仿声驱虫仪
在亿万年的生物进化过程中,许多昆虫具有逃避蝙蝠的本领,它们一听到蝙蝠的叫声就立即飞跑,这些惧怕蝙蝠的昆虫,大多数是农业害虫.
科学家的研究,启发了农业专家,他们想,能不能模仿蝙蝠发出的超声波,来驱赶农田害虫呢?
人们在棉田里播放的“假蝙蝠叫声”,吓得象鼻虫蛾闻声而逃,如图所示.
农业科技人员还在玉米田里用的超声波进行了驱玉米钻心虫的实验.实验时,每晚都在玉米田里播放超声波,从六月中旬开始一直到玉米成熟,结果实验田受虫害的玉米远比对照田少.
读了本文,你有何启发?
举出生活中使用仿声仪器的事例.
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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?
潜艇的“耳目”----声呐
潜艇最大的特点是它的隐蔽性,依靠声呐进行探测,声波在水中传播时,如果遇到潜艇、水雷、鱼群等目标,就会被反射回来,反射回来的声波被声呐接收,根据声信号往返时间可以确定目标的距离.
声呐能够向水中发射声波,声波的频率大多在10kHz--30kHz之间,声呐发出声波碰到的目标如果是运动的,发射回来的声波(下称“回声”)的音调就会有所变化,它的变化规律是:如果回声的音调变高,说明目标正向声呐靠拢;如果回声的音调变低,说明目标远离声呐.
请回答以下问题:
(1)人耳能够听到声呐发出的声波的频率范围是
(2)如果停在海水中的潜艇A发出的声波信号在10s内接收到经B潜艇反射回来的信号,且信号频率不变,潜艇B与潜艇A的距离s1是
(3)在月球上能否用声呐技术来测量物体间的距离
(1)人们听到的这声音是超声波吗?请简单解释理由;
(2)小东想用超声波探测地球到月球的距离,请问他能否达到目的?请简单解释理由。
超声波及其应用
人能够听到声音的频率范围从20Hz到20000Hz。低于20Hz的声音叫次声波,高于20000Hz的声音叫超声波。
超声波具有许多奇异特性:空化效应——超声波能在水中产生气泡,气泡爆破时释放出高能量,产生强冲击力的小水柱,它不断冲击物件的表面,使物件表面及缝隙中的污垢迅速剥落,从而达到净化物件表面的目的。传播特性——它的波长短,在均匀介质中能够定向直线传播,根据这一特性可以进行超声波探伤、测厚、测距、医学诊断等。
根据上述材料,请你回答:
(1)超声波的频率范围是
(2)超声波的奇异特性主要有
(3)能够清洗物件是因为声波具有
(4)宇航员在月球上不能利用超声波测定两山之间的距离,是由于