4.4声现象在科技中的应用课件(共34张PPT)2023-2024学年度北师大版物理八年级上册

(共34张PPT)
第4节 声现象在科技中的应用
八上 物理
北师版
超声波加湿器能够增加空气的湿润度，保持一个湿润的环境来进行改善。它是怎么工作的呢？
蝙蝠在漆黑的夜晚，是怎样躲避障碍物和捕食猎物的
新课引入
1.了解声现象在现代技术中的应用，加深对超声波、次声波的认识
2.通过各种相关的文字、图片、音视频资料，获得有关声现象的应用知识
学习目标
重点
人能听见蜜蜂飞行时翅膀振动发出的嗡嗡声，但为什么听不见蝴蝶飞行时翅膀振动所发出的声音？
新知学习
如果一个人听不到某物体发出的声音，有几种可能情况？
思考
1、耳朵出问题了
2、声音太小了
3、声音的频率太低或太高
可听声波：人耳能听到的声音。它的频率范围通常为 20~20 000 Hz
超声波：频率高于 20 000 Hz 的声音
次声波：频率低于 20 Hz 的声音
超声波与次声波人耳都无法听到
20Hz
20000Hz
可听声波
超声波
次声波
人和一些动物的发声和听觉的频率范围
不同的人听觉的频率范围并不完全相同。人的年龄越大，能听到的声音的频率范围越小。
不同动物听觉的频率范围差别较大，如蝙蝠、海豚、飞蛾等能听到超声波，而大象、鲸等则能听到次声波。
针对训练
根据如图所给的信息，下列说法正确的是（ ）
A. 蝙蝠可以发出频率为400 Hz 的声音
B. 人能听到蝙蝠发出的所有频率的声音
C. 15 Hz 的声音只要振幅足够大，人耳是能听到的
D. 人听觉频率范围比人发声频率范围要大
D
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？
交流与讨论
轰隆隆的雷声——预示下雨
听诊器听心跳声——诊断心脏的情况
听敲铁轨的声音——判断螺栓松动
声音能够传递各种各样的信息
一、超声波
蝙蝠总是在夜幕降临后活动，它能在黑暗中捕食飞虫。将它的眼睛蒙住后，它仍能在布满纵横交错细绳的空间来回穿梭而不会碰到细绳。是什么使它具有如此高超的本领？
20世纪中叶，科学家研究发现，蝙蝠能够发射超声波并接收由目标反射回来的超声波，由此判断目标的方位和距离。
早在人们发现蝙蝠“回声定位”之前，科技人员就已在1906年利用超声波的特性，发明了超声波定位和测距系统，用于水下导航和探测，这种系统叫作声呐。
思考
1. 声呐：超声波能够探测海洋的深度，发现鱼群、礁石和敌方的潜艇等。
2. 超声波能够成像，且在人体内不同组织的交界面上会反射。医生应用“B超”可以观察人体内部的器官，帮助做出诊断
3. 超声波在液体内部传播时，能使液体产生剧烈振荡，用于清洗、加工和消毒。使用超声波能把细小物品表面污物除掉，用它清洗镜片更显出优越性。现在，很多空气加湿器也采用超声波对水进行雾化，加湿空气
超声波加湿器
4. 超声波穿透能力强。工业上使用超声探伤仪，能够探查出金属零件内部的裂纹等隐患
5. 超声波还能使塑料膜发热，从而将两张塑料膜粘合在一起。常见的超声波焊接器就是利用这一原理对塑料袋进行封口的
6. 其他方面的应用。医学上用超声波击碎人体内部的结石，使之可以顺利地排出体外。另外超声测速仪可以测出物体运动的速度
1、超声波具有方向性好、穿透能力强、易于获得较集中的声能等特点。
2、超声波可以传递信息和能量。
归纳
针对训练
1.超声手术刀是通过从不同角度向病变组织发射多束超声波，从而实现准确“烧死”病变细胞. 手术过程中, 与医生、护士之间的说话声相比，超声波具有的特点是（ ）
A. 振动频率高，方向性好，能量集中
B. 振动频率高，方向性差，能量分散
C. 振动频率低，方向性好，能量集中
D. 振动频率低，方向性差，能量分散
A
2.下列哪一种应用是属于利用声音传递能量的实例（ ）
A.超声波诊病
B.超声波洁牙
C.声呐测距
D.超声波测速
B
1890 年，英国轮船“马尔波罗”号在由新西兰驶往英国的途中突然神秘失踪，20 多天后，却在火地岛边被发现。船上的一切原封未动，完好如初，就连去世的船员也都各就各位，保持着工作姿态。经过多年的研究，科学家终于揭开了这次神秘事件的原因——船员们死于强风暴产生的次声波。
较强的次声波会对人体造成严重损害，使人恶心、神经错乱，甚至五脏破裂。强度更大的次声波还会对机器设备、建筑物等造成破坏。
二、次声波
频率低，能量损失小，能传的很远而且几乎无孔不入
特点
地震、火山喷发、海啸、台风等灾害；核爆炸、导弹发射等
来源
龙卷风
地震
火山喷发
核爆炸
导弹发射
海啸
目前，科学家正在研究、监测和控制次声波，以便有效地避免它的危害， 并从中获取信息来预报地震、台风，或为监测核爆炸提供依据
在大气层内进行核爆炸会产生很强的次声波，用高灵敏度的检测装置可以探测到核爆炸的强度和位置
大象走路或相互联系时发出次声波，利用次声波进行交流
针对训练
能感受到的声音频率有一定的范围，大多数人能听到的声音的频率范围是20～20 000 Hz。大象“交流”的声音是一种次声波，人类听不到大象“交流”的声音，是因为（　　）
A．大象发出的声音太小
B．次声波无法传入人耳
C．次声波的频率大于20 000 Hz
D．次声波的频率小于20 Hz
D
三、语音识别
1.语音识别技术：
语音识别技术就是让机器把语言信号转变为相应的文本或命令的技术
2.语音识别技术的特点：
不会遗失或忘记、不需记忆、使用方便等
3.语音识别技术的应用：语音识别技术可以应用在保护人们的财产,防止盗窃或者其他经济犯罪方面。利用声音进行身份识别可能是最自然和最经济的方法之一,更适用于电话银行、电话炒股、电子购物等领域。
可以利用语音控制的机器人
特征提取
模式匹配
模型库
识别结果
语音输入
语音识别的实现
语音识别的优点：
1.人的声音是独有的，具有一一对应的样本空间
2.不会遗失或忘记、不需记忆、使用方便
语音识别在手机通讯和机器人领域有着广泛的应用
课堂小结
声现象在科技中的应用
人听觉的频率范围
超声波
语音识别
次声波
频率为20~20 000 Hz 的声音
定义：频率高于20 000 Hz 的声音
特点：方向性好、穿透能力强、易于获得较集中的声能
应用：声呐、B超、超声波清洗器等
定义：频率低于 20 Hz 的声音
特点：频率低，能量损失小，能传的很远
应用：预报地震、台风，监测核爆炸
利用声音进行身份识别
1.下列关于超声波的说法中正确的是( )
A.人耳听不到的声波都是超声波
B.超声波可以探测海洋深度
C.超声波是传播速度超过声音传播速度的声波
D.超声波定向传播能力差
B
随堂练习
2.海上发生风暴时会产生次声波。次声波在空气和海水中传播的速度比风暴移动的速度快。次声波接收处理设备就是利用这一特点提前感知、预报海上风暴的。风暴产生的次声波无法被人耳听到,原因是次声波的( )
A.速度太快 B.响度太小
C.频率太高 D. 频率太低
D
3.在某些电脑办公软件的使用过程中，只要配备有麦克风或话筒，就可以通过对着麦克风或话筒讲话录入文字和执行操作。下列所说的物理知识中与此功能有关的是( )
A.回声定位 B.控制噪声的途径
C.语音识别技术 D.超声波也能在空气中传播
C
4.下列事例中，不是利用声音传递信息的是( )
医生通过听诊器给病人确诊
B. 利用超声波击碎人体内的结石
C. 隆隆的雷声预示着一场大雨的到来
D. 比赛场上发令员的枪声
B