声与现代科技
一、教材分析
本节课利用图文简单介绍戈阳的主峰中有一个山谷，名为“四声谷”，音乐厅中建筑声学问题，天坛的回音壁、三音石，莺莺塔、自鸣磬，动物与声音等有趣的声现象的介绍，使学生领悟到物理就在我们身边，培养学生的物理兴趣；通过阅读“动物与声音”，体现世界声音的丰富多彩，培养学生热爱生活、热爱科学的情感。

二、教学目标
知识与技能：了解回声和共鸣；了解混响现象。

过程与方法：通过阅读文字以及欣赏图片等方式，获得生活和自然中回声和共鸣的知识，培养学生的阅读能力。

情感、态度与价值观：通过回声、共鸣等有趣的声现象的介绍，使学生领悟到物理就在我们身边，培养学生的物理兴趣；通过阅读“动物与声音”，体现世界声音的丰富多彩，培养学生热爱生活、热爱科学的情感。

【教学重难点】
重点：回声。

难点：共鸣。

三、教学设计
（一）、新课引入
师：前面几节课，我们已经学习了声现象的一些性质并探究了它的规律，这些现象不仅有趣，而且都包含了一定的科学道理。

下面请同学们回答几个问题：
什么叫频率？
什么叫超声？
什么叫次声？
超声与次声人能否听到？为什么？
生：（教师对学生的回答要给予肯定、表扬）
师：超声和次声在现在的社会生活中有什么应用呢？这节课我们就一起来研究这个问题。

板书：声与现代科技
（二）、新课教学
超声的应用
师：超声波与可听声有一样的传播速度，并遵循反射、折射和绕射等传播规律。

但由于频率很高，因此具有很强的方向性、很强的穿透力、很大的能量等性质。

例如在均匀的介质中定向直线传播；利用超声波的这些特性，可以为人类服务。

下面请同学们认真阅读课本的这部分内容，然回答超声在现在的社会生活中有什么应用。

生：（教师对学生的回答要给予肯定、表扬）
师：（结合学生的回答进行整理、补充、强调，并展示课件）
1、声呐：所谓声呐就是在水中应用的回声定位装置。

它的原理是根据回声定位来工作的。

在水中，超声波比光波和电磁波传播得要远得多，根据这个特点制成声呐，可用来确定潜艇、鱼群的位置和海水的深度，由s=vt/2公式进行计算距离。

2、金属探伤：超声波能透过几米厚的金属，利用超声波的穿透与反射特性制成的超声探伤仪，可用来探查金属内部的裂纹、气泡等缺陷。

3、B超体检：医院里的B超检查，就是让一束超声波射入人体，在体内的超声波会在不均匀处和分界面上反射成像，这个像就是内脏的“声”像，医生会根据图像看出肝脏是否
肿大，胆囊有没有结石，胎儿在腹内是否正常发育等。

4、超声波清洗精密机械：精密机械形体细小、结构复杂，给清洗工作带来诸多不便，利用超声波进行清洗却十分便利，把要清洗的零件放在洗涤液中，通入超声波，在超声波的作用下，液体会剧烈振动，一会儿受压变密，一会儿受拉变疏。

洗涤液受拉变疏时发生碎裂产生许多小气泡，洗涤液受压变密时气泡破裂，产生很强的微冲击波。

超声波的振动频率一般在20000Hz以上，振动非常迅速，小气泡急剧产生又急剧破裂，就像许多合体的小刷子，不断地冲刷着精密复杂的零件的各个角落，把机械零件上的污垢瞬间敲击下来而不损伤被清洗零件。

还有现在的超声波洁牙美容店，超声波引起液振动，从而使用牙垢从牙齿上脱落。

5、超声波治疗人体内结石：由于生活习惯或生理病变等原因，人体内脏器官中会产生结石，给病人带来痛苦，严重时会影响休息和工作。

用手术取出结石不仅风险大、费用高，还给病人带来难免的痛苦，外科医生可以利用超声波除去人体结石，医生用B超准确地将结石定位，再用高能、高频、方向性极强的超声波对准结石点射，把可恶的结石击成碎片，甚至细小的粉末，在药物的疏导下顺畅地排出体外。

6、超声波空气加湿：北方的冬天较为寒冷，室内取暖时水分过量蒸发，使室内空气干燥，对人体健康有影响，可以用超声波给空气加湿。

将超声波通入水中，利用超声波的能量将水击碎，形成水雾，用小风扇吹到室内，混合到干燥的空气中。

与之相似医疗上把药液雾化，让病人吸入药物直接到达患病部位，能增进疗效。

7、超声波除尘：工业化城市，烟囱林立，浓烟熏天，造成严重的空气污染。

超声波可以帮我们净烟除尘。

在烟囱顶端安装超声波除尘器，超声波频率很高，当发射到烟尘中时，烟尘会随着它的振动而激烈振荡，短时间相互碰撞，凝聚成较大的颗粒，使上升气流无法支撑其重量，便会沉到烟囱的底部。

这样就从冒出滚滚浓烟的烟囱中飘出缕缕青烟。

学生思考：
1、上面例举的几种超声应用，哪些是说明声传递能量？哪些是说明声传递信息？
2、如何理解回声定位的涵？（物体自己发出声音，声音被障碍物反射回来，根据回声的方位和时间确定目标的位置和距离）。

下列是利用回声定位的是（ABC ）
A、蝙蝠发现迎面飞来的昆虫
B、海豚发现前面流动的不是鱼是潜水员
C、雷达发现入侵敌机
D、小明发现门没有关上
E、通过闪电和雷声确定雷电的位置和距离
F、雷达截获敌机发出的雷达信号
3、下列说法错误的是（D ）
A、B超就是超声波对人体探查，帮助医生对言不由病人的疾病进行诊断
B、超声波的穿透能力很强，可制成挥伤仪
C、超声波可以定向发射，反射探查肿瘤
D、超声波不是物体振动发生的
4、蝙蝠在夜间可以准确捕食，它们根据超声波反射来准确辩别方向的，用这种方法在我们现实生活中有回声定位、声纳等应用。

5、中国传统中医用“望，闻、问、争”检查病人，其中闻就是听的意思，它是利用声波能传递信息的道理
6、用声纳将超声波垂直射入海底，超声波在水中传播的速度1500m/s，如发出超声波后6s收到回波讯号，则该处海底深度是多少？
次声的应用
师：由于次声的频率很低，次声波传播时能量损失小，能传的很远，对各种次声波进行监测就可以得到相关的信息。

下面请同学们认真阅读课本的这部分内容，然回答次声在现在的社会生活中有什么应用。

生：（教师对学生的回答要给予肯定、表扬）
师：（结合学生的回答进行整理、补充、强调，并展示课件）
1、检测核爆炸的位置：在大气层内进行核爆炸会产生巨大的次声波，用一种高灵敏度的监测装置（又叫“大耳朵”）就可以探测到核爆炸的强度和位置。

目前已建成全球性核试验监测网。

地球上任何一个角落进行核试验都会“监听”到。

2、监测大洋的平均温度：海洋面积占地球表面积约71%，对地球环境起着重要的调节作用。

监测海洋温度的变化十分重要，科学家根据次声波可以在海水中远距离传播以及声速随温度的变化十分灵敏的特点，建立了海域监测网，可以计算出大范围内海洋的平均温度。

3、预报自然灾害：有些自然灾害，如火山喷发、龙卷风、雷暴、泥石流、海等，在发生前会先有次声辐射。

利用次声监测仪进行预测，就可以预报灾害，从而减少损失。

声识别技术
师：声技术与计算机技术相结合，发展超声识别技术。

1、声识别技术与安检：只要把一个人的声音录下来，通过计算机处理，建立声识别系统，声音就会像每个人的指纹、虹膜一样，可以作为一个人的识别标志。

安全机构可以凭此标志进行人员入门自动化管理。

2、制作智能玩具：一些智能玩具是根据语言识别技术制成的。

其内部置入的词汇越多，智能化程度越高，较高档的智能玩具可以与人对话，或可以听人的指令行事。

四、教学小结
师：通过本节课的学习，你有什么收获？
生：（教师对学生的回答要给予肯定、表扬）。