资源简介

幻灯片 1：封面
标题：2.3 声的利用
副标题：人教版初中物理（八年级上册）
制作人：[你的名字]
日期：[具体日期]
衔接提示：上节课我们学习了声音的三个特性，知道不同声音有高低、强弱、特色之分。而声音不仅能被我们 “听见”，还能为我们服务 —— 医生用听诊器诊病、蝙蝠靠声音定位、工人用超声波清洗零件…… 今天我们将探索 “声的利用”，揭开声音在信息传递和能量传递中的应用奥秘。
幻灯片 2：课程导入（声音的应用场景）
情境展示与提问：
展示图片 / 视频：① 医生用听诊器给病人听诊；② 蝙蝠在黑夜中飞行；③ 超声波清洗眼镜；④ 地震后用生命探测仪搜救；
思考问题：
医生通过听诊器能了解病人内脏的情况，声音在这里起到了什么作用？（传递信息）
超声波清洗眼镜时，声音没有 “告诉” 我们什么，却能清洁眼镜，这又体现了声音的什么作用？（传递能量）
引出主题：声音的利用主要分为两大类别 ——声传递信息和声传递能量，本节课我们将分别探究这两类应用的原理与实例。
幻灯片 3：知识点 1：声传递信息
1. 核心原理：
声音可以携带信息，通过声音的音调、响度、音色等特性，或声音的传播规律（如回声），我们能获取物体的状态、位置、性质等信息，这就是声传递信息的本质。
2. 生活中的常见应用（分类讲解）
（1）医疗领域
听诊器：
原理：医生通过听诊器接收人体内脏（如心脏、肺部）振动产生的声音，根据声音的音色、频率变化判断器官是否正常（如肺部有炎症时，呼吸声会出现异常）；
优势：听诊器的橡胶管能减少声音分散，提高声音的响度，让医生更清晰地获取信息。
B 超（超声波检查）：
原理：向人体发射超声波，超声波遇到不同组织会产生不同的反射波，接收反射波并处理成图像（B 超图像），医生根据图像判断胎儿发育情况、器官是否有病变；
特点：超声波频率高（高于 20000Hz），穿透性强，对人体无伤害，广泛用于妇产科、内科检查。
（2）交通与导航领域
倒车雷达：
原理：汽车尾部的雷达向后方发射超声波，超声波遇到障碍物后反射回来，雷达接收反射波并计算时间，根据声速（空气中约 340m/s）推算障碍物距离，通过声音或指示灯提醒司机；
应用：避免倒车时碰撞，提高停车安全性。
蝙蝠的回声定位：
原理：蝙蝠在飞行时发出超声波，超声波遇到昆虫或障碍物反射回来，蝙蝠根据反射波的方向和时间判断目标的位置和距离，实现夜间捕食和飞行；
仿生应用：人类模仿蝙蝠的回声定位发明了雷达（雷达用电磁波，与超声波原理相似）。
（3）工业与探测领域
声呐（水下探测）：
原理：向水中发射超声波，超声波遇到水下物体（如潜艇、鱼群、海底地形）反射回来，根据反射波的信息确定物体的位置、深度、形状，用于海洋勘探、军事探测；
区别：声呐用超声波（水中传声效果好），雷达用电磁波（真空中能传播，水中传声差）。
检测机械故障：
原理：机器正常运行时会产生稳定的声音，若内部零件磨损、松动，声音的音调、音色会发生变化，工人通过听声音或用仪器检测声音，判断机器是否故障（如火车司机听车轮声音判断是否正常）。
（4）自然现象预警
地震、海啸预警：
原理：地震、海啸发生时会产生次声波（频率低于 20Hz），次声波传播速度快（比地震波、海啸波快）且穿透性强，通过检测次声波的传播情况，可提前发出预警，减少灾害损失；
特点：人耳听不到次声波，但动物对次声波敏感，地震前动物异常行为（如鸡飞狗跳）可能与此有关。
幻灯片 4：知识点 2：声传递能量
1. 实验探究：声音能否传递能量
实验 1：烛焰振动实验：
操作：将点燃的蜡烛放在桌面上，用喇叭对着烛焰播放音乐（音量调大），观察烛焰的变化；
现象：烛焰会随着音乐的节奏晃动，音量越大，烛焰晃动越明显；
结论：声音能传递能量，能量的大小与声音的响度（振幅）有关。
实验 2：碎玻璃实验（演示或视频）：
操作：用大功率超声波发生器对着碎玻璃片，开启发生器，观察玻璃片的变化；
现象：玻璃片会被超声波振动打碎；
结论：超声波能传递较大的能量，可用于破碎物体。
2. 生活中的常见应用（分类讲解）
（1）清洁领域
超声波清洗机：
原理：向清洗液（如水）中发射超声波，超声波引起液体剧烈振动，产生大量微小气泡，气泡破裂时产生冲击力，能清洗物体表面的细小污垢（如眼镜、手表零件、珠宝），尤其适合清洗复杂、精密的物体；
优势：无需拆卸，清洁彻底，不损伤物体表面。
（2）医疗领域
超声波碎石：
原理：对于肾结石、胆结石患者，医生用超声波发生器产生高强度超声波，超声波聚焦在结石上，通过振动将结石击碎成小块，小块结石随尿液、胆汁排出体外，避免手术创伤；
特点：无创、安全，恢复快。
（3）工业与农业领域
超声波焊接：
原理：用超声波使两个物体（如塑料、金属薄片）的接触面剧烈振动，产生热量使接触面熔化、结合，用于焊接塑料袋、电子元件；
优势：焊接速度快，无明火，适合精密焊接。
超声波驱虫、除雾：
原理：用特定频率的超声波刺激害虫的听觉系统，使其逃离（如驱鼠器）；或用超声波振动去除眼镜、汽车玻璃上的雾气（使小水珠振动破裂，分散成水汽）。
（4）其他应用
扬声器发声：
原理：扬声器的纸盆在电流作用下振动，产生声音，纸盆的振动推动周围空气振动，将电能转化为声能（能量），传递给人耳；
本质：声音的产生过程就是能量的传递过程。
幻灯片 5：声传递信息与声传递能量的对比（表格总结）
利用类型
核心原理
关键特点
生活实例
区分方法
声传递信息
声音携带物体的状态、位置、性质等信息，通过接收和分析声音获取信息
声音的 “内容” 有意义，关注 “获取了什么信息”
听诊器诊病、B 超、声呐、倒车雷达、地震预警
若通过声音知道了某个 “情况”（如 “器官正常”“有障碍物”），则是传递信息
声传递能量
声音的振动能使物体运动、状态改变，将声能转化为其他形式的能量（如机械能）
声音的 “作用” 使物体发生变化，关注 “物体是否被改变”（如振动、破碎、清洁）
超声波清洗、超声波碎石、烛焰晃动、超声波焊接
若声音使物体发生了 “动作”（如 “玻璃清洁”“结石破碎”“烛焰晃动”），则是传递能量
幻灯片 6：课堂实验（体验声传递能量）
实验名称：体验声音传递能量
实验目的：通过简单实验，直观感受声音能传递能量。
实验器材：
气球、剪刀、蜡烛、火柴、喇叭（或手机播放音乐）。
实验步骤：
准备实验：将气球吹大，用剪刀剪去气球的颈部，将气球薄膜蒙在喇叭的出声口（或手机的扬声器上），用胶带固定（确保薄膜紧绷）；
点燃蜡烛：将点燃的蜡烛放在距离喇叭（或手机）约 10cm 处，确保烛焰稳定；
播放音乐：打开手机音乐，将音量调至最大，观察烛焰的变化；
改变条件：调整喇叭与蜡烛的距离（如 5cm、15cm），或改变音乐的音量，观察烛焰晃动幅度的变化；
实验现象：音量越大、距离越近，烛焰晃动越明显；
实验结论：声音能传递能量，能量的大小与声音的响度（振幅）和距离有关。
幻灯片 7：课堂练习（分层巩固）
基础题：
下列现象中，属于声传递信息的是（ ）
A. 超声波清洗眼镜 B. 医生用听诊器诊病 C. 超声波碎石 D. 喇叭使烛焰晃动
蝙蝠在黑夜中飞行不会撞到障碍物，是因为蝙蝠能发出______（超声波 / 次声波），利用______（声传递信息 / 声传递能量）来定位。
超声波清洗机利用了声音______的特性，B 超检查利用了声音______的特性。
提升题：
4. 为什么在医院里，B 超检查和超声波碎石都用超声波，而不用次声波或可听声？（提示：从超声波的特点分析，如频率、穿透性、能量）
5. 地震发生前，有些动物会出现异常行为（如老鼠出洞、鸡不上架），而人却没有明显感觉，这是为什么？结合声的利用知识解释。
解题提示：
第 1 题：B（A、C、D 均为声传递能量，B 为通过声音获取病情信息）；
第 2 题：超声波；声传递信息（蝙蝠通过超声波回声获取障碍物信息）；
第 3 题：传递能量；传递信息；
第 4 题：超声波频率高，穿透性强（B 超检查需穿透人体组织获取信息），且能传递较大能量（超声波碎石需足够能量击碎结石）；次声波能量分散、穿透性过强（可能损伤人体），可听声频率低、穿透性差、能量小，均不适合；
第 5 题：地震前会产生次声波（频率低于 20Hz），人耳听不到次声波，但动物的听觉范围比人广（如狗能听到次声波），次声波传递的能量和信息使动物产生异常行为。
幻灯片 8：易错点与注意事项
混淆 “传递信息” 与 “传递能量”：认为 “所有声音的应用都是传递信息”（错误，如清洗、碎石是传递能量），区分关键：看声音是 “提供了信息” 还是 “改变了物体状态”；
误解超声波与次声波的应用：认为 “次声波只能传递信息，不能传递能量”（错误，次声波也能传递能量，如地震次声波能摧毁建筑），或 “超声波只能传递能量”（错误，超声波也能传递信息，如 B 超、声呐）；
混淆声呐与雷达：认为 “声呐和雷达原理相同，都用超声波”（错误，声呐用超声波，雷达用电磁波；声呐适合水下，雷达适合空中、陆地）；
忽略声音传递能量的条件：认为 “所有声音都能传递明显能量”（错误，声音传递能量的大小与响度、频率有关，响度小、频率低的声音传递能量弱，如轻声说话很难使烛焰晃动）。
幻灯片 9：课堂小结
核心知识梳理：
类别
具体内容
声传递信息
1. 原理：声音携带信息，通过分析声音获取物体状态、位置等；2. 应用领域：医疗（听诊器、B 超）、交通（倒车雷达、蝙蝠定位）、工业（声呐、故障检测）、自然预警（地震次声波）；3. 关键：关注 “获取信息”
声传递能量
1. 原理：声音的振动能转化为其他能量，改变物体状态；2. 应用领域：清洁（超声波清洗）、医疗（超声波碎石）、工业（超声波焊接）、生活（扬声器发声）；3. 关键：关注 “物体状态改变”
超声波与次声波的应用
1. 超声波（>20000Hz）：穿透性强、能量集中，用于 B 超、声呐、清洗、碎石；2. 次声波（<20Hz）：传播远、穿透性强，用于地震预警、军事探测（注意：次声波过量会危害人体）
思想方法
分类法（将声的利用分为传递信息和传递能量）、联系实际法（结合生活实例理解原理）、仿生学思想（蝙蝠定位→雷达）
幻灯片 10：课后作业
完成课本对应练习题（如习题 2.3 第 1、2、3 题）；
观察生活中 3 个声的利用实例，分别判断属于 “传递信息” 还是 “传递能量”，并说明原理（如 “用收音机听新闻”：传递信息，原理是声音携带新闻内容）；
查阅资料，了解 “超声波探伤” 在工业中的应用（如检测金属内部是否有裂缝），分析其原理（属于声传递信息还是能量）；
思考：为什么用超声波清洗眼镜时，眼镜不需要与清洗机直接接触？（提示：结合声音在液体中的传播和能量传递分析）。
2024人教版版物理八年级上册
授课教师： . 班 级： . 时 间： .
2.3声的利用
第二章 声现象
a
i
T
u
j
m
i
a
N
g
海啸过后，斯里兰卡野生动物保护基地的专家惊异地发现，被海浪席卷后的国家公园里很少有动物的尸体。你知道其中的原因吗？
你知道海啸的威力有多大吗？
观察与思考
有人来了
要起床了
要收衣服了
一、声与信息
思考：这些情景中，声音都发挥了什么作用？
声音可以传递信息
相声传递了欢声笑语
乐器传递了美妙的音乐
一、声与信息
思考：你还知道生产生活中有哪些声音传递信息的例子呢？
修理师傅听汽车发动机的声音判断故障。
铁路工人用铁锤敲击钢轨，从异常的声音中发现松动的螺栓。
一、声与信息
医生通过听诊器诊断疾病。
思考：人耳能听见的声音能够传递信息，那人耳听不见的次声波与超声波能传递信息吗？
大象能利用次声波进行交流
一、声与信息
大自然的很多活动，都伴有次声波的产生
一、声与信息
使用灵敏的声学仪器可以在很远的地方接收到这些次声波，从而研究这些活动的方位和强度。
一、声与信息
回顾：你还记得声速是多少吗？
海面上起了茫茫大雾，水手按了一声汽笛，预估0.5s后听到了回声，水手判断前面有悬崖，那么悬崖离船约有多远？
解：
????=????????2=0.5s×340m/s2=85m
?
一、声与信息
超声波也能够传递信息
蝙蝠靠超声波探测飞行中的障碍物和发现昆虫，根据回声到来的方位和时间，来确定目标的位置和距离。
蝙蝠采用的这种方法叫做回声定位。
一、声与信息
超声波
导盲仪
声呐
一、声与信息
倒车雷达
B型超声波诊断仪
一、声与信息
二、声与能量
思考：往水中丢一块石头，会发生什么呢？
树叶晃动说明它获得了能量，它的能量是如何获得的呢？
思考：声波能传递能量吗？
演示实验：
声波可以传递能量
二、声与能量
思考：在社会生活中有哪些声波传递能量的应用呢？
超声波清洗机
超声波洁牙
二、声与能量
超声波加湿器
超声波加湿器采用超声波高频振荡原理将水雾化为1~5微米的超微粒子，通过风动装置，将水雾扩散到空气中，从而达到均匀加湿空气的目的。
二、声与能量
超声波碎石机
向人体内的结石发射超声波，结石会被击成细小的粉末，从而可以顺畅地排出体外。
二、声与能量
建筑声学的杰作
科学世界
天坛圜丘
圜丘示意图
圜丘第三层台面中心略高，四周微微向下倾斜。当有人在台中心喊叫一声，传向四周的声音有一部分被四周的石栏杆反射，射到稍有倾斜的台面后又反射到台中心，如图所示。因为圜丘第三层半径仅11.5m,从发声到回声返回中心约需0.07s,所以回声跟原来的声音混在一起，分辨不开，只觉得声音格外响亮，还使人觉得似乎有声音从地下传来。
科学世界
科学世界
剧院及音乐厅，四周墙壁常挂呢绒帘幕，同时墙壁会做成凹凸不平的蜂窝状，俗称燕子泥。这是为了吸收声波，减小嘈杂的回声，使听众听到的声音更加饱满、悦耳。
1. 火车站候车厅内，当听到广播播报“由成都东开往眉山东
的C6321 次列车开始检票……”后，购买了该次列车的乘客纷
纷收拾行李开始排队检票，这说明( )
?
C
A. 声音的传播需要介质
B. 声音可以传递能量
C. 声音可以传递信息
D. 声音的产生是因为物体的振动
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2. 如图，用小锤敲击右边的音叉，左边音叉也发声，该实验
现象能说明( )
C
A. 声音的音调与振动频率有关
B. 声音的响度跟振幅有关
C. 声音能传递能量
D. 声音在固体中传播速度比在气体中快
【点拨】用小锤敲击右边音叉，左边音叉也发声，该实验现
象说明声音可以在空气中传播，也说明声音能传递能量。
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3. 海边的渔民经常会看到这样的场景：风和
日丽，平静的海面上出现一把一把小小的“降落伞”——水母，
它们在近海处悠闲自得地升降、漂游。忽然，水母像接受到
什么命令似的，纷纷离开海岸，游向大海深处。不一会儿，
狂风呼啸，波涛汹涌，风暴便来临了。以下解释最有可能的
是( )
A. 水母接收到了次声波
B. 水母接收到了大海的召唤
C. 水母感受到了温度的突然变化
D. 水母接收到了人说话的声音
【点拨】风暴发出的声音频率低于20?Hz ，属于次声波，不
在人耳的听觉频率范围之内，但水母等动物可以听到，所以
我们可以根据它们的异常反应预测灾难。故选A。
?
√
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4. 超声手术刀通过从不同角度向病变组织发射多束超声波来
准确“烧死”病变细胞。手术过程中，与医生、护士之间的说
话声相比，超声波具有的特点是( )
A
A. 振动频率高，方向性好，能量集中
B. 振动频率高，方向性差，能量分散
C. 振动频率低，方向性好，能量集中
D. 振动频率低，方向性差，能量分散
返回
5. 贵州省有很多喀斯特地貌溶洞，从中发现
大量唯一真正能飞的哺乳动物——蝙蝠。蝙蝠是通过超声波
定位来捕获食物的，从人们身边飞过时几乎听不到声音。下
列说法正确的是( )
B
A. 蝙蝠发出声音的频率较低，响度较小
B. 倒车雷达与蝙蝠的回声定位原理相同
C. 蝙蝠是通过超声波定位来捕获食物的，说明声音能传递能量
D. 蝙蝠用来接收反射回来的超声波的器官是眼睛
【点拨】蝙蝠发出的是超声波，超声波的频率高，高于
20?000?Hz ，倒车雷达与蝙蝠的回声定位的原理相同，故A错
误，B正确；蝙蝠是通过超声波定位来捕获食物的，说明声
音能传递信息，故C错误；蝙蝠用来接收反射回来的超声波
的器官是耳朵，故D错误。
?
返回
6.电动牙刷发出的超声波可以直达牙刷刷毛刷不到的地方，
将牙齿刷得更干净，这是因为超声波具有______；“B超”能
够检查内脏器官或胎儿的生长情况，这主要依靠声波传递
______。（均填“信息”或“能量”）
能量
信息
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7. 如图所示，倒
车雷达发出信号后，0.001?s 接收到
回声，已知声波在空气中的传播速
度为340?m/s ，则此时障碍物到汽
车的距离为_____m 。运用声呐系
?
0.17
不可以
声音的传播需要介质，地月之间存在真空环境，而真空不能传声
统________（填“可以”或“不可以”）测量地球与月亮之间的
距离，原因：________________________________________
__________________。
8. ［2025·南京月考］声波在生产、医疗和科学研究等方面
有广泛的应用。关于声波的应用，下列说法正确的是( )
D
A. B超是利用次声波检查身体的
B. 声纹锁是通过响度进行识别的
C. 在月球上利用超声波进行交流
D. 超声波可用来探测鱼群的位置
返回
9. 如图所示，一位科研人员在用一款低音频灭火装置进行灭
火实验，装置通过发出30～60?Hz 的低频声波，在短短数秒
之内就扑灭了火焰。关于这台低音频灭火装置，下列说法正
确的是( )
?
B
A. 低音频灭火装置发出的是次声波
B. 声波可以灭火说明声波能传递能量
C. 低音频灭火装置发声不需要振动
D. 装置发出的低频声波指的是其发
声的响度小
声的利用
声与信息
声与能量
课堂小结
必做作业：从教材习题中选取；
选做作业：完成练习册本课时的习题.
谢谢观看！

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