四、人耳听不到的声音（表格式教学设计）物理苏科版2024八年级上册

本文围绕“人耳听不到的声音”展开，介绍超声波和次声波的特性与应用。承接声现象前序知识，为后续声学深入学习奠基。通过实例分析、实验体验等环节，培养学生物理观念、科学思维、探究及态度责任等核心素养。 该设计亮点在于紧密联系生活实际，采用直观演示与问题引导教法。从学生层面看，能激发好奇心与探索欲；对教师而言，提供清晰授课思路；课堂效果上，有效突破理解特性与应用关系这一教学难点。

四、人耳听不到的声音（教学设计） 年级 八年级 学科 物理 课时数 1课时 教师 课题 四、人耳听不到的声音 教学 目标 物理观念 知道人耳的听觉频率范围；知道超声波和次声波的特点；知道超声波和次声波在生产生活和科学研究等方面的应用；知道声波能够传递信息和能量。 科学思维 将超声波、可听声、次声波基于频率这一核心物理量进行分类和比较，明确它们的定义界限和主要特性差异。 科学探究 能够提出与超声波/次声波相关的问题；尝试进行简单的超声波测距实验，体验回声定位原理。通过阅读资料，进一步了解超声波和次声波的主要特性以及与之相关的实际应用。 科学态度 与责任 了解声学知识在现代科技中的重要作用，增强科技创新意识。激发对超越人类感官的自然现象的好奇心和探索欲望。通过对次声波危害的了解，培养学生的环保意识和对自然现象的敬畏之心。 教材 分析 本节内容选自苏科版八年级上册第一章《声现象》第四节《人耳听不到的声音》。教材在前面已经引导学生认识声音的产生、传播以及音调、响度、音色等基本概念，本节课在此基础上进一步拓展到人耳听不到的两类声音——超声波与次声波。通过介绍二者的频率范围、主要特性、实际应用以及对人类及自然环境的影响，引导学生认识声音既能传递信息，也能传递能量，体现“从生活走向物理、从物理走向社会”的课程理念。 学情分析 八年级学生在学习了声音的产生、传播、特性以及噪声后，对“可听声”有了较深的认识，并知道音调高低由频率决定。学生对“超出人耳听觉范围的声音”充满好奇，并对其潜在的应用或危害有初步的了解。通过对比分析和讨论具体超声波和次声波应用场景，引导学生理解其特性与用途之间的科学联系，感受物理知识在科技发展中的重要作用。 教学重点 1．超声波和次声波 2．超声波的主要特性和实际应用 3．次声波的主要特性和实际应用 教学难点 1．理解超声波和次声波的概念及其特性与应用之间的关系。 2．区分实际例子中声音传递的是信息还是能量。 教学过程 教师活动 学生活动 导入新课 老师给出两张图片①漆黑夜空蝙蝠捕食，②大象远距离交流。 提问：蝙蝠在黑夜如何“看见”目标？我们能听见大象的“对话”吗？ 观察、思考并口头猜想可能原因 学习新课 一、超声波 1．听觉的频率范围 （1）可听声波：人耳只能听到一定频率范围内的声音。人耳能听到的声音叫作可听声波，它的频率范围通常为20~20000Hz。 （2）超声波：频率高于20000Hz的声音叫作超声波。 （3）次声波：频率低于 20 Hz的声音叫作次声波。 【体验不同频率的声波】利用频率计软件发出不同频率的声音，或者播放从次声波到超声波不同频率的声音视频。 【问题情境】 不同的人听觉的频率范围不完全相同。例如，有些年轻人就能听到频率低于 20Hz的声音。一般情况下，人的年龄越大，能听到的声音的频率范围越小。不同动物听觉的频率范围差别较大。 （1）图中能听到次声波的动物有哪些?（狗、大象） （2）图中能听到超声波的动物有哪些?（蝙蝠、海豚、猫、狗） 2．超声波的特性与应用 （1）超声波方向性好、在水中传播距离远，能用来回声定位、测距、测速。 回声测距公式（拓展） 从发出超声波到接收到回声的总时间为t，s为距离。 （2）超声波穿透能力强、可以成像，能用来诊断、探伤。 （3）超声波的能量很大，在介质中传播时能产生巨大的作用力，能用来切削、焊接、凿孔、清洗等。 超声波的特性与应用 特性 应用 超声波方向性好、在水中传播距离远 回声定位、测距、测速 超声波穿透能力强、可以成像 诊断、探伤 超声波的能量很大，在介质中传播时能产生巨大的作用力 切削、焊接、凿孔、清洗等 【例1】下列设备中，不是利用超声波工作的是（ A ） 通过耳朵听不同频率的声波，体验次声波、可听声、超声波 了解公式的使用条件及注意事项 能够特性与实例一一对应 列表对比超声波和次声波 学习新课 二、次声波 1．次声波的特点和危害 次声波广泛存在于我们的周围。许多自然现象都会产生次声波，如狂风暴雨、电闪雷鸣、火山爆发、地震、海啸等。 人为产生次声波的现象也很多，如核爆炸、火箭发射、飞机飞行和列车行驶等都会产生次声波。 次声波的危害：次声波在传播过程中能量衰减较慢，且不易被建筑物遮挡，因而可以传播得很远。强烈地震、火山爆发产生的次声波能绕地球传播2~3圈。 较强的次声波会对人体产生严重损害，使人恶心、神经衰弱甚至内脏破裂。强度更大的次声波还会对机器设备、建筑物等造成破坏。 次声波的利用：目前，科学家正在研究、监测和控制次声波，以便有效避免它的危害，或从次声波中获取信息来预报地震、台风等。风暴生成后产生的次声波，传播速度远大于风暴移动速度，人们根据监测到的次声波，即可在风暴到来之前发出警报。人们还通过研究次声波在大气层中传播的特性，来探测某些大规模气象过程的性质和规律，预报沙尘暴、龙卷风等。 结论 声可以传递信息，也可以传递能量。 【例2】地震预警系统可以监测地震产生的地震波，并向广大民众发出了预警信息，如图。地震预警系统监测到的地震波是（ B ） A．超声波 B．次声波 C．无线电 D．可听声波 自主学习、合作交流讨论 知道声能传递信息和能量 课 堂 练 习 1．如图所示的是东非野生动物大迁徙时的情景，一路上动物的很多活动似乎在“悄无声息”中进行，实际上它们可以用低于20Hz的 次声波 进行交流。蝙蝠是动物界的“高音冠军”，蝙蝠可以发出超声波，利用回声定位觅食，说明声音可以 传递信息 。 2．地震产生的次声波（ D ） A．在空气中的传播速度比可听声更快 B．频率高于20000Hz C．不能绕过障碍物传播 D．人类耳朵无法直接听到 3．如图所示，是人和蝙蝠的听觉频率范围，下列说法正确的是（ A ） A．人有可能听到频率为10kHz的声波 B．人不可能听得到乙图的声波 C．200Hz的声波只要振幅足够大，蝙蝠有可能听得见 D．地震、海啸的预警中利用了频率高于20000Hz的超声波来传递信息 4．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（ D ） 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” 5．以下跟声音有关的仪器，说法正确的是（ D ） A．音叉在真空中振动不会产生声音 B．医院的B超诊断设备是利用次声波来传递信息 C．倒车雷达是利用电磁波来探测车后障碍物的 D．“公共场所不要大声说话”是要求人们说话时声音的响度要低一些 板 书 设 计 第4节 人耳听不到的声音 一、超声波（频率高于20000Hz的声音） 1．可听声波：人耳只能听到一定频率范围内的声音。人耳能听到的声音叫作可听声波，它的频率范围通常为20~20000Hz。 2．超声波的应用 （1）超声波方向性好、在水中传播距离远，能够回声定位、测距、测速。 （2）超声波穿透能力强、可以成像，能够诊断、探伤。 （3）超声波的能量很大，在介质中传播时能产生巨大的作用力，能够切削、焊接、凿孔、清洗等。 二、次声波（频率低于 20 Hz的声音叫作次声波） 1．许多自然现象都会产生次声波，人为产生次声波的现象也有很多。 2．声可以传递信息，也可以传递能量。 课 堂 小 结 第4节 人耳听不到的声音 作业布置 1．基础性作业：完成课件中的课堂练习。 2．实践应用作业：在停车场，小阳注意到当爸爸把车辆倒车入位靠近墙壁时，倒车雷 达会发出“嘀嘀”的蜂鸣声，同时车内屏幕上直观地显示出车尾与墙壁的距离。 （1）倒车雷达是利用 超声波 （选填“超声波”或“次声波”）测距的，同时说明声能传递 信息 。 （2）如图所示是某一次倒车时车内屏幕上显示的信息，此时探头从发出声波到接收到回波所用的时间是多少s？（车速很小，可视为静止，声速340m/s） （3）如果在外太空使用倒车雷达，其功能会失效，请解释其中的原因。 （1）[1]生活中，倒车雷达是利用超声波测距的。 [2]声音可以传递信息与能量，超声波可以测距离，说明声能传递信息。 （2）依题意得，声波传播的距离 s=2×3.4m=6.8m 由得，探头从发出声波到接收到回波所用的时间 （3）声音的传播需要介质，外太空是真空，不能传播声音，所以在外太空使用倒车雷 达，其功能会失效。 教学反思 1 / 1 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$