苏科版八年级物理上册第一章第四节人耳听不到的声音教学设计

【问题情境】
1793年夏季的一个夜晚，意大利科学家斯帕拉捷走出家门，放飞了关在笼子里做实验用的几只蝙蝠。只见蝙蝠们抖动着带有薄膜的肢翼，轻盈地飞向夜空，并发出自由自在的“吱吱”叫声。斯帕拉捷见状，感到百思不得其解，因为在放飞蝙蝠之前，他已用小针刺瞎了蝙蝠的双眼，“瞎了眼的蝙蝠怎么能如此敏捷地飞翔呢？”他下决心一定要解开这个谜。
在进行这项实验之前，斯帕拉捷一直认为：蝙蝠之所以能在夜空中自由自在地飞翔，能在非常黑暗的条件下灵巧地躲过各种障碍物去捕捉飞虫，一定是由于长了一双非常敏锐的眼睛。他之所以要刺瞎蝙蝠的双眼，正是想证明这一点。事实却完全出乎他的意料之外。
意外的情况更激发了他的好奇心。“不用眼睛，那蝙蝠又是依靠什么来辨别障碍物，捕捉食物的呢？”于是，他又把蝙蝠的鼻子堵住，放了出去，结果，蝙蝠还是照样飞得轻松自如。“奥秘会不会在翅膀上呢？”斯帕拉捷这次在蝙蝠的翅膀上涂了一层油漆。然而，这也丝毫没有影响到它们的飞行。
最后，斯帕拉捷又把蝙蝠的耳朵塞住，这一次，飞上天的蝙蝠东碰西撞的，很快就跌了下来。斯帕拉捷这才弄清楚，原来，蝙蝠是靠听觉来确定方向，捕捉目标的。
斯帕拉捷的新发现引起了人们的震动。斯帕拉捷到底有什么新的发现呢？蝙蝠飞行到底蕴含着什么样的物理知识？让我们一起去探寻！
【图式优化】
【过程支架】
根据人耳的听觉范围，我们把声音分为：可听声、超声波、次声波。
【素材提供】
要真正认识测量的知识还必须了解下列知识．因此，同学们要会用所查阅的资料，来帮助我们进一步理解测量的意义．
【归纳迁移】
『要点探究』
1．超声波
请你阅读本节上述材料和课本并完成下列问题：
问题1：超声波的定义是什么？
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问题2：超声波的特点有哪些？
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问题3：超声波在实际的生产、生活中有哪些应用呢？
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2.次声波
请你阅读本节上述材料和课本并完成下列问题：
问题1：次声波的定义是什么？
____________________________________________________________________
问题2：次声波的特点有哪些？
____________________________________________________________________
____________________________________________________________________
问题3：较强的次声波在有哪些危害呢？
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问题4：次声波的应用前景有哪些呢？
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『重点难点突破』
超声波和次声波概念的理解
超声波和次声波概念建立的基础人耳的听觉频率范围。声波的频率在20～20kHz之内，能够引起人的听觉。20Hz以下称为次声波，20000Hz以上称为超声波，次声波和超声波都不引起人的听觉
之所以称之为超声波或次声波，只是因为频率的高低而已，但超声波和次声波的速度和频率没有本质的关系不同，至于介质、温度等因素有关。广义的声波包括次声波和超声波，所以可以认为通常情况次声波和超声波在空气中的传播速度为340m/s。
『归纳梳理』
物理概念
频率范围
特
点
应
用
危
害
超声波
次声波
【题组训练】
『典型例题』
例1一个声源在振动，但人耳却听不到声音，下列说法正确的是（　　）
A．一定是声源的振幅太小
B．一定是声源和人耳间没有介质传播声音
C．一定是声音的频率太低或太高，超出了人的听觉范围
D．以上三种情况都有可能
析与解：解决此题的关键是要知道声音的传播是需要介质的。人能听到的声音频率范围是20Hz～20000Hz。人耳却听不到声音，有可能是声源的振幅太小，或离发声体太远。故选D。
『自主训练』
1．下列关于超声波的说法正确的是
（
）
A．超声波缺乏方向性，且不稳定
B．超声波的穿透能力比较差，没有什么用处
C．超声波能获得较集中的能量，可以进行焊接
D．超声波能够成像，人耳能直接听到超声波
2．下列事例中，属于使用次声波的是
（
）
A．用声呐技术测海底深度
B．蝙蝠确定目标的方向和距离
C．海豚判断物体的位置和大小
D．预报海啸、台风
3．有一种电动牙刷，它能发出超声波，直达牙刷棕毛刷不到的地方，这样刷牙干净又舒服，则下列说法正确的是：（
）
A．电动牙刷发出的超声波不能在空气中传播　　　
B．超声波不是由物体振动产生的　　
C．超声波的音调很低所以人听不到　　
D．超声波能传递能量
4．夏天的傍晚,乘凉的人们看到蝙蝠在空中飞行,却听不到蝙蝠发出的声音,原因是蝙（
）
A.不会发声
B.发出的声音响度太小
C.发声频率太高
D.发声频率太低
5．昆虫飞行时翅膀都要振动,蝴蝶每秒振动5～6次，蜜蜂每秒振动300～400次，当它们都从你身后飞过时，凭你的听觉（
）
A.能感到蝴蝶从身后飞过
B.能感到蜜蜂从身后飞过
C.都能感到它们从身后飞过
D.都不能感到它们从身后飞过
人耳听不到的声音
学案
次声波
声音
超声波
可听声
人耳听不到的声音
频率越来越高
超声波有哪些特点和应用：
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次声波有哪些特点和危害：
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?频率高于20000Hz的声音叫做超声波。
频率低于20Hz的声音叫做次声波。
声
音
20Hz
超声波
次声波
可听声
20000Hz
蝙蝠和超声波
蝙蝠是靠气流运动引起声带的振动而发声的。蝙蝠能发出频率高于2万赫兹的超声波，人耳对这种频率的声音只能望尘莫及。因为人类的听力有限，听到的声波频率约在20～2万赫兹的范围内。
飞行时，蝙蝠在喉内产生超声波，通过口或鼻孔发射出来。声波遇到猎物会反射回来，正在飞行的夜蛾对反射波产生压力，飞行速度愈快，压力愈大，回声声波的频率就愈高。蝙蝠正是用这种回声，探测夜蛾和其他物体，并据此知道作为食物的夜蛾的位置，从而立即追捕它们。
声呐
声呐就是利用声波对水下目标进行探测和定位的装置，是水声学中应用最广泛、最重要的一种装置。
声呐分为主动声呐和被动声呐。主动声呐由简单的回声探测仪器演变而来，它主动地发射超声波，然后收测回波进行计算，适用于探测冰山、暗礁、沉船、海深、鱼群、水雷和关闭了发动机的隐蔽的潜艇；而被动声呐则由简单的水听器演变而来，它收听目标发出的噪声，判断出目标的位置和某些特性，特别适用于不能发声暴露自己而又要探测敌舰活动的潜艇。
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