3.4 聲與現(xiàn)代科技

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3.4聲與現(xiàn)代科技 教學目標 【知識與技能】 了解現(xiàn)代技術中有關聲音的應用。 【過程與方法】 通過觀察、參觀或觀看錄像等有關的文字、圖片、音像資料,獲得社會生活中聲的利用方面的知識。 【情感態(tài)度與價值觀】 通過學習了解聲在現(xiàn)代技術中的應用,增強對科學的熱愛。 教學重難點 【教學重點】 重點在于培養(yǎng)學生熱愛科學的情感。 【教學難點】 區(qū)分聲傳遞信息與聲傳遞能量。 課前準備 加濕器、水、多媒體課件。 教學過程 一、情境創(chuàng)設，提出問題，新課引入 師:前面幾節(jié)課我們已經學習了聲現(xiàn)象的一些性質，并探究了它的規(guī)律，這些現(xiàn)象不僅有趣，而且包含了一定的科學道理。在物理課的學習中,不能忘記思考物理學與科學技術和社會的關系。物理知識從實際中來，又要應用到實際中去。一句話，學習物理知識就是要應用它來為人類服務，提高人們生活水平，改善生活質量。 可提出以下問題:什么是超聲波、次聲波？動物是如何利用聲音的?你知道哪些聲在生活及其他方面的應用？進而組織學生進行課堂討論。 二、新課教學 基于初中學生的知識面以及知識層次，課堂討論中不必苛求學生提出太多的正確或有用的信息，教師應給予啟發(fā)。討論后教師應結合教材內容從以下三個主題展開并進行總結。 1、超聲是個多面手 超聲波與可聽聲有一樣的傳播速度，并遵循反射、折射和繞射等傳播規(guī)律。但由于頻率很高，因此又具有奇特的性質。例如在均勻的介質中定向直線傳播；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。 超聲波的頻率很高，在工業(yè),農業(yè),醫(yī)學和國防上應用廣泛。例如用超聲清洗玻璃、陶瓷、陶瓷制品的表面污垢，用超聲來“擊碎”顆料狀物體，進行乳化作用等。超聲波波長短，傳播和反射時定向效果好，在水中損耗較小。在國防上,普遍使用回聲探測器(又叫聲納),超聲波遇到海底或其他硬物體便反射,根據收到回聲的時間可以判斷物體的距離。例如,可用聲納來探測敵方潛艇的位置,魚群位置,海底深度,海上冰山等。超聲波的穿透能力強，能透射幾米厚的金屬，利用這一特性和反射能力特性，可以制成超階級聲探傷儀，檢查金屬內部有無裂縫和缺陷等。此外，超聲在醫(yī)學上應用也逐漸廣泛，用超聲來診斷和治療疾病。例如現(xiàn)代醫(yī)學常用的A型和B型超聲診斷儀，其中B型診斷儀可獲體內臟的切面聲像圖，診斷人體內部有無腫瘤,肝硬化或其他病變。用超聲處理過的種子有縮短發(fā)芽時間,加速生長的作用。在現(xiàn)代生活中，我們常見了還有不用洗衣粉的洗衣機，實際上利用的就是超聲波的“空化”作用，產生巨大能量，將污垢從衣物上震落下來溶解在水中。 學生對超聲加濕器會很感興趣，尤其是不知道是什么把水變成霧狀物的，可以讓他們通過對教科書中文字的閱讀，并作適當解釋，幫助學生明白其中道理，體會到物理與日常生活的密切聯(lián)系。 超聲在現(xiàn)代生活中的利用很多，但是學生可能對超聲還有著較深的神秘感，認為超聲與日常生活中接觸到的可聽聲存在著本質的不同。教師可以對此進行解釋，讓學生了解超聲波與聲音（可聽聲）的根本區(qū)別只是在于頻率范圍的不同而已。對于次聲也可以作同樣的解釋。 2、次聲本領大 次聲波的頻率大致為1Hz～20Hz，由于次聲的頻率很低，因此顯示出它種種的特性，其中最顯著的是傳播的距離遠，而且不易被吸收。 次聲波在大氣中傳播衰減慢,它的傳播距離比聲音遠得多，具有很強的穿透能力，但容易受大氣溫度、風以及重力的影響。地震、臺風、海嘯、核爆炸、飛機飛行、汽車高速行進等都能產生次聲波。1983年印尼一次火山爆發(fā)激起的次聲繞地球轉了3圈。我們可以建立次聲波接收站，探知遠處核爆炸和導彈發(fā)射的情況。關于地震、海嘯和臺風，由于它們的傳播速度都小于次聲波波速，所以收到地震、海嘯和臺風傳遞來的次聲波，就可以及早預報這些災害性事件的到來，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,次聲還會使人產生頭暈,惡心,血壓升高等癥狀,嚴重的會造成內臟出血，危機生命。雖然它不在人的聽覺范圍內，但一些動物卻能聽到或感覺到，次聲波能對一些動物產生一些刺激，使一些動物出現(xiàn)反常表現(xiàn)。 在總結的前提下，可以指導學生閱讀教科書，并對次聲的應用進行歸納。向學生簡單解釋海洋中的次聲以及自然災害中產生的次聲，等等。如果學生對這一應用內容感興趣，還可以根據教學資源提供的內容進行進一步的展開。 3、聲識別技術 對于這部分內容，因為涉及的理論知識較多，教師做簡單總結即可，可以鼓勵學生在課后對這方面的資料進行查詢與艘集。如果有多媒體教室，教師可以利用一些軟件公司的有關語音錄入軟件做語音識別技術的簡單演示。 小結 聲學在現(xiàn)代科技中有著廣泛的應用。教科書的體系結構中安排本節(jié)內容旨在基于第三節(jié)“奇異的聲現(xiàn)象”的基礎之上，納入更豐富的聲學應用知識，并提供一個學生開放性探究、進行課外拓展性學習的起點。對于初中學生而言，這部分應用層面的知識難度較大，因此在知識內容的要求上不必做深入要求。教學過程的側重點應在于向學生展示關于聲學與現(xiàn)代科技的豐富生動的信息，培養(yǎng)他們的學習興趣與研究熱情。 板書設計 第四節(jié)　聲與現(xiàn)代科技 聲的利用：超聲與次聲 1.超聲是個多面手 2.次聲本領大 3.聲識別技術 - 2 -