沪科版八年级物理 3.3超声与次声 教案

§3.3超声与次声
一、课型课时
共1课时：了解超声和次声概念及在生活中的应用，课型为新课
二、教学内容分析
本节课为上海科学技术出版社出版的义务教育物理课程标准实验教科书第三章第三节的内容，主 要在于让学生认识什么是超声和次声，特别是了解超声在现代技术中的广泛应用，以及次声给我们带来的危害，教育学生自觉远离次声源。
超声波与次声波在人们的生产生活中有着广泛的应用，自然界和动物界中也大量的存在着超声波和次声波现象。本节知识重视在日常生活、生产技术的例子，注意通过例子为学生提供感性认识，如蝙蝠扑食蚊虫，动物中的狗的听觉等。教材还注意将要学习的物理知识应用于科学技术和生产之中，以加强物理知识“从生活走向物理，再从物理走向社会”的教学理念。如向学生介绍“用超声探测鱼群”，“超声观察胎儿”，“海扶刀”“声悬浮”等。教师和学生通过对超声和次声的资料收集、讨论，力求达到这样一个目的：物理有用、有趣。
三、教学目标
1、知识和技能：
（1）了解人与觉动物的听觉范围。
（2）知道什么是超声波,什么是次声波。[来源:学*科*网]
（3）从搜集的信息中了解超声的特点，了解超声在现代技术中的应用；了解次声的一般特点和危害性
2、过程和方法：
（1）通过实验探究了解人的听觉频率范围。
（2）通过观看利用多媒体演示超声波与次声波在现代科技中的应用。
3、情感态度与价值观：
（1）经历小组合作调查及汇报，培养团结协作精神，培养尊重客观事实、实事求是的科学态度。
（2）认知科学对人类社会和生活的实际意义,培养学生热爱科学、勇于探索的意识。
四、学习者特征分析
一般特征：
（1）本节课的授课对象为初二的学生，大部分还停留在感性认识阶段。
（2）学生已经学习了声音的一些基本知识。
初始能力:
（1）对声现象，学生有丰富的感性认识，但有些是错误的认知且缺乏系统的认识。
（2）学生对物理的学习已积累了一定的知识基础和方法基础。
信息素养：
（1）学生具备一定的自学能力。
（2）学生有一定的收集信息和处理信息的能力，但不是很强。
（3）大部分学生都会上网找资料，但能力不是很强。
五、教学重点和难点
教学重点：知道超声、次声的概念，知道超声的应用。
教学难点：提高收集信息的能力及保持对自然和科学技术的兴趣。
六、教学思路
课程标准强调，让学生学会通过不同的渠道来收集信息。我们做实验是收集信息，通过网络也可以收集信息，社会调查也是收集信息。课前先布置学生预习本节内容，并把班级同学分为三小组，内容分为超声组和次声组，让他们自由选择去查找资料，可以在互联网上，在自己的生活中等各个渠道收集信息。同时要求以课件形式展示，课堂上让小组代表汇报其他同学补充的形式，让学生踊跃把自己收集的信息拿来展示，激发学生的学习积极性。课堂上主要采用师生交流、学生分组交流、共同归纳整理、多媒体展示等方法。通过交流讨论不仅知道了超声、次声的概念，知道超声和次声的特点及其应用、破坏性，还锻炼了学生收集和整理信息的能力，提高合作和信息交流能力。
七、教学环境及教学器材:
多媒体教室
演示器材：加湿器
PPT课件、视频、图片资料等
八、教学过程
（一）导入新课（猜谜语：猜一动物）
“似鼠不是鼠，无羽能飞舞，眼睛看不见，目标却清楚。”(谜底：蝙蝠）
设疑：为什么蝙蝠眼睛看不见，目标却清楚？
学生回答后展示：蝙蝠是靠本身发出的超声波来引导飞行及捕食昆虫。
设疑：超声波是什么呢？是声波吗？我们人能否发出超声波，能否听到超声波？
【过渡】我们知道声音是由于物体的振动而产生的，那么对于听觉正常的人是不是都能听见物体振动 发出的所有声音呢？
（二）、新课教学
1、超声与次声
调节音频发生器由低到高发出不同频率的声音，让学生仔细听，当听见声音就举起手，并记下此时的频率，直到听不见声音就放下手臂，记录相应的声音频率的数值，则得到能听见的声音频率范围。
让4-5位同学汇报自己的听觉范围。在黑板上记录，发现每个人的听觉频率范围并不完全相同，但是发现在某些频率段大家都听不到。
介绍：一般人能听到的声音频率范围通常在20Hz----20000Hz之间，叫做可听声。频率高于20000Hz的叫超声波；频率低于20Hz的叫次声波。
展示各种动物的听觉频率范围（蝙蝠、海豚、能听见超声波；而大象、狗能听见次声波。）
展示各种动物的发声频率范围（对比听觉频率范围，蝙蝠、海豚、既能听见超声波也能发出超声波）
总结过渡：
人类在发声及听觉范围远不及某些动物，但是我们人类有着最强大脑，能探索研究自然，制造工具仪器，将其应用于社会生活中。在研究超声波中，发现超声波具有以下特点：
(1)方向性好： 几乎沿直线传播；在碰到杂质和组织分界面时也会有显著的反射。（蝙蝠就是通过这个特点来判断昆虫的位置甚至辨别昆虫的种类。）
(2)穿透能力强： 在一些不透明的固体中能穿透几十米的厚度，在液体和固体中传播时衰减很少。
(3)易于获得较集中的声能：在_??????_相同的条件下，一个物体振动的能量与振动频率成正比，超声波
在介质中传播时，_???è?¨_质点振动的频率很高，因而能量很大.
【过渡】超声波在实践中具体有那些应用呢？接下来有请我们的各小组来汇报交流你们调查及查找的成果。（在汇报完毕时，有个自由提问时间和内容补充时间，请其他同学充分准备，积极发言）
2、超声波的应用:
(1)应用于航海、渔业方面：模仿蝙蝠制成声呐，确定潜艇、鱼群的位置或海水深度．
(2)在生活中：超声洗眼镜、园林喷雾、超声美容、（超声测速仪、超声洗衣机、超声炸薯条等）
(3)_??¨?????????é??_：雾化器、B超（彩超）、超声洁牙、海扶刀
(4)_??¨?·?????????§???_：金属探伤仪、焊接机、超声破碎仪
(5)在科学研究方面：声悬浮（开展液滴动力学、材料科学、分析化学和生物化学等方面的研究。广泛用于微剂量生物化学研究。它可以消除容器对分析物的吸附，保持细胞的自然生存环境，避免器壁对分析检测信号的干扰。 ）
两组学生将查找的资料制成PPT，并选代表进行汇报，其他同学进行补充或提问。
老师补充在医疗方面海扶刀的应用及在科学研究方面的声悬浮。
【过渡】1948年初，一艘荷兰货船在通过马六甲海峡时，一场风暴过后，全船海员莫明其妙地死光；在匈牙利鲍拉得利山洞入口， 3名旅游者齐刷刷地突然倒地，停止了呼吸......
谁是罪魁祸首？？——次声波
请查找次声波小组代表汇报结果：
3、次声波的产生级危害
图片展示文字介绍：次声波的产生、危害及应用。
次声波的产生：地震、火山爆发、风暴、海啸、机械振动等情况下，都能产生次声波。
次声波的危害：_http://www.docin.com/p-341864723.html_
会破坏人的平衡器官功能，产生恶心、晕眩、旋转感等症状，严重的会造成内脏破裂出血，危及生命。强次声能使机械设备破坏、能使飞机解体、会破坏建筑物
思考：(1)地震发生前夕为什么有些动物会出现反常行为？能否根据动物的反常行为能预测地震吗？
_http://news.xinhuanet.com/science/2015-11/23/c_134844876.htm_
(2)通过次声探测器可以预测地震吗？_http://news.yesky.com/kepu/rule/186/99640186.shtml_
拓展：次声波的应用。(1)军事上：次声武器（具有隐蔽性强，传播速度快、传播距离远，穿透力强，不污染环境和破坏设施等特点，军事科学家已把它列为未来战争中_??°???????????¨_的重要成员。它将成为新世纪战场上的新宠利器。）(2) 水母耳风暴预测仪
（三）归纳小结及学习过程评估
（四）作业布置：
1、整理收集的资料
2、校本作业小半张
（五）板书设计

§3.3超声与次声
1．人耳听到声音的频率范围：20 Hz～20000Hz。
2．超声与次声
频率高于2000Hz的声音叫超声、低于20Hz的声音叫次声。
3．超声的应用：碎石、B超、声纳定位、超声导航。
4．次声危害：对机器、建筑物、人体有伤害。
（六）教学反思
该课属于应用课，是前面声音知识的大集合，超声具有广泛的应用空间，所以实例很多，在普通B超的介绍中补充二维彩超、三维彩超、四维彩超的应用，在海扶刀的介绍中明显感受到学生非常惊讶和感兴趣，充分体现国家高科技发展，也提高学生学物理的积极性。在自由发言环节学生还了解了水中为什么用声呐定位而空气中军用雷达则用电磁波。给孩子一定的时间思考和收集信息，他们真的可以带来很多惊喜的。不足的是，时间有限，展示的学生和发言的不多，但可以把他们查找的资料张贴在科普栏，让孩子课余继续了解学习。