2.3 声的利用 导学案 2025--2026学年人教版（2024）八年级物理上册

本文围绕“声的利用”展开，涵盖声传递信息与能量的应用及原理，超声波、次声波特性与应用等核心知识。承接声音基础知识，为后续声学深入学习奠基。通过实例分析、习题演练等环节，培养学生物理观念、科学思维等核心素养。 该设计亮点在于紧密联系生活实际，采用讲练结合的特色教法。从学生层面看，能提升其分析判断能力；从教师层面讲，提供了清晰授课思路；从课堂效果而言，有效突破教学难点。

2.3 声的利用 导学案 一、学习目标（简写版） 1. 掌握声传递信息和能量的具体应用实例，理解其工作原理。 1. 能准确区分声在不同场景中是传递信息还是能量。 1. 了解超声波、次声波的特性及在实际中的应用。 二、学习重难点 重点 1. 声传递信息与能量的典型应用场景及原理分析。 1. 超声波和次声波在生活、科技中的应用实例。 1. 区分声传递信息和能量的方法。 难点 1. 深入理解声传递信息和能量的本质区别及内在联系。 1. 结合实际情境，准确判断声的具体利用方式及原理。 1. 分析超声波、次声波特性与应用之间的逻辑关系。 三、知识点自主预习填空 1. 声传递信息：声音可以传递______。如人们通过______交流，医生用______（仪器名称）检查胎儿发育情况，蝙蝠利用______确定目标位置和距离。 1. 声传递能量：声音能够传递______。像利用______清洗眼镜，______击碎人体内结石，都是声传递能量的体现。 1. 超声波与次声波：频率高于______Hz 的声音是超声波，其特点有方向性好、______强______等；频率低于______Hz 的声音是次声波，可用于监测、______等自然灾害。 四、知识点讲解与要点剖析 （一）声传递信息 1. 核心知识 声音能够传递信息，在日常生活、科学研究、医学等众多领域广泛应用。在日常生活中，人与人之间通过语言交流，声音承载着各种信息；在医学领域，B 超（B 型超声诊断仪）利用超声波穿透人体，遇到不同组织时产生反射，反射波携带人体内部结构信息，经处理后形成图像，帮助医生诊断疾病；在自然界中，蝙蝠在飞行时会发出超声波，超声波遇到障碍物或猎物后反射回来，蝙蝠根据接收到的回声确定目标的位置、大小和距离，这种方法称为回声定位，人类据此原理发明了声呐，用于探测海洋深度、鱼群位置等。 1. 常考易错点 0. 误认为只要有声音出现就一定在传递信息，忽略对具体情境中声音作用的分析。 0. 混淆声传递信息与传递能量的应用实例，不能准确判断声音的具体作用。 经典例题 下列事例中，属于利用声音传递信息的是（ ） A. 用超声波清洗眼镜 B. 用超声波碎石 C. 渔民利用声呐探测鱼群 D. 利用超声波焊接金属 解析：A 选项用超声波清洗眼镜、B 选项用超声波碎石、D 选项利用超声波焊接金属，均是利用声音传递能量；C 选项渔民利用声呐探测鱼群，声呐发出超声波，根据反射波获取鱼群信息，属于利用声音传递信息。答案选 C。 变式题 下列实例中，没有利用声音传递信息的是（ ） A. 远处隆隆的雷声预示着可能有一场大雨 B. 铁路工人用铁锤敲击钢轨，判断钢轨是否有异常 C. 外科医生利用超声波除去人体内的结石 D. 有经验的人选瓷碗时，通过轻轻敲击瓷碗，判断瓷碗是否有裂痕 解析：A 选项雷声预示大雨、B 选项工人通过敲击钢轨判断异常、D 选项通过敲击瓷碗判断裂痕，都利用声音传递信息；C 选项外科医生利用超声波除去人体内的结石，是利用声音传递能量。答案选 C。 （二）声传递能量 1. 核心知识 声音具有能量，能够对物体做功。超声波具有能量集中的特点，在实际中有诸多应用。例如，利用超声波清洗眼镜、钟表等精密仪器，是因为超声波在液体中传播时，引起液体振动，产生大量微小气泡，气泡破裂时产生的冲击力能将污垢从物体表面剥落；在医学上，利用超声波碎石，是让超声波聚焦在结石部位，强大的能量使结石碎裂，便于排出体外；超声波还可用于焊接金属，通过高频振动使金属接触面摩擦生热，从而实现焊接。 1. 常考易错点 0. 对声传递能量的原理理解不透彻，无法解释具体应用中声音能量的转化过程。 0. 容易将声传递能量的应用错误归为传递信息。 经典例题 下列现象中，是利用声音传递能量的是（ ） A. 利用 “B 超” 检查身体 B. 用超声波击碎人体内的结石 C. 用超声波探测海底深度 D. 渔民利用声呐探测鱼群 解析：A 选项利用 “B 超” 检查身体、C 选项用超声波探测海底深度、D 选项渔民利用声呐探测鱼群，均是利用声音传递信息；B 选项用超声波击碎人体内的结石，利用了声音传递能量。答案选 B。 变式题 下列事例中，不属于声音传递能量的是（ ） A. 利用超声波对钢铁、宝石等坚硬物体进行钻孔和切削加工 B. 人们通过拍手声来判断周围物体的大致情况 C. 利用超声波清洗精细机械零件 D. 外科医生常利用超声波振动除去人体内的结石 解析：A 选项利用超声波对物体进行加工、C 选项利用超声波清洗零件、D 选项利用超声波振动除去结石，都利用声音传递能量；B 选项人们通过拍手声判断周围物体情况，是利用声音传递信息。答案选 B。 （三）超声波和次声波的应用 1. 核心知识 超声波是频率高于 20000Hz 的声波，它具有方向性好、穿透能力强、易于获得较集中的声能等特点。因此，超声波在测距（如倒车雷达）、测速、清洗、焊接、医疗诊断（如 B 超）等方面有广泛应用。次声波是频率低于 20Hz 的声波，其特点是传播距离远，能绕过障碍物传播。次声波可用于监测地震、火山爆发、台风等自然灾害，因为这些灾害发生前往往会产生次声波；此外，在军事上，次声波还可用于探测核爆炸等。 1. 常考易错点 0. 混淆超声波和次声波的频率范围、特性及应用场景。 0. 不能理解超声波和次声波特性与应用之间的对应关系。 经典例题 关于超声波和次声波，下列说法正确的是（ ） A. 超声波在水中比空气中传播的快 B. 次声波就是没有传声介质，使人听不到的声音 C. 超声波就是速度超过 340m/s 的声音 D. 超声波可以越过一定厚度的真空向前传播 解析：声音在液体中传播速度比气体中快，所以超声波在水中比空气中传播快，A 正确；次声波是频率低于 20Hz 的声音，有传声介质，只是人耳听不到，B 错误；超声波是频率高于 20000Hz 的声音，与速度无关，C 错误；声音不能在真空中传播，超声波也不例外，D 错误。答案选 A。 变式题 下列有关超声波和次声波的说法中正确的是（ ） A. 次声波可以传递信息也可以传递能量 B. 超声波可以在真空中传播 C. 次声波的频率太高，人耳听不见 D. 超声波的传播速度比次声波快 解析：次声波和其他声音一样，可以传递信息和能量，A 正确；声音不能在真空中传播，超声波也不可以，B 错误；次声波是频率低于 20Hz 的声音，频率低，人耳听不见，C 错误；在相同介质中，超声波和次声波传播速度相同，D 错误。答案选 A。 五、效果检测（判断正误） 1. 声音只能传递信息，不能传递能量。（ ） 1. 利用超声波清洗眼镜，是利用声音传递信息。（ ） 1. 次声波频率高于 20000Hz，常用于医疗诊断。（ ） 1. 声呐探测鱼群位置，是声音传递信息的应用。（ ） 1. 超声波碎石利用了声音能传递能量的特性。（ ） 六、思维导图 七、归纳总结 1. 声的利用主要体现在传递信息和传递能量两个方面。声传递信息的应用广泛，如 B 超诊断、声呐探测等；声传递能量的应用有超声波清洗、碎石等。 1. 超声波和次声波因频率范围不同，具有各自独特的特性和应用场景。超声波频率高，用于测距、医疗等；次声波频率低，用于监测自然灾害等。 1. 区分声传递信息和能量，关键在于分析声音在具体情境中的作用，若声音用于获取信息则是传递信息，若声音使物体发生状态或性质改变则是传递能量。学习中要结合实例，深入理解原理，避免混淆相关概念。 8、 课后作业 一、单选题 1．关于声音的产生和传播，下列说法中正确的是（　　） A．物体不振动时能产生声音 B．声音可以从月球直接传播到地球 C．声音传播的速度一定是340m/s D．利用声呐可获得水中鱼群的信息 2．声在生活中有着广泛的应用。下列主要利用声音传递能量的是（　　） A．医院里的常见医疗设备“B超” B．探测鱼群所用的设备“声呐” C．中医诊病四个途径中的“闻” D．清洗眼镜的设备“超声波清洗机” 3．下列四幅图中产生的现象都与声音有关，声让我们通过听觉感知世界，下列有关声音的分析正确的是（　　） A．图甲：鼓声是由空气振动产生的 B．图乙：听不到闹钟铃声，说明真空不能传声 C．图丙：物体振动得越快，响度越大 D．图丁：烛焰在喇叭声中摆动，说明声能传递信息 4．下列主要描述声音能够传递能量的是（　　） A．蝙蝠利用超声波确定障碍物位置 B．利用“B超”对孕妇作常规检查 C．利用声呐探测鱼群位置和海底的情况 D．超声波击碎人体内的结石 5．监测器测得某次鸟鸣和猫叫的声音信息如下表，则（　　） 声音 鸟鸣 猫叫 声音的频率/Hz 5000 800 声音强弱的等级/dB 30 60 A．鸟鸣的响度大 B．鸟鸣的音调高 C．猫叫是超声波 D．猫叫的音调高 6．下列事例中，属于使用次声的是（    ） A．用声呐技术测海底深度 B．蝙蝠确定目标的方向和距离 C．海豚判断物体的位置和大小 D．预报海啸、台风 二、填空题 7．生活中，可以用超声波清洗仪器、眼镜等，这说明超声波能传递 。 8．京剧有“国剧”之称，是中华民族传统文化的重要表现形式，伴奏时听众能够分辨出是胡琴还是板鼓的声音，是因为 不同； 声呐是利用 （选填“超声波”或“次声波”） 进行距离测定的。 9．地震时都会伴随着一些 （次声波/超声波）的产生，普通人的耳朵却听不见。在地震中房屋倒塌而使一些人员被困，他们可以通过敲击物体发出声音，从而向外界传递信息，以便及时获救，这是利用 效果比气体好的特点。蝙蝠发出的是人耳听不到的超声波，它能准确地判断障碍物或捕捉目标的位置，是由于回声定位的原理，科学家利用这一原理发明了 （填名称）装置来探测海洋深度、绘制水下地形图等。 10．蝙蝠利用 波来感知障碍物，这种确定目标位置的方法叫做 ，同时也说明声音可以传递 。 试卷第1页，共3页 试卷第1页，共3页 学科网（北京）股份有限公司 九、答案与解析 （一）自主预习填空答案 1. 信息；语言；B 超；回声定位 1. 能量；超声波；超声波 1. 20000；穿透能力；20；地震；火山爆发 （二）效果检测答案及解析 1. ×。声音既能传递信息，也能传递能量。 1. ×。利用超声波清洗眼镜是利用声音传递能量，不是传递信息。 1. ×。次声波频率低于 20Hz，超声波频率高于 20000Hz，且次声波不常用于医疗诊断。 1. √。声呐探测鱼群位置，通过声波反射获取鱼群信息，是声音传递信息的应用。 1. √。超声波碎石利用声波能量击碎结石，利用了声音能传递能量的特性。 （3） 课后作业答案及解析 1．D 【详解】A．声音是由物体振动产生的，物体不振动时不能产生声音，故A错误； B．声音的传播需要介质，月球周围没有空气，声音不可以从月球直接传播到地球，故B错误； C．声音的传播速度与介质种类和温度有关，不同介质、温度下声音传播的速度不都是340m/s，故C错误； D．声音可以传递信息，利用声呐可获得水中鱼群的信息，故D正确。 故选D。 2．D 【详解】 A．B超利用超声波反射成像，传递人体内部结构信息，属于传递信息，故A不符合题意； B．声呐通过接收反射声波探测鱼群位置，属于传递信息，故B不符合题意； C．中医“闻”是通过听声音获取病情信息，属于传递信息，故C不符合题意； D．超声波清洗机利用超声波振动能量去除污渍，属于传递能量，故D符合题意。 故选D。 3．B 【详解】A．一切正在发声的物体都在振动，鼓声是由于鼓面振动产生的，故A错误； B．听不到闹钟铃声，说明振动产生的声音不能从真空罩内传播出来，即产生的声音不能在没有空气的真空罩内传播，即真空不能传声，故B正确； C．物体振动越快，产生的声音的频率越高，声音音调越高，故C错误； D．声音可以传递信息也可以传递能量，烛焰在喇叭声中摆动，说明声传递了能量，故D错误。 故选B。 4．D 【详解】蝙蝠利用超声波确定障碍物位置、利用“B超”对孕妇作常规检查、利用声呐探测鱼群位置和海底的情况都是利用声波传递信息；利用超声波击碎人体内的结石是利用声波来传递能量。 故选D。 5．B 【详解】A．分析数据可知，猫叫的声音强弱的等级大于鸟鸣的声音强弱的等级，所以猫叫的响度大，故A不符合题意； C．超声波的频率大于20000Hz，猫叫声音的频率为800Hz，不是超声波，故C不符合题意； BD．鸟鸣的频率为5000Hz，猫叫的频率为800Hz，所以鸟鸣的频率高，音调高，故B符合题意，D不符合题意。 故选B。 6．D 【详解】A．声呐利用的是超声波，故A不符合题意； B．蝙蝠可以发出超声波，并进行回声定位，故B不符合题意； C．海豚可以发出超声波，通过回声定位来判断物体的位置和大小，故C不符合题意； D．在海啸、台风、火山喷发、地震等灾害来临前会发出次声波，故D符合题意。 故选D。 7．能量 【详解】超声波可以传递信息和能量，用超声波清洗仪器、眼镜，这说明超声波能传递能量。 8． 音色 超声波 【详解】[1]不同乐器发出声音的音色不同，听众能够分辨出是胡琴还是板鼓的声音，就是因为音色不同。 [2]声呐是利用超声波进行距离测定的，因为超声波具有方向性好、穿透能力强等特点，适合用于测距等工作，而次声波由于频率低，能量衰减小，主要用于监测自然灾害等用途。 9． 次声波 固体传声 声呐 【详解】[1]地震时伴有次声波产生，它低于人类的听觉下限，我们感知不到。 [2]被困人员通过敲击物体发出声音，从而向外界传递信息，以便及时获救，这是利用固体传声效果比气体好。 [3]蝙蝠在飞行中能不断发出人耳听不到的超声波，这种超声波信号碰到任何物体时，都会被反射回来。蝙蝠正是依靠自己的声呐系统来发现目标和探测距离的。蝙蝠的这种方法叫回声定位，这说明了声可以传递信息，科学家根据回声定位原理发明了声呐装置。 10． 超声 回声定位 信息 【详解】[1][2][3]蝙蝠晚上出来活动觅食，蝙蝠在飞行时，利用超声波来确定目标位置，这种方法叫做“回声定位”，利用超声波确定目标的位置是利用了声可以传递信息。 $$