2018年八年級(jí)物理全冊(cè)第3章第3節(jié)超聲與次聲教案新版滬科版

教案：2018年八年級(jí)物理全冊(cè)第3章第3節(jié)超聲與次聲一、教學(xué)內(nèi)容1.教材章節(jié)：滬科版八年級(jí)物理全冊(cè)第3章第3節(jié)《超聲與次聲》。2.詳細(xì)內(nèi)容：(1)超聲與次聲的定義、特點(diǎn)及應(yīng)用；(2)超聲與次聲的產(chǎn)生原理；(3)人耳的聽覺范圍及超聲、次聲對(duì)人耳的影響；(4)超聲與次聲在生產(chǎn)、生活及科學(xué)研究中的應(yīng)用。二、教學(xué)目標(biāo)1.了解超聲與次聲的定義、特點(diǎn)及應(yīng)用；2.掌握超聲與次聲的產(chǎn)生原理；3.熟知人耳的聽覺范圍及超聲、次聲對(duì)人耳的影響；4.了解超聲與次聲在生產(chǎn)、生活及科學(xué)研究中的應(yīng)用。三、教學(xué)難點(diǎn)與重點(diǎn)1.教學(xué)難點(diǎn)：超聲與次聲的產(chǎn)生原理及人耳的聽覺范圍；2.教學(xué)重點(diǎn)：超聲與次聲的特點(diǎn)、應(yīng)用及對(duì)人耳的影響。四、教具與學(xué)具準(zhǔn)備1.教具：多媒體課件、超聲波探傷儀、次聲發(fā)生器；2.學(xué)具：筆記本、筆、實(shí)驗(yàn)報(bào)告單。五、教學(xué)過程1.實(shí)踐情景引入：展示超聲波探傷儀在金屬探傷中的應(yīng)用，引導(dǎo)學(xué)生關(guān)注超聲與次聲在生產(chǎn)、生活中的應(yīng)用。2.知識(shí)講解：(1)介紹超聲與次聲的定義、特點(diǎn)及應(yīng)用；(2)講解超聲與次聲的產(chǎn)生原理；(3)講解人耳的聽覺范圍及超聲、次聲對(duì)人耳的影響。3.實(shí)驗(yàn)演示：(1)使用次聲發(fā)生器產(chǎn)生次聲，讓學(xué)生感受次聲的特殊效果；(2)演示超聲波探傷儀在金屬探傷中的應(yīng)用。4.隨堂練習(xí)：(2)讓學(xué)生分析超聲、次聲對(duì)人耳的影響。5.課堂討論：引導(dǎo)學(xué)生探討超聲與次聲在生產(chǎn)、生活及科學(xué)研究中的應(yīng)用前景。六、板書設(shè)計(jì)1.超聲與次聲的定義、特點(diǎn)及應(yīng)用；2.超聲與次聲的產(chǎn)生原理；3.人耳的聽覺范圍及超聲、次聲對(duì)人耳的影響；4.超聲與次聲在生產(chǎn)、生活及科學(xué)研究中的應(yīng)用。七、作業(yè)設(shè)計(jì)1.作業(yè)題目：(1)簡(jiǎn)述超聲與次聲的定義、特點(diǎn)及應(yīng)用；(2)解釋超聲與次聲的產(chǎn)生原理；(3)論述人耳的聽覺范圍及超聲、次聲對(duì)人耳的影響；(4)舉例說明超聲與次聲在生產(chǎn)、生活及科學(xué)研究中的應(yīng)用。2.答案：(1)超聲：頻率高于20000Hz的聲波，具有穿透力強(qiáng)、破碎能力強(qiáng)等特點(diǎn)，應(yīng)用于醫(yī)療、金屬探傷等領(lǐng)域；次聲：頻率低于20Hz的聲波，具有傳播距離遠(yuǎn)、對(duì)人耳無害等特點(diǎn)，應(yīng)用于地震監(jiān)測(cè)、軍事等領(lǐng)域。(2)超聲產(chǎn)生原理：振動(dòng)頻率高于20000Hz的物體產(chǎn)生超聲；次聲產(chǎn)生原理：振動(dòng)頻率低于20Hz的物體產(chǎn)生次聲。(3)人耳聽覺范圍：20Hz～20000Hz；超聲對(duì)人耳的影響：超過20000Hz的聲波會(huì)被耳朵屏蔽，長(zhǎng)期暴露可能導(dǎo)致聽力損傷；次聲對(duì)人耳的影響：低于20Hz的聲波不會(huì)被人耳聽到，但長(zhǎng)期暴露可能導(dǎo)致心理不適。(4)應(yīng)用實(shí)例：超聲：醫(yī)療診斷（B超）、金屬探傷（超聲波探傷儀）、清洗（超聲波清洗機(jī)）等；次聲：地震監(jiān)測(cè)（地震儀）、軍事（次聲武器）、環(huán)境監(jiān)測(cè)（次聲傳感器）等。八、課后反思及拓展延伸1.課后反思：(1)學(xué)生對(duì)超聲與次聲的定義、特點(diǎn)及應(yīng)用掌握情況；(2)學(xué)生對(duì)超聲與次聲的產(chǎn)生原理的理解程度；(3)學(xué)生對(duì)人耳的聽覺范圍及超聲、次聲對(duì)人耳的影響的認(rèn)識(shí)；重點(diǎn)和難點(diǎn)解析：超聲與次聲的產(chǎn)生原理及人耳的聽覺范圍在教學(xué)過程中，我們發(fā)現(xiàn)學(xué)生對(duì)于超聲與次聲的產(chǎn)生原理及人耳的聽覺范圍這兩個(gè)部分的理解存在一定的困難，因此，這兩個(gè)部分是本節(jié)課的重點(diǎn)和難點(diǎn)。下面，我們將對(duì)這兩個(gè)部分進(jìn)行詳細(xì)的補(bǔ)充和說明。一、超聲與次聲的產(chǎn)生原理1.超聲的產(chǎn)生原理超聲是由物體振動(dòng)產(chǎn)生的，其頻率高于20000Hz。當(dāng)物體振動(dòng)頻率高于20000Hz時(shí)，人耳無法聽到，因此稱為超聲。超聲具有穿透力強(qiáng)、破碎能力強(qiáng)等特點(diǎn)，廣泛應(yīng)用于醫(yī)療、金屬探傷等領(lǐng)域。2.次聲的產(chǎn)生原理次聲是由物體振動(dòng)產(chǎn)生的，其頻率低于20Hz。當(dāng)物體振動(dòng)頻率低于20Hz時(shí)，人耳無法聽到，因此稱為次聲。次聲具有傳播距離遠(yuǎn)、對(duì)人耳無害等特點(diǎn)，廣泛應(yīng)用于地震監(jiān)測(cè)、軍事等領(lǐng)域。二、人耳的聽覺范圍人耳的聽覺范圍是指人耳能夠聽到的聲音頻率范圍，通常為20Hz～20000Hz。當(dāng)聲音頻率低于20Hz或高于20000Hz時(shí)，人耳無法聽到。人耳的聽覺范圍決定了我們能夠感知的聲音類型，如語音、音樂等。重點(diǎn)和難點(diǎn)解析：1.超聲與次聲的產(chǎn)生原理及人耳的聽覺范圍是本節(jié)課的重點(diǎn)和難點(diǎn)，因?yàn)檫@兩個(gè)部分涉及到聲音頻率的基本概念，對(duì)于理解超聲與次聲的特點(diǎn)及應(yīng)用具有重要意義。2.在講解超聲與次聲的產(chǎn)生原理時(shí)，可以通過實(shí)物振動(dòng)實(shí)驗(yàn)，讓學(xué)生直觀地感受不同頻率的振動(dòng)產(chǎn)生的聲音特點(diǎn)，從而幫助學(xué)生理解超聲與次聲的產(chǎn)生原理。3.在講解人耳的聽覺范圍時(shí)，可以通過示例說明不同頻率的聲音對(duì)人耳的影響，如低頻聲音可能導(dǎo)致耳鳴、高頻聲音可能導(dǎo)致聽力損傷等，從而幫助學(xué)生理解人耳的聽覺范圍。4.針對(duì)這兩個(gè)難點(diǎn)，教師可以采用講解、實(shí)驗(yàn)、討論等多種教學(xué)方法，引導(dǎo)學(xué)生積極參與，提高學(xué)生對(duì)超聲與次聲產(chǎn)生原理及人耳聽覺范圍的理解程度。5.在教學(xué)過程中，要注意引導(dǎo)學(xué)生將超聲與次聲的產(chǎn)生原理及人耳的聽覺范圍與實(shí)際應(yīng)用相結(jié)合，從而提高學(xué)生對(duì)這兩個(gè)部分的應(yīng)用能力。超聲與次聲的產(chǎn)生原理超聲的產(chǎn)生超聲波的產(chǎn)生通常涉及到高頻振動(dòng)源。在實(shí)際應(yīng)用中，超聲波可以通過壓電效應(yīng)或者磁致伸縮效應(yīng)產(chǎn)生。例如，在醫(yī)療領(lǐng)域中的超聲波成像，就是利用壓電晶片產(chǎn)生的高頻振動(dòng)波在人體內(nèi)部的反射來進(jìn)行成像的。這些超聲波的頻率遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出了人耳能夠感知的范圍，因此我們需要特殊的設(shè)備來檢測(cè)和利用它們。次聲的產(chǎn)生次聲波通常是由大型物體如地震、風(fēng)暴、火山爆發(fā)等自然現(xiàn)象產(chǎn)生的。這些事件會(huì)產(chǎn)生巨大的能量，從而在地球的表面或者大氣中產(chǎn)生低頻的振動(dòng)。次聲波的傳播距離很遠(yuǎn)，可以在地球的另一個(gè)角落被檢測(cè)到。在軍事領(lǐng)域，次聲波也被用來探測(cè)地下活動(dòng)，如核武器的試驗(yàn)。人耳的聽覺范圍人耳能夠感知的聲音頻率范圍大約在20Hz到20kHz之間。這個(gè)范圍內(nèi)的聲音被稱為可聽聲。低于20Hz的聲音被稱為次聲，而高于20kHz的聲音被稱為超聲。人耳的聽覺機(jī)制是通過耳膜的振動(dòng)傳遞聲波到內(nèi)耳，內(nèi)耳的聽覺毛細(xì)胞再將這些振動(dòng)轉(zhuǎn)化為電信號(hào)，通過聽神經(jīng)傳送到大腦進(jìn)行解析。聽覺范圍的生物學(xué)基礎(chǔ)人耳的聽覺范圍生物學(xué)基礎(chǔ)是耳蝸內(nèi)的聽覺毛細(xì)胞。這些細(xì)胞對(duì)不同頻率的聲波有不同的敏感度。在人類的一生中，聽覺毛細(xì)胞會(huì)隨著年齡的增長(zhǎng)而逐漸退化，導(dǎo)致聽力下降。這也是為什么老年人往往對(duì)高頻聲音的聽力會(huì)受到影響的原因。聽覺范圍的重要性人耳的聽覺范圍決定了我們能夠感知的聲音類型，如語音、音樂等。不同的聲音在人類的交流、娛樂和文化活動(dòng)中扮演著重要的角色。同時(shí)，聽覺范圍也影響著我們對(duì)環(huán)境的聲音判斷，如遠(yuǎn)處車輛的行駛聲、鳥類的鳴叫聲等。教學(xué)策略1.實(shí)物演示：使用超聲波探傷儀或者次聲發(fā)生器來展示超聲與次聲的產(chǎn)生和應(yīng)用。2.多媒體教學(xué)：通過視頻或者動(dòng)畫來展示超聲波在醫(yī)療、工業(yè)等領(lǐng)域的應(yīng)用，以及次聲波在自然災(zāi)害和軍事探測(cè)中的應(yīng)用。3.小組討論：讓學(xué)生分組討論超聲與次聲在日常生活和科技中的應(yīng)用，以及聽覺范圍對(duì)這些應(yīng)用的影響。4.動(dòng)手實(shí)驗(yàn)：