(共53张PPT)
八上物理同步精品课件
人教版八年级上册
第二章 ——声现象
2.3 声的利用
2022秋人教版八年级（全）物理同步精品课件
①视频—《声波具有能量》
②视频—《声传递信息》
③视频—《蝙蝠靠回声定位捕食》
视频资源清单：
①因ppt使用的是高质量视频，故资源比较大（本ppt约64MB）。
②所用视频资源已全部内嵌在ppt中，不需另外下载。
③本节ppt共有50张、3个视频，可根据需要选择点播，比较方便。
④本ppt使用PowerPoint制作，画面比例为 宽屏16:9，建议使用PowerPoint播放。
1
声与信息
2
声与能量
第3节
①了解声的有关知识和应用，知道声可以传递信息，传递能量。
②通过学习声在现代技术中的应用，体会科学、技术与社会的联系。
复习
②超声波：
把高于20000Hz的声叫做超声波，因为它们超过人类听觉的上限。
①可闻声：
多数人能够听到的声音频率
范围为：20Hz～20000Hz。
③次声波：
把低于20Hz的声叫做次声波，因为它们低于人类听觉的下限。
动物的听觉频率范围一般和人的不同。有的动物能听到超声波，有的动物能听到次声波。有的动物既能发出超声波也能听到超声波。
能听到次声波的动物有：狗、大象；
能听到超声波的动物有：狗、猫、蝙蝠、海豚。
④人和一些动物的发声和听觉的频率范围/HZ
人从呱呱坠地时起，就开始利用声音了。妈妈能从婴儿的啼哭声中发现宝宝情绪的变化；水手可以通过汽笛的回声判断悬崖的距离；医生会用各种各样的超声仪器为患者诊病……
第3节 声的利用
今天我们一起学习声的有关知识和应用。
大象利用次声波交流
蝙蝠利用超声波捕食
自然界的声现象实在是太多了。除了人类，动物中也有不少是利用声的高手。你能举出一些例子吗？
声与信息
01
PART
利用接收到的次声波可以
判断地震及台风的位置等
请同学们分析以下场景有什么共同点？说明了什么问题？
医生用听诊器了解
人体器官的健康状况
老师讲课，同学们听明白了
⑤海豚利用声波与人交流
④听到远处隆隆的雷声，可以
判断一场大雨即将来临
当人们感知到不同的声音时，就会传递给人们不同的信息。
分析上述场景的共同点发现：
说明：
声可以传递信息
频率低于20 Hz的声叫做次声波。
地震、火山爆发、台风、海啸、核爆炸等发生时，都伴有次声波产生。
海啸产生的次声波可以传播几千千米而能量损失很小。海啸如果到达岸边，“水墙”就会冲上陆地，对人类生命和财产造成严重威胁。
印度洋海啸，也称为南亚海啸，发生在2004年12月26日死亡人数超过29万，造成的财物损失超过100亿欧元。
①次声波
大象利用次声波交流
火山爆发会产生次声波
次声波传播的距离很远，发生地震、台风、核爆炸时，即使在几千千米以外，使用灵敏的声学仪器也能接受到他们产生的次声波。处理这些信息可以确定这些活动发生的方位和强度。
美国B-29超级堡垒飞离原子弹爆炸区
次声波传递信息
②超声波传递信息
蝙蝠是怎样确认目标的？它采用的方法叫做什么？
蝙蝠在飞行时会发出超声波，这些超声波碰到墙壁或昆虫时会反弹回来，根据回声到来的方位和时间，蝙蝠可以确定目标的位置。
这种方法叫做回声定位。
蝙蝠靠超声波发现昆虫
采用“回声定位”原理制成的超声导盲仪可以探测障碍物，帮助盲人出行。
③回声定位原理的应用
超声导盲仪通过发射超声波，接收障碍物反射的回波，经过处理后，将障碍物的距离信息转化为声音信息，以可听声的形式反馈给使用者，达到“以听代视”的效果。
超声导盲仪及其原理
超声导盲仪
倒车雷达更是在汽车上得到了广泛的应用。
倒车雷达
倒车雷达在倒车时，利用超声波原理，由装置在车尾保险杠上的探头发送超声波撞击障碍物后反射此声波，计算出车体与障碍物间的实际距离，然后提示给司机，使停车或倒车更容易、更安全。
倒车雷达
人们利用声呐可以来测量海底的深度。
探测海底深度
测量海底深度的原理：
就是从船上发出声脉冲至海底，通过测算接收，然后将接收到的回声所经历的时间自动转换为深度值显示出来。
声呐
设声波在海水中的传播速度为 v，
声呐系统向海底垂直发射声波，经时间t后收到回波，
则海水的深度： s=
（声波通过的距离是海底深度的2倍）
探测鱼群位置
声呐探测海底结构
我们平常看到的海底结构图就是根据声呐提供的数据绘制的。
探测潜艇位置
探测鱼群、潜艇位置、绘制水下数千米地形图等。
声呐的一些应用
医生用B型超声波诊断仪向病人体内发射超声波，反射波携带的信息经过处理后显示在屏幕上。这就是常说的“B超”。
超声波诊断仪
医生用B超查看胎儿发育情况
“B超”原理
视频欣赏——《声与信息》
【例题1】 地震会产生次声波。次声波可以在远离地震中心的地方被有些动物接收到，并有所反应。下表中是几种动物的听觉频率范围，其中在远离地震中心的地方能感觉到地震的是（ ）
A.蝙蝠 B.海豚 C.猫 D.大象
D
把频率高于20000 Hz的声波叫作超声波，把频率低于20 Hz的声波叫作次声波。由题表中数据可知，蝙蝠、海豚、猫都能听到超声波，大象可以听到次声波。
地震时会产生次声波，所以在远离地震中心的地方能感觉到地震的是大象。
几种动物的听觉频率范围/Hz
蝙蝠 1000～120 000
海豚 150～150 000
猫 60～65 000
大象 1～20 000
声与能量
02
PART
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。这说明扔石头的能量通过水波传给了树叶。
声波也是一种波动，那么，声波能传递能量吗？
将扬声器对准烛焰，播放音乐，你看到了什么现象？这说明了什么问题？
现象：烛焰跳动。
发声扬声器旁的
烛焰来回摆动
结论：
声波能传递能量。
超声波产生的振动比可闻声更加强烈，常被用来清洗物体。把被清洗的物体放在清洗液里，超声波穿过液体并引起激烈的振动，振动把物体上的污垢敲击下来而不会损坏被洗的物体。
超声波牙刷也是利用了超声波的振动原理。
超声波清洗眼镜
①超声波清洗机
超声波牙刷
②超声波碎石机
超声波碎石是利用电能转变成声波，声波在超声转换器内产生机械振动能，通过超声电极传递到超声探杆上，使其顶端发生纵向振动，当与坚硬的结石接触时产生碎石效应，但对柔软的组织并不造成损伤。不用开刀，不会对身体造成伤害。
超声波碎石机
超声波雾化器
超声波雾化器是指应用于医疗方面雾化设备。其基本原理：来自主电路板的振荡信号传递给超声晶片，超声波晶片把电能转化为超声波能量，超声波能量在常温下能把水溶性药物雾化成1um到5um的微小雾粒，以水为介质，利用超声定向压强将水溶性药液喷成雾状，借助内部风机风力，将药液喷入患者气道，再被患者吸入，直接作用于病灶，主要用于内科、外科、五官科、儿科等方面。
③超声波雾化器
超声波探伤仪
超声波洗牙是目前较为先进的洗牙技术，通过超声波的高频震荡作用，可以去除牙结石、烟渍和茶斑。
超声波洗牙
④超声波洗牙
超声波探伤仪是利用超声波能透入金属材料的深处，并由一界面进入另一界面时，在界面边缘发生反射的特点来检查零件缺陷的一种方法。
⑤超声波探伤仪
A.用听诊器查病
【例题2】观察下面几幅图片，是生活中常见利用声音的例子。
B.倒车雷达
C.利用超声波清洗物品
利用声音传递信息的有_______，利用声音传递能量的有______。
A、B图，利用的是声音可以传递信息；
C、D图，利用的是超声波传递的能量。
A、B
C、D
注意：声波既能传递信息又能传递能量，要注意是侧重于哪方面。
D.加湿器
【例题3】关于声的利用，下列说法中错误的是（ ）
A. 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，这说明声可以传递信息
B. 医生利用超声波可以更准确地获得人体内部疾病的信息，这说明声可以传递信息
C. 医生利用超声波除去人体内的结石，这说明声可以传递能量
D. 蝙蝠利用“超声”探测障碍物， 这说明“超声”可以传递能量
D
蝙蝠利用“超声”探测障碍物， 是利用了“超声”传递信息，并不是能量，所以该选项错误，符合题意。
其它选项A、B、C都是正确的。
故选D。
建筑声学的杰作
科 学 世 界
天坛的圜丘。人站在中央台
上说话，会感到声音特别洪亮。
圜丘在天坛公园的南部，是一座分成三层的圆形平台，每层的周边都有汉白玉栏杆，每层平台的台面都有光滑的石板铺成。第三层台面高出地面约5m，半径约11.5m，第三层中心是一块圆形的大理石。俗称天心石或太极石，当你站在天心石上说话或唱歌时，你会觉得声音特别洪亮。
驰名中外的北京天坛，是明清两代皇帝祈谷、祈雨、祈天的地方，其中的回音壁、三音石、圜丘三处建筑有非常美妙的声音现象。
圜丘反射声的示意图
这种奇妙的现象是声音反射造成的音响效果。圜丘第三层台面中心略高，四周。微微向下倾斜。当有人在台中心喊叫一声，传向四处的声音有一部分被四周的石栏杆反射，射到稍有倾斜的台面后又反射到台中心。
因为圜丘第三层半径仅11.5m，从发声到回声返回中心约需0.07s，所以回声跟原来的声音混在一起，分辨不开，只觉得声音格外响亮，还使人觉得似乎有声音从地下传来。
国家大剧院音乐厅
圜丘等反映出我国古代高水平的建筑声学成就。现在建筑如礼堂、音乐厅等，也有着很高的声学要求。设计师通过选择吸声材料和特别的声学设计，使听到的声音更加饱满悦耳。
音乐厅的天花板被打造成一件精美的抽象艺术品，形状不规则的白色浮雕有利于声音的扩散。为了达到声效的完美，在顶棚的下面还悬挂了一面集中式反声板，它的作用是将声音向四面八方散射。
课堂小结
03
PART
传递
能量
超声波
超声波清洗机
超声波碎石机
传递
信息
医学上：B超、超声波诊断仪
生产中：超声探测仪、超声测速仪
回声定位：超声波碰到障碍物会被反射回来，根据
回声到来的方位和时间，可以确定目标位置
次声波：自然灾害（地震、海啸、火山爆发等）会产生
次声波，声学仪器接收到信息可以确定方位和强度
超声波
的应用
生活中：倒车雷达、声呐、超声导盲仪
声的利用
声波具有能量，能通过介质传递能量。
超声波应用
动手动脑学物理
04
PART
1. 请你分析下列事例是利用声传递能量还是利用声传递信息。
(1)利用超声波给金属工件探伤;
(2)医生通过听诊器给病人诊病；
(3)通过声学仪器接收到的次声波等信息判断地震的方位和强度;
(4)利用超声波排除人体内的结石。
(1)利用超声波给金属工件探伤是利用声传递信息。
超声探伤
(2)医生通过听诊器给病人诊病是利用声传递信息。
(3)通过声学仪器接收到的次声波等信息判断地震的方位和强度;
(3)通过声学仪器接收到的次声波等信息判断地震的方位和强度，是利用声传递信息。
(4)利用超声波排除人体内的结石。
(4)利用超声波排除人体内的结石，是利用声传递能量。
地震、火山爆发、风暴、海浪冲击、枪炮发射、热核爆炸等都会产生次声波，科学家借助仪器可以“听到”它，判断方位和强度;。
2. 用超声测位仪向海底垂直发射声波，经过4s后收到回波。如果海水中声音的平均传播速度为1500m/s，此处海水约有多深
声波在海水中的传播速度 v=1500m/s，
由于4s为一个来回的时间，故从发出声波到海底的时间为t=2s
海水的深度 s=vt=150m/s × 2s=3000m
3. 以“声的利用”为关键词，查询有关资料，写出有关声利用的几个事例。
1．辨析熟悉的来人：和您朝夕相处的人在室外说话时，我们通过听声音的音色就知道是哪位在说话。
2．听音调：向暖水瓶中倒水时，听声音就能知道水是不是满了。
3．挑选商品：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。
4．测距离：前面有一建筑物或高山，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的距离。
5．看病：听诊器、B超检查；治病（传递能量）：体外碎石。
6．监测灾情：通过监测次声波就可知道地震、台风的信息。
课堂练习
05
PART
甲
乙
1．如图所示是超声波在生产生活中的应用实例。其中主要利用声能传递信息的是_______图，主要利用声传递能量的是______图。(均选填“甲”或“乙”)
超声波测速
甲
超声波清洗眼镜
乙
超声波测速主要利用了声传递信息，超声波清洗眼镜主要利用了声传递能量。
空气
能量
2. 小明同学制作了一个声音炮（如图所示）。将塑料薄膜绷紧扎在一个圆桶的桶口上，在桶底开一圆孔，在距离圆孔大约2 m的地方叠放一些空纸杯子。用手迅速拍打塑料膜，发现纸杯被振落。此实验表明：声音能在_______中传播；声波能传递_______。（选填“信息”或“能量”）
用手迅速拍打塑料膜，发现纸杯被振落。此实验表明：声音能在空气中传播；声波能传递能量。
3．如图所示，蝙蝠飞行时能发出超声波，这些声波碰到墙壁或昆虫时会反射回来，根据回声到来的方向和时间，蝙蝠可以确定目标的位置。下列发明与此原理相同的是（ ）
A．手电筒 B．超声导盲仪
C．超声波碎石 D．中医针炙
B
超声波碎石是利用了超声波传递能量；手电筒、中医针炙与超声波无关。
超声导盲仪是根据回声到来的方向和时间确定目标位置的，与蝙蝠确定目标位置的原理相同。所以选B。
4. 如图所示，天坛公园内的回音壁是我国建筑史上的一大奇迹，回音壁应用的声学原理是（ ）
A. 声音的反射使原声增强
B．声音在不同介质中的传播速度不同
C．声音的音调不同
D．发声的物体在振动
回音壁应用的声学原理是： 声音的反射使原声增强。
回音壁不能说明发声体振动，不能说明音调不同，也不能说明声音在不同介质中的传播速度不同。
所以选A。
A
5. （多选题）关于声音的应用，下列说法中正确的是（ ）
A．中医诊病通过“望、闻、问、切”四个途径，其中“闻”
是利用声音来获得身体各方面的信息的
B．超声波能够传递能量，因此利用超声波可以清洗精密机械
C．教师在教室里讲课，回声起到了增强原声的作用
D．声在工农业生产、医疗、军事等方面有很重要的应用，没
有危害
中医诊病通过“闻”获得信息；超声波能够传递能量，可清洗精密机械；教师在教室里讲课，回声起到了增强原声；这些说法都正确。
声有很重要的应用，但也有危害，如次声波对建筑物的破坏作用。
答案：ABC
ABC
6．现在大多数汽车都有倒车雷达，如图所示，打开倒车雷达，在显示器上就能显示出障碍物与汽车之间的距离，避免倒车时与障碍物相撞，关于倒车雷达，下列说法不正确的是（ ）
B
倒车雷达发出超声波，根据声传递信息，进行回声定位。
倒车雷达不是利用声传递能量，所以选项B错误。。
A．倒车雷达利用了回声定位原理
B．倒车雷达利用声传递能量
C．倒车雷达利用声传递信息
D．倒车雷达发出的声波我们听不到
超声波加湿器，它是利用了超声波能够传递能量，将水滴击打成非常小的雾滴喷洒到空气中增加“湿度”。
真空不能传声，故超声波不能在真空中传播。
声音在水中的传播速度大于在空气中的传播速度。
7．如图是超声波加湿器，它是利用了超声波能够传递______，将水滴击打成非常小的雾滴喷洒到空气中增加“湿度”，超声波______（填“能”或“不能”）在真空中传播，声音在水中的传播速度____（填“大于”、“等于”或“小于”）在空气中的传播速度。
能量
不能
大于
（3）若海的深度是6.75km，声音在海水中的速度是1500m/s，则测位仪发出信号后需经过多长时间才能接收到信号。______
8. 各国航船在定位和测量海深时都要用到超声测位仪（如图所示）。
（1）超声测位仪是利用声音可以在______中传播来工作的。
9s
（2）神舟十号飞船在太空遨游时，地面的监测设备不能用超声测位这种方法来监控飞船与地球之间的距离，其原因是：__________________。
液体
声音不能够在真空中传播
（1）超声测位仪是利用声音可以在液体中传播来工作的。
（2）神舟十号飞船在太空遨游时，地面的监测设备不能用超声测位来监控飞船与地球之间的距离，原因是声音不能够在真空中传播。
（3）声音通过的距离s = t= =9s
功勋卓著的声呐
1912年，英国商船“泰坦尼克号”在自己的第一次航行中，发生了与冰山相撞沉没的悲剧，这次海难事件引起了全世界的关注。为了寻找沉船，美国科学家设计并制造出第一台测量水下目标的回声探测仪，于1914年成功地发现了3 km以外的冰山。
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，横行无敌。法国著名物理学家朗之万等人研究并制造了第一部主动式声呐，使得德军潜水艇无处藏身。
9. 阅读材料，回答问题：
（2）如图是一艘静止在水面上的测量船利用声呐测量海底深度的显示装置，图中两个波形是发出和接收到的信号。已知发射信号持续时间为0.2 s，声波在海水中的传播速度为1500 m/s，则该处海水深度为____m。
（1）利用声呐测量海底深度，必须知道的一个物理量是_______，必须测量的一个物理量是________，海底深度的表达式h＝______。
（1）利用声呐测量海底深度，必须知道的一个物理量是声音在海水中的传播速度v水，必须测量的一个物理量是发出信号与接收信号的间隔时间t，海底深度的表达式：h。
v水
时间t
（2）海水深度为h 450m
450
谢谢
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