第4节 声波的应用（表格式教学设计）物理北师大版2024八年级上册

第4节 声波的应用（教学设计） 年级 八年级 学科 物理 教师 课题 第4节 声波的应用 教学 目标 物理观念 了解现代技术中与声有关的知识的应用；了解声不仅能传递信息，还能传递能量。 科学思维 在活动中培养学生善于与其他同学合作交流的意识和能力。 科学探究 通过观察、参观或观看有关的文字、图片、音像资料等，获得社会生活中声的利用方面的知识。 科学态度 与责任 (1)通过学习，了解声在现代技术中的应用，进一步增加对科学的热爱。 (2)感受自然界声音的美妙与有趣，激发学生的好奇心和求知欲。 教材 分析 本节内容围绕声的利用展开，涵盖超声波、次声波的应用及语音识别技术，知识衔接上紧接声现象与声的传播，定量核心在于理解声波传递信息与能量的特性，素养关联上侧重科学探究与技术应用意识。教材通过实例呈现知识，结构清晰，图文结合增强直观性，但抽象概念如声波传能、次声监测原理易成学习难点。教学应以情境导入结合实验演示，采用问题引导和类比分析法，帮助学生建立物理模型。学习活动可设计信息搜集与案例分析，促进知识迁移。目标定位在理解声在生活中的应用及其科学原理，达成通过实例解释现象、提升科技素养的目标。 学情分析 学生此前已了解声音的产生、传播等基础知识。此阶段学生好奇心强，逻辑思维能力有所发展，知识储备不断增加，但对抽象知识理解仍有难度。教材重点是超声波、次声波的应用及语音识别技术，难点在于理解超声波传递能量和信息的原理，以及次声波传播特性与应用的关系。要求学生能掌握这些波在生活中的应用实例，理解其背后原理，感受物理与生活的紧密联系。 教学重点 了解现代技术中与声有关的知识的应用。 教学难点 声波的应用中涉及的物理知识。 教学 器材 音、视频及图片(超声波、次声波、声音在现代科技中的应用)、多媒体播放设备、蜡烛。 教学过程 教师、学生活动 设计意图 导入新课 播放蝙蝠利用超声波捕食的视频，提出问题：你知道蝙蝠是如何捕食的吗？ 播放这一视频，能瞬间抓住学生的好奇心，将他们带入一个奇妙的生物世界。 学习新课 一、超声波的应用 1．让学生阅读教材P85“超声波的应用”的内容。 2．播放声呐探测鱼群的视频和超声波加湿器的图片。 让学生思考、讨论：超声波有哪些特点？超声波有哪些应用领域？ 教师总结： 超声波的应用主要有两方面：一是传递信息，二是传递能量。 特点：频率高、波长短，对液体和固体的穿透本领强，容易会聚成一束定向发射。另外，超声波沿直线传播，传播距离较远，且不易被吸收。 主要用途： 1．声呐——超声定位，超声测距。探测海洋深度、鱼群、敌方潜艇和礁石的位置。 2．超声测速仪——测定运动物体的速度。 3．B超——检查人体。 4．超声波清洗器——清洗钟表、眼镜片、牙齿。 5．超声粉碎机——击碎并除去人体内的结石。 6．超声焊接——使塑料焊接处摩擦生热，从而黏合在一起。 提出“超声波有哪些特点？”和“有哪些应用领域？”这两个问题，是关键的设计。其意图是推动学生的思维从简单的记忆（有哪些应用）上升到分析归纳（这些应用依赖于什么特点）。这避免了学生陷入零散知识的罗列，而是引导他们去寻找现象背后的物理本质。 学习新课 二、次声波的应用 学生阅读教材P86～87“次声波的应用”的内容，并思考次声波的特点及主要用途。 教师总结： 特点：频率低，在空气中传播的距离远，破坏性大，不容易被吸收。 主要用途： 1．检测风暴和火山，发出警报。 2．监视探测大气、天气的情况。 3．检测确定核爆炸的强度和位置。 在“超声波”部分作为引导者，细致地“扶”着学生建立思维模型；而在“次声波”部分，则大胆“放”手，让学生尝试独立应用模型。让学生在对比和自主中，不仅掌握了次声波的具体知识，更巩固了“从物理特性出发理解和预测技术应用”这一核心的物理思维方式。 学习新课 三、语音识别 阅读教材P87“语音识别”的内容，播放机器人图片。让学生思考、探讨语音识别技术的应用。 定义：让机器把语音信号转变为相应的文本或命令的技术。 优点：不需要记忆，不会遗失和忘记，使用方便。 用途：电话银行，电话炒股，电子购物。(防止盗窃，保护人民财产) 不仅是让学生知道“语音识别是什么”，更是让他们体会到，物理知识（声波）是如何通过工程技术，最终转化为一项提升社会效率、保障公民财产安全的重要力量，从而深刻地理解科学-技术-社会（STS）三者之间紧密的联系。 课 堂 练 习 课 堂 练 习 课 堂 练 习 1．（24-25八年级上·贵州黔东南·期中）下列声的利用实例中，与其他三个方式不同的是（　　） A．有经验的养蜂人听蜜蜂的“嗡嗡”声就知道它是否采了蜜 B．人们利用超声波清洗钟表等精细的机械 C．小明往水瓶里倒开水，能听出水瓶里的水是否装满 D．夏天里人们买西瓜，要拍两下听听声音来判断西瓜的好坏 【答案】B 【难度】0.65 【知识点】声与信息、声与能量 【详解】A．蜜蜂嗡嗡声在采蜜前后是不同，有经验的养蜂人是利用声能传递信息； B．利用超声波来清洗钟表等精细的机械是声能传递能量将机械的污垢振落的； C．往水瓶里倒开水，开水越多，瓶中空气便越少，其振动越快，所以听声音便能判断装水情况，这是利用声能传递信息； D．人们根据拍打西瓜的声音来分辨西瓜的好坏，是利用声音能够传递信息； 综上所述，ACD是利用声能传递信息，B是利用声能传递能量，故B符合题意，ACD不符合题意。 故选B。 2．（24-25八年级上·河南郑州·期中）下列事例中，利用声音传递能量的是（　　） A．医生用听诊器给病人看病 B．母象与小象通过次声波交流 C．用超声波清洗眼镜 D．利用声呐可以测绘水下数千米处的地形图 【答案】C 【难度】0.65 【知识点】声与信息、声与能量 【详解】A．医生用听诊器给病人看病得到病情，是利用声音传递信息，故A不符合题意； B．母象与小象通过次声波交流得到彼此要表达的信息，是利用声音传递信息，故B不符合题意； C．利用超声波清洗眼镜，能够清除眼镜上的污渍，属于利用声音传递能量，故C符合题意； D．利用声呐可以测绘水下数千米处的地形图得到水下信息，是利用声音传递信息，故D不符合题意。 故选C。 3．（24-25八年级上·河北保定·期末）地震来临前，狗会狂叫不止而人却感受不到。这是因为狗能听到地震发生前产生的 （选填“超声波”或“次声波”）。利用装在船底的回声测深仪可以探测海底地貌，这是利用声音来传递 。 【答案】 次声波 信息 【难度】0.65 【知识点】声与信息、超声波和次声波 【详解】[1]地震前，地下的地层岩石运动或断裂会产生次声波，次声波的频率低于20Hz。而狗的听觉范围大约在15Hz到45kHz之间，能够听到人类无法听到的次声波。所以狗能感知到地震即将来临而狂叫不止，人却感受不到。 [2]回声测深仪通过发射声波，声波遇到海底后反射回来，仪器根据发射和接收声波的时间差，结合声音在水中的传播速度计算出水深，从而探测海底地貌。这是利用声音来传递信息，通过声波携带的海底相关信息，让人们了解海底的情况。 4．（24-25八年级上·山东德州·期中）请把以下超声波和次声波的应用进行合理的归类： A．焊接  B．探伤  C．洗牙  D．预报地震  E．声呐  F．遥测核爆炸 超声波应用： ：次声波应用： 。 【答案】 ABCE DF 【难度】0.85 【知识点】超声波和次声波、超声波的利用 【详解】[1][2]超声波具有定向性好、穿透力强等特点；次声波具有绕过障碍物，伤害人体等特点。 A．焊接利用了超声波传递能量； B．探伤利用了超声波传递信息； C．洗牙是利用超声波传递能量； D．预报地震利用了次声波传递信息； E．声呐利用了超声波传递信息； F．遥测核爆炸利用了次声波传递信息。 故属于超声波应用的有ABCE，属于次声波应用的有DF。 5．（23-24八年级下·四川雅安·期末）如图，大象有一套非常复杂的“地震交流系统”，其主要方式是跺脚或用嘴发出频率低于的“声音”，通过大地将信息传递给远方的同类。关于大象这种传递信息的方式，下列说法正确的是（　　） A．声的传播需要介质 B．大象利用超声波传递信息 C．人耳能听到大象传递的信息 D．声在大地中传播的速度为 【答案】A 【难度】0.65 【知识点】声音是怎么传播的、比较不同介质中的声速大小、波长、频率和声速、生物对于声波的利用 【详解】A．声音的传播需要介质，真空不能传声，故A正确； B．低于20Hz的声音属于次声波，所以大象利用次声波传递信息，故B错误； C．人耳能听到声音的频率范围是20Hz~20000Hz，而大象发声的频率低于20Hz，所以人耳不能听到大象传递的信息，故C错误； D．声在空气中传播的速度为，固体比气体传声快，所以声在大地中传播的速度为大于340m/s，故D错误。 故选A。 课 堂 小 结 板 书 设 计 第四节　声波的应用 1．超声波 主要用途： (1)传递能量。 (2)传递信息。 2．次声波 特点及用途：传播速度快，可预报火山爆发等自然灾害。 3．语音识别——让机器把语音信号转变为相应的文本或命令的技术。 应用领域：电话银行，电话炒股，电子购物。 作业 布置 1．（24-25八年级上·广西梧州·期中）人们跟随着舞曲翩翩起舞，说明声音能传递 ；如果舞曲的声音太大，会震得耳膜“嗡嗡”作响，这说明声音能传递 。 【答案】 信息 能量 【难度】0.65 【知识点】声与信息、声与能量 【详解】[1]人们跟随着舞曲翩翩起舞，说明可以从听到的舞曲中获取节奏等信息，说明声音能传递信息。 [2]如果舞曲的声音太大，会震得人耳膜“嗡嗡”作响，耳膜受到了能量的影响，这说明声音能传递能量。 2．（24-25八年级上·新疆乌鲁木齐·期末）地震时会产生 声波，这种声波也会让远在地震中心千里之外不少居民出现头晕、恶心等症状，这说明声音能够传递 。 【答案】 次 能量 【难度】0.65 【知识点】次声波的危害 【详解】[1]自然界中的地震会产生次声波，具有极强的破坏力。 [2]这种声波也会让远在地震中心千里之外不少居民出现头晕、恶心等症状，这说明声音能够传递能量。 3．（24-25八年级上·山东东营·期末）《曹刿论战》中曹刿善于利用鼓声，鼓声是由于鼓面 产生的。学校定期会进行防震安全疏散演练，地震时产生的 （选填“超声波”或“次声波”）会对人的健康产生危害。 【答案】 振动 次声波 【难度】0.85 【知识点】次声波的危害、声音产生的原因 【详解】[1]因为声音是由物体的振动产生的，所以鼓声是由于鼓面振动产生的。 [2]地震产生的声波振动频率低，人耳不能听到，属于次声波。 4．（24-25八年级上·安徽安庆·期中）关于声的应用实例： ①排除人体内的结石；            ②用声呐确定潜艇的位置； ③探测核爆炸强度；                ④检测锅炉有没有裂痕。 其中不属于超声波应用的是 。 【答案】③ 【难度】0.65 【知识点】超声波的利用、生物对于声波的利用 【详解】①超声波具有很高的能量，当超声波作用于结石时，能够产生振动和冲击，从而使结石逐渐破碎并排出体外‌，因此排除人体内的结石属于声音可以传递能量； ②由于超声波的方向性好、穿透力强、在水中传播距离远等特点，所以人们利用超声波制成了声呐，用声呐确定潜艇的位置，属于声可以传递信息； ③核爆炸会产生次声波，这些次声波的频率低于20赫兹，人耳无法听到，但可以通过仪器进行探测。次声波具有传播距离远、穿透能力强等特点，因此常用次声波探测核爆炸的强度‌，不是利用超声波； ④由于超声波的方向性好、穿透力强等特点，检测锅炉有没有裂痕是利用超声波可以传递信息。因此不属于超声波应用的是③。 5．（24-25八年级上·福建厦门·期中）如图（a）所示，噪声监测装置 （选填“能”或“不能”）减弱噪声，如图（b）为倒车雷达，倒车雷达是利用 （选填“超声波”或“次声波”）来工作的。 【答案】 不能 超声波 【难度】0.85 【知识点】超声波的利用、从声源处减弱 【详解】[1]噪声监测器是用来监测噪声大小的仪器，不能减弱噪声。 [2]由于超声波有较好的导向性，所以车内的倒车雷达系统是利用超声波工作的。 教学反思 此次授课内容较为生动，虽说是学生陌生的内容，但学起来不是那么吃力，课件上有较多图片帮助学生理解生疏的内容。从学生的反映上来看，学生轻松收获本节的知识。 1 / 1 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $