内容正文:
第二章 声现象
第3节 声的利用
情景导入
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国防科大“悬丝诊脉”
1. 我国很早就有“悬丝诊脉”的记载,如今它又与现代科技结缘,再放异彩!为什么一个细丝就可以让我们获得那么多信息呢?声在生产、生活中主要有哪些方面的应用呢?
2. 铁路工人用铁锤敲击钢轨能从异常的声音中发现松动的螺栓,医生通过听诊器诊断疾病,远处轰隆隆的雷声预示着一场可能的大雨,海豚利用声波识别食物、敌人和它们周围的环境……自然界中的声现象非常多,声音在生活和生产中有很多的应用,你能列举一些例子吗?
合作探究
声与信息
生活中,我们时时刻刻都在利用声音传递信息。我们彼此之间的谈话声,教师在课堂上的讲课声,同学们在课下的交流声等不都是在传递信息吗?请同学们再举例说说生活中有关利用声音传递信息的例子。
提出问题
(1)蝙蝠的回声定位:蝙蝠靠超声波探测飞行中的障碍物和发现昆虫。
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(2)B超:医生用B型超声波诊断仪向病人体内发射超声波,然后接收体内脏器的反射波,反射波携带的信息经过处理后显示在屏幕上,可以准确地获得人体内部脏器的图像信息。
医生 病人 显示屏
超声波
反射波
信息
(3)其他应用:倒车雷达、超声波捕鱼、声呐等。
声与能量
把一块石头扔进水里,可以看到一圈一圈的波纹向四周散去,水面上的树叶也随之起伏。这说明石头的能量通过水波传给了树叶。
知识引入
水波是一种波动,水波能传递能量。声波也是一种波动,那么,声波能传递能量吗?
提出问题
演示实验
如图所示,将扬声器对准烛焰,播放音乐,你能看到什么现象,这说明了什么问题?
无声时,烛焰静止
有声时,烛焰跳动
归纳总结
声波具有能量,能通过介质传递能量。
利用声波传递能量的事例:
(1)利用超声波对钢铁、陶瓷、宝石等坚硬物体进行钻孔和切削加工,这种加工的精度光洁度很高。
(2)超声波加湿器:把超声波通入水罐中,采用超声波高频振荡原理将水雾化为1~5 μm的超微粒子,再用小风扇把雾滴吹入室内,从而达到均匀加湿空气的目的,就可以增加室内空气的湿度。这就是超声波加湿器的原理。
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(3)小型超声波清洗机:物件的清洗、脱气、消毒、乳化、混匀、置换、提取。使用部门:工矿企业、大专院校科研单位实验室、医院、电子车间流水线、钟表眼镜店、珠宝首饰店。
(4)超声波碎石机:外科医生利用超声波传递能量除去人体内的结石,主要适应症:肾结石、输尿管结石、膀胱结石、尿道结石。
材料拓展
超声波与仿生学
很多动物都有完善的发射和接收超声波的器官。以昆虫为食的蝙蝠,视觉很差,飞行中不断发出超声波的脉冲,依靠昆虫身体的反射波来发现食物。海豚也有
完善的“声呐”系统,使它能在混浊
的水中准确地确定远处小鱼的位置。
现代的无线电定位器——雷达,质量有几十、几百千克,甚至几千千克,蝙蝠的超声定位系统只有几分之一克,而蝙蝠的定位系统在一些重要性能上,如确定目标方位的精确度、抗干扰的能力等都远远优于现代的无线电定位器。深入研究动物身上各种器官的功能和构造,将获得的知识用来改进现有的设备和创制新的设备,这是近几十年发展起来的一门新学科,叫做仿生学。
课堂小结
声与信息
声的利用
人类交谈等
蝙蝠的回声定位
仿生学的应用—声呐
B超
声与能量
声波具有能量,能通过介质传递能量
利用声波传递能量的事例
随堂检测
A
1.如图所示的超声波应用实例中,利用了声音能够传递信息的是( )
A. 声呐
B. 超声波
清洗器
C. 超声波
焊接器
D. 超声波
钻孔机
2.下列事例中利用声传递能量的是( )
A.通过声学仪器接收到的次声波判断地震的方位
B.利用超声导盲仪探测前进道路上的障碍物
C.利用超声波排除人体内的结石
D.利用超声波给金属工件探伤
A
3.张老师制作了一个声音炮(如图)。将塑料膜绷紧扎在圆桶的桶口,在桶底开一圆孔,在距离圆孔大约2 m的地方叠放一些空纸杯。用手迅速拍打塑料膜,发现纸杯被震落。此实验表明:声音能在________中传播;声波能传递________。
空气
能量
塑料膜
圆孔
纸杯
完成学生用书对应课时练习
作业布置
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