(共21张PPT)
声的应用
第4节
第三章 声的世界
(教科版)八年级
上
01
学习目标
1.了解声音的反射及其应用。
2.了解超声、次声的特点及应用。
3.知道声在现代科技中的应用。
02
新课标要求+课标解读
2022课标要求:
2.3.1 了解声音的特性。了解现在技术中声学的一些应用。知道噪声的危害及控制方法。
课标解读:
声学是一门研究声音的产生、传播、接收、处理和重放的学科,在现代技术中有着广泛应用。
在通信领域,声学技术让声音信号的传输更高效清晰。像手机的麦克风和扬声器,能精准将声音转化为电信号传输,并高质量还原声音。降噪耳机则运用主动降噪技术,发出与外界噪声相位相反的声波来抵消噪声,给用户安静的聆听环境。
医疗方面,超声成像应用普遍。B 超利用超声波的反射特性,生成人体内部器官图像,辅助医生诊断病情。超声碎石术则借助高强度超声波聚焦产生的能量,击碎体内结石,减少对人体的损伤。
工业生产中,声学可用于无损检测。通过检测材料内部缺陷反射或散射的声波,能发现材料内部的裂纹、气孔等问题,保障产品质量和设备安全。此外,声学成像技术能将声音可视化,在气体泄漏检测、电气设备局部放电检测等方面发挥作用,帮助工作人员快速定位故障位置。
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新课教学
一、声音的反射
看视频思考:这是为什么呢?
声音是一种波,在传播过程中遇到障碍物会反射回来,这种现象叫做声音的反射
回声是发射回来的声波在人耳中引起的感觉。
声音反射回来所需时间、回声强弱,
与障碍物形状、材质、位置等因素有关。
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活动1:
向周围墙体、桌凳发声,你能听到回声吗?
回声和原生至少相差
0.1s以上人耳才能区分开
活动2:算一算
发声位置距障碍物之间至少
相距多少米才能听见回声?
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北京天坛公园中的建筑庄严雄伟,其中还有着奇妙的声学特点。
其中的回音壁是一道直径约61.5m、高约3.72m的圆形围墙,围墙以砖石砌成,墙壁面整齐、光滑。三音石正好放在圆的中心处。当你拍了一下手后,声音从空气中向四周传播,遇到围墙后,又给反射回来,这些经反射回来的声音又都经过位于圆心的三音石。所以,我们站在三音石上拍手,就会听到清晰的回音,而且回音特别响。
天坛回音壁的原理图
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二、超声与次生:探测技术
物理学中,把振动频率高于2000Hz的声,叫做超声
把振动频率低于20Hz的声, 叫做次声。
低与20Hz
20--20000Hz
高于20000Hz
次声
可听声
超声
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1.超声探测技术
a. 蝙蝠与超声
蝙蝠通过喉头发出超声,再用耳朵接收回声,就能利用超声导航、捕食。蝙蝠采用的方法叫作回声定位。
【视频欣赏】
b. 声呐
根据蝙蝠捕食的原理发明的。发出的超声波遇到障碍物反射,方便确定潜艇、鱼群的位置和海水深度等。
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2.超声的应用
a. 传递信息
声呐系统探测海底
汽车倒车雷达
金属探伤
超声波测速仪
超声检查
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
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b. 传递能量
超声波加湿器
超声清洁眼睛
超声波洁牙
超声波粉碎结石
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3.次声的应用
a. 传递信息
火山监测
海啸监测
利用次声波预测自然灾害,如预测地震、火山爆发、海啸等;利用次声波的传播特性,探测大规模气象活动的性质和规律。
地震预警
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b. 传递能量
人体脏器固有频率与次声频率接近,极易发生共振,使人的平衡功能受到破坏,从而产生晕眩、恶心。次声武器可致人内脏损坏,飞机解体、建筑物倒塌等。
次声武器
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深海是神秘的世界,隐藏着许多我们不知晓的生命和奇观。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。
"我是蛟龙,我是蛟龙,我们已经下潜到7062米!”
水声通讯
蛟龙号接收的由水声通信系统传回的水底岩石和生物群落画面
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声技术与计算机技术相结合,正广泛地应用于现代社会的各个方面,声识别技术就是其中之一。目前,这项技术已广泛应用于生活领域。
语音识别
语音控制汽车
语音控制玩具
语音控制家用电器
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新课教学
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1. 下面关于声波传播的实例,说明声波传递能量的是( )
A.山脚下大声呼喊,听到回声
B.听走路声,我就能知道是肖凡来了
C.蝙蝠的眼睛看不见物体,它是利用超声定位的,所以它能有效躲避障碍物
D.2015年8月12日晚,天津滨海新区一处集装箱码头发生爆炸,爆炸使周围建筑物、汽车、集装箱受损
D
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2. 请你分析下列事例是利用声传递信息还是利用声传递能量。
(1)声呐探测鱼群信息。
(2)倒车雷达判断车与周围物体的距离。
(3)利用超声波除去身体的结石。
声传递信息
声传递信息
声传递能量
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3.海面的船向海底发出一个超声信号,0.2s后收到了这个声信号的回声。要粗略计算此处海底多深,该怎么做呢
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3. 一辆匀速行驶的汽车在距前面山崖440m处鸣笛,经过2.5s后听到回声,已知空气中的传声速度为340m/s,求:
(1)鸣笛声从发出到反射传回驾驶员耳中,通过的路程为多少?
(2)汽车从鸣笛到听到回声这段时间内通过的路程。
解: (1) 测速仪第一次发出超声波到达汽车处所用时间t1=0.4s/2=0.2s
由v=s/t
得,汽车接收到第一次信号时,距测速仪的距离:s1=v声t1=340m/s×0.2s=68m。
(2) 测速仪第二次发出超声波到达汽车处所用时间t2=0.2/2=0.1s
汽车接收到第二次信号时,距测速仪的距离:s2=v声t2=340m/s×0.1s=34m;汽车从接收到第一次信号到接受到第二次信号过程中,行驶的距离:s=s2-s1=68m-34m=34m。
答: (1) 汽车接收到第一次信号时,距测速仪的距离为68m;
(2) 汽车从接收到第一次信号到接受到第二次信号过程中,行驶的距离为34m;
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