第二章 聲現象第3節聲的利用設計說明本節教學內容由“聲與信息”和“聲與能量”兩部分內容組成，本節知識在生活中的應用非常廣泛，學生對于一些常見的聲的利用現象很熟悉，只不過不知道它們分別是利用聲的哪些作用，所以本節應充分利用多媒體教學、播放大量生活實例，讓學生感知物理與生活的聯系。本節還應鼓勵學生自己從生活中感知或查閱資料，了解聲利用的實例；還可以鼓勵學生制作一些利用聲的小發明、小制作等。教師在進行聲傳遞能量的教學中，做好教材中的演示實驗，還可提高學生的學習興趣，激發學習物理的熱情。教學目標1.了解聲的有關知識和應用。并能進行回聲定位計算。2.通過觀察、參觀或者錄像等有關的文字、圖片、音像資料，獲得社會生活中聲的利用方面的知識。3.通過學習聲在現代技術中的應用，體會科學、技術與社會的聯系。教學重點難點1.重點：現代技術中與聲有關的知識應用。2.難點：現代技術中與聲有關的知識應用。教具多媒體、音像資料、去掉兩端蓋子的罐頭盒、橡皮膜、橡皮筋、蠟燭、火柴等。教學過程回顧思考1.音調：聲音的叫做音調。2.頻率：發聲體每秒內叫做頻率，單位是，符號為。3.聲音的音調與聲源振動的有關，越高，音調越高。4.響度：聲音的叫做響度。5.聲音的響度與聲源振動的有關，越大，響度；響度還跟距離發聲體的有關，距離越近，響度。6.我們能聽聲分辨人，聽聲分辨樂器，就是因為聲音的不同，音色由發聲體的、__________決定。7.頻率高于Hz的聲叫做超聲波，低于Hz的聲叫做次聲波。導入新課1.問題導入教師：前兩節我們學習了有趣的聲現象，知道了聲的概念比較廣，包括聲音（人耳能聽到的聲）、超聲波（頻率高于20 000 Hz的聲）和次聲波（頻率低于20 Hz的聲）。聲在生活實際、工農業生產和現代科技中的應用非常廣泛，請同學們想一想并討論有哪些利用聲的實例。引導學生分析：（1）我們樓道里的燈能夠用聲控開關控制。（2）廣場上的音樂噴泉是用音樂控制的。（3）現代家庭里有超聲波加濕器。（4）醫院里檢查病情用的“B超”。（5）利用次聲波預測地震、臺風等自然災害。（6）日常生活中我們利用聲音獲取信息。教師：我們的生活、生產、現代科學技術與聲有著密切的關系，這節課我們就來學習聲的利用。2.多媒體導入播放某電影片段高人的“聽聲辨位”神功，說明了什么？本節課我們就來學習有關聲的利用。進行新課探究點一聲與信息學生閱讀教材第38頁“聲與信息”并思考日常生活中，哪些事例說明了人們可以利用聲來傳遞信息？除了人類，動物中也有這樣的例子，列舉這樣的例子并進行分類。學生閱讀、思考、交流、回答。1.從異常聲音中獲取信息轟隆隆的雷聲預示下雨聽診器聽心跳聲判斷心臟情況敲鐵軌聽聲音判斷螺栓是否松動修車師傅聽汽車發動機的聲音判斷汽車發動機故障中醫診病中的環節“聞”就是聽，診斷病情2.次聲傳遞信息大自然的許多活動：如地震、海嘯、火山爆發、臺風等都伴有次聲產生，人們可利用這些前兆預測自然災害，提前預報，加以預防。3.大象等動物可利用次聲交流。4.超聲波傳遞信息。蝙蝠飛行時會發出超聲波，這些聲波遇到障礙物會反射回來，蝙蝠利用反射回來的聲波可以確定目標的位置。教師：蝙蝠采用的方法叫做回聲定位。回聲定位有什么應用呢？引導學生分析：（1）導盲儀：可以探測道路上的障礙物，幫助盲人出行。（2）倒車雷達：可以探測汽車附近的障礙物，幫助司機安全駕駛。（3）聲吶：可以探測海洋深度，繪制海洋的地形圖，還可以幫助漁民獲取魚群的信息。教師：同學們說得很好，下面我們一起歸納一下聲在傳遞信息上的應用。引導學生分析：（1）利用B超可以更準確地獲得人體內部疾病的信息。B超設備向病人體內發射超聲波，同時接收體內臟器的反射波，反射波所攜帶的信息通過處理后顯示在屏幕上。超聲波探查對人體沒有傷害，可以利用超聲波為孕婦進行常規檢查，從而確定胎兒的發育狀況。（2）在工業生產中常常運用超聲波透射法對產品進行無損探測。超聲波發生器發射出的超聲波能夠透過被檢測的樣品，被對面的接收器所接收。如果樣品內部有缺陷，超聲波就會在缺陷處發生反射，這時對面的接收器便接收不到或者不能全部接收到發生器發射出的超聲波信號。這樣就可以在不損傷被檢測樣品的前提下，檢測出樣品內部有無缺陷，這種方法叫做超聲波探傷。例題講解：（學生先練習，若有問題，教師補充講解）例1以下實例中不能說明聲可以傳遞信息的是（）A.鐵路工人用鐵錘敲擊鐵軌檢查螺栓是否松動B.牙醫用超聲波潔牙C.醫生用聽診器了解病人心肺工作情況D.利用聲吶測海深解析：鐵路工人用鐵錘敲擊鐵軌能獲得螺栓是否松動的信息，說明聲能傳遞信息；超聲波潔牙是利用了聲能傳遞能量，起到清潔牙齒的作用；醫生用聽診器可獲知病人心肺的工作情況，說明聲能傳遞信息；聲吶測海深時，根據反射回來需要的時間，可獲知海水深度的信息，說明聲能傳遞信息。答案：B探究點二聲與能量教師：請同學們想一想：當我們把一塊石頭扔進水里，會看到什么現象？引導學生分析：會看到水面上激起了一圈一圈的波紋且向四周傳播，還看到水面上的樹葉也隨之起伏。教師：這個現象說明石頭的能量通過水傳遞給了樹葉。聲也是一種波，它能傳遞能量嗎？下面我們做一個演示實驗：將一個揚聲器對準蠟燭的燭焰播放音樂，同學們注意觀察發生的現象。引導學生分析：看到燭焰搖曳。教師：這說明了什么？引導學生分析：這說明聲音的能量通過空氣傳遞給了燭焰。教師：是的，也就是說，聲可以傳遞能量。在生活中這樣的應用還有哪些呢？引導學生分析：（1）在工業上用超聲波清洗零件上的污垢。在放有物品的清洗液中通入超聲波，清洗液的劇烈振動沖擊物品上的污垢，能夠很快清洗干凈。（2）對于咽喉炎、氣管炎等疾病，藥力很難達到患病的部位，藥液霧化器利用超聲波的高能量將藥液破碎成小霧滴，讓病人吸入，能夠增強療效。（3）利用超聲波的高能量可將人體內的結石擊碎成細小的粉末，從而可以順暢地排出體外。（4）超聲波加濕器：在我國北方干燥的冬季，如果把超聲波通入水罐中，劇烈的振動會使罐中的水破碎成許多小霧滴，再用小風扇把霧滴吹入室內，就可以增加室內空氣的濕度。這就是超聲波加濕器的原理。（5）利用超聲波對鋼鐵、陶瓷、寶石、金剛石等堅硬物體進行鉆孔和切削加工，這種加工的精度和光潔度很高。例題講解：（學生先練習，若有問題，教師補充講解）例2（2019成都中考）如圖所示為音叉共鳴實驗：兩個頻率相同的音叉，用橡皮槌敲擊其中一個音叉，另一個未被敲擊的音叉也會發出聲音。此現象可以說明（）A.聲音能夠傳遞能量B.聲音傳播不需要介質C.聲音傳播不需要時間D.物體不振動也可產生聲音解析：A.一個音叉被敲擊發聲，另一個沒有被敲擊的音叉也會跟著振動發聲，屬于傳遞能量；B.聲音的傳播需要介質；C.聲音在不同介質中傳播速度不同，因此傳播需要時間；D.一切聲音都是由物體振動產生的。答案：A課堂小結1.蝙蝠利用回聲定位確定目標的位置，利用這個原理制成了超聲導盲儀、倒車雷達、聲吶等。2.聽診器可以幫助醫生診斷病情，說明聲波具有傳遞信息的作用。3.對準蠟燭的揚聲器播放音樂時，燭焰搖曳甚至熄滅，說明聲音具有能量。當堂達標（見導學案“當堂達標”）參考答案1.D2.D3.C4.B5.B6.音調能量1 531超聲波的傳播需要介質，地球到月球之間大部分空間是真空，超聲波不能在真空中傳播布置作業教材第41頁“動手動腦學物理”第1至3題。板書設計一、聲可以傳遞信息應用：回聲定位聲吶，B超診斷病情等。二、聲可以傳遞能量應用：超聲波清洗、超聲波碎石、超聲波除塵、超聲波對堅硬的物體進行鉆孔和切削加工等。教學反思