初中物理教育科學(xué)八年級(jí)上冊(cè)第三章 聲聲與現(xiàn)代科技

1、3.4聲與現(xiàn)代科技茅溪中學(xué) 譙鵬飛課時(shí)：1課時(shí)教學(xué)目標(biāo)：知識(shí)與技能：1、知道聲的反射、共鳴現(xiàn)象。2、了解超聲及次聲在現(xiàn)代科技中的應(yīng)用，知道聲的識(shí)別技術(shù)。過程與方法：經(jīng)歷觀察聲的反射和共鳴實(shí)驗(yàn)的過程。2、通過閱讀文字、觀看圖片和錄像，了解超聲及次聲的應(yīng)用。情感態(tài)度與價(jià)值觀：通過有趣的聲現(xiàn)象使學(xué)生領(lǐng)悟到物理就在我們身邊，培養(yǎng)學(xué)生的物理興趣。同時(shí)讓學(xué)生了解聲在現(xiàn)代科技中的應(yīng)用，拓寬學(xué)生的視野，激發(fā)學(xué)生對(duì)科學(xué)技術(shù)的向往。教學(xué)重點(diǎn)：超聲的應(yīng)用。教學(xué)難點(diǎn)：共鳴。教學(xué)用具：頻率相同的音叉兩個(gè)、其他頻率的音叉一個(gè)。教學(xué)過程：一、情景創(chuàng)設(shè)、提出問題先讓學(xué)生觀看有關(guān)動(dòng)物利用聲的動(dòng)畫和錄像，重新看P41圖3-1-1

2、6，可提出以下問題：什么是超聲波和次聲波？動(dòng)物是如何利用聲音的？你知道哪些聲在生活和其他方面的應(yīng)用？進(jìn)而組織學(xué)生進(jìn)行課堂討論。二、過程展開（一）奇異的聲現(xiàn)象1、聲的反射由神奇的弋陽(yáng)圭峰“四聲谷”出現(xiàn)的回聲現(xiàn)象或者播放有關(guān)聲音回聲的影像資料，來說明聲音的反射現(xiàn)象?；芈暿锹暡ǖ姆瓷湓谌硕鸬母杏X。可向?qū)W生提出：為什么離障礙物較近時(shí)就感覺不到有回聲呢？讓學(xué)生知道回聲和原聲至少相差0.1s以上人耳才能區(qū)分開來。如果聲音在空氣中的傳播速度是340m/s，那么聲源至少離障礙物多遠(yuǎn)時(shí)，人才能聽到回聲呢？讓學(xué)生通過計(jì)算得出至少需要17m。2、聲音的共鳴現(xiàn)象先從教科書圖3-4-4的故事或者其他有關(guān)共鳴的現(xiàn)象引

3、入（如沙漠中的鳴沙山），激發(fā)學(xué)生的好奇心。演示兩個(gè)相同的音叉共鳴實(shí)驗(yàn)：如教科書3-4-3所示，敲擊右邊的音叉，左邊的音叉也會(huì)發(fā)聲，并把懸掛的泡沫塑料小球彈起。提出下列問題并組織學(xué)生進(jìn)行討論：右邊的音叉振動(dòng)，通過什么傳播給左邊的音叉？如果在真空環(huán)境中，左邊的音叉能振動(dòng)嗎？如果左邊換個(gè)不同頻率的音叉，還能發(fā)生此現(xiàn)象嗎？通過觀察和討論，使學(xué)生對(duì)聲波和共鳴產(chǎn)生感性認(rèn)識(shí)。知道右邊的音叉振動(dòng)發(fā)出了聲波，聲波攜帶能量，當(dāng)左邊的音叉與右邊音叉頻率相同時(shí)，獲得能量最大，以至于振動(dòng)，發(fā)出了聲音。共鳴是特指聲現(xiàn)象中的共振，這一現(xiàn)象發(fā)生在（固有）頻率相同的兩個(gè)可作為聲源的物體之間，這一過程伴隨著能量的傳播與接收。（二

4、）超聲是個(gè)多面手我們?nèi)祟惗淠苈牭降穆暡l率為20Hz20000 Hz。因此，當(dāng)物體的振動(dòng)超過一定的頻率，即高于人耳聽閾上限時(shí)，人們便聽不出來了，這樣的聲波稱為“超聲波”。超聲與可聽聲有一樣的傳播速度，并遵循反射、折射和衍射等傳播規(guī)律，但由于其頻率很高，因此又具有奇特的性質(zhì)，例如在均勻的介質(zhì)中定向直線傳播；與一般聲波相比，它的功率很大，等等。利用超聲波的這些特性，可以為人類服務(wù)。讓學(xué)生觀察教科書圖3-4-5聲吶探測(cè)的示意圖，提出一些問題：聲吶能測(cè)距的原理是什么？利用聲吶測(cè)量海底的深度，需要知道什么？需要測(cè)出什么？然后利用什么公式進(jìn)行計(jì)算？引導(dǎo)學(xué)生通過思考復(fù)習(xí)有關(guān)聲速的概念以及回聲現(xiàn)象后，了解聲

5、吶測(cè)距、定位的原理。教師還可介紹根據(jù)反射波的強(qiáng)弱可測(cè)出被測(cè)物的大小和形狀，并由此進(jìn)一步說明教科書圖3-4-6的超聲檢查的基本原理。超聲在現(xiàn)代生活中的利用很多，但是學(xué)生可能對(duì)超聲還存在神秘感，認(rèn)為超聲與日常生活中接觸到的可聽聲存在著本質(zhì)的不同。教師可以結(jié)合教科書圖3-4-7和圖3-4-8的生活實(shí)例對(duì)此進(jìn)行解釋，讓學(xué)生了解超聲波與聲音（可聽聲）的根本區(qū)別只在于頻率范圍的不同而已。（三）次聲本領(lǐng)大次聲波的頻率為0Hz20Hz，由于次聲的頻率很低，次聲波有兩個(gè)重要特點(diǎn)，一是它的頻率低，波長(zhǎng)很長(zhǎng)，所以什么障礙也阻攔不住它，它總能繞過去；二是它在傳播過程中，“體力”消耗得極少，所以它能傳播很遠(yuǎn)的距離。例如

6、，一顆炸彈爆炸，爆炸聲可以傳出幾千米，而次聲波卻可傳幾十千米甚至幾百千米遠(yuǎn)。在總結(jié)的前提下，指導(dǎo)學(xué)生閱讀教科書，并對(duì)次聲的應(yīng)用進(jìn)行歸納。向?qū)W生簡(jiǎn)單解釋海洋中的次聲以及自然災(zāi)害中產(chǎn)生的次聲。如在地震發(fā)生前，由于地下巖石的擠壓、碰撞、斷裂，會(huì)發(fā)出頻率很低的次聲波，一些動(dòng)物聽到后會(huì)焦躁不安，驚叫不已，四處逃竄。在海洋里，當(dāng)暴風(fēng)雨到來前，空氣和海浪的劇烈摩擦也會(huì)發(fā)出次聲波，水母聽到后，便立即逃到水底石縫中去躲避風(fēng)暴。此外，次聲的共鳴是有危害的。根據(jù)科學(xué)測(cè)試可知，人體各部位有不同的固有頻率，如眼球的固有頻率約為60Hz，顱骨的固有頻率約200Hz；把人體作為一個(gè)整體來看，則水平方向的固有頻率約為3 Hz6 Hz，豎直方向的固有頻率約為48 Hz。這個(gè)頻率與次聲波相近，極易產(chǎn)生共振。（四）聲