2.3 声的利用 课件-2026-2027学年人教版物理八年级上册
2026-08-17
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摘要:
该初中物理课件聚焦“声的利用”,核心知识点为声传递信息和能量。通过复习听觉频率范围(次声波、声音、超声波),结合大象用次声波交流的实例导入,搭建从声的分类到实际应用的学习支架。
其亮点在于融合科学探究与生活实例,通过“扬声器与烛焰共振”实验培养学生证据意识,结合倒车雷达、B超等实例,用科学思维区分声传递信息与能量。小结采用表格对比实例,学生能提升知识应用能力,教师可高效突破重难点。
内容正文:
第二章 声现象
八年级物理上册 •人教版2024
第3节 声的利用
学习目标
通过观察、参观或看录像等有关的文字、图片、音像资料,获得社会生活中声的利用方面的知识。
通过实验,经历探究声可以传递能量的实验探究过程,培养学生证据意识。
1. 了解现代技术中与声有关的知识的应用。
2. 知道声可以传递信息,传递能量。
通过研究现实声的各种利用,使学生更加热爱科学;培养好奇心和求知欲,激发探究的热情,通过小组讨论和合作完成任务。
1.物理观念:
2.科学思维:
3.科学探究:
4. 科学态度
与责任:
重点:
1.知道声可以传递信息,传递能量。
难点:
区分声传递能量和信息,回声测距典型计算
教学重点和难点
人和一些动物的听觉频率范围频率/Hz
频率低于20Hz的声音
频率高于20000Hz的声音
次声波
超声波
声音
复习旧知
导入新课
?
问题
除了人类,动物也能利用声。例如,大象就可以用人类听不到的“声音”进行交流。
我们一起走进
《2.3声的利用》。
声与信息
一
这些生活情景中,我们听见的“声”起了什么作用?
声可以传递信息
声与信息
一
1. 声音可以传递信息
(1)下课铃响了。
(2)医生用听诊器听心跳的声音。
请同学们分析以下场景有什么共同点?说明了什么问题?
获得的信息:
下课时间到了。
获得的信息:
心脏的健康状况。
汽车修理师通过听汽车发动机的声音判断故障
铁路工人用铁锤敲击钢轨会发现松动的螺栓
声与信息
一
2. 次声波传递信息
(1)次声波的产生
频率低于20 Hz的声叫作次声波。大象就可以发出次声波;地震、火山爆发、台风、海啸、核爆炸等发生时,都伴有次声波的产生。
大象利用次声波交流
火山爆发会产生次声波
(2)次声波传递信息
次声波传播的距离很远,发生地震、台风、核爆炸时,即使在几千千米以外,使用灵敏的声学仪器也能接受到他们产生的次声波。处理这些信息可以确定这些活动发生的方位和强度。
火山
声音的产生
一
(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。
3. 超声波传递信息
《蝙蝠靠回声定位捕食》
声与信息
一
倒车雷达
倒车雷达在汽车上得到了广泛的应用。
倒车雷达在倒车时,利用超声波回声定位原理,由装置在车尾保险杠上的探头发送超声波撞击障碍物后反射此声波,计算出车体与障碍物间的实际距离,然后提示给司机,使停车或倒车更容易、更安全。
(2)倒车雷达
3. 超声波传递信息
声与信息
一
(2)声呐
3. 超声波传递信息
蝙蝠利用
超声波导航
(回声定位)
声呐
探测海深、海底暗礁等
探测鱼群、潜艇位置等
绘制水下数千米地形图
仿生学
超声导盲仪
倒车雷达
人们受到
启示
声与信息
一
(2)回声定位的应用
采用“回声定位”原理制成的超声导盲仪可以探测障碍物,帮助盲人出行。
超声导盲仪及其原理
超声导盲仪
(4)超声波探伤仪与超声测速仪
在生产实践中,超声波检测技术应用很广。例如,利用超声波可以检测出锅炉有没有裂纹,甚至还可以知道裂纹有多大、多深。公路上安装超声测速仪,可以测量出汽车是否超速。
超声波探伤仪
超声测速仪
B超诊断原理
医生用B型超声波诊断仪向人体发射超声波,然后接收体内脏器大反射波,反射波所携带的信息经过计算机处理后,可以清楚地将人体内部器官的机
构显示在屏幕上,这就是常说的
“B”超。医生可利用B超为孕妇检
查胎儿的发育情况。
声与信息
一
【典例1】2026 年 6 月,我国某海域发生 3.2 级地震,地震前会产生______ (选填“超声波” 或 “次声波”),这种声波人耳______ (选填“能” 或 “不能”)听到。科学家利用这种声波可以提前预警,说明声音可以______ 。
【详解】地震、海啸等自然灾害发生前会产生次声波,次声波的频率低于 20Hz,不在人耳的听觉范围内,因此人耳听不到。
科学家通过监测次声波提前预警,说明声音可以传递信息。
次声波
不能
传递信息
声与能量
二
把一块石头扔进水里,可以看到一圈一圈的水波向四周散去,水面上的树叶也随之起伏。这说明石头的能量通过水波传给了树叶。
思考:
水波是一种波动,水波能传递能量。
声波也是一种波动,那么,声波能传递能量吗?
声与能量
二
实验证明,声波能够传递能量。
实验现象
开启扬声器播放音乐,对准的烛焰会随节奏明显颤动,火焰甚至会出现左右偏斜与摇曳,仿佛被一股无形的力量推动。
1. 实验:声波的力量
扬声器与烛焰的共振
声波灭蜡烛
声与能量
二
2.声波传递能量的应用
小型超声波清洗机
超声波牙刷
超声波洗牙
(1)超声波清洗机
超声波产生的振动比可闻声更加强烈,常被用来清洗物体。把被清洗的物体放在清洗液里,超声波穿过液体并引起激烈的振动,振动把物体上的污垢敲击下来而不会损坏被洗的物体。
超声波牙刷、洗牙也是利用了超声波的振动原理。
声与能量
三
(2)超声波碎石机
超声波碎石是利用电能转变成声波,声波在超声转换器内产生机械振动能,通过超声电极传递到超声探杆上,使其顶端发生纵向振动,当与坚硬的结石接触时产生碎石效应,但对柔软的组织并不造成损伤。不用开刀,不会对身体造成伤害。
2.声波传递能量的应用
声与能量
二
超声波加湿器
(3)超声波加湿器
超声波加湿器采用超声波高频振荡原理将水雾化为1—5微米的超微粒子,通过风动装置,将水雾扩散到空气中,从而达到均匀加湿空气的目的。
(4)超声波雾化器
超声波雾化器用于医疗方面雾化设备。其基本原理:超声波晶片把电能转化为超声波能量,超声波能量定向压强将水溶性药液喷成雾状,借助内部风机风力,将药液喷入患者气道,再被患者吸入,直接作用于病灶,主要用于内科、外科、五官科、儿科等方面。
超声波雾化器
2.声波传递能量的应用
声与能量
二
由于次声波传播的路程远、穿透能力强,且较低频率的次声波达到一定强度时可以致人死亡,所以在科技发达的今天,次声波可以作为武器。
(5)次声波武器
2.声波传递能量的应用
(1)声可以传递信息,也可以传递能量。
凡是声音引起其他物体变化的例子,均属于声音传递能量;声音未能引起其他物体的变化,而是根据声音对物体的状况或某些特征作出判断,属于声音传递信息。如“雷声震耳欲聋”,说明雷声具有能量;而“听到了雷声预示着将要下雨”,这是雷声传递信息。
声传递 信息 声传递 能量
利用回声测距、定位(声呐) 超声波清洗精密仪器、碎石、洁齿
用“B超”检查身体 超声波雾化器
利用超声波探测金属内部裂纹 次声波武器
利用次声波预测地震、监测核爆炸等 次声波的破坏作用
(2)声传递信息、传递能量的实例
3. 声传递信息与传递能量
独特的形制结构
圜丘三层台面呈中心高、四周低的微倾形态,如同一个巨大的天然“声音汇聚器”,为声波反射提供了理想的物理环境。
建筑声学的杰作
驰名中外的北京天坛,以回音壁、三音石、圜丘三大声学奇观闻名于世,其巧妙的建筑设计蕴含着古人对声音传播规律的深刻洞察与卓越智慧。
回音壁
圜丘
声波的多次反射与汇聚
声音向四周扩散时,被光洁的石栏板与倾斜台面反复反射,能量不断被收集并重新聚焦回台中心,形成强烈的声能叠加。
混响增强的听觉效果
回声与原声的时间差极短(约0.07秒),人耳无法分辨,
二者混合后显著增强了声音的响度。
!
课堂延伸
圜丘等建筑反映出我国古代高水平的建筑声学成就。现在,人们也经常在设计礼堂、音乐厅等建筑时进行特别的声学设计,使听众听到的声音更加饱满、悦耳。
!
课堂延伸
【例题2】下列事例中,主要利用了声传递能量的是( )
A.用听诊器给病人诊病 B.用超声波给工件探伤
C.用次声波预报海啸 D.用超声波清洗眼镜
典型例题
【详解】A.用听诊器给病人诊病可以知道病人的病情,属于声传递信息,故A不符合题意;
B.用超声波给工件探伤可以了解工件的质量问题,属于声波传递信息,故B不符合题意;
C.用次声波预报海啸可以提前预知灾害的来临,做好应对准备,属于声波传递信息,故C不符合题意;
D.用超声波清洗眼镜是利用超声波引起污渍的共振,使其脱离眼镜,属于声波传递能量,故D符合题意。
故选D。
D
典型例题
【例3】关于声音的产生和传播,下列说法中正确的是( )
A.物体不振动时能产生声音
B.声音可以从月球直接传播到地球
C.声音传播的速度一定是340m/s
D.利用声呐可获得水中鱼群的信息
D
【详解】A.声音是由物体振动产生的,物体不振动时不能产生声音,故A错误;
B.声音的传播需要介质,月球周围没有空气,声音不可以从月球直接传播到地球,故B错误;
C.声音的传播速度与介质种类和温度有关,不同介质、温度下声音传播的速度不都是340m/s,故C错误;
D.声音可以传递信息,利用声呐可获得水中鱼群的信息,故D正确。
故选D。
声与信息
自然灾害(地震、海啸、火山爆发等)会产生次声波。
声学仪器接收到信息可以确定方位和强度。
声波可以传递能量。实验扬声器与烛焰的共振 声波灭蜡烛
应用:超声波清洗机、超声碎石、超声波加湿器、超声波雾化器
次声波武器等。
次声波
超声波
回声定位:超声波碰到障碍物会被反射回来,
根据回声到来的方位和时间,可以确定目标位置。
应用:倒车雷达、声呐、超声导盲仪、B超、超声探测仪。
声与能量
声的利用
课堂小结
声音可以传递信息:雷声预示要下雨 听声辨析螺栓是否松动
1.关于声现象下列说法中正确的是( )
A.甲图:轻敲衣架时,图(b)中小明听到的声音更大,说明固体传声比气体快
C.丙图:改变卡片从梳齿上划过的速度,发出声音的音调不同,说明音调与振幅有关
课堂练习
B.乙图:对着圆筒发出声音越大,光屏上反射的光点晃动幅度越大,说明音调与频率有关
D.丁图:当音箱播放音乐时,烛焰晃动,说明声波能传递能量
D
课堂练习
图1
2.家用轿车上的“倒车雷达”利用了_________
___原理,它表明声波能传递______。如图1
所示为某轿车的倒车雷达,当探头发出
的超声波在 后被接收器接收到时,倒
车雷达开始报警。若超声波的传播速度为
回声定位
信息
1.7
,请你计算此时轿车与障碍物之间的距离为____ 。
3.电动牙刷能发出超声波,可直达普通牙刷刷不到的地方,
既干净又舒适。下列应用与电动牙刷不同的是( )
C
A. 登雪山时不许大声说话
B. 超声波清洗眼镜镜片
C. 利用声呐探测海底的地形
D. 超声波加湿器使水滴雾化
课堂练习
课堂练习
4.以下各项中说明声可以传递信息的是 ( )
①隆隆的雷声预示着一场可能的大雨
②声呐捕鱼 ③超声波碎石
④B超探病 ⑤用超声波来清洗眼镜片
⑥用听诊器了解病人心、肺的情况
A.①⑤⑥ B.②③④ C.③⑤ D.①②④⑥
D
课堂练习
5.军队中号声就是命令,关于号声,下列说法
正确的是( )
C
A.号声是由司号员的声带振动产生的
B.士兵通过声音的响度分辨出号声
C.司号员利用号声传递信息
D.号声属于超声波
课堂练习
6.下列实例中利用声传递能量的是 ( )
A.利用超声波给金属工件探伤
B.利用超声波洗牙
C.医生通过听诊器给病人诊病
D.超声波导盲仪帮助盲人出行
B
课堂练习
7.如图所示,长度为300m的火车在笔直的轨道上匀速行驶,在从山崖驶向大桥的过程中,火车头距离桥头500m处鸣笛,鸣笛10s后,火车头到达桥头,此时车头的司机听到来自山崖的回声,最后火车从上桥到完全通过大桥所需时间为30s,空气中的声速为340m/s。求:
(1)火车的速度;
(2)听到回声时,火车车头到山崖的距离;
(3)大桥的长度。
课堂练习
【详解】(1)火车头距离桥头500m处鸣笛,鸣笛10s后,火车头到达桥头,火车的速度为
(2)声音与火车行驶的路程之和等于司机听到回声时火车头距山崖距离的2倍。听到回声时声音传播的路程
听到回声时,火车车头到山崖的距离
(3)火车完全通过大桥的路程
大桥的长度
能力提升
实验小组的同学利用身边的器材做了声现象的相关实验。
(1)如图甲,用硬纸板把音响糊起来,做成一个“舞台”,台上放的“小人”在音乐声中翩翩起舞,说明声音可以传递 ,请再举出一个生活中常见的实例: 。
(2)如图乙,两音叉频率相同,悬挂的
乒乓球与左侧音叉接触,用橡皮锤敲击右
侧的音叉,会发现 ,
此现象说明声音可以传递 。
能量
医院利用超声波除去体内的结石
左侧音叉旁的乒乓球被弹开
能量
感谢聆听!
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