2024秋新人教版物理八年級上冊課件 2.3 聲的利用

第二章聲現(xiàn)象八年級上冊?人教版

編鐘是我國古代重要的打擊樂器，歷史久遠(yuǎn)。1978年湖北隨縣(今隨州)出土的戰(zhàn)國曾侯乙編鐘，氣勢恢宏，體現(xiàn)了中國先秦禮樂文明和青銅器鑄造技術(shù)的極高水平。編鐘、鋼琴等樂器都能發(fā)出悅耳的聲音，你知道聲音是如何產(chǎn)生和傳播的嗎?這一章就讓我們一起來探尋與聲音有關(guān)的現(xiàn)象。第3節(jié)聲的利用人從呱呱墜地時起，就開始利用聲音來表達(dá)自己的情緒和需求。人們在優(yōu)美的音樂中愉悅身心，從彼此的對話中獲得信息……除了人類，動物也能利用聲。例如，大象就可以用人類聽不到的“聲音”進(jìn)行交流。你能舉出其他一些例子嗎?第3節(jié)

聲的利用導(dǎo)入新課01了解聲的有關(guān)知識和應(yīng)用，知道聲可以傳遞信息，傳遞能量。02通過學(xué)習(xí)聲在現(xiàn)代技術(shù)中的應(yīng)用，體會科學(xué)、技術(shù)與社會的聯(lián)系。學(xué)習(xí)目標(biāo)第3節(jié)

聲的利用聲與信息一第3節(jié)

聲的利用1.聲可以傳遞信息（1）下課鈴響了。（2）醫(yī)生用聽診器聽心跳的聲音。聲與信息一請同學(xué)們分析以下場景有什么共同點？說明了什么問題？獲得的信息：下課時間到了。獲得的信息：心臟的健康狀況。（3）鐵路工人用鐵錘敲擊鋼軌。（4）聽到遠(yuǎn)處隆隆的雷聲。聲與信息一獲得的信息：鋼軌發(fā)出的異常聲音判斷哪顆螺絲松動了。獲得的信息：大雨就要來臨。分析上述場景發(fā)現(xiàn)：當(dāng)人們感知到不同的聲音時，就會傳遞給人們不同的信息。歸納總結(jié)：聲可以傳遞信息。（1）次聲波的產(chǎn)生頻率低于20Hz的聲叫作次聲波。大象就可以發(fā)出次聲波；地震、火山爆發(fā)、臺風(fēng)、海嘯、核爆炸等發(fā)生時，都伴有次聲波的產(chǎn)生。2.次聲波傳遞信息大象利用次聲波交流火山爆發(fā)會產(chǎn)生次聲波（2）次聲波傳遞信息次聲波傳播的距離很遠(yuǎn)，發(fā)生地震、臺風(fēng)、核爆炸時，即使在幾千千米以外，使用靈敏的聲學(xué)儀器也能接受到他們產(chǎn)生的次聲波。處理這些信息可以確定這些活動發(fā)生的方位和強(qiáng)度。聲與信息一（1）回聲定位蝙蝠在飛行時會發(fā)出超聲波，這些超聲波碰到墻壁或昆蟲時會反彈回來，根據(jù)回聲到來的方位和時間，蝙蝠可以確定目標(biāo)的位置。這種方法叫做回聲定位。3.超聲波傳遞信息蝙蝠靠超聲波發(fā)現(xiàn)昆蟲聲與信息一《蝙蝠考回聲定位捕食》（2）回聲定位的應(yīng)用采用“回聲定位”原理制成的超聲導(dǎo)盲儀可以探測障礙物，幫助盲人出行。超聲導(dǎo)盲儀通過發(fā)射超聲波，接收障礙物反射的回波，經(jīng)過處理后，將障礙物的距離信息轉(zhuǎn)化為聲音信息，以可聽聲的形式反饋給使用者，達(dá)到“以聽代視”的效果。超聲導(dǎo)盲儀及其原理

超聲導(dǎo)盲儀

聲與信息一倒車?yán)走_(dá)倒車?yán)走_(dá)在汽車上得到了廣泛的應(yīng)用。倒車?yán)走_(dá)在倒車時，利用超聲波原理，由裝置在車尾保險杠上的探頭發(fā)送超聲波撞擊障礙物后反射此聲波，計算出車體與障礙物間的實際距離，然后提示給司機(jī)，使停車或倒車更容易、更安全。倒車?yán)走_(dá)

聲與信息一探測海底深度人們利用聲吶可以來探知海洋的深度。其原理為：從船上發(fā)出聲脈沖至海底，通過測算接收，然后將接收到的回聲所經(jīng)歷的時間自動轉(zhuǎn)換為深度值顯示出來。

聲吶

聲與信息一探測魚群位置聲吶探測海底結(jié)構(gòu)我們平常看到的海底結(jié)構(gòu)圖就是根據(jù)聲吶提供的數(shù)據(jù)繪制的。探測潛艇位置聲吶的一些應(yīng)用例如，探測魚群、潛艇位置、繪制水下數(shù)千米地形圖等。聲與信息一動畫講解——《聲吶是如何工作的》聲與信息一醫(yī)生用B型超聲波診斷儀向病人體內(nèi)發(fā)射超聲波，反射波攜帶的信息經(jīng)過處理后顯示在屏幕上。這就是常說的“B超”。超聲波診斷儀醫(yī)生用B超查看胎兒發(fā)育情況

（3）“B超”原理聲與信息一（4）超聲波探傷儀與超聲測速儀超聲波探傷儀在生產(chǎn)實踐中，超聲波檢測技術(shù)應(yīng)用很廣。例如，利用超聲波可以檢測出鍋爐有沒有裂紋，甚至還可以知道裂紋有多大、多深。公路上安裝超聲測速儀，可以測量出汽車是否超速。超聲測速儀聲與信息一（5）次聲波檢測儀聲與信息一地震、火山爆發(fā)、臺風(fēng)、海嘯、核爆炸等發(fā)生時，都伴有次聲波產(chǎn)生。對人類生命和財產(chǎn)造成嚴(yán)重威脅。次聲波傳播的距離很遠(yuǎn)，發(fā)生地震、臺風(fēng)、核爆炸時，即使在幾千千米以外，使用靈敏的聲學(xué)儀器——次聲波檢測儀也能接受到他們產(chǎn)生的次聲波。處理這些信息可以確定這些活動發(fā)生的方位和強(qiáng)度。視頻欣賞——《聲與信息》聲與信息一

如圖所示，當(dāng)轎車倒車時，尾部的非安全距離內(nèi)遇到人或障礙物，倒車?yán)走_(dá)就會發(fā)出警報，方便司機(jī)判斷車尾與后部障礙物間的距離。在倒車?yán)走_(dá)工作的過程中，會應(yīng)用到下列物理知識中的（）①聲的反射；②超聲波；③聲音可以傳遞信息；④次聲波。A.①②B.③④C.①②③D.①②③④倒車時，利用超聲波原理，由裝置在車尾保險杠上的探頭發(fā)送超聲波撞擊障礙物后反射此聲波，計算出車體與障礙物間的實際距離，然后提示給司機(jī)，使停車或倒車更容易、更安全，所以說倒車?yán)走_(dá)應(yīng)用了回聲定位的原理，獲得一些信息。所以倒車?yán)走_(dá)工作過程中，應(yīng)用了超聲波、回聲、聲音可以傳遞信息，沒涉及到次聲波，故應(yīng)用到的物理知識是①②③，④不符合題意。

例題1C故選C。聲與信息一聲與能量二第3節(jié)

聲與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。樹葉獲得的能量是從哪里來的？這說明扔石頭的能量通過水波傳給了樹葉。聲波也是一種波動，那么，聲波能傳遞能量嗎？聲與能量二聲具有能量，也可以傳遞能量

傳遞聲的過程實際上就是傳遞能量的過程。將揚(yáng)聲器對準(zhǔn)燭焰，播放音樂，你看到了什么現(xiàn)象？這說明了什么問題？會看到燭焰跳動。說明聲音具有能量。發(fā)聲揚(yáng)聲器旁的燭焰來回擺動1.聲與能量聲與能量二（1）超聲波清洗機(jī)超聲波產(chǎn)生的振動比可聞聲更加強(qiáng)烈，常被用來清洗物體。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。超聲波牙刷、洗牙也是利用了超聲波的振動原理。超聲波清洗眼鏡超聲波牙刷超聲波洗牙2.聲傳遞能量的應(yīng)用聲與能量二（2）超聲波碎石機(jī)超聲波碎石是利用電能轉(zhuǎn)變成聲波，聲波在超聲轉(zhuǎn)換器內(nèi)產(chǎn)生機(jī)械振動能，通過超聲電極傳遞到超聲探桿上，使其頂端發(fā)生縱向振動，當(dāng)與堅硬的結(jié)石接觸時產(chǎn)生碎石效應(yīng)，但對柔軟的組織并不造成損傷。不用開刀，不會對身體造成傷害。超聲波碎石機(jī)聲與能量二超聲波霧化器超聲波霧化器是指應(yīng)用于醫(yī)療方面霧化設(shè)備。其基本原理：來自主電路板的振蕩信號傳遞給超聲晶片，超聲波晶片把電能轉(zhuǎn)化為超聲波能量，超聲波能量在常溫下能把水溶性藥物霧化成1um到5um的微小霧粒，以水為介質(zhì)，利用超聲定向壓強(qiáng)將水溶性藥液噴成霧狀，借助內(nèi)部風(fēng)機(jī)風(fēng)力，將藥液噴入患者氣道，再被患者吸入，直接作用于病灶，主要用于內(nèi)科、外科、五官科、兒科等方面。（3）超聲波霧化器聲與能量二由于次聲波傳播的路程遠(yuǎn)、穿透能力強(qiáng)，且較低頻率的次聲波達(dá)到一定強(qiáng)度時可以致人死亡，所以在科技發(fā)達(dá)的今天，次聲波可以作為武器。（4）次聲波武器聲與能量二（1）聲可以傳遞信息，也可以傳遞能量。凡是聲音引起其他物體變化的例子，均屬于聲音傳遞能量；聲音未能引起其他物體的變化，而是根據(jù)聲音對物體的狀況或某些特征作出判斷，屬于聲音傳遞信息。如“雷聲震耳欲聾”，說明雷聲具有能量；而“聽到了雷聲預(yù)示著將要下雨”，這是雷聲傳遞信息。聲傳遞

信息聲傳遞

能量利用回聲測距、定位（聲吶）超聲波清洗精密儀器、碎石、潔齒用“B超”檢查身體超聲波霧化器利用超聲波探測金屬內(nèi)部裂紋次聲波武器利用次聲波預(yù)測地震、監(jiān)測核爆炸等次聲波的破壞作用（2）聲傳遞信息、傳遞能量的實例3.聲傳遞信息與傳遞能量聲與能量二A．用聲吶探測海深，是利用聲波來傳遞海底深度的信息，故A不符題意；B．利用倒車?yán)走_(dá)確定與車后物體的距離，是利用聲波來傳遞車輛周圍障礙物的相關(guān)信息，故B不符合題意；C．利用B超做體檢，是利用聲波來傳遞身體狀況的相關(guān)信息，C不符題意；D．用超聲波擊碎結(jié)石，利用了聲波來傳遞能量，故D符合題意。聲波既能傳遞信息也能傳遞能量。下面事例中，主要利用聲波傳遞能量的是（）A．用聲吶探測海深 B．利用倒車?yán)走_(dá)確定與車后物體的距離C．利用B超做體檢 D．用超聲波擊碎結(jié)石

例題2D故選D。聲與能量二建筑聲學(xué)的杰作三第3節(jié)

聲的利用回音壁是皇穹宇的圍墻。墻高3.72m，厚0.9m，直徑61.5m，周長193.2m。圍墻的弧度十分規(guī)則，墻面極其光滑整齊，對聲波的傳播十分有利。只要兩個人分別站在東、西配殿后，貼墻而立，一個人靠墻向北說話，聲波會沿著墻面以聲波的形式傳到一、二百米的另一端，無論說話聲音多小，也可以使對方聽得清清楚楚，而且聲音悠長，堪稱奇趣，給人造成一種“天人感應(yīng)”的神秘氣氛。1.回音壁建筑聲學(xué)的杰作三

北京天壇回音壁馳名中外的北京天壇，是明清皇帝祈谷、祈雨、祈天的地方，其中的回音壁、三音石、圜丘三處建筑都有非常美妙的聲音現(xiàn)象。從殿基須彌座開始的第一、第二和第三塊鋪路的條型石板就是三音石。站在第一塊石板上面向殿內(nèi)說話，可以聽到一次回聲。站在第二塊石板上面向殿內(nèi)說話，可以聽到兩次回聲。站在第三塊石板上面向殿內(nèi)說話，可以聽到三次回聲。三音石的第三塊石板又稱“天聞若雷石”，就是說，站在第三塊石板上面向殿內(nèi)說話，如果大殿僅敞開面對三音石的殿門，而且殿門到殿內(nèi)正中的神龕之間沒有任何障礙物的話，此時聽到的回音尤其響亮，似乎“人間偶語，天聞若雷”。2.三音石建筑聲學(xué)的杰作三圜丘在天壇公園的南部，始建于明嘉靖九年（公元1530年），是一座分成三層的圓形平臺，每層周邊都有漢白玉欄板，每層平臺的臺面都由光滑的石板鋪成。第三層臺面高出地面約5m，半徑約為11.5m，第三層中心是一塊圓形大理石，俗稱天心石。當(dāng)你站在天心石上說話或唱歌時，你會覺得聲音特別洪亮。但是站在天心石以外的人聽起來，卻沒有這種感覺，站在天心石以外說話或唱歌，也沒有這種感覺。3.圜丘建筑聲學(xué)的杰作三這種奇妙的現(xiàn)象是聲音反射形成的音響效果。圜丘第三層臺面中心略高，四周微微向下傾斜。當(dāng)有人在臺面中心說話時，傳向四周的聲音有一部分被四周的石欄板反射，射到稍有傾斜的臺面后又被反射到臺面中心。因為圜丘第三層臺面的半徑僅為11.5m，從發(fā)聲到回聲返回中心臺面所需的時間約為0.07s,所以回聲跟原來的聲音混在一起，分辨不開，讓人覺得聲音格外響亮，似乎覺得還有聲音從地下傳來。建筑聲學(xué)的杰作三圜丘等建筑反映出我國古代高水平的建筑聲學(xué)成就?，F(xiàn)在，人們也經(jīng)常在設(shè)計禮堂、音樂廳等建筑時進(jìn)行特別的聲學(xué)設(shè)計，使聽眾聽到的聲音更加飽滿、悅耳。建筑聲學(xué)的杰作三天壇的聲學(xué)三奇充分體現(xiàn)了中國古代勞動人民的智慧，如題圖所示。（1）回音壁可以讓說話聲傳播很遠(yuǎn)，是因為它的表面能夠多次_____聲波；（2）當(dāng)游客在圜丘臺頂?shù)奶煨氖f話時，聽到的聲音格外響亮，這里的“響亮”是指聲音的______（選填“響度大”或“音調(diào)高”）；（3）小華站在三音石上拍手，0.2s后聽到第一次回聲，回音壁的半徑為____m（聲音在空氣中的傳播速度約為340m/s）。

例題334（1）當(dāng)聲音遇見障礙物時會被反射回來，回音壁可以多次反射聲波，減少了聲波能量散失，這樣聲音可以傳播的很遠(yuǎn)。（2）聽到的聲音格外響亮，是指聲音的大小，即聲音的響度大。（3）由題中信息可知，三音石位于回音壁的圓心上，當(dāng)拍掌聲發(fā)出后，聲波就沿半徑傳播，經(jīng)回音壁反射后，又沿原半徑返回，則第1次聽見回聲時，聲音傳播的距離是半徑的二倍。則其半徑為r=s/2=vt/2=(340m/s×0.2s)/2=34m建筑聲學(xué)的杰作三反射響度大

課堂總結(jié)四第3節(jié)

聲的利用課堂總結(jié)四傳遞信息①回聲定位：超聲波碰到障礙物會被反射回來，根據(jù)回聲到來的方位和時間，