2.3《声的利用》作业 -2026-2027学年人教版物理八年级上学期

《声的利用》作业设计 一、作品基础信息 项目 填写内容 作品名称 《声的利用》课时作业设计 学段学科 初中 物理 适用年级 八年级 教材版本 人教版 对应内容 八年级上册 第二章《声现象》第三节《声的利用》 作业类型 课后作业（分层设计） 题量与结构 共 9 题：基础题 3 题（必做）、提升题 3 题（必做）、拓展题 3 题（选做） 完成时长 必做约 20 分钟，选做约 15 分钟，总时长约 35 分钟 评价方式 教师批阅＋学生自评互评（分层反馈） 设计者 张春雷 二、设计背景与意图 1. 课标与教材分析 · 课标要求：本作业对应《义务教育物理课程标准》中“运动和相互作用”主题下“声和光”的内容要求，指向“物理观念”“科学思维”“科学态度与责任”等核心素养，需达成“知道声可以传递信息和能量，能举例说明声在生活和科技中的利用”的学业质量标准。 · 教材地位：本节是《声现象》一章的收束与升华，学生在学习声音的产生、传播及特性之后，通过本节认识声的利用价值，体会“从物理走向社会”的课程理念，也为后续学习电磁波、信息的传递等内容奠定基础。 · 教学重难点：教学重点是声传递信息和声传递能量的实例辨析与原理理解；难点是结合超声波、次声波的特点区分两类应用，并能解释B超、声呐、超声波清洗、超声碎石等实际现象。 · 学业要求：能说出超声波、次声波的特点与常见应用，能从“信息”与“能量”两个角度对声的利用进行分类，并能用能量观点解释声对物体产生的作用。 2. 学情分析 维度 具体描述 已有基础 学生已知道声音是由物体振动产生的、声音的传播需要介质，掌握了响度、音调、音色三个特性；对回声定位、B超、超声波清洗等生活与科技现象有初步的感性认识，具备一定的实验观察与合作交流经验。 现有困惑 容易混淆“声传递信息”和“声传递能量”，对超声波、次声波的特点及应用缺乏系统认识；解释具体应用时容易只描述现象而说不清物理依据；计算类问题（如回声测距）中易忽略声波“往返”的过程。 差异分析 学生生活阅历与抽象思维能力差异较大：部分学生接触过医院检查、声呐、智能设备等，理解较快；部分学生对超声波、次声波较为陌生，难以从“信息／能量”角度归类，也缺乏用物理语言表达的习惯，需要在直观支架下逐步建立判断标准。 差异化任务安排 对学困生：安排基础题（1—3题）必做，提供“信息—能量”分类判断卡和实例图片支架，允许借助课本、图示完成，重点达成概念识别与实例归类；对学优生：在完成必做题的基础上完成拓展题（7—9题），鼓励自主设计实验、查阅资料并撰写调查小报告，尝试用能量观点解释新情境。教师按“必做保底、选做提升”的思路分层批阅与反馈。 3. 设计意图 本作业以“声的利用”为主线，按“基础巩固—能力提升—拓展探究”三个层次递进设计：基础题聚焦“声传递信息与声传递能量”的概念辨析，帮助学生建立分类标准；提升题通过作图、情境分析和实验探究，引导学生用物理原理解释生活与科技现象；拓展题引入回声测距计算、次声波应用和科技产品调查，引导学生在真实情境中迁移应用。全卷注重“从物理走向社会”，发展学生的物理观念、科学思维与科学态度，并兼顾不同学力学生的学习需求。 三、作业目标 目标维度 编号 具体目标 对应核心素养 评价证据 知识理解 A 能说出声可以传递信息和能量，能举例说明声在这两方面的应用。 物理观念 基础题正确率、概念复述 能力运用 B 能运用声的利用知识解释B超、声呐、超声波清洗、超声碎石等实际问题，能规范完成回声测距类计算。 科学思维、科学探究 过程记录、方法选用 思维发展 C 能对声的利用实例按“传递信息”与“传递能量”进行分类比较，能用能量观点解释声对物体的作用，论证清晰。 科学思维 论证思路、解释的逻辑性 情感态度 D 体会声的利用与生活、科技、医疗、安全的紧密联系，认同物理知识的社会价值，形成主动探究与安全用声的意识。 科学态度与责任 反思语、作品倾向 四、作业内容与目标对应表 题号 题型 层级 题目概要 对应作业目标编号 分值 预计用时 设计意图 1 选择题 基础（必做） 判断生活现象中声传递信息还是传递能量 A 2分 2分钟 考查“声传递信息／能量”的基本辨析 2 判断题 基础（必做） 判断5个关于超声波、次声波与声的利用的说法 A 3分 3分钟 巩固超声波、次声波特点及两类应用的辨别 3 填空题 基础（必做） 填写B超、超声碎石、地震次声波监测所利用的声学原理 A 4分 4分钟 巩固声传递信息与能量的典型实例 4 作图题 提升（必做） 画出声呐（回声定位）工作原理示意图并标注 B 3分 3分钟 用示意图外化声的反射与信息获取过程 5 情境分析题 提升（必做） 分析超声波清洗眼镜的原理 B 4分 4分钟 运用声传递能量的知识解释现象 6 实验探究题 提升（必做） 设计实验证明声能传递能量（纸屑／烛焰随声音振动） B、C 4分 4分钟 经历“提出问题—实验验证—归纳”的探究过程 7 计算题 拓展（选做） 声呐回声测距：由回声时间计算海底深度 B、C 5分 5分钟 运用声速公式解决实际问题，注意往返过程 8 分类综合题 拓展（选做） 将生活与科技实例按“传递信息／传递能量”分类并说明 C 4分 4分钟 训练比较、归类与说理能力 9 开放探究题 拓展（选做） 调查并介绍一种利用声的科技产品或装置 C、D 6分 6分钟 发展探究、表达与社会责任意识 五、试题详情 1、 （基础·必做，2分，约2分钟）下列现象中，属于声传递信息的是（　　）A．用超声波清洗眼镜　B．用超声波击碎人体内的结石　C．用B超检查身体　D．用超声波给加湿器雾化水 2、 （基础·必做，3分，约3分钟）判断下列说法是否正确，正确的画“√”，错误的画“×”。（1）医生用B超检查身体，是利用声传递信息。（　　）（2）用超声波清洗机清洗眼镜，说明声可以传递能量。（　　）（3）次声波不能被人耳听到，所以次声波没有任何应用价值。（　　）（4）地震、火山喷发、海啸等自然灾害常常伴随次声波产生，可以利用次声波监测站获取灾害信息。（　　）（5）超声波在海水中的传播速度比在空气中快。（　　） 3、 （基础·必做，4分，约4分钟）医生用B超检查病人身体，是利用声能传递______；用超声碎石机击碎人体内的结石，是利用声能传递______；地震、海啸发生时会产生______波，我国建立的监测站正是利用它来获取灾害信息的。 4、 （提升·必做，3分，约3分钟）渔船上的声呐向海底发出超声波，超声波遇到海底后反射回来被接收。请画出声呐工作的示意图，用带箭头的线表示超声波的传播方向，并注明“发射”“反射”“接收”三个环节。 5、 （提升·必做，4分，约4分钟）用超声波清洗机清洗眼镜时，人耳几乎听不到声音，但眼镜上的污垢却被“振”掉了。请回答：（1）该现象说明声具有什么作用？（2）这一作用利用了超声波怎样的特点？（3）请再举一个利用这一作用的生活实例。 6、 （提升·必做，4分，约4分钟）小明想探究“声能否传递能量”，他准备了音箱、纸屑（或碎纸片）、蜡烛等器材。请你帮助他完成探究：（1）写出实验方案和观察到的现象；（2）根据现象能得出什么结论？（3）实验中为什么要使音箱的声音大一些？请说明理由。 7、 （拓展·选做，5分，约5分钟）某海洋科考船用声呐探测海底深度，声呐向海底发出超声波，经过 4 s 接收到回声。已知超声波在海水中的传播速度为 1500 m/s，求该处海底的深度。（提示：超声波传播的路程是海底深度的 2 倍） 8、 （拓展·选做，4分，约4分钟）请将下列现象按“声传递信息”和“声传递能量”分类：①医生用听诊器听心跳　②用超声波除去人体内的结石　③蝙蝠利用回声定位捕食　④用超声波清洗精密零件　⑤铁路工人用铁锤敲击铁轨判断螺栓是否松动　⑥用超声波加湿器把药液雾化　⑦利用次声波监测火山喷发、海啸　⑧利用强次声波制成的声波武器使人产生不适。 9、 （拓展·选做，6分，约6分钟）请通过网络、书籍或走访调查，了解一种利用声的科技产品或装置（如声呐、超声波清洗机、倒车雷达、声控灯、超声波加湿器等），完成下列任务：（1）写出它的名称和主要用途；（2）说明它是利用声传递信息还是传递能量；（3）简要写出其中包含的物理原理；（4）有条件的话，试着画出它的工作原理示意图。 六、参考答案与解析 1、 【参考答案】C。 【解题思路】先明确“传递信息”是获取周围事物的情况、“传递能量”是使物体发生振动或改变状态，再逐项判断：A清洗眼镜、B击碎结石、D雾化药液都是利用声的能量使物体状态发生改变；C用B超检查身体是借助回声了解体内情况，属于传递信息。 【易错点】把“清洗、碎石”误认为传递信息；把“能听到声音”与“利用声做事情”混为一谈。 【方法点拨】抓住“目的”判断：为了“知道／了解”多为传递信息，为了“改变／做功”多为传递能量。 【赋分点】选对得2分。 2、 【参考答案】（1）√（2）√（3）×（4）√（5）√。 【解题思路】逐句回顾超声波、次声波的特点与作用：B超靠回声获取信息；超声清洗靠声的能量做功；次声波人耳听不到但有重要应用（如灾害监测）；超声波在固体、液体中传播比在空气中快。 【易错点】认为“听不到就没有用”；把次声波与超声波的作用混淆。 【方法点拨】紧扣人耳听觉范围区分超声波（高于20000 Hz）与次声波（低于20 Hz），两者都能传递信息或能量。 【赋分点】每句0.6分，共3分。 3、 【参考答案】信息；能量；次声。 【解题思路】B超利用回声携带人体内部结构的信息，属传递信息；超声碎石利用声的能量使结石破碎，属传递能量；地震、海啸伴随次声波产生，可用于灾害监测。 【易错点】把“超声碎石”填成“信息”；把次声波写成“超声波”。 【方法点拨】把“用途”与“信息／能量”对应记忆：查病→信息，碎石→能量，灾害监测→次声波。 【赋分点】每空1分，共4分。 4、 【参考答案】示意图应包含声呐（发射装置）—海底（反射面）—接收装置，用带箭头的线表示超声波“发射→海底反射→接收”的传播路径，并标注“发射”“反射”“接收”三个环节。 【解题思路】声呐的工作过程是“发出超声波—遇到障碍物反射—接收回声—根据时间测距”，据此按其物理过程作图即可。 【易错点】只画一条直线或漏标方向；把回声的起点画在声呐而不是海底。 【方法点拨】先确定三个关键点（声呐、海底、回波接收点），再用箭头表示声的往返路径。 【赋分点】画出往返路径2分，三个环节标注完整1分，共3分。 5、 【参考答案】（1）声可以传递能量；（2）利用了超声波频率高、能量集中的特点；（3）超声波加湿器（或超声波洗碗机、超声碎石、超声波洁牙等）。 【解题思路】污垢被“振”掉说明声使水发生剧烈振动，即声传递能量；超声波频率高、能量集中，因而能产生明显的振动效果。 【易错点】答成“声传递信息”；举例时举出只传递信息的实例（如听诊器）。 【方法点拨】“使物体动起来、把污垢清洗掉”都从能量角度入手；举例要贴合“利用能量”这一作用。 【赋分点】每问2分，共4分。 6、 【参考答案】（1）方案：把纸屑放在音箱纸盆上（或将点燃的蜡烛靠近音箱），播放声音并调大音量，观察现象；现象：纸屑跳动（烛焰晃动）。（2）结论：声可以传递能量。（3）声音越大，纸盆（空气）振动越剧烈，传递的能量越多，现象越明显，便于观察。 【解题思路】要让“看不见的声”产生“看得见的效果”，可用轻小物体（纸屑、烛焰）把振动放大；再通过控制音量大小比较现象的强弱。 【易错点】只说现象不给结论；忽略“放大微小振动”的实验方法。 【方法点拨】转换法——用轻小物体的跳动显示声的能量；用控制音量大小做对比。 【赋分点】方案与现象2分，结论1分，理由1分，共4分。 7、 【参考答案】由 v=s/t 得声波传播的路程 s=vt=1500 m/s×4 s=6000 m；因路程是海底深度的2倍，故海底深度 h=s/2=6000 m÷2=3000 m。 【解题思路】先求超声波往返传播的总路程，再除以2得到海底深度。 【易错点】忘记除以2；单位不统一或计算粗心。 【方法点拨】凡涉及“发出—反射—接收”的回声问题，路程都对应“往返”，求距离时结果要除以2。 【赋分点】写对公式1分，正确代入1分，求出6000 m得2分，除以2得3000 m得1分，共5分。 8、 【参考答案】声传递信息：①③⑤⑦；声传递能量：②④⑥⑧。 【解题思路】凡利用声来获取周围事物情况或传递消息的，属于声传递信息；凡利用声使物体发生振动、位移或改变状态、结构的，属于声传递能量。 【易错点】漏选⑦（对次声波的应用不熟悉）；把⑤中“敲击铁轨判断螺栓是否松动”误判为传递能量。 【方法点拨】先判断“目的”，再归类；注意次声波同样可以传递信息。 【赋分点】分类正确得3分，理由充分1分，共4分。 9、 【参考答案】示例——名称：倒车雷达。用途：安装在汽车尾部，探测车后障碍物的距离。分类：利用声传递信息。原理：倒车雷达发出超声波，超声波遇到障碍物后反射回来，根据回声返回的时间计算障碍物的距离，从而提醒驾驶员。示意图：标注“发射—障碍物反射—接收”。 【评价要点】能正确写出名称与用途；能准确判断信息或能量；原理表述科学合理；有示意图且标注清楚；资料真实、表达清楚。 【赋分点】名称与用途2分，分类判断2分，原理1分，示意图与表达1分，共6分。 七、作业设计特色与创新点 · 分层递进：按“基础（必做）—提升（必做）—拓展（选做）”设计，每题标注分值与预计用时，学生可按需选做，落实弹性作业要求。 · 情境真实：以B超检查、超声波清洗、声呐探测、地震与海啸次声波监测等真实情境为载体，让学生在解决实际问题中体会声的利用价值。 · 题型多样：涵盖选择、判断、填空、作图、情境分析、实验探究、计算、分类综合、开放探究等题型，兼顾知识、能力与素养的全面考查。 · 注重探究与表达：设置实验探究题与开放探究题，引导学生经历“提出问题—设计方案—观察记录—归纳结论”的过程，培养科学探究能力与社会责任意识。 · 分层评价：评价表结合必做与选做任务，采用“素养维度＋分层表现”的多元评价方式，既关注基础达标，又鼓励学有余力的学生拓展提升。 八、作业评价 维度 A（优秀） B（良好） C（待改进） 权重 得分 知识理解（声传递信息与能量的辨析） 基础题全部正确，能准确区分声传递信息与能量并说明依据 基础题基本正确，个别实例说不出依据 基础题错误较多，“信息／能量”仍然混淆 20% 能力运用（现象解释与计算） 能规范解释B超、清洗、碎石等现象，计算题步骤完整、结果正确 能解释常见现象，计算过程较完整、结果基本正确 现象解释不清，回声测距忽略“往返”过程 30% 科学探究与思维（作图、实验、分类） 示意图完整、实验方案合理、结论正确，分类与说理充分、有创意 示意图基本完整，实验方案基本可行，分类基本正确 示意图缺失或错误，实验缺乏思路，分类混乱 30% 科学态度与责任（拓展与反思） 主动完成选做任务，资料真实、表达清楚，能把声的利用与生活、科技、安全联系起来 能按要求完成必做任务，基本参与合作与交流 学习被动，选做任务缺失，合作意识较弱 20% 说明：本评价表按核心素养维度划分，兼顾必做与选做任务。“知识理解”面向全体学生的达标要求，“科学探究与思维”“科学态度与责任”鼓励学生在选做题中展现更高水平。教师可结合分层任务给予个性化反馈，重点考查学生能否从“信息／能量”两个角度正确归因。 学科网（北京）股份有限公司 $