資源簡介

第3節　聲的利用
【2022年版課標要求】
了解現代技術中聲學知識的一些應用。
【教學重難點】
重點:了解聲的兩個應用、 了解生活中利用聲的事例。
難點:聲的兩個應用的區分。
【教法與學法】
教法:利用演示實驗和視頻資料,了解聲的兩個應用和生活中利用聲的事例。
學法:自學,討論,聯系生活事例。
【課前準備】
多媒體課件、蠟燭、火柴、罐頭盒、橡皮筋。
【教學過程】
一 、引入新課
展示圖片,觀察現象啟發學生思考,引起學生學習的興趣。
利用多媒體播放視頻資料——聲音使玻璃杯破碎視頻
教師:利用聲可以震碎玻璃杯,聲還有哪些應用呢 讓我們一起走進今天的學習——聲的利用。
二、進行新課
(一)聲與信息
展示問題:聲傳遞信息的事例有哪些 閱讀教材第38、39頁,找出聲傳遞信息的具體事例,標畫出來,除了教材提供的事例,你還能想到哪些事例
學生活動:閱讀教材,標畫事例,思考生活中聲現象的其他應用。
概括事例:①雷聲預示著一場可能的大雨;②鐵路工人敲擊鋼軌檢查問題;③醫生通過聽診器診斷病情;④B超看嬰兒情況;⑤超聲測厚、探傷、測距;⑥蝙蝠:回聲定位;⑦中醫:望聞問切。
展示問題:根據學生的回答,結合事例,展示關于回聲測距的問題。
課件展示:小明向較遠的高山大喊一聲,經過1.2 s聽到回聲,請問:小明距離高山多遠 (當時氣溫是15 ℃,聲速是340 m/s)
學生算出結果后,清楚回聲可以測出距離。教師利用課件展示以下內容:
(1)蝙蝠采用回聲定位來確定目標的位置。
蝙蝠通常只在夜間出來活動、覓食。但它們從來不會撞到墻上、樹枝上,并且能以很高的精度確認目標。它們的這些“絕技”靠的是什么 原來蝙蝠在飛行時會發出超聲波,這些聲波碰到墻壁或昆蟲時會反射回來,根據回聲到來的方位和時間,蝙蝠可以確定目標的位置和距離。它們甚至還能通過反射回來的聲波判斷出是蛾子還是蒼蠅呢!
(附圖:蝙蝠回聲定位)
蝙蝠采用的方法叫作回聲定位
(2)聲吶技術產生的背景以及現代聲吶技術的應用。
根據回聲定位的原理,科學家發明了聲吶。利用聲吶系統,人們可以探知海洋的深度,繪出水下數千米處的地形圖。捕魚時漁民利用聲吶來獲得水中魚群的信息。
(附圖:聲吶探測海底深度)
(3)介紹聲吶在現代軍事方面的應用——潛艇(播放視頻資料,了解聲吶在軍事方面的應用)。
展示科普資料:超聲波和次聲波的有關知識(附:展示內容)。
聲吶的產生與發展:1912年英國大商船“泰坦尼克號”在赴美國的途中,發生了與冰山相撞后沉沒的悲劇,在落水的1 500多人中,僅有6人幸免于難,這次大的海難事件引起了全世界的關注。為了尋找沉船,美國科學家設計并制造出第一臺測量水下目標的回聲探測儀,用它在船上發出聲波,然后用儀器接收障礙物反射回來的聲波信號,測量發出信號和接收信號之間的時間,根據水中的聲速就可以計算障礙物的距離和海的深淺。第一臺回聲探測儀于1941年成功地發現了3 km以外的冰山,實際上這就是現在被廣泛應用于國防、海洋開發事業的聲吶裝置的雛形。
潛伏在身邊的聲波——次聲波:地震爆發前,許多動物往往有異常反應,如老鼠逃出洞,牛馬不入圈,雞犬不寧等。這主要是由地震爆發前潛伏在我們身邊的強烈的次聲波引起的。
次聲波的重要特性是傳播過程中衰減較少,不容易被水或空氣吸收。次聲波的波長達幾百米甚至幾萬米。這種波很容易繞過障礙物向前傳播,能傳播得很遠,而且無孔不入,建筑物、裝甲車、飛機、潛艇都不能擋住次聲波。
一定功率的次聲波對建筑物有很大的破壞性,它能使橋梁、高大的樓群震裂甚至坍塌。此外,當人“聽到”“2~10 Hz”的次聲波時,會產生恐懼、惡心、頭暈等癥狀。其中5 Hz的次聲波對人危害最大,會使人神經錯亂、大腦損傷、血壓升高、四肢麻木,甚至五臟破裂。
(二)聲與能量
情景展示:播放視頻資料——把一塊石頭扔進水里,可以看到一圈一圈的波紋向四周散去,水面上的樹葉也隨之起伏。
概括總結:通過觀看視頻資料,我們知道:石頭的能量通過水波傳給了樹葉。就是說,聲波是一種波動,聲波可以傳遞能量。請舉例說明聲波可以傳遞能量。
學生活動:思考、討論、回答——說明生活中聲波傳遞能量的具體事例。
演示實驗:
(1)聲波傳遞能量——利用教材中的實驗,進行演示,學生說明看到的現象和說明的問題。
(2)聲波傳遞能量——用音響放一首有強烈節奏的歌曲或樂曲,將一張薄紙片放在喇叭前,觀察紙片的情況。學生觀察時看到的現象說明了什么問題。
展示應用:利用課件展示聲波傳遞能量的性質可以應用在很多方面。
(1)聲波可以用來清洗鐘表等精密的機械。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。使用超聲波是因為它產生的振動比可聞聲更加強烈。
(2)外科醫生可以利用超聲振動除去人體內的結石。向人體內的結石發射超聲波,結石會被擊成細小的粉末,從而可以順暢地排出體外。
教師活動:利用課件展示聲傳遞能量在生活中的各種應用,讓學生了解聲的應用在生活中是非常廣泛的。
【課堂小結】
教師:通過今天的學習你學到了什么 有什么成功的經驗和收獲
學生總結:
1.聲音可以傳遞信息及其應用實例。
2.聲音可以傳遞能量及其應用實例。
【板書設計】
第3節　聲的利用
一、傳遞信息
回聲定位 聲吶 超聲波
二、傳遞能量
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