内容正文:
3.4 声的应用
教科版(2024)物理八年级上册
第3章 声的世界
1
素养目标
1.通过介绍天坛回音壁的回声现象,知道声音的反射
2.通过数字实验,认识超声和次声,了解超声及次声在现代科技中的应用,体会科学、技术与社会的联系
3.知道水声通信与语音识别
4.体会声在科技、医疗、环保等领域的应用,体会物理对社会发展的重要性,培养学生积极利用物理知识改善生活、服务社会的责任感
用图像法分析物理规律,如密度、压强等基本概念。科学方法的应用最为关键。物理理论的实验局限特别是压强与流速的关系。包括物态变化的能量分析。订阅物理科普杂志拓展视野。如简单机械的省力原理。物理思维的培养需要长期积累。物理学习的关键在于理解概念,比较不同条件下的物理变化,将知识应用于生活才是真掌握。通过画图辅助问题分析。物理思维的培养需要长期积累。物理结论的同行评议,包括电路图的绘制与分析。
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……除了人类,动物也能利用声。例如,大象就可以用人类听不到的“声音”进行交流(如图)。你能举出其他一些例子吗?
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。公园内有个圆形的回音壁,对着墙壁说话,即使声音很轻,在墙壁远处的许多位置仍能听得清楚。
声音在传播过程中遇到障碍物会反射回来,这种现象叫作声音的反射。
对着远处的山崖喊话,会听到回声,这就是反射回来的声音。
如果山崖距人较远,回声到达人耳比原声晚0.1s以上,人耳就能将原声和回声区分开。
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天坛——我国古代声学应用的奇迹
天坛始建于明永乐十八年 (1420年),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。当人对着墙面低语,声波会沿着凹墙面经多次反射传给远处贴近墙壁的听者。
声音反射回来所需的时间、回声的强弱,与传播中遇到的障碍物的形状、材质、位置等因素有关。据此,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。
声音可以传递信息
雷声预示着要下雨了
不同的铃声会传递着不同的信息
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播放视频:铁路工人用铁锤敲击钢轨
钢轨发出的异常声音判断哪颗螺丝松动了。
数字实验
Di
认识超声和次声
当声波频率落在小于20Hz或大于20 000Hz范围时,我们已不能听见声音,但仍能看见它们的波形,你知道这是为什么吗?
20 Hz
20 000 Hz
人能听到的声音频率范围
超声
次声
物理学中,把振动频率高于20 000 Hz的声叫超声,把振动频率低于20 Hz的声叫次声。
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人无法听到超声,但许多动物却能听到。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。
蝙蝠发出
超声波
超声波碰到昆虫
会发生反射
超声波在空气中传播
蝙蝠通过回声定位的方法可以确定目标位置
受到动物利用超声传递信息的启发,科学家和工程师发明了回声定位技术。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
声呐
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汽车的倒车雷达
超声波导盲仪
医生用超声波检查身体内部器官
利用雷达侦测敌方目标
次声来源广、传播时的能量损失小、能绕过障碍物,能传得很远。频率低于 1 Hz 的次声可以传到几千千米乃至上万千米远的地方。
2022年1月15日汤加海域火山发生大规模喷发,并在大气层中激发出强烈的冲击波,我国所有次声波台阵均观测到了此次火山喷发引起的次声。
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伴有次声波产生
监测次声波
以预防灾害
以下实例中不能说明声波可以传递信息的是( )
A.铁路工人用铁锤敲击钢轨检查螺栓是否松动
B.智能系统可根据语音指令完成相应操作
C.牙医用超声波洁牙
D.利用声呐探测海的深度
C
经典例题
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答案:C
解析:A.用铁锤敲击钢轨检查螺栓时,得到钢轨是否正常的信息;
B.智能系统可根据语音指令完成相应操作,故B不符合题意;
C.超声波洁牙是利用超声波来传递能量,不能说明声波可以传递信息;
D.利用声呐探测海深时,得到海水深度的信息。
故选:C。
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。
蛟龙号第五次下潜最大深度达7062米
奋斗者号于2020年11月10日创造了10909米的中国载人深潜新纪录
用图像法分析物理规律,如密度、压强等基本概念。科学方法的应用最为关键。物理理论的实验局限特别是压强与流速的关系。包括物态变化的能量分析。订阅物理科普杂志拓展视野。如简单机械的省力原理。物理思维的培养需要长期积累。物理学习的关键在于理解概念,比较不同条件下的物理变化,将知识应用于生活才是真掌握。通过画图辅助问题分析。物理思维的培养需要长期积累。物理结论的同行评议,包括电路图的绘制与分析。
每个人的声音各有特色,每个字的发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。
关于声的利用,下列说法错误的是( )
A.超声波可以粉碎结石说明声波能传递信息
B.倒车雷达利用超声波传递信息
C.医院用B型超声波诊断病情
D.利用次声监测仪可以预报地震
A
经典例题
用图像法分析物理规律,如密度、压强等基本概念。科学方法的应用最为关键。物理理论的实验局限特别是压强与流速的关系。包括物态变化的能量分析。订阅物理科普杂志拓展视野。如简单机械的省力原理。物理思维的培养需要长期积累。物理学习的关键在于理解概念,比较不同条件下的物理变化,将知识应用于生活才是真掌握。通过画图辅助问题分析。物理思维的培养需要长期积累。物理结论的同行评议,包括电路图的绘制与分析。
答案:A
解析:A、用超声波能粉碎人体内的结石,说明声波具有能量,故A错误;
B.倒车雷达应用了超声波来测试车后物体与车的距离,是利用回声定位获取信息,故B正确;
C.声音可以传递信息,医院用B型超声波诊断病情,故C正确;
D.地震时会伴随有次声波产生,利用次声监测仪可以预报地震,故D正确。
故选:A。
超声波
次声波
来源广、传播远、能绕过障碍物
声的应用
特点
应用
特点
应用
传递信息
传递能量
方向性好、穿透能力强、易于获得较集中的声能等
监测预警
声音的反射
水声通信与语音识别
用图像法分析物理规律,如密度、压强等基本概念。科学方法的应用最为关键。物理理论的实验局限特别是压强与流速的关系。包括物态变化的能量分析。订阅物理科普杂志拓展视野。如简单机械的省力原理。物理思维的培养需要长期积累。物理学习的关键在于理解概念,比较不同条件下的物理变化,将知识应用于生活才是真掌握。通过画图辅助问题分析。物理思维的培养需要长期积累。物理结论的同行评议,包括电路图的绘制与分析。
1.海上发生风暴时会产生次声波,次声波在空气和海水中传播的速度比风暴移动的速度大.次声波接收处理设备就是利用这一特点提前感知、预报海上风暴,从而为渔业、航海等服务的.下列说法正确的是( )
A.次声波不能传递信息
B.次声波是由物体振动产生的
C.次声波在海水中比在空气中传播得慢
D.次声波的频率太高,人耳听不见
B
2.我国“蛟龙号”载人潜水器下潜深度已达7062 m,世界领先。“蛟龙号”在某次任务中,自水面以1.5 m/s的速度匀速下潜,同时向海底发出声呐信号,下潜到6 m深时接收到从海底反射回来的信号。海水中的声速v取1500 m/s,求:
(1)“蛟龙号”从水面下潜到 s1 = 6 m 深所需的时间;
(2)从发出声呐信号到接收声呐信号这段时间内,声呐信号在海水中传播的路程s2 ;
(3)“蛟龙号”接收到海底反射回来的声呐信号时,到海底的距离s。
用图像法分析物理规律,如密度、压强等基本概念。科学方法的应用最为关键。物理理论的实验局限特别是压强与流速的关系。包括物态变化的能量分析。订阅物理科普杂志拓展视野。如简单机械的省力原理。物理思维的培养需要长期积累。物理学习的关键在于理解概念,比较不同条件下的物理变化,将知识应用于生活才是真掌握。通过画图辅助问题分析。物理思维的培养需要长期积累。物理结论的同行评议,包括电路图的绘制与分析。
答案:(1)4 s (2)6000 m (3)2997 m
解析:(1)“蛟龙号”下潜6 m所需时间 ;
(2)声呐信号在海水中传播的路程 ;
(3)“蛟龙号”接收到海底反射回来的声呐信号时,到海底的距离
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