【轻松备课】人教版物理八年级上 第二章第三节声的利用 教学详案

第二章 声现象
第3节　声的利用
设计说明
本节教学内容由“声与信息”和“声与能量”两部分内容组成，本节知识在生活中的应用非常广泛，学生对于一些常见的声的利用现象很熟悉，只不过不知道它们分别是利用声的哪些作用，所以本节应充分利用多媒体教学、播放大量生活实例，让学生感知物理与生活的联系。本节还应鼓励学生自己从生活中感知或查阅资料，了解声利用的实例；还可以鼓励学生制作一些利用声的小发明、小制作等。教师在进行声传递能量的教学中，做好教材中的演示实验，还可提高学生的学习兴趣，激发学习物理的热情。
教学目标
1.了解声的有关知识和应用。并能进行回声定位计算。
2.通过观察、参观或者录像等有关的文字、图片、音像资料，获得社会生活中声的利用方面的知识。
3.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。
教学重点难点
1.重点：现代技术中与声有关的知识应用。
2.难点：现代技术中与声有关的知识应用。
教具
多媒体、音像资料、去掉两端盖子的罐头盒、橡皮膜、橡皮筋、蜡烛、火柴等。
教学过程
回顾思考
1.音调：声音的　　　　叫做音调。
2.频率：发声体每秒内　　　　叫做频率，单位是　　　　，符号为　　　　。
3.声音的音调与声源振动的　　　　有关，　　　　越高，音调越高。
4.响度：声音的　　　　叫做响度。
5.声音的响度与声源振动的　　　　有关，　　　　越大，响度　　　　；响度还跟距离发声体的　　　　有关，距离越近，响度　　　　。
6.我们能听声分辨人，听声分辨乐器，就是因为声音的　　　　不同，音色由发声体的　　　　、__________决定。
7.频率高于　　　　Hz的声叫做超声波，低于　　　　Hz的声叫做次声波。
导入新课
1.问题导入
教师：前两节我们学习了有趣的声现象，知道了声的概念比较广，包括声音（人耳能听到的声）、超声波（频率高于20 000 Hz的声）和次声波（频率低于20 Hz的声）。声在生活实际、工农业生产和现代科技中的应用非常广泛，请同学们想一想并讨论有哪些利用声的实例。
引导学生分析：
（1）我们楼道里的灯能够用声控开关控制。
（2）广场上的音乐喷泉是用音乐控制的。
（3）现代家庭里有超声波加湿器。
（4）医院里检查病情用的“B超”。
（5）利用次声波预测地震、台风等自然灾害。
（6）日常生活中我们利用声音获取信息。
教师：我们的生活、生产、现代科学技术与声有着密切的关系，这节课我们就来学习声的利用。
2.多媒体导入
播放某电影片段——高人的“听声辨位”神功，说明了什么？
本节课我们就来学习有关声的利用。
进行新课
探究点一　声与信息
学生阅读教材第38页“声与信息”并思考日常生活中，哪些事例说明了人们可以利用声来传递信息？除了人类，动物中也有这样的例子，列举这样的例子并进行分类。
学生阅读、思考、交流、回答。
1.从异常声音中获取信息
①轰隆隆的雷声——预示下雨
②听诊器听心跳声——判断心脏情况
③敲铁轨听声音——判断螺栓是否松动
④修车师傅听汽车发动机的声音——判断汽车发动机故障
⑤中医诊病中的环节——“闻”就是听，诊断病情
2.次声传递信息
大自然的许多活动：如地震、海啸、火山爆发、台风等都伴有次声产生，人们可利用这些前兆预测自然灾害，提前预报，加以预防。
3.大象等动物可利用次声交流。
4.超声波传递信息。
蝙蝠飞行时会发出超声波，这些声波遇到障碍物会反射回来，蝙蝠利用反射回来的声波可以确定目标的位置。
教师：蝙蝠采用的方法叫做回声定位。回声定位有什么应用呢？
引导学生分析：
（1）导盲仪：可以探测道路上的障碍物，帮助盲人出行。
（2）倒车雷达：可以探测汽车附近的障碍物，帮助司机安全驾驶。
（3）声呐：可以探测海洋深度，绘制海洋的地形图，还可以帮助渔民获取鱼群的信息。
教师：同学们说得很好，下面我们一起归纳一下声在传递信息上的应用。
引导学生分析：
（1）利用B超可以更准确地获得人体内部疾病的信息。B超设备向病人体内发射超声波，同时接收体内脏器的反射波，反射波所携带的信息通过处理后显示在屏幕上。超声波探查对人体没有伤害，可以利用超声波为孕妇进行常规检查，从而确定胎儿的发育状况。
（2）在工业生产中常常运用超声波透射法对产品进行无损探测。超声波发生器发射出的超声波能够透过被检测的样品，被对面的接收器所接收。如果样品内部有缺陷，超声波就会在缺陷处发生反射，这时对面的接收器便接收不到或者不能全部接收到发生器发射出的超声波信号。这样就可以在不损伤被检测样品的前提下，检测出样品内部有无缺陷，这种方法叫做超声波探伤。
例题讲解：（学生先练习，若有问题，教师补充讲解）
例1　以下实例中不能说明声可以传递信息的是（　　）
A.铁路工人用铁锤敲击铁轨检查螺栓是否松动
B.牙医用超声波洁牙
C.医生用听诊器了解病人心肺工作情况
D.利用声呐测海深
解析：铁路工人用铁锤敲击铁轨能获得螺栓是否松动的信息，说明声能传递信息；超声波洁牙是利用了声能传递能量，起到清洁牙齿的作用；医生用听诊器可获知病人心肺的工作情况，说明声能传递信息；声呐测海深时，根据反射回来需要的时间，可获知海水深度的信息，说明声能传递信息。
答案：B
探究点二　声与能量
教师：请同学们想一想：当我们把一块石头扔进水里，会看到什么现象？
引导学生分析：会看到水面上激起了一圈一圈的波纹且向四周传播，还看到水面上的树叶也随之起伏。
教师：这个现象说明石头的能量通过水传递给了树叶。声也是一种波，它能传递能量吗？下面我们做一个演示实验：将一个扬声器对准蜡烛的烛焰播放音乐，同学们注意观察发生的现象。
引导学生分析：看到烛焰摇曳。
教师：这说明了什么？
引导学生分析：这说明声音的能量通过空气传递给了烛焰。
教师：是的，也就是说，声可以传递能量。在生活中这样的应用还有哪些呢？
引导学生分析：
（1）在工业上用超声波清洗零件上的污垢。在放有物品的清洗液中通入超声波，清洗液的剧烈振动冲击物品上的污垢，能够很快清洗干净。
（2）对于咽喉炎、气管炎等疾病，药力很难达到患病的部位，药液雾化器利用超声波的高能量将药液破碎成小雾滴，让病人吸入，能够增强疗效。
（3）利用超声波的高能量可将人体内的结石击碎成细小的粉末，从而可以顺畅地排出体外。
（4）超声波加湿器：在我国北方干燥的冬季，如果把超声波通入水罐中，剧烈的振动会使罐中的水破碎成许多小雾滴，再用小风扇把雾滴吹入室内，就可以增加室内空气的湿度。这就是超声波加湿器的原理。
（5）利用超声波对钢铁、陶瓷、宝石、金刚石等坚硬物体进行钻孔和切削加工，这种加工的精度和光洁度很高。
例题讲解：（学生先练习，若有问题，教师补充讲解）
例2　（2019·成都中考）如图所示为音叉共鸣实验：两个频率相同的音叉，用橡皮槌敲击其中一个音叉，另一个未被敲击的音叉也会发出声音。此现象可以说明（　　）
A.声音能够传递能量
B.声音传播不需要介质
C.声音传播不需要时间
D.物体不振动也可产生声音
解析：A.一个音叉被敲击发声，另一个没有被敲击的音叉也会跟着振动发声，属于传递能量；B.声音的传播需要介质；C.声音在不同介质中传播速度不同，因此传播需要时间；D.一切声音都是由物体振动产生的。
答案：A
课堂小结
1.蝙蝠利用回声定位确定目标的位置，利用这个原理制成了超声导盲仪、倒车雷达、声呐等。
2.听诊器可以帮助医生诊断病情，说明声波具有传递信息的作用。
3.对准蜡烛的扬声器播放音乐时，烛焰摇曳甚至熄灭，说明声音具有能量。
当堂达标（见导学案“当堂达标”）
参考答案
1.D　2.D　3.C　4.B　5.B　
6.音调　能量　1 531　超声波的传播需要介质，地球到月球之间大部分空间是真空，超声波不能在真空中传播
布置作业
教材第41页“动手动脑学物理”第1至3题。
板书设计
一、声可以传递信息 应用：回声定位——声呐，B超诊断病情等。 二、声可以传递能量 应用：超声波清洗、超声波碎石、超声波除尘、超声波对坚硬的物体进行钻孔和切削加工等。
教学反思
　
　 　
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