3.4声的应用--2025-2026学年教科版八年级上册物理教学课件（43页PPT）

(共43张PPT)
3.4声的应用
第3章 声的世界
教科版2025-2026学年 物理八年级上册【精做课件】
授课教师：********
班 级：********
时 间：********
3.4 声的应用
学习目标
知道声能传递信息，能列举声传递信息在生活、生产和科技等领域的实例。
知道声能传递能量，能列举声传递能量在实际中的应用实例。
了解超声波和次声波的特点及其应用，知道它们与可听声的区别。
通过对声的应用的学习，认识到声在人类社会发展中的重要作用，激发对科学技术的兴趣。
培养运用所学知识分析和解释实际现象的能力，树立科学服务于生活的观念。
情境导入
展示一组图片：医生用听诊器给病人诊病、超声波清洗机清洗精密仪器、声呐探测海底地形、人们用语言交流。
提问：这些图片中，声都发挥了怎样的作用？引发学生思考，进而导入本节课的主题 —— 声的应用。
声传递信息
声在传播过程中可以携带信息，人们通过接收和分析这些信息，来认识世界、解决问题。
生活中的实例：
人们通过对话交流思想和情感，语言是声传递信息最直接、最常见的方式。
听天气预报了解未来的天气情况，通过广播获取新闻资讯等。
敲击西瓜，根据发出声音的音色和音调判断西瓜是否成熟。生西瓜声音较清脆，熟西瓜声音较沉闷。
用手拍打瓷器，根据声音判断瓷器是否有裂纹。有裂纹的瓷器声音沙哑，完好的瓷器声音清脆。
生产中的实例：
工人师傅通过听机器运转时发出声音的音色和音调，判断机器是否正常工作。若机器发出异常声音，可能是某个部件出现了故障。
建筑工人通过敲击墙壁，根据声音判断墙壁内部是否有空洞。
科技中的实例：
听诊器：医生用听诊器听取病人心脏和肺部的声音，根据声音的变化判断病情。听诊器能减少声音的分散，使传入人耳的声音响度增大，听得更清晰。
声呐：利用超声波在水中传播距离远、方向性强的特点，探测海底的深度、海底地形、鱼群的位置等。声呐发出的超声波遇到障碍物会反射回来，根据回声到达的时间和方向，可确定障碍物的位置。
B 超：利用超声波传递信息，对人体内部器官进行检查。超声波在人体内传播时，遇到不同组织会产生反射，通过接收和处理这些反射波，可形成人体内部的图像，帮助医生诊断疾病。
地震预警：地震发生时会产生次声波，次声波传播速度比地震波快，人们可以通过监测次声波，提前发出地震预警，为人们争取逃生时间。
声传递能量
声是一种波，波具有能量，因此声也能传递能量。
生活中的实例：
当我们靠近正在发声的扬声器时，会感觉到扬声器纸盆的振动，这说明声能传递能量。
打雷时，巨大的雷声可能会震碎窗户玻璃，体现了声传递能量。
生产和科技中的实例：
超声波清洗机：利用超声波传递的能量，清洗精密仪器、眼镜、珠宝等。超声波在液体中传播时，会产生剧烈的振动，使液体内部产生大量的气泡，气泡破裂时会产生强大的冲击力，将物体表面的污垢清除掉。
超声波碎石：医生利用超声波传递的能量，击碎人体内的结石。超声波聚焦在结石上，产生巨大的能量，使结石振动破碎，然后随尿液排出体外。
超声波焊接：利用超声波的高频振动，使两个物体的接触面产生热量，从而将它们焊接在一起。广泛应用于电子、汽车等行业，如焊接塑料零件。
次声波武器：利用次声波传递的能量，对人体造成伤害。次声波的频率与人体器官的固有频率相近，当次声波作用于人体时，会引起人体器官的共振，使人出现恶心、呕吐、呼吸困难等症状，甚至危及生命。
超声波及其应用
超声波的特点：频率高于 20000Hz，人耳听不到；方向性好，传播距离远；能传递较强的能量；在水中传播的距离比在空气中远。
主要应用：
医疗领域：B 超检查、超声波碎石、超声波洁牙等。
工业领域：超声波探伤（检测金属内部的裂纹、气泡等缺陷）、超声波清洗、超声波焊接等。
军事领域：声呐探测、水下通信等。
农业领域：利用超声波处理种子，提高种子的发芽率和产量；超声波驱虫等。
次声波及其应用
次声波的特点：频率低于 20Hz，人耳听不到；传播距离极远；穿透力强，能绕过障碍物；能量损失小。
主要应用：
预测自然灾害：地震、火山爆发、台风等自然灾害发生时，会产生次声波。通过监测次声波的特性，可以提前预测这些灾害的发生。
军事监测：监测核武器试验产生的次声波，判断试验的地点和当量等。
探测地质结构：利用次声波在地下传播的特性，探测地下矿藏、地质断层等。
声的应用与人类社会发展
声的应用极大地促进了人类社会的发展和进步。
在医疗领域，B 超、超声波碎石等技术的应用，提高了疾病诊断和治疗的水平，减轻了病人的痛苦。
在海洋探索方面，声呐技术的应用使人类能够更深入地了解海洋，开发海洋资源。
在工业生产中，超声波探伤、清洗等技术提高了产品质量和生产效率。
随着科技的不断发展，声的应用领域还在不断拓展，如声控技术、语音识别技术等，给人们的生活带来了更多便利。
课堂活动：讨论声的应用对生活的影响
活动任务：以小组为单位，讨论声的应用在生活中的具体体现，分析这些应用给我们的生活带来了哪些便利和改变，以及可能存在的问题。
讨论方向：
声在医疗、通讯、交通、工业等领域的应用实例。
这些应用如何提高生活质量、工作效率。
声的应用可能带来的负面影响（如超声波对人体的潜在危害、次声波的破坏性等）及应对措施。
成果展示：各小组推选代表发言，分享讨论结果，其他小组进行补充和评价。
随堂练习
下列实例中，利用声传递信息的是（ ）
A. 利用超声波清洗精密仪器
B. 利用超声波击碎人体内的结石
C. 医生用听诊器给病人诊病
D. 利用超声波焊接金属
声呐是利用______（选填 “超声波” 或 “次声波”）来工作的，它可以探测海底的深度，其原理与______（选填 “回声” 或 “响度”）有关。
下列关于超声波和次声波的说法中，正确的是（ ）
A. 超声波和次声波都能被人耳听到
B. 超声波的频率高于次声波的频率
C. 超声波的传播速度大于次声波的传播速度
D. 超声波不能传递能量，次声波能传递能量
列举两个利用声传递能量的实例：、。
地震发生时会产生______，利用它可以提前发布地震预警，这是利用声传递______。
答案
C
超声波；回声
B
超声波清洗精密仪器；超声波碎石（答案合理即可）
次声波；信息
总结
声既可以传递信息，也可以传递能量，在生活、生产、科技等领域有广泛的应用。
声传递信息的实例有很多，如语言交流、听诊器诊病、声呐探测、判断物体质量等；声传递能量的实例包括超声波清洗、超声波碎石等。
超声波和次声波都不能被人耳听到，它们具有不同的特点，在各个领域有独特的应用。
声的应用推动了人类社会的发展，给人们的生活带来了诸多便利，但也需要关注其可能带来的负面影响。
通过对声的应用的学习，我们进一步认识到声的重要性，提高了运用科学知识解释实际现象的能力，激发了对科学探究的兴趣。
5
课堂检测
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新知讲解
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变式训练
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中考考法
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小结梳理
学习目录
1
复习引入
2
新知讲解
3
典例讲解
1.声音的反射
声是一种波.声音在传播过程中遇到障碍物会反射回来，
这种现象叫作声音的反射.对着远处的山崖喊话听到的回
声，就是反射回来的声音.
2.人耳能区分回声与原声的条件
回声到达人耳比原声晚 以上，人耳就能区分开原声
和回声当声速为时，障碍物距人耳至少为 .
当障碍物距离人耳太近时，回声和原声混在一起，使原
声加强，会使声音听起来更为响亮，因此在屋里说话比
在旷野里听起来响亮.
3.回声测距原理
当声源静止时，声音从出发到再次回到声源
处所走过的距离，是声源到障碍物距离的两
倍，即，其中 为从发声到接收到回
声的时间， 为声音的传播速度.如图是海洋测量船利用
回声测量海底地形的示意图.
典例1 小明假期去旅游爬山时，对一座高山喊一声后
听到回声，则小明与山之间的距离大约是____.
已知声速为
68
[解析] 声音从小明传到山的时间 ，
空气中声速 ,则小明与山之间的距离
.
1.超声的特点及应用
（1）超声的定义
物理学中，把振动频率高于 的声，叫作超声.
（2）超声的特点及应用
超声波方向性好，穿透能力强，在生产、生活中有着广
泛的应用.
应用 说明
蝙蝠捕食 蝙蝠通过喉头发出超声波，再用耳朵接收回
声，就能利用超声导航、捕食
____________________________________________________
应用 说明
声呐探测 声呐系统发出超声波，利用超声波遇到障碍
物反射的回声，可探测海底地貌、鱼群、潜
艇的位置等
____________________________________________
应用 说明
医用B超 B超诊断仪向人体发出超声波，根据人体不
同位置反射回来的超声的不同，可帮助医生
诊断病情
应用 说明
倒车雷达 倒车雷达发射超声波，并接收从障碍物反射
的回声，计算出车体与障碍物之间的距离，
以提醒驾驶员
_________________________________________________________
应用 说明
超声探伤 仪 如果产品内部有缺损或裂纹，超声波就会在
该处发生反射，仪器接收到反射信号后，可
以根据反射时间和波的强度评估缺损或裂纹
的大小、深度
___________________________________________
2.次声的特点及应用
（1）次声的定义
物理学中，把振动频率低于 的声，叫作次声.
（2）次声的特点及应用
次声波传播时能量损失小，能传得很远，对各种次声波
进行监测，可以得到许多信息.
①探测核爆炸的强度和位置.
②预测自然灾害的发生，如地震、火山喷发、龙卷风、
雷暴等.
教材深挖
可听声、超声、次声的共同点
（1）所有的声音都是由物体的振动产生的（只是振动频
率不同）.
（2）传播都需要介质（真空不能传播）.
（3）在相同的条件下，传播速度相同（声速与介质种类
和温度有关）.
（4）都既可以传递信息，又可以传递能量.
典例2 2024年5月12日是第16个全国防灾减灾日,主题是
“人人讲安全、个个会应急——着力提升基层防灾避险能
力”.常见的地震报警器就是利用接收到的________
（选填“超声波”或“次声波”）工作的.
次声波
1.水声通信
声波是唯一能在海水中有效进行
远距离信息传递的载体.“蛟龙号”
载人潜水器潜进深海，水声通信
是潜水器与水面人员联系的主要
方式.
2.语音识别
（1）声识别技术：每个人的声音各有特色，但不同的人
说同一句话，我们都能听清楚这句话是什么，这说明每
个字的读音都有它们各自的特征.计算机程序可以分析出
这些特征并储存起来.当人说话时，计算机程序通过分析
每个字的读音特征，并与各个字的标准读音特征进行比
对，再联系上下文，就可以判断出人说的话.
（2）应用：根据声识别技术可以做成一些智能玩具；
制造声纹锁，用于手机、计算机系统，增加一道安全
有效的“防火墙”.
典例3 如图所示，目前声纹锁在门
禁系统得到很好的应用，实现了传
说中“芝麻开门”的神话. 声纹锁辨
别声音主要依据的是( )
C
A.音调 B.响度 C.音色 D.频率
[解析] 声纹锁辨别声音依据的是不同人的音色不同.
知识点1 回声
1. 通常，坚硬光滑的表面 声波的能力强，松软
多孔的表面 声波的能力强，不同形状的反射
表面对声波的 效果不同。北京天坛回音壁的
光滑圆形墙壁使声波发生多次 ，这样就能听
到另一端人的讲话声。
反射　
吸收　
反射　
反射　
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2. [2024·内江期末]人们利用回声可以测出声源到障碍物的距
离——回声测距。回声之所以能够测距是因为声音可以传
播 (填“信息”或“能量”)；一艘停在湖面上的
游艇，在游艇前方有一陡峭的悬崖，图中两个波形是游艇
上声频显示器显示的游艇鸣笛和收到回声的信号，游艇鸣
笛持续的时间为1.6 s，声音在空气中传
播的速度为340 m/s，则游艇距陡峭悬崖
的距离为 m。
信息　
1 360　
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知识点2 超声和次声
3. 下列关于超声波与次声波的说法中，正确的是(　D　)
A. 超声波频率大于20 000 Hz，次声波频率小于20 000 Hz
B. 超声波传播不需要介质
C. 超声波的传播速度大于次声波
D. 人耳不能听到次声波和超声波
D
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知识点3 超声波及其应用
4. [2024·佳木斯期末]超声波具有方向性好、穿透能力强等特
点，下列各例中利用超声波能量大的是(　C　)
A. 医院利用“B超”检查体内情况
B. 蝙蝠利用超声波确定食物及障碍物的位置
C. 超声波雾化器使药液雾化后让病人吸入治疗咽喉炎症
D. 用超声波探测水库大坝是否有空隙裂缝
C
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5. [2024·广西模拟]如图所示是新型的折叠导盲杖。关于导盲
杖发出的超声波与提示音进行比较，下列叙述正确的是
(　C　)
A. 超声波不是由物体振动产生的
B. 超声波的传播不需要介质
C. 超声波的频率比提示音的频率高
D. 人耳能听见超声波
C
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知识点4 次声波及其应用
6. [2024·德州期中]海上发生风暴时会产生次声波，所以利用
次声波可以预报海上风暴，从而为渔业、航海等服务。下
列说法正确的是(　C　)
A. 次声波不能传递信息
B. 次声波在海水中传播速度比超声波快
C. 次声波是由物体振动产生的
D. 次声波的频率太高，人耳听不见
C
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知识点5 声识别技术
7. 下列关于语音识别的说法错误的是(　C　)
A. 语音识别技术可应用于手机、智能家居等
B. 语音识别技术是指让机器把语言信号转变为相应的文本
或命令的技术
C. 语音识别技术就是把人说的话与模拟库里的话对比，看
说的内容相同
D. 我国的语音识别技术已经达到了国际先进水平
C
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8. [2024·金昌一模]如图所示的超声波驱鼠器是能够产生20～
55 kHz超声波的装置，该装置所产生的超声波能够在50米
的范围内有效刺激鼠类，使其感觉到威胁及不安，迫使它
们自动迁移，无法在防治区范围内繁殖生长，达到根除老
鼠的目的。下列说法不正确的是(　D　)
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A. 驱鼠器发出的超声波和普通声音一样都是由物体振动产生的
B. 驱鼠器发出的超声波的频率不在人耳的听觉范围内，所以我们无法听到
C. 驱鼠器发出的超声波可以通过空气传播到老鼠的位置，达到驱鼠的目的
D. 超声波的传播速度比普通声音的传播速度快得多
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【点拨】
　　所有声波都是由物体振动产生的，故A正确；超声波
的频率不在人耳的听觉范围内，所以我们无法听到，故B
正确；驱鼠器发出的超声波可以通过空气传播到老鼠的位
置，达到驱鼠的目的，故C正确；在同一介质中，超声波
的传播速度与普通声音的传播速度相同，故D错误。
【答案】D
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9. [2024·西安模拟]如图所示，一位科研人员在用一台低音频
灭火装置进行灭火试验，装置通过发出30～60 Hz的低频
声波，在短短数秒之内就扑灭了火焰。关于这台低音频灭
火装置，下列说法正确的是(　B　)
A. 低音频灭火装置发出的是次声波
B. 声波可以灭火说明声波能传递能量
C. 低音频灭火装置发声不需要振动
D. 低音频指的是其发声的响度
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　　30～60 Hz的低频声波不属于次声波，故A错误；声波可以灭火说明声波能传递能量，故B正确；发声物体一定在振动，故C错误；低音频指发出声音的音调比较低，故D错误。
【点拨】
【答案】B
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10. [2023·安徽]图示为一种身高测量仪，其顶部的感应器竖
直向下发射超声波信号，经下方物体反射后返回，被感
应器接收。某同学站上测高台，感应器记录信号从发射
到接收所经历的时间为5×10－3 s。已知感应器距测高台
的高度为2.5 m，空气中的声速取
340 m/s，则该同学的身高为(　B　)
A. 1.70 m B. 1.65 m
C. 0.85 m D. 0.80 m
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【点拨】
　　感应器记录信号从发射到接收所经历的时间为5×10－3s，超声波从感应器到人头部的传播时间为5×10－3 s的，则感应器到人头部的距离s＝vt＝340 m/s××5×10－3s＝0.85 m，人的身高h＝2.5 m－0.85 m＝1.65 m。
【答案】B
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11. 不少市民的手机都开通了地震预警功能。当地震发生
时，几乎瞬间把地震预警信号发送到手机，而破坏力强
的地震横波传播速度仅为3.9 km/s，这为地震避险赢得
宝贵的时间。某日，离震中39 km的泸州市民收到地震
预警信号 s后地震横波才能到达。若住底楼的小明
收到地震预警信号后，经1 s的反应时间，开始向室外50
m的安全区撤离，他以不低于 m/s的速度才能跑
到安全区。
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【点拨】
　　横波传播到收到地震预警信号地方的时间t＝＝＝10 s；住底楼的小明收到地震预警信号后，经1 s的反应时间，开始向室外50 m的安全区撤离，他奔跑的速度至少为v'＝＝≈5.6 m/s。
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12. [2024·苏州期末]小林的电动牙刷的参数如图所示，他的
牙刷工作时发出的声波 (填“是”或“不是”)
超声波。
不是　
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　　超声波的频率超过了20 000 Hz，是指每秒钟振动超过
20 000次，由牙刷参数可以发现牙刷每分钟振动30 000次，即每秒钟振动500次，所以牙刷工作时发出的声波不是超声波。
【点拨】
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13. [科学推理][2024·深圳中学期末]站在河南蛤蟆塔10余米
以外的地方，击掌可以听到类似青蛙叫的“呱呱呱”的
回声。击掌后，部分声波先后被高度不同的各层塔檐反
射会聚，返回地面，组成一个类似蛙鸣的回声。(声音的
间隔大于0.1 s时，人耳才能够分辨)
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(1)蛤蟆塔回声类似蛙鸣，主要指的是回声的 (填声音的特性)与蛙鸣类似。图甲中，击掌后0.2 s，第一次接收到塔檐回声。可知人离第一层塔檐的距离为 (空气中的声速为340 m/s)。图乙是某次实验时回声的波形图，图中编号1～10为塔檐回声，其中声音最响亮的是编号 的塔檐回声。
音色　
34 m　
6　
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(2)为什么击一次掌后，人耳不能将掌声的十声回声清晰
地分辨开来，而是仅听到一声“呱”的声音？(塔檐回
声总时间跨度t总约为70毫秒)
。
0.07 s小于人耳能够分
辨声音的最小时间间隔0.1 s　
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谢谢观看！