滬粵版八年級(jí)物理上冊(cè)2. 4 讓聲音為人類(lèi)服務(wù)教案

2.4讓聲音為人類(lèi)服務(wù)

【教學(xué)目標(biāo)】：

1、學(xué)問(wèn)與技能

(1)了解現(xiàn)代技術(shù)中有關(guān)聲音的應(yīng)用。

(2)了解噪聲的來(lái)源和危害。

(3)知道防治噪聲的途徑，增加環(huán)境愛(ài)護(hù)意識(shí)。

2、過(guò)程與方法

(1)通過(guò)視察、參觀或觀看錄象等有關(guān)的文字、圖片、音像資料,獲得社會(huì)生活中聲的

利用方面的學(xué)問(wèn).

(2)通過(guò)體驗(yàn)和視察，了解防治噪聲的思路.

3、情感、看法與價(jià)值觀

(1)通過(guò)學(xué)習(xí)了解聲在現(xiàn)代技術(shù)中的應(yīng)用,增加對(duì)科學(xué)的酷愛(ài).

(2)通過(guò)學(xué)習(xí)噪聲的危害和限制，不斷培育環(huán)境愛(ài)護(hù)意識(shí).

本節(jié)的重點(diǎn)在于：防治噪聲的途徑.

本節(jié)的難點(diǎn)在于：如何從物理學(xué)和環(huán)保角度區(qū)分樂(lè)音和噪音.

鑒于本節(jié)課的重點(diǎn)難點(diǎn)，建議采納的教學(xué)方法：演示法、視察法、試驗(yàn)與探討

【教學(xué)器材】：硬塑料、玻璃、水、棉絮、課件

【教學(xué)過(guò)程工

一、新課引入

師:前面幾節(jié)課我們已經(jīng)學(xué)習(xí)了聲現(xiàn)象的一些性質(zhì)，并探究了它的規(guī)律，這些現(xiàn)象不僅好玩,

而且包含了肯定的科學(xué)道理。在物理課的學(xué)習(xí)中，不能遺忘思索物理學(xué)與科學(xué)技術(shù)和社會(huì)的

關(guān)系。物理學(xué)問(wèn)從實(shí)際中來(lái)，又要應(yīng)用到實(shí)際中去。一句話，學(xué)習(xí)物理學(xué)問(wèn)就是要應(yīng)用它來(lái)

為人類(lèi)服務(wù)，提高人們生活水平，改善生活質(zhì)量。課前，我已布置同學(xué)們收集有關(guān)聲音在科

學(xué)和生活中的應(yīng)用。這節(jié)課，我們就一起溝通探討一下如何讓聲音更好的為人類(lèi)服務(wù)。

二、新課教學(xué)

(一)聲音與建筑

師：聲音在建筑方面有哪些應(yīng)用?舉例說(shuō)明

生:我國(guó)不少古建筑,奇妙地應(yīng)用了聲學(xué)學(xué)問(wèn)，充分展示了建筑者的才智才華.其中最聞名的

如北京天壇的“回音壁“和“三音石”。它們都是利用了聲音的反射原理。

課件展示：回音壁和三音石

配文：回音壁是一道約6m,半徑約32.5m的圓形圍墻，墻面非常光滑，一個(gè)人緊貼圍墻小

聲講話，圍墻另一處的人可以聽(tīng)得很清晰。

三音石位于圍墻的圓心處，人站在三音石上擊掌一次，能聽(tīng)到三聲回音，因而人們稱它為三

音石。從三音石處發(fā)出的聲波向四面?zhèn)鞑?，同時(shí)到達(dá)墻面。因圓的半徑相等，聲音傳播距離、

聲速相等，被反射后同時(shí)會(huì)聚到圓心處，你便聽(tīng)到第一次回聲；聲波接著傳播，每部分聲波

又同時(shí)到達(dá)剛才反射會(huì)聚到的圓心處，你聽(tīng)到了其次次回聲；聲波再接著向前傳播，每部分

聲波再次同時(shí)到達(dá)圓心處，你聽(tīng)到了第三次回聲。其次次回聲比第一次回聲弱，第三次回聲

回聲更弱。這是因?yàn)槁曇粼趥鞑ミ^(guò)程中被分散和汲取了。因此第三次以后的回聲就不簡(jiǎn)單聽(tīng)

出來(lái)了。若你站在偏離圓心的其他位置上拍手，就聽(tīng)不到三次回聲。

師：剛才我們介紹了古代建筑中如何利用聲音的，那么在現(xiàn)代建筑中我們又是怎樣利用聲音

的？

生：日本愛(ài)知縣的音樂(lè)橋、法國(guó)巴黎市郊的音樂(lè)亭、電影院，錄音棚……

課件展示：北京音樂(lè)廳

配文：現(xiàn)代建筑如禮堂，音樂(lè)廳等，都有著很高的聲學(xué)要求。它們通過(guò)采納不同的吸聲材料,

設(shè)置不同方向的反射板等，使聽(tīng)到的聲音更為清晰，豐滿。吸聲不是非常松軟，就是帶有小

孔。如：泡沫塑料、棉絮、毛氈、吸聲磚、軟木等都是吸聲材料。反射板應(yīng)選擇質(zhì)地硬且平

滑的材料，如硬塑料、玻璃等。

（二）聲音與音樂(lè)

師：聲音是如此的奇妙，音樂(lè)家們運(yùn)用不同的音調(diào)、響度、配上伴音、和聲等，組成不同的

旋律，構(gòu)成了動(dòng)人的音樂(lè)。同學(xué)們又有什么發(fā)覺(jué)呢？

生：音樂(lè)，是流淌的藝術(shù)，是人類(lèi)心靈共同的語(yǔ)言。有的昂揚(yáng)雄壯，有的低沉抒情，有的輕

快流暢，有的宛轉(zhuǎn)纏綿……音樂(lè)能呼喊人的呼喊，升華人的情感，激發(fā)人的斗志，淋漓盡致

地把人的內(nèi)心世界表達(dá)出來(lái)。下面請(qǐng)同學(xué)們觀賞音樂(lè)。

用錄音機(jī)播放：梁祝、二泉映月、命運(yùn)交響曲

一些科學(xué)家還發(fā)覺(jué)了“莫扎特效應(yīng)”，高校生在聽(tīng)了lOmin的莫扎特奏鳴曲后，在空間推理

測(cè)試中的得分有明顯的提高。

對(duì)聲音的探討也推動(dòng)音樂(lè)的發(fā)展，現(xiàn)在，利用計(jì)算機(jī)技術(shù)進(jìn)行音樂(lè)的數(shù)字合成，已經(jīng)能夠逼

真地仿照出各種聲音，更好的滿意了人們的文化藝術(shù)享受。

用兩個(gè)或幾個(gè)不同的音箱在不同的方位和距離處播放音樂(lè)，能使人感覺(jué)到“立體聲”效果，

這是人的雙耳效應(yīng)。人通過(guò)雙耳效應(yīng)，可以推斷聲源的方位。

課件：雙耳效應(yīng)

師：這位同學(xué)打算的很充分，掌聲激勵(lì)。雙耳效應(yīng)是因?yàn)槁曉吹絻芍欢涞木嚯x一般不同，

聲音傳到兩只耳朵的時(shí)候，強(qiáng)弱及其他特征也就不同，這些差異就是推斷聲源方向的重要基

礎(chǔ)。人通過(guò)雙耳效應(yīng)可以推斷聲源的方位，雙耳效應(yīng)能使人有如臨其境的感覺(jué)。立體聲雙聲

道耳機(jī)就是利用了人的雙耳效應(yīng)。

（三）超聲和次聲

人耳能引起聽(tīng)覺(jué)的聲波頻率有肯定的范圍，約在20-20190赫之間，低于20赫的聲波叫次聲

波，高于20190赫的聲波叫超聲波。那么超聲有什么應(yīng)用呢？

生：超聲波的頻率很高，在工業(yè)，農(nóng)業(yè)，醫(yī)學(xué)和國(guó)防上應(yīng)用廣泛。例如用超聲清洗玻璃、陶瓷、

陶瓷制品的表面污垢，用超聲來(lái)“擊碎”顆料狀物體，進(jìn)行乳化作用等。超聲波波長(zhǎng)短，傳

播和反射時(shí)定向效果好，在水中損耗較小。在國(guó)防上,普遍運(yùn)用回聲探測(cè)器（又叫聲納），超聲

波遇到海底或其他硬物體便反射,依據(jù)收到回聲的時(shí)間可以推斷物體的距離.例如,可用聲納

來(lái)探測(cè)敵方潛艇的位置,魚(yú)群位置,海底深度,海上冰山等.超聲波的穿透實(shí)力強(qiáng)，能透射幾米

厚的金屬，利用這一特性和反射實(shí)力特性，可以制成超階級(jí)聲探傷儀，檢查金屬內(nèi)部有無(wú)裂

縫和缺陷等。此外，超聲在醫(yī)學(xué)上應(yīng)用也漸漸廣泛，用超聲來(lái)診斷和治療疾病。例如現(xiàn)代醫(yī)

學(xué)常用的A型和B型超聲診斷儀，其中B型診斷儀可獲體內(nèi)臟的切面聲像圖，診斷人體內(nèi)部

有無(wú)腫瘤,肝硬化或其他病變。用超聲處理過(guò)的種子有縮短發(fā)芽時(shí)間，加速生長(zhǎng)的作用。在現(xiàn)

代生活中，我們常見(jiàn)了還有不用洗衣粉的洗衣機(jī),事實(shí)上利用的就是超聲波的“空化”作用，

產(chǎn)生巨大能量，將污垢從衣物上震落下來(lái)溶解在水中。

生：次聲波在大氣中傳播衰減慢，它的傳播距離比聲音遠(yuǎn)得多，具有很強(qiáng)的穿透實(shí)力，但簡(jiǎn)

單受大氣溫度、風(fēng)以及重力的影響。地震、臺(tái)風(fēng)、海嘯、核爆炸、飛機(jī)飛行、汽車(chē)高速行進(jìn)

等都能產(chǎn)生次聲波。1983年印尼一次火山爆發(fā)激起的次聲繞地球轉(zhuǎn)了3圈。我們可以建立

次聲波接收站，探知遠(yuǎn)處核爆炸和導(dǎo)彈放射的狀況。關(guān)于地震、海嘯和臺(tái)風(fēng)，由于它們的傳

播速度都小于次聲波波速，所以收到地震、海嘯和臺(tái)風(fēng)傳遞來(lái)的次聲波，就可以及早預(yù)報(bào)這

些災(zāi)難性事務(wù)的到來(lái)，事先作好防范措施。次聲有較大的破壞性，地震或核爆炸激發(fā)的次聲

能將巨大建筑物摧毀,次聲還會(huì)使人產(chǎn)生頭暈,惡心,血壓上升等癥狀,嚴(yán)峻的會(huì)造成內(nèi)臟出

血，危機(jī)生命.雖然它不在人的聽(tīng)覺(jué)范圍內(nèi)，但一些動(dòng)物卻能聽(tīng)到或感覺(jué)到，次聲波能對(duì)一

些動(dòng)物產(chǎn)生一些刺激，使一些動(dòng)物出現(xiàn)反常表現(xiàn)。

（四）噪音與樂(lè)音

從物理性質(zhì)來(lái)看噪音是由聲源作無(wú)規(guī)則的振動(dòng)產(chǎn)生的，或者是由不同頻率不同強(qiáng)度的聲音無(wú)

規(guī)律的組合在一起而形成的，在示波器上的波形是雜亂無(wú)章的，無(wú)規(guī)津可循.而樂(lè)音是由聲

源作規(guī)則的的振動(dòng)，在示波器上可以看出波形能遵循肯定的規(guī)律，即它每隔肯定時(shí)間，總有

相同的振動(dòng)圖形重復(fù)出現(xiàn)，

從環(huán)境愛(ài)護(hù)的角度來(lái)相識(shí)，凡是干擾人們休息、學(xué)習(xí)和工作的聲音，以及對(duì)人們要聽(tīng)的聲音

起干擾作用的聲音，都屬于噪聲。

樂(lè)

音噪音

師：從環(huán)境愛(ài)護(hù)愛(ài)護(hù)角度看，全部聲音都可能成為噪聲。例如，當(dāng)有人想睡覺(jué)時(shí)，其他人唱

歌或聽(tīng)音樂(lè)，此時(shí)的音樂(lè)阻礙了他人休息，對(duì)想睡覺(jué)的人來(lái)說(shuō)就成為了噪聲。

師：請(qǐng)同學(xué)們利用這些器材演示一下怎樣的是噪聲。

演示試驗(yàn)：用硬塑料干榛玻璃時(shí)產(chǎn)生的聲音。

師：生活中噪聲的主要來(lái)源是什么？

生：噪聲范圍很廣，有工業(yè)噪聲、交通噪聲、氣流噪聲、城市噪聲等。城市噪聲的主要來(lái)源

（70%左右）是交通噪聲，其余還有人的喧嘩聲，室內(nèi)各種活動(dòng)的聲音。我國(guó)工業(yè)化水平還

不高，城市交通也不發(fā)達(dá)，但噪聲已達(dá)到嚴(yán)峻的程度，故已成為廣泛關(guān)注的公害之一。

生：在建筑工地上，各種機(jī)器和設(shè)備發(fā)出的聲音；在馬路上，車(chē)輛的鳴笛聲、發(fā)動(dòng)機(jī)振動(dòng)和

排氣聲，以及車(chē)身的振動(dòng)聲；在工廠里，發(fā)動(dòng)機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)，材料的鋸割、沖壓、切削聲；街道

上熱鬧的人群等等，都是噪聲的來(lái)源。

師：生活中有這么多的噪聲，噪聲對(duì)我們有什么危害嗎？

生：不太強(qiáng)的噪聲，如高聲喧嘩，比較吵的街道上的雜音，使人感到厭煩，分散留意力，影

響工作，阻礙休息；比較強(qiáng)的噪聲，如紡布機(jī)、電鋸的聲音，使人感到刺耳難過(guò)，時(shí)間久了

會(huì)引起噪聲性耳聾，還會(huì)引起心血管系統(tǒng)和中樞神經(jīng)系統(tǒng)的疾病，發(fā)生心律不齊，血壓上升，

消化不良等癥狀；更強(qiáng)的噪聲，如噴氣式飛機(jī)的噪聲，幾分鐘時(shí)間就會(huì)使人頭昏、惡心、嘔

吐，像暈船一樣；極強(qiáng)的噪聲，還可干脆造成人和動(dòng)物的死亡。

師：既然噪聲已經(jīng)成為一大社會(huì)危害，那么我們已經(jīng)實(shí)行了怎樣的措施來(lái)限制和削減它呢？

生：改造噪聲大的機(jī)器或用噪聲小的機(jī)器，做個(gè)外罩把噪聲源罩起來(lái)，在汽車(chē)、摩托車(chē)的排

氣管上加消聲器,在馬路兩旁設(shè)置隔音墻,在馬路和住宅間植樹(shù)造林等都可以減弱噪聲.

師:聲音從產(chǎn)生到引起聽(tīng)覺(jué)有三個(gè)階段,聲源的振動(dòng)產(chǎn)生聲音一一空氣等介質(zhì)的傳播一一鼓

膜的振動(dòng),因此,限制噪聲也從這三方面實(shí)行措施：

a、在聲源處限制.如改造聲源結(jié)構(gòu);在聲源處加防護(hù)罩;在內(nèi)燃機(jī)排氣管上加裝消聲器等.

b、在傳播過(guò)程中限制。利用隔音或吸音材料，把聲源與外界隔離起來(lái)，如在城市里植樹(shù)、

修隔音墻等.

c、在人耳處限制。如戴防噪聲耳塞，或在耳孔中塞一小團(tuán)棉花，或者雙手捂住耳朵。

師；還是剛才那個(gè)試驗(yàn)；用硬塑料干榛玻璃，現(xiàn)在我們想方法削減這個(gè)噪聲。

試驗(yàn)：沾水再榛，沒(méi)有噪聲了一一消聲；用棉絮將玻璃和硬塑料包在里面榛，噪聲很小一

吸聲；用手將耳朵捂起來(lái)，噪聲減弱隔聲。

小結(jié)本節(jié)學(xué)習(xí)中我們知道了聲音的利用，如在建筑和音樂(lè)上，知道了超聲和次聲，知道

了噪聲的來(lái)源，危害和限制。通過(guò)本課學(xué)習(xí)，同學(xué)們?cè)诮窈蟮纳钪?，?yīng)做到不影響他人學(xué)

習(xí)、工作和休息，要養(yǎng)成良好的行為習(xí)慣。

布置作業(yè)“自我評(píng)價(jià)與作業(yè)”1、3題

反思

利用聲音與生活中的應(yīng)用結(jié)合起來(lái)，聯(lián)系生活中環(huán)境學(xué)中聲音的重要性：要防止噪聲實(shí)

行肯定的措施。這樣環(huán)環(huán)相扣，使學(xué)生覺(jué)得學(xué)了物理真是有好處。限制噪聲須要綜合治理，

是一個(gè)困難的系統(tǒng)工程。對(duì)于學(xué)生來(lái)說(shuō)，要讓他們知道，志向的聲學(xué)環(huán)境對(duì)須要的聲音要求

能高度保真，不須要的聲音（噪音）不致干擾人的工