第四节声现象在科技中的应用

第四章声现象第四节声现象在科技中的应用一、教学背景分析声音在生活中的应用非常广泛，教材主要介绍了人类在科学技术中对超声波的利用以及次声波的危害，这些内容充分体现了物理教学中的STS教育，是对课程标准所倡导的教学理念的充分体现。

物理是八年级新开设的课程，学生对它充满了好奇，有新鲜感。

声的利用是学生在生活中比较熟悉的，也是他们容易产生兴趣的内容。

但学生缺乏一定的实验探究和创新能力，也缺乏对声现象的尖端应用技术的了解。

本节内容虽然与前三节内容一样都介绍声音，但是区别又非常大，因为这一节介绍的超声波与次声波都是人耳听不到的。

通过本节内容的学习，可使学生认识到超声波和次声波与我们的生活紧密相连，同时也认识到物理与生活、科学、技术和社会的关系。

本节内容能够激发学生的学习兴趣，对学生科学素养的提升、了解先进的科技有重大的意义。

学生已经了解了声波和乐音的一些知识，知道了人耳能听到的声音的频率范围在20 Hz～20 000 Hz之间，但是对这个频率范围之外的声波就不是很熟悉了，虽然他们可能对超声波和次声波这两个词并不陌生，但是并不能说出准确的定义及特点。

二、教学目标1.了解超声波的特点及超声波在现代科技中的应用。

2.了解次声波的特点及次声波的危害。

3.通过本节课的学习，提高收集信息的能力和阅读、概括的能力。

三、教学重点和难点教学重点：超声波和次声波的特点及其应用。

教学难点：培养学生收集信息与处理信息的能力，以及物理学知识在现实生活中的应用迁移能力。

四、教学过程1.教学准备鼓励学生根据生活经验或通过查阅资料，了解利用声的实例及其工作原理。

在课堂上请学生根据收集到的资料，以小组为单位相互交流讨论，加强对超声波、次声波、语音识别技术的了解。

如果条件允许，教师可以利用一些语音录入软件做语音识别技术的简单演示（手机语音助手、语音输入法、语音识别等）。

学习提纲：（1）什么是超声波？什么是次声波？（2）超声波有哪些特点？（3）超声波的应用有哪些？（4）什么情况下能产生次声波？（5）次声波有哪些危害？（6）次声波有哪些应用？（7）语音识别技术有哪些特点？课前探究活动：把全班学生分成几个小组，选出组长，选取下列专题进行研究和学习。

四、声现象在科技中的应用答案：（1）洗尘（2）直线（3）频率（4）慢（5）平衡1．超声波振动频率大于20 000 Hz的声音叫做超声，它能穿透几米厚的金属板，具有与声波一样的传播速度。

如果你在漆黑的屋子里行走，你很容易会碰到墙壁和家具，然而蝙蝠却可以在黑暗中飞行而不会碰到任何东西。

这是因为蝙蝠能够使用回声定位法确定飞行路线及寻找食物。

蝙蝠飞行时，发出频率高达100 000 Hz的声音脉冲，并能够接收回音。

借助这个本领，蝙蝠可以辨别是否会撞上某个物体。

蝙蝠采用的方法叫做回声定位。

根据回声定位的原理，科学家发明了声呐，利用声呐系统，人们可以测量水的深度、定位沉没的失事船舶、寻找鱼群，或者定位远航的船只（如图所示）。

由于超声具有方向性好、几乎沿直线传播、容易发生反射的特点，根据这一特点还可以利用超声雷达探测物体的位置。

【例1】下列实例中，利用超声波回声定位的是（）A．夜深人静的时候说话特别响亮B．雷雨时人们总是先看到闪电后听到雷声C．蝙蝠利用超声波捕捉昆虫D．渔民利用声呐技术探测鱼群解析：回声定位是声波传递信息的一个应用，是人们模仿蝙蝠的捕食方法而采用的一种利用超声波的反射来确定目标位置、距离和大小的方法。

所以选项A、B中的声音是我们听到的声音，不是超声波，所以不属于回声定位；选项D中的声呐技术所依据的原理也是蝙蝠的回声定位。

正确的选项为C、D。

答案：CD2．次声波（1）次声波有如下特点：次声的频率很低，波长很长，传播的距离很远，次声的传播过程中能量损失慢，有“预警”的作用，次声具有很强的穿透力。

（3）次声波的危害，能使机器设备破裂、飞机解体、建筑物遭到破坏；在强次声环境中，人的平衡器官的功能将受到破坏，会产生恶心、晕眩、旋转感等症状，严重的会造成内脏出血破裂，危及生命。

（4）防止次声波的危害：次声的破坏性强，危害性大，但人耳却无法直接听见，所以在生产等活动中要尽量防止次声波的产生，尽量远离次声源。

点技巧次声波的理解①核爆炸、导弹发射时声音频率最低可为0.01 Hz，说明它通常发出次声，但并非都是次声；②只有强次声对人体有害。