第二章 聲現(xiàn)象第3節(jié)聲的利用設(shè)計(jì)說(shuō)明本節(jié)教學(xué)內(nèi)容由“聲與信息”和“聲與能量”兩部分內(nèi)容組成，本節(jié)知識(shí)在生活中的應(yīng)用非常廣泛，學(xué)生對(duì)于一些常見(jiàn)的聲的利用現(xiàn)象很熟悉，只不過(guò)不知道它們分別是利用聲的哪些作用，所以本節(jié)應(yīng)充分利用多媒體教學(xué)、播放大量生活實(shí)例，讓學(xué)生感知物理與生活的聯(lián)系。本節(jié)還應(yīng)鼓勵(lì)學(xué)生自己從生活中感知或查閱資料，了解聲利用的實(shí)例；還可以鼓勵(lì)學(xué)生制作一些利用聲的小發(fā)明、小制作等。教師在進(jìn)行聲傳遞能量的教學(xué)中，做好教材中的演示實(shí)驗(yàn)，還可提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，激發(fā)學(xué)習(xí)物理的熱情。教學(xué)目標(biāo)1.了解聲的有關(guān)知識(shí)和應(yīng)用。并能進(jìn)行回聲定位計(jì)算。2.通過(guò)觀察、參觀或者錄像等有關(guān)的文字、圖片、音像資料，獲得社會(huì)生活中聲的利用方面的知識(shí)。3.通過(guò)學(xué)習(xí)聲在現(xiàn)代技術(shù)中的應(yīng)用，體會(huì)科學(xué)、技術(shù)與社會(huì)的聯(lián)系。教學(xué)重點(diǎn)難點(diǎn)1.重點(diǎn)：現(xiàn)代技術(shù)中與聲有關(guān)的知識(shí)應(yīng)用。2.難點(diǎn)：現(xiàn)代技術(shù)中與聲有關(guān)的知識(shí)應(yīng)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(xué)過(guò)程回顧思考1.音調(diào)：聲音的叫做音調(diào)。2.頻率：發(fā)聲體每秒內(nèi)叫做頻率，單位是，符號(hào)為。3.聲音的音調(diào)與聲源振動(dòng)的有關(guān)，越高，音調(diào)越高。4.響度：聲音的叫做響度。5.聲音的響度與聲源振動(dòng)的有關(guān)，越大，響度；響度還跟距離發(fā)聲體的有關(guān)，距離越近，響度。6.我們能聽聲分辨人，聽聲分辨樂(lè)器，就是因?yàn)槁曇舻牟煌羯砂l(fā)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(dǎo)入新課1.問(wèn)題導(dǎo)入教師：前兩節(jié)我們學(xué)習(xí)了有趣的聲現(xiàn)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(shí)際、工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和現(xiàn)代科技中的應(yīng)用非常廣泛，請(qǐng)同學(xué)們想一想并討論有哪些利用聲的實(shí)例。引導(dǎo)學(xué)生分析：（1）我們樓道里的燈能夠用聲控開關(guān)控制。（2）廣場(chǎng)上的音樂(lè)噴泉是用音樂(lè)控制的。（3）現(xiàn)代家庭里有超聲波加濕器。（4）醫(yī)院里檢查病情用的“B超”。（5）利用次聲波預(yù)測(cè)地震、臺(tái)風(fēng)等自然災(zāi)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(chǎn)、現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)與聲有著密切的關(guān)系，這節(jié)課我們就來(lái)學(xué)習(xí)聲的利用。2.多媒體導(dǎo)入播放某電影片段高人的“聽聲辨位”神功，說(shuō)明了什么？本節(jié)課我們就來(lái)學(xué)習(xí)有關(guān)聲的利用。進(jìn)行新課探究點(diǎn)一聲與信息學(xué)生閱讀教材第38頁(yè)“聲與信息”并思考日常生活中，哪些事例說(shuō)明了人們可以利用聲來(lái)傳遞信息？除了人類，動(dòng)物中也有這樣的例子，列舉這樣的例子并進(jìn)行分類。學(xué)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(yù)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(dòng)修車師傅聽汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的聲音判斷汽車發(fā)動(dòng)機(jī)故障中醫(yī)診病中的環(huán)節(jié)“聞”就是聽，診斷病情2.次聲傳遞信息大自然的許多活動(dòng)：如地震、海嘯、火山爆發(fā)、臺(tái)風(fēng)等都伴有次聲產(chǎn)生，人們可利用這些前兆預(yù)測(cè)自然災(zāi)害，提前預(yù)報(bào)，加以預(yù)防。3.大象等動(dòng)物可利用次聲交流。4.超聲波傳遞信息。蝙蝠飛行時(shí)會(huì)發(fā)出超聲波，這些聲波遇到障礙物會(huì)反射回來(lái)，蝙蝠利用反射回來(lái)的聲波可以確定目標(biāo)的位置。教師：蝙蝠采用的方法叫做回聲定位?；芈暥ㄎ挥惺裁磻?yīng)用呢？引導(dǎo)學(xué)生分析：（1）導(dǎo)盲儀：可以探測(cè)道路上的障礙物，幫助盲人出行。（2）倒車?yán)走_(dá)：可以探測(cè)汽車附近的障礙物，幫助司機(jī)安全駕駛。（3）聲吶：可以探測(cè)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(xué)們說(shuō)得很好，下面我們一起歸納一下聲在傳遞信息上的應(yīng)用。引導(dǎo)學(xué)生分析：（1）利用B超可以更準(zhǔn)確地獲得人體內(nèi)部疾病的信息。B超設(shè)備向病人體內(nèi)發(fā)射超聲波，同時(shí)接收體內(nèi)臟器的反射波，反射波所攜帶的信息通過(guò)處理后顯示在屏幕上。超聲波探查對(duì)人體沒(méi)有傷害，可以利用超聲波為孕婦進(jìn)行常規(guī)檢查，從而確定胎兒的發(fā)育狀況。（2）在工業(yè)生產(chǎn)中常常運(yùn)用超聲波透射法對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行無(wú)損探測(cè)。超聲波發(fā)生器發(fā)射出的超聲波能夠透過(guò)被檢測(cè)的樣品，被對(duì)面的接收器所接收。如果樣品內(nèi)部有缺陷，超聲波就會(huì)在缺陷處發(fā)生反射，這時(shí)對(duì)面的接收器便接收不到或者不能全部接收到發(fā)生器發(fā)射出的超聲波信號(hào)。這樣就可以在不損傷被檢測(cè)樣品的前提下，檢測(cè)出樣品內(nèi)部有無(wú)缺陷，這種方法叫做超聲波探傷。例題講解：（學(xué)生先練習(xí)，若有問(wèn)題，教師補(bǔ)充講解）例1以下實(shí)例中不能說(shuō)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(dòng)B.牙醫(yī)用超聲波潔牙C.醫(yī)生用聽診器了解病人心肺工作情況D.利用聲吶測(cè)海深解析：鐵路工人用鐵錘敲擊鐵軌能獲得螺栓是否松動(dòng)的信息，說(shuō)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(yī)生用聽診器可獲知病人心肺的工作情況，說(shuō)明聲能傳遞信息；聲吶測(cè)海深時(shí)，根據(jù)反射回來(lái)需要的時(shí)間，可獲知海水深度的信息，說(shuō)明聲能傳遞信息。答案：B探究點(diǎn)二聲與能量教師：請(qǐng)同學(xué)們想一想：當(dāng)我們把一塊石頭扔進(jìn)水里，會(huì)看到什么現(xiàn)象？引導(dǎo)學(xué)生分析：會(huì)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(gè)現(xiàn)象說(shuō)明石頭的能量通過(guò)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(gè)演示實(shí)驗(yàn)：將一個(gè)揚(yáng)聲器對(duì)準(zhǔn)蠟燭的燭焰播放音樂(lè)，同學(xué)們注意觀察發(fā)生的現(xiàn)象。引導(dǎo)學(xué)生分析：看到燭焰搖曳。教師：這說(shuō)明了什么？引導(dǎo)學(xué)生分析：這說(shuō)明聲音的能量通過(guò)空氣傳遞給了燭焰。教師：是的，也就是說(shuō)，聲可以傳遞能量。在生活中這樣的應(yīng)用還有哪些呢？引導(dǎo)學(xué)生分析：（1）在工業(yè)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(dòng)沖擊物品上的污垢，能夠很快清洗干凈。（2）對(duì)于咽喉炎、氣管炎等疾病，藥力很難達(dá)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(qiáng)療效。（3）利用超聲波的高能量可將人體內(nèi)的結(jié)石擊碎成細(xì)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(guó)北方干燥的冬季，如果把超聲波通入水罐中，劇烈的振動(dòng)會(huì)使罐中的水破碎成許多小霧滴，再用小風(fēng)扇把霧滴吹入室內(nèi)，就可以增加室內(nèi)空氣的濕度。這就是超聲波加濕器的原理。（5）利用超聲波對(duì)鋼鐵、陶瓷、寶石、金剛石等堅(jiān)硬物體進(jìn)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(xué)生先練習(xí)，若有問(wèn)題，教師補(bǔ)充講解）例2（2019成都中考）如圖所示為音叉共鳴實(shí)驗(yàn)：兩個(gè)頻率相同的音叉，用橡皮槌敲擊其中一個(gè)音叉，另一個(gè)未被敲擊的音叉也會(huì)發(fā)出聲音。此現(xiàn)象可以說(shuō)明（）A.聲音能夠傳遞能量B.聲音傳播不需要介質(zhì)C.聲音傳播不需要時(shí)間D.物體不振動(dòng)也可產(chǎn)生聲音解析：A.一個(gè)音叉被敲擊發(fā)聲，另一個(gè)沒(méi)有被敲擊的音叉也會(huì)跟著振動(dòng)發(fā)聲，屬于傳遞能量；B.聲音的傳播需要介質(zhì)；C.聲音在不同介質(zhì)中傳播速度不同，因此傳播需要時(shí)間；D.一切聲音都是由物體振動(dòng)產(chǎn)生的。答案：A課堂小結(jié)1.蝙蝠利用回聲定位確定目標(biāo)的位置，利用這個(gè)原理制成了超聲導(dǎo)盲儀、倒車?yán)走_(dá)、聲吶等。2.聽診器可以幫助醫(yī)生診斷病情，說(shuō)明聲波具有傳遞信息的作用。3.對(duì)準(zhǔn)蠟燭的揚(yáng)聲器播放音樂(lè)時(shí)，燭焰搖曳甚至熄滅，說(shuō)明聲音具有能量。當(dāng)堂達(dá)標(biāo)（見(jiàn)導(dǎo)學(xué)案“當(dāng)堂達(dá)標(biāo)”）參考答案1.D2.D3.C4.B5.B6.音調(diào)能量1 531超聲波的傳播需要介質(zhì)，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(yè)教材第41頁(yè)“動(dòng)手動(dòng)腦學(xué)物理”第1至3題。板書設(shè)計(jì)一、聲可以傳遞信息應(yīng)用：回聲定位聲吶，B超診斷病情等。二、聲可以傳遞能量應(yīng)用：超聲波清洗、超聲波碎石、超聲波除塵、超聲波對(duì)堅(jiān)硬的物體進(jìn)行鉆孔和切削加工等。教學(xué)反思