第二章聲現(xiàn)象2.3聲的利用教學(xué)目標(biāo)：1.物理觀念：了解現(xiàn)代技術(shù)中與聲有關(guān)的知識的應(yīng)用；了解聲不僅傳遞信息，還能傳遞能量。2.科學(xué)思維：在活動中培養(yǎng)學(xué)生善于與其他同學(xué)合作交流的意識和能力。3.科學(xué)探究：通過觀察、參觀或觀看有關(guān)的文字、圖片、音像資料等，獲得社會生活中聲的利用方面的知識。4.科學(xué)態(tài)度與責(zé)任：（1）通過學(xué)習(xí)，了解聲在現(xiàn)代技術(shù)中的應(yīng)用，進(jìn)一步增加對科學(xué)的熱愛。（2）感受自然界聲音的美妙與有趣，激發(fā)好奇心和求知欲。教學(xué)重點(diǎn)：了解現(xiàn)代技術(shù)中與聲有關(guān)的知識的應(yīng)用。教學(xué)難點(diǎn)：聲的應(yīng)用中涉及的物理知識。教學(xué)課時：1課時教學(xué)用具：多媒體、揚(yáng)聲器、播放器、蠟燭、火柴。教學(xué)互動設(shè)計：創(chuàng)設(shè)情景，導(dǎo)入新課為什么站在天壇公園的圜丘中心說話，能聽到比原來聲音更大的聲音？為什么在靠近回音壁附近小聲說話，可以在回音壁的任何位置聽到？為什么站在三音石上說話，能聽到更洪亮的聲音？江西弋陽圭峰的“四聲谷”，為什么高聲一呼，連聲答響，余音裊裊？人從呱呱墜地時起，就開始利用聲音了。媽媽能從嬰兒的啼哭聲中發(fā)現(xiàn)寶寶情緒的變化；水手可以通過汽笛的回聲判斷懸崖的距離；醫(yī)生會用各種各樣的超聲儀器為患者診斷疾病······想想議議自然界中聲現(xiàn)象實(shí)在太多了。除了人類，動物中也有不少是利用聲的高手。你能舉出一些例子嗎？犬能感覺到15Hz~50000Hz的聲音二、新課講授，師生互動（一）聲與信息聲音在傳播過程中，如果遇到障礙物，就會反射，我們對著遠(yuǎn)處的高山崖喊話以后聽到的回聲，就是反射回來的聲音。當(dāng)障礙物離人較遠(yuǎn)時，發(fā)出的聲音經(jīng)過較長的時間（大于0.1s），人們能把回聲與原聲區(qū)分開。當(dāng)障礙物離人較遠(yuǎn)時，發(fā)出的聲音經(jīng)過較長的時間（大于0.1s），人們能把回聲與原聲區(qū)分開。這時障礙物與人的最小距離S=（1/2）vt=（1/2）×340m/s×0.1s=17m。當(dāng)障礙物離人較近時，發(fā)出的聲音經(jīng)過較短的時間（小于0.1s），人們不能把回聲與原聲區(qū)分開。這時障礙物與人的距離小于17m。在教室說話比空曠室外聲音洪亮。利用聲音在傳播過程中遇到障礙物的反射現(xiàn)象，測出發(fā)聲體發(fā)出到接收時間t和介質(zhì)傳播聲音的速度v，就可以算出發(fā)聲體離障礙物的距離。s=（1/2）vt。這就是回聲測距。人能感受的聲音頻率有一定的范圍。多數(shù)人能聽到的頻率范圍大約從為20Hz到20000Hz。人們把高于20000Hz的聲叫做超聲波，因?yàn)樗鼈兂^了人的聽覺上限；把低于20Hz的聲叫做次聲波，因?yàn)樗鼈兊陀谌祟惖穆犛X下限。人類能聽到的聲叫做聲音，聲音、超聲波、次聲波統(tǒng)稱聲。不同的動物感受聲波的頻率范圍不同。有些動物對高頻聲波有很好的反應(yīng)，有些動物對低頻聲波有很好的反應(yīng)。大象可以用我們?nèi)祟惵牪坏降摹奥曇簟边M(jìn)行交流，這種“聲音”是一種什么聲呢？實(shí)際上，此時大象發(fā)出的是一種次聲波。大自然的許多活動，如地震、火山爆發(fā)、臺風(fēng)、海嘯等，都伴有次聲波產(chǎn)生。一些機(jī)器在工作時，也會產(chǎn)生人耳聽不到的次聲波。次聲波傳播的距離很遠(yuǎn)，發(fā)生地震、臺風(fēng)、核爆炸時，在幾千千米外，也能接收到次聲波。次聲波傳播的距離很遠(yuǎn)，發(fā)生地震、臺風(fēng)、核爆炸時，在幾千千米外，使用靈敏的聲學(xué)儀器也能接收到它們產(chǎn)生的次聲波。處理這些信息，可以確定這些活動發(fā)生的方位和強(qiáng)度。蝙蝠通常只在夜間出來活動、覓食。但它們從來不會撞倒墻壁、樹枝上，并且能以很高的精度確認(rèn)目標(biāo)。它們的這些“絕技”靠的是什么呢？原來，蝙蝠在飛行時會發(fā)出超聲波，這些超聲波碰到墻壁或昆蟲時會反射回來。蝙蝠在飛行時會發(fā)出超聲波，這些超聲波碰到墻壁或昆蟲時會反射回來，根據(jù)回聲到來的方位和時間，蝙蝠可以確定目標(biāo)的位置。蝙蝠采用的方法叫做回聲定位。采用這個原理制成超聲導(dǎo)盲儀可以探測前進(jìn)路上的障礙物，以幫助盲人出行。倒車?yán)走_(dá)更是在汽車上得到廣泛的應(yīng)用。蝙蝠采用的方法叫做回聲定位?？茖W(xué)家利用這個原理發(fā)明了聲吶。利用聲吶系統(tǒng)，人們可以探知海洋的深度，繪出水下數(shù)千米處的地形圖。捕魚時還利用聲吶獲得水中魚群的信息。中醫(yī)診病通過“望、聞、問、切”四個途徑，其中“聞”有聽的意識。醫(yī)生利用聽診器捕獲人體內(nèi)的聲音信息，來診斷疾病。而借助超聲波，醫(yī)生還可以準(zhǔn)確獲得人體內(nèi)部臟器的圖像信息。醫(yī)生用B型超聲波診斷儀向病人體內(nèi)發(fā)射超聲波，然后接收體內(nèi)臟器的反射波，反射波攜帶的信息經(jīng)過處理顯示在屏幕上。這就是常說的“B超”。圖中，醫(yī)生正在用B超查看胎兒的發(fā)育情況。生產(chǎn)實(shí)踐中，超聲的檢查技術(shù)應(yīng)用很廣。比如，利用超聲波可以檢測出鍋爐有沒有裂紋，甚至還還可以知道裂紋有多大、多深。（二）、聲與能量把一塊石頭扔進(jìn)水里，可以看到一圈一圈的波紋向四周散去，水面上的樹葉也隨之起伏。我們說，扔石頭的能量通過水波傳給了樹葉。聲波也是一種波動。那么，聲波能傳遞能量嗎？演示如圖所示，將揚(yáng)聲器對準(zhǔn)燭焰，播放音樂，你看到了什么現(xiàn)象？這說明什么問題？實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象與結(jié)論現(xiàn)象：燭焰隨音樂聲高低變化而晃動。結(jié)論：聲波傳遞能量。聲波傳遞能量的性質(zhì)應(yīng)用在社會生活的很多方面。一般來說，超聲波產(chǎn)生的振動比可聞聲更加強(qiáng)烈，常用來清洗物體。把被清洗的物體放在清洗液里，超聲波穿過液體并引起激烈的振動，振動把物體上的污垢敲擊下來而不會損壞被清洗的物體。聲波傳遞能量外科醫(yī)生常利用超聲波振動除去人體內(nèi)的結(jié)石：向人體內(nèi)的結(jié)石發(fā)射超聲波，結(jié)石就會內(nèi)擊成細(xì)小的粉末，從而可以順利地被排出體外。聲音在傳播過程中，如果遇到障礙物，就會被反射。當(dāng)障礙物離得太近時，聲波很快被反射回來，回聲和原聲混在一起。此時人們分辨不出原聲和回聲，但是會覺得更響亮。音樂廳中常用這種原理使演奏的效果更好。三、總結(jié)反思，超越自我1.人能聽到20Hz到20000Hz的聲叫做聲音。高于20000Hz的聲叫做超聲波，它們超過了人的聽覺上限；低于20Hz的聲叫做次聲波，它們低于人類的聽覺下限。聲的反射，產(chǎn)生回聲。2.聲可傳遞信息?；芈暥ㄎ弧⒙晠?、B超、倒車?yán)走_(dá)等。3.聲可傳遞能量。超聲波除結(jié)石、清洗；次聲波能量大，傳播遠(yuǎn)。聲音是由于物體的振動產(chǎn)生的。四、板書設(shè)計，整合提升1.人能聽到20Hz到20000Hz的聲叫做聲音。高于20000Hz的聲叫做超聲波，它們超過了人的聽覺上限；低于20Hz的聲叫做次聲波，它們低于人類的聽覺下限。聲的反射，產(chǎn)生回聲。2.聲可傳遞信息。回聲定位、聲吶、B超、倒車?yán)走_(dá)等。3.聲可傳遞能量。超聲波除結(jié)石、清洗；次聲波能量大，傳播遠(yuǎn)。五、大海揚(yáng)帆，嘗試遠(yuǎn)航1.下列說法不正確的是（）A.只要物體振動發(fā)聲，人就可聽見B.次聲人不能聽見，不能傳遞能量C.超聲人不能聽見，但能傳遞能量D.只有超聲和次聲具有能量，人說話只能傳遞信息，不能傳遞能2．下列說法正確的是（）A.大象交流以我們聽不見的聲音交流B.大象發(fā)出次聲波進(jìn)行交流C.人可以聽見的聲音可以是次聲波D.蝙蝠靠次聲波進(jìn)行“回聲定位”導(dǎo)航3．下列事例是傳遞信息的是（）A.利用超聲波給金屬工件探傷B.利用超聲波排除人體內(nèi)的結(jié)石C.利用超聲波制成超聲波洗碗機(jī)D.利用超聲波清洗牙結(jié)石4．下列實(shí)例是利用聲傳遞能量的是（）A．超聲波倒車?yán)走_(dá)B．地震破壞力大C．醫(yī)生通過聽診器給病人診病D．超聲波導(dǎo)盲儀幫助