа показан на( рис.6).

Высокочастотный генератор вырабатывает кратковременные импульсы. Посланный излучателем импульс, отразившись, возвращается обратно к преобразователю, который в это время работает на прием. С преобразователя сигнал поступает на усилитель, а затем на отклоняющие пластины электроннолучевой трубки. Для получения на экране трубки изображения зондирующих и отраженных импульсов предусмотрен генератор развертки. Работой высокочастотного генератора управляет синхронизатор, который с определенной частотой формирует высокочастотные импульсы. Частота посылки импульсов может изменяться с таким расчетом, чтобы отраженный импульс приходил к преобразователю раньше посылки следующего импульса. Импульсный метод позволяет исследовать изделия при одностороннем доступе к ним.

Метод обладает повышенной чувствительностью, отражение даже 1% УЗ-вой энергии будет замечено. Преимущество импульсного метода состоит еще и в том, что он позволяет определить на какой глубине находится дефект8. Литература: 1)УльтразвукЭлектронный ресурс URL: (дата обращения: 19.12.14г.). 2) Электронный ресурс URL:/(дата обращения: 19.12.14г.). 3) Электронный ресурс URL: обращения: 19.12.14г.).

4) Электронный ресурс URL: (дата обращения: 19.12.14г.). 5)Акустоэлектроника Электронный ресурсURL: обращения: 19.12.14г.). 6)принцип работы узи Электронный ресурс URL: clinic.ru/printsip-dejstviya-uzi-apparata/(дата обращения: 19.12.14г.). 7) эхолокаторы Электронный ресурс URL: обращения: 19.12.14г.). 8) Электронный ресурс URL: обращения: 19.12.14г.).

Назад Вперёд Загрузить (12,2 МБ) Внимание! Предварительный просмотр слайдов используется исключительно в ознакомительных целях и может не давать представления о всех возможностях презентации. Если вас заинтересовала данная работа, пожалуйста, загрузите полную версию. Плохой учитель преподносит истину, хороший – учит ее находить.

Дистервег Цели урока:. Обучающие:. усвоить следующие элементы неполного опыта учащихся в рамках отдельного урока:. инфразвуковые и ультразвуковые волны, их применение в жизнедеятельности человека. закрепить знания о звуковых волнах. Развивающие:. формировать научного мировоззрения на основе знаний об ультразвуковых и инфразвуковых волнах,.

комплексно решать проблемы на основе знаний математики, физики и информатики;. развивать аналитико-синтетическое и образное мышление учащихся, побуждать учащихся к осмыслению и нахождению причинно-следственных связей. формировать и развивать ключевые компетенции: информационную, организационную, самоорганизационную, коммуникационную. при работе в паре и в группе сформировать такие важные качества и умения школьника, как: желание участвовать в совместной деятельности, уверенность в успехе, ощущение положительных эмоций от совместной деятельности;. умение презентовать себя и свою работу,.

Apr 18, 2012 - Обсуждение этапов сборки с фото примерами ( Сан Д.Батиста ). В следующем, хочу самостоятельно изготовить пушки для 'Сан Джованни Батиста' от ДеАгостини. Да, инструкция от ДеА - это еще тот подарок. Сан джованни батиста инструкция по сборке.

умение строить деловые отношения в совместной деятельности на уроке (принимать цель совместной деятельности и сопроводительные указания к ней, разделять обязанности, согласовывать способы достижения результа­та предложенной цели);. учить анализировать и оценивать полученный опыт взаимодействия. Воспитательные:. развитие эстетического восприятия материала, используя в презентации оригинальный дизайн и эффекты анимации;. воспитание культуры восприятия теоретического материала с помощью компьютера и приборов для показа получения и применения ультразвуковых и инфразвуковых и волн;. воспитание чувства гордости за свою Родину на основе применения ультразвуковых и инфразвуковых и волн. Оборудование: ноутбук, проектор, 2 камертона ля, 1 камертон фа, штатив с муфтой и лапкой, электронная библиотека «Просвещение» диск 1 (7-9класс), материалы из интернета.

План урока: 1. Актуализация знаний 2.

Изучение нового материала а) Ультразвуковые волны: источники и приемники, свойства и применение. Б) Инфразвуковые волны: источники и приемники, свойства и применение.

Встраивание новых знаний в один из законов диалектики – закона перехода количественных изменений в качественные на примере свойств инфразвуковых, звуковых и ультразвуковых волн. Сверка таблиц с электронным экраном. Задание на дом. Актуализация знаний Учитель: Мы изучаем тему «Звуковые волны», цели нашего урока на слайде, но сначала мы повторим знания, полученные на прошлом уроке. У нас будет работа в парах.

Пары получат вопросы и обсудят их, а затем ответят на них. Вопросы для работы в парах:. Может ли звук распространяться в газах, жидкостях, в твёрдых телах, в вакууме?

Приведите примеры. Может ли звук сильного взрыва на Луне быть слышен на Земле? Ответ обоснуйте. Какую волну – продольную или поперечную – представляет собой звук, распространяющийся в воздухе?.

Приведите пример, показывающий, что звуковая волна распространяется не мгновенно, а с определённой скоростью?. В каком веке и как была измерена скорость звука в воздухе?. Чему равна скорость распространения звука в воздухе при 20 оС?. В результате чего образуется эхо?. Почему эхо не возникает в маленькой, заполненной мебелью комнате, но возникает в большом полупустом зале?.

Приведите примеры проявления звукового резонанса?. Для чего камертоны устанавливают на резонаторных ящиках?.

Каково назначение резонаторов, применяемых в музыкальных инструментах?. От чего зависит громкость звука?. От чего зависит высота звука?. Что является источником голоса человека?. После обсуждения вопросов в парах учащиеся отвечают на поставленные вопросы. Ответы на вопросы: 1. Звук распространяется во всех упругих телах – твёрдых, жидких и газообразных, но не может распространяться в безвоздушном пространстве.

Звук распространяется в воде. Примеры: рыбы слышат шаги и голоса людей на берегу, это хорошо известно рыболовам.

Топот копыт передаётся по Земле и по воздуху. Опыт: под колокол воздушного насоса помещают будильник и заводят его.

Затем начинают откачивать воздух насосом. По мере разрежения воздуха звук становится всё слабее и слабее, а потом совсем исчезает. Звук сильного взрыва на Луне не будет слышен на Земле, так как на Луне нет атмосферы.

Звук, распространяющийся в воздухе и в воде, представляет собой продольную волну. Во время грозы мы сперва видим молнию и только через некоторое время слышим гром, так как скорость света 30 000км/с, а скорость звука в воздухе 343 м/с 6. Скорость звука в воздухе впервые довольно точно была определена в 1822г.

Французскими учёными. Скорость звука в воде измерили также Ж. Колладон и Я.

Штурм в 1826 году. Измерения они проводили на Женевском озере в Швейцарии. К одной лодке был привязан опущенный в воду колокольчик, а к другой – опущенный в воду рупор.

Лодки находились на расстоянии 14 км. На первой лодке били в колокольчик и одновременно поджигали порох, на второй регистрировали время задержки между вспышкой и приходом звука. Скорость распространения звука в воде 1440 м/с при температуре воды в озере 8 оС.

Скорость звука в воздухе при 20 оС равна 340 м/с. Эхо образуется в результате отражения звука от различных преград – стен большого пустого помещения, леса, сводов высокой арки в здании.

Образованию эхо в комнате препятствует находящаяся в ней мебель, шторы и другие предметы, частично поглощающие отражённый звук. Поэтому в таком помещении речь людей и другие звуки не искажаются эхом и звучат чётко и разборчиво. Инструкция по сборке душевой кабины ika e1611g. Примером проявления звукового резонанса могут служить два камертона с одинаковыми собственными частотами, укреплёнными на резонаторных ящиках и установленными на некотором расстоянии друг от друга. Для усиления звука камертоны часто устанавливают на так называемых резонаторных ящиках определённых размерах.

При звучании камертона в колебание приходит столб воздуха в ящике. Этот столб колеблется в резонанс с колебаниями камертона.

В музыкальных инструментах роль резонаторов выполняют части их корпусов. Например, в гитаре, скрипке и других подобных им струнных инструментах резонаторами служат деки. Высота звука зависит от частоты колебаний: чем ?, тем выше звук. Тембр звука позволяет различать два звука одинаковой высоты и громкости, издаваемых различными инструментами. Источником голоса человека и многих животных являются голосовые связки – своеобразные струны. Под действием воздушной струи, идущей из лёгких, голосовые связки колеблются и издают слабый звук.

Изучение нового материала Учитель: Мы изучили волны в диапазоне 20 Гц – 20 кГц. На сегодняшнем уроке мы изучим колебания, лежащие за пределами этого диапазона, то есть меньше 20 Гц и больше 20 кГц. Это ультразвуковые и инфразвуковые волны. Две группы, которые получили опережающие исследовательские задания, изучали: 1. Инженеры-теоретики – источники и приемники, свойства волн; 2.инженеры-практики – применение волн; координаторы сегодня расскажут нам о своих исследованиях. Все остальные учащиеся заполняют 2 таблицы.

Частота Источники и приёмники Свойства Применение Ученик 1: (координатор сообщает о всех результатах работы 1 группы) Механические колебания, происходящие с частотой более 20 000 Гц, называются ультразвуковыми, а с частотой менее 20 Гц – инфразвуковыми. Ультразвуки и инфразвуки не воспринимаются человеческим ухом, т.е. Мы просто не слышим их. Ультразвуки излучают и воспринимают живые существа на суше, в воздухе и в воде и используют для своих «переговоров».

Собаки, воспринимают ультразвуки с частотой до 40 кГц. Этим пользуются дрессировщики, чтобы подавать собаке команды, не слышимые людьми. Крохотные веслоногие рачки создают ультразвуковые волны, потирая лапку о лапку.

Установленные в море приёмники ультразвука обнаруживают его при появлении «плавающих островов» планктона. Летучие мыши способны издавать и воспринимать ультразвуковые волны. Излучённые самой мышью ультразвуковые волны отражаются от препятствий и от различных насекомых и улавливаются мышью (у летучих мышей большие уши). По тому, оттуда пришла отражённая волна, мышь автоматически оценивает, в каком направлении от неё находится препятствие. Это позволяет ей отлично ориентироваться и находить добычу. Подобным образом пользуются ультразвуком дельфины, глубоководные рыбы и некоторые другие живые существа.

Ультразвуковые волны обладают всеми свойствами звуковых волн: распространение, отражение, преломление, поглощение, интерференция, обладают большой проникающей способностью. Применяются ультразвуковые волны в эхолокации, дефектоскопии, медицине (УЗИ внутренних органов – диагностика и лечение). Эхолокация Ультразвуковую волну можно получить в заданном направлении, т.к. Узкий параллельный пучок ультразвуковых волн в процессе распространения очень мало расширяется. Направленные узкие пучки ультразвука применяются, в частности, для измерения глубины моря.

Для этой цели на дне судна помещают излучатель и приемник ультразвука. Излучатель дает короткие сигналы, которые посылаются по направлению ко дну. При этом время отправления каждого сигнала регистрируется прибором.

Отражаясь от дна моря, ультразвуковой сигнал через некоторое время достигает приемника. Момент приема сигнала тоже регистрируется. Таким образом, за время t, которое проходит с момента отправления сигнала до момента его приема, сигнала, распространяющийся со скоростью v, проходит путь, равный удвоенной глубине моря, т.е. 2h: Отсюда легко вычислить глубину моря: 2h = vt, h = vt/2 Описанный метод определения расстояния до объекта называется эхолокацией.

Ультразвуковая дефектоскопия Ультразвук применяется для обнаружения в литых деталях различных дефектов –трещин, воздушных полостей и т.д. Этот метод называется ультразвуковой дефектоскопией. Он заключается в том, что на исследуемую деталь направляется поток коротких ультразвуковых сигналов, которые отражаются от находящихся внутри нее неоднородностей и, возвращаясь, попадают в приемник.

Скачать Программу Для Презентаций

В тех местах, где дефектов нет, сигналы проходят сквозь деталь без существенного отражения и соответственно не регистрируются приемником. Ультразвук широко используется в медицине для постановки диагноза и лечения некоторых заболеваний. Диагностические ультразвуковые исследования (УЗИ) позволяют без хирургического вмешательства распознать патологические изменения органов и тканей.

Эти исследования основаны на свойстве ультразвуковых волн с частотой от 0,5 до 15 МГц проходить через ткани организма, частично отражаясь от всех поверхностей, представляющих собой границы тканей разного состава и плотности. Ультразвуковая терапия основана на том, что ультразвуковые волны определённых частот оказывают механическое, тепловое, физико-химическое воздействие на ткани, в результате чего в организме активизируются обменные процессы и реакции иммунитета. Ученик 2 (координатор рассказывает о результатах работы 2 группы) Инфразвук иногда порождается морем, в этом случае его называют «голос моря», образуется он обычно во время шторма в результате периодических сжатий и разрежений воды. Инфразвуковая волна распространяется в воде в 5 раз быстрее, чем в воздухе. Поэтому медузы, ракообразные, морские блохи и другие, способные воспринимать «голос моря», задолго до наступления шторма чувствуют его приближение.

Инфразвук мало поглощается воздухом и водой, поэтому инфразвуковая волна распространяется на несколько сотен километров. Отсюда использование инфразвук SOS. Голландское судно «Ураган Медан», проходя Малаккский пролив, внезапно подало сигнал бедствия: три точки, три тире, три точкиОтчаянный призыв «SOS» раздавался в течение минуты. Спасателям понадобилось немного времени, чтобы разыскать «Ураган Медан». Никаких следов повреждения на судне не обнаружено.

Но вся команда была мертва. Инфразвуковое оружие. Специфическое воздействие инфразвука на человека натолкнуло на мысль создать инфразвуковое оружие. Один из вариантов – возможность сооружения мобильных инфразвуковых «прожекторов», которые будут создавать в атмосфере акустические волны способные повреждать зрение, вызывать тошноту, страх, смятение Собственные (резонансные) частоты некоторых частей тела человека 20-30 Гц (резонанс головы) 4-6 Гц (резонанс сердца) 2-5 Гц (резонанс рук) 40-100 Гц (резонанс глаз) 0.5-13 Гц (резонанс вестибулярного аппарата) 2-3 Гц (резонанс желудка) 2-4 Гц (резонанс кишечника) 6-8 Гц (резонанс почек) Применение инфразвука имеет большое значение в военном деле. Улавливая его приборами, весьма точно определяют место, откуда действует дальнобойная артиллерия. Используют инфразвук и в рыболовецком промысле. Рыболовецкие суда, оснащённые соответствующими приёмными установками, могут быстро находить стаи рыб, издающие инфразвук или отражающие его.

Создать Презентацию В Powerpoint

Закрепление Учитель: Мы с помощью координаторов и экрана изучили ультразвуковые и инфразвуковые волны, а теперь закрепим эти знания. Вопросы: 1.Расскажите об источниках ультразвуковых волн. Расскажите о свойствах ультразвуковых волн. Расскажите о применении ультразвуковых волн.

Расскажите об источниках инфразвуковых волн. Расскажите о свойствах инфразвуковых волн. Расскажите о применении инфразвуковых волн. Сравните свойства инфразвуковых, звуковых и ультразвуковых волн.

Расскажите о применении ультразвуковых волн, основанном на проникающем свойстве их. Встраивание новых знаний в один из законов диалектики – закона перехода количественных изменений в качественные на примере свойств инфразвуковых, звуковых и ультразвуковых волн. Учитель: На примере свойств и применения инфразвуковых, звуковых и ультразвуковых волн подтверждается один из законов диалектики – закон перехода количественных изменений в качественные: свойство ультразвука (проникающая способность) используется в медицине. Сверка таблиц с электронным экраном.

Частота Источники и приемники Свойства Применение Более 20000Гц Собаки, летучие мыши, веслоногие рачки, «плавающие острова» планктона, мотыльки, рыбы, киты, специальные ультразвуковые излучатели. Распространение, отражение, преломление, поглощение, интерференция, обладают большой проникающей способностью. Оказывают механическое, тепловое, физико-химическое воздействие на ткани. Применяются ультразвуковые волны в эхолокации, дефектоскопии, медицине(УЗИ внутренних органов – диагностика и лечение). Менее 20 Гц «Шум моря», медузы, ракообразные, морские блохи и другие, способные воспринимать «голос моря» специальные излучатели и приёмники инфразвука. Распространение, отражение, преломление, поглощение, интерференция.

В военном деле, в рыболовецком промысле.– возможность сооружения мобильных инфразвуковых «прожекторов», которые способные повреждать зрение, вызывать тошноту, страх, смятение. Домашнее задание, как полноценный этап урока сочетает в себе инструктирование, обобщение и рефлексию. Записи в тетрадях – рассказы по таблице. Учебник 2003г.(пар.41) Напоминаю правила работы с текстом. Творческое задание. Найти в интернете видеоролики и видеофильмы об ультразвуковых и инфразвуковых волнах.

Сделать Презентацию Онлайн

Ваша работа будет храниться в школьной медиатеке.