2.3次聲與超聲（教學(xué)設(shè)計(jì)）【學(xué)業(yè)要求】1.物理觀念：（1）了解超聲波和次聲波。（2）知道超聲波和次聲波在生活中的應(yīng)用。2.科學(xué)思維：通過(guò)超聲波和次聲波在生活中的應(yīng)用來(lái)激發(fā)學(xué)生們的科學(xué)思維。3.科學(xué)探究：（1）通過(guò)觀察有關(guān)的文字、圖片、音像資料，獲得社會(huì)生活中的聲的利用方面的知識(shí)。（2）通過(guò)實(shí)驗(yàn)探究培養(yǎng)學(xué)生實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度和團(tuán)隊(duì)合作精神。4.科學(xué)態(tài)度與責(zé)任：了解聲在現(xiàn)代技術(shù)中的應(yīng)用，進(jìn)一步增加對(duì)科學(xué)的熱愛(ài)?！局攸c(diǎn)難點(diǎn)】學(xué)習(xí)重點(diǎn)：超聲波和次聲波的特點(diǎn)及應(yīng)用。學(xué)習(xí)難點(diǎn)：聲波在現(xiàn)代技術(shù)中的應(yīng)用。【器材準(zhǔn)備】和《超聲波與次聲波》相關(guān)的視頻、掛圖、課件等?！菊n時(shí)安排】1課時(shí)（45分鐘）【教學(xué)過(guò)程】一、新課引入：想一想萬(wàn)籟俱寂的草原上，一群大象正在慢慢向前走。忽然，它們停住了，然后很快改變了方向繼續(xù)前進(jìn)（圖231）。大象的交流是在“無(wú)聲無(wú)息”中進(jìn)行的，你知道其中的奧秘嗎？下面我們將學(xué)習(xí)相關(guān)內(nèi)容。二、自主學(xué)習(xí)：觀察與實(shí)驗(yàn)聲波傳遞能量將點(diǎn)燃的蠟燭放在揚(yáng)聲器的前方，讓揚(yáng)聲器播放音樂(lè)，觀察燭焰的變化情況（圖232）。揚(yáng)聲器發(fā)出的聲音引起周圍空氣振動(dòng)使?fàn)T焰晃動(dòng)，這表明聲波能傳遞能量。助學(xué)釋疑一次聲1.發(fā)聲頻率和聽(tīng)覺(jué)頻率：生命體間的交流大多是通過(guò)聲進(jìn)行的。人發(fā)出聲音的頻率有限，能感受到的聲音頻率也有一定的范圍，大多數(shù)人能夠聽(tīng)到的聲音頻率范圍力20~20000Hz。動(dòng)物發(fā)出和感受聲的頻率范圍與人不同，有些動(dòng)物對(duì)低頻聲波有很好的反應(yīng)，有些動(dòng)物對(duì)高頻聲波反應(yīng)靈敏。2.人與一些動(dòng)物發(fā)聲和聽(tīng)覺(jué)的頻率范圍：3.次聲波：（1）定義：人們把頻率低于20Hz的聲波稱為次聲波。（2）次聲波的特點(diǎn)：①傳播距離遠(yuǎn)。②容易繞過(guò)障礙物。③無(wú)孔不入。（3）來(lái)源：①自然界：海上風(fēng)暴、火山爆發(fā)、隕石落地、海嘯、電閃雷鳴、水中漩渦、空中湍流、龍卷風(fēng)、磁暴、極光、地震等；②人類活動(dòng)：核爆炸、導(dǎo)彈飛行、火炮發(fā)射、輪船航行、汽車爭(zhēng)馳、高樓和大橋搖晃，甚至像鼓風(fēng)機(jī)、攪拌機(jī)、擴(kuò)音喇叭等在發(fā)聲的同時(shí)也都能產(chǎn)生次聲波。（4）危害：次聲波會(huì)干擾人的神經(jīng)系統(tǒng)正常功能，危害人體健康。一定強(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(yùn)行時(shí)伴生的次聲波引起的。住在十幾層高的樓房里的人，遇到大風(fēng)天氣，往往感到頭暈、惡心，這也是因?yàn)榇箫L(fēng)使高樓搖晃產(chǎn)生次聲波的緣故。更強(qiáng)的次聲波還能使人耳聾、昏迷、精神失常甚至死亡。①1948年初，一艘荷蘭貨船在通過(guò)馬六甲海峽時(shí)，一場(chǎng)風(fēng)暴過(guò)后，全船海員莫明其妙地死光；②1890年，一艘名叫“馬爾波羅號(hào)”帆船在從新西蘭駛往英國(guó)的途中，突然神秘地失蹤了。20年后，人們?cè)诨鸬貚u海岸邊發(fā)現(xiàn)了它．奇怪的是：船上的開(kāi)都原封未動(dòng)．完好如初．船長(zhǎng)航海日記的字跡仍然依稀可辨；就連那些死已多年的船員，也都“各在其位”，保持著當(dāng)年在崗時(shí)的“姿勢(shì)”。（5）應(yīng)用：預(yù)測(cè)臺(tái)風(fēng)、地震、海嘯等自然災(zāi)害。助學(xué)釋疑二超聲1.思考與討論：蝙蝠能在夜里飛行，還能捕捉飛蛾和蚊子，而且無(wú)論怎么飛，從來(lái)沒(méi)見(jiàn)過(guò)它跟什么東西相撞，即使一根極細(xì)的電線，它也能靈巧地避開(kāi)。蝙蝠的這些“絕技”靠的是什么？2.超聲波：（1）定義：人們把頻率高于20000Hz的聲波稱為超聲波。（2）人耳的聽(tīng)覺(jué)頻率范圍：2020000Hz。小測(cè)試：你能聽(tīng)到多少赫茲的聲音？（3）聲吶（超聲波導(dǎo)航）：①自然界中許多動(dòng)物不僅能發(fā)出超聲波，還能感受到超聲波。例如，通常夜間活動(dòng)的蝙蝠不會(huì)撞到障礙物，這是因?yàn)樗鼈兛衫贸暡ㄟM(jìn)行導(dǎo)航。蝙蝠發(fā)出的超聲波碰到墻壁等障礙物會(huì)返回，由此，它便能判斷障礙物的位置并及時(shí)避開(kāi)。人們據(jù)此現(xiàn)象，制成了聲吶。②聲吶的作用：用聲吶可探測(cè)海底深度、海中暗礁，還可探測(cè)魚(yú)群、潛艇的位置等?，F(xiàn)在，有些倒車?yán)走_(dá)、盲杖等都利用了聲吶。（4）超聲波的特點(diǎn)：①方向性好。②穿透能力強(qiáng)。③易于獲得較集中的聲能。（5）超聲波的應(yīng)用：①方向性好聲吶。②穿透能力強(qiáng)超聲波診斷儀（B超）、金屬探測(cè)儀。③易于獲得較集中的聲能對(duì)醫(yī)療器械和食物等進(jìn)行殺菌消毒、超聲波清洗器、超聲波碎石器等。聲吶倒車?yán)走_(dá)超聲波加濕器三、自主測(cè)評(píng)：要求：合上課本，像考試一樣獨(dú)立完成。（時(shí)間：3分鐘；分值：100分）1.（16分）地震觀測(cè)站是利用______（選填“超聲波”或“次聲波”）接收器來(lái)測(cè)定何時(shí)何地發(fā)生了幾級(jí)地震的。如圖所示的是聲波生命探測(cè)儀，依靠聲波振動(dòng)來(lái)識(shí)別被困者發(fā)出的聲音的位置，從而幫助實(shí)施救援。聲波生命探測(cè)儀利用了聲音能夠傳遞______（選填“信息”或“能量”）。2.（24分）生活在海邊的漁民經(jīng)常會(huì)看到這樣的情景：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?cè)诮Ｌ幱崎e自得地升降、漂游.忽然水母像受到什么命令似的，紛紛離開(kāi)海岸，游向大海.不一會(huì)兒，狂風(fēng)呼嘯，波濤洶涌，風(fēng)暴便來(lái)臨了.就畫線部分，下列解釋合理的是()A.水母接收到了次聲波 B.水母接收到了大海的召喚C.水母感受到了溫度的突然變化 D.水母感受到了空氣的流動(dòng)加快3.（20分）下列關(guān)于超聲波的說(shuō)法正確的是()A.超聲波缺乏方向性，且不穩(wěn)定B.超聲波的穿透能力比較差，沒(méi)有什么用處C.超聲波能獲得較集中的能量，可以粉碎結(jié)石D.超聲波不是由物體振動(dòng)產(chǎn)生的4.（20分）如圖所示，在蜿蜒的鐵路線上，“鐵軌醫(yī)生”用探傷儀給鐵軌做“B超”，這是利用聲可以傳遞________，探傷儀發(fā)出的超聲波不能被人耳聽(tīng)見(jiàn)，原因是超聲波的________太高．5.（20分）下列事例是利用聲傳遞能量的是()