第三節 超聲與次聲【教學目標】一、知識與技能1.知道人耳聽到聲的頻率范圍.2.知道超聲的特點及超聲技術在生產、生活、科技和國防等方面的應用.3.知道次聲的一般特點和危害性.二、過程與方法1.通過學習人與動物不同的聽覺范圍，初步了解人與動物之間的關系.2.學會運用物理知識為人類的生產和生活服務.三、情感、態度和價值觀1.通過學習超聲的利用，進一步激發學生學習物理知識的興趣.2.通過了解次聲的危害，初步感受和認識人與自然環境之間的關系.【教學重點】1.知道超聲、次聲的概念；2.知道超聲的應用.【教學難點】培養和提高學生收集信息的能力.【教具準備】多媒體課件【教學課時】1課時【鞏固復習】教師引導學生復習上一節內容，并講解學生所做的課后作業，加強學生對知識的鞏固.【新課引入】師 前面，我們已經學習了聲現象的一些性質并探究了它的規律，這些現象不僅有趣，而且都包含了一定的科學道理.你知道嗎？在大自然中還有些聲波人耳聽不見，這就是超聲波和次聲波，超聲波和次聲波在生產和生活中有著廣泛的應用.那么你對超聲和次聲知道多少?這節課，我們就來研究學習它.【進行新課】人聽到聲音的頻率師 你知道大自然中有哪些我們聽不到的聲音嗎？學生1：某些動物發出的聲波（如大象、海豚、蝙蝠）.學生2：地震、海嘯前出現的一些聲波我們也聽不到.師 蜜蜂飛行時發出嗡嗡聲，翅膀每秒振動200300次，翅膀振動的頻率為200300Hz，在人耳聽覺頻率范圍內，所以人耳可以聽見蜜蜂飛行時發出嗡嗡聲；蝴蝶飛行時，翅膀每秒振動56次，翅膀振動的頻率為56Hz，不在人耳聽覺頻率范圍內，所以人耳聽不見蝴蝶飛行時發出的聲音.師 通常情況下，人耳能聽到聲音的頻率范圍是20Hz20000Hz，高于和低于此頻率的聲音，人耳都聽不到；聲波的頻率高于20000Hz的聲音叫做超聲，低于20Hz的聲音叫做次聲.板書：聲波的頻率高于20000Hz的聲音叫做超聲，低于20Hz的聲音叫做次聲.【課堂訓練】完成練習冊中本課時對應課堂作業部分練習.超聲師 從超聲的定義我們知道超聲是一種頻率很高的聲波，這種高頻聲波的特點是：定向性好、穿透力強、易于集中.下面先請大家閱讀課本P4748頁“超聲”部分的內容，并結合你所知道的知識說說超聲有哪些應用？學生閱讀，鼓勵學生積極參與發言，及時點評，對回答正確的及時給予肯定，錯的及時更正或給予指導.（可以利用分組競賽的形式）學生1：蝙蝠用超聲導航和定位捕捉蚊子.學生2：我老爸患腎結石后，醫生用超聲波擊碎結石，排出體外，沒有開刀.學生3：在眼鏡店里，店員用超聲波免費為我洗眼鏡.學生4：漁民利用聲吶捕魚.學生5：在醫院做心電圖.（師：這個不是的，關于心電圖，同學們課后去查閱有關資料便可知道）學生6：在海里航行的輪船用聲吶探測前方冰山的距離.學生7：B超檢查身體器官的病變.學生8：超聲金屬探傷儀能探測金屬內部存在的缺陷.學生9：化學工業上用超聲將一般情況下不能混合的液體(如油和水)混合在一起.學生10：超聲能破壞細菌結構，用來對醫療器械和食物進行殺菌消毒.師歸納總結并板書：（1）超聲波的特點：定向性好、穿透力強、易于集中.（2）超聲的應用：碎石、清洗眼鏡或鐘表、B超、聲吶定位、超聲導航等.【課堂訓練】完成練習冊中本課時對應課堂作業部分練習.次聲師 下面請同學們觀看多媒體動畫展示的火山爆發、地震、風暴、核爆炸、導彈發射等.學生觀看.師 自然界中的火山爆發、地震、風暴等都能產生次聲，核爆炸、導彈發射等也能產生次聲.師 能量很高的次聲具有極大的破壞力、危害性，說說你所知道的次聲的危害有哪些？鼓勵學生積極參與發言，及時點評，對回答正確的及時給予肯定，錯的及時更正或給予指導.（可以利用分組競賽的形式）學生1：次聲能使機器設備破裂.學生2：次聲能使飛機解體.學生3：次聲會破壞建筑物.學生4：在強次聲環境中，人的平衡器官的功能將受到破壞，會產生惡心、暈眩，嚴重的會造成內臟出血，危及生命.學生5：在地震、風暴發生時會有次聲產生，我們可以利用次聲預報災害的發生.師 我們利用次聲預報災害的發生，這應該屬于次聲可以利用的一面.師總結并板書：次聲危害：能量很高的次聲會對機器、建筑物、人體造成傷害.師 現在我還要向大家介紹一個次聲的危害的具體事例.一艘國際商船在“火地島”發現了多年前神秘失蹤的“馬可波羅”號帆船，而船上的一切設備及物品卻完好無損.經科學家們多年的研究和探索，終于揭開了這些遇難者的“死亡謎”.原來都死于風暴所產生的“次聲”.次聲為什么能殺人呢?原來，人們內臟固有的振動頻率和次聲頻率極為相似(0.0120Hz).當外界的次聲頻率與內臟的頻率相同或相近時，人體內臟就會形成共振，產生種種不良反應.還會導致視覺模糊，吞咽困難，肝功能失調等癥狀，嚴重時還會四肢麻木，胸部產生壓迫感.尤其是當人的腹腔、胸腔及顱腔內的固有振動頻率與外來的次聲頻率相一致時，就會使人因內臟系統振壞而喪生.因此有人正在利用次聲的性質與特點，探索研制一種能導致人神經麻痹的“次聲武器”.指導學生閱讀課本P49頁“信息窗”，了解人和一些動物的發聲及聽覺頻率范圍.【課堂訓練】完成練習冊中本課時對應課堂作業部分練習.例題1如圖所示的芯片大小只有1.5mm2，它內置56個超聲波發射器和48個接收器，當它導入心臟后，會沿著心臟中的各個主動脈或靜脈移動，實時拍攝下心臟內血管的情況，并能精確提供病變位置.下列關于該芯片的說法中，錯誤的是（ ）A.超聲波能成像B.超聲波穿透性強C.超聲波方向性好D.該芯片發出的超聲波不是由振動產生的解析：超聲波具有定向性好、穿透力強、破碎能力強等特點，在生產、醫療、科學等方面得到廣泛應用.超聲波具有聲音的特點可以傳播信息和能量，另外還具有定向性好、穿透力強等特點，在醫療上的B超就是應用超聲波成像的，所以題中說法不正確的是D.答案：D.例題2以下說法不正確的是（ ）A.蝙蝠在飛行時發出超聲波B.大象的語言對人類來說就是一種次聲波C.地震、火山噴發、臺風等都伴有次聲波D.人們利用次聲波來清洗鐘表等精細的機械解析：因為蝙蝠是靠超聲波導航，故A不符合題意.因為大象的發聲頻率最低只有12HZ，所以大象的語言對人類來說就是一種次聲波，故B不符合題意.地震、火山噴發、臺風等都伴有次聲波，故C不符合題意.人們利用超聲波來清洗鐘表等精細的機械，故D符合題意.答案：D.【課堂小結】在物理課的學習中，不能忘記思考物理學與科學技術和社會的關系.物理知識是從實際中來的，又要應用到實際中去.一句話，學習物理知識就是要應用它來為人類服務，提高人們生活的水平，改善生活的質量.這節課就學到這，謝謝！【課后作業】完成練習冊中本課時對應課后作業部分練習.1.超聲波與次聲波在人們的生產生活中有著廣泛的應用，自然界和動物界中也存在著大量的超聲波和次聲波現象.本節知識重視在日常生活、生產技術中的例子，注意通過例子為學生提供感性認識，如蝙蝠捕食蚊蟲，狗的聽覺等.教學時還應注意將學習的物理知識應用于科學技術和生產之中，以加強物理知識“從生活走向物理，再從物理走向社會”的教學理念.如向學生介紹“用超聲探測魚群”“超聲觀察胎兒”“超聲金屬探測儀”等.教師和學生通過對超聲和次聲的資料收集、討論，力求達到這樣一個目的：讓學生感受到物理的實用性和趣味性.2.這節課的教學，可以充分利用互聯網資源，在上課前讓學生通過網絡查找資料，了解超聲和次聲在生產和生活中的應用，以及次聲波的危害