2022年《聲現(xiàn)象在科技中的應用》

1、聲現(xiàn)象在科技中的應用教材分析人們依據(jù)它的特性將超聲波廣泛地應用于各個領域；教科超聲波與現(xiàn)代技術聯(lián)系緊密,書結合圖片生動形象地介紹了超聲波在航海、等應用；在醫(yī)學上可用作臨床探測,如利用“業(yè)上被用來探傷、清洗機件等；在“ 科學窗” 欄目中仍介紹了超聲波測速儀,熟悉更豐滿、更深化；漁業(yè)方面, 可用來導航、 探測魚群、 測量海深 B超” 進行檢查,幫忙醫(yī)生做出診斷等；在工拓寬同學學問面,讓同學對超聲波的應用對于次聲波的特點和危害,教科書進行了簡潔介紹,要知道如何利用次聲波為人類服務；語音識別技術就是讓機器通過識別過程把語音信號轉變?yōu)橄鄳奈谋净蛎畹母呒夹g；語音識別技術主要包括特點提取技術、模式匹配準

2、就及模型訓練技術三個方面；語音識別技術所涉及的領域包括：信號處理、模式識別、概率論和信息論、發(fā)聲機理和聽覺機理、人工智能等；對于這部分內容,由于涉及的理論學問較多,簡潔介紹即可；本節(jié)的教學可以利用多媒體技術的優(yōu)勢,在教學中挑選性地插播錄像,加強對超聲波和次聲波的介紹, 會取得較好的教學成效；通過這一節(jié)的學習,有利于同學拓展視野,提高學習愛好, 有助于同學明白高新科學技術的進展及應用,培育和增強創(chuàng)新意識、創(chuàng)新思維及實踐才能,促進學問、才能、素養(yǎng)的綜合提高；教學目標【學問與才能目標】1. 知道人類對超聲波的利用；2. 知道次聲波帶來的危害和人們對它的利用；3. 對語音識別產生初步地認知；【過程與方

3、法目標】通過觀看、參觀或看錄像等有關的文字、圖片、音像資料,獲得社會生活中的學問；【情感態(tài)度價值觀目標】通過學習,明白聲在現(xiàn)代技術中的應用,進一步增加對科學的喜愛；教學重難點【教學重點】超聲波和次聲波概念的懂得及其應用；【教學難點】次聲波的危害和對語音識別技術的講授和懂得；課前預備多媒體課件等；教學過程一、復習回憶：1. 人耳能聽到聲音的頻率范疇是 Hz到 Hz；2. 頻率高于 Hz的聲波叫作超聲波；3. 頻率低于 Hz的聲波叫作次聲波；二、新課教學：（一）超聲波1. 超聲波的特點頻率高、波長短,簡潔會聚成一束定向發(fā)射；2. 應用（1）聲吶人們利用超聲波定向性好,在水中傳播距離遠特點制成聲納,

4、可以發(fā)覺潛艇和魚群,仍可以測繪海底外形；例1. 用超聲波測位儀向海底垂直發(fā)射聲波,經(jīng)過 4S后收到回波； 求此處海底有多深？ （聲速按 1500m/s運算）解：已知聲音在海水中的傳播速度為v=1500m/s, 聲音在海水來回的時間為t=4s ,設海深為s, 就依據(jù)公式 s=vt, 可以求出, s=vt=1500m/s 4s 2 =3000m 答：海底有 3000m深；（2）B超超聲波可以成像；醫(yī)院利用 育情形；（3）超聲波體外碎石B型超聲波診斷儀做胃部、腹部檢查,仍可以觀看胎兒的發(fā)超聲波仍能使物體振動,就能使結石粉碎；（4）超聲波加濕器 把超聲波通入水中,猛烈的振動會使水“ 破裂” 成很多小霧

5、滴,再用小風扇把霧滴吹入 室內,就可以增加室內空氣的濕度；（5）超聲波清洗眼鏡 超聲波能使清洗液猛烈振動,有去污作用,人們制成超聲波清洗器；（6）超聲波測速儀 利用超聲波的多普勒效應制成速度測定器,交警在高速大路上測定車輛的速度；（二）次聲波 1. 次聲波的危害頻率低于 20赫的次聲波與人體發(fā)生共振,損耗；次聲波與人體發(fā)生共振的頻率和強度不同,使人體共振器官或部位發(fā)生位移和形變而造成 對人體的各種器官和部位損耗程度也不同；強度相同、 頻率不同的次聲波可對不同器官和部位造成損耗；頻率相同的次聲波的殺傷程度視其波強度而定； 次聲波對人可產生精神的和機械的損耗；其主要癥狀有： 全身不適、 無力、頭暈

6、目眩、惡心嘔吐、眼球震顫,嚴峻的可發(fā)生神志失常、癲狂不止、腹部疼痛、內臟破裂等； 次聲波是不易被人察覺和聽不見的聲音,在大氣中傳播衰減很少,與大氣溝通的掩體和工事難以防備；2. 應用（1）大象走路或相互聯(lián)系時發(fā)出次聲波,利用次聲波進行溝通；（2）雷電、臺風、地震、海嘯等發(fā)生時也會產生次聲波,科學家利用檢測次聲波可預測災難的發(fā)生；（3）在大氣層內進行核爆炸會產生很強的次聲波,用高靈敏度的檢測裝置可以探測到核爆炸的強度和位置；（三）語音識別1. 語音識別原理語音識別系統(tǒng)的原理框圖2. 語音識別的應用與其他生物識別技術相比較,聲音具有不會遺忘或遺忘、不需記憶、使用便利等優(yōu)點,因此在愛護人們的財產,防

7、止盜竊或者其他經(jīng)濟犯罪方面會有更大的用途；利用聲音進行身份識別可能是最自然和最經(jīng)濟的方法之一,三、課堂總結：更適用于電話銀行、 電話炒股、電子購物等領域；通過這節(jié)課你學到了什么？同學回答或與同學們進行溝通,老師恰當總結；教學反思略聲現(xiàn)象在科技中的應用同步練習挑選題 B.蝙蝠探測飛行中的1.如下列圖中利用了超聲波的是（）A.小孩對著山壁喊話障礙C.工人用電鉆鉆墻 D.路旁安裝隔音壁2.有兩只昆蟲先后飛過人的耳旁,飛行時,甲昆蟲的翅膀每秒振動約 200 次,乙昆蟲的翅膀每秒振動約100 次,就（）A. 只能聽到甲昆蟲發(fā)出的聲音 B. 只能聽到乙昆蟲發(fā)出的聲音C. 甲、乙兩昆蟲發(fā)出的聲音都能聽到 D

8、. 甲、乙兩昆蟲發(fā)出的聲音都不能聽到 3.超聲波有著廣泛的應用,但以下設備中,有一個不是利用超聲波來工作的,它是（）A. 聲控開關 B. “聲納 ” 測位儀 C. 人體結石 “碎石機 ”D. “ B超” 診斷儀 4.以下關于聲音的說法中正確選項（）A. 甲圖鋼尺振動發(fā)聲,該試驗是探究“ 什么因素打算聲音的響度” B. 乙圖鼓面振動發(fā)聲,小扣和重敲時發(fā)出的聲音音調相同響度不同 C. 丙圖工人戴耳罩是為了阻擋噪聲的產生 D. 丁圖灑水車工作時不停地播放音樂是利用聲音傳遞能量 5.關于超聲波和次聲波,以下說法正確選項（）A. 超聲波排出人體內的結石是在利用聲波傳遞信息 B. 醫(yī)院利用次聲波檢查胎兒在

9、母體內是否正常發(fā)育 C. 聲吶是一種能定向發(fā)射和接收次聲波的電子設備 D. 利用次聲波可以監(jiān)測火山噴發(fā)、海嘯等自然災難填空題6.在與海平面垂直的方向上,聲吶向海底發(fā)射超聲波,假如經(jīng) 信號,就該處的海深4s 接收到來自大海底的回波為 _ 米（海水中聲速是 1500m/s）；但是,超聲波聲吶卻不能用于太空測距（比如地球與月球的距離） ,這是由于 _ ；7.醫(yī)生借助超聲波發(fā)生器粉碎人體內的結石,這是利用了聲音具有_ 的特點；已知該超聲波的頻率為2.3 108Hz,發(fā)生器 1min 振動 _ 次；運算題8.如圖小明同學面對懸崖大叫一聲,經(jīng)過 2.4s 聽到回聲,小明與懸崖間的距離大約是多少米？答案與解

10、析挑選題1. 解： A、小孩在山谷里對著山壁喊話時,會有回聲現(xiàn)象,不是超聲波,不符合題意；B、蝙蝠發(fā)出的聲音頻率范疇是10000120220H z,此范疇是大多數(shù)是超聲波,由于聲波可以傳遞信息,所以可以判定障礙物的距離,符合題意；C、電鉆鉆墻壁發(fā)出的聲音能夠聽到,會產生難聽的噪聲,不是超聲波,不符合題意；D、路兩旁安裝隔音壁是為了在噪聲的傳播過程中減弱噪聲,不符合題意；應選 B；解決此題要知道人能聽到的聲音頻率范疇是 20Hz20220H z,而超聲波的頻率高于 20220Hz,人類聽不到超聲波的頻率聲音,結合題意看人耳能否聽到聲音,凡是能夠聽到的都不是超聲波的聲音頻率范疇；此題從應用方面考查

11、對超聲波概念的懂得情形,知道超聲波是人類聽不到的；屬于基礎學問；2. 解：甲昆蟲翅膀每秒振動約 200 次,就甲昆蟲發(fā)出聲音的頻率是 200Hz；乙昆蟲翅膀每秒振動約 100 次,就乙昆蟲發(fā)出聲音的頻率是 100Hz；由于人耳聽覺頻率范疇是 20H z20220Hz,所以甲、乙兩昆蟲發(fā)出聲音的頻率都在人耳聽覺范疇之內,都可以聽到；應選 C；每秒鐘振動的次數(shù)叫頻率,人耳聽覺頻率范疇是 20Hz20220Hz；該題考查的學問點是人耳聽覺的頻率范疇,需要依據(jù)題中供應的數(shù)據(jù)求出各自的振動頻率,通過對比,就可以得出正確答案；3. 解： A、聲控開關是利用聲音能傳遞信息,要求能對常規(guī)的聲音作出反應,故 A

12、 符合題意；B、聲吶利用超聲波進行工作,這樣可以傳播相當遠的距離,為我們傳遞信息,故 B 不符合題意；C、人體結石 “碎石機 ”是利用聲音傳遞能量；超聲波在傳播時,方向性強,能量更集中；故C 不符合題意；D、“ B超”是利用超聲波工作的,故 D 不符合題意；應選 A 解決此題要知道超聲波的特點是：超聲波在傳播時,方向性強,能量易于集中,所以超聲波能在各種不同媒質中傳播,且可傳播足夠遠的距離；此題結合生活中的實例分析它們的應用原理,會利用所學學問進行分析解決問題；4. 解：A、轉變鋼尺伸出桌邊的長度用相同的力撥動,是為了探究聲音的音調與頻率的關系,故 A錯誤；B、鼓面振動發(fā)聲時,小扣和重敲時,鼓

13、的振幅不同,發(fā)出的聲音音調相同響度不同,故 B正確；C、工人戴耳罩是在人耳處減弱噪聲,故 C 錯誤；D、灑水車工作時不停地播放音樂是利用聲音傳遞信息,故 D 錯誤；應選 B；（1）音調指聲音的高低,與物體振動的頻率有關；（2）響度反映的是聲音的大小,它跟發(fā)聲體的振幅有關,振動幅度越大,響度越大；（3）防治噪聲的途徑：在聲源處減弱,在傳播過程中減弱,在人耳處減弱；（4）聲音既能傳遞信息,又能傳遞能量；此題結合圖象考查聲音的相關學問,圖文并茂, 與同學生活聯(lián)系親密,注意了應用才能的考查；5. 解： A、醫(yī)生利用超聲波給病人治療體內結石,說明聲可以傳遞能量,故 A 錯誤；B、檢查胎兒在母體內的發(fā)育情

14、形用到的是“ B超” ,是超聲波傳遞信息的重要應用,故 B 錯誤；C、聲吶能發(fā)出超聲波探測魚群的位置和海洋的深度,是聲音傳遞信息的利用,故 C 錯誤；D、利用次聲波可以監(jiān)測火山噴發(fā)、海嘯等是利用聲音傳遞信息,故 D 正確；應選： D；聲音可以傳遞信息,也可以傳遞能量,依據(jù)聲音的特點,對各個例子分別進行分析；聲音能傳遞信息和能量廣泛應用于科技領域和日常生活中；6. 解：（1）超聲波從海面?zhèn)鞯胶５椎臅r間為 t= 4s=2s,由 v= 得海水的深度 s=vt=2s1500m/s=3000m,（2）超聲波聲吶卻不能用于太空測距（比如地球與月球的距離）,這是由于超聲波需要在介 質中傳播,真空中沒有介質不能傳聲,因此不能用超聲波聲吶測太空的距離；故答案為： 3000；超聲波需要在介質中傳播,聲吶測太空的距離；真空中沒有介質不能傳聲,因此不能用超聲波（1）先算出聲吶超聲波從海面?zhèn)鞯胶５椎臅r間,再依據(jù)速度公式v= 就可求出海水的深度；（2）真空不能傳聲,依據(jù)聲音傳播的條件就可解答此題；此題考查了速度公式的應用及聲音的傳播條件,弄清超聲波需要在介質中傳播是解題的關鍵；7. 解：醫(yī)生用超聲波粉碎人體內的結石,這利用了聲音具有能量的特點；已知超聲波的頻率為 2.3 108Hz,即該發(fā)生器每秒振動 2.3 10 8 次,所以,該發(fā)生器