資源簡(jiǎn)介

中小學(xué)教育資源及組卷應(yīng)用平臺(tái)
課題 第二章 聲現(xiàn)象
2.3 聲的利用
教學(xué)目標(biāo)
1.物理觀(guān)念
了解現(xiàn)代技術(shù)中與聲有關(guān)的知識(shí)的應(yīng)用；了解聲不僅傳遞信息，還能傳遞能量。
2.科學(xué)思維：
在活動(dòng)中培養(yǎng)學(xué)生善于與其他同學(xué)合作交流的意識(shí)和能力。
3.科學(xué)實(shí)驗(yàn)
通過(guò)觀(guān)察、參觀(guān)或觀(guān)看有關(guān)的文字、圖片、音像資料等，獲得社會(huì)生活中聲的利用方面的知識(shí)。
4.科學(xué)態(tài)度與責(zé)任
（1）通過(guò)學(xué)習(xí)，了解聲在現(xiàn)代技術(shù)中的應(yīng)用，進(jìn)一步增加對(duì)科學(xué)的熱愛(ài)。
（2）感受自然界聲音的美妙與有趣，激發(fā)好奇心和求知欲。
教學(xué)重點(diǎn)
了解現(xiàn)代技術(shù)中與聲有關(guān)的知識(shí)的應(yīng)用。
教學(xué)難點(diǎn)
聲的應(yīng)用中涉及的物理知識(shí)。
教學(xué)方法
討論法和講授法
教學(xué)用具
揚(yáng)聲器、蠟燭、火柴、音頻放大器。
教學(xué)課時(shí) 1課時(shí)
教學(xué)互動(dòng)設(shè)計(jì)
一、創(chuàng)設(shè)情景、導(dǎo)入新課
2024年7月26日新聞播報(bào)，國(guó)家地震預(yù)警工程建成，介紹了如何預(yù)警，怎么用？
地震產(chǎn)生的縱波，傳播速度快，首先到達(dá)地面，破壞力小。
地震產(chǎn)生的橫波，傳播速度慢，后到達(dá)地面，破壞力大。
預(yù)警非預(yù)報(bào)，利用地震波速度差發(fā)警報(bào)。
在終點(diǎn)預(yù)警區(qū)首報(bào)用時(shí)平均僅需7秒。
我國(guó)地震預(yù)警、預(yù)報(bào)總功能與性能均達(dá)到世界先進(jìn)水平。地震波是一種什么特征的聲波？
問(wèn)題
人從呱呱墜地時(shí)起，就開(kāi)始利用聲音來(lái)表達(dá)自己的情緒和需求。人們?cè)趦?yōu)美的音樂(lè)中愉悅身心，從彼此的對(duì)話(huà)中獲得信息······除了人類(lèi)，動(dòng)物也能利用聲。例如，大象就可以用人類(lèi)聽(tīng)不到的“聲音”進(jìn)行交流(如圖所示 )。 你能舉出其他一些例子嗎
二、新課講授、師生互動(dòng)
（一）聲與信息
不同的動(dòng)物感受聲波的頻率范圍不同。有些動(dòng)物對(duì)高頻聲波的反應(yīng)很靈敏，有些動(dòng)物則容易感受到低頻聲波。大象就可以發(fā)出次聲波，并通過(guò)次聲波互相交流。
大自然的許多活動(dòng)，如地震、火山爆發(fā)(如圖所示)、臺(tái)風(fēng)、海嘯等，都伴有次聲波產(chǎn)生。
一些機(jī)器在工作時(shí)，也會(huì)產(chǎn)生人耳聽(tīng)不到的次聲波。次聲波傳播的距離很遠(yuǎn)，發(fā)生地震、臺(tái)風(fēng)、核爆炸時(shí)，即使在幾千千米以外，使用靈敏的聲學(xué)儀器也能接收到它們產(chǎn)生的次聲波。處理這些信息，可以確定這些活動(dòng)發(fā)聲的方位和強(qiáng)度。
蝙蝠通常只在夜間出來(lái)活動(dòng)、覓食，但它們不會(huì)撞到墻璧、樹(shù)枝，并且能準(zhǔn)確定位。它們的這些“絕技”靠的是什么 原來(lái)，蝙蝠在飛行時(shí)會(huì)發(fā)出超聲波(如圖所示),超聲波碰到墻壁或昆蟲(chóng)時(shí)會(huì)反射回來(lái)，根據(jù)回聲到來(lái)的方位和時(shí)間，蝙蝠就可以確定目標(biāo)的位置。蝙蝠采用的方法叫作回聲定位。
現(xiàn)在，采用這個(gè)方法制成的超聲導(dǎo)盲儀可以探測(cè)前進(jìn)道路上的障礙物，以便幫助視障人士出行。有的倒車(chē)?yán)走_(dá)也是利用超聲波來(lái)定位的(如圖所示)。
科學(xué)家利用這個(gè)方法還發(fā)明了聲吶。利用聲吶系統(tǒng)，人們可以探知海洋的深度，繪出水下數(shù)千米處的地形圖，捕魚(yú)時(shí)還可以獲得水中魚(yú)群的信息
醫(yī)生利用聽(tīng)診器捕獲人體內(nèi)的聲音信息來(lái)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(guò)處理后顯示在屏幕上。這就是常說(shuō)的“B超”。
在如圖所示中，醫(yī)生正在用B超查看胎兒的發(fā)育情況。中醫(yī)診病通過(guò)“望、聞、問(wèn)、切”四個(gè)途徑，其中“聞”也有聽(tīng)的意思。
在生產(chǎn)實(shí)踐中，超聲波檢測(cè)技術(shù)應(yīng)用很廣。例如，利用超聲波可以檢測(cè)出鍋爐有沒(méi)有裂紋，甚至還可以知道裂紋有多大、多深。
（二）聲與能量
把一塊石頭扔進(jìn)水里，可以看到一圈一圈的波紋向四周散去，水面上的樹(shù)葉也隨之起伏。我們說(shuō)，扔石頭的能量通過(guò)水波傳給了樹(shù)葉。聲波也是一種波動(dòng)，那么聲波能傳遞能量嗎
演示 聲音能否傳遞能量
如圖所示，將揚(yáng)聲器對(duì)準(zhǔn)燭焰，播放音樂(lè)，你看到了什么現(xiàn)象 這說(shuō)明了什么問(wèn)題？
實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象與結(jié)論
現(xiàn)象：燭焰隨音樂(lè)聲高低變化而晃動(dòng)。
結(jié)論：聲波傳遞能量。
揚(yáng)聲器旁的燭焰發(fā)生顫動(dòng)，說(shuō)明聲波能傳遞能量。
聲波傳遞能量的性質(zhì)應(yīng)用在社會(huì)生活的很多方面。例如，超聲波常被用來(lái)清洗物體(如圖所示)。
把待清洗的物體放在清洗液里，超聲波會(huì)引起液體激烈的振動(dòng)，振動(dòng)把物體上的污垢敲擊下來(lái)而不會(huì)損壞被清洗的物體。
醫(yī)生常利用超聲波振動(dòng)除去人體內(nèi)的某些結(jié)石：向結(jié)石發(fā)射超聲波，結(jié)石會(huì)被擊成細(xì)小的粉末，從而可以順暢地排出體外。
科學(xué)世界 建筑聲學(xué)的杰作
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、圓丘三處建筑有非常美妙的聲現(xiàn)象。
圜丘在天壇公園的南部，始建于明嘉靖九年(公元1530年)，是一座分成三，層的圓形平臺(tái)，每層周邊都有漢白玉欄板，每層平臺(tái)的臺(tái)面都由光滑的石板鋪成。第三層臺(tái)面高出地面約5m,半徑約為11.5m，第三層中心是一塊圓形大理石，俗稱(chēng)天心石。當(dāng)你站在天心石上說(shuō)話(huà)或唱歌時(shí)，你會(huì)覺(jué)得聲音特別洪亮。
但是站在天心石以外的人聽(tīng)起來(lái)，卻沒(méi)有這種感覺(jué)，站在天心石以外說(shuō)話(huà)或唱歌，也沒(méi)有這種感覺(jué)。這種奇妙的現(xiàn)象是聲音反射形成的音響效果。圜丘第三層臺(tái)面中心略高(如圖所示)，四周微微向下傾斜。
當(dāng)有人在臺(tái)面中心說(shuō)話(huà)時(shí)，傳向四周的聲音有一部分被四周的石欄板反射，射到稍有傾斜的臺(tái)面后又被反射到臺(tái)面中心。因?yàn)猷髑鸬谌龑优_(tái)面的半徑僅為11.5m，從發(fā)聲到回聲返回中心臺(tái)面所需的時(shí)間約為0.07s，所以回聲跟原來(lái)的聲音混在一起，分辨不開(kāi)，讓人覺(jué)得聲音格外響亮，似乎覺(jué)得還有聲音從地下傳來(lái)。
圜丘等建筑反映出我國(guó)古代高水平的建筑聲學(xué)成就?，F(xiàn)在，人們也經(jīng)常在設(shè)計(jì)禮堂、音樂(lè)廳(如圖所示)等建筑時(shí)進(jìn)行特別的聲學(xué)設(shè)計(jì)，使聽(tīng)眾聽(tīng)到的聲音更加飽滿(mǎn)、悅耳。
三、課堂小結(jié)、鞏固提升
1. 聲與信息：交流、探測(cè)
人和動(dòng)物用不同頻率的“聲”交流；超聲波可傳遞信息；次聲波可傳遞信息。
回聲定位、聲吶、B超、倒車(chē)?yán)走_(dá)等。
2.聲與能量：聲音可傳遞能量；超聲可以傳遞能量；次聲可以傳遞能量。
聲波可傳遞能量。超聲波除結(jié)石、清洗；次聲波能量大，傳播遠(yuǎn)。
四、板書(shū)設(shè)計(jì)、理清要點(diǎn)
1. 聲與信息：交流、探測(cè)
人和動(dòng)物用不同頻率的“聲”交流；超聲波可傳遞信息；次聲波可傳遞信息。
回聲定位、聲吶、B超、倒車(chē)?yán)走_(dá)等。
2.聲與能量：聲音可傳遞能量；超聲可以傳遞能量；次聲可以傳遞能量。
聲波可傳遞能量。超聲波除結(jié)石、清洗；次聲波能量大，傳播遠(yuǎn)。
五、達(dá)標(biāo)練習(xí)、反饋矯正
1. 下列說(shuō)法正確的是（ ）
A.只要物體振動(dòng)發(fā)聲 ，人就可聽(tīng)見(jiàn)
B.次聲人不能聽(tīng)見(jiàn)，不能傳遞能量
C.超聲人不能聽(tīng)見(jiàn)，但能傳遞能量
D.只有超聲和次聲具有能量 ，人說(shuō)話(huà)只能傳遞信息，不能傳遞能
2． 下列說(shuō)法正確的是（ ）
A.大象交流以我們聽(tīng)不見(jiàn)的聲音交流
B.大象發(fā)出次聲波進(jìn)行交流
C.人可以聽(tīng)見(jiàn)的聲音可以是次聲波
D.蝙蝠靠次聲波進(jìn)行“回聲定位”導(dǎo)航
3．下列事例是聲波傳遞信息的是（ ）
A.利用超聲波給金屬工件探傷
B.利用超聲波排除人體內(nèi)的結(jié)石
C.利用超聲波制成超聲波洗碗機(jī)
D.利用超聲波清洗牙結(jié)石
4．用超聲測(cè)位儀向海底垂直發(fā)射聲波，經(jīng)過(guò)4s后收到回波。若海水中聲音的平均傳播速度為1 500m/s,則此處海水深約為（ ）
A.6000m
B.3000m
C.1500m
D.750m
5．一輛汽車(chē)以54km/h的速度勻速行駛，1s通過(guò)的路程為 （ ）
A. 54m
B. 30m
C. 15m
D. 10m
參考答案：1.C；2.B；3.A；4.B；5.C 。
六、布置作業(yè)
P50T1
課外作業(yè)P50T2、T3、T4、T5。
21世紀(jì)教育網(wǎng) www.21cnjy.com 精品試卷·第 2 頁(yè) （共 2 頁(yè)）
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