3.4 声的应用（教学课件）物理教科版2024八年级上册

第4节 声的应用 八年级物理上册 •教科版 第三章—声的世界 教学引入 1 　　人从呱呱坠地时起，就开始利用声音来表达自己的情绪和需求。人们在优美的音乐中愉悦身心，从彼此的对话中获得信息…… 【视频欣赏】 教学引入 1 在空旷场地大喊一声，看看会有什么发现? 声的反射 2 1. 声的反射 声是一种波。声音在传播过程中遇到障碍物会发生反射，这种现象叫作声音的反射。反射回来的声音再次被我们听见就成了回声。 原声与回声时间间隔 t≥0.1s 即人离障碍物的距离 s≥17m 思考：为什么教室里听不到回声呢？ 听出回声的条件 声的反射 2 　　北京天坛公园中的建筑庄严雄伟，其中还有着奇妙的声学特点。 其中的回音壁是一道直径约61.5m、高约3.72m的圆形围墙，围墙以砖石砌成，墙壁面整齐、光滑。三音石正好放在圆的中心处。当你拍了一下手后，声音从空气中向四周传播，遇到围墙后，又给反射回来，这些经反射回来的声音又都经过位于圆心的三音石。所以，我们站在三音石上拍手，就会听到清晰的回音，而且回音特别响。 天坛回音壁的原理图 声的反射 2 【实验探究】 　　将两个频率相同的音叉靠近放在桌上，敲击其中一个，使其发声，然后用手压在此音叉上，使它停止振动，另一只音叉会有什么现象? 实验现象：左音叉发声并振动，右音叉将乒乓球弹起，说明了右音叉也发声并振动。 【视频欣赏】 你知道这是为什么吗？ 用乒乓球反应音叉振动（转换法） 声的反射 2 2. 共鸣 　　两音叉振动频率相同，敲击其一，未被敲击音叉也发出了声音，这类现象称为共鸣。 产生共鸣的条件 两个物体的固有频率相同。 思考：两音叉振动频率不同，还有共鸣现象吗? 【视频欣赏】 实验现象： 更换不同频率音叉，不会产生共鸣。 声的反射 2 　　据记载，唐朝在洛阳有一和尚，喜得一磬。不料那磬常常无故自鸣，和尚疑神疑鬼，吓得生起病来。这是怎么回事? 【小故事】 磬与前殿的钟频率相同，击彼应此，故钟鸣磬响。 声的反射 2 　　声音反射回来所需要的时间、同声的强弱，与声传播中遇到的障碍物的形状、材质、位置等因素有关。人们利用回声探测、检查物体，获得信息，声的反射是各种声技术的基础。 反射 共鸣 传递信息 传递能量 超声与次声：探测技术 3 1. 超声 ①定义：物理学中，把振动频率高于20000Hz的声叫作超声。 ②超声探测技术 a. 蝙蝠与超声 　　蝙蝠通过喉头发出超声，再用耳朵接收回声，就能利用超声导航、捕食。蝙蝠采用的方法叫作回声定位。 【视频欣赏】 超声与次声：探测技术 3 b. 声呐 　　根据蝙蝠捕食的原理发明的。发出的超声波遇到障碍物反射，方便确定潜艇、鱼群的位置和海水深度等。 超声与次声：探测技术 3 【小试牛刀】 海面的船向海底发出一个超声信号，0.2s后收到了这个声信号的回声。要粗略计算此处海底多深，该怎么做呢? 超声与次声：探测技术 3 ③ 超声的应用 a. 传递信息 声呐系统探测海底 汽车倒车雷达 金属探伤 超声波测速仪 超声检查 超声波方向性好、穿透能力强，在生产、生活中有着广泛的应用 超声与次声：探测技术 3 b. 传递能量 超声波加湿器 超声清洁眼睛 超声波洁牙 超声波粉碎结石 超声与次声：探测技术 3 2. 次声 大自然的许多活动如地震、火山爆发、泥石流、海啸等，还有核爆炸以及一些机器工作时，都伴有次声波的产生。 ①定义：物理学中，把振动频率低于20Hz的声，叫作次声。 超声与次声：探测技术 3 ②次声的应用 a. 传递信息 火山监测 海啸监测 利用次声波预测自然灾害，如预测地震、火山爆发、海啸等；利用次声波的传播特性，探测大规模气象活动的性质和规律。 地震预警 超声与次声：探测技术 3 b. 传递能量 　　人体脏器固有频率与次声频率接近，极易发生共振，使人的平衡功能受到破坏，从而产生晕眩、恶心。次声武器可致人内脏损坏，飞机解体、建筑物倒塌等。 此次声武器 水声通讯与语音识别 4 　　深海是神秘的世界，隐藏着许多我们不知晓的生命和奇观。声波是唯一能在海水中有效进行远距离信息传递的载体。“蛟龙号”载人潜水器潜进深海，水声通信是潜水器与水面人员联系的主要方式。 "我是蛟龙，我是蛟龙，我们已经下潜到7062米!” 水声通讯 蛟龙号接收的由水声通信系统传回的水底岩石和生物群落画面 水声通讯与语音识别 4 　　声技术与计算机技术相结合，正广泛地应用于现代社会的各个方面，声识别技术就是其中之一。目前，这项技术已广泛应用于生活领域。 语音识别 语音控制汽车 语音控制玩具 语音控制家用电器 　　每个人的声音各有特色，但不同的人说同一句话，我们都能听清楚这句话是什么，这说明每个字的读音都有它们各自的特征。计算机程序可以分析出这些特征并储存起来。当人说话时， 计算机程序通过分析每个字的读音特征， 并与各个字的标准读音特征进行比对， 再联系上下文，就可以判断出人说的话。 这就是声识别技术。 水声通讯与语音识别 4 【视频欣赏】 1. 下面关于声波传播的实例，说明声波传递能量的是（　　） A．山脚下大声呼喊，听到回声 B．听走路声，我就能知道是肖凡来了 C．蝙蝠的眼睛看不见物体，它是利用超声定位的，所以它能有效躲避障碍物 D．2015年8月12日晚，天津滨海新区一处集装箱码头发生爆炸，爆炸使周围建筑物、汽车、集装箱受损 课堂练习 5 D 课堂练习 5 2. 请你分析下列事例是利用声传递信息还是利用声传递能量。 （1）声呐探测鱼群信息。 （2）倒车雷达判断车与周围物体的距离。 （3）利用超声波除去身体的结石。 声传递信息 声传递信息 声传递能量 课堂练习 5 3. 一辆匀速行驶的汽车在距前面山崖440m处鸣笛，经过2.5s后听到回声，已知空气中的传声速度为340m/s，求： （1）鸣笛声从发出到反射传回驾驶员耳中，通过的路程为多少？ （2）汽车从鸣笛到听到回声这段时间内通过的路程。 解: (1) 测速仪第一次发出超声波到达汽车处所用时间t1=0.4s/2=0.2s 由v=s/t 得，汽车接收到第一次信号时，距测速仪的距离：s1＝v声t1＝340m/s×0.2s＝68m。 (2) 测速仪第二次发出超声波到达汽车处所用时间t2=0.2/2=0.1s 汽车接收到第二次信号时，距测速仪的距离：s2＝v声t2＝340m/s×0.1s＝34m；汽车从接收到第一次信号到接受到第二次信号过程中，行驶的距离：s＝s2-s1＝68m-34m＝34m。 答: (1) 汽车接收到第一次信号时，距测速仪的距离为68m； (2) 汽车从接收到第一次信号到接受到第二次信号过程中，行驶的距离为34m； 声的应用 声的反射 课堂小结 6 超声与次声：探测技术 传递信息 反射 共鸣 传递能量 水声通讯与语音识别 发展空间 7 　　手机道常都配备了语音助手，通过语音助手，可以实现语音输入、语音搜索、语音拨号、话音短信等功能，极大地提高了手机的使用使利性。打开手机，试一试这些功能吧。 【家庭实验】语音识别 Lavf53.4.0 $$