《声的利用》教案1

声的利用声的利用 教案教案 一 教学目标一 教学目标 一一 知识与技能知识与技能 了解现代技术中与声有关的知识的应用 二二 过程与方法过程与方法 通过观察 参观或观看有关的文字 图片 音像资料等 获得社会生活中声的利用方 面的知识 三三 情感态度和价值观情感态度和价值观 通过学习 了解声在现代技术中的应用 进一步增加对科学的热爱 二 教学重难点二 教学重难点 本节教学内容由 声与信息 和 声与能量 两部分内容组成 本节知识是学生通过 对生活 生产中声现象的学习 了解了声音的产生和传播 声音的特性之后 探究学习声 的利用 声现象在实际生活中丰富多彩 应用非常广泛 在生活中声的利用的例子很多 学生对于一些常见的声的利用的现象已经很熟悉 只不过不知道它们分别是利用的声的哪 些作用 所以本节课主要是让学生分辨出哪些生活现象是属于声传递信息的例子 哪些现 象是声传递能量的例子 并且通过本节学习使学生了解更多生活中声的利用的现象 重点 了解现代技术中与声有关的知识的应用 难点 声的应用中涉及的物理道理 三 教学策略三 教学策略 教师在讲解中可以对声在社会生活中应用的情况进行分类 可以按照课本分为 声与 信息 和 声与能量 两类 也可按照声音在医疗 工业 军事 日常生活等方面的利用 分类 然后根据分类进行总结性的讲解 在讲解中应对学生遗漏的例子进行补充 本节的 设计通过声音 视频 图片 投影 实验和设置有启发性的问题等手段来启发学生的思维 培养学习物理的兴趣 教学中应鼓励学生自己从生活中感知或查阅资料了解利用声的实 例 另一方面 应发挥学生的想象力 鼓励他们设计一些利用声音的小发明 四 教学资源准备四 教学资源准备 多媒体课件 盆或碗 气球 扎有橡皮膜的塑料瓶 蜡烛 火柴等 五 教学过程五 教学过程 教学环教学环 节节 教师活动教师活动学生活动学生活动设计意图设计意图 导入新导入新 课课 5 5分分 钟钟 多媒体展示几种声音在生活中的应用实 例 铁路工人用铁锤敲击钢轨会从异常 的声音中发现松动的螺栓 医生通过听 学生欣赏并交流 讨论 从熟悉的实例入 手 引出物理问 题 体现从生活 诊器诊断疾病 远处轰隆隆的雷声预示 着一场可能的大雨 海豚利用声波识别 食物 敌人和它们周围的环境 自然界中的声现象非常多 声音在生活 和生产中有很多的应用 你能列举一些 例子吗 到物理的课程理 念 激起学习的 兴趣 新课教新课教 学学 30 30分分 钟钟 一 声与信息一 声与信息 学生阅读课本并思考 日常生活中 哪 些事例说明了人们可以利用声来传递信 息 对这些例子 可以分类吗 按怎样 的依据来分好 1 1 从异常声音中获取信息 从异常声音中获取信息 轰隆隆的雷声 预示下雨 听诊器听心跳声 诊断心脏的情况 听敲铁轨的声音 判断螺栓松动 汽车修理师听汽车发动机的声音 判 断故障 小结 声音能够传递信息 2 2 次声波传递信息 次声波传递信息 阅读课本并思考问题 次声波为什么能传递信息呢 次声波一 般在什么情况下产生 补充材料 由火山爆发 龙卷风 雷暴 台风等许多灾害性事件发生前都会产 生出次声波 人们就可以利用这种前兆 来预报灾害事件的发生 在军事上 可 用利用核试验 火箭运行等产生的次声 波获得相关的数据 次声波会干扰人的 神经系统正常功能 危害人体健康 一 定强度的次声波 能使人头晕 恶心 呕吐 丧失平衡感甚至精神沮丧 有人 认为 晕车 晕船就是车 船在运行时 产生的次声波引起的 在大风天气 高 层建筑里的人往往感到头晕 恶心 这 学生思考 讨论 并回答 学生阅读 感悟 培养学生的表达 能力 归纳分析 问题的能力 了解次声波的产 生 传播特点及 利用 也是因为大风使高楼摇晃产生次声波的 缘故 1 通过研究自然现象所产生的次声波的 特性和产生的原理 更深入地研究和认 识这些自然现象的特征与规律 例如 利用极光所产生的次声波 可以研究极 光活动的规律 2 利用所接收到的被测声源产生的次声 波 可以探测声源的位置 大小和研究 其他特性 例如 通过接收核爆炸 火 箭发射或者台风产生的次声波 来探测 出这些次声源的有关参量 3 预测自然灾害性事件 许多灾害性的 自然现象 如火山爆发 龙卷风 雷暴 台风等 在发生之前可能会辐射出次 声波 人们就有可能利用这些前兆现象 来预测和预报这些灾害性自然事件的发 生 4 次声波在大气层中传播时 很容易受 到大气介质的影响 它与大气层中的风 和温度分布等因素有着密切的联系 因 此 可以通过测定自然或人工产生的次 声波在大气中的传播特性 探测出某些 大规模气象的性质和规律 这种方法的 优点在于可以对大范围大气进行连续不 断的探测和监视 5 通过测定次声波与大气中其他波动的 相互作用的结果 探测这些活动特性 例如 在电离层中次声波的作用使电波 传播受到行进性干扰 可以通过测定次 声波的特性 进一步揭示电离层扰动的 规律 6 人和其他生物不仅能够对次声波产生 某些反应 而且他 或它 们的某些器官 也会发出微弱的次声波 因此 可以利 用测定这些次声波的特性来了解人体或 其他生物相应器官的活动情况 资料介绍 2005年海啸死亡人数和其强 大的破坏力 印度洋海啸发生在2004年1 2月26日 这次地震发生的范围主要位于 印度洋板块与亚欧板块的交界处 这场 突如其来的灾难给印尼 斯里兰卡 泰 国 印度 马尔代夫等国造成巨大的人 员伤亡和财产损失 印度洋大地震和海 啸在印度夺去约10000人性命 斯里兰卡 40000余人遇难 而印尼的死伤人数为23 万人之多 这可能是近200多年来死伤最 惨重的海啸灾难 可是 大多数海洋生物可以存活 水母 就是其中之一 由于次声波的传播速度 要比风暴和波浪快得多 所以 水母才 能提前收到风暴的 预告 迅速采取 躲避措施 水母耳风暴预测仪相当精确地模拟了水 母感受次声波的器官 使人们能够提前 知道将到来的风暴 并做好相应的准备 现广泛运用于航海事业 把这种仪器 安装在舰船的前甲板上 当接收到风暴 的次声波时 可令旋转360 的喇叭自行 停止旋转 它所指的方向 就是风暴前 进的方向 指示器上的读数即可告知风 暴的强度 这种预测仪能提前15小时对 风暴做出预报 对航海和渔业的安全都 有重要意义 3 3 超声波传递信息 超声波传递信息 阅读课本并思考问题 1 蝙蝠是怎么确认目标的 它采用的方 法叫做什么 学生聆听 感悟 通过人类向动物 的学习 渗透人 和动物和谐相处 的态度情感 2 受蝙蝠的启发 科学家发明了什么 主要应用在什么方面 归纳总结 1 回声定位 根据回声到来 的方位和时间 确定目标的位置和距离 2 蝙蝠靠超声波探测飞行中的障碍物和 发现昆虫 人们利用这个现象研制了声 呐 讨论 根据声呐探测海底深度需测哪些 量 a 声音在海水中的传播速度v b 声音在海水中的往返时间t c 计算公式 3 应用 利用声呐探测海洋深度 利用 声呐探测鱼群 探测敌方潜艇等 思考问题 B超 是利用什么获得人体 内部疾病信息的 医生用B型超声波诊断仪向病人体内发射 超声波 然后接收体内脏器的反射波 反射波携带的信息经过处理后显示在屏 幕上 可以准确地获得人体内部疾病的 信息 医生 超声波病人 反射波信息显示屏 交流讨论 超声波在生活中的其他应用 学生思考回答 了解声呐测海底 深度的道理 二 声与能量二 声与能量 回忆思考 把一块石头扔进水里 可以 看到一圈一圈的水波向四周散去 水面 上的树叶也随之起伏 这说明石头的能 量能不能通过水波传给了树叶 结论 水波是一种波动 水波能传递能 量 学生思考 声波也是一种波动 那么 声波能传递 能量吗 你能用实验证明吗 实验探究 方案1 去掉可乐瓶的瓶底 给开口处蒙 上橡皮膜并扎紧 对着火焰敲橡皮膜 膜的振动引起空气的振动 从而使蜡烛 熄灭 方案2 在扬声器前放一点燃的蜡烛 使 扬声器音量大一些 可以看见摇曳的火 焰 方案3 对着塑料薄膜敲鼓 在塑料膜后 面用手电光源照着 使光源能反射到墙 面上 当鼓面振动使塑料膜振动时 研 究墙上的光源位置变化 如图1所示 图1 学生交流讨论 从实验中看到了什么现 象 这说明了什么问题 总结 声波具有能量 能通过介质传递 能量 一般来说 超声波产生的振动比 可闻声更加强烈 常被用来清洗物体 学生阅读课本并讨论交流 利用超声波 传递能量的事例有哪些 1 在医疗上 利用超声波的巨大能量还 可以把人体内的结石击碎 2 在工业上 常用超声波来清洗精密零 件 原理是利用超声波在清洗液中产生 震荡波 使清洗液产生瞬间的小气泡 从而冲洗零件的每个角落 3 用超声波探测金属 陶瓷混凝土制品 学生分组实验 描述实验现象 学生思考讨论 并回答 与水波进行类比 有利于学生掌 握水波能传递能 量知识 增强对超声波在 实际中应用的认 识 甚至水库大坝 检查内部是否有气泡 空洞和裂纹 课堂小课堂小 结结 5 5分分 钟钟 通过这节课你学到了什么 学生回答或 与同学们进行交流 老师恰当总结 梳理本节课知识 内容 把自己所 学到的知识与老 师同学交流 最 后总结出本节课 的知识点 培养学生总结归 纳的能力 同时 也可以帮助学生 记忆 声的利用 同步试题 江苏省丰县初级中学 徐钦连 一 选择题一 选择题 1 根据图1所示信息 判断下列说法正确的是 A 蝙蝠可以发出频率为400Hz的声音 B 人能听到蝙蝠发出的所有频率的声音 C 人听觉频率范围比人发声频率范围要大 D 15Hz的声音只要振幅足够大 人耳是能听到的 答案答案 C 解析解析 从图中看出 人发声的频率范围是85 11000Hz 听觉的频率范围是20 20000H z 蝙蝠发声的频率范围是10000 120000Hz 听觉的频率范围是1000 120000Hz 据此判 断C正确 2 图2中 主要描述声音能够传递能量的是 答案 答案 B 解析 解析 探测海深是科学家为了获得海底深度的信息 回声定位是蝙蝠获得昆虫具体方 位的信息 超声波探查是医生为了获得胎儿健康情况的信息 敲瓶底时橡皮膜振动发声 通过空气向前传播 引起火焰摇动 这说明声音能够传递能量 3 医生用听诊器给病人检查身体 这是因为听诊器能 A 改变声音 B 减少声音分散 C 加强振动 D 以上解释都不对 答案答案 B 解析解析 声音是从发声体向四面八方传播的 越到远处越分散 所以距离发声体越远 听到的声音越小 用听诊器可以使声音沿着橡皮管传播 减少声音分散 使声音传播得更 远些 4 超声波是人耳听不见的声音 但它有着广泛的应用 在下列设备中 利用超声波工 作的是 A 验钞机 B 微波炉 C 电视遥控器 D 潜艇上的声呐系统 答案答案 D 解析解析 验钞机是利用紫外线工作的 微波炉是利用微波工作 电视遥控器利用红外线 工作 潜艇上的声呐系统利用超声波工作 因为超声波在水中传播距离远 5 生活在海边的渔民经常看见这样的情景 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 忽然水母像受到什么命 令似的 纷纷离开海岸 游向大海 不一会儿 狂风呼啸 波涛汹涌 风暴来临了 就划 线部分 以下解释合理的是 A 水母接收到了次声波 B 水母接收到了超声波 C 水母感受到了温度的突然变化 D 水母感受到了地磁场的变化 答案答案 A 解析解析 地震 台风 海啸等 都伴有次声波产生 次声波人耳听不到 但有些动物能 听到 6 你观察过下列现象吗 安静的傍晚 狗竖起耳朵在警觉地谛听 这是由于 A 狗听到很远处人们手机的对话 B 狗惊呆了 C 狗听到人耳所不能觉察的某些高频率的声音 D 狗听到无线电波 答案答案 C 解析解析 狗的听觉范围比人类广 它能听到人耳听不到的超声波 超声波的频率比人听 到的声音的频率高 7 如图3所示 用高压放电的电火花产生一个冲击波 再用椭球形凹面镜使声波反射 后集中到胆结石上 就能使胆结石粉碎 这一现象主要说明 A 声音是一种波 B 只有用凹面镜才能反射声波 C 声波具有能量 D 只有把声波集中起来 它才具有能量 答案答案 C 解析解析 声波能引起其他物体振动 表明声波把发声体的能量传递给了其他物体 声波 能使胆结石粉碎 表明声波具有能量 凹面镜能把声波集中起来 具有的能量更大 8 下列事实不能明显说明声音具有能量的是 A 振动的喇叭可以 吹 灭蜡烛火焰 B 汽车从马路上开过 马路旁居民窗户嗡嗡作响 C 美妙的音乐能陶冶人的心灵 D 利用超声波来击碎体内结石 答案答案 C 解析解析 振动的喇叭可以 吹 灭蜡烛火焰 汽车从马路上开过 马路旁居民窗户嗡嗡 作响 利用超声波来击碎体内结石 这些都说明声音具有能量 美妙的音乐能陶冶人的心 灵 给人美的享受 这是声音给人的精神带来的效果 不能说明声音具有能量 9 下列哪那句话不正确 A 火箭发射 飞机飞行 火车及汽车的奔驰能形成次声波 B 火山爆发 陨石坠落 地震 海啸 台风 雷电能形成次声波 C 次声波的频率低对人体有伤害作用 D 次声波可以传得很远 强烈的次声波能绕地球2 3圈 但不容易绕过障碍物 答案答案 D 解析解析 火箭发射 飞机飞行 火车及汽车的奔驰 火山爆发 陨石坠落 地震 海啸 台风 雷电等伴有次声波产生 次声波的频率低对人体有伤害作用 次声波可以传得很 远 容易绕过障碍物 强烈的次声波能绕地球2 3圈 二 填空题二 填空题 10 爆炸声会使附近的门窗发出响声 强烈的爆炸声甚至可以将窗玻璃震碎 这说明 声音能传递 利用回声测量海水深度是利用声音来传递 答案答案 能量 信息 解析解析 声音可以传递信息 如 隆隆的雷声预示着一场可能的大雨 声呐 的利用 医用 B超 等 利用回声测量海水深度是利用声音来传递信息 声音能够传递能量 如 利用声波来清洗钟表等精细的机械 超声波碎石 等 爆炸声将窗玻璃震碎 这说明 声音能传递能量 11 人们挑选瓷器时 总要敲击几下 以判断瓷器是否有裂纹 人们利用声呐探 知海的深度 中医通过 闻 来诊病 外科医生用超声波除去人体内的结石 以上事 例中 能表明声可以传递信息的是 能表明声可以传递能量的是 答案 答案 解析 解析 人们挑选瓷器时 总要敲击几下 以判断瓷器是否有裂纹 即通过声音我们 判断是不是破裂 即是声音传递了信息 人们利用声呐探知海的深度 即通过接收到的 回声判断海洋的深度 故是声音传递信息 中医通过 闻 来诊病 即通过声音判断人 体是否发生病变 故是声音传递信息 外科医生用超声波除去人体内的结石 即特指声 音比较有 劲 故是声音传递能量 12 地震是一种常见的自然灾害 地震时产生的 选填 超声波 次声波 或 电磁波 对建筑物 人的平衡器官功能的破坏性很大 使人产生恶心 晕眩 旋转感 等症状 严重的会造成内脏出血破裂 危及生命 由于它的破坏性大 并且它的频率低于 Hz 人耳却无法直接听到 所以要尽量远离地震源 答案答案 次声波 20 解析解析 地震时会伴有次声波的产生 次声波的频率低于20Hz 13 外科医生可以利用超声除去人体内的结石 是利用了声波能传递 中国 传统中医有 望 闻 问 切 检查病人 其中 闻 就是 的意思 它是利用 声波能传递 答案 答案 能量 听 信息 解析解析 利用超声除去人体内的结石 是利用了声波能传递能量 中医通过听的方法 获取病人身体的信息 是利用声波能传递信息 三 解答题三 解答题 14 1912年 泰坦尼克号 首次出航即触冰山沉没 这起事件震惊世界 随即人们提 出用声学方法遥测航道上的冰山 请你说一说声学测冰山的道理是什么 答案 答案 利用声音的反射作用 回声测距 如果能测出发出声音到反射声音 回声 的时 间 又知道水中声速 则能计算出冰山到船的距离 解析解析 根据 知道水中的声速 再测出从发出声音到接收到回声的时间 就可 以计算出距离 15 登山运动员在攀登雪山时不许高喊 只能借助手势互通信息 你知道这里面的物 理学道理吗 答案答案 因为声音是由物体振动产生的 人在高声喊叫的同时 也引起了周围空气的振 动 振动通过空气传递给了积雪层 往往会引起积雪层的振动 声可以传递能量 高喊可 能由于声传递的能量造成雪崩 带来人员伤亡和设备的损失 解析解析 解决此题的关键是要知道声音是由物体的振动产生的 声音可以传播能量 16 阅读短文并回答下列问题 超声波及其应用超声波及其应用 人能够听到声音的频率范围从20Hz到20000Hz 低于20Hz的声音叫次声波 高于20000H z的声音叫超声波 超声波具有许多奇异特性 空化效应 超声波能在水中产生气泡 气泡爆破时释放 出高能量 产生强冲击力的微小水柱 它不断冲击物件的表面 使物件表面及缝隙中的污 垢迅速剥落 从而达到净化物件表面的目的 传播特性 它的波长短 在均匀介质中能 够定向直线传播 根据这一特性可以进行超声探伤 测厚 测距 医学诊断等 1 超声波的频率范围是 2 超声波能够清洗物件是因为声波具有 3 宇航员在月球上不能利用超声波测定两山之间的距离