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课题 第二章 声现象
2.3 声的利用
教学目标
1.物理观念
了解现代技术中与声有关的知识的应用；了解声不仅传递信息，还能传递能量。
2.科学思维：
在活动中培养学生善于与其他同学合作交流的意识和能力。
3.科学实验
通过观察、参观或观看有关的文字、图片、音像资料等，获得社会生活中声的利用方面的知识。
4.科学态度与责任
（1）通过学习，了解声在现代技术中的应用，进一步增加对科学的热爱。
（2）感受自然界声音的美妙与有趣，激发好奇心和求知欲。
教学重点
了解现代技术中与声有关的知识的应用。
教学难点
声的应用中涉及的物理知识。
教学方法
讨论法和讲授法
教学用具
扬声器、蜡烛、火柴、音频放大器。
教学课时 1课时
教学互动设计
一、创设情景、导入新课
2024年7月26日新闻播报，国家地震预警工程建成，介绍了如何预警，怎么用？
地震产生的纵波，传播速度快，首先到达地面，破坏力小。
地震产生的横波，传播速度慢，后到达地面，破坏力大。
预警非预报，利用地震波速度差发警报。
在终点预警区首报用时平均仅需7秒。
我国地震预警、预报总功能与性能均达到世界先进水平。地震波是一种什么特征的声波？
问题
人从呱呱坠地时起，就开始利用声音来表达自己的情绪和需求。人们在优美的音乐中愉悦身心，从彼此的对话中获得信息······除了人类，动物也能利用声。例如，大象就可以用人类听不到的“声音”进行交流(如图所示 )。 你能举出其他一些例子吗
二、新课讲授、师生互动
（一）声与信息
不同的动物感受声波的频率范围不同。有些动物对高频声波的反应很灵敏，有些动物则容易感受到低频声波。大象就可以发出次声波，并通过次声波互相交流。
大自然的许多活动，如地震、火山爆发(如图所示)、台风、海啸等，都伴有次声波产生。
一些机器在工作时，也会产生人耳听不到的次声波。次声波传播的距离很远，发生地震、台风、核爆炸时，即使在几千千米以外，使用灵敏的声学仪器也能接收到它们产生的次声波。处理这些信息，可以确定这些活动发声的方位和强度。
蝙蝠通常只在夜间出来活动、觅食，但它们不会撞到墙璧、树枝，并且能准确定位。它们的这些“绝技”靠的是什么 原来，蝙蝠在飞行时会发出超声波(如图所示),超声波碰到墙壁或昆虫时会反射回来，根据回声到来的方位和时间，蝙蝠就可以确定目标的位置。蝙蝠采用的方法叫作回声定位。
现在，采用这个方法制成的超声导盲仪可以探测前进道路上的障碍物，以便帮助视障人士出行。有的倒车雷达也是利用超声波来定位的(如图所示)。
科学家利用这个方法还发明了声呐。利用声呐系统，人们可以探知海洋的深度，绘出水下数千米处的地形图，捕鱼时还可以获得水中鱼群的信息
医生利用听诊器捕获人体内的声音信息来诊断疾病。而借助超声波，医生还可以准确地获得人体内部脏器的图像信息。医生用B型超声波诊断仪向病人体内发射超声波，然后接收体内脏器的反射波，反射波携带的信息经过处理后显示在屏幕上。这就是常说的“B超”。
在如图所示中，医生正在用B超查看胎儿的发育情况。中医诊病通过“望、闻、问、切”四个途径，其中“闻”也有听的意思。
在生产实践中，超声波检测技术应用很广。例如，利用超声波可以检测出锅炉有没有裂纹，甚至还可以知道裂纹有多大、多深。
（二）声与能量
把一块石头扔进水里，可以看到一圈一圈的波纹向四周散去，水面上的树叶也随之起伏。我们说，扔石头的能量通过水波传给了树叶。声波也是一种波动，那么声波能传递能量吗
演示 声音能否传递能量
如图所示，将扬声器对准烛焰，播放音乐，你看到了什么现象 这说明了什么问题？
实验现象与结论
现象：烛焰随音乐声高低变化而晃动。
结论：声波传递能量。
扬声器旁的烛焰发生颤动，说明声波能传递能量。
声波传递能量的性质应用在社会生活的很多方面。例如，超声波常被用来清洗物体(如图所示)。
把待清洗的物体放在清洗液里，超声波会引起液体激烈的振动，振动把物体上的污垢敲击下来而不会损坏被清洗的物体。
医生常利用超声波振动除去人体内的某些结石：向结石发射超声波，结石会被击成细小的粉末，从而可以顺畅地排出体外。
科学世界 建筑声学的杰作
驰名中外的北京天坛，是明清两代皇帝祈谷、祈雨、祈天的地方。其中的回音壁、三音石、圆丘三处建筑有非常美妙的声现象。
圜丘在天坛公园的南部，始建于明嘉靖九年(公元1530年)，是一座分成三，层的圆形平台，每层周边都有汉白玉栏板，每层平台的台面都由光滑的石板铺成。第三层台面高出地面约5m,半径约为11.5m，第三层中心是一块圆形大理石，俗称天心石。当你站在天心石上说话或唱歌时，你会觉得声音特别洪亮。
但是站在天心石以外的人听起来，却没有这种感觉，站在天心石以外说话或唱歌，也没有这种感觉。这种奇妙的现象是声音反射形成的音响效果。圜丘第三层台面中心略高(如图所示)，四周微微向下倾斜。
当有人在台面中心说话时，传向四周的声音有一部分被四周的石栏板反射，射到稍有倾斜的台面后又被反射到台面中心。因为圜丘第三层台面的半径仅为11.5m，从发声到回声返回中心台面所需的时间约为0.07s，所以回声跟原来的声音混在一起，分辨不开，让人觉得声音格外响亮，似乎觉得还有声音从地下传来。
圜丘等建筑反映出我国古代高水平的建筑声学成就。现在，人们也经常在设计礼堂、音乐厅(如图所示)等建筑时进行特别的声学设计，使听众听到的声音更加饱满、悦耳。
三、课堂小结、巩固提升
1. 声与信息：交流、探测
人和动物用不同频率的“声”交流；超声波可传递信息；次声波可传递信息。
回声定位、声呐、B超、倒车雷达等。
2.声与能量：声音可传递能量；超声可以传递能量；次声可以传递能量。
声波可传递能量。超声波除结石、清洗；次声波能量大，传播远。
四、板书设计、理清要点
1. 声与信息：交流、探测
人和动物用不同频率的“声”交流；超声波可传递信息；次声波可传递信息。
回声定位、声呐、B超、倒车雷达等。
2.声与能量：声音可传递能量；超声可以传递能量；次声可以传递能量。
声波可传递能量。超声波除结石、清洗；次声波能量大，传播远。
五、达标练习、反馈矫正
1. 下列说法正确的是（ ）
A.只要物体振动发声 ，人就可听见
B.次声人不能听见，不能传递能量
C.超声人不能听见，但能传递能量
D.只有超声和次声具有能量 ，人说话只能传递信息，不能传递能
2． 下列说法正确的是（ ）
A.大象交流以我们听不见的声音交流
B.大象发出次声波进行交流
C.人可以听见的声音可以是次声波
D.蝙蝠靠次声波进行“回声定位”导航
3．下列事例是声波传递信息的是（ ）
A.利用超声波给金属工件探伤
B.利用超声波排除人体内的结石
C.利用超声波制成超声波洗碗机
D.利用超声波清洗牙结石
4．用超声测位仪向海底垂直发射声波，经过4s后收到回波。若海水中声音的平均传播速度为1 500m/s,则此处海水深约为（ ）
A.6000m
B.3000m
C.1500m
D.750m
5．一辆汽车以54km/h的速度匀速行驶，1s通过的路程为 （ ）
A. 54m
B. 30m
C. 15m
D. 10m
参考答案：1.C；2.B；3.A；4.B；5.C 。
六、布置作业
P50T1
课外作业P50T2、T3、T4、T5。
21世纪教育网 www.21cnjy.com 精品试卷·第 2 页 （共 2 页）
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