2.3次声与超声（教学设计）（原卷版）

2.3次声与超声（教学设计）【学业要求】1.物理观念：（1）了解超声波和次声波。（2）知道超声波和次声波在生活中的应用。2.科学思维：通过超声波和次声波在生活中的应用来激发学生们的科学思维。3.科学探究：（1）通过观察有关的文字、图片、音像资料，获得社会生活中的声的利用方面的知识。（2）通过实验探究培养学生实事求是的科学态度和团队合作精神。4.科学态度与责任：了解声在现代技术中的应用，进一步增加对科学的热爱。【重点难点】学习重点：超声波和次声波的特点及应用。学习难点：声波在现代技术中的应用。【器材准备】和《超声波与次声波》相关的视频、挂图、课件等。【课时安排】1课时（45分钟）【教学过程】一、新课引入：想一想万籁俱寂的草原上，一群大象正在慢慢向前走。忽然，它们停住了，然后很快改变了方向继续前进（图231）。大象的交流是在“无声无息”中进行的，你知道其中的奥秘吗？下面我们将学习相关内容。二、自主学习：观察与实验声波传递能量将点燃的蜡烛放在扬声器的前方，让扬声器播放音乐，观察烛焰的变化情況（图232）。扬声器发出的声音引起周围空气振动使烛焰晃动，这表明声波能传递能量。助学释疑一次声1.发声频率和听觉频率：生命体间的交流大多是通过声进行的。人发出声音的频率有限，能感受到的声音频率也有一定的范围，大多数人能够听到的声音频率范围力20~20000Hz。动物发出和感受声的频率范围与人不同，有些动物对低频声波有很好的反应，有些动物对高频声波反应灵敏。2.人与一些动物发声和听觉的频率范围：3.次声波：（1）定义：人们把频率低于20Hz的声波称为次声波。（2）次声波的特点：①传播距离远。②容易绕过障碍物。③无孔不入。（3）来源：①自然界：海上风暴、火山爆发、陨石落地、海啸、电闪雷鸣、水中漩涡、空中湍流、龙卷风、磁暴、极光、地震等；②人类活动：核爆炸、导弹飞行、火炮发射、轮船航行、汽车争驰、高楼和大桥摇晃，甚至像鼓风机、搅拌机、扩音喇叭等在发声的同时也都能产生次声波。（4）危害：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、船在运行时伴生的次声波引起的。住在十几层高的楼房里的人，遇到大风天气，往往感到头晕、恶心，这也是因为大风使高楼摇晃产生次声波的缘故。更强的次声波还能使人耳聋、昏迷、精神失常甚至死亡。①1948年初，一艘荷兰货船在通过马六甲海峡时，一场风暴过后，全船海员莫明其妙地死光；②1890年，一艘名叫“马尔波罗号”帆船在从新西兰驶往英国的途中，突然神秘地失踪了。20年后，人们在火地岛海岸边发现了它．奇怪的是：船上的开都原封未动．完好如初．船长航海日记的字迹仍然依稀可辨；就连那些死已多年的船员，也都“各在其位”，保持着当年在岗时的“姿势”。（5）应用：预测台风、地震、海啸等自然灾害。助学释疑二超声1.思考与讨论：蝙蝠能在夜里飞行，还能捕捉飞蛾和蚊子，而且无论怎么飞，从来没见过它跟什么东西相撞，即使一根极细的电线，它也能灵巧地避开。蝙蝠的这些“绝技”靠的是什么？2.超声波：（1）定义：人们把频率高于20000Hz的声波称为超声波。（2）人耳的听觉频率范围：2020000Hz。小测试：你能听到多少赫兹的声音？（3）声呐（超声波导航）：①自然界中许多动物不仅能发出超声波，还能感受到超声波。例如，通常夜间活动的蝙蝠不会撞到障碍物，这是因为它们可利用超声波进行导航。蝙蝠发出的超声波碰到墙壁等障碍物会返回，由此，它便能判断障碍物的位置并及时避开。人们据此现象，制成了声呐。②声呐的作用：用声呐可探测海底深度、海中暗礁，还可探测鱼群、潜艇的位置等。现在，有些倒车雷达、盲杖等都利用了声呐。（4）超声波的特点：①方向性好。②穿透能力强。③易于获得较集中的声能。（5）超声波的应用：①方向性好声呐。②穿透能力强超声波诊断仪（B超）、金属探测仪。③易于获得较集中的声能对医疗器械和食物等进行杀菌消毒、超声波清洗器、超声波碎石器等。声呐倒车雷达超声波加湿器三、自主测评：要求：合上课本，像考试一样独立完成。（时间：3分钟；分值：100分）1.（16分）地震观测站是利用______（选填“超声波”或“次声波”）接收器来测定何时何地发生了几级地震的。如图所示的是声波生命探测仪，依靠声波振动来识别被困者发出的声音的位置，从而帮助实施救援。声波生命探测仪利用了声音能够传递______（选填“信息”或“能量”）。2.（24分）生活在海边的渔民经常会看到这样的情景：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，风暴便来临了.就画线部分，下列解释合理的是()A.水母接收到了次声波 B.水母接收到了大海的召唤C.水母感受到了温度的突然变化 D.水母感受到了空气的流动加快3.（20分）下列关于超声波的说法正确的是()A.超声波缺乏方向性，且不稳定B.超声波的穿透能力比较差，没有什么用处C.超声波能获得较集中的能量，可以粉碎结石D.超声波不是由物体振动产生的4.（20分）如图所示，在蜿蜒的铁路线上，“铁轨医生”用探伤仪给铁轨做“B超”，这是利用声可以传递________，探伤仪发出的超声波不能被人耳听见，原因是超声波的________太高．5.（20分）下列事例是利用声传递能量的是()