日期:2022-02-13
這是聲的利用教學(xué)設(shè)計一等獎,是優(yōu)秀的物理教案文章,供老師家長們參考學(xué)習(xí)。
聲的利用教學(xué)設(shè)計一等獎第 1 篇
【教學(xué)目標(biāo)】
一、知識與技能
了解現(xiàn)代技術(shù)中與聲有關(guān)的知識應(yīng)用.
二、過程與方法
經(jīng)過觀察、參觀或者錄像等有關(guān)的文字、圖片、音像資料,獲得社會生活中聲的利用方面的知識.
三、情感、態(tài)度與價值觀
了解聲在現(xiàn)代技術(shù)中的應(yīng)用,進(jìn)一步增加對科學(xué)的熱愛.
【教學(xué)重點】
現(xiàn)代技術(shù)中與聲有關(guān)的知識應(yīng)用.
【教學(xué)難點】
聲在現(xiàn)代技術(shù)中的應(yīng)用.
【教具準(zhǔn)備】
錄像資源(超聲、次聲、聲音在現(xiàn)代科技中的應(yīng)用)、多媒體、蠟燭、火柴、飲料瓶.
【教學(xué)課時】1課時
【鞏固復(fù)習(xí)】
教師引導(dǎo)學(xué)生復(fù)習(xí)上一節(jié)資料,并講解學(xué)生所做的課后作業(yè)(教師可針對性地挑選部分難題講解).
【新課引入】
師:海嘯是一種破壞性極大的自然災(zāi)害,此刻人們已經(jīng)掌握了利用水聲的方法進(jìn)行預(yù)報的技術(shù).當(dāng)海底地震產(chǎn)生海嘯的巨浪時,水下也會隨之產(chǎn)生很大的聲音.在海水中聲音傳播的速度是1500米秒,這個速度要比波浪前進(jìn)的速度快得多.人們在海岸邊設(shè)有海嘯預(yù)報站,經(jīng)過置于海中的水聽器(一種能理解聲波的裝置)收到傳來的聲音,再核對地震臺和海上船只送來的情報,就能夠在海嘯到來之前數(shù)小時通知沿岸居民和海上船只,使他們及早避開以減少損失.好,下頭這節(jié)課我們就進(jìn)一步學(xué)習(xí)聲的利用.
【進(jìn)行新課】
知識點1 聲與信息
師:生活中,我們時時刻刻都在利用聲音傳遞信息.我們彼此之間的談話,教師在課堂上的講課聲,同學(xué)們在課下的交流聲等不都是在傳遞信息嗎?請同學(xué)們再舉例說說有關(guān)利用聲音傳遞信息的例子.
學(xué)生舉例回答,教師給予鼓勵和指導(dǎo).
師:我們一般把聲音傳遞的信息分成兩類:一類是利用物體直接發(fā)出的聲音所攜帶的信息;另一類是利用物體反射回來的聲音所攜帶的信息.而物體直接發(fā)出的聲音所攜帶的信息又能夠分成兩類,一類是我們能聽到的聲音,另一類是我們不能聽到的聲音.請同學(xué)們舉例說說哪些是我們能聽到的聲音,哪些是我們不能聽到的聲音.
生1:我們能聽到的聲音:①人類的交流聲;②汽車的鳴笛聲;③心臟的跳動聲;
生2:我們聽不到的聲音:①某些動物的交談聲(如大象);②地震、海嘯前出現(xiàn)的一些次聲波我們也聽不到.
師:物體反射回來的聲音所攜帶的信息也能夠分為兩類,一類是反射的回聲我們能聽到;另一類是反射的回聲我們聽不到.請同學(xué)們舉例說說哪些聲音是物體反射回來的我們能聽到的聲音,哪些聲音是物體反射回來的我們不能聽到的聲音.
生1:反射回來的我們能聽到的聲音:①下雨打雷時隆隆的雷聲;②古代霧中航行的水手經(jīng)過號角的回聲能夠確定懸崖的距離;
生2:反射回來的我們不能聽到的聲音:①蝙蝠的回聲定位;②利用聲吶探測深海;③B超.
教師用多媒體播放課件“聲與信息”,并講解.聲與信息(多媒體課件)
(1)聲音傳遞信息:當(dāng)我們聽到雷聲時,就明白可能要下雨了;鐵路工人用鐵錘敲擊鐵軌,從異常的聲音中能發(fā)現(xiàn)松動的螺栓;醫(yī)生經(jīng)過聽診器了解病人
內(nèi)臟的'工作狀況;古代霧中航行的水手經(jīng)過號角的回聲能夠確定船與懸崖的距離.這些都是聲音傳遞信息的例子.
(2)回聲定位:蝙蝠在飛行時會發(fā)出超聲波,這些超聲波碰到墻壁或昆蟲時會反射回來,根據(jù)回聲到來的時光和方位,能夠確定目標(biāo)的位置和距離,這種方法叫做回聲定位.根據(jù)回聲定位原理,科學(xué)家發(fā)明了聲吶.利用聲吶系統(tǒng),人們能夠探測海洋的深度,繪出水下數(shù)千米的海底地形圖;漁民利用聲吶獲得魚群信息.
(3)“B超”原理:用超聲波檢查身體時,由于人體各部分器官對聲波的反射情景不一樣,利用計算機(jī)、圖像顯示設(shè)備,經(jīng)過屏幕能夠清楚地將心、肝、腎等人體內(nèi)部器官的結(jié)構(gòu)顯示在屏幕上.根據(jù)圖像醫(yī)生很快就能夠找出病變所在的位置了.超聲探查對人體沒有傷害.
(4)超聲波探傷儀:在工業(yè)生產(chǎn)中常常運用超聲透射法對產(chǎn)品進(jìn)行無損探測.超聲波發(fā)生器發(fā)射出的超聲波能夠透過被檢測的樣品,被對面的接收器所接收.如果樣品內(nèi)部有缺陷,超聲波就會在缺陷處發(fā)生反射,這時對面的接收器便收不到或者不能全部收到發(fā)生器射出的超聲波信號.這樣,就能夠在不損傷被檢測樣品的情景下,檢測出樣品內(nèi)部有無缺陷.
板書:聲音能夠傳遞信息:
(1)直接發(fā)出聲音的利用:①人類的交談聲;②汽車的鳴笛聲等.
(2)反射回來聲音的利用:①蝙蝠的回聲定位;②利用聲吶探測深海;③B超;④超聲波探傷儀.
例題1(多媒體展示)由以下事例可得出一個共同的結(jié)論是_____.①蝙蝠能夠利用超聲波來探測飛行中的障礙物和發(fā)現(xiàn)昆蟲;②漁民利用聲吶發(fā)現(xiàn)魚群;③醫(yī)生用聽診器給病人檢查病情;④科學(xué)考察船利用聲吶探測海洋.
解析:蝙蝠利用超聲波獲取有無障礙物和昆蟲的位置等信息;漁民利用聲吶獲取魚群信息;醫(yī)生經(jīng)過聽診器獲得病人內(nèi)臟的信息;科學(xué)考察船利用聲吶獲取海底信息.這些都證明聲能夠傳遞信息.
答案:聲能夠傳遞信息
教師引導(dǎo)學(xué)生做對應(yīng)練習(xí)冊中本課時課堂作業(yè)部分.
知識點2 聲與能量
教師向?qū)W生演示兩個實驗,引導(dǎo)學(xué)生思考這是利用了聲音的什么性質(zhì).
實驗1:去掉可樂瓶的瓶底,給開口處蒙上橡皮膜扎緊,對著火焰敲橡皮膜,由于膜的振動,壓縮空氣.靠空氣的擠壓,可將燭焰吹滅.
實驗2:在揚聲器前放一支點燃的蠟燭,打開喇叭,使音量大一些,能夠看見搖曳的火焰.
生:這兩個實驗說明了聲音具有能量.
教師用多媒體播放課件“聲與能量”,并講解.
聲與能量(多媒體課件)
聲是以波的形式傳播的,聲波具有能量,聲波也能夠傳遞能量,并且應(yīng)用很廣.
(1)用超聲波清洗精密器件:超聲波能使液體劇烈振動,液體劇烈振動時能產(chǎn)生很多小氣泡,小氣泡瞬間破裂,破裂時能產(chǎn)生很強(qiáng)的微沖擊波.這些小氣泡破裂時產(chǎn)生的微沖擊波不間斷地沖擊精密器件各個角落的表面,從而到達(dá)清洗的目的.
(2)利用超聲波動手術(shù):醫(yī)生向人體內(nèi)有病變的地方,如長有結(jié)石的地方發(fā)射超聲波,超聲波可把結(jié)石擊成碎片,甚至極細(xì)小的粉末,在中藥的疏導(dǎo)下,碎片、粉末能夠順暢地排出體外.
(3)藥液霧化器:對于咽喉炎、氣管炎等疾病,藥力很難到達(dá)患病的部位,利用超聲波的高能量將藥液破碎成小霧滴,讓病人吸入,能夠增進(jìn)療效.
(4)超聲波切割加工:利用超聲波對鋼鐵、陶瓷、寶石、金剛石等堅硬物體進(jìn)行鉆孔和切削加工,這種加工的精度和光潔度很高.
板書:聲音能夠傳遞能量:
(1)用超聲波清洗精密器件;(2)利用超聲波動手術(shù);(3)藥液霧化器;(4)超聲波切割加工
例題2 下列有關(guān)超聲波利用的說法中正確的是( )
A.因為超聲波遇到物體會反射回來,所以能夠利用超聲波清洗眼鏡
B.因為超聲波能夠使水產(chǎn)生劇烈振蕩,所以能夠利用超聲波進(jìn)行探測
C.因為超聲波在人體內(nèi)不一樣組織的交界面上會反射,所以能夠利用“B超”
診斷病情
D.因為人感覺不到超聲波,所以能夠利用超聲波擊碎人體內(nèi)的結(jié)石
答案:C
教師引導(dǎo)學(xué)生做對應(yīng)練習(xí)冊中本課時課堂作業(yè)部分.
知識點3 建筑中的聲學(xué)利用
教師引導(dǎo)學(xué)生閱讀教材P40頁《科學(xué)世界》,并讓學(xué)生解釋以下現(xiàn)象:①在教室里說話聽起來比在操場上說話響一些,這是為什么?②音樂廳、影劇院的墻壁做成粗糙不平,俗稱“燕子泥”,這是為什么?
生1:現(xiàn)象①是利用了回聲(聲音的反射),在教室里說話時,聲音遇到墻壁會反射回來,而反射回來的聲音能夠使原聲加強(qiáng),在操場上說話卻不能.
生2:現(xiàn)象②是減少了回聲(聲音的反射),音樂廳中坑坑洼洼的墻面容易吸收聲音,防止過多構(gòu)成回聲,干擾聽眾欣賞正常聲音;同時,另一方面,如果精心設(shè)計吸收和反射的程度,便能使演出聲響效果到達(dá)最佳.
師:同學(xué)們回答得很好.如果回聲到達(dá)人耳比原聲晚0.1s以上,人耳能把回聲和原聲區(qū)分開;若不到0.1s,回聲和原聲混在一齊,使原聲加強(qiáng).下頭請大家結(jié)合你已學(xué)的知識回答:要使墻應(yīng)對聲音的反射效果較好,在修建時,對墻面的狀況有何要求?
學(xué)生回答:墻面越光滑,反射聲音的效果越好,所以修建時墻面應(yīng)盡量做得平滑.
教師引導(dǎo)學(xué)生做對應(yīng)練習(xí)冊中本課時課堂作業(yè)部分.
聲的利用教學(xué)設(shè)計一等獎第 2 篇教學(xué)目標(biāo)
(一)知識與技能
了解現(xiàn)代技術(shù)中與聲有關(guān)的知識的應(yīng)用。
(二)過程與方法
經(jīng)過觀察、參觀或觀看有關(guān)的文字、圖片、音像資料等,獲得社會生活中聲的利用方面的知識。
(三)情感態(tài)度和價值觀
經(jīng)過學(xué)習(xí),了解聲在現(xiàn)代技術(shù)中的應(yīng)用,進(jìn)一步增加對科學(xué)的熱愛。
2學(xué)情分析
物理是八年級新開設(shè)的課程,學(xué)生對它充滿了好奇、有新鮮感。聲的利用是學(xué)生在生活中比較熟悉的,也是他們?nèi)菀装l(fā)生興趣的。 但缺乏必須的實驗探究和創(chuàng)新本事,也缺乏對聲現(xiàn)象的尖端應(yīng)用技術(shù)的了解。教學(xué)中要注意培養(yǎng)學(xué)生對物理的興趣,迎合他們好奇、好動、好強(qiáng)的心理特點,調(diào)動他們學(xué)習(xí)的進(jìn)取性和主動性。
3重點難點
本節(jié)教學(xué)資料由“聲與信息”和“聲與能量”兩部分資料組成,本節(jié)知識是學(xué)生經(jīng)過對生活、生產(chǎn)中聲現(xiàn)象的學(xué)習(xí),了解了聲音的產(chǎn)生和傳播、聲音的特性之后,探究學(xué)習(xí)聲的利用。聲現(xiàn)象在實際生活中豐富多彩,應(yīng)用十分廣泛。在生活中聲的利用的例子很多,學(xué)生對于一些常見的聲的利用的現(xiàn)象已經(jīng)很熟悉,只可是不明白它們分別是利用的聲的哪些作用。所以本節(jié)課主要是讓學(xué)生分辨出哪些生活現(xiàn)象是屬于聲傳遞信息的例子,哪些現(xiàn)象是聲傳遞能量的例子。并且經(jīng)過本節(jié)學(xué)習(xí)使學(xué)生了解更多生活中聲的利用的現(xiàn)象。
重點:了解現(xiàn)代技術(shù)中與聲有關(guān)的知識的應(yīng)用。
難點:聲的應(yīng)用中涉及的物理道理。
4教學(xué)過程 4.1第一學(xué)時 教學(xué)活動 活動1【導(dǎo)入】引入新課(5分鐘)
多媒體展示幾種聲音在生活中的應(yīng)用實例:鐵路工人用鐵錘敲擊鋼軌會從異常的聲音中發(fā)現(xiàn)松動的螺栓,醫(yī)生經(jīng)過聽診器診斷疾病,遠(yuǎn)處轟隆隆的雷聲預(yù)示著一場可能的大雨,海豚利用聲波識別食物、敵人和它們周圍的環(huán)境……
自然界中的聲現(xiàn)象十分多,聲音在生活和生產(chǎn)中有很多的應(yīng)用,你能列舉一些例子嗎?
學(xué)生欣賞并交流討論。
(從熟悉的實例入手,引出物理問題,體現(xiàn)從生活到物理的課程理念,激起學(xué)習(xí)的興趣。)
活動2【講授】講解新課(30分鐘)
一、聲與信息
學(xué)生閱讀課本并思考:日常生活中,哪些事例說明了人們能夠利用聲來傳遞信息?對這些例子,能夠分類嗎?按怎樣的依據(jù)來分好?學(xué)生思考、討論并回答(培養(yǎng)學(xué)生的表達(dá)本事、歸納分析問題的本事。)
1.從異常聲音中獲取信息
轟隆隆的雷聲──預(yù)示下雨
聽診器聽心跳聲──診斷心臟的情景
聽敲鐵軌的聲音──確定螺栓松動
汽車修理師聽汽車發(fā)動機(jī)的聲音──確定故障
小結(jié):聲音能夠傳遞信息。
2.次聲波傳遞信息
閱讀課本并思考問題:學(xué)生閱讀、感悟。
次聲波為什么能傳遞信息呢?次聲波一般在什么情景下產(chǎn)生?
補(bǔ)充材料:由火山爆發(fā)、龍卷風(fēng)、雷暴、臺風(fēng)等許多災(zāi)害性事件發(fā)生前都會產(chǎn)生出次聲波,人們就能夠利用這種前兆來預(yù)報災(zāi)害事件的發(fā)生。在軍事上,可用利用核試驗、火箭運行等產(chǎn)生的次聲波獲得相關(guān)的數(shù)據(jù)。次聲波會干擾人的神經(jīng)系統(tǒng)正常功能,危害人體健康。必須強(qiáng)度的次聲波,能使人頭暈、惡心、嘔吐、喪失平衡感甚至精神沮喪。有人認(rèn)為,暈車、暈船就是車、船在運行時產(chǎn)生的次聲波引起的。在大風(fēng)天氣,高層建筑里的人往往感到頭暈、惡心,這也是因為大風(fēng)使高樓搖晃產(chǎn)生次聲波的緣故。
(1)經(jīng)過研究自然現(xiàn)象所產(chǎn)生的次聲波的特性和產(chǎn)生的原理,更深入地研究和認(rèn)識這些自然現(xiàn)象的特征與規(guī)律。例如,利用極光所產(chǎn)生的次聲波,能夠研究極光活動的規(guī)律。
(2)利用所接收到的被測聲源產(chǎn)生的次聲波,能夠探測聲源的位置、大小和研究其他特性。例如,經(jīng)過接收核爆炸、火箭發(fā)射或者臺風(fēng)產(chǎn)生的次聲波,來探測出這些次聲源的有關(guān)參量。
(3)預(yù)測自然災(zāi)害性事件。許多災(zāi)害性的自然現(xiàn)象,如火山爆發(fā)、龍卷風(fēng)、雷暴、臺風(fēng)等,在發(fā)生之前可能會輻射出次聲波,人們就有可能利用這些前兆現(xiàn)象來預(yù)測和預(yù)報這些災(zāi)害性自然事件的發(fā)生。
(4)次聲波在大氣層中傳播時,很容易受到大氣介質(zhì)的影響,它與大氣層中的風(fēng)和溫度分布等因素有著密切的聯(lián)系。所以,能夠經(jīng)過測定自然或人工產(chǎn)生的次聲波在大氣中的傳播特性,探測出某些大規(guī)模氣象的性質(zhì)和規(guī)律。這種方法的優(yōu)點在于能夠?qū)Υ蠓秶髿膺M(jìn)行連續(xù)不斷的探測和監(jiān)視。
(5)經(jīng)過測定次聲波與大氣中其他波動的相互作用的結(jié)果,探測這些活動特性。例如,在電離層中次聲波的作用使電波傳播受到行進(jìn)性干擾,能夠經(jīng)過測定次聲波的特性,進(jìn)一步揭示電離層擾動的規(guī)律。
(6)人和其他生物不僅僅能夠?qū)Υ温暡óa(chǎn)生某些反應(yīng),并且他(或它)們的某些器官也會發(fā)出微弱的次聲波。所以,能夠利用測定這些次聲波的特性來了解人體或其他生物相應(yīng)器官的活動情景。
資料介紹:2005年海嘯死亡人數(shù)和其強(qiáng)大的破壞力:印度洋海嘯發(fā)生在2004年12月26日,這次地震發(fā)生的范圍主要位于印度洋板塊與亞歐板塊的交界處。這場突如其來的災(zāi)難給印尼、斯里蘭卡、泰國、印度、馬爾代夫等國造成巨大的人員傷亡和財產(chǎn)損失。印度洋大地震和海嘯在印度奪去約10000人性命,斯里蘭卡40000余人遇難,而印尼的死傷人數(shù)為23萬人之多。這可能是近200多年來死傷最慘重的海嘯災(zāi)難。
可是,大多數(shù)海洋生物能夠存活,水母就是其中之一。由于次聲波的傳播速度要比風(fēng)暴和波浪快得多,所以,水母才能提前收到風(fēng)暴的“預(yù)告”,迅速采取躲避措施。(學(xué)生聆聽、感悟。)
水母耳風(fēng)暴預(yù)測儀相當(dāng)精確地模擬了水母感受次聲波的器官,使人們能夠提前明白將到來的`風(fēng)暴,并做好相應(yīng)的準(zhǔn)備。現(xiàn)廣泛運用于航海事業(yè)。把這種儀器安裝在艦船的前甲板上,當(dāng)接收到風(fēng)暴的次聲波時,可令旋轉(zhuǎn)360°的喇叭自行停止旋轉(zhuǎn),它所指的方向,就是風(fēng)暴前進(jìn)的方向;指示器上的讀數(shù)即可告知風(fēng)暴的強(qiáng)度。這種預(yù)測儀能提前15小時對風(fēng)暴做出預(yù)報,對航海和漁業(yè)的安全都有重要意義。
3.超聲波傳遞信息
閱讀課本并思考問題:
(1)蝙蝠是怎樣確認(rèn)目標(biāo)的?它采用的方法叫做什么?
(2)受蝙蝠的啟發(fā),科學(xué)家發(fā)明了什么?主要應(yīng)用在什么方面? 學(xué)生思考回答。
歸納總結(jié):(1)回聲定位:根據(jù)回聲到來的方位和時光,確定目標(biāo)的位置和距離。
(2)蝙蝠靠超聲波探測飛行中的障礙物和發(fā)現(xiàn)昆蟲,人們利用這個現(xiàn)象研制了聲吶。
討論:根據(jù)聲吶探測海底深度需測哪些量?
a.聲音在海水中的傳播速度v。
b.聲音在海水中的往返時光t。
c.計算公式:S=12Vt。
(3)應(yīng)用:利用聲吶探測海洋深度、利用聲吶探測魚群、探測敵方潛艇等。
思考問題:“B超”是利用什么獲得人體內(nèi)部疾病信息的?
醫(yī)生用B型超聲波診斷儀向病人體內(nèi)發(fā)射超聲波,然后接收體內(nèi)臟器的反射波,反射波攜帶的信息經(jīng)過處理后顯示在屏幕上,能夠準(zhǔn)確地獲得人體內(nèi)部疾病的信息。
醫(yī)生→超聲波病人→反射波信息顯示屏
交流討論:超聲波在生活中的其他應(yīng)用。
二、聲與能量
回憶思考:把一塊石頭扔進(jìn)水里,能夠看到一圈一圈的水波向四周散去,水面上的樹葉也隨之起伏。這說明石頭的能量能不能經(jīng)過水波傳給了樹葉?
結(jié)論:水波是一種波動,水波能傳遞能量。
聲波也是一種波動,那么,聲波能傳遞能量嗎?你能用實驗證明嗎?
實驗探究:
方案1:去掉可樂瓶的瓶底,給開口處蒙上橡皮膜并扎緊,對著火焰敲橡皮膜,膜的振動引起空氣的振動,從而使蠟燭熄滅。
方案2:在揚聲器前放一點燃的蠟燭,使揚聲器音量大一些,能夠看見搖曳的火焰。
方案3:對著塑料薄膜敲鼓,在塑料膜后面用手電光源照著,使光源能反射到墻面上,當(dāng)鼓面振動使塑料膜振動時,研究墻上的光源位置變化。
學(xué)生分組實驗,描述實驗現(xiàn)象。
學(xué)生交流討論:從實驗中看到了什么現(xiàn)象?這說明了什么問題?
總結(jié):聲波具有能量,能經(jīng)過介質(zhì)傳遞能量。一般來說,超聲波產(chǎn)生的振動比可聞聲更加強(qiáng)烈,常被用來清洗物體。
學(xué)生閱讀課本并討論交流:利用超聲波傳遞能量的事例有哪些?學(xué)生思考討論,并回答。
(1)在醫(yī)療上,利用超聲波的巨大能量還能夠把人體內(nèi)的結(jié)石擊碎。
(2)在工業(yè)上,常用超聲波來清洗精密零件,原理是利用超聲波在清洗液中產(chǎn)生震蕩波,使清洗液產(chǎn)生瞬間的小氣泡,從而沖洗零件的每個角落。
(3)用超聲波探測金屬、陶瓷混凝土制品,甚至水庫大壩,檢查內(nèi)部是否有氣泡、空洞和裂紋。
活動3【活動】課堂小結(jié)
經(jīng)過這節(jié)課你學(xué)到了什么?學(xué)生回答或與同學(xué)們進(jìn)行交流,教師恰當(dāng)總結(jié)。梳理本節(jié)課知識資料,把自我所學(xué)到的知識與教師同學(xué)交流,最終總結(jié)出本節(jié)課的知識點。(培養(yǎng)學(xué)生總結(jié)歸納的本事。同時也能夠幫忙學(xué)生記憶。)
活動4【練習(xí)】當(dāng)堂測試
1.根據(jù)信息,確定下列說法正確的是
A.蝙蝠能夠發(fā)出頻率為400Hz的聲音
B.人能聽到蝙蝠發(fā)出的所有頻率的聲音
C.人聽覺頻率范圍比人發(fā)聲頻率范圍要大
2、醫(yī)生用聽診器給病人檢查身體,這是因為聽診器能
A.改變聲音
B.減少聲音分散
C.加強(qiáng)振動
D.以上解釋都不對
D.15Hz的聲音只要振幅足夠大,人耳是能聽到的
3.超聲波是人耳聽不見的聲音,但它有著廣泛的應(yīng)用。在下列設(shè)備中,利用超聲波工作的是
A.驗鈔機(jī)B.微波爐C.電視遙控器D.潛艇上的聲吶系統(tǒng)
4.生活在海邊的漁民經(jīng)常看見這樣的情景:風(fēng)和日麗,平靜的海面上出現(xiàn)一把一把小小的“降落傘”──水母,它們在近海處悠閑自得地升降、漂游。忽然水母像受到什么命令似的,紛紛離開海岸,游向大海。不一會兒,狂風(fēng)呼嘯,波濤洶涌,風(fēng)暴來臨了。就劃線部分,以下解釋合理的是
A.水母接收到了次聲波
B.水母接收到了超聲波
C.水母感受到了溫度的突然變化
D.水母感受到了地磁場的變化
5.你觀察過下列現(xiàn)象嗎?安靜的傍晚,狗豎起耳朵在警覺地諦聽。這是由于
A.狗聽到很遠(yuǎn)處人們手機(jī)的對話
B.狗驚呆了
C.狗聽到人耳所不能覺察的某些高頻率的聲音
D.狗聽到無線電波
第3節(jié)聲的利用
課時設(shè)計 課堂實錄
第3節(jié)聲的利用
1第一學(xué)時 教學(xué)活動 活動1【導(dǎo)入】引入新課(5分鐘)
多媒體展示幾種聲音在生活中的應(yīng)用實例:鐵路工人用鐵錘敲擊鋼軌會從異常的聲音中發(fā)現(xiàn)松動的螺栓,醫(yī)生經(jīng)過聽診器診斷疾病,遠(yuǎn)處轟隆隆的雷聲預(yù)示著一場可能的大雨,海豚利用聲波識別食物、敵人和它們周圍的環(huán)境……
自然界中的聲現(xiàn)象十分多,聲音在生活和生產(chǎn)中有很多的應(yīng)用,你能列舉一些例子嗎?
學(xué)生欣賞并交流討論。
(從熟悉的實例入手,引出物理問題,體現(xiàn)從生活到物理的課程理念,激起學(xué)習(xí)的興趣。)
活動2【講授】講解新課(30分鐘)
一、聲與信息
學(xué)生閱讀課本并思考:日常生活中,哪些事例說明了人們能夠利用聲來傳遞信息?對這些例子,能夠分類嗎?按怎樣的依據(jù)來分好?學(xué)生思考、討論并回答(培養(yǎng)學(xué)生的表達(dá)本事、歸納分析問題的本事。)
1.從異常聲音中獲取信息
轟隆隆的雷聲──預(yù)示下雨
聽診器聽心跳聲──診斷心臟的情景
聽敲鐵軌的聲音──確定螺栓松動
汽車修理師聽汽車發(fā)動機(jī)的聲音──確定故障
小結(jié):聲音能夠傳遞信息。
2.次聲波傳遞信息
閱讀課本并思考問題:學(xué)生閱讀、感悟。
次聲波為什么能傳遞信息呢?次聲波一般在什么情景下產(chǎn)生?
補(bǔ)充材料:由火山爆發(fā)、龍卷風(fēng)、雷暴、臺風(fēng)等許多災(zāi)害性事件發(fā)生前都會產(chǎn)生出次聲波,人們就能夠利用這種前兆來預(yù)報災(zāi)害事件的發(fā)生。在軍事上,可用利用核試驗、火箭運行等產(chǎn)生的次聲波獲得相關(guān)的數(shù)據(jù)。次聲波會干擾人的神經(jīng)系統(tǒng)正常功能,危害人體健康。必須強(qiáng)度的次聲波,能使人頭暈、惡心、嘔吐、喪失平衡感甚至精神沮喪。有人認(rèn)為,暈車、暈船就是車、船在運行時產(chǎn)生的次聲波引起的。在大風(fēng)天氣,高層建筑里的人往往感到頭暈、惡心,這也是因為大風(fēng)使高樓搖晃產(chǎn)生次聲波的緣故。
(1)經(jīng)過研究自然現(xiàn)象所產(chǎn)生的次聲波的特性和產(chǎn)生的原理,更深入地研究和認(rèn)識這些自然現(xiàn)象的特征與規(guī)律。例如,利用極光所產(chǎn)生的次聲波,能夠研究極光活動的規(guī)律。
(2)利用所接收到的被測聲源產(chǎn)生的次聲波,能夠探測聲源的位置、大小和研究其他特性。例如,經(jīng)過接收核爆炸、火箭發(fā)射或者臺風(fēng)產(chǎn)生的次聲波,來探測出這些次聲源的有關(guān)參量。
(3)預(yù)測自然災(zāi)害性事件。許多災(zāi)害性的自然現(xiàn)象,如火山爆發(fā)、龍卷風(fēng)、雷暴、臺風(fēng)等,在發(fā)生之前可能會輻射出次聲波,人們就有可能利用這些前兆現(xiàn)象來預(yù)測和預(yù)報這些災(zāi)害性自然事件的發(fā)生。
(4)次聲波在大氣層中傳播時,很容易受到大氣介質(zhì)的影響,它與大氣層中的風(fēng)和溫度分布等因素有著密切的聯(lián)系。所以,能夠經(jīng)過測定自然或人工產(chǎn)生的次聲波在大氣中的傳播特性,探測出某些大規(guī)模氣象的性質(zhì)和規(guī)律。這種方法的優(yōu)點在于能夠?qū)Υ蠓秶髿膺M(jìn)行連續(xù)不斷的探測和監(jiān)視。
(5)經(jīng)過測定次聲波與大氣中其他波動的相互作用的結(jié)果,探測這些活動特性。例如,在電離層中次聲波的作用使電波傳播受到行進(jìn)性干擾,能夠經(jīng)過測定次聲波的特性,進(jìn)一步揭示電離層擾動的規(guī)律。
(6)人和其他生物不僅僅能夠?qū)Υ温暡óa(chǎn)生某些反應(yīng),并且他(或它)們的某些器官也會發(fā)出微弱的次聲波。所以,能夠利用測定這些次聲波的特性來了解人體或其他生物相應(yīng)器官的活動情景。
資料介紹:2005年海嘯死亡人數(shù)和其強(qiáng)大的破壞力:印度洋海嘯發(fā)生在2004年12月26日,這次地震發(fā)生的范圍主要位于印度洋板塊與亞歐板塊的交界處。這場突如其來的災(zāi)難給印尼、斯里蘭卡、泰國、印度、馬爾代夫等國造成巨大的人員傷亡和財產(chǎn)損失。印度洋大地震和海嘯在印度奪去約10000人性命,斯里蘭卡40000余人遇難,而印尼的死傷人數(shù)為23萬人之多。這可能是近200多年來死傷最慘重的海嘯災(zāi)難。
可是,大多數(shù)海洋生物能夠存活,水母就是其中之一。由于次聲波的傳播速度要比風(fēng)暴和波浪快得多,所以,水母才能提前收到風(fēng)暴的“預(yù)告”,迅速采取躲避措施。(學(xué)生聆聽、感悟。)
水母耳風(fēng)暴預(yù)測儀相當(dāng)精確地模擬了水母感受次聲波的器官,使人們能夠提前明白將到來的風(fēng)暴,并做好相應(yīng)的準(zhǔn)備。現(xiàn)廣泛運用于航海事業(yè)。把這種儀器安裝在艦船的前甲板上,當(dāng)接收到風(fēng)暴的次聲波時,可令旋轉(zhuǎn)360°的喇叭自行停止旋轉(zhuǎn),它所指的方向,就是風(fēng)暴前進(jìn)的方向;指示器上的讀數(shù)即可告知風(fēng)暴的強(qiáng)度。這種預(yù)測儀能提前15小時對風(fēng)暴做出預(yù)報,對航海和漁業(yè)的安全都有重要意義。
3.超聲波傳遞信息
閱讀課本并思考問題:
(1)蝙蝠是怎樣確認(rèn)目標(biāo)的?它采用的方法叫做什么?
(2)受蝙蝠的啟發(fā),科學(xué)家發(fā)明了什么?主要應(yīng)用在什么方面? 學(xué)生思考回答。
歸納總結(jié):(1)回聲定位:根據(jù)回聲到來的方位和時光,確定目標(biāo)的位置和距離。
(2)蝙蝠靠超聲波探測飛行中的障礙物和發(fā)現(xiàn)昆蟲,人們利用這個現(xiàn)象研制了聲吶。
討論:根據(jù)聲吶探測海底深度需測哪些量?
a.聲音在海水中的傳播速度v。
b.聲音在海水中的往返時光t。
c.計算公式:S=12Vt。
(3)應(yīng)用:利用聲吶探測海洋深度、利用聲吶探測魚群、探測敵方潛艇等。
思考問題:“B超”是利用什么獲得人體內(nèi)部疾病信息的?
醫(yī)生用B型超聲波診斷儀向病人體內(nèi)發(fā)射超聲波,然后接收體內(nèi)臟器的反射波,反射波攜帶的信息經(jīng)過處理后顯示在屏幕上,能夠準(zhǔn)確地獲得人體內(nèi)部疾病的信息。
醫(yī)生→超聲波病人→反射波信息顯示屏
交流討論:超聲波在生活中的其他應(yīng)用。
二、聲與能量
回憶思考:把一塊石頭扔進(jìn)水里,能夠看到一圈一圈的水波向四周散去,水面上的樹葉也隨之起伏。這說明石頭的能量能不能經(jīng)過水波傳給了樹葉?
結(jié)論:水波是一種波動,水波能傳遞能量。
聲波也是一種波動,那么,聲波能傳遞能量嗎?你能用實驗證明嗎?
實驗探究:
方案1:去掉可樂瓶的瓶底,給開口處蒙上橡皮膜并扎緊,對著火焰敲橡皮膜,膜的振動引起空氣的振動,從而使蠟燭熄滅。
方案2:在揚聲器前放一點燃的蠟燭,使揚聲器音量大一些,能夠看見搖曳的火焰。
方案3:對著塑料薄膜敲鼓,在塑料膜后面用手電光源照著,使光源能反射到墻面上,當(dāng)鼓面振動使塑料膜振動時,研究墻上的光源位置變化。
學(xué)生分組實驗,描述實驗現(xiàn)象。
學(xué)生交流討論:從實驗中看到了什么現(xiàn)象?這說明了什么問題?
總結(jié):聲波具有能量,能經(jīng)過介質(zhì)傳遞能量。一般來說,超聲波產(chǎn)生的振動比可聞聲更加強(qiáng)烈,常被用來清洗物體。
學(xué)生閱讀課本并討論交流:利用超聲波傳遞能量的事例有哪些?學(xué)生思考討論,并回答。
(1)在醫(yī)療上,利用超聲波的巨大能量還能夠把人體內(nèi)的結(jié)石擊碎。
(2)在工業(yè)上,常用超聲波來清洗精密零件,原理是利用超聲波在清洗液中產(chǎn)生震蕩波,使清洗液產(chǎn)生瞬間的小氣泡,從而沖洗零件的每個角落。
(3)用超聲波探測金屬、陶瓷混凝土制品,甚至水庫大壩,檢查內(nèi)部是否有氣泡、空洞和裂紋。
活動3【活動】課堂小結(jié)
經(jīng)過這節(jié)課你學(xué)到了什么?學(xué)生回答或與同學(xué)們進(jìn)行交流,教師恰當(dāng)總結(jié)。梳理本節(jié)課知識資料,把自我所學(xué)到的知識與教師同學(xué)交流,最終總結(jié)出本節(jié)課的知識點。(培養(yǎng)學(xué)生總結(jié)歸納的本事。同時也能夠幫忙學(xué)生記憶。)
活動4【練習(xí)】當(dāng)堂測試
1.根據(jù)信息,確定下列說法正確的是
A.蝙蝠能夠發(fā)出頻率為400Hz的聲音
B.人能聽到蝙蝠發(fā)出的所有頻率的聲音
C.人聽覺頻率范圍比人發(fā)聲頻率范圍要大
2、醫(yī)生用聽診器給病人檢查身體,這是因為聽診器能
A.改變聲音
B.減少聲音分散
C.加強(qiáng)振動
D.以上解釋都不對
D.15Hz的聲音只要振幅足夠大,人耳是能聽到的
3.超聲波是人耳聽不見的聲音,但它有著廣泛的應(yīng)用。在下列設(shè)備中,利用超聲波工作的是
A.驗鈔機(jī)B.微波爐C.電視遙控器D.潛艇上的聲吶系統(tǒng)
4.生活在海邊的漁民經(jīng)常看見這樣的情景:風(fēng)和日麗,平靜的海面上出現(xiàn)一把一把小小的“降落傘”──水母,它們在近海處悠閑自得地升降、漂游。忽然水母像受到什么命令似的,紛紛離開海岸,游向大海。不一會兒,狂風(fēng)呼嘯,波濤洶涌,風(fēng)暴來臨了。就劃線部分,以下解釋合理的是
A.水母接收到了次聲波
B.水母接收到了超聲波
C.水母感受到了溫度的突然變化
D.水母感受到了地磁場的變化
5.你觀察過下列現(xiàn)象嗎?安靜的傍晚,狗豎起耳朵在警覺地諦聽。這是由于
A.狗聽到很遠(yuǎn)處人們手機(jī)的對話
B.狗驚呆了
C.狗聽到人耳所不能覺察的某些高頻率的聲音
D.狗聽到無線電波
聲的利用教學(xué)設(shè)計一等獎第 3 篇一、教學(xué)目標(biāo)
《聲的利用》教案設(shè)計
(一)知識目標(biāo)
了解現(xiàn)代技術(shù)中與聲有關(guān)的知識的應(yīng)用。
(二)能力目標(biāo)
通過觀察、參觀或看錄像,獲得有關(guān)聲的利用方面的知識,培養(yǎng)學(xué)生觀察能力和分析概括能力。
(三)情感體驗?zāi)繕?biāo)
通過學(xué)習(xí),了解聲在現(xiàn)代技術(shù)中的應(yīng)用,進(jìn)一步增加對科學(xué)的熱愛。
二、教學(xué)設(shè)想
1 重點、難點、疑點
(1)聲可以傳遞信息。
(2)聲可以傳遞能量。
2 課型及基本教學(xué)思路
課型:新授課。
基本教學(xué)思路:本節(jié)教學(xué)應(yīng)鼓勵學(xué)生查閱關(guān)于聲的.利用的資料,以討論式學(xué)習(xí)為主,啟發(fā)學(xué)生的想像能力,鼓勵他們搞利用聲的小發(fā)明。
三、教具學(xué)具準(zhǔn)備
投影儀、投影片、錄音機(jī)、多媒體課件等。
四、教學(xué)設(shè)計
(一)引入新課
想一想,這個世界如果沒有聲音會怎么樣?
(二)新課教學(xué)
1.整體感知
聲音可以傳遞信息和能量。聲在醫(yī)療、工業(yè)、軍事、日常生活等各個領(lǐng)域都有著十分重要的應(yīng)用。
2.教學(xué)互動
互動1:你對聲音的利用知道多少?
明確 根據(jù)生活經(jīng)驗,鼓勵學(xué)生發(fā)表自己對聲的利用的了解。
互動2:蝙蝠是怎樣在漆黑的夜里活動的?
明確 利用聲能獲取信息,蝙蝠就是根據(jù)回聲定位,判斷目標(biāo)的,人們利用這個原理發(fā)明了聲吶。另外工業(yè)、醫(yī)療、運輸?shù)确矫嬉灿性S多地方運用聲傳遞信息。
互動3:將點燃的蠟燭放在正在播音的喇叭前,會發(fā)現(xiàn)火焰搖,為何?
明確 說明聲波傳遞能量。引導(dǎo)學(xué)生討論哪些方面運用了聲傳遞能量。
3.達(dá)標(biāo)反饋
(1)鐵路工人用鐵錘敲擊鋼軌,會從異常的聲音中發(fā)現(xiàn)松動的螺栓,說明了通過聲能獲得信息。
(2)蝙蝠利用回聲可以確定位置,這種方法叫回聲定位。科學(xué)家運用這原理發(fā)明了聲吶。
(3)如圖1-5-1,將兩個相同音叉并排放好,乒乓球靠著音叉B,當(dāng)敲響音叉A時,會發(fā)現(xiàn)乒乓球被彈開,這說明了聲音傳遞能量。
4.學(xué)習(xí)小結(jié)
(1)內(nèi)容總結(jié)
通過本節(jié)課學(xué)習(xí)我們掌握了聲能傳遞信息,聲能傳遞能量。了解了聲音在不同方面的應(yīng)用。
(2)方法歸納
這節(jié)課我們采用了討論式探究學(xué)習(xí)的方法。
(三)布置作業(yè)
1.在教室講話會覺得比在曠野中講話聲音響得多,為什么?
2.利用搪瓷盆,做"噴水魚洗"實驗:用兩只手掌在臉盆上緣對稱的兩側(cè)反復(fù)摩擦。
3.設(shè)計實驗,探究聲能傳遞能量。
實驗器材:
實驗步驟:
實驗現(xiàn)象:
分析論證:
(四)板書設(shè)計
1.5 聲的利用
一、聲與信息
二、聲與能量
聲的利用教學(xué)設(shè)計一等獎第 4 篇【教學(xué)目標(biāo)】
一、知識目標(biāo)
了解現(xiàn)代技術(shù)中與聲有關(guān)的知識應(yīng)用。
二、本事目標(biāo)
經(jīng)過觀察、參觀或者錄像等有關(guān)的文字、圖片、音像資料,獲得社會生活中聲的利用方面的知識。
三、德育目標(biāo)
經(jīng)過學(xué)習(xí),了解聲在現(xiàn)代技術(shù)中的應(yīng)用,進(jìn)一步增加對科學(xué)的熱愛。
【教學(xué)重難點】
現(xiàn)代技術(shù)中與聲有關(guān)的知識應(yīng)用,聲在現(xiàn)代技術(shù)中的應(yīng)用。
【教學(xué)過程】
一、引入新課
同學(xué)們好,在這一單元我們學(xué)習(xí)了趣味的聲現(xiàn)象,明白了聲的概念,包括聲音(人耳能感覺到的那部分聲)、超聲(頻率高于20000Hz的聲)和次聲(頻率低于20Hz的聲)。聲在生活實際、工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和現(xiàn)代科技中的應(yīng)用十分廣泛,請同學(xué)們說出所了解的利用聲的實例。(學(xué)生舉例后教師總結(jié))遠(yuǎn)處隆隆的雷聲預(yù)示著一場可能的大雨,古代霧中航行的水手經(jīng)過號角的回聲能夠確定懸崖的距離,這些都是聲傳遞信息的例子。在我們的生活、工業(yè)生產(chǎn)、現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)與聲有著密切的關(guān)系,這節(jié)課我們就來學(xué)習(xí)聲的利用。
二、新課教學(xué)
(一)聲在醫(yī)療上的應(yīng)用
1.中醫(yī)診病經(jīng)過“望、聞、問、切”四個途徑,其中“聞”就是聽,這是利用聲音診病的最早例子。
2.利用B超或彩超能夠更準(zhǔn)確地獲得人體內(nèi)部疾病的信息。醫(yī)生向病人體內(nèi)發(fā)射超聲波,同時接收體內(nèi)臟器的反射波,反射波所攜帶的信息經(jīng)過處理后顯示在屏幕上。超聲探查對人體沒有傷害,能夠利用超聲波為孕婦作常規(guī)檢查,從而確定胎兒發(fā)育狀況。
3.藥液霧化器
對于咽喉炎、氣管炎等疾病,藥力很難到達(dá)患病的部位。利用超聲波的高能量將藥液破碎成小霧滴,讓病人吸入,能夠增進(jìn)療效。
4.利用超聲波的高能量可將人體內(nèi)的結(jié)石擊碎成細(xì)小的粉末,從而能夠順暢地排出體外。
(二)超聲波在工業(yè)上的應(yīng)用
1.利用超聲波對鋼鐵、陶瓷、寶石、金剛石等堅硬物體進(jìn)行鉆孔和切削加工,這種加工的精度和光潔度很高。
2.在工業(yè)生產(chǎn)中常常運用超聲波透射法對產(chǎn)品進(jìn)行無損探測。超聲波發(fā)生器發(fā)射出的超聲波能夠透過被檢測的樣品,被對面的接收器所接收。如果樣品內(nèi)部有缺陷,超聲波就會在缺陷處發(fā)生反射,這時對面的接收器便收不到或者不能全部收到發(fā)生器發(fā)射出的超聲波信號。這樣就能夠在不損傷被檢測樣品的前提下,檢測出樣品內(nèi)部有無缺陷,這種方法叫做超聲波探傷。
3.在工業(yè)上用超聲波清洗零件上的污垢。在放有物品的清洗液中通入超聲波,清洗液的劇烈振動沖擊物品上的污垢,能夠很快清洗干凈。
(三)聲在軍事上的應(yīng)用
1.現(xiàn)代的無線電定位器——雷達(dá),就是仿照蝙蝠的超聲波定位系統(tǒng)設(shè)計制造的。
很多動物都有完善的發(fā)射和接收超聲波的器官。蝙蝠通常只在夜間出來覓食、活動,但它們從來不會撞到墻壁、樹枝上,并且能以很高的精確度確認(rèn)目標(biāo)。它們的這些“絕技”靠的是什么?原先蝙蝠在飛行時會發(fā)出超聲波,這些聲波碰到墻壁或昆蟲時會反射回來,根據(jù)回聲到來的方位和時光,蝙蝠能夠確定目標(biāo)的位置和距離。
2.聲納
根據(jù)回聲定位的原理,科學(xué)家們發(fā)明了“聲納”,利用聲納系統(tǒng),人們能夠探測海洋的深度、海底的地形特征等。(播放動畫利用聲納探測海洋)
(四)聲在生活中的應(yīng)用
1.超聲波加濕器
理論研究證明:在振幅相同的條件下,一個物體振動的能量跟振動頻率的二次方成正比。超聲波在介質(zhì)中傳播時,介質(zhì)質(zhì)點振動的頻率很高,因而能量很大。在我國北方干燥的冬季,如果把超聲波通入水罐中,劇烈的振動會使罐中的水破碎成許多小霧滴,再用小風(fēng)扇把霧滴吹入室內(nèi),就能夠增加室內(nèi)空氣的濕度。這就是超聲波加濕器的原理。
2.超聲波測速儀
超聲波測速儀是利用超聲波測定運動物體速度的儀器,超聲波測速儀固定在道路旁,向著駛來的車輛發(fā)射必須頻率的超聲波,超聲波遇到車輛后會被車輛反射回來再被測速儀接收到,而接收到的超聲波的頻率已經(jīng)改變了,根據(jù)頻率的變化,就能確定車輛行駛速度的快慢了。測速儀除利用超聲波外,還可利用電磁波,如雷達(dá)測速儀就是利用電磁波測定運動物體速度。
3.我們在生活中利用聲音獲得信息。例如人們交談、聽廣播、聽錄音等,聲音是我們獲取信息的主要渠道。
三、小結(jié)
四、布置作業(yè)
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