2.3　声的利用 课件 -2026-2027学年人教版物理八年级上学期

(2022年版)课程标准 学习目标 了解现代技术中声学知识的一些应用. 1.知道声能传递信息，也能传递能量. 2.(重点)辨别实际事例属于声哪方面的应用. 3.了解现代技术中与声有关的知识的应用. 第二章　声现象 第3节　声的利用 阅读教材 P44~P48，可知： 一、声与信息 1.声波能传递　　　　，如回声定位、用B超诊断病情等.  (1)大自然的许多活动，如　　　　、火山爆发、台风、海啸等，都伴有　　　　声波产生.使用灵敏的声学仪器可以接收到它们产生的声波.处理这些信息，可以确定这些活动发生的方位和强度.  信息 地震 次 (2)超声波在传播过程中遇到被测物会被　　　　回来，根据计时器记录的　　　　及超声波传播的　　　　，可以计算出发射点与被测物之间的距离.这种方法叫作回声定位.  (3)蝙蝠是利用　　　　声波确定目标的位置的.  　时间　 反射 速度 超 二、声与能量 2.声波能传递　　　　.　　　　声波可以用来清洗物体，医生常利用超声波　　　　去除人体内的某些结石.  　超　 能量 振动 ●下课铃响了。 获得的信息是： 1. 声可以传递信息 请同学们分析以下场景，说一说获得什么信息？ 下课时间到了 ●医生用听诊器听心跳声。获得的信息是： 心脏的健康状况 知识点1：声与信息 ●听到远处隆隆的雷声。获得的信息是： 大雨就要来临 （1）次声波的产生 频率低于20Hz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。 2. 次声波传递信息 知识点1：声与信息 （1）蝙蝠靠超声波发现昆虫 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。这种方法叫作回声定位。 蝙蝠靠超声波发现昆虫 3. 超声波传递信息及应用 知识点1：声与信息 超声导盲仪及其原理 （2）超声导盲仪 采用“回声定位”方法制成的超声导盲仪可以探测前进道路上的障碍物，以便帮助视障人士出行。 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使用者，达到“以听代视”的效果。 知识点1：声与信息 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，利用超声波原理，由装置在车尾保险杠上的探头发出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。 （3）倒车雷达 知识点1：声与信息 探测海底深度 ①声呐测量原理：人们利用声呐可以来探知海洋的深度。 其原理为：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= （声波通过的距离是海底深度的2倍） （4）声呐 知识点1：声与信息 探测鱼群位置 声呐探测海底结构 我们平常看到的海底结构图就是根据声呐提供的数据绘制的。 探测潜艇位置 ②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。 知识点1：声与信息 医生用B超查看胎儿发育情况 医生用B型超声波诊断仪向病人体内发射超声波，反射波携带的信息经过处理后显示在屏幕上。这就是常说的“B超”。 超声波诊断仪 （5）“B超” 检查 知识点1：声与信息 （6）超声波探伤仪 超声波探伤仪是一种便携式工业无损探伤仪器，它能够快速、便捷、无损伤、精确地进行工件内部多种缺陷（裂纹、疏松、气孔、夹杂等）的检测、定位、评估和诊断。 超声波探伤仪 既可以用于实验室，也可以用于工程现场。广泛应用在锅炉、压力容器、航天航空、石油、化工、汽车、机械制造、冶金、金属加工业、钢结构、铁路交通、核能电力、高校等行业。 知识点1：声与信息 （7）超声测速仪 超声测速仪前后两次发出并接收到被测汽车反射回的超声波信号，再根据两次信号的时间差，测出车速。一般用于测试速度不是太快的，如汽车速度。 超声测速仪 知识点1：声与信息 （8）次声波检测仪 地震、火山爆发、台风、海啸、核爆炸等发生时，都伴有次声波产生。对人类生命和财产造成严重威胁。 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——次声波检测仪也能接受到它们产生的次声波。处理这些信息可以确定这些活动发生的方位和强度。 次声波检测仪 知识点1：声与信息 知识点一　声与信息 【例1】下列选项中不能说明声可以传递信息的是(　　) A.用声呐探测鱼群 B.用超声波给牛奶灭菌 C.次声预警系统得知远处发生地震 D.用超声指纹模块识别指纹 B 【例2】 如图为倒车雷达，倒车雷达是利用　　　　 (选填“超声波”或“次声波”)来工作的；如果倒车雷达发出信号，0.02 s后接收到回声，已知声波在空气中的传播速度为340 m/s，则障碍物距汽车 　　　　m；司机听到急促的报警声，知道距离障碍物太近，说明声音能传递　　　　(选填“信息”或“能量”).  　3.4　 超声波 信息 知识点2：声与能量 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。树叶获得的能量是从哪里来的？ 这说明扔石头的能量通过水波传给了树叶。 声波也是一种波动，那么，声波能传递能量吗？ 知识点2：声与能量 1. 声与能量 声具有能量，也可以传递能量。 传递声的过程实际上就是传递能量的过程。 将扬声器对准烛焰，播放音乐，你看到了什么现象？这说明了什么问题？ 会看到烛焰跳动。 说明声音具有能量。 发声扬声器旁的烛焰来回摆动 知识点2：声与能量 （1）超声波清洗物体 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。 超声波清洗眼镜 超声波牙刷 2. 声传递能量的应用 超声波洗牙 超声波牙刷、洗牙也是利用了超声波的振动原理。 知识点2：声与能量 （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。 超声波碎石机与使用 知识点2：声与能量 超声波雾化器是指应用于医疗方面雾化设备。其基本原理：来自主电路板的振荡信号传递给超声晶片，超声波晶片把电能转化为超声波能量，超声波能量在常温下能把水溶性药物雾化成1μm到5μm的微小雾粒，以水为介质，利用超声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。 （3）超声波雾化器 超声波雾化器 知识点2：声与能量 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。 （4）次声波武器 次声波武器 知识点2：声与能量 （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。 3. 声传递信息与声传递能量 知识点2：声与能量 （2）声传递信息、传递能量的实例 声传递 信息 声传递 能量 利用回声测距、定位（声呐） 超声波清洗仪器、碎石、洁齿 用“B超”查体 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 次声波的破坏作用 知识点二　声与能量 【例3】如图所示，用橡皮锤敲打右边的音叉，左边的音叉也能发声，并把塑料小球弹起.该实验能说明声可在　　　　中传播，且声波可以传递　　　　.这种用塑料小球的弹起来反映音叉的振动的研究方法叫作　　　　　.  　能量　 空气 转换法 声一般同时传递信息和能量，当声以传递能量为主时往往会引起事物明显的变化. 知识点3：建筑声学的杰作 驰名中外的北京天坛，是明清皇帝祈谷、祈雨、祈天的地方，其中的回音壁、三音石、圜丘三处建筑都有非常美妙的声音现象。 圜丘 回音壁 三音石 易错点　辨析声波传递的是信息还是能量 【例4】如图所示是一种声波灭火装置，它能够发出30~60 Hz的低频声波快速扑灭火焰.下列说法正确的是(　　) A.声波灭火装置发出的是次声波 B.声波灭火装置利用的是其发声的响度大 C.声波可以灭火说明声波具有能量 D.声波灭火装置利用的是声可以传递信息 C 易错辨析：凡是声能引起其他物体变化的例子，均属于声传递能量；声未能引起其他物体的变化而是根据声对物体的状况或某些特征作出判断，属于声传递信息.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”说明雷声能传递信息. 1.下列属于利用声波能传递信息的是(　　) A.利用超声波动手术 B.医生通过B超了解胎儿发育情况 C.超声波加湿器将水雾化 D.利用超声波清洗精细机械 B 2.如图所示是天坛公园的回音壁，它是我国建筑史上的一大奇迹.回音壁应用的声学原理是(　　) A.声音能够在空气中传播 B.声音的反射 C.声音是由物体振动产生的 D.声音能传递能量 B 3.小高同学喜欢用手机听歌，他可以根据手机播放的音乐来判断哪一个歌手演唱，说明声音可以传递　　　　；音量太大会使耳膜受损，说明声音能传递　　　　(前两空选填“信息”或“能量”)，为此需要减小声音的　　　　(选填“音调”“响度”或“音色”).  　能量　 信息 响度 4.声音在生活中有许多应用，用超声波能粉碎人体内的结石，说明声波具有　　　　；但粉碎前需要用B超定位，若某次定位时，探头紧贴皮肤向结石部位发出声波，经过1.2×10-4 s后收到回声，如果声波在人体中的平均速度为1 500 m/s，此结石距发射处的距离约为　　　　cm，声波通过的路程为　　　　cm.  　9　 能量 18 $