第一节 科学探究:声音的产生与传播
声音是人们交流信息的重要渠道,是日常生活中经常接触到的物理现象,本章讲述的是一些与学生的生活和学习有关的声学初步知识。本节教材在整个初中阶段物理知识中虽不是重点,但从新课程标准要求来看,本节教材对于培养学生的问题意识、信息意识、研究意识、创新意识和合作意识以及科学探究精神都有积极的、不可替代的作用。
本节课研究的是声音的产生与传播,从知识和技能上应该掌握声音是如何产生的、声音的传播需要介质和声音传播的快慢三个问题。为了体现“物理是生活中的物理”和“物理现象就在我们身边”的新课程理念,教材中设计了一些探究实验和材料,供师生选用。
本节是以“提出问题”这一要素为重点的科学探究课。课标要求通过实验,认识声的产生和传播条件。本节设计为两个板块——声音的产生和声音的传播,每个板块都是从问题开始,运用实验与观察得出结论,再与生活和自然相联系。课本以图片提供情景,引导学生提出问题,再让学生通过实验探究得到问题的答案。声音与人密切相关,教材特意安排了学习人耳如何听到声音的知识,将本节内容与人紧密相连,也适当地与生物学科挂钩。
声音的产生和声音的传播需要介质是本节教学的两个中心环节,采用教师演示实验、质疑、引导学生观察等实验探究方法,启发引导学生认识到声音是由物体的振动产生的,气体、液体、固体都能传播声音,而真空不能传声。教学中注意引导学生提出问题,再让学生分组讨论,得出初步的猜想或判断,最后选出代表发言,并进行全班交流,在教师的引导下,总结归纳出问题的正确答案。
学习本节内容应积极参与课堂活动,重视已有的知识和生活经验;学会如何从日常生活、自然现象和学习过程中发现与声音的产生和传播有关的问题,并用恰当的语言和文字进行表述,学会与他人的合作与交流,在广泛讨论中获得问题的正确答案。
知识与技能
知道声音是由物体的振动产生的,声音的传播需要介质,声音在不同的介质中传播的速度不同;知道声音在空气中的传播速度;知道声音在固体中的传播速度最大、在气体中最小。
过程与方法
通过探究“声音是如何产生的”、“声音传播需要介质”和“真空罩中的电铃”的实验,锻炼学生初步的观察能力和研究问题的方法,培养学生运用物理知识解决实际问题的能力。
情感、态度与价值观
激发学生的学习兴趣和对科学的求知欲望,使学生乐于探索自然现象和日常生活中的物理学道理;注意在活动中培养学生善于交流和合作的意识。
重点
声音产生的原因和声音的传播需要介质。
难点
探究声音传播的条件以及解释生活中的声音传播现象。
真空铃实验装置、鼓、锣、音叉、共振音叉、悬挂有乒乓球的铁架台。
一、新课导入
[激发兴趣]
1.等上课铃响后,教师边敲锣边走进教室。
2.利用PPT课件展现一些自然界中正在发声的情景,这里可以在PPT中的录制旁白里面把这些声音录下来。(通过对自然界一些声音的播放,使学生体会到我们生活在一个有声的世界里,从而对声音产生浓厚的研究兴趣)
[提出问题]
启发:在日常生活中你是不是经常制造出一些声音来,现在利用书桌上的东西你能不能制造出一些声音来?
学生利用书桌上的文具制造出声音。
提问:你对声音有什么想知道的地方?
学生说出自己想知道的有关声音的不懂的问题。
在黑板上列举学生提出的有价值的问题。
二、新课教学
(一)声音的产生
探究声音产生的条件
1.问题启发
(1)你能不能使正在发声的物体停止发声。
(2)观察物体发声时与不发声时有何区别。
(3)正在发声的物体有什么共同特征。
(4)发声物体分别是什么。
学生思考:通过提出的问题使学生感悟到:实验中要用到比较的方法,比较物体发声时与不发声时的区别。
2.探究实验
实验1 用钢锯条、橡皮筋、喉头进行发声实验
(教师指导学生观察实验,尤其强调将物体发声与不发声时进行比较,指导学生回答以上问题)
学生开始实验1并讨论答案:物体发声时振动,不发声时不振动。
实验2 用音叉、鼓做实验
问题:1.观察这次物体发声时与不发声时的区别像实验1一样明显吗?
2.怎样使不明显的现象变明显呢?
启发学生(可用风吹草动,风吹树叶动)是否可利用它对别的物体产生的效果来显示呢?
学生回答:可以在鼓上放一些轻小的物体(如纸屑),紧挨着音又放一个乒乓球。
学生改进实验再做,并同样回答前面的问题。
归纳:在物理的研究中经常用到变抽象为具体,变细微为显著的研究方法。
实验3 用瓶子、小绒球做实验
吹瓶子口,听声音。
问题1:这个声音是怎样产生的?学生猜想可能是空气的振动产生的。
问题2:假如空气在振动,你能看见吗?怎样才能看见?
学生分工实验,一人吹,一人观察小球,然后交换进行。
问题3:这个实验说明了什么呢?
归纳:气体振动可以产生声音。
实验4 利用水产生声音,并注意观察水面的振动情况。
学生进行实验并归纳总结。
总结:声音是由物体的振动产生的。
(二)声音的传播
问:2008年,我国航天员__________、__________和__________驾驶的“________号”宇宙飞船进入太空,在宇宙中航行时与国际空间站的宇航员进行了交谈。听到这一令人激动和振奋的好消息后,我禁不住要问大家:
你们知道在宇宙中,宇航员之间是通过什么进行交谈的吗?他们为什么不能直接进行交谈?
声音在传播的时候有什么条件呢?
[学生讨论]列举生活中哪些物质可以传播声音。
(空气、玻璃、金属、墙壁、水等。)
[生活中的物理]
1.在课堂上,在座的各位都能听到老师讲课的声音,同学们之间讨论问题时彼此能听到对方说话的声音,说明了________传声。
2.古代的侦察兵用一个铁筒插入地下,耳朵贴着铁筒就能知道很远处队伍行进时的步伐声和马蹄声,你知道其中的道理吗?
3.在电视上,我们经常看到多名花样游泳运动员在水中做着非常整齐一致的动作,你知道他们是怎样做到整齐一致的吗?说明了什么问题?
[提出问题]
宇航员在宇宙中为什么不能直接进行交谈呢?
[实验探究]
演示“真空罩中的电铃”实验,探究真空能否传播声音。引导学生回答课前提出的问题。(做这个实验时,一定要提醒学生注意观察实验中的现象)
总结:
气体、固体、液体都________传声,而真空________传声。能传播声音的物质叫________。
声音的传播需要介质。
用多媒体放映水波的传播。
我现在拿一张纸,它没有发出声音,问:怎样才能让它发出声音呢?
教师挥动手中的纸,引起纸的振动,纸发出了声音。
问:纸的振动会影响到周围的空气吗?
问:水滴使水面振动,以水波的形式传播,振动的纸发出声音,在空气中以什么形式传播呢?
我们可不可以用水波类比一下呢?从而引入了声波。声音在气体、液体、固体中是以声波的形式传播的。声波传到人耳处,引起鼓膜振动,然后通过听觉神经传到大脑,这样我们便听见了声音。(引导学生看课本37页图3-11)
问:一根装满水的很长的钢管,在一端敲击一次,在另一端能听到几次敲击声?同学们猜想一下,相互讨论交流自己的意见。(提示:有几种介质)
(三)声速
学生活动:阅读小资料。
学生讨论交流,归纳总结规律。
声音的传播需要时间,在不同的介质中传播的速度不同,声音的传播还会受到温度的影响,学习讨论交流,归纳总结规律。
总结:
1.常温时,声音在空气中的传播速度是________。
2.常温时声音在____________中传播速度最大,在________中传播速度最小。(填“固体”“液体”或“气体”)
通过对声速的学习,评议刚才自己的猜想是否正确,进一步问:3次敲击声分别是沿着什么物质传来的?
(四)回声现象
提出问题
在空旷的房间里说话,为什么比在野外说话要响亮得多?
学生讨论,交流意见。
老师说明:声音在传播的过程中遇到障碍物会反射回来,这种现象叫回声(列举一些回声现象)。人耳能区分原声和回声的时间差是0.1秒,回声和原声的时间差小于0.1秒时,回声加强了原声,所以在空旷的房间里说话比用同样大小的声音在野外说话要响亮得多。
三、作业设计
作业设计为两道题,第一题是让学生联系生活列举气体、固体、液体传声以及回声的实例,引导和强化学生“物理来源于生活”的学习意识。为了锻炼学生的动手实践能力和创新意识,第二题设计为实践活动题。让学生两个人一组,以细绳(棉线、棉绳、金属丝)、纸杯(塑料杯、易拉罐、饮料桶)等为原料,制作一个土电话,两个人一组实验,验证固体能传声。要求学生写出实验报告。
第一节 科学探究:声音的产生与传播
1.声音是由物体的振动产生的,振动停止,发声也停止
2.声音的传播需要介质,真空中不能传声
3.声速
关键词:振动、介质、340 m/s
本节课的整体设计思想,不仅体现了新课程理念,促进学生全面和谐地发展,而且在教法设计上突出体现以学生为主,依靠学生的自学、探究、讨论、交流、归纳、总结等形式来获取和掌握知识,为学生的终身学习打好坚实的基础,使学生终身受益。作业设计体现和巩固了本节课的重难点知识,同时又激发学生的探究热情和学习兴趣。
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第二节 声音的特性(共2课时)
本节的主要内容是乐音的品质和对声音的感受。课程标准要求了解声音的特性,知道影响声音特性的因素。知道噪声的危害和控制的方法,会举例说明如何减弱生活环境中的噪声。本节内容是初中声学部分的重点,是历年中考命题考查的重要内容。
本节教材从物理的角度和情感、环境的角度对乐音和噪声作简单说明。本着从感性到理性的认识过程,以及从生活到物理的理念,教材在每一个乐音品质要素中都是从生活中的一些事例引入,并安排一些简单易行的小实验。教材通过图片让学生了解噪声的来源以及防止噪声的措施,重在使学生初步建立环保意识。本节的重点和难点是乐音特性的三个因素,噪声的等级、危害与控制。关于音色,由于它的理论知识复杂、定义较抽象,所以学生只要知道不同乐器或不同人发出的声音不同就可以了。
本节教学主要应通过对具体事例的分析,使学生初步了解乐音的响度、音调和音色,并知道乐音与噪声的区别。教学中希望学生能自己表述乐音的特性,并在实际应用中能分辨出乐音的不同特性。教材中的噪声的事例都是从物理角度认识的,教学中可适当补充从情感、环境角度对噪声的认识。实际应用也是本节教学应强调的。
动手做好教材安排的一些简单易行的小实验,对学好本节知识十分重要,对噪声的污染在社区内做一些有关的社会调查,不仅可以丰富学生的物理知识,还能培养学生的社会活动能力。
第1课时 声音的三个特性
知识与技能
1.了解声音的特性包括:音调、响度和音色。
2.知道乐音的音调跟发声体的振动频率有关,响度跟发声体的振幅有关。
3.不同发声体发出乐音的音色不同。
过程与方法
1.通过做“音调与频率有关的实验”和“响度与振幅有关的实验”进一步了解、学习用科学探究的方法研究物理问题。
2.学习从物理现象和实验中归纳简单的科学规律,尝试应用已知的科学规律去解释具体问题。
3.培养合作学习的能力,初步的评估和听取反馈意见的意识。
情感、态度与价值观
1.乐于探索自然现象和身边的物理道理,乐于参与观察、实验、探究活动。
2.有主动与他人合作交流的愿望,敢于发表自己的见解。
3.体会现实世界物体的发声是丰富多彩的,从而更加热爱世界,热爱科学。
重点
1.研究乐音的音调和响度各与什么因素有关。
2.学习体会科学探究的方法。
难点
感知乐音的音色,理解音色取决于发声体本身。
教具 收音机、乐器(电子琴、小鼓等)、钢尺、发音齿轮、音叉、示波器、乒乓球、收音机及喇叭。
学具 自带器具(如梳子、塑料硬片、钢尺、塑料尺等)、音叉。
一、情景导入
(创造学习氛围,使学生产生强烈的探究愿望)
1.用收音机播放一曲交响曲。(如《命运》交响曲)
2.讲述:同学们刚才欣赏到的震撼人心的乐曲,表达了人们与命运抗争、在逆境中奋进的精神。有的地方音调低沉,有的地方音调高昂;有时声音大,有时声音小;有钢琴和其他乐器发出的声音,它们组合起来演奏出了伟大的乐章。为何能奏出如此变化多端的曲子来呢?学了这节课后,同学们将知道其中的奥妙。
二、合作探究
教师板书出课题:声音的特性
(一)响度
1.演示:用一面小鼓或音叉,轻敲和重敲让其发出声音。问:同学们听出声音有何不同?
讲述:物理学中,声音的强弱叫做响度。
板书响度的定义。
2.探究:
(1)提出问题:响度与什么因素有关?
(2)设计实验和进行实验。
将系在细绳上的乒乓球轻触正在发声的音叉,观察乒乓球弹开的幅度。使音叉发出不同响度的声音,重做上面的实验。
(3)分析和论证:比较不同响度的情况下乒乓球弹开的幅度。引导学生分析:音叉的响度越大,乒乓球弹开的幅度越大;音叉的响度越小,乒乓球弹开的幅度越小。
3.演示:关于响度跟振动的振幅的关系,除了以上所述的实验外,在纸盆喇叭上放置乒乓球,改变音量大小;用敲击音叉将盛在盘内的水溅出等实验都可以观察,效果也很好。但在实验时要注意可见度,如果可见度不佳,可请后面的同学上讲台来自己做,做后大声地告诉全班同学。
4.引导学生归纳总结并板书结论。
5.演示、补充:拿出闹钟让同学们听。前排同学可以清晰地听见闹钟滴答的声音,后面几排的同学几乎听不见。表明:响度还跟离发声体的远近有关。
(二)音调
(让学生体验探究的基本过程,但不一定要求面面俱到)
1.演示:拿出一个乐器(用简易的儿童乐器也行,没有乐器可用实验室不同的音叉)演奏音调高低不同的音符。
讲述:刚才同学们听到的音符,有的音高,有的音低,我们也知道,按动钢琴的琴键,从左到右,音调逐渐增高。我们把声音的高低叫做音调。
板书音调的定义。
2.探究:
(1)提出问题:同学们不仅知道了音调有高低,还能分辨高低音,那么音调为什么有高低呢?它的高低又是由什么决定的呢?
(2)设计实验和进行实验(随堂学生实验):同学用自己手边的器具,能想办法发出音调不同的声音吗?
大家能设计出既发出音调不同的声音,又便于观察的方案吗?
例如,将一把钢尺紧按在桌面上,一端伸出桌边。拨动钢尺,听它振动的声音,同时注意钢尺振动的快慢。改变钢尺伸出桌边的长度,再次拨动,注意使钢尺的振动幅度大致相同。
(3)分析和论证:比较两种情况下钢尺振动的快慢和发声的音调。引导学生得出结论:钢尺振动得越快,发出的音调越高;钢尺振动得越慢,发出的音调越低。
3.演示:先介绍发声齿轮,请一位学生上台观察在同一轴上的几个发声齿轮的齿数,并告诉全体同学,每个齿轮的齿数不同。转动齿轮,用塑料硬片接触齿轮的齿,使塑料硬片振动发声。让学生注意观察,硬片接触不同齿数的齿轮时,发出的声音的高低有何不同,哪个高?哪个低?
引导学生分析:塑料硬片接触齿数多的齿轮时,振动快,发出的音调高;接触齿数少的齿轮时,硬片振动慢,发出的音调低。
4.讲述:可见发声体振动的快慢是一个很重要的物理量,它决定着音调的高低。物理学中用每秒内振动的次数——频率来描述物体振动的快慢,频率的单位为赫兹,简称赫,符号为“Hz”。板书结论。
由演示得出:音调由发声体振动的频率决定,频率越大,音调越高;频率越小,音调越低。
5.演示:观察声波的波形
将音叉发出的声音信号输入到示波器上,观察不同频率音叉声音声波的波形。再将男女同学的声音信号输人,比较波形。
(三)音色
(通过体验和事例,认识音色)
1.演示:用不同乐器(如电子琴、吉他、音叉等等)发出同一音调的声音。大家闭上眼睛能辨别出来吗?
找四个同学在后面分别念一首诗,能指出是哪一个同学读的哪一首诗吗?
讲述:除以上的音调、响度外,音色也是乐音的一个特征。
板书出“音色”这个概念。
不同的乐器的音色不同,演奏同一曲子,我们可以听出差别。不同人说话的音色不同,所以就有了“闻其声而知其人”。
2.演示:观察波形
将话筒接在示波器的输入端,用不同的乐器对话筒发出相同音调的声音,例如都发C调的1(dou),比较各波形有什么不同。观察波形,对“不同乐器音色不同”获得感性认识。
三、课堂小结
引导学生小结:本节课学习了乐音的三个特征,即音调、响度和音色。恰当的乐音给人以精神上的调节,艺术上的享受,激励人们奋发向上。通过本课学习,希望同学们知道:
1.什么是音调?音调是由什么因素决定?
2.什么是响度?响度跟哪些因素有关?
3.人们能分辨不同物体发出的声音是根据乐音的哪一个特征?
第二节 声音的特性
第1课时 声音的三个特性
一、响度
1.响度:声音的强弱叫做响度
2.响度与振幅大小有关,也与距发声体的远近有关
二、音调
1.音调:指声音的高低,跟物体的振动快慢有关
2.频率:物体每秒内振动的次数叫做频率。频率越高,音调越高;频率越低,音调越低
三、音色
我们能听声辨物是根据音色不同,音色与发声体的材料和结构有关
第2课时 噪声的防治
知识与技能
1.了解噪声的来源和危害。
2.知道防治噪声的途径,增强环境保护的意识。
过程与方法
通过体验与观察,了解防治噪声的思路。
情感、态度与价值观
通过学习,培养热爱、保护我们赖以生存的“地球村”的环境意识。
重点
知道噪声的来源及其危害。知道减弱噪声的途径。
难点
环境保护的教育。
一、新课导入
声音多种多样,优美的乐音令人心情舒畅,而杂乱的声音——噪声则刺耳难听,让人感到心烦意乱。噪声问题伴随着现代化大工业的发展而逐渐突出。近年来,噪声已被列为国际公害,它严重地污染着环境,危害着人们的身心健康。噪声污染已与水污染、空气污染、固体废弃物污染一起,成为当代社会的四大污染。
二、新课教学
(一)噪声的来源
请你们阅读课本上关于噪声的来源的描写,分组讨论并回答下面的问题:
1.从物理学的角度看,什么是噪声?用什么实验可以验证你的说法?
2.从环境保护的角度看,什么是噪声?
3.城市噪声的主要来源有哪些?
4.观察我们的周围噪声的来源,总结一下。
学生带着问题有目的地阅读,并分组讨论。老师巡回指导,鼓励学生联系生活、生产实际。
总结1:从物理学的角度看,噪声是指发声体做无规则振动时发出的声音。下面我们用示波器来观察以下噪声的波形。
活动:用示波器观察噪声的波形。
利用示波器观察铁钉刮玻璃时产生的噪声的波形,并与音叉产生的声音的波形做比较。让学生仔细观察这两种波形,分析波形的规律。
实验结果:铁钉刮玻璃时产生的噪声的波形没有规律,音叉产生的声音的波形有规律。观察噪声的波形可以看出,噪声是由众多不同的频率组成的并具有非周期性振动的复合声音。音波波形无规律,听起来感到刺耳。
总结2:从环境保护的角度看,凡是妨碍人们正常休息、学习和工作的声音以及对人们要听的声音产生干扰的声音,都属于噪声。例如:半夜时播放的优美动听的音乐也是噪声。
总结3:城市噪声的来源是非常多的。
(1)交通运输噪声:各种交通工具的喇叭声、汽笛声、刹车声、排气声、机械运转声等。
(2)工业噪声:纺织厂、印刷厂、机械车间的噪声。
(3)施工噪声:筑路、盖楼、打桩等。
(4)社会生活噪声:家庭噪声、娱乐场所、商店、集贸市场里喧哗声。
(二)噪声的等级和危害
声音有强有弱,声音的强弱通常以分贝(dB)为单位来表示。
噪声的危害表现在以下几个方面:
(1)心理影响:使人烦躁、精力不集中,妨碍睡眠和休息。
(2)生理影响:使人耳聋、头痛、消化不良、视觉模糊等,严重的会使人神志不清、休克甚至死亡。
(3)高强度的噪声能够损坏建筑物。
喷气式飞机产生的噪声能够将附近建筑物的窗户玻璃震碎,噪声会导致工作设备“疲劳”以至断裂等。
(三)控制噪声的危害,学会自我保护
噪声会严重影响人们的工作和生活,控制噪声十分重要。那么我们该怎样防止噪声呢?
指导学生阅读课本第45页内容并展开激烈的讨论。教师巡回指导,鼓励学生畅所欲言,积极主动地参与讨论。
总结:
1.声音从产生到引起听觉有这样三个阶段:
(1)声源的振动产生声音。
(2)空气等介质的传播。
(3)鼓膜的振动。
2.控制噪声的三种途径是:
(1)防止噪声产生(在声源处减弱)。
(2)阻断它的传播(在传播过程中减弱)。
(3)防止它进入人耳(在人耳处减弱)。
生活中,当我们不可避免的处于噪声环境中时,要注意保护好自己。
三、课堂小结
本节课我们主要学习了以下内容:
1.噪声的来源及其波形的特点。
2.从物理学和环境保护的角度看,噪声分别指什么。
3.噪声的危害。
4.减弱噪声的有效途径。
第二节 声音的特性
第2课时 噪声的防治
一、噪声的定义
1.物理学中的噪声
2.环保中的噪声
二、噪声控制
1.在声源处减弱
2.在传播过程中减弱
3.在人耳处减弱
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第三节 超声与次声
本节内容是常识性的内容,对学生的要求不高,重点是记住超声与次声的概念,了解现代技术中声学知识的一些应用,知道超声与次声在各个领域的应用,尤其是声呐在科技、军事等方面的应用,医用B超在诊断病情中的作用。
本节课开始讲述了蝙蝠的故事,目的是从自然现象激起学生的兴趣。接着讲述了超声的应用和次声的产生及危害。本节的重点是记住超声和次声的概念,知道声能传递能量和信息。本节内容虽然不是初中声学部分的重点,但在中考命题中也时常出现考查超声与次声的题目。
本节教学中主要应激发学生对知识的渴望,对新技术应用的兴趣,教学中尽量采用多媒体展示生动、丰富的超声和次声方面的资料,用广博的资料介绍超声的应用,而不应由老师整堂地宣读课本或平淡地讲解。
通过报刊、图书、参观访问或因特网等,收集有关超声与次声的科普资料,并与同学讨论自己在超声与次声方面获得的资料,并进行书面或口头交流,不提倡学生死记硬背有关知识。
知识与技能
1.记住超声与次声的概念。
2.了解超声在生产、生活、科技、军事等各方面的应用。
3.了解次声的产生与危害。
过程与方法
通过图书、报刊或互联网,收集有关超声与次声的资料。
情感、态度与价值观
培养学生对自然和科学技术的兴趣,激发学生对知识的渴望,提高学生搜集整理资料的能力。
重点
超声与次声的概念;超声在各个领域的应用。
难点
区分在声的利用中,是利用声传递能量还是信息。
一、认识超声和次声
1.复习提问:什么是音调?音调是由什么因素决定的?
2.提问引入:人能听到蜜蜂飞行时翅膀振动发出的嗡嗡声,为什么却听不到蝴蝶翅膀振动所发出的声音呢?(看学生的反应及回答)看来我们大家不是很清楚,不过没关系,这就是我们这节课要学习的内容——从音调的角度来研究声音。
3.请大家阅读课本内容并回答下列问题:
(1)物体振动发出的声音我们都能听见吗?正常人的耳朵能听到的声音频率范围是多少?(20 Hz~20 000 Hz)
(2)正常人的耳朵不能听到的声音我们把它们分别叫做什么?其频率范围又是多少?
(3)再请大家阅读课本,了解自然界中的一些发声频率、人和一些动物的听觉范围。
①比较人和一些动物的发声、听觉频率的不同。
②人的听觉与发声的频率范围相同吗?人的听觉范围与发声范围哪一个大?
4.知识应用
(1)演示:弹簧振子上下振动。让学生根据现象解释为什么听不到弹簧振子振动发出的声音。
(提示:弹簧振子上下振动很慢,频率应该小于20 Hz。)
(2)请同学们解释开始上课时的提问:人能听到蜜蜂飞行时翅膀振动发出的嗡嗡声,为什么却听不到蝴蝶翅膀振动所发出的声音呢?
二、超声
1.强调:人类发不出超声,也听不到超声。自然界中的许多动物不仅能发出超声,而且能听到超声。我们从《信息窗》里有关的听觉和发声频率范围可以得知。
2.设置问题:根据你收集的情况知道超声有哪些应用吗?
(1)蝙蝠的超声导航。
(2)医用B超。
(3)声呐定位。
(4)超声碎石。
强调:利用声呐定位,即回声测量海底的深度,需要先知道声音在海水中的传播速度,需要测出声音由海面到海底,然后再返回到海面所需的时间。可用公式v=的变形公式s=vt进行计算。
3.归纳超声的特点:
(1)超声有很强的穿透能力。
(2)超声有很强的“破碎”能力。
三、次声
1.人耳听不到次声。
2.请学生根据课本回答大自然中什么地方什么情况下会出现次声?
3.能量很高的次声具有极大的危害性:
(1)能使机器设备破裂、飞机解体、建筑物遭到破坏。
(2)人的平衡器官的功能受到破坏,会产生恶心、晕眩、旋转感等症状,严重的会造成内脏出血破裂,危及生命。
(3)采取的措施:尽量防止次声的产生,尽量远离次声源。
(4)次声的应用主要是利用它的破坏性,如制成次声武器。
4.介绍一个次声的危害的具体事例。
一艘国际商船在“火地岛”,发现了多年前神秘失踪的“马可·波罗”号帆船,船上的全体船员离奇死亡,没有一丝伤痕,而船上的一切设备及物品却完好无损。经过科学家们多年的研究和探索,终于揭开了这些遇难者的“死亡谜”。原来他们都死于风暴所产生的次声。次声为什么能杀人呢?原来,人们内脏固有的振动频率和次声频率极为相似(0.01~20 Hz)。当外界的次声频率与内脏频率相同或相似时,就会形成人体内脏的共振状态,产生种种不良反应,还会导致视觉模糊、吞咽困难、肝功能失调等症状,严重时还会四肢麻木,胸部产生压迫感。尤其是当人的内脏、胸腔及颅腔内的固有频率与次声频率相一致时,就会使人体的内脏系统损坏而丧生。因此,有人正在利用次声的性质与特点,探索研制一种能导致人神经麻痹的“次声武器”。
四、归纳小结与复习巩固
1.本节的知识点:超声和超声的应用、次声和次声的危害。
2.巩固练习
(1)回声是指声音在传播过程中遇到________后被________的现象。蝙蝠是利用________的原理来准确判断目标的位置的。人类也仿照其原理,利用________进行探测。
【答案】 障碍物 反射 超声定位 声呐
(2)下列事实中,应用了次声的是( )
A.用声呐测海底深度
B.蝙蝠确定目标的方向和距离
C.预报海啸、台风
D.海豚判断物体的位置和大小
【答案】 C
3.讨论交流
问:通过对超声和次声的应用和危害的了解,甲认为蝙蝠发出的声音一定是超声;乙认为核爆炸时发出的声音都是次声;丙认为超声和次声对人们都是十分有害的。以上三个同学的说法是否正确?
第三节 超声与次声
1.人耳能听到声音的频率范围为20 Hz~20 000 Hz
2.超声与次声
频率高于20 000 Hz的声音叫做超声,频率低于20 Hz的声音叫做次声
3.超声的应用:碎石、B超、声呐定位、超声导航
4.次声的危害及措施:对机器、建筑物、人体有伤害;
要尽量防止次声的产生,尽量远离次声源
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