超声治疗学作业习题

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1、第二章声学基础1.在水中有一束平面波具有100W声功率，并均匀分布在直径为40cm的圆截面上，f＝24kHz，求①声强度；②声压幅度有效值；③质点振速幅及有效值；④平均能量密度；⑤声压、声强级（均以MKS制）。2.求声强级为80dB（参考值W/m）的声平面波在水和空气中的声能密度。3.扬声器的输出功率从5W提高到50W。声功率级的变化是多少？4.如果在水中与空气中具有同样大小的平面波质点速度幅值，问水中声强将比空气中声强大多少倍？5.在室温下，已知空气中的声速C1为340m/s，水中的声速C2为1450m/s，求频率为200Hz和2000Hz的声波在空气中和水中的波长各为多少？第一章：质点振动

2、学一、选择题1.在机械波中有A.各质点都有在各自的平衡位置附近振动B.相邻质点间必有相互作用力C.前一质点的振动带动相邻的后一个质点振动，后一质点的振动必定落后于前一个质点D.各质点也随波传播而迁移2.波在传播过程中，正确的说法是A.介质中的质点随波的传播而迁移B.波源的振动能量随波传递C.振动质点的频率随着波的传播而减小D.波源的能量靠振动质点的迁移来传播3.一列波由波源向周围扩展，则以下说法中正确的有A.介质中各质点由波源向周围运动B.介质振动的能量由波源向周围传播C.介质中各质点振动的形式由波源向周围传播D.介质中各质点只是在各自的平衡附近振动而没有发生迁移4.关于振动和波的关系，下列说

3、法正确的是A.有机械波必有振动B.有机械振动必有波C.介质中各质点都在各自的平衡位置附近振动D.离波源远的质点振动得慢5.区分横波和纵波是根据A.沿水平方向传播的叫做横波B.质点振动的方向和波传播的远近C质点振动的方向和波传播的方向D质点振动的快慢二、简答题1.机械波的形成条件2.机械波的分类三、计算题1．已知一种简谐振动为x(t)=10sin(10t-30°)，式中x以m，以s而相位以度来量度。求：①运动的频率和周期；②最大位移、速度和加速度；③t=0s和t=1s时的位移、速度和加速度。2．有一质点振动系统，已知其初始位移为ξ。，初始速度为零，试求其振动位移、速度和能量。3．假定平面简谐声波

4、沿正x方向传播，证明质点速度比质点位移超前90°相位。当波沿x负方向传播时，声压和质点位移间的关系怎样？4．设有一质量M，用长为l的细绳铅直悬挂着，绳子一端固定构成单摆，假定绳的质量和弹性均可忽略。试问：当外力去掉后，质点M在此力作用下在平衡位置附近产生振动，它的振动频率应如何表示？第二章：声学基础一、简答题：1．声波传播速度与质点速度的区别2．什么是声阻抗率？ 二、填空题1.     超声波的频率Hz。2.     声学是研究声波的、、、的科学，是物理学的一个重要分支。3.     按频率范围分类，声波可分别称为、、、。4.理想流体媒质应满足的的三大基本物理规律是、和。4.     假设水中

5、的静水压为P0，当超声在水中传播时水中声强为P1，则P=。5.     假设由一简谐振动产生一个频率为1MHz的平面声波传播到人体，而该简谐振动的质点振动位移随时间的变化是，其中A=100mm，声波在人体组织中的传播速度为1500m/s，人体组织的密度为1g/cm3，则该声波在人体组织内的声波波长为，最大质点振动速度为，最大质点振动加速度为，声阻抗为，声压幅值为。三、选择题1.     一质点作简谐振动，振动方程为x=Acos(wt+f)，当时间（T为周期）时，质点的速度为：（　　　）（A）－Awsinf（B）Awsinf（C）－Awcosf（D）Awcosf 四、计算题1．一球面振源f=10

6、00Hz，Wa=1W，试计算在水中（视为理想介质）离开振源100cm处；（a）声压幅；（b）振速幅；（c）声强；（d）声压级；（e）声强级，以及1m，10m和100m处的声阻抗率和声抗率以及声压和振速的相位差。2．如果在水中与空气中具有同样大小的平面波质点速度幅值，问水中声强将比空气中声强大多少倍？3．在20℃空气中，求频率为1000Hz，声压级为零分贝的平面声波的质点位移幅值，速度幅值，声压幅值以平均能量密度各为多少？如果声压级为120dB，上述量又为多少？为使空气质点毒素达到声速相同的数值，需要多大的声压级4．求声强级为80dB（参考值10-12W/m2）的声平面波在水和空气中的声能密度。

7、 第五章：超声波的产生、超声场的分析和测量一、简答题：1．什么是压电效应？2．什么是逆压电效应？3．请简述压电超声换能器的工作原理。4．简述辐射压力法测声功率及其原理？5．如何测量一个聚焦超声换能器的声场分布。二、填空题1.     常用的压电材料有（至少3种）、、。2.     对同一种压电晶片，其基本谐振频率与沿振动方向的振子长度的乘积为。3.     已知声波在人体组织中的传播速度为1500