声现象在科技中的应用

“教学中的互联网搜索”优秀教案评选活动参赛作品《声现象在科技中的应用》教学设计一、教案背景：教学对象：八年级学生设计理念：互联网是一个信息的海洋，学生可以在互联网中获得他们需求，他们可以利用互联网获得知识，开阔视野，这给他们的生活带来极大的方便和快乐。

教师要充分利用互联网的优势，引导学生有效的利用优质网络资源，培养学生利用互联网获得信息的能力。

二、教学课题：北师大版八年级上物理《声现象在科技中的应用》三、教材分析：1、教材的地位与作用《声现象在科技中的应用》是北师大版八年级物理上第四章声现象的第四节。

声音在实际生活中有广泛的应用，教科书主要介绍了人类在科学技术中对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，是新的课程标准所倡导的教学理念的充分体现。

使学生认识到物理与生活、与科学技术和社会的关系，激发了学生的兴趣。

2、学情分析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，也是他们容易发生的兴趣的，但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。

本课在教学中，让学生自主利用互联网探索与声现象有关的技术，充分调动他们学习的积极性和主动性，培养学生对物理的兴趣，迎合他们好奇、好动、好强的心理特点。

同时也培养了学生利用互联网获取信息和处理信息的能力。

3、教学内容分析教学中需要知道什么是超声波和次声波，了解超声波和次声波的特性及次声波的危害，了解超声波和次声波的一些应用。

语音识别技术涉及的理论知识较多，简单介绍即可。

本节课应用层面的知识难度较大，因此在知识内容的要求上不必做深入的要求。

教学过程的侧重点应在于向学生展示关于声学与现代科技的丰富生动的信息，培养他们学习兴趣与研究热情，促进知识、能力、素质的综合提高。

四、教学目标1)了解声现象在科技中的应用，加深对超声波、次声波的认识2)通过互联网搜索、观看课件展示、阅读教材，获得有关声知识的应用。

《声现象在科技中的应用》参考教案一、教学目标1. 让学生了解声现象的基本概念，如声音的产生、传播和接收。

2. 使学生掌握声波在科技领域中的应用，如超声波、次声波等。

3. 培养学生对声现象的兴趣，提高其科学探究能力。

二、教学内容1. 声音的产生与传播2. 超声波在科技中的应用3. 次声波在科技中的应用4. 声波的利用与危害5. 声现象在生活中的应用案例三、教学重点与难点1. 教学重点：声现象的基本概念，声波在科技中的应用。

2. 教学难点：超声波和次声波的产生原理及其在科技领域的应用。

四、教学方法1. 采用问题驱动法，引导学生思考声现象在科技中的应用。

2. 利用多媒体课件，展示声波在科技领域的应用实例。

3. 开展小组讨论，培养学生团队合作精神。

五、教学过程1. 导入：通过播放一段音乐，引导学生关注声现象，激发学习兴趣。

2. 声音的产生与传播：讲解声音的产生原理，介绍声波的传播特点。

3. 超声波在科技中的应用：讲解超声波的产生原理，展示其在医疗、检测等领域的应用实例。

4. 次声波在科技中的应用：讲解次声波的产生原理，展示其在地震监测、军事等领域的应用实例。

5. 声波的利用与危害：分析声波在科技应用中的利与弊，如噪声污染、声波武器等。

6. 声现象在生活中的应用案例：列举生活中常见的声现象应用，如回声定位、语音识别等。

7. 课堂小结：总结本节课所学内容，强调声现象在科技领域的重要性。

8. 课后作业：布置相关练习题，巩固所学知识。

六、声波在医学中的应用1. 教学目标：让学生了解超声波在医学中的主要应用，如超声诊断、超声治疗等。

使学生理解超声波在医学中的优势和局限性。

2. 教学内容：超声波在医学诊断中的应用，如超声心动图、超声成像等。

超声波在医学治疗中的应用，如超声波碎石、超声波消融等。

3. 教学重点与难点：教学重点：超声波在医学诊断和治疗中的具体应用。

教学难点：超声波的工作原理及其在医学中的技术优势。

4. 教学方法：使用案例分析法，展示超声波在医学中的实际应用案例。

第四章第4节声现象在科技中的应用一、单选题1.下列事例中属于利用声传递能量的是（）A. 听到雷声知道可能要下雨B. 利用超声波排除人体内的结石C. 医生通过听诊器给病人诊病D. 超声波探测鱼群所在的位置和距离2.用硬纸片把一个音响糊起来，做成一个“舞台”，台上的小“人”在音乐声中翩翩起舞，如图所示。

这个实验中小“人”在音乐声中跳舞不能说明的是（）A. 声音由振动产生B. 声音可以传递信息C. 声音可以传递能量D. 固体可以传声3.如图所示，某品牌超声波清洁器在清洗眼镜，使用时先向水槽加水使眼镜完全浸没水中，通电清洁器开始工作。

此清洁器工作时人站在旁边能听到“嗞嗞”的声音。

下列说法正确的是（）A. 超声波的音调比人能听到的声音音调低B. 超声波传播不需要介质C. 人听到的“嗞嗞”声是超声波D. 超声波能用来清洗物体说明超声波能传递能量4.下列关于声现象的说法中正确的是（）A. 医生利用超声波可击碎病人体内的结石，是因为声波能传递能量B. 声音在空气中比在水中传播的速度要大C. 广场舞噪音扰民是因为广场舞音调太髙D. 往暖瓶里灌水可以通过声音的音色来判断瓶中水位的高低5.下列声现象中，可说明声音能传递能量的是（）A. 蝙蝠靠超声波发现昆虫B. 倒车雷达C. 超声波清洗机D. B超诊疗6.下列对声的应用中，不是利用了回声定位的是（）A. 利用声呐探测海深B. 医生为病人检查身体时所做的“B超”C. 渔船利用声呐探测鱼群的位置D. 利用超声波除去人体内的结石7.声波能传递能量，下列不是对这一原理的应用的是( )A. 医生利用超声波给病人治疗肾结石B. 利用超声波清洗精细机械C. 医生通过听诊器可以了解病人心肺的工作状况D. 如果把超声波通入水中，剧烈的振动使水破碎成许多小雾滴，再用小风扇把雾滴吹入室内，可以增加室内空气的湿度。

8.声波既传递“信息”也传递“能量”。

下面事例中，主要利用声波传递的“能量”的是（）A. 用超声波碎石B. 用声纳探测海深C. 利用B超做体检D. 防盗报警装置报警9.听到考试的铃声，同学们立刻开始答卷这个场景说明（）A. 铃声以波的形式传播B. 铃声能传递能量C. 铃声的传播不需要介质D. 铃声能传息10.以下各项中属于声音可以传递信息的是( )①隆隆的雷声预示着一场可能的大雨；②声呐捕鱼；③超声波碎石④B超探病；⑤用超声波来清洗眼镜片；⑥用听诊器了解病人心、肺的情况。

第4节声的应用教材分析一、课标分析了解声现象在现代科技中的应用,认识超声波、次声波、回声、共鸣等现象。

二、内容和地位分析本节用声现象和现代科技相结合,讲述现代科技中应用声现象的例子,如声音传递信息和能量、超声波、次声波、回声、共鸣等现象,增加学生对科学的热爱,激发学生学习物理的兴趣。

学情分析学生已经学习了声现象的相关知识,却不知道其在生活中的应用,这一节就是让学生了解前沿科技中,对声现象的应用。

教学目标1.了解声在现代技术中的应用。

2.通过阅读文字、图片,观看录像资料,获得有关声知识的应用。

3.介绍声在现代技术中的应用,培养学生热爱科学的情感。

核心素养从生活中的实例中,学习知识,建立物理观念。

重点难点重点:掌握现代技术中与声有关的知识。

难点:现代技术中与声有关的知识的应用。

教学过程环节一:导入新课请同学们观看教材第53页内容,知道什么是回声。

教师介绍我国杰出的声学建筑——北京天坛回音壁。

学生阅读教材,认真听讲。

通过对回音壁的介绍,激发学生学习的兴趣。

续表教学环节教学内容学生活动教学意图环节二:声音的反射教师提问:声音在传播过程中遇到障碍物会怎么样?声音在传播的过程中,遇到障碍物时,被反射回来的声音叫回声。

声波可以被多个障碍物反射,形成多次回声,人耳区分回声与原声的条件:反射回来的声波比原声迟0.1s,人耳能把回声和原声区分开,小于0.1s时,人耳会感觉原声增强了。

请大家计算一下要想区别出原声和回声,人到障碍物的距离至少要多少米?(声速按照340m/s计算)学生猜想:可能会被反射回来。

学生计算:340m/s×0.1s×12=17m。

学生通过实际的计算,可以进一步练习有关声速的计算,可以理解回声的特点,以及声音在空气中传播的速度。

环节三:超声与次声:探测技术1.从声音中获得信息远处隆隆的雷声预示着可能有一场大雨;医生通过听诊器诊断疾病;把脉(切脉)——利用声音诊病;通过敲西瓜知道其是否成熟了;通过敲击铁轨了解铁轨是否存在问题。

《声现象在科技中的应用》知识清单一、声音的产生与传播声音是由物体的振动产生的，振动停止，发声也就停止。

而声音的传播需要介质，固体、液体和气体都可以作为传播声音的介质。

在真空中，声音无法传播。

在科技领域，对声音产生和传播原理的应用十分广泛。

例如，电话的发明就依赖于声音的传播。

当我们对着电话的话筒说话时，声音引起话筒内的膜片振动，进而将声音信号转化为电信号。

这些电信号通过电线传输到对方的电话听筒中，再将电信号转化为声音信号，让对方听到我们的声音。

二、声音的特性声音具有三个特性：音调、响度和音色。

音调是指声音的高低，它由物体振动的频率决定。

频率越高，音调越高；频率越低，音调越低。

在乐器制造中，通过调整弦的长度、粗细和松紧程度来改变振动频率，从而获得不同音调的声音。

例如，吉他通过按弦改变弦的有效长度，来弹奏出不同音调的音符。

响度则是指声音的强弱，它由物体振动的幅度决定。

振动幅度越大，响度越大；振动幅度越小，响度越小。

在音响设备中，音量调节就是通过改变声音的响度来实现的。

我们可以根据需要增大或减小音量，以适应不同的环境和需求。

音色是指声音的特色，它由发声体的材料、结构和发声方式等因素决定。

不同的乐器或人声具有不同的音色，这使得我们能够轻易地区分它们。

在音频处理技术中，利用音色的特点可以对声音进行识别和分类，例如语音识别系统可以根据人的音色来辨别不同的说话者。

三、超声波与次声波频率高于 20000Hz 的声音称为超声波，频率低于 20Hz 的声音称为次声波。

超声波具有方向性好、穿透能力强、易于获得较集中的声能等特点，在科技中有广泛的应用。

医学上的 B 型超声诊断仪就是利用超声波来检查人体内部器官的情况。

它向人体发射超声波，然后接收反射回来的声波，通过分析反射波的情况来判断器官是否正常。

此外，超声波还用于清洗精密仪器、焊接金属等领域。

次声波的波长很长，能够绕开较大的障碍物传播很远的距离。

在自然灾害监测中，如地震、火山爆发等，会产生次声波。

声现象在科技中的应用
1. 医学超声成像：医学超声成像利用声波的反射和折射来生成人体内部器官的图像。

这种技术可以用于诊断疾病、监测胎儿发育以及引导手术等。

2. 声纳技术：声纳是一种利用声波在水中传播和反射来探测水下物体的技术。

它被广泛应用于潜艇探测、海洋测量、捕鱼和海洋科学研究等领域。

3. 超声清洗：超声清洗利用高频声波在液体中产生的空化效应来去除物体表面的污垢和污染物。

它被广泛应用于电子、光学、机械等行业的清洗和精密加工。

4. 超声焊接：超声焊接利用高频声波在材料表面产生的摩擦热来实现塑料、金属等材料的焊接。

这种技术具有焊接速度快、焊缝强度高等优点。

5. 语音识别：语音识别技术利用计算机对声音信号进行分析和处理，将其转化为文本或命令。

它被广泛应用于智能手机、智能家居、语音助手等领域。

6. 噪声控制：噪声控制技术利用声学原理来降低或消除噪声。

它可以应用于建筑设计、工业生产、交通运输等领域，以提高生活质量和工作环境。

总之，声现象在科技中的应用非常广泛，涵盖了医学、海洋、工业、通信等多个领域。

随着科技的不断发展，声现象的应用前景将更加广阔。

四、声现象在科技中的应用教学目标一、知识与技能1.知道什么是超声波,了解现代技术中与超声波有关知识的应用。

2.从收集的信息中了解次声波的一般特点，了解次声波的应用和危害性。

二、过程与方法通过观察、参观或看录像等有关的文字、图片、音像资料，获得社会生活中超声波和次声波利用方面的知识。

三、情感、态度与价值观让学生形成科学服务人类的意识。

教学重点超声波、次声波、语音识别技术在生活中的利用。

教学难点超声波、次声波的特征与应用的联系。

教具准备多媒体课件等。

新课引入播放蝙蝠利用超声波捕食的视频，提出问题：你知道蝙蝠是如何捕食的吗？由此引入课题。

教学过程知识点一超声波1．让学生阅读教材第93页“超声波”的内容。

2．播放声呐探测鱼群的视频，呈现B超检查人体和超声波加湿器的图片。

3．让学生思考、讨论：什么是超声波？超声波有哪些特点？超声波有哪些应用领域？教师总结：超声波：频率高于0Hz的声波。

(超声波的应用主要有两方面：一是传递信息，二是传递能量)特点：频率高、波长短，对液体和固体的穿透本领强，容易会聚成一束定向发射。

另外，超声波沿直线传播，传播距离较远，且不易被吸收。

主要用途：1．声呐——超声定位，超声测距。

探测海洋深度、鱼群、敌方潜艇和礁石的位置。

2．超声测速仪——测定运动物体的速度。

3．B超——检查人体。

4．超声波清洗器——清洗钟表，眼镜片，牙齿。

5．超声粉碎机——击碎并除去人体内的结石。

6．超声焊接——使塑料焊接处摩擦生热，从而黏合在一起。

知识点二次声波学生阅读教材第94页“次声波”的内容。

教师总结：次声波：频率低于20Hz的声波。

特点：频率低，在空气中传播的距离远，破坏性大，不容易被吸收。

主要用途：1．检测风暴和火山，发出警报。

2．监视探测大气、天气的情况。

3．检测确定核爆炸的强度和位置。

知识点三语音识别阅读教材第95页“语音识别”的内容，播放机器人图片。

让学生思考、探讨语音识别技术的应用。

定义：让机器把语音信号转变为相应的文本或命令的技术。

长城中学教案
课题：4.4声现象在科技中的应用
第 1 课时
主备课人：祁宗杰使用人：使用时间：2013.
【学习目标】
1.知道什么是超声波及其应用；
2.知道次声波及其应用；
3.了解语言识别系统。

【导入新课】播放蝙蝠利用超声波捕食的视频，提出问题：你知道蝙蝠是如何捕食的吗？
【指导自学】自学指导1
认真阅读课本P93-P94，3分钟后完成以下内容:
超声波有哪些特性？分别有哪些应用？
自学指导2
认真阅读课本P94--95，3分钟后完成以下内容：
次声波是怎么产生的？
它有哪些特点？有什么应用？
自学指导3
认真阅读课本P95--96，了解“语言识别”系统，知道一些其他的识别系统。

【检测交流】见课堂练习：
【小结及作业】课后题及本节导与练
附：【板书设计】第四节声现象在科技中的应用
1.超声波-------频率高于20000HZ的声波主要用途 (1) 传递能量 (2) 传递信息特点及应用领域，
2.次声波--------频率低于20HZ的声波特点及用途
3.语音识别-------让机器把语音信号转变为相应的文本或命令的技术。

应用领域 电子银行 电话炒股 电子购物
教学反思：。

3、积极思考、善于提问、感受学习的快乐。

学习重点：超声波与次声波的应用．学习难点：语音识别技术．【合作探究】1、提问：深海底的深度怎样测出？测量方法：2、观看动画：蝙蝠在夜里飞行，还能捕捉飞蛾和蚊子；而且无论怎么飞，从来没见过它跟什么东西相撞，即使一根极细的电线，它也能灵巧地避开。

到底蝙蝠夜间飞行的原理是怎样的呢？3、B超向病人体内发射，同时接收体内脏器的；另外还可用超声波清洗精密仪器，超声波穿过液体并引起激烈的，把物体上的污垢敲击下来而不会损坏被洗的物体，使用超声波是因为它产生的振动的比可闻波更加；外科医生也利用除去人体内的结石。

4、超声波清洗及超声啐石是利用声能的性质工作的，而回声定位则是利用了声能的性质。

5、2008年5月12日我国汶川地区发生了8．0级的大地震，给人民群众造成了重大损失，因为地震产生的声波属于_______（填“次声波”或“超声波”），所以地震前人们并没有感知到．倒塌房屋中的一些被困人员，通过敲击物体使其_______发出声音，被及时获救．6、语音识别技术与其他生物技术相比较，其有哪些优点？【自我检测】1、在日常生活中，人们常根据敲打物体发出的声音来鉴别物体的质量，以下做法用以达到这一目的的是( )A. 铁匠用小锤敲打烧红的毛坯；B. 瓜农用手拍打西瓜；C. 顾客用手轻轻敲打瓷器；D. 瓦匠用瓦刀敲打红砖；2、海豚有完善的声纳系统，它们能在黑暗的海水中准确而快速的捕捉食物，避开敌害，远远优于现代的无线电定位系统。

(1)它利用了自身发出的( )A.冲击波B.水波C.次声波D.超声波(2) 海豚的声纳系统远远优于无线电定位系统，你认为这在于海豚发出的波比无线电波( )A.速度快B.抗干扰能力强C.发出的能量大，传播的远D.在水中传播的能量损失小，传播的远3、有一种电动牙刷，它能发出超声波，直达牙刷棕毛刷不到的地方，这样刷牙干净又舒服，则下列说法正确的是：A．电动牙刷发出的超声波不能在空气中传播B．超声波不是由物体振动产生的C．超声波的音调很低所以人听不到D．超声波能传递能量4、图4中利用了超声波的是5、地震时会产生次声波（频率低于20Hz）．在远离地震中心、人无震感的区域，次声波会引起某些动物的听觉反应．由右表提供的数据可知，在远离地震中心的区域．听觉上有较明显反应的动物是A．蝙蝠B．海豚C．猫D．大象6、某人对高山喊话，0.2秒后听到回声，问该人据山有多远？。

第四节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。

（2）次声波的来源：自然界中，火山爆发、地震、风暴等都能产生次声波；核爆炸、导弹发射等也能产生次声波。

（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。