2.3聲的利用（教案）人教版物理八年級(jí)上冊(cè)

第3節(jié)聲的利用素養(yǎng)目標(biāo)1．知道聲可以傳遞信息和能量；2．了解超聲波和次聲波的特點(diǎn)；3．通過(guò)分析、圖片、觀看視頻等，了解現(xiàn)代技術(shù)中與聲有關(guān)的知識(shí)應(yīng)用。重點(diǎn)難點(diǎn)重點(diǎn)：聲音可以傳遞信息及能量及在實(shí)際生活中的具體應(yīng)用；回聲定位和回聲測(cè)距.難點(diǎn)：教學(xué)過(guò)程新課導(dǎo)入情景導(dǎo)入：我們的生活離不開聲音，每個(gè)生命都是伴隨著啼哭聲來(lái)到這個(gè)世界，聲音也是我們了解周圍世界的途徑之一。醫(yī)生通過(guò)聽診器聽到的聲音可以診斷疾病;開車時(shí)鳴笛來(lái)警示路人和周邊車輛；每天我們聽著教室音響里的音樂(lè)聲來(lái)上課。其實(shí)，聲在生活實(shí)際、工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、醫(yī)療、等現(xiàn)代科技中的應(yīng)用非常廣泛，我們來(lái)一起了解聲的利用。課堂探究探究點(diǎn)一聲與聲音的區(qū)別學(xué)習(xí)聲的利用之前，我們先區(qū)分一個(gè)概念。以前我們學(xué)習(xí)時(shí)都常說(shuō)“聲音”怎樣怎樣，可今天我們學(xué)習(xí)時(shí)，標(biāo)題卻是聲的利用，為什么不叫做聲音的利用呢？講解：聲的概念比較廣，包括平時(shí)我們能聽到的聲音和不能聽到的超聲、次聲等；所以聲音的概念相對(duì)而言面要窄得多，它僅指人耳能感覺(jué)到的那部分聲。聲包括人能聽見(jiàn)的聲音，也包括聽不見(jiàn)的超聲波、次聲波。探究點(diǎn)二聲可以傳遞信息聲音可以傳遞信息生活中，我們時(shí)時(shí)刻刻都在利用聲音傳遞信息.我們彼此之間的談話，教師在課堂上的講課聲，同學(xué)們?cè)谡n下的交流聲等，不都是在傳遞信息嗎？除了這些，日常生活照還有哪些事例能夠說(shuō)明聲音能夠傳遞信息，請(qǐng)同學(xué)們回想一下，舉例說(shuō)明。轟隆隆的雷聲──預(yù)示下雨聽敲鐵軌的聲音──判斷螺栓松動(dòng)“聞”有聽的意思，聽聲音斷病通過(guò)廣播，聽新聞，欣賞音樂(lè)2、超聲波可以傳遞信息除了我們聽得見(jiàn)的聲音可以傳遞信息外，我們聽不見(jiàn)的超聲波、次聲波也同樣能夠傳遞信息。蝙蝠通常只在夜間出來(lái)活動(dòng)和覓食。但它們從來(lái)不會(huì)碰到墻壁、樹枝等障礙物你知道蝙蝠是怎樣判斷目標(biāo)的位置的嗎？原來(lái)，蝙蝠在飛行時(shí)會(huì)發(fā)出超聲波，這些聲波碰到墻壁或昆蟲時(shí)會(huì)反射回來(lái)，根據(jù)回聲到來(lái)的方位和時(shí)間，蝙蝠可以確定目標(biāo)的位置。這就是回聲定位。不僅蝙蝠具有利用回聲定位的功能，海豚也具有這種功能，它們都能利用聲波探知周圍的環(huán)境，識(shí)別食物與“敵人”。（1）回聲定位：根據(jù)回聲到來(lái)的方位和時(shí)間，確定目標(biāo)的位置和距離。（2）聲吶：根據(jù)回聲定位原理，超聲波遇到障礙物又會(huì)反射回來(lái)，并且在水中能傳播得很遠(yuǎn)。人們利用它制造出水下探測(cè)和通訊儀器——聲吶。利用聲吶系統(tǒng)，人們可以探測(cè)海洋的深度；繪出水下數(shù)千米的海底地形圖；漁民利用聲吶獲得魚群信息.（3）倒車?yán)走_(dá)：小轎車上的倒車?yán)走_(dá)就是根據(jù)回聲定位的原理制成的。它能幫助司機(jī)對(duì)視線盲區(qū)內(nèi)的危險(xiǎn)區(qū)或障礙物，及時(shí)定位判斷(如倒車時(shí))。（4）B超原理：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，可以準(zhǔn)確地獲得人體內(nèi)部疾病的信息。（5）超聲波探傷儀:超聲探測(cè)儀探測(cè)金屬內(nèi)部有無(wú)缺陷等原理：在工業(yè)生產(chǎn)中常常運(yùn)用超聲透射法對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行無(wú)損探測(cè)。超聲波發(fā)生器發(fā)射出的超聲波能夠透過(guò)被檢測(cè)的樣品，被對(duì)面的接收器所接收。如果樣品內(nèi)部有缺陷，超聲波就會(huì)在缺陷處發(fā)生反射，這時(shí)，對(duì)面的接收器便收不到或者不能全部收到發(fā)生器發(fā)射出的超聲波信號(hào)。這樣，就可以在不損傷被檢測(cè)樣品的情況下，檢測(cè)出樣品內(nèi)部有無(wú)缺陷。還有：超聲導(dǎo)盲儀、超聲波測(cè)速儀、超聲波測(cè)厚儀等。3.次聲波傳遞信息（1）次聲波指振動(dòng)頻率低于20Hz的聲波。大自然的許多活動(dòng)，如地震、火山爆發(fā)、臺(tái)風(fēng)、海嘯等，都伴隨有次聲波。（2）次聲波的特點(diǎn)：破壞力強(qiáng)、能量大、傳播距離遠(yuǎn)。人類聽不到次聲波，但是某些動(dòng)物卻可以感受到，通過(guò)靈敏的聲學(xué)儀器也能接收次聲波。處理這些信息，可以確定這些活動(dòng)發(fā)生的方位和強(qiáng)度。探究點(diǎn)二聲可以傳遞能量把一塊石頭扔進(jìn)水里，可以看到一圈一圈的水波向四周散去，水面上的樹葉也隨之起伏。這說(shuō)明石頭的能量能不能通過(guò)水波傳給了樹葉。結(jié)論：水波是一種波動(dòng)，水波能傳遞能量?！咎岢鰡?wèn)題】：聲波也是一種波動(dòng)，那么，聲波能傳遞能量嗎？【實(shí)驗(yàn)探究】：在揚(yáng)聲器前放一點(diǎn)燃的蠟燭，把揚(yáng)聲器音量調(diào)大一些，可以看見(jiàn)火焰明顯的晃動(dòng)?？偨Y(jié)：聲波具有能量，能傳遞能量。聲是以波的形式傳播的，聲波具有能量，聲波也可以傳遞能量。一般來(lái)說(shuō)，超聲波具有的能量更大，在日常生活中主要應(yīng)用了超聲波能夠傳遞能量。1.超聲波的特點(diǎn)：振動(dòng)快，能量大，穿透力強(qiáng)，方向性強(qiáng)。能量大，方向性好。（1）超聲波可以用來(lái)洗滌精密的儀器。超聲波清洗鐘表、首飾、錢幣、水果、電子元件等；超聲波清洗機(jī)、超聲波牙刷、超聲波洗碗機(jī)等。（2）利用超聲波粉碎結(jié)石(3)超聲波加濕器(4)藥液霧化器拓展提問(wèn)：聲傳遞信息與傳遞能量之間的區(qū)別聲音能夠傳遞信息，也能夠傳遞能量。對(duì)于傳遞信息，聲對(duì)物體不起作用，但獲得一定信息；對(duì)于傳遞能量，聲對(duì)物體產(chǎn)生了物理作用，物體發(fā)生了諸如形狀、狀態(tài)、外形等物理變化。課堂小結(jié)超聲與次聲板書設(shè)計(jì)第3節(jié)聲的利用一、聲與信息1．可直接聽到的聲音傳遞信息。如雷聲、心臟的跳動(dòng)聲、汽車聲等。2．次聲波傳遞信息。如動(dòng)物的交流聲、地震、海嘯發(fā)出的次聲等。3．超聲波傳遞信息。如如蝙蝠的回聲定位、利用聲吶探測(cè)海深、B超超聲波探傷儀等。二、聲與能量1．用超聲波清洗精細(xì)的機(jī)械。2．用超聲波除去人體內(nèi)的結(jié)石。3.超聲波加濕器4.藥液霧化器當(dāng)堂檢測(cè)1.下列現(xiàn)象中屬于利用超聲波傳遞能量的是（A）C.大象用次聲波進(jìn)行交流D.醫(yī)院用B超”為病人檢查身體2.如圖所示，某品牌超聲波清潔器在清洗眼鏡，使用時(shí)先向水槽加水使眼鏡完全浸沒(méi)水中，通電清潔器開始工作。此清潔器工作時(shí)人站在旁邊能聽到“滋滋”的聲音。下列說(shuō)法正確的是（D）C.人聽到的“滋滋”聲是超聲波3.下列事例中，屬于利用超聲波傳遞信息的是（C）C.醫(yī)生給病人做“B超”檢查D.站在天壇中央說(shuō)話，會(huì)感到聲音特別洪亮4.聲音在生活中有許多應(yīng)用，用超聲波能粉碎人體內(nèi)的結(jié)石，說(shuō)明聲波具有能量；但粉碎前需要B超定位，若某次定位時(shí)，探頭緊貼皮膚向結(jié)石部位發(fā)出聲波，經(jīng)過(guò)1.2×104s后收到回聲，如果聲波在人體中的平均速度為1500m/s，此結(jié)石距發(fā)射處的距離約為9cm，聲波通過(guò)的路程為18cm。教學(xué)反思本節(jié)課是一節(jié)應(yīng)用課，是前面聲音知識(shí)的匯總，聲現(xiàn)象具有廣泛的應(yīng)用空間，所以實(shí)例很多，但這些現(xiàn)象讓學(xué)生直接回答，他們又一下子說(shuō)不上來(lái)，所以我們通過(guò)及時(shí)播放錄像的方式把學(xué)生引領(lǐng)到一個(gè)個(gè)生動(dòng)的情景中，錄像能給人以真實(shí)的感覺(jué)，所以很少使用課件，學(xué)生參與積極，熱情很高，也說(shuō)明把他們的舉起調(diào)動(dòng)了起來(lái)。但在錄像素材方面，下一步還應(yīng)進(jìn)一步提供一些學(xué)生見(jiàn)得少的情景，如地震時(shí)動(dòng)物的表現(xiàn)、龍卷風(fēng)的情景等；在能體現(xiàn)國(guó)家高科技發(fā)展方面也應(yīng)積極探索，以進(jìn)一步提高學(xué)生的積極性。備課資源超聲應(yīng)用超聲效應(yīng)已廣泛用于實(shí)際，主要有如下幾方面：①超聲檢驗(yàn)超聲波的波長(zhǎng)比一般聲波要短，具有較好的方向性，而且能透過(guò)不透明物質(zhì)，這一特性已被廣泛用于超聲波探傷、測(cè)厚、測(cè)距、遙控和超聲成像技術(shù)。超聲成像是利用超聲波呈現(xiàn)不透明物內(nèi)部形象的技術(shù)。把從換能器發(fā)出的超聲波經(jīng)聲透鏡聚焦在不透明試樣上，從試樣透出的超聲波攜帶了被照部位的信息（如對(duì)聲波的反射、吸收和散射的能力），經(jīng)聲透鏡匯聚在壓電接收器上，所得電信號(hào)輸入放大器，利用掃描系統(tǒng)可把不透明試樣的形象顯示在熒光屏上。上述裝置稱為超聲顯微鏡。超聲成像技術(shù)已在醫(yī)療檢查方面獲得普遍應(yīng)用，在微電子器件制造業(yè)中用來(lái)對(duì)大規(guī)模集成電路進(jìn)行檢查，在材料科學(xué)中用來(lái)顯示合金中不同組分的區(qū)域和晶粒間界等。聲全息術(shù)是利用超聲波的干涉原理記錄和重現(xiàn)不透明物的立體圖像的聲成像技術(shù)，其原理與光波的全息術(shù)基本相同，只是記錄手段不同而已（見(jiàn)全息術(shù)）。用同一超聲信號(hào)源激勵(lì)兩個(gè)放置在液體中的換能器，它們分別發(fā)射兩束相干的超聲波：一束透過(guò)被研究的物體后成為物波，另一束作為參考波。物波和參考波在液面上相干疊加形成聲全息圖，用激光束照射聲全息圖，利用激光在聲全息圖上反射時(shí)產(chǎn)生的衍射效應(yīng)而獲得物的重現(xiàn)像，通常用攝像機(jī)和電視機(jī)作實(shí)時(shí)觀察。②超聲處理利用超聲的機(jī)械作用、空化作用、熱效應(yīng)和化學(xué)效應(yīng)，可進(jìn)行超聲焊接、鉆孔、固體的粉碎、乳化、脫氣、除塵、去鍋垢、清洗、滅菌、促進(jìn)化學(xué)反應(yīng)和進(jìn)行生物學(xué)研究等，在工礦業(yè)、農(nóng)業(yè)、醫(yī)療等各個(gè)部門獲得了廣泛應(yīng)用。③基礎(chǔ)研究超聲波作用于介質(zhì)后，在介質(zhì)中產(chǎn)生聲弛豫過(guò)程，聲弛豫過(guò)程伴隨著能量在分子各自電度間的輸運(yùn)過(guò)程，并在宏觀上表現(xiàn)出對(duì)聲波的吸收（見(jiàn)聲波）。通過(guò)物質(zhì)對(duì)超聲的吸收規(guī)律可探索物質(zhì)的特性和結(jié)構(gòu)，這方面的研究構(gòu)成了分子聲學(xué)這一聲學(xué)分支。普通聲波的波長(zhǎng)遠(yuǎn)大于固體中的\t"s://baike.so/doc/_blank"原子間距，在此