2024人教版八年级物理上册 第二章 声现象 第3节 声的利用 教案

人教版（2024）八年级上册物理第二章声现象第3节声的

利用教案

《第3节声的利用》教案

年级八年级

学科初中物理共1课时

册别上册

人教版八年级物理授课

教材新授课第1课时

上册类型

教材分析

教材分析

本节内容是八年级上册第三章《声现象》中的第三节，属于“声的利用”这一核心

知识模块。教材通过生活实例引入声音在现代科技与日常生活中广泛应用的现象，

如超声波清洗、B超检查、声呐探测等，引导学生理解声音不仅传递信息、，还能传

递能量，并能用于解决实际问题。该部分内容承前启后，既是对前两节“声音的产

生与传播”“声音的特性”的深化拓展，也为后续学习“光的利用”“电磁波的应

用”奠定基础，体现了物理知识与社会生活的紧密联系。

学情分析

八年级学生已具备基本的声学知识，如声音由振动产生、声音传播需要介质、音调

响度音色的区别等。他们对声音有直观的生活体验，但对“声的利用”缺乏系统认

知，常误认为声音仅用于听觉交流。部分学生思维活跃，乐于探究，但抽象思维能

力仍较弱，难以将声波的物理特性与实际应用建立联系。教学中需借助多媒体情

境、实验演示和真实案例，激发兴趣，降低认知门槛，帮助学生从感性经验走向理

性分析，突破“声能做功”“声波如何识别目标”等难点。

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课时教学目标

物理观念

1.能说出声音可以传递信息和能量，列举生活中常见的声的利用实例。

2.能结合超声波、次声波的特点，说明其在医疗、军事、环保等领域的作用。

科学思维

1.能通过对比分析不同声波的应用场景，归纳出声波利用的基本原理。

2.能从现象出发提出合理假设，设计简单验证方案，发展初步的推理能力。

科学探究

1.能在教师引导下，观察声波应用实验，记录现象并进行初步解释。

2.能参与小组讨论，围绕“声波能否传递能量”展开合作探究，提升团队协作意

识。

科学态度与责任

1.能关注声波技术带来的社会价值，增强科技报国的责任感。

2.能意识到过度使用声波设备可能造成噪音污染，树立绿色科技理念。

教学重点、难点

重点

1.声音能够传递信息和能量，理解其在现实生活中的具体应用。

2.超声波在医学诊断（B超）、工业检测中的典型应用原理。

难点

1.理解超声波为何能穿透人体组织并形成图像，涉及声波反射与回波处理机制。

2.区分超声波与次声波在不同应用场景中的差异及其背后的物理依据。

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教学方法与准备

教学方法

情境探究法、合作探究法、讲授法、议题式教学法

教具准备

多媒体课件、超声波清洗机模型、R超模拟动画、声呐探测视频、实验用玻璃杯与

水、音叉

教学环节教师活动学生活动

一、创设情境，引出课题

（一）、播放一段神秘的“声之谜语”

音频片段

1.听音频，说出听

1.教师播放一段混合了心跳声、海浪

到的声音类型。

声、机械运转声与鸟鸣声的混音音频，

2.分享联想场景，

持续约30秒，背景为深蓝色星空画

如医院、海洋、工

面，营造神秘氛围。

厂。

情境导入：声之2.提问引导:“同学们，你们听到了

3.听到B超心跳声

谜语，唤醒感知哪些声音？这些声音让你联想到什么场

时，发出惊叹，产生

景？”

【5分钟】

探究欲望。

3.引导学生描述听到的声音特征：如

明确任务目标，

心跳声节奏规律、海浪声持续起伏、机4.

器轰鸣声低沉有力、鸟叫声清脆短促。进入“声探小侦探”

角色，准备迎接挑

4.进一步追问：“如果告诉你，这些

战。

声音不是自然产生的，而是人类利用

'声’来完成某项任务的结果，你信

吗？”

5.播放第二段音频一一医院B超检查

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洁”坚硬物体的？

声音识别：☆☆☆

评价任务任务理解：☆☆☆

参与热情：☆☆☆

通过多感官融合的音频情境，激活学生已有经验，引发认知冲

突，激发求知欲。以“声探小侦探”为主线贯穿全课，赋予学

设计意图

习任务趣味性与挑战性，让学生在角色扮演中主动建构知识，

实现从“被动接受”到“主动探究”的转变。

一、探究声音传递信息的实例

（一）、展示生活场景图组，引导分类

1.教师投影四张图片：①医生用听诊

1.观察图片，讨论

器听病人肺部；②交通信号灯旁的语音声音的作用类型。

提示；③地震预警系统广播；④盲人用

2.识别每种情况中

手杖敲击地面感知障碍物。传递的信息内容。

2.提问：“这些场景中，声音分别起

3.观看动画，理解

探究一：声传信

到了什么作用？它们是在传递什么？”

B超成像的基本流

息，破译“语言

引导学生观察细节：听诊器放大呼

3.程。

密码”【分

10吸声，说明声音携带健康信息；语音提

4.小组讨论：超声

钟】

示明确方向，传递指令信息；地震预警

波为何适合医学成

提前告知危险，体现信息预警功能；手像？

杖敲击声回传判断距离，属于声波反馈

5.提出疑问：回波

信息。

怎么变成图像？是否

4.小结：声音能传递信息，且信息形需要复杂计算？

式多样一一有文字、有图形、有警报、

有位置数据。

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二、深入剖析B超成像原理

（一）、播放B超工作原理动画（3分

钟）

1.教师播放一段30秒的动态演示动

®：超声波探头接触皮肤.发射高频声

波，声波进入体内遇到器官界面发生反

射，反射波被探头接收，计算机根据回

波时间差生成二维图像。

2.重点标注关键过程：

-发射端：超声波频率＞20000Hz,人

耳听不见；

-传播路径：垂直入射，遇到不同密度

组织（如肌肉、脂肪;骨骼）产生反

射；

-接收端：传感器捕捉回波强度与时

间；

-处理系统：通过算法将回波转化为亮

度不同的点，组成图像。

3.提问：“为什么用超声波而不是普

通声波？为什么能‘看到'内部结

构？”

4.引导学生回答：普通声波穿透力

弱，易衰减；超声波频率高，方向性

强，穿透深，旦不会损伤组织C

5.补充资料：B超被称为“无创透视

镜”，广泛应用于产检、心脏检查、肿

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瘤筛查。

6.拓展延伸：介绍“多普勒效应”在

血流检测中的应用，如测量血液浒i动速

度。

信息识别：☆☆☆

评价任务原理理解：☆☆☆

小组讨论：☆☆☆

通过真实生活情境与动画可视化手段，将抽象的“声波成像”

过程具象化。设置层层递进的问题链，引导学生从现象观察走

设计意图

向本质思考，培养科学思维能力。小组合作促进观点碰撞，提

升表达与倾听能力，为下一环节“声能做功”埋下伏笔。

一、实验演示：声波也能“搬东西”

1.观察实验现象，

（一）、演示“声波震碎玻璃杯”实验

记录声音频率变化与

1.教师取出一只透明玻璃杯，杯内装玻璃杯破裂的关系。

少量清水，放置于讲台中央。

2.分析共振原理，

.使用音叉轻轻敲击，使其发声，靠

2理解能量积累过程。

近玻璃杯，观察水面波动。

探究二：声传能3.观察清洗过程，

.慢慢提高音叉频率，同时逐渐增加

量，揭秘“无形3注意气泡生成与爆破

振幅，直至达到某一特定频率时，突然

之力”[10分现象。

听到“啪”的一声，玻璃杯破裂，水花

钟】4.小组讨论：超声

四溅。波清洗为何能深入缝

4.提问：“是什么导致玻璃杯破碎？隙？

声音真的有力量吗？”

5.举例说明生活中

5.引导学生思考：声音是机械波，具可能应用此技术的场

有能量；当声波频率与玻璃杯固有频率

景。

一致时，发生共振，能量集中释放，造

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成破坏。

6.播放一段真实实验视频：实验室中

用超声波发生器使金属片剧烈振动，最

终断裂。

7.小结：声音不仅传递信息，还能传

递能量，且在特定条件下可产生巨大作

用。

二、探究超声波清洗原理

（一）、展示超声波清洗机实物模型

1.教师展示一个小型超声波清洗机模

型，内部有换能器与清洗槽。

2.向槽中加入清水与一枚沾满油污的

硬币，开启电源，观察现象：水面出现

大量微小气泡，迅速膨胀破裂，硬币表

面污渍被剥离。

3.详细讲解原理：

-超声波在液体中传播，形成疏密相间

的区域；

-在低压区，液体内部形成微小气泡

（空化泡）；

-气泡瞬间压缩至极小，然后猛烈爆

破，产生局部高温高压，冲击力可达数

万个大气压；

-这种冲击力能有效清除附着在物体表

面的灰尘、油脂、锈迹。

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4.提问：“为什么普通水洗不能清除

这些污渍？超声波清洗为何更高效？”

5.引导学生对比：普通水流冲击力有

限，无法进入微小缝隙；而超声波产生

的空化效应能在微观尺度发挥作用。

实验观察：☆☆☆

评价任务原理分析：☆☆☆

应用联想：☆☆☆

通过震撼的实验演示打破“声音无害”的惯性认知，强化“声

能做功”的物理观念。利用模型与动画还原微观过程，化解

设计意图“空化效应”这一抽象概念的理解障碍。鼓励学生联系生活，

从“看得见的破坏”转向“看不见的清洁”，拓宽对声能应用

的认知边界。

一、案例研讨：声波的"好〃与"坏〃

（一）、呈现正反案例对比表

1.教师投影一张表格，列出两类应

1.分析案例，判断

用：声波的利弊。

面应用|负面影响|

探究三：声的双1E2.小组讨论，聚焦

面性，守护“宁111本地常见噪音源。

1B超助产检|长期暴露于高强度噪声

静家园”[8分3.设计具体可行的

中致听力损伤

钟】1降噪方案。

1声呐探测潜艇1工业噪音干扰野生

4.展示成果，回应

动物迁徙

1质疑，完善建议。

1超声波清洗眼镜1城市建筑工地夜

间施工扰民I

2.提问：“同样是声波，为何有时是

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天使，有时是恶魔？”

3.引导学生从频率、强度、持续时

间、环境背景等方面分析：

-高频超声波对人体无害，但高强度次

声波可引起头晕、恶心；

-低频声波传播远，易造成跨区域干

扰；

-人为制造的非必要声源才是污染源。

4.播放一段城市噪音调查纪录片片

段：市民抱怨地铁噪声、装修噪音，孩

子难以集中注意力。

5.小结：声的利用需遵循科学原则，

避免滥用。

二、任务挑战：设计“防噪城市〃提案

（一）、分组合作，制定解决方案

1.将全班分为四个小组，每组领取一

份“城市噪音地图”任务卡，包含住宅

区、学校、医院、商业街四个区域。

2.要求每组选择一个区域，提出三项

可行的降噪措施：

-如：在住宅区安装隔音窗；在学校周

边设立“静音走廊”；医院采用低音警

示灯替代广播；商业街推广电动车辆减

少发动机噪音。

3.教师巡视指导，提醒考虑成本、可

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行性、公众接受度。

4.每组派代表上台展示方案，其他组

可提问或补充。

问题识别：☆☆☆

评价任务方案创新：☆☆☆

表达清晰：☆☆☆

引导学生辩证看待科学技术的应用价值，培养社会责任感，通

过真实社会问题驱动，促使学生将所学知识迁移至现实场景，

设计意图

提升综合实践能力。小组合作与展小环节强化沟通表达，落实

“科学态度与责任”目标。

一、回顾旅程，提炼核心

（一）、引导学生梳理知识脉络

1.教师提问：“今天我们完成了哪几

项挑战？你掌握了哪些关于'声的利

用’的知识？”

2.学生回答后，教师用板书关键词串1.回顾三关挑战，

复述核心知识点。

总结升华：声探联：

-声能传信息一超、声呐、预警系2.模拟接受勋章，

大师，荣耀加冕B

统感受成就感。

【2分钟】

-声能传能量一共振碎杯、超声波清3.记录课后任务，

洗准备拍摄素材。

-声有双面性f科学使用，守护安宁

3.强调：声音不仅是听觉工具，更是

现代科技的重耍载体。

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二、颁发“声探大师〃勋章

（一）、虚拟勋章授予仪式

1.教师宣布：“恭喜全体’声探小侦

探'圆满完成三关挑战！”

2.展示电子勋章图案，配以音乐特

效，全班鼓掌。

3.布置课后任务：拍摄一段“我家的

声利用”短视频，下节课分享°

知识整合：☆☆☆

评价任务情感认同：☆☆☆

任务完成：☆☆☆

通过结构化总结构建知识框架，帮助学生形成系统认知。仪式

设计意图化收尾增强学习仪式感，激发持续学习动力。课后任务延续课

堂探究，实现“从课堂到生活”的无缝衔接。

作业设计

一、基础巩固题

1.下列现象中，属于利用声音传递信息的是（）

A.用超声波清洗眼镜

B.医生用听诊器听诊

C.用声呐探测海底深度

D.用超声波击碎肾结石

2.关于超声波的说法，正确的是（）

A.超声波在空气中传播速度比次声波快

B.超声波频率高于20000Hz,人耳听不见

C.超声波只能在固体中传播

D.超声波不能传递能量

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3.B超检查时，医生利用超声波在人体内的来获取图像信息。

4.请简述“空化效应”在超声波清洗中的作用机制。

二、拓展应用题

5.某小区附近有一家工厂，夜间常传出刺耳的机器轰鸣声，严重影响居民休息。

请你运用本节课所学知设，设计一份“社区降噪建议书”，包括：问题描述、原因

分析、三项具体解决方案，并说明每项方案的科学依据。

6.请你查阅资料，了