聲現(xiàn)象在科技中的應(yīng)用 教案教學(xué)目標(biāo)1知道什么是超聲波，了解超聲波的應(yīng)用。2培養(yǎng)學(xué)生的閱讀能力、概括能力。3通過(guò)對(duì)超聲波的教學(xué)，培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)物理的興趣。教學(xué)重難點(diǎn)超聲波及其應(yīng)用。教學(xué)過(guò)程導(dǎo)入新課教師講故事：兩個(gè)隨著殖民軍到非洲來(lái)掠奪土著人金剛石礦的人，第一次偷A(chǔ)部落的金剛石礦的時(shí)候，由于聽(tīng)到了土著人吹哨子報(bào)信的聲音，迅速逃脫了，而第二次去偷B部落金剛石礦的時(shí)候卻沒(méi)那么幸運(yùn)了。“這次看來(lái)這個(gè)B部落的人比A部落的人聰明，他們到底是怎樣傳信的呢？”“我看見(jiàn)他們?cè)诖捣旁谧炖锏囊粋€(gè)東西。”“是什么東西？”“看不清，那東西很小，吹的時(shí)候好像很用力，但是聽(tīng)不到聲音。吹哨的人還帶著一條大黃狗，那狗真聽(tīng)話，跟著一聲也不叫，只是偶爾抬起頭在主人身上蹭蹭。”“奇怪，人不喊、狗不叫，他們遠(yuǎn)處的人是怎么知道我們偷金剛石礦的呢？”原來(lái)B部落的土著人吹哨子，發(fā)出的是每秒振動(dòng)幾萬(wàn)次的超聲波，人耳聽(tīng)不見(jiàn)，但狗能聽(tīng)到，土著人訓(xùn)練狗，使它一聽(tīng)到超聲波就抬頭蹭主人，主人知道有情況就吹哨子，一站接一站，聲音可以傳得很快。那么什么是超聲波？它有哪些應(yīng)用呢？推進(jìn)新課在生活中我們可聽(tīng)到各種各樣的聲音，但是人耳能聽(tīng)到的聲音的頻率范圍是有限的，大致在20 Hz 到20000 Hz之間，頻率小于20 Hz和頻率大于20000 Hz的聲波，雖不能引起人類聽(tīng)覺(jué)器官的感覺(jué)，但它們對(duì)人類有很大的實(shí)際意義。本節(jié)課我們主要學(xué)習(xí)超聲波一、學(xué)生閱讀課文用投影片出示閱讀思考題：1什么叫超聲波？2超聲波有哪些應(yīng)用？試舉例說(shuō)明。二、學(xué)生解答閱讀思考題1頻率高于20000 Hz的聲波，叫超聲波。2超聲波的應(yīng)用（1）超聲波的波長(zhǎng)比可聞聲波的波長(zhǎng)短，它基本上是沿直線傳播的，可以定向發(fā)射。（2）超聲波在水中傳播的距離要比光波和無(wú)線電波遠(yuǎn)得多。水聲測(cè)位儀就是根據(jù)超聲波的這種特性制成的裝置，這種裝置既能發(fā)出短促的超聲波脈沖，又能接收被潛艇、魚群或海底反射回來(lái)的超聲波，根據(jù)反射波滯后的時(shí)間和波速，就可以確定潛艇、魚群的位置或海水深度。（3）由于超聲波的穿透能力很強(qiáng)，可以制成超聲波探傷儀，用來(lái)探查金屬內(nèi)部的缺陷。還可以用超聲波對(duì)混凝土制品、塑料制品、陶瓷制品以及水庫(kù)的堤壩“探傷”。（4）利用超聲波在液體中傳播時(shí)可使液體內(nèi)部產(chǎn)生相當(dāng)大的液壓沖擊這一特點(diǎn)，可對(duì)金屬零件、玻璃、陶瓷等制品表面的污垢進(jìn)行清洗。（5）利用超聲波可以把普通水“打碎”成直徑僅為幾微米的小水珠，變成霧氣噴散到房間的空氣中，增大房間中空氣的濕度，這就是“超聲加濕器”的基本原理。（6）利用超聲波可以用來(lái)制造各種乳膠，用于航空攝影以及從空間實(shí)驗(yàn)室或資源衛(wèi)星上拍攝地面照片。（7）利用超聲波可進(jìn)行“B超”檢查，就是利用超聲波的發(fā)射，來(lái)探查人體內(nèi)部的各種器官、組織等有無(wú)異常，還可以確定腫瘤的有無(wú)、位置和大小等等。（8）利用超聲波作用于人體時(shí)，機(jī)體細(xì)胞受到振蕩和刺激，可起按摩作用，治療神經(jīng)痛等疾患。（9）超聲波還可以把藥物擊碎成微粒和空氣混合形成“藥?kù)F”，病人吸入后，可以治療肺部疾病。（10）用超聲波消毒滅菌也是有效的。例如用超聲波來(lái)給牛奶消毒，效果良好，而且能避免煮沸法對(duì)營(yíng)養(yǎng)成分的破壞。三、超聲波在生活中的應(yīng)用1超聲波洗衣機(jī)：徹底“拋棄”洗衣粉，與傳統(tǒng)洗滌方式不同，超聲波洗衣機(jī)主要利用超聲波的“空化”作用（超聲波作用于液體時(shí)可產(chǎn)生大量小氣泡。一個(gè)原因是液體內(nèi)局部出現(xiàn)拉應(yīng)力而形成負(fù)壓，壓強(qiáng)的降低使原來(lái)溶于液體的氣體過(guò)飽和，而從液體逸出，成為小氣泡。另一原因是強(qiáng)大的拉應(yīng)力把液體“撕開(kāi)”成一空洞，稱為空化。空洞內(nèi)成為液體蒸氣或溶于液體的另一種氣體，甚至可能是真空。因?yàn)榭栈饔眯纬傻男馀輹?huì)隨周圍介質(zhì)的振動(dòng)而不斷運(yùn)動(dòng)、長(zhǎng)大或突然破滅。破滅時(shí)周圍液體突然沖入氣泡而產(chǎn)生高溫、高壓，同時(shí)產(chǎn)生激波。和空化作用相伴隨的內(nèi)摩擦可形成電荷，并在氣泡內(nèi)因放電而產(chǎn)生發(fā)光現(xiàn)象。在液體中進(jìn)行超聲處理的技術(shù)多數(shù)與空化作用有關(guān)），產(chǎn)生巨大能量，將污垢從衣物上“震”下來(lái)溶解到水中，然后再通過(guò)內(nèi)筒的轉(zhuǎn)動(dòng)對(duì)衣物進(jìn)行摔打和水流穿透，洗凈衣物。超聲波洗衣機(jī)不僅無(wú)污染，而且比普通洗衣機(jī)節(jié)水三分之一。2“B超”原理中醫(yī)診病通過(guò)“望、聞、問(wèn)、切”四個(gè)途徑，其中“聞”就是聽(tīng)。這是利用聲音診斷的最早的例子。一個(gè)人如果內(nèi)臟出了問(wèn)題，即使經(jīng)驗(yàn)豐富的醫(yī)生，僅憑眼睛也難以診斷，怎么辦？超聲波可以幫助你解決難題，了解其中的奧秘。用超聲波檢查身體時(shí)，由于人體各部分器官對(duì)聲波的反射情況不同，利用計(jì)算機(jī)、圖象顯示設(shè)備，通過(guò)屏幕，可以清楚地將心、肝、腎人體內(nèi)部器官的結(jié)構(gòu)顯示在屏幕上，根據(jù)圖象大夫很快就可以找出病變所在的位置了。例如，氣管內(nèi)吸進(jìn)了異物，盲目向外取，可能傷到氣管壁上的絨毛和黏膜。利用超聲波成像儀，先將異物的位置清晰地顯示在屏幕上，然后用儀器準(zhǔn)確地夾住異物取出，就比較方便安全。同學(xué)們，你們知道嗎？當(dāng)你們還未出生的時(shí)候，就已經(jīng)領(lǐng)教過(guò)超聲波的“神功”了，這就是醫(yī)院里婦產(chǎn)科醫(yī)生常常用的“B超”。4 / 4