第3节声的利用
整体设计
课程标准中对本节课的要求:“了解现代技术中声学知识的一些应用,列举超声的应用实例。”本节知识是学生通过对生活、生产中丰富多彩的声现象的学习,了解了声音的产生和传播、声音的特性之后,探究学习声的利用。声现象在实际中丰富多彩,应用非常广泛。
在生活中声的利用的例子很多,学生对于一些常见的声的利用的现象已经很熟悉,只不过不知道它们分别是利用的声的哪些作用。所以本节课主要是让学生分辨出哪些生活现象是属于声传递信息的例子,哪些现象是声传递能量的例子。并且通过本节学习使学生了解更多生活中声的利用的现象。教师在讲解中可以对声在社会生活中应用的情况进行分类,可以按照课本分为“声与信息”和“声与能量”两类,也可按照声音在医疗、工业、军事、日常生活等方面的利用分类,然后根据分类进行总结性的讲解,在讲解中应对学生遗漏的例子进行补充。
本节的设计通过声音、视频、图片、投影、实验和设置有启发性的问题等手段来启发学生的思维,培养学物理的兴趣。教学中应鼓励学生自己从生活中感知或查阅资料了解利用声的实例,另一方面,应发挥学生的想象力,鼓励他们搞利用声音的小发明。
三维目标
知识与技能
了解日常生活、现代技术中声的应用。
过程与方法
通过观察或看录像等有关的文字、图片、音像资料,并获得社会生活中有关声的利用方面的知识。
情感、态度与价值观
通过学习,了解声在现代技术中的应用,进一步增加对科学的热爱。
教学重点及难点
现代技术中与声有关的知识应用。
课时安排
1课时
教学准备
视频资源、多媒体设备、盆或碗、气球、扎有橡皮膜的塑料瓶、蜡烛、火柴等。
教学过程
导入新课
故事导入
1948年,一艘名为“乌兰格梅奇号”的荷兰货船,在通过马六甲海峡时,突然遇到海上风暴,当救助人员赶到时,船上所有人员都莫明其妙地死了。后经科学家们调查,才发现造成这场海难的罪魁是风暴与海面惊涛引起的次声波。
2006年4月28日,至少有400只海豚的尸体被海水冲到了坦桑尼亚东北部桑给巴尔岛北岸海滩边。专家们怀疑是美军潜艇发出的声呐导致了海豚的大面积死亡。
第一次世界大战时,德国潜水艇击沉了协约国大量战舰、船只,几乎中断了横跨大西洋的海上运输线。当时潜水艇潜在水下,看不见,摸不着,一时横行无敌。于是利用水声设备搜寻潜艇和水雷就成了关键。法国著名物理学家郎之万等人研究并造出了第一部主动式声呐,1918年在地中海首次接收到2~3km以外的潜艇回波。这种声呐可以向水中发射各种形式的声信号,碰到需要定位的目标时产生反射回波,接收回来后进行信号分析、处理,除掉干扰,从而显示出目标所在的方位和距离。
学生思考问题:海上风暴引起的次声波为什么有那么大的危害?人类为什么不能事先预知并躲避灾难?声呐为什么会导致海豚的死亡?
情景导入
多媒体展示几种声音在生活中的应用实例:铁路工人用铁锤敲击钢轨会从异常的声音中发现松动的螺栓,医生通过听诊器诊断疾病,远处轰隆隆的雷声预示着一场可能的大雨,海豚利用声波识别食物、敌人和它们周围的环境……
学生欣赏并交流讨论,自然界中的声现象非常多,声音在生活和生产中有很多的应用,你能列举一些例子吗?
推进新课
一、声与信息
学生阅读课本并思考:日常生活中,哪些事例说明了人们可以利用声来传递信息?对这些例子,可以分类吗?按怎样的依据来分好?
1.从异常声音中获取信息
轰隆隆的雷声——预示下雨
听诊器听心跳声——诊断心脏的情况
听敲铁轨的声音——判断螺栓松动
汽车修理师听汽车发动机的声音——判断故障
小结:声音能够传递信息。
2.次声波传递信息
阅读课本并思考问题:
次声波能不能传递信息呢?次声波一般在什么情况下产生?
答案:能海啸、地震、火山喷发。
次声波预测地震、台风:地震爆发前,许多动物往往有异常反应,如老鼠逃出洞,牛马不入圈,鸡犬不宁等。这主要是由地震爆发前潜伏在我们身边的强烈的次声波引起的。
【课件展示】介绍2005年海啸死亡人数和其强大的破坏力。
印度洋海啸发生在2004年12月26日,这次地震发生的范围主要位于印度洋板块与亚欧板块的交界处。这场突如其来的灾难给印尼、斯里兰卡、泰国、印度、马尔代夫等国造成巨大的人员伤亡和财产损失。印度洋大地震和海啸在印度夺去约10000人性命,斯里兰卡40000余人遇难,而印尼的死伤人数为23万人之多。这可能是近200多年来死伤最惨重的海啸灾难。
可是,大多数海洋生物可以存活,水母就是其中之一。由于次声波的传播速度要比风暴和波浪快得多,所以,水母才能提前收到风暴的“预告”,迅速采取躲避措施。
水母耳风暴预测仪相当精确地模拟了水母感受次声波的器官,使人们能够提前知道将到来的风暴,并做好相应的准备。现广泛运用于航海事业。把这种仪器安装在舰船的前甲板上,当接收到风暴的次声波时,可令旋转360°的喇叭自行停止旋转,它所指的方向,就是风暴前进的方向;指示器上的读数即可告知风暴的强度。这种预测仪能提前15小时对风暴作出预报,对航海和渔业的安全都有重要意义。
3.超声波传递信息
阅读课本并思考问题:
(1)蝙蝠是怎么确认目标的?它采用的方法叫做什么?
(2)受蝙蝠的启发,科学家发明了什么?主要应用在什么方面?
归纳总结:(1)回声定位:根据回声到来的方位和时间,确定目标的位置和距离。
(2)蝙蝠靠超声波探测飞行中的障碍物和发现昆虫,人们利用这个现象研制了声呐。
讨论:根据声呐测海底深度需测哪些量?
a.声音在海水中的传播速度v。
b.声音在海水中的往返时间t。
c.计算公式:s=12vt。
(3)应用:利用声呐探测海洋深度、利用声呐探测鱼群、探测敌方潜艇等。
思考问题:“B超”是利用什么获得人体内部疾病信息的?
医生用B型超声波诊断仪向病人体内发射超声波,然后接收体内脏器的反射波,反射波携带的信息经过处理后显示在屏幕上,可以准确地获得人体内部疾病的信息。
医生――→超声波病人――→反射波信息显示屏
交流讨论:超声波在生活中的其他应用
课题
第一章:声现象第四节:声的利用
学习
目标
知识目标:了解现代技术中与声有关的知识的应用
能力目标: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
情感目标:通过学习,了解声在现代技术中的应用,进一步增加对科学的热爱
学习重点
现代技术中与声有关的知识的应用
学习难点
现代技术中与声有关的知识的应用
教具与
媒体
图片、录像等
教
学
程
序
内容与教师活动
学生活动
设计
依据
一、创设情境,引入新课
1、提问几个上节课出现的问题,做好知识的铺垫。
2、[师]上几节课我们学习了声音的产生、传播,声音的分类,声音的特性及乐音与噪声,其实声的应用很是广泛,今天我们就来学习第五节:声的利用。
二、进入新课,科学探究
(一)声与声音的区别
同学们注意了没有,以前我们学习时都常说“声音”怎样怎样,可今天我们学习时,标题却是声的利用,为什么不叫做声音的利用呢?
1、声的概念比较广,包括平时我们能听到的声音和不能听到的超声、次声等;所以声音的概念相对而言面要窄得多,它仅指人耳能感觉到的那部分声。
2、看来声包括声音。
(二)声与信息的传递
1、【提出问题】你平时用声音传递过信息吗?
2、[师]其实我们时时刻刻都在利用声音传递信息,我们彼此之间的谈话,教师在课台上的讲课声,同学们课下的交谈与交流声等不都是在传递信息吗。假如让你不说话,你有什么感觉。
3、通过声传递信息的例子还有哪些呢?
大致我们可以把它们分成两类,一是物体直接发出的声音携带的信息;另一种是靠反射回来的声音所携带的信息。
(1)物体直接发出的声所携带的信息
它又可以分两类,一类是我们能听到的声音;一类是我们不能听到的声音。
①播放我们能听到声音的录像。让学生回答并板书。
A.人类的交谈声;
B.隆隆的雷声;
C.心脏、肺的声音。
D.中医诊病的“望、闻、问、切”中的“闻”就是通过听来了解病人病情的。
②播放我们听不到的一些声音。让学生回答并板书。
A.动物的交谈声。
B.利用鱼所喜欢的声音捕鱼。
C.地震、海啸前出现的一些次声波我们也听不到。
③谁还能说一些通过直接发出声音所携带的信息?
(2)经过反射的声所携带的信息
我们也可以将其分为两类,一是所反射的回声我们能听见;另一类是反射的回声我们听不见。
①播放物体反射我们能听见的声音录像。让学生观察并回答实例。
A.下雨打雷时隆隆的雷声;
B.回声与混响,建筑设计中的科学。
如果回声比原声到达人耳的时间晚0.1s以上,人就能把回声与原声区分开来,容易形成混响;
如果回声比原声到达人耳的时间小于0.1s,则人分辨不出是回声还是原声,两种声音在一起得到加强。
让学生解释一些现象:
在教室里说话听起来比在操场上说话响一些,这是为什么?
古代雾中航行的水手通过号角的回声能够判断悬崖的距离,这是为什么?
C.北京天坛公园的回音壁和三音石,还有圜丘。
尝试对我国古代声学建筑进行评价,以激发学生的爱国热情。
D.介绍有趣的聚音伞。
如上图所示。在一只伞的焦点处放一块手表,在另一把伞的焦点处就能听到走表的声音。E.利用声音的反射建造的新王宫。
如上图所示,大臣上奏时处于一个焦点处,而国王正好处于另一个焦点处,只有国王能听到大臣的小声上奏声。
②播放反射听不到声音的录像,并让学生回答,老师板书。
A.蝙蝠的回声定位。
B.利用声呐探测海深
C.B超
原理:将弱超声波透入人体内部,当超声波遇到脏器的界面时,便发生反射和透射。透射入脏器内部的超声波,再遇到界面时还会再次发生反射和透射,超声波接收器专门接收各次的反射波。医务人员根据所收到的各次反射波的时间间隔和波的强弱,就能够了解到脏器的大小、位置及其内部的病变等。
D.超声波探伤仪
原理:在工业生产中常常运用超声透射法对产品进行无损探测。超声波发生器发射出的超声波能够透过被检测的样品,被对面的接收器所接收。如果样品内部有缺陷,超声波就会在缺陷处发生反射,这时,对面的接收器便收不到或者不能全部收到发生器发射出的超声波信号。这样,就可以在不损伤被检测样品的情况下,检测出样品内部有无缺陷。
(二)声与能量的传递
播放录像,说明声波也是携带着大量能量的。
学生回答,老师并板书。
A.用超声波清洗精细的机械
B.用超声波除去人体内的结石。
再举几个利用声音能够传递能量的例子为我们服务的实例。
超声波回湿器。
(三)小结与作业。
声与声音其实是一回事
用过
太闷了
学生回答
学生总结
学生总结
学生多举例
练习拍手
让学生解释这是为什么
学生回答
学生画图
学生回答
利用学生的失误进行讲解较好
学生说过,但其实并不知道我们时常的讲话声就是典型的应用
将声音这样的分类,只是讲课的一种,我们也可以进行其他方式的分类
鼓励学生多举例是开发其智力的好方法
为以后进行有关的计算打下基础
对学生进行情感、态度、价值观的教育
这是两个扩展型的例子,可以充当练习
这两个例子都比较陌生,可以引导学生画图认识
还是要贴近学生的生活
课堂小结
这节课从声的另一种分类角度出发,分别分析了它们的利用。
直接发出的声音我们将其分成了两类,一是可直接听到的声音,一是直接听不到的声音;可直接听到的声音就是能被耳朵直接感受的声音,它对我们的生活确实太重要了;听不到的声音就是超声波和次声波,他们的应用也是非常广泛的。
对于反射声音的利用也是如此,我们也将其分成了两类,其特征就是利用反射。
对声的利用进行了这样的分类后,我们就非常清晰明了。
教学流程
板
书
设
计
第五节:声的利用
一、声与声音的区别
声包括人听见的声音,和听不到的声音如超声、次声等
二、直接发出声音的利用
1、可直接听到的声音。如雷声、心脏的跳动声、“闻”等。
2、直接听不到的声音。如动物的交流声、地震、海啸发出的次声等。
三、反射回来声音的利用
1、能听到的反射声。如回音壁、建筑设计中的混响等。
2、听不到的反射声音。如蝙蝠的回声定位、利用声呐探测海深、B超超声波探伤仪等。
四、声与能量
1、用超声波清洗精细的机械
2、用超声波除去人体内的结石
课
后
反
思
该课属于应用课,是前面声音知识的大集合,声现象具有广泛的应用空间,所以实例很多,但这些现象让学生直接回答,他们又一下子说不上来,所以我们通过及时播放录像的方式把学生引领到一个个生动的情景中,录像能给人以真实的感觉,所以很少使用课件,学生参与积极,热情很高,也说明把他们的举起调动了起来。
但在录像素材方面,下一步还应进一步提供一些学生见得少的情景,如地震时动物的表现、龙卷风的情景等;在能体现国家高科技发展方面也应积极探索,以进一步提高学生的积极性。
文章来源:http://m.jab88.com/j/76129.html
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