資源簡(jiǎn)介

(共22張PPT)
第三章 聲現(xiàn)象
第4節(jié) 聲波的應(yīng)用
1.了解超聲波和次聲波在生產(chǎn)生活中的應(yīng)用。
2.了解什么是語音識(shí)別技術(shù)。
3.培養(yǎng)學(xué)生對(duì)科技創(chuàng)新的興趣和探索精神。
學(xué)習(xí)目標(biāo)
人從呱呱墜地時(shí)起，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(huì)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(shí)在是太多了。除了人類，動(dòng)物中也有不少是利用聲的高手。你能舉出一些例子嗎？
想一想
新知導(dǎo)入
超聲波頻率高，容易會(huì)聚成一束定向發(fā)射，在水中能夠傳播得很遠(yuǎn)，遇到物體又會(huì)反射回來。于是人們利用它制造出水聲儀器——聲吶。在船上用聲吶向海中發(fā)射一束超聲波，依靠回波可以探測(cè)出海洋的深度, 以及魚群、礁石和敵方潛艇的方位等信息。
1.超聲波的特點(diǎn)
聲吶探測(cè)潛艇和魚群位置
聲音可以傳遞信息
新知學(xué)習(xí)
知識(shí)點(diǎn)一：超聲波的應(yīng)用
倒車?yán)走_(dá)
盲人手杖
2.超聲波的應(yīng)用
汽車的倒車?yán)走_(dá)、盲人手杖也應(yīng)用了這個(gè)原理。
人們還利用超聲波制造出“B超”（B型超聲儀）診斷疾病；工業(yè)上人們可使用超聲探傷儀，探查出金屬零件內(nèi)部的裂紋等情況。
B超觀察身體內(nèi)部狀況
超聲波金屬探傷儀
超聲波除了可以傳遞信息外，還可以傳遞能量。例如醫(yī)院可以用超聲波擊碎病人體內(nèi)的結(jié)石；可以利用超聲波使液體振蕩清洗眼鏡片；制成加濕器。
超聲波體外碎石
超聲波清洗
聲音可以傳遞能量
超聲波加濕器
超聲波測(cè)速
利用超聲波可以測(cè)量物體運(yùn)動(dòng)的速度。向移動(dòng)物體發(fā)射一定頻率的超聲波，被移動(dòng)物體反射回來的超聲波的頻率會(huì)發(fā)生改變。根據(jù)頻率的變化，就能確定物體運(yùn)動(dòng)的速度。
利用超聲波還可以測(cè)量流體的流速。超聲波在流體中傳播的速度與流體的流速有關(guān)，通過設(shè)在河流兩岸等高并斜向水流的超聲換能器，從兩個(gè)方向同時(shí)或先后往返發(fā)射聲脈沖，就可以測(cè)量出超聲波逆流和順流穿過流體所需的時(shí)間差，進(jìn)而計(jì)算出流速。
超聲波測(cè)速儀測(cè)車速
科學(xué)窗
超聲波測(cè)流速示意圖
次聲波的頻率很低，因而它具有一些奇特的性質(zhì)。其中最顯著的特點(diǎn)是次聲波在空氣中傳播的距離遠(yuǎn)，而且不容易被吸收。頻率低于1 Hz的次聲波可以傳到幾千千米乃至上萬千米遠(yuǎn)的地方。
1.次聲波的特點(diǎn)
2022年湯加海域火山發(fā)生大規(guī)模噴發(fā)，
我國(guó)所有次聲波臺(tái)陣均觀測(cè)到了此次
火山噴發(fā)引起的次聲波
新知學(xué)習(xí)
知識(shí)點(diǎn)二：次聲波的應(yīng)用
次聲波的傳播速度大于風(fēng)暴傳播的速度。因此，人們利用儀器監(jiān)測(cè)風(fēng)暴發(fā)出的次聲波，可在風(fēng)暴到來之前發(fā)出警報(bào)。利用類似方法，也可預(yù)報(bào)火山爆發(fā)、雷暴等自然災(zāi)害。
火山爆發(fā)
風(fēng)暴
海嘯
地震
2.次聲波的應(yīng)用
次聲波在大氣層中傳播的過程中，會(huì)受到氣流、大氣溫度分布等因素的影響。因此，可以通過測(cè)定自然或人工產(chǎn)生的次聲波在大氣中的傳播特性，探測(cè)出某些大規(guī)模氣象活動(dòng)的性質(zhì)和規(guī)律，如沙塵暴、龍卷風(fēng)及大氣中電磁波的擾動(dòng)等。
沙塵暴
龍卷風(fēng)
在大氣層內(nèi)進(jìn)行核爆炸會(huì)產(chǎn)生很強(qiáng)的次聲波。用高靈敏度的監(jiān)測(cè)裝置可以探測(cè)到遠(yuǎn)方的核爆炸的強(qiáng)度和位置。
核爆炸監(jiān)測(cè)示意圖
拓展：次聲波的危害
與機(jī)器進(jìn)行語音交流，讓機(jī)器明白你說什么，已經(jīng)從夢(mèng)想變成了現(xiàn)實(shí)。
語音識(shí)別技術(shù)就是讓機(jī)器把語言信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)橄鄳?yīng)的文本或命令的高新技術(shù)。
與其他生物識(shí)別技術(shù)相比較，聲音具有不會(huì)遺失或忘記、不需記憶、使用方便等優(yōu)點(diǎn)。
新知學(xué)習(xí)
知識(shí)點(diǎn)三：語音識(shí)別
可利用語音控制的機(jī)器人
未來，語音識(shí)別技術(shù)研究和應(yīng)用的重要發(fā)展趨勢(shì)是，讓人在任何地方、任何時(shí)間，都能夠通過語音交互的方式，更加方便地享受到更多的社會(huì)信息資源和現(xiàn)代化服務(wù)。
視頻：語音識(shí)別技術(shù)的歷史
夜蛾的反“雷達(dá)”戰(zhàn)
拓展閱讀
聲波的應(yīng)用
超聲波
特點(diǎn)：頻率高，方向性好，能量較集中等
應(yīng)用：聲吶、B超、超聲波碎石、超聲波加濕器等
特點(diǎn)：頻率低，不易被吸收，能繞過障礙物
語音識(shí)別
讓機(jī)器把語言信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)橄鄳?yīng)的文本或命令
次聲波
應(yīng)用：預(yù)報(bào)地震、風(fēng)暴等自然災(zāi)害、監(jiān)測(cè)核爆炸等
課堂總結(jié)
1. 關(guān)于聲波的應(yīng)用，下列說法不正確的是( )
A.聲音不僅能夠傳遞信息，還能傳遞能量
B.聲吶主要利用了回聲
C.“聲紋門鎖”是依據(jù)聲音的音色來識(shí)別的
D.利用超聲波可以測(cè)量地球到月球之間的距離
D
課堂練習(xí)
2.下列關(guān)于超聲波的說法中正確的是( )
A.人耳聽不到的聲波都是超聲波
B.超聲波可以探測(cè)海洋深度
C.超聲波是傳播速度超過聲音傳播速度的聲波
D.超聲波定向傳播能力差
B
3．聲能夠傳遞“信息”和“能量”。下面事例中，主要利用聲傳遞 “能量”的是（　　）
A．利用超聲波給金屬工件探傷
B．醫(yī)生通過聽診器給病人診病
C．利用超聲波排除人體內(nèi)的結(jié)石
D．通過接收到的次聲波判斷地震的方位和強(qiáng)度
C
4. 有一種電動(dòng)牙刷能發(fā)出超聲波，直達(dá)牙刷刷不到的地方，可以把牙齒刷得更干凈，它是利用了超聲波 (選填“傳遞信息”或“具有能量”)的特點(diǎn)。超聲波測(cè)距儀 (選填“能”或“不能”)在太空中使用。
具有能量
不能

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