内容正文:
第3节 声的利用
知识与技能:
了解现代技术中与声有关的知识的应用。
过程与方法:
通过观察、参观或看录像等有关的文字、图片、音像资料,获得社会生活中声的利用方面的知识。
情感、态度与价值观:
通过学习,了解声在现代技术中的应用,进一步增加对科学的热爱。
重点:现代技术与声有关的知识的应用。
难点:区分声与信息和声与能量。
多媒体课件、扬声器、蜡烛、打火机。
一、情景导入
多媒体播放视频:国防科大“悬丝诊脉”。(视频详见教学课件)
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?今天就让我们来共同学习声的利用的有关知识。
多媒体展示几种声音在生活中应用的实例: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……
同学们欣赏并交流讨论,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?今天就让我们一起来学习声的利用的相关知识。
二、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。
同学们分组交流讨论生活中利用声音传递信息的例子。
(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。
(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
(3)多媒体展示其他应用: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。
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?
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?
同学们根据看到的实验现象,交流讨论此现象能说明什么问题?
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,这种加工的精度和光洁度很高。
(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。
(3)药液雾化器:对于咽喉炎、气管炎等疾病,药力很难达到患病的部位,利用超声波的高能量将药液打碎成小雾滴,让病人吸入,能够增进疗效。
(4)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。
(5)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。
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。
第3节 声的利用
声的利用
完成本课时对应练习。
本节课属于应用课,是前面声音知识的大集合,声现象具有广泛的应用空间,所以实例很多,但这些现象让学生直接回答,他们又一下子说不上来,所以我们通过播放视频、图像等方式把学生引领到一个个生动的情景中,给人以真实的感觉,学生积极参与,热情很高,充分调动了学生的学习兴趣和积极性。
但在视频素材方面,下一步还应进一步提供一些学生见得少的情景,如地震时动物的表现、龙卷风的情景等;在能体现国家高科技发展方面也应准备一些,以进一步培养学生的创造能力。
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