【核心素养目标】人教版物理八年级上册 2.3 声的利用 教案

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第二章 声现象
2.3 声的利用
教学目标：
1.物理观念：
了解现代技术中与声有关的知识的应用；了解声不仅传递信息，还能传递能量。
2.科学思维：
在活动中培养学生善于与其他同学合作交流的意识和能力。
3.科学探究：
通过观察、参观或观看有关的文字、图片、音像资料等，获得社会生活中声的利用方面的知识。
4.科学态度与责任：
（1）通过学习，了解声在现代技术中的应用，进一步增加对科学的热爱。
（2）感受自然界声音的美妙与有趣，激发好奇心和求知欲。
教学重点：了解现代技术中与声有关的知识的应用。
教学难点：声的应用中涉及的物理知识。
教学课时：1课时
教学用具：多媒体、扬声器、播放器、蜡烛、火柴。
教学互动设计：
1、 创设情景，导入新课
为什么站在天坛公园的圜丘中心说话，能听到比原来声音更大的声音？
为什么在靠近回音壁附近小声说话，可以在回音壁的任何位置听到？
为什么站在三音石上说话，能听到更洪亮的声音？
江西弋阳圭峰的“四声谷”，为什么高声一呼，连声答响，余音袅袅？
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断疾病······
想想议议
自然界中声现象实在太多了。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？
犬能感觉到15Hz~50000Hz的声音
二、新课讲授，师生互动
（一）声与信息
声音在传播过程中，如果遇到障碍物，就会反射，我们对着远处的高山崖喊话以后听到的回声，就是反射回来的声音。当障碍物离人较远时，发出的声音经过较长的时间（大于0.1s），人们能把回声与原声区分开。
当障碍物离人较远时，发出的声音经过较长的时间（大于0.1s），人们能把回声与原声区分开。这时障碍物与人的最小距离
S=（1/2）vt=（1/2）×340m/s×0.1s=17m。
当障碍物离人较近时，发出的声音经过较短的时间（小于0.1s），人们不能把回声与原声区分开。这时障碍物与人的距离小于17m。在教室说话比空旷室外声音洪亮。
利用声音在传播过程中遇到障碍物的反射现象，测出发声体发出到接收时间t和介质传播声音的速度v，就可以算出发声体离障碍物的距离。
s=（1/2）vt。
这就是回声测距。
人能感受的声音频率有一定的范围。多数人能听到的频率范围大约从为20Hz到20000Hz。
人们把高于20000Hz的声叫做超声波，因为它们超过了人的听觉上限；把低于20Hz的声叫做次声波，因为它们低于人类的听觉下限。人类能听到的声叫做声音，声音、超声波、次声波统称声。
不同的动物感受声波的频率范围不同。有些动物对高频声波有很好的反应，有些动物对低频声波有很好的反应。大象可以用我们人类听不到的“声音”进行交流，这种“声音”是一种什么声呢？实际上，此时大象发出的是一种次声波。
大自然的许多活动，如地震、火山爆发、台风、海啸等，都伴有次声波产生。一些机器在工作时，也会产生人耳听不到的次声波。次声波传播的距离很远，发生地震、台风、核爆炸时，在几千千米外，也能接收到次声波。
次声波传播的距离很远，发生地震、台风、核爆炸时，在几千千米外， 使用灵敏的声学仪器也能接收到它们产生的次声波。处理这些信息，可以确定这些活动发生的方位和强度。
蝙蝠通常只在夜间出来活动、觅食。但它们从来不会撞倒墙壁、树枝上，并且能以很高的精度确认目标。它们的这些“绝技”靠的是什么呢？原来，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射回来。
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射回来，根据回声到来的方位和时间，蝙蝠可以确定目标的位置。
蝙蝠采用的方法叫做回声定位。采用这个原理制成超声导盲仪可以探测前进路上的障碍物，以帮助盲人出行。倒车雷达更是在汽车上得到广泛的应用。
蝙蝠采用的方法叫做回声定位。科学家利用这个原理发明了声呐。利用声呐系统，人们可以探知海洋的深度，绘出水下数千米处的地形图。捕鱼时还利用声呐获得水中鱼群的信息。
中医诊病通过“望、闻、问、切”四个途径，其中“闻”有听的意识。医生利用听诊器捕获人体内的声音信息，来诊断疾病。而借助超声波，医生还可以准确获得人体内部脏器的图像信息。
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显示在屏幕上。这就是常说的“B超”。图中，医生正在用B超查看胎儿的发育情况。
生产实践中，超声的检查技术应用很广。比如，利用超声波可以检测出锅炉有没有裂纹，甚至还还可以知道裂纹有多大、多深。
（二）、声与能量
把一块石头扔进水里，可以看到一圈一圈的波纹向四周散去，水面上的树叶也随之起伏。我们说，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？
演示
如图所示，将扬声器对准烛焰，播放音乐，你看到了什么现象？这说明什么问题？
实验现象与结论
现象：烛焰随音乐声高低变化而晃动。
结论：声波传递能量。
声波传递能量的性质应用在社会生活的很多方面。一般来说，超声波产生的振动比可闻声更加强烈，常用来清洗物体。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清洗的物体。
声波传递能量
外科医生常利用超声波振动除去人体内的结石：向人体内的结石发射超声波，结石就会内击成细小的粉末，从而可以顺利地被排出体外。
声音在传播过程中，如果遇到障碍物，就会被反射。当障碍物离得太近时，声波很快被反射回来，回声和原声混在一起。此时人们分辨不出原声和回声，但是会觉得更响亮。音乐厅中常用这种原理使演奏的效果更好。
三、总结反思，超越自我
1. 人能听到20Hz到20000Hz的声叫做声音。高于20000Hz的声叫做超声波，它们超过了人的听觉上限；低于20Hz的声叫做次声波，它们低于人类的听觉下限。声的反射，产生回声。
2.声可传递信息。回声定位、声呐、B超、倒车雷达等。
3.声可传递能量。超声波除结石、清洗；次声波能量大，传播远。 声音是由于物体的振动产生的。
四、板书设计，整合提升
1. 人能听到20Hz到20000Hz的声叫做声音。高于20000Hz的声叫做超声波，它们超过了人的听觉上限；低于20Hz的声叫做次声波，它们低于人类的听觉下限。声的反射，产生回声。
2.声可传递信息。回声定位、声呐、B超、倒车雷达等。
3.声可传递能量。超声波除结石、清洗；次声波能量大，传播远。
五、大海扬帆，尝试远航
1. 下列说法不正确的是（ ）
A.只要物体振动发声 ，人就可听见
B.次声人不能听见，不能传递能量
C.超声人不能听见，但能传递能量
D.只有超声和次声具有能量 ，人说话只能传递信息，不能传递能
2．下列说法正确的是（ ）
A.大象交流以我们听不见的声音交流
B.大象发出次声波进行交流
C.人可以听见的声音可以是次声波
D.蝙蝠靠次声波进行“回声定位”导航
3．下列事例是传递信息的是（ ）
A.利用超声波给金属工件探伤
B.利用超声波排除人体内的结石
C.利用超声波制成超声波洗碗机
D.利用超声波清洗牙结石
4．下列实例是利用声传递能量的是 （ ）
A．超声波倒车雷达
B．地震破坏力大
C．医生通过听诊器给病人诊病
D．超声波导盲仪帮助盲人出行
5．下列声的知识说法错误的是 （ ）
A. 人类能听到的声叫做声音
B. 超声波既可传递信息，又能传递能量
C.一些机器工作时也能产生次声波
D. 次声波传播距离远，灵敏的声学仪器不能接收到次声波
参考答案1.C；2.B；3.A；4.B；5.D
六、作业：P41.T2
课外作业P41T1、T3、。
教学反思：
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