2.3声音的利用 人教版物理八年级上册教案（表格式）

声音的利用教案
课 题 声音的利用
教学过程
1、声音的三个特性指的是 、 、 。 ①音调，它是指声音的 ，它是由发声体振动的 决定的，频率越大，音调越高。 ②响度， 它是指声音的大小、强弱，它跟发声体振动的 有关，还跟距发声体的 有关，距发声体越近， 越大。 ③ ，它是指不同发声体声音特色，不同发声体在音调和响度相同的情况下， 是不同的。用 来判断不同物体发出的声音。 答案：响度，音调，音色；高低，频率；振幅，远近，响度；音色，音色，音色 2、每秒钟振动的次数叫 ，它的单位是 。 答案：频率，Hz 3、超声和次声：人能感受声音的频率有一定的范围，多数人能听到的频率范围大约从 HZ~ HZ。人们把高于 HZ的声叫做 波；把低于 HZ的声叫做 波，它们都统称为声，但人们都听不见。蝙蝠、海豚发出的声常为 声；地震、海啸、台风，还有大象发出的声是 声。动物的听觉范围比人的听觉范围 （广、窄）。 答案：20,20000,20000,超声，20，次声，，超声，次声，广 4、音乐委员起的音太高我唱不上去，指的是声音的 ，夜晚有一个人在操场上引吭高歌指的是声音的 ；我们能辨别是数学老师的声音还是语文老师的声音是用 辨别的。 答案：音调，响度，音色 精讲1 声音与信息 【故事导入】 1948年，一艘名为“乌兰格梅奇号”的荷兰货船，在通过马六甲海峡时，突然遇到海上风暴，当救助人员赶到时，船上所有人员都莫明其妙地死了。后经科学家们调查，才发现造成这场海难的罪魁是风暴与海面惊涛引起的次声波。 2006年4月28日，至少有400只海豚的尸体被海水冲到了坦桑尼亚东北部桑给巴尔岛北岸海滩边。专家们怀疑是美军潜艇发出的声呐导致了海豚的大面积死亡。 第一次世界大战时，德国潜水艇击沉了协约国大量战舰、船只，几乎中断了横跨大西洋的海上运输线。当时潜水艇潜在水下，看不见，摸不着，一时横行无敌。于是利用水声设备搜寻潜艇和水雷就成了关键。法国著名物理学家郎之万等人研究并造出了第一部主动式声呐，1918年在地中海首次接收到2～3 km以外的潜艇回波。这种声呐可以向水中发射各种形式的声信号，碰到需要定位的目标时产生反射回波，接收回来后进行信号分析、处理，除掉干扰，从而显示出目标所在的方位和距离。 学生思考问题：海上风暴引起的次声波为什么有那么大的危害？人类为什么不能事先预知并躲避灾难？声呐为什么会导致海豚的死亡？ 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…… 【思维风暴】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？ 【想一想】“B超” 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。 医生病人显示屏 【讨论与交流】超声波在生活中的其他应用 【小资料】蝙蝠回声定位 如“雷达飞兽”蝙蝠能在完全黑暗中，以极快的速度精确地飞翔，从不会同前方的物体相撞。如将它的耳蒙上，并把嘴堵上，则失去避免与物体相撞的本领。经高频脉冲检测装置测量后，证实蝙蝠在飞行时，喉内产生并能从通过口腔发出人耳听不到的超声波脉冲。 人类至多能听到频率为20千赫的声音，而有的蝙蝠能发出和听到100千赫的声音。当遇到食物或障碍物时，脉冲波会反射回来，蝙蝠用两耳接受物体的反射波，并据此确定该物体的位置，并可从两耳分别接受到回波间的差别，来辨别物体的远近、形状及性质；物体的大小则由回波中的波长区别出来。大部分蝙蝠能用舌头颤动发音，有些则发出尖的鸣叫声，还有一些能由鼻孔透出声音。它们都有助于蝙蝠确定回波的方向，来决定自己要前进，还是转弯。 蝙蝠在空中能利用超声波来“导航”，就能迅速准确捕捉飞虫。此外，某些海洋哺乳类能在水下发出频带很宽的声波，甚至高达30万赫。如齿鲸、海豚，能借助于附近陆地对声音的反射，用回声定位来测定方向，得知物体或海岸的位置。某些海豹、海狮也能发出水下超声波。 利用波在传播过程中有反射现象的原理探测物体方位和距离的方式叫“回声定位”。动物的“回声定位”是指动物通过发射声波，利用从物体反射回来的回波进行空间定向的方式，它有捕捉猎物和回避物体两种作用。 阅读上述短文并思考问题： 蝙蝠是怎么确认目标的？它采用的方法叫做什么？ (2)受蝙蝠的启发，科学家发明了什么？主要应用在什么方面？ 【例1】利用“B超”可以帮助医生确定病人体内脏器的情况，这是因为（　　） A．“B超”声波的频率很高 B．“B超”声波的能量很大 C．“B超”声波进入人体，可在脏器上发生反射，反射波带有信息 D．“B超”声波进入人体可穿透内部脏器治病 答案：C 【例2】如图所示为一种我国自主研发的超声导盲手杖．它可以发射超声波探测周围5米内障碍物的情况，并处理成语音信号及时播放出来，达到“以听代视”的效果．该手杖可帮助盲人辨别障碍物的方位、距离、大小甚至形状等信息．下列说法中正确的是（　　） A．超声波的频率低于20Hz B．超声波信号会对使用者造成电磁波辐射危害 C．超声波信号遇到障碍物后不会发生反射现象 D．该导盲杖对障碍物的定位原理与蝙蝠的定位原理相同 答案：D 【变式1】以下各项中属于声音可以传递信息的是（　　） ①隆隆的雷声预示着一场可能的大雨；②声纳捕鱼；③超声波碎石 ④B超探病；⑤用声波来清洗眼镜片；⑥用听诊器了解病人心、肺的情况． A．①⑤⑥ B．②③④ C．③⑤ D．①②④⑥ 答案：D 精讲2：声音与能量 【创设情景】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。这说明石头的能量通过水波传给了树叶。 提出问题：水波是一种波动，水波能传递能量。 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，如图所示。 归纳总结：声波具有能量，能通过介质传递能量。 声波能传递能量实例：①利用超声波清洗钟表、电子元件②击碎病人结石③利用超声波加工珠宝 【小资料】生活中还有哪些应用声波能传递能量的实例？请同学们阅读以下材料。 （1）超声波加湿器：把超声波通入水罐中，采用超声波高频振荡原理将水雾化为1～5微米的超微粒子，再用小风扇把雾滴吹入室内，从而达到均匀加湿空气的目的，就可以增加室内空气的湿度。这就是超声波加湿器的原理。 （2）小型超声波清洗机：物件的清洗、脱气、消毒、乳化、混匀、置换、提取。使用部门：工矿企业、大专院校科研单位实验室；医院；电子车间流水线；钟表眼镜店、珠宝首饰店； 家庭清洗物件：电子产品、机械五金配件、眼镜、首饰、钟表、钱币、水果等。 声波清洗精细机械，主要依靠“空化效应”。超声波在清洗液中疏密相间地向前传播，对液体产生拉伸和挤压作用，使液体内产生数以万计的微小气泡。这些气泡迅速产生，又迅速闭合，形成的瞬间高压超过大气压的1 000倍。连续不断的高压就像一连串小“炸弹”不断地冲击物件表面，使物体的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。超声波清洗方式超过一般的常规清洗方法，特别是对表面比较复杂的工件(如钟表等精密机械的零件表面凹凸不平)，或对清洁度有较高要求的产品(如电子元器件等)，使用超声波清洗都能达到很理想的效果。 （3）超声波碎石机：外科医生利用超声波传递能量，除去人体内的结石，主要适应症：肾结石、输尿管结石、膀胱结石、尿道结石。 【总结归纳】 运用分类声与信息声与能量日常生活雷声；听铁轨声；听蜜蜂采蜜；蝙蝠、海豚回声定位爆竹升天，震耳欲聋；飞机起飞，鼓膜疼痛；敲响鼓面，吹灭蜡烛……医疗听诊器检查心、肺；B超；超声波加湿器超声波碎结石军事声呐探测敌方潜水艇、距离、鱼雷超声波干扰敌方信号传送工业声呐检测海的深度、地形超声波清洗精细机械；超声波探伤
【例1】下列事例中利用了声音可以传递能量的是（　　） A.倒车雷达 B.B超 C.回声定位 D.超声波加湿仪 答案：D 【例2】狮吼功，乃是少林寺秘传稀世奇功之一，影视录像中并不少见，电影“功夫”中的包租婆借助一鼎大钟，施展她的狮吼功．下列说法不正确的是（　　） A．狮吼功说明声音传递了能量 B．大钟放大了声音的响度 C．大钟使声音的振幅变大 D．大钟改变声音在空气中的传播速度 答案：D 【变式1】下列现象中不能说明声音具有能量的是（　　） A．声波引起耳膜振动使人产生听觉 B．打雷时，窗户玻璃被震碎 C．超声波能使塑料膜发热 D．小球接触正在发声的音叉被弹开 答案：D 【变式2】如图所示，在南海、钓鱼岛等海域执行任务的“海巡01”配备有强声设备，可遥控定向远距离发射高达150分贝的警示音、语音等声波．根据以上信息，下列说法中错误的是（　　） A．声波具有能量 B．强声设备发出的声波是超声波 C．声波能传递信息 D．声波定向发射器的喇叭状外观可以减少声音分散，增大响度 答案：B 精讲3：声在日常生活中的利用 【走进生活】声音是人类获取信息的主要途径之一，声音传递给我们的不仅仅是语言信息，下面所介绍的是声音在其他方面的一些应用及其原理。 1．辨析熟悉的来人 现象：和您朝夕相处的人在室外说话时，我们通过听声音就知道是哪位在说话。 原理：不同的人发出的声音音调、响度都有可能相同，但音色绝不会相同，因为不同的发声体发出的声音的音色一般不相同，由于非常熟悉，我们通过辨别音色就能分辨出哪位在说话。 2．听水位 现象：向暖水瓶中倒水时，听声音就能了解水是不是满了。 原理：不同长度的空气柱，振动发声时发声频率不同，空气柱越长，发出声音的音调越低；暖水瓶中水越多，空气柱就越短，发出的声音频率越高，音调也就越高，特别是水刚好倒满瞬间，音调会陡然升高，通过听声音的高低，我们就能判断出水是否已经倒满了。 3．挑选商品 现象：我们去商店买碗、瓷器时，我们用手或其他物品轻敲瓷器，通过声音就能判断瓷器的好坏。 原理：有裂缝的碗、盆发出的声音的音色远比正常的瓷器差，通过音色这一点就能把坏的碗、盆挑选出来，当然实际还有辨别音调、观察形态等方法，但主要还是通过音色来辨别的。 4．测量距离 现象：前面如果有一建筑物或高山，对着高山大喊一声，用表测量发出声音到听到声音的时间，利用声速就可以测出我们与高山或高大建筑物的距离。 原理：声音在传播过程中遇到障碍物被反射回来就产生了回声。 5．看病 现象一：听诊器 原理：人的体内有些器官发出的声音(如：心肺、气管、胃等发生病变时，器官发出的声音)在某些特征上有所变化，医生通过听诊器能听出来，依此来诊断病情。 现象二：B超检查原理 原理：频率高于20 000赫兹的声音称为超声波，超声波有一定的穿透性，医生用某些信号器产生超声波，向病人体内发射，同时接受内脏器官的反射波，通过仪器把反射波的频率、强度检测出来，并在显示屏幕上形成图像，为判断病情提供了重要的依据，B超利用的是回声原理。 6．治病(传递能量) 现象：体外碎石 原理：人体的有些器官发生结石，如肾、胆等，最好的治疗措施就是用体外碎石机把体内结石击碎，变成粉末排出体外。体外碎石机利用的就是超声波，用超声波穿透人体引起结石激烈震荡，使之碎化。这主要利用了声波能传递能量的性质。 7．传递信息(监测灾情) 现象：通过监测次声波就可知道地震、台风的信息。 原理：次声波是频率低于20赫兹的声音，人类无法听到。一些自然灾害如地震、火山喷发、台风等都伴有次声波的产生，通过监测传来的次声波就能获取某些自然灾害的信息。 一、声与信息：回声定位、回声测距、B超 二、声与能量：声清洗、声击石、次声武器 【A组】1 1．声既能传递__________，也能传递__________。 答案：信息，能量 2．超声清洗及超声碎石是利用声能__________的性质工作的，而回声定位则利用了声能__________的性质。 答案：传递能量，传递信息 3．在一个两端开口的纸筒的一端蒙上橡皮膜，用橡皮筋扎紧. 对着火焰敲橡皮膜，火焰会_________。 这说明了______________________ 。 答案：舞动，声音能传递能量 4．以下实例中不能说明声音可以传递信息的是（ ） A．铁路工人用铁锤敲击钢轨检查螺栓是否松动 B．医生用听诊器了解病人心肺工作状况 C．牙医用超声波洁牙 D．利用声呐测海深 答案：C 5．蝙蝠夜间出来活动从来不会撞到墙壁、树枝上，以下解释正确的是（ ） A．蝙蝠的眼睛有夜视功能 B．夜晚有月光 C．蝙蝠的嗅觉很好，可以嗅出前面是否有物体 D．蝙蝠发出超声波可以在物体上返回，根据回声就可以判定物体的位置和距离 答案：D 6．下列现象或做法中不能说明声波可以传递能量的是（ ） A．蝙蝠靠超声波捕食 B．利用超声波消除肾结石患者的结石 C．用声波清洗精细的机械 D．人突然暴露在150dB的噪声环境中，鼓膜会破裂出血 答案：A 【A组】2 1．下列方法中，与图示控制噪声方法相同的是（　　） A．上课时关闭教室门窗 B．道路旁设置隔声板 C．工人戴上防噪声耳罩 D．摩托车上安装消声器 答案：D 2．以下各项中属于声音可以传递信息的是（　　） A．用超声波清除眼镜片上的垢迹 B．声波清洗精细的机械 C．医生用超声波为病人除去体内的结石 D．“B”超探病 答案：D 3．下列现象说明声能够传递能量的是（　　） A．在汽车上广泛应用的倒车雷达 B．超声波清洗机用来清洗物体 C．医生通过“B超”检查胎儿的发育情况 D．蝙蝠靠超声波探测飞行中的障碍物和发现昆虫 答案：B 4．关于声现象，下列说法中错误的是（　　） A．用牙齿听声利用的是骨传导 B．公路旁安装隔音墙是为了在传播路径上减弱噪声 C．用超声波能粉碎人体内的“小石头”，说明声波具有能量 D．“闻其声而知其人”主要是根据其发声的响度来判断的 答案：D 5．李霖同学读八年级了，下列是他日常生活中的一些数据，其中不符合实际的是（　　） A．李霖同学步行的速度大约是1 m/s B．李霖课桌的高度大约是78 cm C．李霖同学心跳一次的时间大约是0.8 s D．李霖能够听见频率为10 Hz的声音 答案：D 【B组】 1．在探究人耳怎样听到声音时，可以用肥皂膜模拟人耳的鼓膜．如图所示，当喇叭发声时，肥皂膜将（ ） A．振动 B．静止不动 C．一直向右运动 D．一直向左运动 答案：A 2．如图所示，相同的水下录音装置 A 、B 录下在海里同一位置的鲸发出的同一段声音A，录到的有高、低音， B 录到的只有低音，由此可以推测：在海洋中传播较远距离的声音是（ ） A.频率较低的 B.音调较高的 C.能量较小的 D.响度较小的 答案：A 3．如图所示，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：C 4．有一种电动牙刷，它能发出超声波，直达牙刷棕毛刷不到的地方，这样刷牙既干净又舒服，下列说法正确的是（ ） A．电动牙刷发出的超声波不能在空气中传播 B．声波能传递能量 C．超声波不是由物体振动产生的 D．超声波的音调很低所以人听不到 答案：B 5．声波既传递“信息”也传递“能量”．下面事例中，主要利用声波传递“能量”的是（ ） A．超声导盲仪帮助盲人出行 B．医生利用 B 超査看胎儿的发育情况 C．倒车雷达帮助司机倒车 D．发较强声音的喇叭能使它前面的烛焰“跳舞” 答案：D
【本次课作业】 1．声波既传递“信息”也传递“能量”．下面事例中，主要利用声波传递的“能量”的是（ ） A．用超声波碎石 B．用声呐探海深 C．利用 B 超做体检 D．利用回声定位 答案：A 2．下列哪种情况是利用声可以传递能量的特性（ ） A．声呐探测鱼群 B．超声波加湿器把水振动成雾状 C．B超检查胎儿发育情况 D．超声波探伤仪检查金属内部结构 答案：A 3．新年联欢会上，一位同学手持一面小鼓，置于点燃的蜡烛附近，鼓面面对烛火，敲响小鼓，周围同学看到烛火随着鼓声舞动．对这一现象解释不正确的是（ ） A．鼓声是由鼓面振动产生的 B．烛火舞动说明声音可以传递能量 C．鼓面振动产生的是超声波 D．周围同学听到的鼓声是由空气传来的 答案：C 4．声波可以用来传递信息和能量，下列事例中属于利用声波传递能量的是（ ） A．播放歌曲 B．教师讲课 C．超声波洁牙 D．敲打西瓜鉴别生熟 答案：C 5．下列说法中正确的是（ ） A．声音可以在真空中传播 B．声音以声波的形式传播 C．声音的传播不具有能量 D．通过声音的响度可以区分不同种类的乐器 答案：B 6．据报道，世界“吼王”杰米·温德拉曾“吼”出超过 100 分贝的声音，如图是他“吼”出声音将玻璃杯震碎的情景．下列有关他“吼”出的声音的说法正确的是( ) A．声音只在玻璃杯中传播 B．声音是玻璃杯振动产生的 C．声音传递了能量 D．声音的分贝的数值越高，其频率越大 答案：C 7．利用回声可以测量声源到障碍物的距离．科学工作者为了探测海底某处的深度，从海面向海底垂直发射超声波，经过 4s 后接收到回波信号，已知声波在海水中的传播速度为 1530m/s，请简要回答或计算出下列问题． （1）人耳能听到超声波吗？ （2）被测量处海洋的深度为多少？ （3）利用超声波的反射能否进行太空测距？为什么？ 答案：不能；3060m；不能，真空不能传声 8．小宇同学在探究声音与物体振动快慢的关系时，将钢尺的一端伸出桌面，用手拨动使其上下振动发出声音．如图所示，改变__________，用同样的力再拨钢尺，并仔细观察 _________，倾听并辨别钢尺振动时发出的声音的音调有无变化．超声波可以粉碎结石，说明声音具有_________．． 答案：钢尺伸出的长度，钢尺振动的频率，能量 9．“中国好声音”比赛现场，吉他手弹奏电吉他时不断用手指去控制琴弦长度，这样做的目的是为了改变声音的_________；琴声是通过_________传播到现场观众耳中的．观众在听音乐时都要把手机关机或把铃声调成振动 答案：音调，空气