医学物理实验报告1Word格式文档下载.docx

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以频率的常用对数为横坐标，声强级为纵坐标，绘出不同频率的声音与1000Hz的标准声音等响时的声强级与频率的关系曲线，得到的曲线称为等响曲线。

图1表示正常人的等响曲线。

引起听觉的声音，不仅在频率上有一定的范围，而且在声强上也有一定范围。

就是说，对于任一在声波范围内（20Hz20kHz）的频率来说，声强还必须达到某一数值才能引起人耳听觉。

能引起听觉的最小声强叫做听阈，对不同频率的声波听阈不同，听阈与频率的关系曲线叫做听阈曲线。

随着声强的增大，人耳感到声音的响度也提高了，当声强超过某一最大值时，声音在人耳中会引起痛觉，这个最大声强称为痛阈。

对于不同频率的声波，痛阈也不同，痛阈与频率的关系曲线叫做痛阈曲线。

由图1可知，听阈曲线即为响度级为0方的等响曲线，痛阈曲线即为响度级为120方的等响曲线。

2听觉实验仪原理简介听觉实验仪采用微电脑控制，产生的正弦信号，经衰减器送到功率放大器，就得到最大衰减为0dB断续、分挡可调的电功率送到耳机，经耳机将电功率转变为同频率机械波，通过改变频率和衰减器的衰减量就可以分别测量不同人的左、右耳对不同频率纯音的听阈值。

听觉实验仪原理方框图如图2所示：

三、使用仪器、材料实验器材BD-116型听觉实验仪一台立体声耳机一只实验人员3名四、实验步骤1熟悉仪器的操作规则，熟悉面板各键功能（见图3），接通AC220V电源，预热5min以上。

2将耳机插入面板上对应耳机插孔。

3.被试者戴上耳机，有连接线的一侧要戴在右耳上，然后背向实验人员和仪器。

4.测定人耳听阈值的步骤：

（1）调节“粗调”与“细调”频率的两个旋钮，依显示的频率值，选择测定声响的频率。

除频率为16kHz的允许误差为5外，表1中其他测试频率的允许误差均为3。

（2）选择测试的右、左耳，可打开“左耳”或“右耳”开关，或两个都打开。

（3）选择“连续”或“间断”声响，开关拨向相应一方。

选择“间断”声响，可有效判别听阈值左右的声响。

（4）按“声响调节”的“”或“”键，增加或减少音量，每按一下，增加或减少2dB，连续按着，将自动连续变化。

（5）“衰减dB”、“声响dB”。

选择“声响dB”，即开关拨向“声响dB”上，这样测量出来的就是各待测频率下的实际听阈值。

若选择了“衰减dB”档，则测量出来的各频率下的听阈值，还必须经过换算才能得到实际的听阈值。

（6）音量初值有二档可选择，“高音量”为066dB衰减，“低音量”为0100dB衰减。

对于正常听力的被试者，测试的听阈值通常在“低音量”段。

在“低音量”段测试时，若对于某一频率，其听阈值测不出来时，可改在“高音量”上测试。

（7）用渐增法测定：

将声响强度衰减到被试者听不到处开始，逐渐减小衰减量增强声响，当被试听到声音后，举手示意即可，实验人员停止减小衰减量，此时的响度为该被试人员在此频率的听阈值L，然后反复核实23次，若三次测量结果不同，但彼此之差不超过4dB，则取三次测量值的平均值的整数作为该频率下的听阈值并填入表中。

5.听阈曲线的绘制用上述方法可以方便地测量出被试者在测定的各个频率点的听阈值，并将其填入表格中。

以频率的常用对数lgf为横坐标，以听阈值L为纵坐标，将测得各点连成曲线，该曲线为被试者的听阈曲线。

分别作出左耳与右耳两条听阈曲线。

6关闭电源开关，整理实验仪器。

五、实验过程原始记录（数据、图表、计算等）1.实验数据记录表：

频率f（Hz）641282565121k2k3k4k8k16kLogf1.82.12.42.73.03.33.53.63.94.2左耳听阈值L左（dB）154463932212424242637258463933212523242739356463934212325242538平均值56463933212424242638右耳听阈值L右（dB）150453530212413223649250453732212313223849350453631212213223747平均值504536312123132237482.听阈曲线的绘制六、实验结果及分析1实验结果本次实验，我们小组三人都做了测试，我的听阈曲线和正常人的听阈曲线基本符合，无听力受损和异常。

2.实验分析实验过程中，因为临界值感应微弱，被测者经常容易忽略或以为有听觉，导致测试时间大部分都花在了被测者的判断中。

本人被测也感觉不好判断，所以实验时一定要有好的安静环境。

2注意事项1.本仪器的使用需要在外界干扰很小的条件下测试（最好能在隔音室内进行），而且被试者只有精神完全放松时，才能得到准确可靠的结果。

2避免节律给声。

节律给声也是一种暗示。

3.使用“声响调节”按钮时，用力要轻。

4.耳机的连接线易断，使用时应注意。

5.本仪器使用环境应远离强无线电干扰源和强动力源（如大功率动力变压器和大功率电机，电焊机高频感应炉等）。

6.长时间不用时，则每2个月连续通电48h存放处应无较强的磁场，以防耳机退磁。

7.又因为耳机有退磁，灵敏度下降的现象，所以每两年重作一次校准曲线。

8.耳机为经过改装校正后的本仪器专用耳机，不能用作它用。

医学物理实验实验报告开课实验室：

DSB2152013年4月2日学院生物工程学院年级、专业、班11生医01班姓名龚含玉成绩课程名称医学物理实验实验项目名称磁场对小鼠实验性疼痛阈值的影响指导教师吴小鹰教师评语教师签名：

年月日一、实验目的通过设计磁场对小鼠实验性疼痛反应影响的实验，探讨磁场对生物体的镇痛作用。

通过本实验的学习，使学生掌握实验设计的方法，培养学生分析问题解决问题的能力，为今后学习、科研中设计相关实验奠定基础。

二、实验原理磁场对外部刺激引发的疼痛有镇痛效果，其机制可能是磁场降低了感觉神经末梢对外界刺激的感应性，减小了感觉神经冲动的传导。

通过构造实验性疼痛，比较常态和被施加磁场小鼠的疼痛反应时间，得出磁场对小鼠疼痛阈值的影响结果。

三、使用仪器、材料通风良好、宽敞的实验室，室温保持在26左右。

1消毒级的昆明小鼠（每组3只）、垃圾桶（处理老鼠用）箱子2永磁片（0.15-0.25T）、医用手套、胶布、剪刀、碘酒、医用酒精、肥皂3根据查找的相关资料构建小鼠的疼痛模型，需要的材料有：

光照鼠尾或足底：

白炽灯、凸透镜、支架、大烧杯、黑墨水金属板.四、实验步骤1.领取实验仪器，并戴上橡胶手套抓取三只小鼠于一个鼠笼里。

2用黑墨水给小白鼠做标记，以此为1，2，3号。

3.抓取1号小白鼠于另一笼中，并在其尾部涂上一片黑色墨水便于吸光。

4.用白炽灯与凸透镜聚光照射小白鼠尾巴涂有墨水的地方。

5.观察小白鼠的反应，并记下从照光到小白鼠开始有反应的时间，极为疼痛反应时间。

6.将一号小白鼠放回鼠笼，依次取出2号，三号，进行试验。

方法同4，5步骤，并记下其疼痛时间。

7.再将一号小白鼠取出放入另一只鼠笼，并用502胶水将永久性磁铁置于其大腿根部，再次聚光照射其尾部，记下反应时间。

8.将2，3号小白鼠加永久磁片重复其步骤。

9.比较每号小白鼠加磁片与不加磁片的疼痛时间，做表格记录数据。

10.收拾实验仪器，并处理实验小白鼠。

五、实验过程原始记录（数据、图表、计算等）实验数据记录如下：

T1T2T3t平均值未被施加磁场小鼠的疼痛反应时间13s13s9s11.67s被施加磁场小鼠的疼痛反应时间14.3s13.8s12.5s13.53s六实验结果及分析本次实验分别测试了小鼠未加磁场和加磁场的疼痛反应时间，经过几次仔细观察，我们发现当小鼠疼痛时它会努力舔咬身体。

由上表可明显得到结论，被施加磁场时小鼠的疼痛反应时间要长一点。

注意事项动物实验有其特殊性，实验者需胆大心细，其他同学需密切配合。

切忌操作不当被咬或惊慌失措。

抓小鼠需事先戴好医用橡胶手套，慢慢地，轻轻地捏住小鼠尾巴或身体。

若是被咬应及时用肥皂，清水清理伤口，并涂擦碘酒，酒精。

实验完毕须处理好实验动物。

整理并清点好实验室器材，药品等。

DSB2152013年4月9日学院生物工程学院年级、专业、班11生医01班姓名龚含玉成绩课程名称医学物理实验实验项目名称生物电阻抗特性研究指导教师吴小鹰教师评语教师签名：

年月日一、实验目的1.了解人体阻抗产生的原因，测量猪肉阻抗的频率特性。

2.研究影响猪肉阻抗的主要因素及其影响作用。

二、实验原理本实验原理主要是人体手臂的皮肤及其它组织产生阻抗的物理机制。

1皮肤阻抗的特性皮肤的最外层是表皮，包括角质层，其中有汗腺孔，下面是真皮及皮下组织，其中有大量血管，由于真皮及皮下组织导电性较好，可模拟为纯电阻。

皮肤的阻抗大小主要取决于角质层，角质层相当于一层很薄的绝缘膜，类似于电容器的中间介质，真皮和电极片类似于电容器的两极板（如图l所示）。

由于汗腺孔里有少量离子通过，所以我们把表皮模拟为漏了电的电容器，看成纯电容C和纯电阻R的并联，其表皮阻抗为：

2而表皮下面的真皮和皮下组织电阻不太高，电性能象纯电阻R，所以皮肤电阻抗模拟等效电路如图2。

2皮下其它组织阻抗的特性皮下深部的各种组织都是由细胞组成的，细胞膜的主要成分是脂类物质和各种膜蛋白，由于脂类物质在电学上几乎绝缘（电阻率1018m），它相当于电容器的中间介质，而膜蛋白的电阻率值相对低得多，再加上蛋白的功能特性，在宏观上膜两侧造成特定的导电状态，膜蛋白产生了膜电阻R1，细胞膜产生的阻抗等效于R1、C并联电路。

膜内外组织液的阻抗等效于纯电阻R2和R3，所以皮下深部组织的阻抗等效电路如图3所示。

皮下组织的阻抗同样具有容性阻抗的特性。

总之，人体阻抗是皮肤阻抗和皮下其它组织阻抗之和，是大小不同的电阻和电容的复杂组合。

人体阻抗的特性实质上是电容阻抗的特性。

三、使用仪器、材料猪肉一块流稳压电源1台信号发生器（频率可调，低频交流电，输出电压固定为40mV）1台数字万用电表或晶体管毫伏表（1mV300V）一只导电电极1个标准电阻（10k）2个通风良好、宽敞的实验室，室温保持在26左右。

四、实验步骤1.熟悉实验设备、仪器，搭建好实验装置实验装置及线路如图5所示。

2.测量猪肉的直流阻抗先用消毒酒精清洗皮肤表面，然后用电极夹住蘸有36%NaC1溶液的纱布，固定在手臂上，如图5所示。

电源用直流稳压电源，使其输出为5V，标准电阻R=1.010。

如图接通电路，待电路稳定三分钟后，用万用电表分别测量U手和UR1，由欧姆定律可知从而算出猪肉的电阻。

3.测量猪肉在不同频率的交流阻抗把直流电源换成低频信号发生器，先将信号发生器的输出衰减放在40dB，并把输出细调逆时针调到底，打开电源开关，预热3分钟以上。

用标准电阻R=1.0104，接通电路再逐渐增大信号发生器的输出使之为40mV，改变信号发生器的频率，并保持输出电压不变，分别用毫伏表测出U手和UR，根据公式

（1）计算出不同频率时手臂的交流阻抗，作出Z手1gf曲线，并根据变化规律说明猪肉的频率特性。

4.研究影响猪肉电阻抗的因素人体阻抗不仅与人的性别、年龄有关，还与人的心理状态有明显的关系。

心情紧张时，难以测出手臂两端的电压，也就无法按实验电路得到阻抗。

皮肤阻抗是人体总阻抗的主要部分。

它是经常变化很大的非线性电阻。

引起这种阻抗变化的原因，不仅是随电流增加而下降，而且还与电压高低、通电时间的长短、皮肤的湿度和温度、皮肤表面形状和接触状态、男女老幼以及健康状况等有关。

从事体力劳动者硬茧手的阻抗约为l0K，而细腻皮肤的阻抗约为lK。

如果皮肤有割伤、擦伤，潮湿等现象，则将引起皮肤阻抗大大降低。

如果人体处在温度较大的浴室、冷冻室的环境中，手、脚为导电溶液浸湿时，则皮肤表面角质层的阻抗可降到忽略不计的程度。

温度的影响和湿度同样重要，甚至快速呼吸也会改变阻抗。

皮肤阻抗值随接触面积、湿度和呼吸等的变化而急剧变化，由此影响到人体总阻抗的较大变化。

例如用一般的水润湿接触表面所测得的人体总阻抗值要比干燥条件下测得的值约低l0到25%。

如用导电溶液食盐水溶液（似海水）润湿接触表面，则总阻抗将显著降低，其值大约为干燥条件下的一半。

设计至少三种影响人体阻抗的因素，如电极、温度、湿度、电极与皮肤间导电介质等，研究这些因素对人体阻抗的影响。

要求应用已有设备设计实验方案，实验装置，测量的实验参数，并根据实验数据分析得出相应的实验结果，并做出合理的讨论。

五、实验过程原始记录（数据、图表、计算等）1.实验数据记录：

1）测量猪肉的直流阻抗猪肉U1=1.31V电阻U2=3.7V则猪肉电阻Z=U1*R1/U2=3540.52）测量猪肉在不同频率的交流阻抗频率（HZ）101001k10k100k1000k10000k100000k猪肉U1（mV）48.829.621.421.220.816.84.42.8U2/mv（电阻R1）5160636262.562.562.562.5Z=U1*R1/U2（）956493339342333268.870.444.8R1=10K3）研究影响猪肉电阻抗的因素我组选择了生物组织的种类和湿度这两种影响生物阻抗的因素1.不同材质频率（HZ）10010k1000k纯瘦肉（mV）29.621.216.8电阻1（mV）606262.5Z1=U1*R1/U2（）493342268.8纯肥肉（mV）656056电阻2（mV）586058Z2=U1*R1/U2（）112110009662不同湿度频率（HZ）10010k1000k干肉U1（mV）29.621.216.8电阻1U2（mV）606262.5Z3=U1*R1/U2（）493342268.8湿肉U1（mV）31.22939.2电阻2U2（mV）59.07062Z4=U1*R1/U2（）529414632六、实验结果及分析1实验结果及分析由于某些考虑欠缺，两个实验都做得不够严谨，再测肥肉和瘦肉时，被测肥肉与瘦肉的尺寸一样。

在比较湿度不同时的阻抗变化中，由于我们是把猪肉浸在冷水中加湿，很可能也影响了肉的温度。

但在不考虑这些误差的情况下，我们可以得到以下结论1）在不同的频率下同样的猪肉有不同的电阻。

并随着频率的增大阻抗减小。

2）在10k-1000kHz频率下，阻抗一般较稳定。

3）不同的材质，猪肉的阻抗不同。

在同样频率下，肥肉的阻抗大于瘦肉的阻抗。

4）不同的湿度，猪肉的阻抗不同。

在同样频率下，湿肉的阻抗大于干肉的阻抗。

2.注意事项

（1）不要随意改变电源输出电压，更不能把电直接接入人体；

（2）不要在手臂上有伤口的地方做实验。

（3）实验结束后将实验材料猪肉交给老师统一处理，并清洁和整理完实验台再离开