《聲的利用》課標要求

1、聲的利用課標要求從“課程內(nèi)容”的要求看，本專題涉及如下條目：232 了解現(xiàn)代技術中聲學知識的一些應用。例3列舉超聲的應用實例。聲的利用課標解讀江蘇豐縣初級中學劉慶賀一、課標要求從“課程內(nèi)容”的要求看，本專題涉及如下條目：232 了解現(xiàn)代技術中聲學知識的一些應用。例3列舉超聲的應用實例。二、課標解讀本專題屬于課標三大主題之一“運動和相互作用”主題的二級主題“聲和光”。物質(zhì)處于永恒的運動和相互作用中，物質(zhì)運動和相互作用的規(guī)律是物理學的核心內(nèi)容，也是學習物理學的基礎。教學時應注意聯(lián)系學生的生活實際，采用多樣化的教學方式，發(fā)揮實驗在物理教學中的重要作用，讓學生經(jīng)歷對知識的探究過程，發(fā)展學生探究問題和解

2、決問題的能力，培養(yǎng)學生的科學態(tài)度和科學精神。本條目課程內(nèi)容主要涉及認知性目標。具體說明如下：“232 了解現(xiàn)代技術中聲學知識的一些應用。”屬于認知性目標，從行為動詞看，“知道”屬于“知道”層次的認知目標。聲的利用不僅僅是利用可聽聲，還包含利用超聲波和次聲波。人耳能聽到聲波的頻率范圍通常在20Hz至20000Hz之間，我們把它叫做可聽聲。頻率高于20000Hz的聲波叫做超聲波，頻率低于20Hz的聲波叫做次聲波。超聲波和次聲波人耳都聽不見，但有些動物能聽見。聲可以傳遞信息，如回聲定位、診斷疾病、檢查機械故障等；聲波還可以傳遞能量，如清洗精細機械、擊碎體內(nèi)結(jié)石等。無論是可聽聲還是超聲、次聲，都攜帶著

3、能量向外傳遞。與可聽聲相比，超聲波具有方向性好、穿透能力強、易于獲得較集中的聲能等特點，因而有廣泛的應用。如：利用超聲波可以發(fā)現(xiàn)潛艇、魚群等水下目標，并測出位置。人們利用超聲穿透能力強的特點，用來觀察人體的內(nèi)部以診斷病情，也可用來檢測樣品內(nèi)部是否有缺陷；還可利用超聲的振蕩去除人體內(nèi)的結(jié)石，或清除精密機械上的污垢。人耳雖然聽不見次聲波，但有些動物卻可以聽到。當?shù)卣?、火山噴發(fā)、臺風、海嘯、核爆炸時都伴有次聲波產(chǎn)生，因此利用次聲波可以對上述情況實施監(jiān)控。次聲波可以傳得很遠，很容易繞過障礙物，而且無孔不入。一定強度的次聲波對人體會造成危害，使人產(chǎn)生恐懼、惡心、神經(jīng)錯亂，甚至五臟破裂。強度大的還會對機器

4、設備、建筑物造成破壞。“例3列舉超聲的應用實例?！睂儆谡J知性目標，從行為動詞看，“列舉”屬于“了解”層次的認知目標。超聲也屬于聲，超聲的利用也體現(xiàn)在兩個方面，即超聲可以傳遞信息，還可以傳遞能量。利用超聲制成的聲吶可以探測海洋深度、探測魚群、敵方潛艇的位置。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，可以準確地獲得人體內(nèi)部疾病的信息。利用超聲穿透能力強的特點，可用來檢測樣品內(nèi)部是否有缺陷。交通部門可以利用超聲測量車輛的行駛速度，倒車雷達也是利用超聲工作的。超聲傳遞能量的實例：利用超聲的振蕩去除人體內(nèi)的結(jié)石，或清除精密機械上的污垢。

5、利用超聲對鋼鐵、陶瓷、寶石等堅硬物體進行鉆孔和切削加工，這種加工的精度和光潔度很高。超聲波加濕器：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15微米的超微粒子，再用小風扇把霧滴吹入室內(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。藥液霧化器：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。聲的利用重難點突破江蘇豐縣初級中學戴松方一、教學內(nèi)容分析教材中注意區(qū)分了聲和聲音兩個概念。聲的概念比較廣，包括聲音、超聲、次聲等；而聲音的概念相對而言面要窄得多，它僅指人耳能感覺到的那部分聲。關于聲和聲音兩個概念，教學中教師

6、注意正確使用即可，不必對學生做出要求。聲音在實際生活中有廣泛的應用。限于篇幅，課文中只介紹了一部分。本節(jié)的教學應鼓勵學生自己從生活中的感知或資料查閱中了解利用聲的實例和工作原理。另一方面，應發(fā)揮學生的想象力，鼓勵他們設計一些利用聲音的小發(fā)明。本節(jié)重點講述了聲與信息之間的聯(lián)系，以及聲與能量的關系。使人們能夠更好地利用聲為人們服務。二、重難點突破1聲與信息突破建議：學生在日常生活中已經(jīng)接觸過利用聲的事例，因此，本節(jié)課的引入可以采用“頭腦風暴”法。具體做法如下：請同學們說出所了解的利用聲的現(xiàn)象；當有人發(fā)言時，其他人必須仔細傾聽；任何人不得對他人的發(fā)言作好壞或正誤的評價。所謂“頭腦風暴”，在形式上類似

7、于討論，但前者更加自由、靈活，討論的環(huán)境更加寬松。由于討論者不必考慮自己的見解是否恰當，因此可以保證每個人充分發(fā)表自己的意見。在這種完全自由的情境下，一個人所提出的哪怕是很不成熟的觀點也可能激發(fā)其他人的思維，產(chǎn)生一系列新的想法。在同學們充分發(fā)表了各自的看法后，教師可對聲在社會生活中應用的情況進行分類：可以按照課本分為“聲與信息”和“聲與能量”兩類，也可按照聲音在醫(yī)療、工業(yè)、軍事、日常生活等方面的利用分類，然后根據(jù)分類進行總結(jié)性的講解，在講解中應對學生們遺漏的例子進行補充。關于次聲波可以讓學生通過查找資料，了解火山爆發(fā)、龍卷風、雷暴、臺風等許多災害性事件發(fā)生前都會產(chǎn)生出次聲波，人們就可以利用這種

8、前兆來預報災害事件的發(fā)生。在軍事上，可利用核試驗、火箭運行等產(chǎn)生的次聲波獲得相關的數(shù)據(jù)。次聲波會干擾人的神經(jīng)系統(tǒng)正常功能，危害人體健康。一定強度的次聲波，能使人頭暈、惡心、嘔吐、喪失平衡感甚至精神沮喪。聲吶（SONAR）是英文Sound Navigation And Ranging （聲音導航與測距）的縮寫。對聲吶的系統(tǒng)研究與一艘著名的輪船“泰坦尼克”號有關。1912年“泰坦尼克”號首次出航即觸礁沉沒，這起事件震驚世界，隨即有人提出用聲學方法遙測航道上的冰山。緊接著在第一次世界大戰(zhàn)中，出于探測敵方潛水艇的需要，對聲吶的研究得到了進一步發(fā)展。通過這些歷史事實引入下文，可以會引起學生的極大興趣。在

9、講蝙蝠的聲吶系統(tǒng)之前，可以先回顧一下“聲速”的概念，通過一個簡單的計算題使學生了解“根據(jù)回聲到來的時間，蝙蝠可以確定目標的位置”。在做B超檢查時，通常是將一束超聲波垂直發(fā)射進入人體。超聲波在傳播時，碰到組織分界面（不同內(nèi)臟器官分界處、內(nèi)臟與骨骼分界處以及異物與組織交界處）時就會產(chǎn)生反射。反射波會在同一位置被記錄，根據(jù)反射波滯后于發(fā)射波的時間差，可以知道分界面在體內(nèi)的深度。如果不斷改變發(fā)射探頭的位置，就可以得到與體表相垂直的縱切面的圖像。2聲與能量突破建議：演示聲波傳遞能量時，利用可樂瓶自制的教具演示，效果很明顯。自制教具的做法是：去掉可樂瓶的瓶底，給開口處蒙上橡皮膜并扎緊。對著火焰敲橡皮膜，由

10、于膜的振動，壓縮空氣?？靠諝獾臄D壓，可將燭焰吹滅。這說明聲波具有能量，能通過介質(zhì)傳遞能量。一般來說，超聲波產(chǎn)生的振動比可聞聲更加強烈，常被用來清洗物體。通過閱讀和搜集資料，了解利用超聲波傳遞能量的實例主要有：在醫(yī)療上，利用超聲波的巨大能量可以把人體內(nèi)的結(jié)石擊碎。在工業(yè)上，常用超聲波來清洗精密零件，原理是利用超聲波在清洗液中產(chǎn)生震蕩波，使清洗液產(chǎn)生瞬間的小氣泡，從而沖洗零件的每個角落。用超聲波探測金屬、陶瓷混凝土制品，甚至水庫大壩，檢查內(nèi)部是否有氣泡、空洞和裂紋。超聲波清洗精細機械，主要依靠“空化”效應。超聲波在清洗液中疏密相間地向前傳播，對液體產(chǎn)生拉伸和擠壓作用，使液體內(nèi)產(chǎn)生數(shù)以萬計的微小氣泡。這些氣泡迅速產(chǎn)生，又迅速閉合，形成瞬間高壓，超過大氣壓