人教版（2024）八年級(jí)上冊(cè)物理第二章聲現(xiàn)象第3節(jié)聲的

利用教案

《第3節(jié)聲的利用》教案

年級(jí)八年級(jí)

學(xué)科初中物理共1課時(shí)

冊(cè)別上冊(cè)

人教版八年級(jí)物理授課

教材新授課第1課時(shí)

上冊(cè)類型

教材分析

教材分析

本節(jié)內(nèi)容是八年級(jí)上冊(cè)第三章《聲現(xiàn)象》中的第三節(jié)，屬于“聲的利用”這一核心

知識(shí)模塊。教材通過生活實(shí)例引入聲音在現(xiàn)代科技與日常生活中廣泛應(yīng)用的現(xiàn)象，

如超聲波清洗、B超檢查、聲吶探測(cè)等，引導(dǎo)學(xué)生理解聲音不僅傳遞信息、，還能傳

遞能量，并能用于解決實(shí)際問題。該部分內(nèi)容承前啟后，既是對(duì)前兩節(jié)“聲音的產(chǎn)

生與傳播”“聲音的特性”的深化拓展，也為后續(xù)學(xué)習(xí)“光的利用”“電磁波的應(yīng)

用”奠定基礎(chǔ)，體現(xiàn)了物理知識(shí)與社會(huì)生活的緊密聯(lián)系。

學(xué)情分析

八年級(jí)學(xué)生已具備基本的聲學(xué)知識(shí)，如聲音由振動(dòng)產(chǎn)生、聲音傳播需要介質(zhì)、音調(diào)

響度音色的區(qū)別等。他們對(duì)聲音有直觀的生活體驗(yàn)，但對(duì)“聲的利用”缺乏系統(tǒng)認(rèn)

知，常誤認(rèn)為聲音僅用于聽覺交流。部分學(xué)生思維活躍，樂于探究，但抽象思維能

力仍較弱，難以將聲波的物理特性與實(shí)際應(yīng)用建立聯(lián)系。教學(xué)中需借助多媒體情

境、實(shí)驗(yàn)演示和真實(shí)案例，激發(fā)興趣，降低認(rèn)知門檻，幫助學(xué)生從感性經(jīng)驗(yàn)走向理

性分析，突破“聲能做功”“聲波如何識(shí)別目標(biāo)”等難點(diǎn)。

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課時(shí)教學(xué)目標(biāo)

物理觀念

1.能說出聲音可以傳遞信息和能量，列舉生活中常見的聲的利用實(shí)例。

2.能結(jié)合超聲波、次聲波的特點(diǎn)，說明其在醫(yī)療、軍事、環(huán)保等領(lǐng)域的作用。

科學(xué)思維

1.能通過對(duì)比分析不同聲波的應(yīng)用場(chǎng)景，歸納出聲波利用的基本原理。

2.能從現(xiàn)象出發(fā)提出合理假設(shè)，設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單驗(yàn)證方案，發(fā)展初步的推理能力。

科學(xué)探究

1.能在教師引導(dǎo)下，觀察聲波應(yīng)用實(shí)驗(yàn)，記錄現(xiàn)象并進(jìn)行初步解釋。

2.能參與小組討論，圍繞“聲波能否傳遞能量”展開合作探究，提升團(tuán)隊(duì)協(xié)作意

識(shí)。

科學(xué)態(tài)度與責(zé)任

1.能關(guān)注聲波技術(shù)帶來的社會(huì)價(jià)值，增強(qiáng)科技報(bào)國(guó)的責(zé)任感。

2.能意識(shí)到過度使用聲波設(shè)備可能造成噪音污染，樹立綠色科技理念。

教學(xué)重點(diǎn)、難點(diǎn)

重點(diǎn)

1.聲音能夠傳遞信息和能量，理解其在現(xiàn)實(shí)生活中的具體應(yīng)用。

2.超聲波在醫(yī)學(xué)診斷（B超）、工業(yè)檢測(cè)中的典型應(yīng)用原理。

難點(diǎn)

1.理解超聲波為何能穿透人體組織并形成圖像，涉及聲波反射與回波處理機(jī)制。

2.區(qū)分超聲波與次聲波在不同應(yīng)用場(chǎng)景中的差異及其背后的物理依據(jù)。

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教學(xué)方法與準(zhǔn)備

教學(xué)方法

情境探究法、合作探究法、講授法、議題式教學(xué)法

教具準(zhǔn)備

多媒體課件、超聲波清洗機(jī)模型、R超模擬動(dòng)畫、聲吶探測(cè)視頻、實(shí)驗(yàn)用玻璃杯與

水、音叉

教學(xué)環(huán)節(jié)教師活動(dòng)學(xué)生活動(dòng)

一、創(chuàng)設(shè)情境，引出課題

（一）、播放一段神秘的“聲之謎語”

音頻片段

1.聽音頻，說出聽

1.教師播放一段混合了心跳聲、海浪

到的聲音類型。

聲、機(jī)械運(yùn)轉(zhuǎn)聲與鳥鳴聲的混音音頻，

2.分享聯(lián)想場(chǎng)景，

持續(xù)約30秒，背景為深藍(lán)色星空畫

如醫(yī)院、海洋、工

面，營(yíng)造神秘氛圍。

廠。

情境導(dǎo)入：聲之2.提問引導(dǎo):“同學(xué)們，你們聽到了

3.聽到B超心跳聲

謎語，喚醒感知哪些聲音？這些聲音讓你聯(lián)想到什么場(chǎng)

時(shí)，發(fā)出驚嘆，產(chǎn)生

景？”

【5分鐘】

探究欲望。

3.引導(dǎo)學(xué)生描述聽到的聲音特征：如

明確任務(wù)目標(biāo)，

心跳聲節(jié)奏規(guī)律、海浪聲持續(xù)起伏、機(jī)4.

器轟鳴聲低沉有力、鳥叫聲清脆短促。進(jìn)入“聲探小偵探”

角色，準(zhǔn)備迎接挑

4.進(jìn)一步追問：“如果告訴你，這些

戰(zhàn)。

聲音不是自然產(chǎn)生的，而是人類利用

'聲’來完成某項(xiàng)任務(wù)的結(jié)果，你信

嗎？”

5.播放第二段音頻一一醫(yī)院B超檢查

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潔”堅(jiān)硬物體的？

聲音識(shí)別：☆☆☆

評(píng)價(jià)任務(wù)任務(wù)理解：☆☆☆

參與熱情：☆☆☆

通過多感官融合的音頻情境，激活學(xué)生已有經(jīng)驗(yàn)，引發(fā)認(rèn)知沖

突，激發(fā)求知欲。以“聲探小偵探”為主線貫穿全課，賦予學(xué)

設(shè)計(jì)意圖

習(xí)任務(wù)趣味性與挑戰(zhàn)性，讓學(xué)生在角色扮演中主動(dòng)建構(gòu)知識(shí)，

實(shí)現(xiàn)從“被動(dòng)接受”到“主動(dòng)探究”的轉(zhuǎn)變。

一、探究聲音傳遞信息的實(shí)例

（一）、展示生活場(chǎng)景圖組，引導(dǎo)分類

1.教師投影四張圖片：①醫(yī)生用聽診

1.觀察圖片，討論

器聽病人肺部；②交通信號(hào)燈旁的語音聲音的作用類型。

提示；③地震預(yù)警系統(tǒng)廣播；④盲人用

2.識(shí)別每種情況中

手杖敲擊地面感知障礙物。傳遞的信息內(nèi)容。

2.提問：“這些場(chǎng)景中，聲音分別起

3.觀看動(dòng)畫，理解

探究一：聲傳信

到了什么作用？它們是在傳遞什么？”

B超成像的基本流

息，破譯“語言

引導(dǎo)學(xué)生觀察細(xì)節(jié)：聽診器放大呼

3.程。

密碼”【分

10吸聲，說明聲音攜帶健康信息；語音提

4.小組討論：超聲

鐘】

示明確方向，傳遞指令信息；地震預(yù)警

波為何適合醫(yī)學(xué)成

提前告知危險(xiǎn)，體現(xiàn)信息預(yù)警功能；手像？

杖敲擊聲回傳判斷距離，屬于聲波反饋

5.提出疑問：回波

信息。

怎么變成圖像？是否

4.小結(jié)：聲音能傳遞信息，且信息形需要復(fù)雜計(jì)算？

式多樣一一有文字、有圖形、有警報(bào)、

有位置數(shù)據(jù)。

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二、深入剖析B超成像原理

（一）、播放B超工作原理動(dòng)畫（3分

鐘）

1.教師播放一段30秒的動(dòng)態(tài)演示動(dòng)

?：超聲波探頭接觸皮膚.發(fā)射高頻聲

波，聲波進(jìn)入體內(nèi)遇到器官界面發(fā)生反

射，反射波被探頭接收，計(jì)算機(jī)根據(jù)回

波時(shí)間差生成二維圖像。

2.重點(diǎn)標(biāo)注關(guān)鍵過程：

-發(fā)射端：超聲波頻率＞20000Hz,人

耳聽不見；

-傳播路徑：垂直入射，遇到不同密度

組織（如肌肉、脂肪;骨骼）產(chǎn)生反

射；

-接收端：傳感器捕捉回波強(qiáng)度與時(shí)

間；

-處理系統(tǒng)：通過算法將回波轉(zhuǎn)化為亮

度不同的點(diǎn)，組成圖像。

3.提問：“為什么用超聲波而不是普

通聲波？為什么能‘看到'內(nèi)部結(jié)

構(gòu)？”

4.引導(dǎo)學(xué)生回答：普通聲波穿透力

弱，易衰減；超聲波頻率高，方向性

強(qiáng)，穿透深，旦不會(huì)損傷組織C

5.補(bǔ)充資料：B超被稱為“無創(chuàng)透視

鏡”，廣泛應(yīng)用于產(chǎn)檢、心臟檢查、腫

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瘤篩查。

6.拓展延伸：介紹“多普勒效應(yīng)”在

血流檢測(cè)中的應(yīng)用，如測(cè)量血液滸i動(dòng)速

度。

信息識(shí)別：☆☆☆

評(píng)價(jià)任務(wù)原理理解：☆☆☆

小組討論：☆☆☆

通過真實(shí)生活情境與動(dòng)畫可視化手段，將抽象的“聲波成像”

過程具象化。設(shè)置層層遞進(jìn)的問題鏈，引導(dǎo)學(xué)生從現(xiàn)象觀察走

設(shè)計(jì)意圖

向本質(zhì)思考，培養(yǎng)科學(xué)思維能力。小組合作促進(jìn)觀點(diǎn)碰撞，提

升表達(dá)與傾聽能力，為下一環(huán)節(jié)“聲能做功”埋下伏筆。

一、實(shí)驗(yàn)演示：聲波也能“搬東西”

1.觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，

（一）、演示“聲波震碎玻璃杯”實(shí)驗(yàn)

記錄聲音頻率變化與

1.教師取出一只透明玻璃杯，杯內(nèi)裝玻璃杯破裂的關(guān)系。

少量清水，放置于講臺(tái)中央。

2.分析共振原理，

.使用音叉輕輕敲擊，使其發(fā)聲，靠

2理解能量積累過程。

近玻璃杯，觀察水面波動(dòng)。

探究二：聲傳能3.觀察清洗過程，

.慢慢提高音叉頻率，同時(shí)逐漸增加

量，揭秘“無形3注意氣泡生成與爆破

振幅，直至達(dá)到某一特定頻率時(shí)，突然

之力”[10分現(xiàn)象。

聽到“啪”的一聲，玻璃杯破裂，水花

鐘】4.小組討論：超聲

四濺。波清洗為何能深入縫

4.提問：“是什么導(dǎo)致玻璃杯破碎？隙？

聲音真的有力量嗎？”

5.舉例說明生活中

5.引導(dǎo)學(xué)生思考：聲音是機(jī)械波，具可能應(yīng)用此技術(shù)的場(chǎng)

有能量；當(dāng)聲波頻率與玻璃杯固有頻率

景。

一致時(shí)，發(fā)生共振，能量集中釋放，造

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成破壞。

6.播放一段真實(shí)實(shí)驗(yàn)視頻：實(shí)驗(yàn)室中

用超聲波發(fā)生器使金屬片劇烈振動(dòng)，最

終斷裂。

7.小結(jié)：聲音不僅傳遞信息，還能傳

遞能量，且在特定條件下可產(chǎn)生巨大作

用。

二、探究超聲波清洗原理

（一）、展示超聲波清洗機(jī)實(shí)物模型

1.教師展示一個(gè)小型超聲波清洗機(jī)模

型，內(nèi)部有換能器與清洗槽。

2.向槽中加入清水與一枚沾滿油污的

硬幣，開啟電源，觀察現(xiàn)象：水面出現(xiàn)

大量微小氣泡，迅速膨脹破裂，硬幣表

面污漬被剝離。

3.詳細(xì)講解原理：

-超聲波在液體中傳播，形成疏密相間

的區(qū)域；

-在低壓區(qū)，液體內(nèi)部形成微小氣泡

（空化泡）；

-氣泡瞬間壓縮至極小，然后猛烈爆

破，產(chǎn)生局部高溫高壓，沖擊力可達(dá)數(shù)

萬個(gè)大氣壓；

-這種沖擊力能有效清除附著在物體表

面的灰塵、油脂、銹跡。

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4.提問：“為什么普通水洗不能清除

這些污漬？超聲波清洗為何更高效？”

5.引導(dǎo)學(xué)生對(duì)比：普通水流沖擊力有

限，無法進(jìn)入微小縫隙；而超聲波產(chǎn)生

的空化效應(yīng)能在微觀尺度發(fā)揮作用。

實(shí)驗(yàn)觀察：☆☆☆

評(píng)價(jià)任務(wù)原理分析：☆☆☆

應(yīng)用聯(lián)想：☆☆☆

通過震撼的實(shí)驗(yàn)演示打破“聲音無害”的慣性認(rèn)知，強(qiáng)化“聲

能做功”的物理觀念。利用模型與動(dòng)畫還原微觀過程，化解

設(shè)計(jì)意圖“空化效應(yīng)”這一抽象概念的理解障礙。鼓勵(lì)學(xué)生聯(lián)系生活，

從“看得見的破壞”轉(zhuǎn)向“看不見的清潔”，拓寬對(duì)聲能應(yīng)用

的認(rèn)知邊界。

一、案例研討：聲波的"好〃與"壞〃

（一）、呈現(xiàn)正反案例對(duì)比表

1.教師投影一張表格，列出兩類應(yīng)

1.分析案例，判斷

用：聲波的利弊。

面應(yīng)用|負(fù)面影響|

探究三：聲的雙1E2.小組討論，聚焦

面性，守護(hù)“寧111本地常見噪音源。

1B超助產(chǎn)檢|長(zhǎng)期暴露于高強(qiáng)度噪聲

靜家園”[8分3.設(shè)計(jì)具體可行的

中致聽力損傷

鐘】1降噪方案。

1聲吶探測(cè)潛艇1工業(yè)噪音干擾野生

4.展示成果，回應(yīng)

動(dòng)物遷徙

1質(zhì)疑，完善建議。

1超聲波清洗眼鏡1城市建筑工地夜

間施工擾民I

2.提問：“同樣是聲波，為何有時(shí)是

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天使，有時(shí)是惡魔？”

3.引導(dǎo)學(xué)生從頻率、強(qiáng)度、持續(xù)時(shí)

間、環(huán)境背景等方面分析：

-高頻超聲波對(duì)人體無害，但高強(qiáng)度次

聲波可引起頭暈、惡心；

-低頻聲波傳播遠(yuǎn)，易造成跨區(qū)域干

擾；

-人為制造的非必要聲源才是污染源。

4.播放一段城市噪音調(diào)查紀(jì)錄片片

段：市民抱怨地鐵噪聲、裝修噪音，孩

子難以集中注意力。

5.小結(jié)：聲的利用需遵循科學(xué)原則，

避免濫用。

二、任務(wù)挑戰(zhàn)：設(shè)計(jì)“防噪城市〃提案

（一）、分組合作，制定解決方案

1.將全班分為四個(gè)小組，每組領(lǐng)取一

份“城市噪音地圖”任務(wù)卡，包含住宅

區(qū)、學(xué)校、醫(yī)院、商業(yè)街四個(gè)區(qū)域。

2.要求每組選擇一個(gè)區(qū)域，提出三項(xiàng)

可行的降噪措施：

-如：在住宅區(qū)安裝隔音窗；在學(xué)校周

邊設(shè)立“靜音走廊”；醫(yī)院采用低音警

示燈替代廣播；商業(yè)街推廣電動(dòng)車輛減

少發(fā)動(dòng)機(jī)噪音。

3.教師巡視指導(dǎo)，提醒考慮成本、可

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行性、公眾接受度。

4.每組派代表上臺(tái)展示方案，其他組

可提問或補(bǔ)充。

問題識(shí)別：☆☆☆

評(píng)價(jià)任務(wù)方案創(chuàng)新：☆☆☆

表達(dá)清晰：☆☆☆

引導(dǎo)學(xué)生辯證看待科學(xué)技術(shù)的應(yīng)用價(jià)值，培養(yǎng)社會(huì)責(zé)任感，通

過真實(shí)社會(huì)問題驅(qū)動(dòng)，促使學(xué)生將所學(xué)知識(shí)遷移至現(xiàn)實(shí)場(chǎng)景，

設(shè)計(jì)意圖

提升綜合實(shí)踐能力。小組合作與展小環(huán)節(jié)強(qiáng)化溝通表達(dá)，落實(shí)

“科學(xué)態(tài)度與責(zé)任”目標(biāo)。

一、回顧旅程，提煉核心

（一）、引導(dǎo)學(xué)生梳理知識(shí)脈絡(luò)

1.教師提問：“今天我們完成了哪幾

項(xiàng)挑戰(zhàn)？你掌握了哪些關(guān)于'聲的利

用’的知識(shí)？”

2.學(xué)生回答后，教師用板書關(guān)鍵詞串1.回顧三關(guān)挑戰(zhàn)，

復(fù)述核心知識(shí)點(diǎn)。

總結(jié)升華：聲探聯(lián)：

-聲能傳信息一超、聲吶、預(yù)警系2.模擬接受勛章，

大師，榮耀加冕B

統(tǒng)感受成就感。

【2分鐘】

-聲能傳能量一共振碎杯、超聲波清3.記錄課后任務(wù)，

洗準(zhǔn)備拍攝素材。

-聲有雙面性f科學(xué)使用，守護(hù)安寧

3.強(qiáng)調(diào)：聲音不僅是聽覺工具，更是

現(xiàn)代科技的重耍載體。

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二、頒發(fā)“聲探大師〃勛章

（一）、虛擬勛章授予儀式

1.教師宣布：“恭喜全體’聲探小偵

探'圓滿完成三關(guān)挑戰(zhàn)！”

2.展示電子勛章圖案，配以音樂特

效，全班鼓掌。

3.布置課后任務(wù)：拍攝一段“我家的

聲利用”短視頻，下節(jié)課分享°

知識(shí)整合：☆☆☆

評(píng)價(jià)任務(wù)情感認(rèn)同：☆☆☆

任務(wù)完成：☆☆☆

通過結(jié)構(gòu)化總結(jié)構(gòu)建知識(shí)框架，幫助學(xué)生形成系統(tǒng)認(rèn)知。儀式

設(shè)計(jì)意圖化收尾增強(qiáng)學(xué)習(xí)儀式感，激發(fā)持續(xù)學(xué)習(xí)動(dòng)力。課后任務(wù)延續(xù)課

堂探究，實(shí)現(xiàn)“從課堂到生活”的無縫銜接。

作業(yè)設(shè)計(jì)

一、基礎(chǔ)鞏固題

1.下列現(xiàn)象中，屬于利用聲音傳遞信息的是（）

A.用超聲波清洗眼鏡

B.醫(yī)生用聽診器聽診

C.用聲吶探測(cè)海底深度

D.用超聲波擊碎腎結(jié)石

2.關(guān)于超聲波的說法，正確的是（）

A.超聲波在空氣中傳播速度比次聲波快

B.超聲波頻率高于20000Hz,人耳聽不見

C.超聲波只能在固體中傳播

D.超聲波不能傳遞能量

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3.B超檢查時(shí)，醫(yī)生利用超聲波在人體內(nèi)的來獲取圖像信息。

4.請(qǐng)簡(jiǎn)述“空化效應(yīng)”在超聲波清洗中的作用機(jī)制。

二、拓展應(yīng)用題

5.某小區(qū)附近有一家工廠，夜間常傳出刺耳的機(jī)器轟鳴聲，嚴(yán)重影響居民休息。

請(qǐng)你運(yùn)用本節(jié)課所學(xué)知設(shè)，設(shè)計(jì)一份“社區(qū)降噪建議書”，包括：?jiǎn)栴}描述、原因

分析、三項(xiàng)具體解決方案，并說明每項(xiàng)方案的科學(xué)依據(jù)。

6.請(qǐng)你查閱資料，了