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(共26張PPT)
2024年秋季
人教版（2024）物理
八年級上冊
第二章 聲現(xiàn)象
人教版（2024）
2.3 聲的利用
學(xué)習(xí)目標(biāo)
1.了解聲的有關(guān)知識和應(yīng)用，知道聲可以傳遞信息，傳遞能量。
2.通過學(xué)習(xí)聲在現(xiàn)代技術(shù)中的應(yīng)用，體會科學(xué)、技術(shù)與社會的聯(lián)系。
課堂導(dǎo)入
人從呱呱墜地時，就開始利用聲音了。媽媽能從嬰兒的啼哭聲中發(fā)現(xiàn)寶寶情緒的變化；水手可以通過汽笛的回聲判斷懸崖的距離；醫(yī)生會用各種各樣的超聲儀器為患者診病……
大象利用次聲波交流
蝙蝠利用超聲波捕食
自然界的聲現(xiàn)象實在是太多了。除了人類，動物中也有不少是利用聲的高手。
今天我們一起學(xué)習(xí)聲的應(yīng)用。
請同學(xué)們分析以下場景有什么共同點？說明了什么問題？
醫(yī)生用聽診器了解
人體器官的健康狀況
老師講課，同學(xué)們聽明白了
汽車修理師傅聽汽車發(fā)動機的聲音判斷故障
新知探究
知識點1 聲與信息
海豚利用聲波與人交流
聽到遠處隆隆的雷聲，可以
判斷一場大雨即將來臨
分析上述場景發(fā)現(xiàn)：
當(dāng)人們感知到不同的聲音時，就會傳遞給人們不同的信息。
用鐵錘敲擊鋼軌，根據(jù)聲音中發(fā)現(xiàn)松動的螺栓
（1）聲可以傳遞信息
新知探究
知識點1 聲與信息
（2）聲傳遞信息的應(yīng)用
①回聲定位與應(yīng)用
想一想，蝙蝠是怎樣確認(rèn)目標(biāo)的？它采用的方法叫做什么？
蝙蝠在飛行時會發(fā)出超聲波，這些超聲波碰到墻壁或昆蟲時會反彈回來，根據(jù)回聲到來的方位和時間，蝙蝠可以確定目標(biāo)的位置。
這種根據(jù)回聲探測目標(biāo)的方法叫做回聲定位。
新知探究
知識點1 聲與信息
倒車?yán)走_
倒車?yán)走_在汽車上得到了廣泛的應(yīng)用。
倒車?yán)走_在倒車時，利用超聲波原理，由裝置在車尾保險杠上的探頭發(fā)送超聲波撞擊障礙物后反射此聲波，計算出車體與障礙物間的實際距離，然后提示給司機，使停車或倒車更容易、更安全。
倒車?yán)走_
新知探究
知識點1 聲與信息
人們利用聲吶可以來測量海底的深度。
測量海底深度的原理：
從船上發(fā)出聲脈沖至海底，通過測算接收，然后將接收到的回聲所經(jīng)歷的時間自動轉(zhuǎn)換為深度值顯示出來。
聲吶
新知探究
知識點1 聲與信息
醫(yī)生用B超查看胎兒發(fā)育情況
② “B超”原理
醫(yī)生利用聽診器捕獲人體內(nèi)的聲音信息，來診斷疾病。而借助超聲波，醫(yī)生還可以準(zhǔn)確地獲得人體內(nèi)部臟器的圖像信息。醫(yī)生用B型超聲波診斷儀向病人體內(nèi)發(fā)射超聲波，然后接收體內(nèi)臟器的反射波，反射波攜帶的信息經(jīng)過處理后顯示在屏幕上。這就是常說的“B超”。
新知探究
知識點1 聲與信息
超聲波探傷儀
超聲波探傷儀是利用超聲波能透入金屬材料的深處，并由一界面進入另一界面時，在界面邊緣發(fā)生反射的特點來檢查零件缺陷的一種方法。
新知探究
知識點1 聲與信息
③超聲波探傷儀
頻率低于20 Hz的聲叫做次聲波。地震、火山爆發(fā)、臺風(fēng)、海嘯、核爆炸等發(fā)生時，都伴有次聲波產(chǎn)生。對人類生命和財產(chǎn)造成嚴(yán)重威脅。
新知探究
知識點1 聲與信息
④次聲波監(jiān)測儀
把一塊石頭扔進水里，可以看到一圈一圈的水波向四周散去，水面上的樹葉也隨之起伏。樹葉獲得的能量是從哪里來的？這說明扔石頭的能量通過水波傳給了樹葉。
聲波也是一種波動，那么，聲波能傳遞能量嗎？
新知探究
知識點2 聲與能量
（1）聲具有能量，也可以傳遞能量
傳遞聲的過程實際上就是傳遞能量的過程。
將揚聲器對準(zhǔn)燭焰，播放音樂，你看到了什么現(xiàn)象？這說明了什么問題？
會看到燭焰跳動。說明聲音具有能量。
新知探究
知識點2 聲與能量
①超聲波清洗機
超聲波產(chǎn)生的振動比可聽聲更加強烈，常被用來清洗物體。把被清洗的物體放在清洗液里，超聲波穿過液體并引起激烈的振動，振動把物體上的污垢敲擊下來而不會損壞被洗的物體。
超聲波牙刷、洗牙也是利用了超聲波的振動原理。
新知探究
知識點2 聲與能量
（2）聲具有能量的應(yīng)用
②超聲波碎石
超聲波碎石是利用電能轉(zhuǎn)變成聲波，聲波在超聲轉(zhuǎn)換器內(nèi)產(chǎn)生機械振動能，通過超聲電極傳遞到超聲探桿上，使其頂端發(fā)生縱向振動，當(dāng)與堅硬的結(jié)石接觸時產(chǎn)生碎石效應(yīng)，但對柔軟的組織并不造成損傷。不用開刀，不會對身體造成傷害。
新知探究
知識點2 聲與能量
把超聲波通入水罐中，采用超聲波高頻振蕩原理將水霧化為1～5微米的超微粒子，再用小風(fēng)扇把霧滴吹入室內(nèi)，從而達到均勻加濕空氣的目的，就可以增加室內(nèi)空氣的濕度。這就是超聲波加濕器的原理。
③超聲波霧化器
對于咽喉炎、氣管炎等疾病，藥力很難達到患病的部位。利用超聲波的高能量將藥液打碎成小霧滴，讓病人吸入，能夠增進療效。
新知探究
知識點2 聲與能量
由于次聲波傳播的路程遠、穿透能力強、且較低頻率的次聲波達到一定強度時可以致人死亡，所以在科技發(fā)達的今天，次聲波可以作為武器。
④次聲波武器
新知探究
知識點2 聲與能量
（1）天壇的回音壁
人站在圓形圍墻內(nèi)附近說話，聲音經(jīng)過多次反射，可以在圍墻的任何位置聽到。
馳名中外的北京天壇，是明清兩代皇帝祈谷、祈雨、祈天的地方，其中的回音壁、三音石、圜丘三處建筑有非常美妙的聲音現(xiàn)象。
科學(xué)世界
（2）圜丘
圜丘在天壇公園的南部，是一座分成三層的圓形平臺，每層的周邊都有漢白玉欄桿，每層平臺的臺面都有光滑的石板鋪成。
第三層臺面高出地面約5m，半徑約11.5m，第三層中心是一塊圓形的大理石。俗稱天心石或太極石，當(dāng)你站在天心石上說話或唱歌時，你會覺得聲音特別洪亮。
科學(xué)世界
這種奇妙的現(xiàn)象是聲音反射造成的音響效果。圜丘第三層臺面中心略高，四周微微向下傾斜。當(dāng)有人在臺中心喊叫一聲，傳向四處的聲音有一部分被四周的石欄桿反射，射到稍有傾斜的臺面后又反射到臺中心。
因為圜丘第三層半徑僅11.5m，從發(fā)聲到回聲返回中心約需0.07s，所以回聲跟原來的聲音混在一起，分辨不開，只覺得聲音格外響亮，還使人覺得似乎有聲音從地下傳來。
科學(xué)世界
課堂小結(jié)
聲的利用
聲能傳遞信息
聲能傳遞能量
回聲定位——聲吶
醫(yī)學(xué)檢查——B超
穿透能力——超聲波探傷儀
超聲波清洗物體、
超聲波去除結(jié)石
隨堂練習(xí)
1.下列事例能說明聲能傳遞信息的是（ ）
A. 用超聲波美白牙齒
B. 在食品工廠里人們常用超聲波給牛奶消毒
C. 外科醫(yī)生利用超聲波除去病人體內(nèi)的結(jié)石
D. 用手拍打西瓜，通過聽聲音來辨別西瓜的生熟
D
傳遞能量
2.下列事例是利用聲傳遞能量的是（ ）
A.利用超聲波洗牙
B. 醫(yī)生用聽診器診斷病情
C.漁民捕魚時利用聲納探測魚群的位置
D. 蝙蝠利用“回聲定位”確定目標(biāo)的位置
A
傳遞信息
隨堂練習(xí)
3.汽車已進入千家萬戶，給人們的出行帶來方便。司機倒車時因看不到車后的障礙物容易撞到障礙物，為了安全，轎車裝有倒車?yán)走_。
（1）倒車防撞超聲波雷達安裝在車的 _______（選填“前”“中”或“尾”）部；
（2）倒車防撞超聲波雷達是利用 ______測距原理來測量距離的。這種倒車?yán)走_ _______（選填“能”或“不能”）用在月球探測車上預(yù)防月球車撞到障礙物。原因是 _____________。
（3）倒車防撞超聲波雷達向障礙物發(fā)出超聲波信號后，經(jīng)過0.02s后其接收裝置收到返回的信號，則車尾與障礙物之間的距離大約是多少？
3.4m
尾
回聲
真空不能傳聲
不能
超聲波到達障礙物所用的時間t=0.02s/2=0.01s
車尾與障礙物之間的距離s=vt=340m/s×0.01s=3.4m
隨堂練習(xí)
謝謝！同學(xué)們再見！

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