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(共45張PPT)
第三章 聲的世界
八年級
物 理
上
第四節 聲的利用
【2024教科版新教材】
目錄
01
學習目標
04
課堂總結
02
新知導入
05
板書設計
03
新知講解
06
布置作業
01
學習目標
學習目標
1.物理觀念
（1）知道聲的反射現象。
（2）了解超聲及次聲在現代技術中的應用，知道水聲通信和語音識別技術。
2.科學思維：
在活動中培養學生善于與其他同學合作交流的意識和能力。
學習目標
3.科學實驗
（1）經歷觀察聲的反射實驗過程。
（2）通過閱讀文字、觀看圖片和錄像資料,了解超聲和次聲的應用。
4.科學態度與責任
（1）通過學習，了解聲在現代技術中的應用，進一步增加對科學的熱愛。
（2）感受自然界聲音的美妙與有趣，激發好奇心和求知欲。
學習目標
學習重點
聲的反射和超聲的應用。
學習難點
水聲通信和語音識別
02
新知導入
新知導入
北京天壇公園中的建筑莊嚴雄偉，其中還有著奇妙的聲學特點。公園內有個圓形的回音壁(如圖所示),對著墻壁說話，即使聲音很輕，在墻壁遠處的許多位置仍能聽得清楚。
新知導入
北京天壇公園中的建筑莊嚴雄偉，其中還有著奇妙的聲學特點。公園內有個圓形的回音壁(如圖所示),對著墻壁說話，即使聲音很輕，在墻壁遠處的許多位置仍能聽得清楚。
新知導入
北京天壇公園中的建筑莊嚴雄偉，其中還有著奇妙的聲學特點。公園內有個圓形的回音壁(如圖所示),對著墻壁說話，即使聲音很輕，在墻壁遠處的許多位置仍能聽得清楚。
新知導入
北京天壇公園中的回音壁和三音石
03
新知講解
新知講解
一、聲音的反射
聲是一種波。聲音在傳播過程中遇到障礙物會反射回來，這種現象叫作聲音的反射。對著遠處的山崖喊話聽到的回聲，就是反射回來的聲音(如圖所示)。
對著山崖喊話， 聲音會被山崖反射回來。如果山崖離人較遠，回聲到達人耳比原聲晚0.1 s以上，人耳就能區分開原聲與回聲
新知講解
一、聲音的反射
天壇始建于明永樂十八年( 1420年)，其中的回音壁是一道直徑約61.5m、高約3.72 m的圓形圍墻，圍墻以磚石砌成，墻壁面整齊、光滑。
新知講解
一、聲音的反射
如圖所示，當人對著墻面低語，聲波會沿著凹墻面經多次反射傳給遠處貼近墻壁的聽者。
天壇回音壁的原理圖
新知講解
一、聲音的反射
聲音反射回來所需要的時間、回聲的強弱，與聲傳播中遇到的障礙物的形狀、材質、位置等因素有關。據此，人們利用回聲探測、檢查物體，獲得信息。聲的反射是各種聲技術的基礎。
新知講解
二、超聲與次聲：探測技術
數字實驗 認識超聲和次聲
打開計算機中的虛擬聲音示波器，選擇信號源，點擊“開始”，將聲音的音量和頻率調到合適大小。此時，窗口中顯示標準波形，同時音箱發出對應頻率的聲音。
材料：計算機（帶音箱）
虛擬聲音示波器
新知講解
二、超聲與次聲：探測技術
數字實驗 認識超聲和次聲
調整頻率逐漸增大或逐漸減小，當聲波頻率落在小于20Hz或大于20000Hz范圍時，我們已不能聽見聲音，但仍能看見它們的波形，你知道這是為什么嗎
新知講解
二、超聲與次聲：探測技術
數字實驗 認識超聲和次聲
新知講解
二、超聲與次聲：探測技術
物理學中，把振動頻率高于20 000 Hz的聲叫作超聲(ultrasound)；把振動頻率低于20Hz的聲叫作次聲( infrasonic sound )。人無法聽到超聲，但許多動物卻能聽到。
新知講解
二、超聲與次聲：探測技術
蝙蝠通過喉頭發出超聲，再用耳朵接收回聲，就能利用超聲導航、捕食(如圖所示)。
蝙蝠的回聲定位
蝙蝠發出的超聲波
獵物反射回來的聲波
新知講解
二、超聲與次聲：探測技術
受此啟發，科學家和工程師發明了回聲定位技術。超聲波方向性好、穿透能力強，在生產、生活中有著廣泛的應用(如圖所示)。
(a)裝在船底的回聲測深儀發出超聲波，利用超聲波遇到障礙物反射的回聲，可探測海底地貌，還可用來探測魚群、潛艇的位置等
新知講解
二、超聲與次聲：探測技術
受此啟發，科學家和工程師發明了回聲定位技術。超聲波方向性好、穿透能力強，在生產、生活中有著廣泛的應用(如圖所示)。
(b) B超機向人體發出超聲波，根據人體不同位置反射回來的超聲的不同，可觀察母體中胎兒的發育情況
新知講解
二、超聲與次聲：探測技術
受此啟發，科學家和工程師發明了回聲定位技術。超聲波方向性好、穿透能力強，在生產、生活中有著廣泛的應用(如圖所示)。
B 超檢查
新知講解
二、超聲與次聲：探測技術
受此啟發，科學家和工程師發明了回聲定位技術。超聲波方向性好、穿透能力強，在生產、生活中有著廣泛的應用(如圖所示)。
(c)汽車倒車時，安裝在車尾的超聲波傳感器發射超聲波并接收從障礙物反射的回聲，由此可計算出車體與障礙物間的實際距離
新知講解
二、超聲與次聲：探測技術
次聲波傳播時能量損失小，能傳得很遠。對各種次聲波進行監測，可以得到許多信息。
在大氣層內進行核爆炸會產生巨大的次聲波，用一種高靈敏度的監測裝置就可以探測到核爆炸的強度和位置。目前已建成全球性核試驗監測網，地球上任何一個角落進行的核試驗都不可能逃過核試驗監測網的“ 監聽”。
新知講解
二、超聲與次聲：探測技術
很多自然災害，如地震、火山噴發、龍卷風、雷暴、泥石流等，在發生前也會先發出次聲。利用次聲監測網進行監測，可以對災害預警，從而減少損失。
新知講解
三、水聲通信與語音識別
我是蛟龍，我是蛟龍，我們已經下潛到7062米!”
深海是神秘的世界，隱藏著許多我們不知曉的生命和奇觀。聲波是唯一能在海水中有效進行遠距離信息傳遞的載體?！膀札執枴陛d人潛水器潛進深海，水聲通信是潛水器與水面人員聯系的主要方式(如圖所示)。
新知講解
三、水聲通信與語音識別
“蛟龍號”載人潛水器潛進深海，水聲通信是潛水器與水面人員聯系的主要方式(如圖所示)。
蛟龍號
新知講解
三、水聲通信與語音識別
“蛟龍號”載人潛水器潛進深海，水聲通信是潛水器與水面人員聯系的主要方式(如圖所示)。
2013年蛟龍號接收的由水聲通信系統傳回的水底巖石和生物群落畫面
新知講解
三、水聲通信與語音識別
聲技術與計算機技術相結合，正廣泛地應用于現代社會的各個方面，聲識別技術就是其中之一。
每個人的聲音各有特色，但不同的人說同一句話，我們都能聽清楚這句話是什么，這說明每個字的讀音都有它們各自的特征。
新知講解
三、水聲通信與語音識別
計算機程序可以分析出這些特征并儲存起來。當人說話時，計算機程序通過分析每個字的讀音特征，并與各個字的標準讀音特征進行比對，再聯系上下文，就可以判斷出人說的話。這就是聲識別技術。目前，這項技術已廣泛應用于智能化生活和工作中。
達標練習
1.下列說法不正確的是（ ）
A.聲是一種波
B.聲音在傳播過程中遇到障礙物就會反射回來，這種現象叫作聲的反射
C. 對著遠處的山崖喊話聽到的回聲，就是反射回來的聲音
D.回聲比原聲間隔小于0.1秒，人耳能區分開原聲與回聲
D
達標練習
2.下列說法不正確的是（ ）
A.天壇回音壁是利用聲的反射現象
B.人們利用回聲探測檢查物體，獲得能量
C. 頻率高于20000Hz的聲叫作超聲
D.聲的反射是各種聲技術的基礎
B
達標練習
3.下列事例是利用超聲波的是（ ）
A.回聲探測儀
B.女高音
C.核試驗監測網
D. 地震監測網
A
達標練習
4.用超聲測深儀向海底發射聲波，經過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
B
達標練習
5.關于水聲通信和語音識別說法正確的是 （ ）
A.聲波是唯一能在海水中有效進行遠距離信息傳遞的載體。
B. “蛟龍號”載人潛水器進深海，與地面上的人主要聯系組要靠手機
C. 聲技術與計算機技術僅有聲識別技術
D. 聲識別技術僅僅應用與家庭生活
A
04
課堂總結
課堂總結
1.聲的反射： 聲是一種波。聲音在傳播過程中遇到障礙物會反射回來，這種現象叫作聲音的反射。區分原聲與回聲時間間隔大于0.1s。
2.超聲與次聲：探測技術。物理學中，把振動頻率高于20 000 Hz的聲叫作超聲；把振動頻率低于20Hz的聲，叫作次聲。超聲波方向性好，穿透力強；次聲波傳播遠，能量損失小，監測網。
超聲回聲定位、聲吶、B超、倒車雷達等。
3.水聲通信與語音識別。聲波是唯一能在海水中有效進行遠距離信息傳遞的載體。
05
板書設計
板書設計
1.聲的反射： 聲是一種波。聲音在傳播過程中遇到障礙物會反射回來，這種現象叫作聲音的反射。區分原聲與回聲時間間隔大于0.1s。
2.超聲與次聲：探測技術。物理學中，把振動頻率高于20 000 Hz的聲叫作超聲；把振動頻率低于20Hz的聲，叫作次聲。超聲波方向性好，穿透力強；次聲波傳播遠，能量損失小，監測網。
超聲回聲定位、聲吶、B超、倒車雷達等。
3.水聲通信與語音識別。聲波是唯一能在海水中有效進行遠距離信息傳遞的載體。
06
布置作業
作業布置
P56T2
課外作業P56T1、T3。
P56家庭實驗室。手機實驗：語音識別
Thanks!
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