PAGE4《聲的利用》教案課題聲的利用課型新授課教學(xué)目標(biāo)1.了解聲的有關(guān)知識和應(yīng)用.2.通過學(xué)習(xí)聲在現(xiàn)代技術(shù)中的應(yīng)用，體會科學(xué)、技術(shù)與社會的聯(lián)系.教學(xué)重點現(xiàn)代技術(shù)中與聲有關(guān)的知識應(yīng)用.教具準(zhǔn)備錄像資源（超聲、次聲、聲音在現(xiàn)代科技中的應(yīng)用）、多媒體、蠟燭、火柴、飲料瓶.教學(xué)難點區(qū)分聲與信息和聲與能量.教學(xué)課時1課時課前預(yù)習(xí)1.聲不僅可以傳遞信息，而且可以傳遞能量.2.蝙蝠在飛行時會發(fā)出超聲波，這些聲波碰到障礙物會反射回來，根據(jù)回聲到來的方位和時間就可以確定目標(biāo)的位置.蝙蝠采用的方法叫回聲定位.3.根據(jù)回聲定位的原理，科學(xué)家發(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.捕魚時利用聲吶可獲得水中魚群的信息.4.聲波可以用來除去人體內(nèi)的結(jié)石，利用了聲具有能量.鞏固復(fù)習(xí)教師引導(dǎo)學(xué)生復(fù)習(xí)上一節(jié)內(nèi)容，并講解學(xué)生所做的課后作業(yè)（教師可有針對性地挑選部分難題講解）.新課導(dǎo)入海嘯是一種破壞性極大的自然災(zāi)害，現(xiàn)在人們已經(jīng)掌握了利用水聲的方法進行預(yù)報的技術(shù).當(dāng)海底地震產(chǎn)生海嘯的巨浪時，水下也會隨之產(chǎn)生很大的聲音.在海水中聲音傳播的速度是1500米／秒，這個速度要比波浪前進的速度快得多.人們在海岸邊設(shè)有海嘯預(yù)報站，通過置于海中的水聽器（一種能接受聲波的裝置）收到傳來的聲音，再核對地震臺和海上船只送來的情報，就可以在海嘯到來之前數(shù)小時通知沿岸居民和海上船只，使他們及早避開以減少損失.好，下面這節(jié)課我們就進一步學(xué)習(xí)聲的利用.備課筆記進行新課聲與信息生活中，我們時時刻刻都在利用聲音傳遞信息.我們彼此之間的談話，教師在課堂上的講課聲，同學(xué)們在課下的交流聲等不都是在傳遞信息嗎？請同學(xué)們再舉例說說有關(guān)利用聲音傳遞信息的例子.學(xué)生舉例回答，教師給予鼓勵和指導(dǎo).請同學(xué)們再舉例說說哪些是我們能聽到的聲音，哪些是我們不能聽到的聲音.生1：我們能聽到的聲音：①人類的交流聲；②汽車的鳴笛聲；③心臟的跳動聲；生2：我們聽不到的聲音：①某些動物的交談聲（如大象）；②地震、海嘯前出現(xiàn)的一些次聲波我們也聽不到.板書：聲音可以傳遞信息：（1）直接發(fā)出聲音的利用：①人類的交談聲；②汽車的鳴笛聲等.（2）反射回來聲音的利用：①蝙蝠的回聲定位；②利用聲吶探測海深；③B超；④超聲波探傷儀.【例1】（多媒體展示）由以下事例可得出一個共同的結(jié)論是.①蝙蝠可以利用超聲波來探測飛行中的障礙物和發(fā)現(xiàn)昆蟲；②漁民利用聲吶發(fā)現(xiàn)魚群；③醫(yī)生用聽診器給病人檢查病情；④科學(xué)考察船利用聲吶探測海洋.解析：蝙蝠利用超聲波獲取有無障礙物和昆蟲的位置等信息；漁民利用聲吶獲取魚群信息；醫(yī)生通過聽診器獲得病人內(nèi)臟的信息；科學(xué)考察船利用聲吶獲取海底信息.這些都表明聲可以傳遞信息.答案：聲可以傳遞信息聲與能量教師向?qū)W生演示兩個實驗，引導(dǎo)學(xué)生思考這是利用了聲音的什么性質(zhì).實驗1：去掉可樂瓶的瓶底，給開口處蒙上橡皮膜扎緊，對著火焰敲橡皮膜，由于膜的振動，壓縮空氣.靠空氣的擠壓，可將燭焰吹滅.實驗2：在揚聲器前放一支點燃的蠟燭，打開喇叭，使音量大一些，可以看見搖曳的火焰.生：這兩個實驗說明了聲音具有能量.板書：聲音可以傳遞能量：（1）用超聲波清洗精密器件;（2）利用超聲波動手術(shù);（3）藥液霧化器;（4）超聲波切割加工【例2】下列有關(guān)超聲波利用的說法中正確的是（）A.因為超聲波遇到物體會反射回來，所以可以利用超聲波清洗眼鏡B.因為超聲波可以使水產(chǎn)生劇烈振蕩，所以可以利用超聲波進行探測C.因為超聲波在人體內(nèi)不同組織的交界面上會反射，所以可以利用“B超”診斷病情D.因為人感覺不到超聲波，所以可以利用超聲波擊碎人體內(nèi)的結(jié)石解析：因為超聲波可以使水產(chǎn)生劇烈振蕩，所以可以利用超聲波清洗眼鏡，故A錯誤；因為超聲波遇到物體會反射回來，所以可以利用超聲波進行探測，故B錯誤；因為超聲波具有能量，所以可以利用其擊碎人體內(nèi)的結(jié)石，故D錯誤；C正確.答案：C備課筆記特別提醒：聲和聲音的區(qū)別：聲包括聲音、超聲波、次聲波；聲音指人類能聽到的聲.知識拓展：次聲武器由于次聲波傳播的路程遠(yuǎn)，穿透能力強，當(dāng)次聲波的頻率低到一定程度時可以致人死亡，所以在科技發(fā)達的今天，次聲波可以被作為武器.課外拓展：兩個發(fā)聲頻率相同的物體，彼此相隔不遠(yuǎn)時，如果其中一個物體也能跟著發(fā)聲，這種現(xiàn)象就叫共鳴.教學(xué)板書課堂小結(jié)這節(jié)課從聲的另一種分類角度出發(fā)，分別分析了它們的作用：①聲波可以傳遞信息；②聲波能夠傳遞能量.然后又進一步學(xué)習(xí)了超聲波和次聲波在生活中的應(yīng)用.好，謝謝！教材習(xí)題解答【教材P44“問題”】解：蝙蝠利用超聲波尋找食物；大象利用次聲波尋找伙伴；海豚利用超聲波分辨事物.【教材P48“練習(xí)與應(yīng)用”】解：由于從發(fā)射聲波到收到回波的時間為４ｓ,則聲音從海面?zhèn)鞯胶５捉?jīng)歷的時間t=4s/2=2s,故此處海水深度s=vt=1500m/s×2s=3000m.解：(1)(2)(3)是利用聲傳遞信息；(4)是利用聲傳遞能量.解：超聲波加濕器用超聲波把水打成水霧噴出,從而增加室內(nèi)濕度,利用聲傳遞能量.略.5.解:已知汽車行駛速度v=54km/h=15m/s,音符頻率ｆ＝392Hz,則所對應(yīng)的相鄰凹槽之間的距離L=v/f=15m/s/392Hz=0.038m.難題解答【例3】下列事例中，屬于利用聲傳遞信息的是；利用聲傳遞能量的是.①人們在挑選瓷器時，總要輕輕地敲擊幾下瓷器，以判斷瓷器是否有裂紋；②醫(yī)生用B超獲取病人體內(nèi)器官的情況；③醫(yī)生用超聲波給人們潔牙；④外科醫(yī)生用超聲波除去人體內(nèi)的結(jié)石.備課筆記方法技巧：利用聲波獲取信息和利用聲波獲得能量是完全不同的兩種物理現(xiàn)象.利用聲波獲得信息是利用聲波了解物體的某些特征；利用聲波獲得能量是指物體獲得能量后，物體產(chǎn)生的一系列的改變.兩種現(xiàn)象有明顯區(qū)別，如“雷聲”震耳欲聾說明雷聲具有能量，而聽到了“雷聲”預(yù)示著將要下雨，這是雷聲傳播信息.任何聲音的傳播都伴隨著能量的傳遞，解答這類題型時，要注意它強調(diào)的是什么.難題解答解析：凡是聲音能引起其他物體變化的，則聲音傳遞的是能量；聲音未能引起物體變化，而人們可以根據(jù)所聽到的聲音作出判斷的，則聲音傳遞的是信息.答案：①②③④布置作業(yè)：教師引導(dǎo)學(xué)生課后完成本課時對應(yīng)練習(xí)，并預(yù)習(xí)下一課時內(nèi)容.教學(xué)反思聲在實際生活中有廣泛的應(yīng)用.而教材只介紹“聲與信息”和“聲與能量”，因此教師可以搜集大量事例，來說明聲的利用價值，讓學(xué)生感知物理與生活的關(guān)系.本節(jié)的教學(xué)應(yīng)鼓勵學(xué)生自己從生活中感知或資料查閱中了解利用聲的實例和工作原理.另一方面，應(yīng)發(fā)揮學(xué)生的想象力，鼓勵他們制作利用聲的小發(fā)明.教學(xué)過程中老師的疑問：教師點評和總結(jié)課后·知能演練一、基礎(chǔ)鞏固1.隨著“5G”時代的到來,人類的生活越來越智能化。關(guān)于智能機器人和人進行互動交流的情境,下列說法正確的是()A.機器人是高科技產(chǎn)品,它發(fā)出的聲音不是由物體振動產(chǎn)生的B.機器人發(fā)出的聲音是超聲波C.機器人發(fā)出的聲音可以在真空中傳播D.機器人與人用語言交流利用的是聲音可以傳遞信息2.超聲波洗眼鏡是一種使用高頻聲波進行清洗的技術(shù),這種清洗方法可以快速、徹底地清潔眼鏡表面上的污垢和細(xì)菌。下列關(guān)于超聲波的說法正確的是()A.超聲波的傳播不需要介質(zhì)B.超聲波在水中的傳播速度為340m/sC.超聲波清洗眼鏡說明超聲波能傳遞能量D.超聲波不是由物體振動產(chǎn)生的,因此人耳無法聽見3.聲吶是一種聲學(xué)探測設(shè)備,艦船可以利用聲吶水下通信和對水下目標(biāo)進行定位,水下通信說明聲音可以傳遞________;若海面下目標(biāo)的深度是4.5km,聲在海水中的傳播速度是1500m/s,則測距儀向水下目標(biāo)垂直發(fā)出信號后________s才能接收到信號。

4.如圖所示,將一臺正在播放節(jié)目的收音機放在硬紙盒下,看到盒子上面的“小人”翩翩起舞,這一現(xiàn)象說明聲音是由物體________產(chǎn)生的,也說明了聲音可以傳遞________。

二、能力提升5.(2023·內(nèi)蒙古中考)下列詩句或俗語中蘊含的聲學(xué)知識正確的是()A.“柴門聞犬吠,風(fēng)雪夜歸人”說明聲音可以傳遞能量B.“聞其聲而知其人”主要依據(jù)的是聲音的音色C.“響鼓也要重錘敲”說明物體振動頻率越高,響度越大D.“不敢高聲語,恐驚天上人”中的“高聲”指的是聲音的音調(diào)高6.某晚會上演員用洞簫吹奏名曲《百鳥歸巢》,演員用洞簫以花舌吹法模擬鳥啼聲,其模擬的鳥啼聲使現(xiàn)場聽眾感受到了百鳥歸巢的活躍氣氛。下列有關(guān)說法正確的是()A.吹奏時按壓不同位置的氣孔,主要改變聲音的響度B.用洞簫模擬鳥啼聲,主要模擬鳥啼聲的音調(diào)C.現(xiàn)場的聽眾聽到樂曲聲是通過洞簫傳播的D.聽眾在樂曲聲中感受到了百鳥歸巢的活躍氣氛,說明聲音能傳遞信息7.右圖是中國古代的計程車——“記里鼓車”。當(dāng)車走一里時,車上的木人就敲一下鼓,當(dāng)車走到十里時,車上的木人就敲一下鐲(古代的樂器),人們根據(jù)鼓和鐲發(fā)聲的________(選填“響度”或“音色”)不同,確定車行駛的是一里還是十里,這是利用聲傳遞________(選填“信息”或“能量”)。

8.現(xiàn)有如下器材:同頻音叉一對、音叉錘、鐵架臺、手機、乒乓球、線、揚聲器、蠟燭、火柴、一端開口另一端包有橡皮膜的紙筒。請從中挑選器材,設(shè)計一個實驗證明:聲音能傳遞能量。要求:(1)寫出實驗器材:________________________。

(2)寫出實驗步驟及現(xiàn)象。(可畫圖輔助,但必須有必要的語言敘述)________________。三、思維拓展9.閱讀短文并回答下列問題。超聲波及其應(yīng)用人能聽到的聲音的頻率范圍是20Hz到20000Hz,低于20Hz的聲波叫次聲波,高于20000Hz的聲波叫超聲波。超聲波具有許多奇異特性:空化效應(yīng)——超聲波能在水中產(chǎn)生氣泡,氣泡爆破時釋放出能量,產(chǎn)生強沖擊力的微小水柱,它不斷沖擊物體的表面,使物體表面及縫隙中的污垢迅速剝落,從而達到凈化物體表面的目的。傳播特性——它的波長短,在均勻介質(zhì)中能定向直線傳播,根據(jù)這一特性可以進行超聲探傷、測厚、測距、醫(yī)學(xué)診斷等。(1)超聲波能清洗物體是因為聲波具有________________,超聲波測距是利用聲波在________中能定向直線傳播。

(2)航天員在月球上不能利用超聲波測量兩座山之間的距離,是由于________________________。

(3)已知聲在海水中的傳播速度為1500m/s,利用回聲定位原理從海面向海底垂直發(fā)射超聲波,發(fā)出超聲波到接收到回聲所用時間為4s,那么該處海水的深度為________m?！菊n后·知能演練】1.D解析:聲音是由物體振動產(chǎn)生的,機器人發(fā)出的聲音是由揚聲器的鼓膜振動產(chǎn)生的,故A錯誤。機器人發(fā)出的聲音人耳能夠聽到,所以不是超聲波,故B錯誤。聲音的傳播需要介質(zhì),不能在真空中傳播,所以機器人發(fā)出的聲音不可以在真空中傳播,故C錯誤。聲音有傳遞信息和傳播能量的作用,機器人與人用語言交流利用的是聲音傳遞信息,故D正確。2.C解析:超聲波的傳播需要介質(zhì),故A錯誤。超聲波在水中的傳播速度為1500m/s左右,故B錯誤。超聲波能用來清洗眼鏡說明超聲波能傳遞能量,故C正確。超聲波是由物體振動產(chǎn)生的,超聲波人耳是聽不到的,故D錯誤。3.信息6解析:聲吶是一種聲學(xué)探測設(shè)備,艦船可以利用聲吶水下通信和對水下目標(biāo)進行定位,水下通信說明聲音可以傳遞信息。測距儀從發(fā)射信號到接收信號的時間為t=sv=2×44.振動能量解析:盒子上面的小“人”翩翩起舞,這一現(xiàn)象說明聲音是由于物體振動產(chǎn)生的,也說明了聲音可以傳遞能量。5.B解析:“柴門聞犬吠,風(fēng)雪夜歸人”說明聲音可以傳遞信息,故A錯誤?！奥勂渎暥淙恕敝饕罁?jù)的是聲音的音色,故B正確?！绊懝囊惨劐N敲”說明物體振動振幅越大,響度越大,故C錯誤?！安桓腋呗曊Z,恐驚天上人”中的“高聲”指的是聲音的響度大,故D錯誤。6.D解析:吹奏時按壓不同位置的氣孔,則發(fā)聲的空氣柱長度不同,振動頻率不同,因此主要改變聲音的音調(diào),故A錯誤。用洞簫模擬鳥啼聲,主要模擬鳥啼聲的音色,故B錯誤。現(xiàn)場的聽眾聽到樂曲聲是通過空氣傳播的,故C錯誤。聽眾在樂曲聲中感受到了百鳥歸巢的活躍氣氛,說明聲音能傳遞信息,故D正確。7.音色信息解析:聲音是由物體振動產(chǎn)生的,鼓聲是由于鼓面振動發(fā)聲;由于不同物體發(fā)出聲音的音色不同,因此人們根據(jù)音色分辨出鼓和鐲。聲音可以傳遞信息,人們根據(jù)鼓聲和鐲聲來確定車行駛的是一里還是十里。8.(1)蠟燭、火柴、手機、揚聲器。(2)①將一個功率較大的揚聲器外接在手機的音頻輸出上。②點燃蠟燭,放在揚聲器前,燭焰的中心