师：同学们，通过前面几节课程的学习，我们知道人耳要听到声音，必须要有声源在振动，有传声的介质，还要响度足够大。那么，是不是具备了这几个条件，我们就一定能听到声音呢？接下来，我们一起来了解一下人耳听不到的声音。

　　夏天到了，当蚊子从耳边飞过时，我们能听到它发出的嗡嗡声；但是当蝴蝶拍打着翅膀从我们耳边飞过时，我们却听不到声音。由此，你想到了什么？这说明不是所有物体振动发出的声音我们都能听得到。那么，物体做什么样的振动，我们才能听到它发出的声音呢？

　　通过测量我们发现，蚊子飞行时翅膀每秒振动300 - 600次，也就是振动频率为300到600赫兹。而蝴蝶飞行时翅膀振动的频率只有5 - 6赫兹。我们之所以听不到蝴蝶飞行时发出的声音，就是因为蝴蝶翅膀振动频率太低了。

　　实际上，不仅振动频率太低的声音我们听不到，经实验证明，振动频率过高的声音我们也听不到。也就是说，我们人的耳朵只能听到某一频率范围的声音。

　　人耳能听到的声音叫做可听声波。可听声的频率范围通常在20 - 20000赫兹之间。我们把频率高于20000赫兹的声音称为超声波，频率低于20赫兹的声音称为次声波。超声波和次声波就是我们人耳听不到的声音。

　　不同人的听觉频率范围不同，尤其以年龄差异显著。小孩子最高可以听到30000赫兹甚至40000赫兹的声音，年龄越大，能听到的频率范围越小，50岁左右的人最高只能听到13000赫兹的声音。不同动物的听觉频率范围也不相同。

　　从图中可以看出，蝙蝠、海豚、猫狗的听觉在高频段表现为能听到我们人类听不到的超声波，而大象和鲸则可以听到次声波。夜晚很安静的时候，我们听不到什么声音，但家里的狗却表现得很警惕。一种可能就是狗听到了我们听不到的超声波。

　　超声波的频率很高，与可听声波相比，有以下几个特点：

　　第一，超声波可以向某一个方向直线传播，并且会在传声介质中的杂质或分界面上有显著的反射现象，所以方向性比较好。

　　第二，超声波在固体和液体中传播时，信号强度减弱得很慢，在一些不透明固体中能穿透几十米的厚度，所以穿透能力强。

　　第三，超声波的频率高，因此它的能量很大，传播的时候又不易分散，所以易于获得较集中的声能。

　　基于以上这些特点，超声波在我们日常生产生活中有很多应用。蝙蝠能听到超声波，实际上蝙蝠也是通过发射和接收超声波来探测飞行中遇到的障碍物和发现昆虫的。我们利用超声波方向性好、在水中传播距离远的特点，模拟蝙蝠的超声波回声定位系统，制造出了声纳。

　　声纳可以进行水中测量和观测，可以探测水中的潜艇和鱼群，可以测绘海底的地形。利用超声波的穿透能力强，可以对人体做胃部检查、腹部检查，观察孕妇胎儿发育情况，这就是医学上常用的B超。除B超以外，医学上还有相同原理的常用于检查眼睛的A超，多用于检查心脏和血管的M超、D超等。

　　超声波在金属材料中传播时，材料的内部变化会影响超声波的传播。通过对超声波受影响程度和状况的检测，我们可以知道材料内部是否有裂缝、气泡等。这就是如图所示的超声波金属探伤仪，检测人员根据显示屏幕中的波形就可以判断被检测材料的内部情况。

　　超声波的声能集中，能使物体表面污垢微粒受到剧烈震动而脱离物体，达到清洗物体的目的，可用于日常生活中清洗眼镜、手表、剃须刀片，以及在工业上清洗一些体积微小、结构复杂的物件，这就是超声波清洗器。超声波还可以用来洗衣服，这就是不用洗衣粉的洗衣机——超声波洗衣机。它利用超声波在洗衣机水缸内产生大量气泡，借助气泡破灭产生一种不大不小的作用力，代替洗衣粉，把衣服表面肮脏的微粒清除掉。

　　超声波能使塑料薄膜或者某些金属之间因剧烈震动摩擦而黏合在一起，由此可以制成超声波焊接机。左图就是一台塑料袋封口机，右图是超声波金属焊接机。

　　医学上还可用超声波定向作用在结石上粉碎结石，以利于其从人体排出，也就是超声波体外碎石。超声波的高频率震动引起雾化片的震动，使得水被抛离水面，产生飘逸的水雾，这就是超声波加湿器。同样原理的机器也可以用在医学上，这就是超声波雾化器，常用于雾化药液，以利于患者吸入，直接将药液作用在病灶上。

　　我们了解了超声波，请同学们运用我们前面所学知识，结合今天的内容解答以下问题。

　　第一个问题，这是一个回声测距的问题。回声测距需要注意的是，声音所走的距离是所求距离的两倍。另外，超声波的声速与可听声波的声速相同。可听声波在海水中的速度是1500米每秒，所以超声波在海水中的速度也是1500米每秒。