2022年《声现象在科技中的应用》

1、声现象在科技中的应用教材分析人们依据它的特性将超声波广泛地应用于各个领域；教科超声波与现代技术联系紧密,书结合图片生动形象地介绍了超声波在航海、等应用；在医学上可用作临床探测,如利用“业上被用来探伤、清洗机件等；在“ 科学窗” 栏目中仍介绍了超声波测速仪,熟悉更丰满、更深化；渔业方面, 可用来导航、 探测鱼群、 测量海深 B超” 进行检查,帮忙医生做出诊断等；在工拓宽同学学问面,让同学对超声波的应用对于次声波的特点和危害,教科书进行了简洁介绍,要知道如何利用次声波为人类服务；语音识别技术就是让机器通过识别过程把语音信号转变为相应的文本或命令的高技术；语音识别技术主要包括特点提取技术、模式匹配准

2、就及模型训练技术三个方面；语音识别技术所涉及的领域包括：信号处理、模式识别、概率论和信息论、发声机理和听觉机理、人工智能等；对于这部分内容,由于涉及的理论学问较多,简洁介绍即可；本节的教学可以利用多媒体技术的优势,在教学中挑选性地插播录像,加强对超声波和次声波的介绍, 会取得较好的教学成效；通过这一节的学习,有利于同学拓展视野,提高学习爱好, 有助于同学明白高新科学技术的进展及应用,培育和增强创新意识、创新思维及实践才能,促进学问、才能、素养的综合提高；教学目标【学问与才能目标】1. 知道人类对超声波的利用；2. 知道次声波带来的危害和人们对它的利用；3. 对语音识别产生初步地认知；【过程与方

3、法目标】通过观看、参观或看录像等有关的文字、图片、音像资料,获得社会生活中的学问；【情感态度价值观目标】通过学习,明白声在现代技术中的应用,进一步增加对科学的喜爱；教学重难点【教学重点】超声波和次声波概念的懂得及其应用；【教学难点】次声波的危害和对语音识别技术的讲授和懂得；课前预备多媒体课件等；教学过程一、复习回忆：1. 人耳能听到声音的频率范畴是 Hz到 Hz；2. 频率高于 Hz的声波叫作超声波；3. 频率低于 Hz的声波叫作次声波；二、新课教学：（一）超声波1. 超声波的特点频率高、波长短,简洁会聚成一束定向发射；2. 应用（1）声呐人们利用超声波定向性好,在水中传播距离远特点制成声纳,

4、可以发觉潜艇和鱼群,仍可以测绘海底外形；例1. 用超声波测位仪向海底垂直发射声波,经过 4S后收到回波； 求此处海底有多深？ （声速按 1500m/s运算）解：已知声音在海水中的传播速度为v=1500m/s, 声音在海水来回的时间为t=4s ,设海深为s, 就依据公式 s=vt, 可以求出, s=vt=1500m/s 4s 2 =3000m 答：海底有 3000m深；（2）B超超声波可以成像；医院利用 育情形；（3）超声波体外碎石B型超声波诊断仪做胃部、腹部检查,仍可以观看胎儿的发超声波仍能使物体振动,就能使结石粉碎；（4）超声波加湿器 把超声波通入水中,猛烈的振动会使水“ 破裂” 成很多小雾

5、滴,再用小风扇把雾滴吹入 室内,就可以增加室内空气的湿度；（5）超声波清洗眼镜 超声波能使清洗液猛烈振动,有去污作用,人们制成超声波清洗器；（6）超声波测速仪 利用超声波的多普勒效应制成速度测定器,交警在高速大路上测定车辆的速度；（二）次声波 1. 次声波的危害频率低于 20赫的次声波与人体发生共振,损耗；次声波与人体发生共振的频率和强度不同,使人体共振器官或部位发生位移和形变而造成 对人体的各种器官和部位损耗程度也不同；强度相同、 频率不同的次声波可对不同器官和部位造成损耗；频率相同的次声波的杀伤程度视其波强度而定； 次声波对人可产生精神的和机械的损耗；其主要症状有： 全身不适、 无力、头晕

6、目眩、恶心呕吐、眼球震颤,严峻的可发生神志失常、癫狂不止、腹部疼痛、内脏破裂等； 次声波是不易被人察觉和听不见的声音,在大气中传播衰减很少,与大气沟通的掩体和工事难以防备；2. 应用（1）大象走路或相互联系时发出次声波,利用次声波进行沟通；（2）雷电、台风、地震、海啸等发生时也会产生次声波,科学家利用检测次声波可预测灾难的发生；（3）在大气层内进行核爆炸会产生很强的次声波,用高灵敏度的检测装置可以探测到核爆炸的强度和位置；（三）语音识别1. 语音识别原理语音识别系统的原理框图2. 语音识别的应用与其他生物识别技术相比较,声音具有不会遗忘或遗忘、不需记忆、使用便利等优点,因此在爱护人们的财产,防

7、止盗窃或者其他经济犯罪方面会有更大的用途；利用声音进行身份识别可能是最自然和最经济的方法之一,三、课堂总结：更适用于电话银行、 电话炒股、电子购物等领域；通过这节课你学到了什么？同学回答或与同学们进行沟通,老师恰当总结；教学反思略声现象在科技中的应用同步练习挑选题 B.蝙蝠探测飞行中的1.如下列图中利用了超声波的是（）A.小孩对着山壁喊话障碍C.工人用电钻钻墙 D.路旁安装隔音壁2.有两只昆虫先后飞过人的耳旁,飞行时,甲昆虫的翅膀每秒振动约 200 次,乙昆虫的翅膀每秒振动约100 次,就（）A. 只能听到甲昆虫发出的声音 B. 只能听到乙昆虫发出的声音C. 甲、乙两昆虫发出的声音都能听到 D

8、. 甲、乙两昆虫发出的声音都不能听到 3.超声波有着广泛的应用,但以下设备中,有一个不是利用超声波来工作的,它是（）A. 声控开关 B. “声纳 ” 测位仪 C. 人体结石 “碎石机 ”D. “ B超” 诊断仪 4.以下关于声音的说法中正确选项（）A. 甲图钢尺振动发声,该试验是探究“ 什么因素打算声音的响度” B. 乙图鼓面振动发声,小扣和重敲时发出的声音音调相同响度不同 C. 丙图工人戴耳罩是为了阻挡噪声的产生 D. 丁图洒水车工作时不停地播放音乐是利用声音传递能量 5.关于超声波和次声波,以下说法正确选项（）A. 超声波排出人体内的结石是在利用声波传递信息 B. 医院利用次声波检查胎儿在

9、母体内是否正常发育 C. 声呐是一种能定向发射和接收次声波的电子设备 D. 利用次声波可以监测火山喷发、海啸等自然灾难填空题6.在与海平面垂直的方向上,声呐向海底发射超声波,假如经 信号,就该处的海深4s 接收到来自大海底的回波为 _ 米（海水中声速是 1500m/s）；但是,超声波声呐却不能用于太空测距（比如地球与月球的距离） ,这是由于 _ ；7.医生借助超声波发生器粉碎人体内的结石,这是利用了声音具有_ 的特点；已知该超声波的频率为2.3 108Hz,发生器 1min 振动 _ 次；运算题8.如图小明同学面对悬崖大叫一声,经过 2.4s 听到回声,小明与悬崖间的距离大约是多少米？答案与解

10、析挑选题1. 解： A、小孩在山谷里对着山壁喊话时,会有回声现象,不是超声波,不符合题意；B、蝙蝠发出的声音频率范畴是10000120220H z,此范畴是大多数是超声波,由于声波可以传递信息,所以可以判定障碍物的距离,符合题意；C、电钻钻墙壁发出的声音能够听到,会产生难听的噪声,不是超声波,不符合题意；D、路两旁安装隔音壁是为了在噪声的传播过程中减弱噪声,不符合题意；应选 B；解决此题要知道人能听到的声音频率范畴是 20Hz20220H z,而超声波的频率高于 20220Hz,人类听不到超声波的频率声音,结合题意看人耳能否听到声音,凡是能够听到的都不是超声波的声音频率范畴；此题从应用方面考查

11、对超声波概念的懂得情形,知道超声波是人类听不到的；属于基础学问；2. 解：甲昆虫翅膀每秒振动约 200 次,就甲昆虫发出声音的频率是 200Hz；乙昆虫翅膀每秒振动约 100 次,就乙昆虫发出声音的频率是 100Hz；由于人耳听觉频率范畴是 20H z20220Hz,所以甲、乙两昆虫发出声音的频率都在人耳听觉范畴之内,都可以听到；应选 C；每秒钟振动的次数叫频率,人耳听觉频率范畴是 20Hz20220Hz；该题考查的学问点是人耳听觉的频率范畴,需要依据题中供应的数据求出各自的振动频率,通过对比,就可以得出正确答案；3. 解： A、声控开关是利用声音能传递信息,要求能对常规的声音作出反应,故 A

12、 符合题意；B、声呐利用超声波进行工作,这样可以传播相当远的距离,为我们传递信息,故 B 不符合题意；C、人体结石 “碎石机 ”是利用声音传递能量；超声波在传播时,方向性强,能量更集中；故C 不符合题意；D、“ B超”是利用超声波工作的,故 D 不符合题意；应选 A 解决此题要知道超声波的特点是：超声波在传播时,方向性强,能量易于集中,所以超声波能在各种不同媒质中传播,且可传播足够远的距离；此题结合生活中的实例分析它们的应用原理,会利用所学学问进行分析解决问题；4. 解：A、转变钢尺伸出桌边的长度用相同的力拨动,是为了探究声音的音调与频率的关系,故 A错误；B、鼓面振动发声时,小扣和重敲时,鼓

13、的振幅不同,发出的声音音调相同响度不同,故 B正确；C、工人戴耳罩是在人耳处减弱噪声,故 C 错误；D、洒水车工作时不停地播放音乐是利用声音传递信息,故 D 错误；应选 B；（1）音调指声音的高低,与物体振动的频率有关；（2）响度反映的是声音的大小,它跟发声体的振幅有关,振动幅度越大,响度越大；（3）防治噪声的途径：在声源处减弱,在传播过程中减弱,在人耳处减弱；（4）声音既能传递信息,又能传递能量；此题结合图象考查声音的相关学问,图文并茂, 与同学生活联系亲密,注意了应用才能的考查；5. 解： A、医生利用超声波给病人治疗体内结石,说明声可以传递能量,故 A 错误；B、检查胎儿在母体内的发育情

14、形用到的是“ B超” ,是超声波传递信息的重要应用,故 B 错误；C、声呐能发出超声波探测鱼群的位置和海洋的深度,是声音传递信息的利用,故 C 错误；D、利用次声波可以监测火山喷发、海啸等是利用声音传递信息,故 D 正确；应选： D；声音可以传递信息,也可以传递能量,依据声音的特点,对各个例子分别进行分析；声音能传递信息和能量广泛应用于科技领域和日常生活中；6. 解：（1）超声波从海面传到海底的时间为 t= 4s=2s,由 v= 得海水的深度 s=vt=2s1500m/s=3000m,（2）超声波声呐却不能用于太空测距（比如地球与月球的距离）,这是由于超声波需要在介 质中传播,真空中没有介质不能传声,因此不能用超声波声呐测太空的距离；故答案为： 3000；超声波需要在介质中传播,声呐测太空的距离；真空中没有介质不能传声,因此不能用超声波（1）先算出声呐超声波从海面传到海底的时间,再依据速度公式v= 就可求出海水的深度；（2）真空不能传声,依据声音传播的条件就可解答此题；此题考查了速度公式的应用及声音的传播条件,弄清超声波需要在介质中传播是解题的关键；7. 解：医生用超声波粉碎人体内的结石,这利用了声音具有能量的特点；已知超声波的频率为 2.3 108Hz,即该发生器每秒振动 2.3 10 8 次,所以,该发生器