2.3 声的利用 课件 2026-2027学年人教版八年级上册物理

该初中物理课件聚焦“声的利用”，核心知识点包括声传递信息与能量、回声定位原理及应用、相关计算等。课堂导入通过象群次声波事例，关联上节课超声波与次声波知识，以“声能告诉什么—改变什么—怎么判断—怎么算”为学习支架，构建前后知识脉络。 其亮点在于注重科学探究与科学思维培养，通过“会跳舞的烛焰”实验验证声传递能量，用“知道情况/改变物体”明确信息与能量的判断标准，结合声呐测深、B超等实例深化物理观念。学生能在实验与实例中理解概念，提升分析能力，教师可借助清晰结构与可操作活动提高教学效率。

第二章 声现象 八年级 物 理 上 第3节 声的利用 【2024新教材】 了解现代技术中声学知识的一些应用。 1.两条主线:声能传递信息,声也能传递能量; 2.一个判据:结果是让人"知道",还是让东西"改变"; 3.一个模型:回声定位与 s=vt 2,往返两段路别忘了除以 2。 课标要求 课标分析 学习目标 1.知道声既能传递信息,又能传递能量,会判断具体事例属于哪一类。 2.知道回声定位的原理,以及声呐、超声导盲仪、倒车雷达、B超的工作方式。 3.知道超声波、次声波在生产、生活与防灾中的典型应用。 4.会用 s=vt 2 算声呐测深、超声波测距,并说明为什么测不了地月距离。 新知导入 新知导入 象群走散以后,能重新会合。 它们靠的是一种我们听不到的声音。 上节课学过:人听不到的声有两类—— 高于 20000 Hz 的超声波,低于 20 Hz 的次声波。 大象用的是 次声波 (频率低于 20 Hz) 追问:既然人听不到,这种声音就没有用了吗? 这节课分四步:声能告诉我们什么 声能改变什么 怎么判断 怎么算 声能告诉我们什么——声与信息 任务一 先做两件小事: ① 背对讲台,听老师敲讲台的哪一头——你能说出方向; ② 手掌贴住正在放音乐的音箱——你能感到手掌发麻。 第一件事:你"知道"了敲的是哪一头 声音传递了 信息 第二件事:你的手掌被"震"得发麻 声音传递了 能量 这节课就沿着这两条线往下走。 次声波:听不见,却传得远 地震、火山爆发、台风、海啸都伴有次声波,机器工作时也会产生。 次声波传播的距离很远——几千千米外,用灵敏的声学仪器仍能接收到。 问:接收到这些次声波,有什么用? 处理这些信息,就能确定这些活动发生的 方位 和 强度 。 这正是次声波监测台风、预警地震、遥测核爆炸的道理。 回声定位:从蝙蝠说起 蝙蝠飞行时发出超声波,碰到墙壁或昆虫就反射回来; 它根据回声的 方位 和 时间 ,就能判断目标在哪里、有多远——这叫 回声定位 。 声把这些信息告诉了我们 倒车雷达 B 超 听诊器 超声波探伤 由回声定位发明的:超声导盲仪、倒车雷达、声呐 声呐能探知海洋深度、绘制水下数千米的地形图、探测鱼群。 医学:听诊器听体内的声音;B超发射超声波、接收脏器的反射波,显示成图像。 工业:超声波检测锅炉、管道的裂纹,还能知道裂纹有多大、多深。 声能改变什么——声与能量 任务二 想一想:把石头投进水里,水波会把远处的树叶带动起来。 这说明水波具有 能量 。 声波也是一种波,它是不是也带着能量?怎样才能看出来? 活动一 会跳舞的烛焰 实验探究 做法:点燃的蜡烛放在扬声器正前方,播放音乐。现象: 烛焰不停地颤动 结论:声波能传递 能量 (音量越大——振幅越大——烛焰晃得越厉害) 追问:是不是"吹"出来的风? 有同学说:烛焰晃动是扬声器吹出了风。这个说法对吗? 不对。扬声器的 纸盆在振动 ,带动空气疏密变化, 能量随着声波传到烛焰处——这与用嘴吹气不是一回事。 怎样才能证明不是风?请你设计一次对照: ① 把音乐关掉,纸盆不振动 烛焰 不动 ② 音量调大,人退到一米外不吹气 烛焰晃得 更厉害 两次对照放在一起,就能把"风"排除掉。 声能量的两个用处 ① 超声波清洗 把眼镜、钟表零件放进清洗液,超声波引起液体激烈振动, 把污垢从物体上"敲"下来,又不会损坏物体。 ② 超声波碎结石 向人体内的结石发射较强的超声波,把结石击成细小的粉末, 随尿液排出体外,免去了开刀之苦。 共同点:声让某个东西 发生了改变 ——声波灭火、"狮吼功"震碎酒杯,也是一样。 到底是信息还是能量 任务三 判断时不看器材的名字,只看这件事的结果: 让人 知道 了某个情况(方位、深浅、有无裂纹、身体状况) 传递信息 让某个东西 发生了改变 (污垢掉了、结石碎了、烛焰晃了) 传递能量 判一判:下面四件事,各属于哪一类 ① 用超声波给金属工件探伤 知道了有没有裂纹、有多深 信息 ② 医生用听诊器为病人诊病 知道了心跳、呼吸的情况 信息 ③ 用次声波判断地震的方位和强度 知道了方位和强度 信息 ④ 利用超声波排除人体内的结石 结石被击碎了 能量 易错:B超虽然叫"超声",目的却是得到脏器的图像——是信息,不是能量。 活动二 同一件器材,两种答案 实验探究 同样是超声波:测海深是 信息 ,清洗眼镜是 能量 ; 同样是音乐:听出是哪首曲子是 信息 ,让烛焰颤动起来是 能量 。 快问快答(说出是信息还是能量): 倒车雷达 信息 超声波焊接塑料 能量 听声辨西瓜生熟 信息 蝙蝠捕虫 信息 狮吼震碎酒杯 能量 大象用次声波交流 信息 用声测距离怎么算 任务四 回忆上一节:喊话听到回声,声音跑的是"去和回"两段路。 所以 s = v t 2 ——这一步千万不能漏。 这一节把它用到海里、用到车上:声呐测深、倒车雷达、超声波测速。 声呐测海深:往返两段路 声呐向海底垂直发射超声波,收到回波时,声波已经跑完"下去+回来"两段; 所以海深 h = v t 2,也可以先把时间除以 2 再乘速度—— 两种写法都对 算一算:这里的海有多深 例 一艘船用超声测位仪垂直向海底发射超声波,4 s 后收到回波。 超声波在海水中的速度为 1500 m/s。此处海水有多深? 解:声波单程用时 t = 4 s 2 = 2 s 海深 h = v t = 1500 m/s 2 s = 3000 m 答:此处海水深 3000 m。 最容易错的一步:直接用 1500 m/s 4 s = 6000 m —— 那是往返的总路程,不是海深。 追问:能用它测地月距离吗 问:能不能用这种办法测量地球到月球的距离?为什么? 不能。地球和月球之间是真空,真空不能传声,超声波传不过去。 (这一问回收的是第 1 节的结论:声音的传播需要介质。) 顺带一提:超声波测速仪会连发两次,两次各按 s = vt 2 算出距离; 两次距离之差,就是汽车在这段时间里走的路程。 注意:汽车走这段路用的时间,要从两次"被反射的时刻"之间去数, 不是两次发射的间隔——这是能力提升那几道题的关键。 小试牛刀 1.智能送餐机器人可以灵活地避开障碍物,是通过体内的雷达发射 超声波 , 然后接收障碍物的反射波,确定障碍物的位置。 客人可以通过语言来操控机器人,说明声可以传递 信息 。 第一空:避开障碍物用的是回声定位,雷达发射的是超声波; 第二空:机器人"听懂"了指令——人从声音里获得的是信息。 小试牛刀 2.医生通过B超检查,发现病人的肾脏内有结石;后用超声波碎石仪把结石击碎, 使结石能排出体外。关于这两次超声波的应用,下列说法正确的是( B ) A.两次都是利用声传递信息 B.第一次是利用声传递信息,第二次是利用声传递能量 C.两次都是利用声传递能量 D.第一次是利用声传递能量,第二次是利用声传递信息 第一次:查出"有没有结石"——知道了情况,是信息; 第二次:结石被"击碎了"——东西发生了改变,是能量 选 B 小试牛刀 3.科学工作者为探测海底某处的深度,从海面向海底垂直发射超声波, 经过 4 s 后收到回波信号。已知声音在海水中的速度为 1500 m/s,此处海有多深? 解:超声波往返的总路程 s总 = v t = 1500 m/s 4 s = 6000 m 海深 h = s总