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第三章
声
3.4
声与现代科技
导学目标：
（1）知道声的反射、共鸣现象。
（2）了解超声及次声在现代技术中的应用，知道声的识别技术。
重点：超声的应用是本节重点。
难点：共鸣是本节重点。
导学方法：实验探究法、讨论法
课
时：1课时
导学过程
课前导学
1.当声音在
中遇到障碍物时，将被
回来。
回来的声音再次被我们听见就形成回声。
2.
是个多面手。在
中，超声波可以传播得很远。根据这个特点，人们利用超声波的
制成声呐，可用来确定潜艇、鱼群的位置和海水
。
3.
本领大。次声波在传播过程中
损失小，能传播得很
。
课堂导学
一、奇异的声现象
1.当声音在
中遇到障碍物时，将被
回来。
回来的声音再次被我们听见就形成回声。
2.将两个
相同的音叉靠近放在桌上，用橡皮槌敲击一个，使其发声。然后再把橡皮槌压在此音叉上，使其停止振动。我们会听到另一个未被敲击的音叉也发出了
。这种现象叫做共鸣。
二、超声是个多面手
3.
是个多面手。在
中，超声波可以传播得很远。根据这个特点，人们利用超声波的
制成声呐，可用来确定潜艇、鱼群的位置和海水
。
4.利用超声波的
与
特性制成的超声探测仪、医院的超声检查、汽车上的等等。
5.声的传播携带
，超声波还可以粉碎
，去除齿垢和牙结石等。
三、次声本领大
6.
本领大。次声波在传播过程中
损失小，能传播得很
。
7.利用次声波可以在
中传播远及声速随温度变化十分
的特点，建立海域
网，可计算大范围海洋的平均
。
教师引导、学生归纳小结
课堂练习
1.
下列是利用声传播能量的是
(
)
A.远处隆隆雷声预示着可能有一场大雨
B.医生利用B超观察人的身体状态
C.外科医生利用超声波除去人体内结石
D.有经验的人选瓷碗总是敲一敲分辨音质
2.
关于声音，下列说法中正确的是（
）
A.“倒车雷达”是次声波的应用实例
B.
超声波的频率很低
C.
街头安装的噪声监测仪可以减弱噪声
D.
超声波、次声波是人耳听不到的声
3.
下列说法正确的是
(
)
A．空气加湿器是次声波的应用
B．利用次声波的穿透力和反射特性制成探伤仪
C．倒车雷达利用超声波传递信息
D．地震产生的超声波
4.
下列说法错误的是
(
)
A．在教室内听老师讲话比室外洪亮
B．两个频率相同的音叉会产生共鸣
C．声呐利用次声波传递信息
D．利用次声波传播远和声速随温度变化灵敏的特性建立海域监测网可计算海域平均温度
5.
在亚丁湾海域，我国海军使用“金嗓子”震慑海盗。它能发出145dB以上的高频声波。说法错误的是（
）
A．声波具有能量
B．声波定向发射器喇叭状外观可以减少声音的分散，从而增大响度
C．使用“金嗓子”时，护航官兵佩戴耳罩是在人耳处减弱噪声
D．“金嗓子”发出的声波是次声波
课后反思
参考答案：
课前导学
1.传播过程、反射、反射。2.超声波、水、反射、深度。3.次声、能量、远。太阳能。
课堂导学
1.传播过程、反射、反射。2.频率、声音。3.超声波、水、反射、深度。4穿透、反射。5.能量、结石。6.次声、能量、远。7.海水、灵敏、监测、温度。
课堂练习
1.C；2.D；3.C；4.C；5.D。
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精品试卷·第
2
页
（共
2
页）
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3.4
声与现代科技
教科版
八年级上册
制作
高文超
教学目标
1.知识与技能
（1）知道声的反射、共鸣现象。
（2）了解超声及次声在现代技术中的应用，知道声的识别技术。
2．过程与方法
（1）经厉观察声的反射和共鸣实验过程。
（2）通过阅读文字、观看图片和录像资料,了解超声和次声的应用。
教学目标
3.情感、态度与价值观
通过有趣的声现象使学生领悟到物理就在我们身边，培养学生物理兴趣。同时让学生了解声在现代技术中的应用，拓宽学生的视野，激发学生对科学技术的向往。
教学重点：超声的应用。
教学难点：共鸣现象
新知导入
天坛回音壁，声学的奇迹
新知导入
地球表面有空气、水、岩石等不同介质，介质各种形状，声波在其中传播，会产生许多有趣的声现象。不少现代声学技术，利用的就是不同频率声波的特征以及这些声现象。
新知导入
地球表面有空气、水、岩石等不同介质，介质各种形状，声波在其中传播，会产生许多有趣的声现象。不少现代声学技术，利用的就是不同频率声波的特征以及这些声现象。
新知导入
地球表面有空气、水、岩石等不同介质，介质各种形状，声波在其中传播，会产生许多有趣的声现象。不少现代声学技术，利用的就是不同频率声波的特征以及这些声现象。
新知讲解
江西省弋阳的圭峰，风景优美。那里有一个山谷，名为“回声谷”。游客高喊一声后，可相继听到四次声音。这是怎么回事呢？。
弋阳圭峰
新知讲解
江西省弋阳的圭峰，风景优美。那里有一个山谷，名为“回声谷”。游客高喊一声后，可相继听到四次声音。这是怎么回事呢？。
弋阳圭峰“四声谷”
新知讲解
实验和经验告诉我们，当声音遇到障碍物时，将被反射回来。反射回来的声音再次被我们听见就形成了回声（echo）。回声谷的现象就是由于人们听到周围远近不等的山体反射回来的声音的缘故。
弋阳圭峰“四声谷”
新知讲解
回声：当声音在传播的过程中遇到障碍物时，被反射回来，反射回来的声音再次被我们听见形成回声。
当回声与原声在传播的过程中的时间间隔小于0.1秒时，人不能区分。所以，同样响度的声音在教室听起来洪亮。
新知讲解
如图所示，将两个频率相同的音叉靠近放在桌上，用橡皮槌敲击其中一个，使其发声然后再把橡皮槌压在音叉上，使它停止振动。这时，会发生什么现象？
音叉共鸣
新知讲解
音叉共鸣
未被敲击的音叉也发出了声音。这类现象称为共鸣（resonance）。
新知讲解
声反射的快慢、强弱，与声传播中遇到的障碍物的形状、材质、位置等因素有关。据此，人们利用声的反射探测、检查物体，获得信息。声音的共鸣中，与声源发声共鸣的物体吸收了随声波传来的能量。这是通过声传递、接收能量的一种方式。
声可传播信息和能量。
新知讲解
在各种声技术中，反射、共鸣大显身手。
据记载，唐代在洛阳有一和尚，喜得一磬。不料那磬常常无故自鸣，和尚疑神疑鬼，吓得生起病来。后来经人指点，才知此磬与前殿的钟频率相同，击彼应此，故钟鸣磬响
新知讲解
在各种声技术中，反射、共鸣大显身手。
音乐厅设计要符合声学规律。
新知讲解
超声是个多面手，它虽然不能为人耳所听到，但在许多领域得到了应用。
新知讲解
声呐发出的超声波遇到障碍物反射
在水中，超声波可以传播得很远。根据这个特点，人们利用超声波的反射制成声呐，可确定潜艇、鱼群的位置和海水深度。
超声是个多面手，它虽然不能为人耳所听到，但在许多领域得到了应用。
新知讲解
超声是个多面手，它虽然不能为人耳所听到，但在许多领域得到了应用。
声呐发出的超声波遇到障碍物反射
新知讲解
超声是个多面手，它虽然不能为人耳所听到，但在许多领域得到了应用。
超声波检查
超声波能透过几米厚的金属。利用超声波的穿透和反射特性制成的超声波探伤仪，可以探查金属内部的裂纹、气泡等缺陷。
新知讲解
超声是个多面手，它虽然不能为人耳所听到，但在许多领域得到了应用。
医院的超声检查，是让一束超声波射入人体，超声波在体内不均匀部位和脏器的分界面上反射回来，仪器接收反射回来的超声波形成“像”，这个像就是内脏的“声”像。医生可根据图像看出肝脏是否肿大，胆囊、腹内胎儿是否正常。
正在做超声波检查
新知讲解
超声是个多面手，它虽然不能为人耳所听到，但在许多领域得到了应用。
正在做超声波检查
医院的超声检查，是让一束超声波射入人体，超声波在体内不均匀部位和脏器的分界面上反射回来，仪器接收反射回来的超声波形成“像”，这个像就是内脏的“声”像。医生可根据图像看出肝脏是否肿大，胆囊、腹内胎儿是否正常。
新知讲解
超声是个多面手，它虽然不能为人耳所听到，但在许多领域得到了应用。
“到车雷达”显示，车尾与管道之间的距离是0.62m
驾驶员在车内，很准确判断车身与周围物体的距离。在车尾或车头安装几个超声波发射与接收装置，发射超声，并接收被物体反射回来的超声，根据二者的时间差，就可以计算出车体与物体间的距离。这就是“倒车雷达”的工作原理。
新知讲解
声的传播携带能量。
超声加湿器
声的传播携带能量。可以利用超声把普通的水“打碎”成直径仅为几微米的小水珠，变成雾扩散到空中，增大空气的湿度，这就是超声加湿器的基本原理。超声波还可以粉碎结石、去除齿垢和牙结石等。
新知讲解
声的传播携带能量。
利用超声把普通的水“打碎”成直径仅为几微米的小水珠，变成雾扩散到空中，增大空气的湿度，这就是超声加湿器的基本原理。超声波还可以粉碎结石、去除齿垢和牙结石等。
超声加湿器
新知讲解
超声频率很高，携带能量，穿透能力强。
（1）超声波声呐——测定海底深度
（2）超声探测仪——探测金属裂纹
（3）B超——检测人体
（4）倒车雷达——超声发射与接收
（5）超声波粉碎结实、超声加湿器
新知讲解
次声波传播时能量损失小，能传播很远。对各种次声波进行监测，就可以得到许多信息。
在大气层内进行核爆炸会产生巨大的次声波，用一种高灵敏度的监测装置（又叫“大耳朵”）就可以探测到核爆炸的强度和位置。目前已建成的全球性核试验监测网。地球上任何一个角落进行的核试验都不可能逃过“大耳朵”的“监听”。
新知讲解
海洋面积占地球表面积约71%，对地球环境起着重要的调节作用。
海洋“微微发烧”，全球就会“重感冒”。所以监测海洋温度的变化十分重要。然而要测量整个海洋的“体温”十分困难。科学家根据次声波可以在海水中远传播和声速随温度的变化十分灵敏的特点。建立海域监测网，可以计算出大范围内海洋的平均温度。
海域次声监测网
新知讲解
有些自然灾害，如火山喷发、龙卷风、雷暴、泥石流，在发生前会先发出次声。利用次声监测仪进行监测，就可以预报灾害，从而减小损失。
泥石流发生前，会产生次声
新知讲解
地震、火山喷发、龙卷风、雷暴、泥石流，在发生前会先发出次声。
地震、火山喷发生前，会产生次声
新知讲解
地震、火山喷发、龙卷风、雷暴、泥石流，在发生前会先发出次声。
泥石流
、龙卷风发生前，会产生次声
新知讲解
地震、火山喷发、龙卷风、雷暴、泥石流，在发生前会先发出次声。
雷暴
、龙卷风发生前，会产生次声
新知讲解
声技术与计算机技术相结合，正广泛底应用于现代社会的各个方面，声识别技术就是其中之一。
每个人的声音各有特色。但不同的人说同一句话，我们总能听出来说的是哪几个字，这说明每个字的发音，都有它们各自的特征。计算机程序可以分析这些特征并储存起来。
声纹门锁
新知讲解
声技术与计算机技术相结合，正广泛底应用于现代社会的各个方面，声识别技术就是其中之一。
每个人的声音各有特色。但不同的人说同一句话，我们总能听出来说的是哪几个字，这说明每个字的发音，都有它们各自的特征。计算机程序可以分析这些特征并储存起来。
智能门锁
新知讲解
每个人的声音各有特色。当人说话时，计算机程序通过接入人的读音，分析它的主要特征，并与各个字标准读音特征进行比对，再联系上下文，就可以判断出人说的是哪一个字了。这就是声识别技术。目前这项技术已广泛应用于生活领域。
声控机器人
新知讲解
瞧，通过对手机说话，手机就可以对你的读音
进行分析、判断出你呼叫的是谁的名字，并自动拨号！
有语音拨号功能的手机
按下语音拨号功能键，对的手机说：王小明
手机根据声音在电话簿中找到相应的联系人
对“王小明”拨号
新知讲解
瞧，通过对手机说话，手机就可以对你的读音
进行分析、判断出你呼叫的是谁的名字，并自动拨号！
语音拨号
课堂练习
1.下列是利用声传播能量的是
(
)
A.远处隆隆雷声预示着可能有一场大雨
B.医生利用B超监测人的身体状态
C.外科医生利用超声波除去人体内结石
D.有经验的人选瓷碗总是敲一敲分辨音质
C
课堂练习
2.关于声音，下列说法中正确的是（
）
A.“倒车雷达”是次声波的应用实例
B.
超声波的频率很低
C.
街头安装的噪声监测仪可以减弱噪声
D.
超声波、次声波是人耳听不到的声
D
课堂练习
3.下列说法正确的是
(
)
A．空气加湿器是次声波的应用
B．利用次声波的穿透力和反射特性制成探伤仪
C．倒车雷达利用超声波传递信息
D．地震产生的超声波
C
课堂练习
4.下列说法错误的是
(
)
A．在教室内听老师讲话比室外洪亮
B．两个频率相同的音叉会产生共鸣
C．声呐利用次声波传递信息
D．利用次声波在海水中传播远及声速随温度变化灵敏的特点建立海域监测网，可计算海域平均温度
C
课堂练习
5.在亚丁湾海域，我国海军使用“金嗓子”震慑海盗。它能发出145dB以上的高频声波。说法错误的是（
）
A．声波具有能量
B．声波定向发射器喇叭状外观可以减少声音的分散，从而增大响度
C．使用“金嗓子”时，护航官兵佩戴耳罩是在人耳处减弱噪声
D．“金嗓子”发出的声波是次声波
D
课堂练习
4.
D
课堂总结
板书设计
作业布置
课外作业：测量自己鞋底的面积。
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第四节
声与现代科技
教学目标
1．知识与技能
（1）知道声的反射、共鸣现象。
（2）了解超声及次声在现代科技中的应用，知道声的识别技术。
2．过程与方法
（1）经历观察声的反射和共鸣实验的过程。
（2）通过阅读文字、观看图片和录像，了解超声及次声的应用。
3．情感态度与价值观
通过有趣的声现象使学生领悟到物理就在我们身边、培养学生的物理兴趣。同时让学生了解声在现代科技中的应用，拓宽学生的视野，激发学生对科学技术的向往。
教学重点：超声应用
教学难点：共鸣。
教学器材：音叉、共鸣箱。
教学过程
一、奇异的声现象
由美丽的的弋阳圭峰回声谷出现回声现象，引出回声概念。
1.回声：声波的反射在人耳引起的感觉。可向学生提出，为什么离障碍物较近时就感觉不到有回声呢？让学生知道回声和原声至少相差0.1秒以上才能感觉到回声。如果原声和回声间隔不到0.1秒，回声与原声混在一起，可加强原声。
0.1秒声音在空气中传播距离是多少？原声与障碍物的距离是多少？
同一个人在教室说话比空旷的广场觉得洪亮，这是为什么？
简介回音壁、三音石、莺莺塔等建筑中的声现象，可引起学生兴趣，激发学生的学习热情，培学生的民族自豪感。
2.声音的共鸣现象
从教科书图3-4-4的故事引入（如沙漠中鸣沙山），激发学生的好奇心。
演示两个相同的音叉共鸣实验：如教科书图3-4-3所示，敲响右边的音叉，左边的音叉也会发声，并把悬挂的泡沫塑料小球弹起。提出下列问题并组织让学生进行讨论：
（1）右边的音叉增大，通过什么传播给左边的音叉？
（2）如果在真空环境中，左边的音叉能振动吗？
（3）如果左边换个不同频率的音叉，还能发生此现象吗？
通过观察和讨论，使学生对声波的共鸣产生感性的认识。知道右边的音叉振动发出的声波，声波携带能量，当左边的音叉与右边的音叉频率相同时，获得能量最大，以至于振动，发出声音。共鸣特指声现象中的共振，它的严格定义不必让学生掌握，只知道这一现象在（固有）频率相同的两个可作为声源的物体之间即可，并注意到这一过程伴随能量传播与接收。
二、超声是个多面手
超声是个多面手
我们人类耳朵能听到声波频率为20Hz
-20000Hz
。
超声波与可听声有一样的传播速度,并遵循反射、折射和绕射等传播规律.但由于频率很高,因此又具有奇特的性质，例如在均匀的介质中定向直线传播；与一般声波相比，它的功率很大等等。利用超声波的这些特性，可以为人类服务。
让学生观察教材中图3-4-5声纳探测的示意图，提出一些问题：声纳能测距的原理是什么？利用声纳测量海底的深度,需要知道什么?需要测出什么?然后利用什么公式进行计算?
并引导学生通过思考复习有关声速的概念以及回声现象后，了解声纳测距、定位的原理。
教师还可介绍根据反射波的强弱可测出被测物的大小和形状.并由此进一步说明教材中图3-4-6的B超的基本原理。
图3-4-7“倒车雷达”、图3-4-8超声加湿器。
三、次声本领大
次声波的频率大至为0Hz-20Hz,由于次声的频率很低,因此显示出它种种的特性。次声波有两个重要特点。一个是它的频率低，波长很长，所以什么障碍也拦不住它，它总能绕过去；二是它在传播过程中，“体力”消耗得很少，所以它能传播的很远的距离。例如，一颗炸弹爆炸，爆炸声可以传出几千米；而次声波可以传出几十千米甚至几百千米远。
次声最显著的特性是传播的距离远,而且不易被吸收。
指导学生阅读教材,并对次声的应用进行归纳。向学生简单解释海洋中的次声以及自然灾害中产生的次声等等。根据教学资源提供的内容进行进一步的展开。
四、声识别技术
鼓励学生在课后对这一方面的资料进行查询与收集。教师也可以用多媒体软件做语音识别技术的简单演示。
教科书中第50-
52页的图可让学生自己阅读，其内容包含了声的多方面知识，如声音传递信息，声可在水中传播，超声、次声以及回声现象等。可提出问题帮助学生在图中获取信息。
四、板书设计
五、达标测试：
1.
下列是利用声传播能量的是
(
)
A.远处隆隆雷声预示着可能有一场大雨
B.医生利用B超监测人的身体状态
C.外科医生利用超声波除去人体内结石
D.有经验的人选瓷碗总是敲一敲分辨音质
2.
关于声音，下列说法中正确的是（
）
A.“倒车雷达”是次声波的应用实例
B.
超声波的频率很低
C.
街头安装的噪声监测仪可以减弱噪声
D.
超声波、次声波是人耳听不到的声
3.
下列说法正确的是
(
)
A．空气加湿器是次声波的应用
B．利用次声波的穿透力和反射特性制成探伤仪
C．倒车雷达利用超声波传递信息
D．地震产生的超声波
4.
下列说法错误的是
(
)
A．在教室内听老师讲话比室外洪亮
B．两个频率相同的音叉会产生共鸣
C．声呐利用次声波传递信息
D．利用次声波传播远和声速随温度变化灵敏的特性建立海域监测网可计算海域平均温度
5.
在亚丁湾海域，我国海军使用“金嗓子”震慑海盗。它能发出145dB以上的高频声波。说法错误的是（
）
A．声波具有能量
B．声波定向发射器喇叭状外观可以减少声音的分散，从而增大响度
C．使用“金嗓子”时，护航官兵佩戴耳罩是在人耳处减弱噪声
D．“金嗓子”发出的声波是次声波
参考答案：1.C；2.D；3.C；4.C；5.D。
教学参考
莺莺塔
山西永济县普救寺内有座高36m多，共有13层的塔。我国古代文学名著《西厢记》里生动描述的张生和崔莺莺冲破封建礼教的爱情故事就发生在这个寺庙里，所以，人们就把这座塔叫做莺莺塔。莺莺塔塔身是四方形的，全塔与塔檐都由青石砌成，各层塔檐成半穹窿形。奇怪的是如果在距塔10m处击石或拍掌，在30m以外就可以听到蛙鸣声；如在距塔15m左右处击石或拍掌，听到的蛙声似乎是从塔底发出。这个奇怪的现象在县志里都有记载，但始终未有解释。
经声学家对这座塔进行考察，发现这个蛙鸣声不过是塔檐的多次反射而成的。如图3-3-1分析，在地面敲击石块，声音先传到第一层塔檐，被塔檐反射回到收听点，接着声音传到第二层塔檐，声音又被第二层塔檐反射回来，传到收听点，但时间比第一层塔檐反射回来的声音要延后一些，第三层、第四层……塔檐的回声相应地延迟。这样有一定时间间隔的一连串的回声，听起来就像是蛙声了。
一、奇异的声现象
回声：声波的反射在人耳引起的感觉。区分回声和原声至少相差0.1秒。回声测距：
共鸣：由一个物体振动发出声音，引起与它振动频率相同的另一个物体的振动而发声的现象。
声与现代科技
二、超声是个多面手：超声波高于20000Hz，能量大、穿透力强。应用声呐、雷达、B超诊断、加湿器
三、次声本领大：次声低于20Hz，传播远，能量损失少。海洋次声监测网
地震、雷包、泥石流、龙卷风
声识别技术：声技术与计算机结合，应用广。指纹、声控技术。
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精品试卷·第
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