3.3 声波的应用和控制（教学设计）物理新教材沪科版（五四学制）八年级上册
第3节 声波的应用和控制（教学设计）
年级 | 八年级 | 学科 | 物理 | 教师 |
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课题 | 第3节 声波的应用和控制 | ||||
教学 目标 | 1. 知道噪声的危害及控制方法。 2. 通过了解现代技术中声学知识的一些应用，知道物理与生活的紧密联系。 | ||||
教材 分析 | 本节的主要内容和行文逻辑是： 1. 通过节首图展示古船打捞的场景，引出声波的应用。 2. 通过实例，介绍声波能传递信息和能量，了解声波的应用。 3. 通过实验，归纳减弱噪声的方法，了解噪声的危害。 | ||||
学情分析 | 本次授课对象为八年级学生，已掌握声音的产生、传播等基础概念，对声现象有日常感性认知，但抽象逻辑思维尚在发展中。学生对B超、声呐等声波应用场景充满好奇，乐于结合生活实例探究原理，不过容易混淆声波传递信息与能量的两类应用边界。同时学生对噪声的认知多停留在“吵闹”的直观感受，难以从物理和环保双维度精准界定噪声，在声源、传播过程、人耳处三类降噪方法的实际场景辨析中易出现判断偏差，需结合实验与生活案例强化理解。 | ||||
教学重点 | 声波的应用；控制噪声。 | ||||
教学难点 | 声传递信息与声传递能量的区别。 | ||||
教学 器材 | 酒精灯、音箱（播放声音）、蜡烛、火柴等。 课件。包含视频资料：①动画讲解——《声呐是如何工作的》；②视频欣赏——《声波的能量》；③视频欣赏——《蝙蝠靠回声定位捕食》；④视频欣赏——《噪声的危害和控制》；⑤课堂总结——《声的利用》。 | ||||
导入新课 【提问】图为“长江口二号”古船整体打捞工程的主作业船。2022年11月21日，经过长达7年的水下考古调查勘探，“长江口二号”古船被成功打捞出水，实现了我国水下考古的历史性突破。作业船打捞古船前，需先确定古船在水底的情况，而长江口是江海交汇水域，水下能见度几乎为零。在这种复杂的情况下，如何开展水下探测呢？ |
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1. 声波能传递信息 【学生活动】分析以下场景有什么共同点？说明了什么问题？ （1）列车员通过列车鸣笛声的长短可判断列车运行的情况。 （2）医生用听诊器听心跳的声音。 （3）听到远处隆隆的雷声。 【师生总结】列车员通过列车鸣笛声的长短可判断列车运行的情况。医生用听诊器听心跳的声音，可获取心脏的健康状况。听到远处隆隆的雷声，获得的信息是大雨就要来临。 分析上述场景发现：当人们感知到不同的声音时，就会传递给人们不同的信息。 结论：声波可以传递信息。 2. 声呐 人们根据声波在水中能远距离传播的特点，制成声呐装置。可以进行声呐定位、探知海洋的深度等。 （1）声呐原理：如图甲所示，从船上发出声脉冲至海底，通过测算接收，然后将接收到的回声所经历的时间自动转换为深度值显示出来。设声波在海水中的传播速度为v，声呐系统向海底垂直发射声波，经时间t后收到回波，则海水的深度：s= vt/2（声波通过的距离是海底深度的2倍）
甲 乙 （2）声呐定位：如图乙所示，利用声呐装置能对水下物体进行定位。在探测“长江口二号”古船位置的过程中，我国考古工作者和科技人员利用声呐设备对长江口水域进行全面勘测，最终确定了 “长江口二号”古船的外形及沉船位置处的水底地貌，为整体打捞工作提供了 |
重要的基础数据。 （3）声呐的一些应用：例如，探测鱼群、潜艇位置、绘制水下数千米地形图等。 【学生活动】阅读教材第62页，思考： （1）超声波有哪些特点？有哪些应用？ （2）次声波主要来源于哪里？ （3）声波也能传递能量，有哪些应用？ 【师生总结】 3. 超声波的特点与应用 （1）超声波有较强的穿透能力 在生产实践中，技术员用超声波探伤仪检测钢结构的缺陷，可以检测出其内部有没有裂纹，甚至还可以知道裂纹有多大、多深。图中医生用B型超声波观察母体中胎儿的发育情况。
（2）超声波具有较强指向性 ①回声定位：蝙蝠在飞行时会发出超声波，这些超声波碰到墙壁或昆虫时会反弹回来，根据回声到来的方位和时间，蝙蝠可以确定目标的位置。这种方法叫做回声定位。 ②汽车自动泊车系统：汽车自动泊车系统通过计算发射超声波与接收障碍物反射信号的时间差，获得障碍物与车辆之间的距离，从而实现自动泊车。 ③超声导盲仪：超声导盲仪通过发射超声波，接收障碍物反射的回波，经过处理后，将障碍物的距离信息转化为声音信息，以可听声的形式反馈给盲人，帮助盲人出行。 4. 次声波 （1）次声波的来源 次声波主要来源于地震、火山爆发、海啸、龙卷风、雷暴、台风等自然现象。此外，火箭 |
