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课时编号 007
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课题 第一章 声现象 四、人耳听不到的声音
教材分析 本节是苏科版（2024）物理八年级上册第一章《声现象》的第四节，是对声现象知识的拓展和延伸。教材通过介绍人耳听不到的声音 —— 超声波和次声波，以及它们在生活、科技、医疗、工业等领域的应用，引导学生认识到声音的频率范围不仅限于人耳可听范围，拓宽学生对声现象的认知。内容涵盖人耳听觉频率范围、超声波和次声波的定义、特点及应用，旨在帮助学生将物理知识与实际应用紧密结合，提高学生的科学素养和实践能力。
学情分析 八年级学生对人耳听不到的声音有一定的好奇心，但缺乏系统的认识。他们已经了解声音的产生、传播和特性，具备一定的分析和解决问题的能力，但对超声波和次声波的应用和实际意义理解可能不够深入。在学习过程中，学生可能会对 “超声波和次声波的应用原理” 感到困惑，需要通过具体的案例和实验来帮助理解。此外，学生对科学技术与社会的关系认识需要进一步加强，需要结合实际生活中的应用进行引导。
核心素养目标 物理观念：知道人耳的听觉频率范围，了解超声波和次声波的定义、特点及应用。
科学思维：通过分析超声波和次声波的应用案例，培养逻辑推理和归纳总结能力，理解科学技术与社会的关系。
科学探究：经历超声波和次声波的实验探究过程，学习科学探究的基本步骤，提高实验设计和分析能力。
科学态度与责任：增强对科学技术的兴趣和探索欲望，认识超声波和次声波在环境保护、医疗、工业等领域的重要性，培养学生的实践能力和创新精神。
教学 重难点 重点：人耳的听觉频率范围，超声波和次声波的应用。
难点：理解超声波和次声波的应用原理，以及科学技术与社会的关系。
教学方法学习策略 教学方法：讲授法、讨论法、案例分析法、实验法。
学习策略：自主学习、合作学习、探究学习。
教学准备 教材、多媒体课件（包含超声波和次声波应用的视频、图片等）、实验器材（超声波传感器、次声波模拟器等）。
教　学　过　程
教学环节 教师活动 学生活动 设计意图
导入新课 播放一段包含超声波和次声波的音频（如蝙蝠的超声波定位声和地震前的次声波），提问：“同学们，我们刚才听到了两种特殊的声音，一种是蝙蝠发出的声音，另一种是地震前的声音。你们知道为什么我们听不到这些声音吗？今天我们就一起来探究人耳听不到的声音。” 倾听音频，思考老师提出的问题，自由发言分享自己的想法。 通过播放特殊的声音音频，吸引学生的注意力，激发学生对人耳听不到的声音的好奇心和探究欲望，顺利导入新课。
新课讲授 人耳的听觉频率范围
1. 讲解人耳的听觉频率范围：20Hz~20000Hz，高于 20000Hz 的为超声波，低于 20Hz 的为次声波。
2. 展示图 1-24 “人和一些动物听觉的频率范围”，让学生了解不同动物的听觉频率范围差异。
二、超声波
1. 讲解超声波的特点：频率高、方向性好、穿透能力强等。
2. 展示超声波的应用实例，如声呐（图 1-25）、B 超（图 1-26）、超声探伤、超声波清洗机（图 1-27）、超声波电机（图 1-28）等，引导学生分析这些应用的原理和实际意义。
三、次声波
1. 讲解次声波的特点：频率低、传播距离远、能量衰减小等。
2. 展示次声波的应用实例，如监测自然灾害（地震、海啸等）、军事监测等，引导学生分析这些应用的原理和实际意义。 倾听老师讲解，理解人耳的听觉频率范围，观察图 1-24，了解不同动物的听觉频率范围。
倾听老师讲解，了解超声波的特点和应用，分析图 1-25、图 1-26、图 1-27、图 1-28 的实例。
3. 倾听老师讲解，了解次声波的特点和应用，分析次声波在监测自然灾害和军事中的应用。 1. 通过讲解和实例分析，让学生深入了解人耳听不到的声音的种类和特点，培养学生的观察能力和分析能力。
2. 结合图片和实例，帮助学生理解超声波和次声波的应用原理，增强学生的科学素养和实践能力。
3. 通过讨论和拓展，让学生将所学知识应用到实际生活中，提高学生的实践能力和创新思维能力。
课堂小结 引导学生回顾本节课所学内容，包括人耳的听觉频率范围，超声波和次声波的特点及应用。 学生自主回顾，总结本节课所学的内容，分享自己在本节课中的收获和体会。 帮助学生梳理知识框架，巩固所学内容，同时让学生认识到超声波和次声波在科学技术和社会中的重要性，增强学生的科学态度和责任意识。
作业布置 完成实践与练习中的第 1 题：“分析为什么我们能听到蚊子飞行的声音，却听不到蝴蝶飞行的声音。”
2. 完成实践与练习中的第 2 题：“查阅资料，了解你感兴趣的动物发出声音的频率范围，并与同学交流。”
3. 完成实践与练习中的第 3 题：“查阅资料，进一步了解超声波的主要特性及实际应用，并到电器商场等场所观察应用超声波工作的设备，了解它们的工作原理。” 总结：1. 答案： 蝴蝶飞行时翅膀振动频率为 5 - 10Hz，低于人耳听觉下限 20Hz，属于次声波，人耳无法听到。 蚊子飞行时翅膀振动频率为 300 - 600Hz，在人耳听觉范围 20 - 20000Hz 内，所以人耳能听到。 2.答案： 以狗为例，狗能听到的声音频率范围大约是 15Hz - 50000Hz，比人耳听觉范围更广，这使得狗能听到一些人类听不到的次声波和超声波，例如在地震等自然灾害发生前，狗可能会因为听到次声波而表现出异常行为。 3.答案： 超声波的主要特性： 方向性好：超声波在传播过程中能保持较集中的声束，指向性强，如声呐利用这一特性探测水下目标。 穿透能力强：能穿透许多物质，在工业上可用于探伤，检测工件内部缺陷；在医疗上，B 超利用其穿透人体组织的特性成像。 能量集中：可以在局部产生较高的能量，用于清洗、焊接等，如超声波清洗机利用其能量使液体产生剧烈振动，从而清洗物体表面的污垢。 实际应用及工作原理： 超声清洗器：当超声波在清洗液中传播时，会产生疏密相间的振动，使液体内部产生无数微小气泡。这些气泡在超声波的作用下不断振动、生长和破灭，产生强大的冲击力，从而将物体表面的污垢剥离，达到清洗的目的。 课后完成作业。 1. 让学生通过实践活动，进一步巩固所学知识，提高学生的动手能力和创新思维能力。
2. 让学生将所学知识应用到实际生活中，增强学生的应用意识和实践能力。
板书设计 四、人耳听不到的声音
1. 人耳的听觉频率范围
20~20000Hz
2. 超声波
频率高于 20000Hz，应用：声呐、B 超、超声探伤、清洗等
3. 次声波
频率低于 20Hz，应用：监测自然灾害、军事等
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