第3節(jié)聲的利用（導(dǎo)學(xué)案）【學(xué)習(xí)目標(biāo)】1.理解聲音的產(chǎn)生、傳播及接收的基本原理，能夠描述聲音在不同介質(zhì)中的傳播特性。（物理觀念）2.通過實(shí)例分析，掌握聲音在醫(yī)療、通信、工業(yè)等領(lǐng)域的應(yīng)用原理，培養(yǎng)運(yùn)用科學(xué)知識解決實(shí)際問題的能力。（科學(xué)思維）3.通過小組合作，設(shè)計并實(shí)施聲音傳播實(shí)驗(yàn)，觀察并記錄實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果，提高科學(xué)探究的能力。（科學(xué)探究）4.關(guān)注聲音利用技術(shù)的發(fā)展趨勢，認(rèn)識聲音技術(shù)在促進(jìn)社會進(jìn)步、改善人類生活方面的重要作用，培養(yǎng)科學(xué)態(tài)度和責(zé)任感。（科學(xué)態(tài)度與責(zé)任）【學(xué)習(xí)重點(diǎn)】聲音的傳播原理及其在日常生活中的應(yīng)用?！緦W(xué)習(xí)難點(diǎn)】如何通過實(shí)驗(yàn)探究聲音的傳播特性，以及如何利用聲音解決實(shí)際問題?！咀灾黝A(yù)習(xí)】閱讀教材《聲的利用》，完成以下問題：1.聲與信息（1）聲音可傳遞，如雷聲預(yù)示降雨、聽診判斷病情、聽聲辨人等。（2）聲傳遞信息的應(yīng)用①次聲波：自然災(zāi)害（地震、火山噴發(fā)等）和機(jī)器運(yùn)轉(zhuǎn)會產(chǎn)生次聲波，可用于災(zāi)害預(yù)警和機(jī)器故障判斷。②超聲波：、、等。2.聲與能量（1）聲可以傳遞，如揚(yáng)聲器使?fàn)T焰“舞動”。（2）聲傳遞能量的應(yīng)用：①超聲波的應(yīng)用：醫(yī)學(xué)上；工業(yè)上；軍事上有超聲武器；生活中有、等。②次聲波的應(yīng)用：傳播遠(yuǎn)、穿透強(qiáng)，軍事上有，但因?qū)θ梭w有害使用受限。【探究新知】探究一、聲與信息1.聲波可以傳遞信息（1）人類利用聲音進(jìn)行表達(dá)，傳遞信息，如老師上課，汽車大喇叭等。（2）自然界的聲音也可以傳遞信息。如聽到滾滾雷聲，就知道即將大雨來臨。（3）除了人類，動物也能夠根據(jù)聲音來定位食物，發(fā)現(xiàn)敵害，傳遞信息。例如：鳥兒的叫聲不僅可以建立社交聯(lián)系，還能用于示警。2.次聲波能傳遞信息大自然的許多活動，如地震、火山爆發(fā)、臺風(fēng)、海嘯等，都伴有次聲波產(chǎn)生。（1）地震預(yù)測：地震會產(chǎn)生次聲波，通過測量次聲波到達(dá)地震臺的時間差，可算出震中位置（2）臺風(fēng)探測：氣象站通過接收臺風(fēng)產(chǎn)生的次聲波，確定臺風(fēng)的位置，強(qiáng)度，并預(yù)測臺風(fēng)的走向（3）動物交流：象群、海豚常發(fā)出次聲波呼朋喚友，交流信息。3.超聲波能傳遞信息（1）蝙蝠捕食蝙蝠每秒用喉部發(fā)射10~20次超聲波并用耳朵接受反射波，借助回聲，它可以探測到很小的昆蟲，甚至能辨別出直徑0.1mm的金屬絲的障礙物。這種根據(jù)回聲探測目標(biāo)的方法叫做回聲定位，雷達(dá)就是靠模仿蝙蝠制造出來的。（2）倒車?yán)走_(dá) 倒車?yán)走_(dá)在倒車時，利用超聲波原理，由裝置在車尾保險杠上的探頭發(fā)送超聲波撞擊障礙物后反射此聲波，計算出車體與障礙物間的實(shí)際距離，然后提示給司機(jī)，使停車或倒車更容易、更安全。（3）聲吶人們利用聲吶可以來測量海底的深度、探測魚群、潛艇位置、繪制水下數(shù)千米地形圖等。（4）超聲導(dǎo)盲儀超聲導(dǎo)盲儀通過發(fā)射超聲波，接收障礙物反射的回波，經(jīng)過處理后，將障礙物的距離信息轉(zhuǎn)化為聲音信息，以可聽聲的形式反饋給使用者，達(dá)到“以聽代視”的效果。（5）“B超”原理 B超診斷儀向人體發(fā)射超聲波，超聲波經(jīng)過不同的器官與組織時發(fā)生反射，產(chǎn)生強(qiáng)弱不同的回聲，計算機(jī)接受到探測器的回聲信號后，將其處理成圖形，幫助醫(yī)生診斷病情。（6）超聲波工業(yè)探傷 如果產(chǎn)品內(nèi)部有缺損或者裂紋,超聲波就會在該處發(fā)生反射,儀器接收到反射信號后,可以根據(jù)反射時間和波強(qiáng)度評估缺損或裂紋的大小、深度?！镜淅?】如圖所示，轎車尾部安裝有安全倒車?yán)走_(dá)，倒車時尾部在非安全距離內(nèi)遇到人或障礙物，雷達(dá)就會報警。倒車?yán)走_(dá)利用了聲可以傳遞（選填“信息”或“能量”），它是通過測量車尾的探頭發(fā)送的（選填“超聲”或“次聲”）波遇到障礙物后反射回的時間，計算出車體與障礙物間的實(shí)際距離。若探頭發(fā)出的聲波經(jīng)0.02s接收到回聲，則此時轎車尾部與障礙物間的距離為m（聲音的速度取340m/s）。探究二、聲與能量【知識引入】把一塊石頭扔進(jìn)水里，可以看到一圈一圈的水波向四周散去，水面上的樹葉也隨之起伏，我們就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？1.實(shí)驗(yàn)探究：聲波可以傳遞能量將揚(yáng)聲器對準(zhǔn)燭焰，播放音樂。你看到了什么現(xiàn)象？這說明了什么問題？【現(xiàn)象及分析】會看到燭焰跳動，說明聲波能傳遞能量。2.聲波傳遞能量的應(yīng)用（1）超聲波治療結(jié)石 超聲波方向性好，發(fā)聲器從多個方向向結(jié)石的位置發(fā)射超聲波，達(dá)到碎石效果。優(yōu)點(diǎn)：并且超聲波不會對周圍的柔軟組織造成損傷，避免對身體造成傷害，大大減輕了病人的痛苦。（2）超聲波清洗 超聲波進(jìn)人液體中后，會引起液體的劇烈振動，這種振動會不斷地沖擊鏡片的污垢,將污垢清洗下來。優(yōu)點(diǎn)：不會損壞被清洗的物體，適用于復(fù)雜、高精度、高表面質(zhì)量要求的物體。（3）超聲波霧化 利用超聲波將液態(tài)水打散而產(chǎn)生自然飄逸的水霧,與加熱霧化方式比較,耗能減少了90%。加濕器、盆景造霧機(jī)、霧化治療儀等都是超聲波霧化的應(yīng)用。（4）次聲波武器由于次聲波傳播的路程遠(yuǎn)、穿透能力強(qiáng)、且較低頻率的次聲波達(dá)到一定強(qiáng)度時可以致人死亡，所以在科技發(fā)達(dá)的今天，次聲波可以作為武器。3.聲傳遞信息與能量聲傳遞信息聲傳遞能量海豚交流；蝙蝠定位；聲吶；B超；超聲波探傷儀；倒車?yán)走_(dá)；超聲波導(dǎo)盲儀.超聲波潔牙；超聲波擊碎結(jié)石；超聲波加濕器；超聲波清洗鐘表等精密儀器?！練w納總結(jié)】（1）若聲音能改變或引起物體變化，這說明聲音傳遞的是能量，例如“超聲碎石”。（2）若聲音能告訴我們什么，物體本身又沒發(fā)生變化，說明聲音傳遞的是信息。如利用“B超檢查身體”?！镜淅?】在50m短跑測試現(xiàn)場，考生聽到發(fā)令聲立刻起跑，說明聲音能傳遞（選填“信息”或“能量”）；眼鏡店清洗眼鏡的設(shè)備是利用（選填“超聲波”或“次聲波”）使清洗液發(fā)生劇烈振動達(dá)到去污的效果，這是利用了聲可以傳遞?！菊n堂總結(jié)】【課堂練習(xí)】1．地震前夕，一些動物往往會表現(xiàn)出與平時截然不同的反常行為，這種異?，F(xiàn)象是因?yàn)?

)A．動物能發(fā)出與地震波頻率相同的次聲波B．人耳聽不到地震波是因?yàn)樗浅暡–．一些動物的聽覺范圍比人的聽覺范圍大，能聽到人耳聽不到的次聲波D．地震波人耳感覺不到，是因?yàn)闆]有次聲波產(chǎn)生2．地震是一種常見的自然災(zāi)害。發(fā)生地震時，被困人員可以敲擊周圍堅(jiān)硬物體求救。下列說法錯誤的是（）A．地震時會產(chǎn)生超聲波 B．聲音可以傳遞信息C．聲音在固體中傳播更快 D．聲音的傳播需要介質(zhì)3．利用“B超”可以幫助醫(yī)生確定人體內(nèi)部臟器的情況，這是因?yàn)椋ǎ〢．“B超”聲波的頻率很小B．“B超”聲波的能量很大C．“B超”聲波進(jìn)入人體，可在臟器上發(fā)生反射，反射波帶有信息D．“B超”聲波進(jìn)入人體可穿透內(nèi)部臟器治病4．關(guān)于聲的應(yīng)用，下列說法正確的是（）A．聲波能夠傳遞能量，外科醫(yī)生利用超聲波振動擊碎人體內(nèi)結(jié)石B．超聲波和次聲波已被廣泛應(yīng)用，是因?yàn)樗鼈儾粫θ梭w造成損害C．利用臺風(fēng)產(chǎn)生的次聲波判斷臺風(fēng)的風(fēng)向和位置，使航船及早躲到安全區(qū)D．中醫(yī)診病通過“望、聞、問、切”四個途徑，其中“聞”是利用聲音獲得身體各方面的能量的5．如圖所示的四個現(xiàn)象中，下列說法不正確的是（）A．超聲波清洗