1.3声音的特性与应用（第2课时）（教学设计）--浙教版（2024）科学八年级上册

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1.3.1 声音的特性与应用（第2课时）（教学设计）
年级 八年级 授课时间
课题 1.3.1 声音的特性与应用
教学 目标 科学观念:了解声的利用，建立正确的科学观念，了解 噪声的危害及知道控制减弱噪声的方法和途径。 科学思维:能正确区分乐音和噪声，内化噪声的减弱方法，提升科学思维。 探索实践:通过实验探究进一步了解声音的相关知识和学习 如何减弱噪声。 态度责任:知道噪声对人 体有害，并树立减少噪声、保护环境的态度和责任。
教学 重难点 声的利用 噪声及其控制
学情 分析 本节内容选自浙教版八上第一章第3节第2课时。学生已初步掌握声音的产生与传播等基础知识，对生活中的声现象有感性认知，但对“声的能量传递”“次声波应用”等抽象概念缺乏系统理解。从认知特点看，该年龄段学生正处于从形象思维向抽象思维过渡阶段，对超声波清洗、B超等直观应用兴趣浓厚但对声呐定位、次声波监测等需逻辑推理的内容理解存在难度，教学中需借助类比或实验演示降低认知门槛。 在生活经验方面，学生对噪声的感受多停留在“吵闹声音”的表层认知，对环保角度的噪声定义及分贝标准缺乏科学认识，需通过案例讨论深化理解。此外，学生对古代声学成就虽有文化亲近感，但对其中的物理原理较为陌生，可结合建筑图示或模拟实验建立知识关联。 从学习能力看，班级内部分学生已具备初步的科学探究能力，能通过“回声测距计算”等活动参与逻辑推导，但部分学生在“噪声控制三途径”的系统归纳上仍需引导。考虑到学生对多媒体资源接受度高，可利用视频、互动游戏增强参与感，同时针对抽象概念设计分层任务，帮助不同层次学生逐步建构知识体系。
教学 准备 课件、课本、视频、活动器材等
教学过程
教师活动 设计意图
新 课 导 入 同学们，声音只是用来听的吗？其实，它还有很多“隐藏技能”！比如蝙蝠在黑夜中“看”路靠的是超声波，医生用超声波扫描观察胎儿发育，渔船靠声呐找鱼群，汽车倒车雷达甚至能“听”出障碍物……今天，我们将一起探索声音的奇妙用途——从自然界的智慧到人类科技的创新，揭开声音如何改变世界！ 通过蝙蝠、超声波扫描、渔船、汽车倒车雷达等实际应用的生动案例，引导学生思考"声音不只是用来听的"，激发学习兴趣
新 知 讲 授 一、声音的利用 1.消除回声 声音在传播过程中遇到障碍物，就会被反射。当障碍物离人较远时，人发出的声音经过较长时间(大于0.1s)回到耳边，人们就能把回声和原声区分开来。当障碍物离人较近时，声音被很快反射回到耳边，此时，人们区分不出回声和原声。为获得更好的声音感觉，音乐厅中常采用消除回声的设计，使听众获得更好的听觉感受。 2.超声波的利用 回声定位:蝙蝠在飞翔时会发出超声波,这些超声波碰到猎物时会被反射回来,根据回声传来的方位和时间,蝙蝠可以确定猎物的方位及距离。蝙蝠采用的定位方法叫作回声定位。 2.超声波的利用 (1)声呐及倒车雷达:利用回声定位原理,科学家发明了声呐。利用声呐系统,人们可以测量海洋的深度,绘制海底地形图。渔船还可以利用声呐获得鱼群的信息。汽车上安装的倒车雷达,也是利用了回声定位原理。 2.超声波的利用 (2)超声波检查:利用超声波扫描可以得到人体内部各器官的图像,以获得人体内部是否有病变的准确信息,确诊病情,然后采取相应的治疗措施。超声波仪器也可用来检查孕妇腹中胎儿的发育情况。 (3)超声波清洗器、超声波洗牙等。 2.超声波的利用 (3)超声波清洗器、超声波洗牙等。 不同的动物感受声波的频率范围不同。大象利用人类听不到的“声音”进行交流，这种“声音”是一种次声波，也就是说，大象可以利用次声波传递信息，进行交流。 自然界中的许多现象，如地震、火山爆发、海啸、台风等，都伴有次声波的产生。次声波可传播很远的距离，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收到它们产生的次声波。通过处理这些信息，可以确定现象发生的方位和强度等。 动物利用大地振动波互相联络 动物通过探测土壤、植物茎叶的小振动产生的波来识别环境、定位猎物、防备捕食者。对大地振动波敏感的动物有蛇、青蛙、蟾蜍、鸟、大象、蠕虫，以及大多数昆虫。在陆生脊椎动物中，青蛙对大地振动波特别敏感，这是由于其内耳中的特殊器官(球囊),以及连接内耳和胸带的一系列肌肉和骨骼。很多昆虫的腿部都有探测振动的特殊器官。一些哺乳动物，例如大象和猫，都有肥厚的脚垫，这有助于将振动信息传输到它们的大脑中。 很多动物能用大地振动波与其他动物联络。它们用各种方式产生振动，包括敲打(用身体某一部分有节奏地轻拍或重击物体)、抖动(全身振动)和刮擦(身体不同部位摩擦)等。动物产生的大地振动波通常专属于相应物种，能用来确认和追求潜在配偶、警告同伴附近存在捕食者、声明领地，或者协调社会成员的活动等。 例题:下列关于超声波的说法正确的是 ( ) A. 超声波的频率低于20 Hz B.超声波在空气中传播速度比可听声快 C. 医院的B 超是利用超声波来诊断病情的，因为超声波具有较强的 穿透能力 D. 超声波听起来比较高亢 解析 选项分析判断A超声波是频率高于20000 Hz的声波×B超声波和可听声在相同介质中的传播速度相同×C医院的B超利用超声波较强的穿透能力来诊断病情√D超声波频率高于人耳听觉范围，人耳听不到，不能用高亢形容×
二、噪声及其控制 1.乐音与噪声 (1)乐音:有规律、悦耳动听、使人感觉轻松愉快的声音叫作乐音，如清脆的鸟鸣声、悠扬的乐器声、悦耳的歌声等。 (2)噪声:无规律、难听刺耳、令人感到烦躁不安的声音叫作噪声，如马路上的嘈杂声、飞机的轰鸣声等。 (3)乐音和噪声的相对性 凡影响人们正常工作、生活和休息的声音都是噪声。如夜晚时，悦耳的歌声对于睡觉的人来说是噪声。 2.噪声的危害与防治 (1)噪声的危害:噪声妨碍人们的生活、工作与学习,有害健康,被列为国际公害。 控制噪声一般从三个方面考虑：控制噪声产生、阻断噪声传播、防止噪声入耳。 举例说明日常生活和生产劳动中控制噪声的措施。 人们把噪声称作“隐形杀手”。现代城市把控制噪声列入环境保护的重要内容。家用电器设计要求尽可能降低噪声，以降低对环境的影响。 例题:下列措施不是在声源处减弱噪声的是 ( ) A. 放鞭炮时用手捂住耳朵 B.阅览室禁止大声喧哗 C. 晚八点到早七点，工地禁止施工 D. 学校将高音喇叭换成许多小音箱 解析：放鞭炮时用手捂住耳朵，是在人耳处减弱噪声的；阅览室 禁止大声喧哗、工地禁止施工、将高音喇叭换成许多小音箱都是 在声源处减弱噪声的。 答案：A 我国古代在声学方面取得的成就 我国古代在声学方面有着辉煌的成就。1973年，浙江余姚河姆渡遗址出土一批文物，其中有大量完整的骨哨和骨笛，至今仍能吹奏出和谐的旋律。这表明中国古人在史前时期对声学就有了认识。到3000多年前的商代，人们已能系统地掌握乐器的制造方法和相应的乐律等，能制造弦乐器和管乐器，以及钟磬等打击乐器。例如，近代出土的编钟是由一系列大小不同的钟组成的，能敲出高低不一而和谐的音调。 我国古代工匠在建筑声学技术方面也有丰富的经验。例如，北京天坛的回音壁，巧妙地利用声的反射和聚焦现象，使声音能沿着环形壁面传播得很远，并且在回音壁中心的三音石附近能清晰地分辨出三次回声。这个奇特的建筑声学设计，是天坛引起人们浓厚旅游兴趣的原因之一。 通过音乐厅消除回声的设计案例，引导学生理解声音反射的应用，培养空间感知能力。 通过蝙蝠回声定位原理，引导学生理解超声波在定位中的应用。 介绍声呐在海洋探测、渔业中的应用，展示科技与生活的紧密联系。 通过B超、胎儿扫描等实例，说明超声波在医学中的应用价值。 介绍超声波清洗器在工业、日常生活中的应用，拓展学生视野。 通过地震、火山爆发、台风等自然现象，说明次声波的产生与传播。 介绍次声波在自然灾害监测中的应用，展示科学知识的实际价值。 通过对比乐音与噪声的定义和实例，帮助学生建立噪声的科学认知。 强调"噪声"的相对性，如夜晚悦耳的歌声对睡眠者而言是噪声，培养学生的辩证思维。 通过日常生活中的声音实例，引导学生区分乐音与噪声，建立科学认知。 通过数据和实例说明噪声的危害，培养学生的健康意识和环保责任感。 通过日常生活中的噪声控制措施，引导学生理解噪声防治的原理和方法。 从"控制噪声产生、阻断噪声传播、防止噪声入耳"三个角度讲解噪声控制方法，帮助学生系统掌握防治策略。 通过我国古代声学成就的介绍，增强学生的文化自信和民族自豪感。
课 堂 练 习 【典例1】 如图所示，某品牌超声波清洁器在清洗眼镜，使用时先向水槽加水使眼镜完全浸没水中，通电清洁器开始工作。此清洁器工作时人站在旁边能听到“嗞嗞”的声音。下列说法正确的是（　　） A．超声波的音调比人能听到的声音音调低 B．超声波传播不需要介质 C．人听到的“嗞嗞”声是超声波 D．超声波能用来清洗物体说明超声波能传递能量 解：A、超声波的音调比人能听到的声音音调高，故A错误； B、超声波传播需要介质，故B错误； C、人听到的“嗞嗞”声不是超声波，超声波人耳是听不到的，故C错误； D、超声波能用来清洗物体说明超声波能传递能量，故D正确。 故选：D。 【典例2】为了加强烟花爆竹安全管理、减少环境污染，宁波市政府于2025年春节期间，继续在相关区域执行禁售、禁燃政策。下列说法错误的是（　　） A．烟花爆竹发出的声响巨大，是一种生活噪声 B．爆竹声是爆竹爆炸时引起空气振动发出的声音 C．禁止燃放烟花爆竹，是在控制噪声源处的噪声 D．爆竹的声响不会影响人们的生活秩序和身心健康 解：AD、燃放烟花爆竹时的巨大声音属于噪声，因为它会干扰人们的正常生活和工作。这种噪声不仅影响休息和睡眠，还可能对人的神经系统和心血管系统产生不良影响 ，故A正确，D错误； B、声音是由物体振动产生的，爆竹声是爆竹爆炸时引起空气振动发出的声音，故B正确； C、禁止燃放烟花爆竹，是在声源处减弱噪声，故C正确。 故选：D。 【典例3】在医院、学校附近，常常有禁止鸣笛的标志，如图所示。这种控制噪声的措施属于（　　） A．防止噪声产生 B．阻断噪声传播 C．减小噪声传播的速度 D．在人耳处减弱噪声 解：禁止鸣喇叭是在声源处减弱噪声，防止噪声的产生。故A正确，BCD错误。 故选：A。 【典例4】降噪耳机是指采用某种方法防治噪声污染的耳机。小科购买了某品牌的降噪耳机，佩戴耳机且未启动开关时，能够透过耳机听见外界的噪声，但比未佩戴耳机时响度小。启动耳机后，外界的噪声瞬间“消失”。小科对此感到好奇，查找相关资料获得以下信息。 ①一列噪声声波a遇到与它相反的反向声波b时会互相“抵消”，如图1所示。 ②降噪耳机内部含有降噪芯片和吸声材料，该芯片工作原理如图2所示。 噪声声波a请根据以上信息，结合降噪耳机的原理和听觉形成过程解释降噪耳机防治噪声污染的原理。 【解答】 答：由图看出，降噪声波与环境声波波长相等，波速相等，则频率相同，叠加时产生干涉，由于两列声波等幅反向，所以振动减弱，起到降噪作用。
课 堂 小 结 一、声的利用 声的利用主要分为 超声波的利用 和 次声波的利用 两大类。 1. 超声波的利用 方向性好、穿透能力强：超声波在多个领域有广泛应用。声呐及倒车雷达：利用超声波反射探测物体位置和距离。 超声波检查：医学领域用于人体内部检查（如B超），辅助疾病诊断。 超声波清洗器、洗牙：利用振动能量高效清洁物体表面或进行牙齿护理。 2. 次声波的利用 频率低、传播远：次声波在灾害监测和远距离通信中发挥作用。传递信息：用于特殊场景的远距离信息传输。 监测核爆炸：通过检测次声波判断核爆炸事件。 自然灾害预警：监测地震、火山喷发、海啸、台风等灾害前的次声波信号，提前预警。 二、噪声及其控制 噪声是环境中干扰人或生物正常活动的声音，需采取措施控制。 1. 噪声的定义 干扰性声音：在特定环境中对生活、工作或学习造成干扰的声音。 2. 减弱噪声的途径 在声源处控制：改进设备技术（如低噪声机械）、使用隔音材料，减少噪声产生。 在传播过程中控制：设置隔音墙、隔音罩等设施，阻断噪声传播路径。 在人耳处控制：佩戴耳塞、耳罩等防护装备，减少噪声对听力的直接伤害。
板 书 设 计
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