内容正文:
第二章 声现象 第3节 声的利用
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【学习目标】
1.知道声音可以传递信息和能量,能列举声传递信息、能量的典型实例。
2.能准确区分声 “传递信息” 与 “传递能量” 的不同应用场景。
3.了解次声波、超声波在信息传递和能量传递中的应用,初步认识 “回声定位”“B 超” 等技术的原理。
【学习重点】
声传递信息、能量的实例及应用场景的区分。
【学习难点】
准确判断声的应用是 “传递信息” 还是 “传递能量”;理解超声波、次声波应用的原理。
【学习过程】
(一)情景导入
活动:展示 “大象‘无声’交流” 的图片(图 2.3-1),提问:“大象之间用人类听不到的‘声音’交流,这种‘声音’是什么?它如何帮助大象传递信息?” 再播放 “蝙蝠夜间飞行捕食” 的视频片段,提问:“蝙蝠为何能在夜间精准避开障碍物、捕捉昆虫?”
(设计意图:以动物利用声的有趣现象为切入点,激发学生对 “声的利用” 的探究兴趣。)
(二)自主预习(填空题)
1.声音的利用主要体现在传递______和传递______两个方面。
2.大象利用______波进行远距离交流;地震、火山爆发等自然现象会产生______波。
3.蝙蝠的 “回声定位” 利用了______波;医生用 “B 超” 诊断病情,是利用声传递______。
4.扬声器对准烛焰播放音乐时,烛焰会______,说明声能传递______。
5.超声波清洗眼镜、粉碎人体内结石,是利用声传递______。
(三)探究新知
【活动任务一:探究声与信息】
1.小组讨论:结合教材内容,分组分析以下实例中声传递的信息:
大象通过次声波交流群体位置;
地震仪通过次声波判断地震的方位和强度;
蝙蝠利用超声波回声定位,确定障碍物或猎物的位置;
“B 超” 通过人体内部反射的超声波,呈现脏器图像;
超声波探测海洋深度、鱼群分布。
2.归纳总结:小组代表分享结论,教师引导:声传递信息的实质是 —— 通过声音获取事物的状态、特征、位置等内容。
【活动任务二:探究声与能量】
1.演示实验:教师操作 “扬声器对准烛焰” 实验(图 2.3-6),学生观察并记录现象:“播放音乐时,烛焰______。”
2.分析推理:烛焰摆动是因为声波对烛焰做了功,说明声能传递______。
3.实例拓展:小组讨论 “超声波清洗物体”“超声波碎石” 的原理,结合实验现象,说明这些应用如何利用声传递能量(提示:超声波使液体或结石振动,通过振动做功达到清洗、碎石的效果)。
(四)迁移应用
(1)选择题
1.(中考真题)下列实例中,利用声传递信息的是( )
A. 利用超声波清洗眼镜
B. 利用超声波粉碎人体内结石
C. 医生通过听诊器给病人诊病
D. 利用超声波除去人体内结石
2.关于声的利用,下列说法正确的是( )
A. 次声波只能传递信息,不能传递能量
B. 超声波只能传递能量,不能传递信息
C. 声的利用包括传递信息和传递能量两类
D. “回声定位” 是利用声传递能量
(2)填空题
1.渔民利用声呐探测鱼群位置,是利用声传递______;用超声波加湿器使水雾化,是利用声传递______。
2.地震前夕,一些动物会表现出异常行为,是因为它们能感知到地震产生的______波。
(3)实验探究题
小明设计实验 “探究声能否传递能量”:将扬声器对准烛焰,播放音乐。(1)观察到的现象:________________________________。
(2)现象说明:____________________________________。
(3)若增大扬声器音量,烛焰摆动更明显,说明声的______越大,传递的能量越多。
(4)计算题
1.(教材练习改编)用超声测位仪向海底垂直发射声波,经 4s 后收到回波。已知海水中声音的平均传播速度为 1500m/s,求此处海水的深度。
2.(中考真题改编)“音乐公路” 中,当汽车以 54km/h 的速度行驶时,能发出 “sol”(频率 392Hz)的声音。求对应的相邻凹槽之间的距离(声音在空气中的速度取 340m/s)。
【思维建构】
请以思维导图形式梳理本节知识,示例:
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