2024秋新人教版物理八年級(jí)上冊(cè)課件 2.3 聲的利用

第二章聲現(xiàn)象八年級(jí)上冊(cè)?人教版

編鐘是我國(guó)古代重要的打擊樂(lè)器，歷史久遠(yuǎn)。1978年湖北隨縣(今隨州)出土的戰(zhàn)國(guó)曾侯乙編鐘，氣勢(shì)恢宏，體現(xiàn)了中國(guó)先秦禮樂(lè)文明和青銅器鑄造技術(shù)的極高水平。編鐘、鋼琴等樂(lè)器都能發(fā)出悅耳的聲音，你知道聲音是如何產(chǎn)生和傳播的嗎?這一章就讓我們一起來(lái)探尋與聲音有關(guān)的現(xiàn)象。第3節(jié)聲的利用人從呱呱墜地時(shí)起，就開(kāi)始利用聲音來(lái)表達(dá)自己的情緒和需求。人們?cè)趦?yōu)美的音樂(lè)中愉悅身心，從彼此的對(duì)話中獲得信息……除了人類，動(dòng)物也能利用聲。例如，大象就可以用人類聽(tīng)不到的“聲音”進(jìn)行交流。你能舉出其他一些例子嗎?第3節(jié)

聲的利用導(dǎo)入新課01了解聲的有關(guān)知識(shí)和應(yīng)用，知道聲可以傳遞信息，傳遞能量。02通過(guò)學(xué)習(xí)聲在現(xiàn)代技術(shù)中的應(yīng)用，體會(huì)科學(xué)、技術(shù)與社會(huì)的聯(lián)系。學(xué)習(xí)目標(biāo)第3節(jié)

聲的利用聲與信息一第3節(jié)

聲的利用1.聲可以傳遞信息（1）下課鈴響了。（2）醫(yī)生用聽(tīng)診器聽(tīng)心跳的聲音。聲與信息一請(qǐng)同學(xué)們分析以下場(chǎng)景有什么共同點(diǎn)？說(shuō)明了什么問(wèn)題？獲得的信息：下課時(shí)間到了。獲得的信息：心臟的健康狀況。（3）鐵路工人用鐵錘敲擊鋼軌。（4）聽(tīng)到遠(yuǎn)處隆隆的雷聲。聲與信息一獲得的信息：鋼軌發(fā)出的異常聲音判斷哪顆螺絲松動(dòng)了。獲得的信息：大雨就要來(lái)臨。分析上述場(chǎng)景發(fā)現(xiàn)：當(dāng)人們感知到不同的聲音時(shí)，就會(huì)傳遞給人們不同的信息。歸納總結(jié)：聲可以傳遞信息。（1）次聲波的產(chǎn)生頻率低于20Hz的聲叫作次聲波。大象就可以發(fā)出次聲波；地震、火山爆發(fā)、臺(tái)風(fēng)、海嘯、核爆炸等發(fā)生時(shí)，都伴有次聲波的產(chǎn)生。2.次聲波傳遞信息大象利用次聲波交流火山爆發(fā)會(huì)產(chǎn)生次聲波（2）次聲波傳遞信息次聲波傳播的距離很遠(yuǎn)，發(fā)生地震、臺(tái)風(fēng)、核爆炸時(shí)，即使在幾千千米以外，使用靈敏的聲學(xué)儀器也能接受到他們產(chǎn)生的次聲波。處理這些信息可以確定這些活動(dòng)發(fā)生的方位和強(qiáng)度。聲與信息一（1）回聲定位蝙蝠在飛行時(shí)會(huì)發(fā)出超聲波，這些超聲波碰到墻壁或昆蟲(chóng)時(shí)會(huì)反彈回來(lái)，根據(jù)回聲到來(lái)的方位和時(shí)間，蝙蝠可以確定目標(biāo)的位置。這種方法叫做回聲定位。3.超聲波傳遞信息蝙蝠靠超聲波發(fā)現(xiàn)昆蟲(chóng)聲與信息一《蝙蝠考回聲定位捕食》（2）回聲定位的應(yīng)用采用“回聲定位”原理制成的超聲導(dǎo)盲儀可以探測(cè)障礙物，幫助盲人出行。超聲導(dǎo)盲儀通過(guò)發(fā)射超聲波，接收障礙物反射的回波，經(jīng)過(guò)處理后，將障礙物的距離信息轉(zhuǎn)化為聲音信息，以可聽(tīng)聲的形式反饋給使用者，達(dá)到“以聽(tīng)代視”的效果。超聲導(dǎo)盲儀及其原理

超聲導(dǎo)盲儀

聲與信息一倒車?yán)走_(dá)倒車?yán)走_(dá)在汽車上得到了廣泛的應(yīng)用。倒車?yán)走_(dá)在倒車時(shí)，利用超聲波原理，由裝置在車尾保險(xiǎn)杠上的探頭發(fā)送超聲波撞擊障礙物后反射此聲波，計(jì)算出車體與障礙物間的實(shí)際距離，然后提示給司機(jī)，使停車或倒車更容易、更安全。倒車?yán)走_(dá)

聲與信息一探測(cè)海底深度人們利用聲吶可以來(lái)探知海洋的深度。其原理為：從船上發(fā)出聲脈沖至海底，通過(guò)測(cè)算接收，然后將接收到的回聲所經(jīng)歷的時(shí)間自動(dòng)轉(zhuǎn)換為深度值顯示出來(lái)。

聲吶

聲與信息一探測(cè)魚(yú)群位置聲吶探測(cè)海底結(jié)構(gòu)我們平?？吹降暮５捉Y(jié)構(gòu)圖就是根據(jù)聲吶提供的數(shù)據(jù)繪制的。探測(cè)潛艇位置聲吶的一些應(yīng)用例如，探測(cè)魚(yú)群、潛艇位置、繪制水下數(shù)千米地形圖等。聲與信息一動(dòng)畫(huà)講解——《聲吶是如何工作的》聲與信息一醫(yī)生用B型超聲波診斷儀向病人體內(nèi)發(fā)射超聲波，反射波攜帶的信息經(jīng)過(guò)處理后顯示在屏幕上。這就是常說(shuō)的“B超”。超聲波診斷儀醫(yī)生用B超查看胎兒發(fā)育情況

（3）“B超”原理聲與信息一（4）超聲波探傷儀與超聲測(cè)速儀超聲波探傷儀在生產(chǎn)實(shí)踐中，超聲波檢測(cè)技術(shù)應(yīng)用很廣。例如，利用超聲波可以檢測(cè)出鍋爐有沒(méi)有裂紋，甚至還可以知道裂紋有多大、多深。公路上安裝超聲測(cè)速儀，可以測(cè)量出汽車是否超速。超聲測(cè)速儀聲與信息一（5）次聲波檢測(cè)儀聲與信息一地震、火山爆發(fā)、臺(tái)風(fēng)、海嘯、核爆炸等發(fā)生時(shí)，都伴有次聲波產(chǎn)生。對(duì)人類生命和財(cái)產(chǎn)造成嚴(yán)重威脅。次聲波傳播的距離很遠(yuǎn)，發(fā)生地震、臺(tái)風(fēng)、核爆炸時(shí)，即使在幾千千米以外，使用靈敏的聲學(xué)儀器——次聲波檢測(cè)儀也能接受到他們產(chǎn)生的次聲波。處理這些信息可以確定這些活動(dòng)發(fā)生的方位和強(qiáng)度。視頻欣賞——《聲與信息》聲與信息一

如圖所示，當(dāng)轎車倒車時(shí)，尾部的非安全距離內(nèi)遇到人或障礙物，倒車?yán)走_(dá)就會(huì)發(fā)出警報(bào)，方便司機(jī)判斷車尾與后部障礙物間的距離。在倒車?yán)走_(dá)工作的過(guò)程中，會(huì)應(yīng)用到下列物理知識(shí)中的（）①聲的反射；②超聲波；③聲音可以傳遞信息；④次聲波。A.①②B.③④C.①②③D.①②③④倒車時(shí)，利用超聲波原理，由裝置在車尾保險(xiǎn)杠上的探頭發(fā)送超聲波撞擊障礙物后反射此聲波，計(jì)算出車體與障礙物間的實(shí)際距離，然后提示給司機(jī)，使停車或倒車更容易、更安全，所以說(shuō)倒車?yán)走_(dá)應(yīng)用了回聲定位的原理，獲得一些信息。所以倒車?yán)走_(dá)工作過(guò)程中，應(yīng)用了超聲波、回聲、聲音可以傳遞信息，沒(méi)涉及到次聲波，故應(yīng)用到的物理知識(shí)是①②③，④不符合題意。

例題1C故選C。聲與信息一聲與能量二第3節(jié)

聲與能量把一塊石頭扔進(jìn)水里，可以看到一圈一圈的水波向四周散去，水面上的樹(shù)葉也隨之起伏。樹(shù)葉獲得的能量是從哪里來(lái)的？這說(shuō)明扔石頭的能量通過(guò)水波傳給了樹(shù)葉。聲波也是一種波動(dòng)，那么，聲波能傳遞能量嗎？聲與能量二聲具有能量，也可以傳遞能量

傳遞聲的過(guò)程實(shí)際上就是傳遞能量的過(guò)程。將揚(yáng)聲器對(duì)準(zhǔn)燭焰，播放音樂(lè)，你看到了什么現(xiàn)象？這說(shuō)明了什么問(wèn)題？會(huì)看到燭焰跳動(dòng)。說(shuō)明聲音具有能量。發(fā)聲揚(yáng)聲器旁的燭焰來(lái)回?cái)[動(dòng)1.聲與能量聲與能量二（1）超聲波清洗機(jī)超聲波產(chǎn)生的振動(dòng)比可聞聲更加強(qiáng)烈，常被用來(lái)清洗物體。把被清洗的物體放在清洗液里，超聲波穿過(guò)液體并引起激烈的振動(dòng)，振動(dòng)把物體上的污垢敲擊下來(lái)而不會(huì)損壞被洗的物體。超聲波牙刷、洗牙也是利用了超聲波的振動(dòng)原理。超聲波清洗眼鏡超聲波牙刷超聲波洗牙2.聲傳遞能量的應(yīng)用聲與能量二（2）超聲波碎石機(jī)超聲波碎石是利用電能轉(zhuǎn)變成聲波，聲波在超聲轉(zhuǎn)換器內(nèi)產(chǎn)生機(jī)械振動(dòng)能，通過(guò)超聲電極傳遞到超聲探桿上，使其頂端發(fā)生縱向振動(dòng)，當(dāng)與堅(jiān)硬的結(jié)石接觸時(shí)產(chǎn)生碎石效應(yīng)，但對(duì)柔軟的組織并不造成損傷。不用開(kāi)刀，不會(huì)對(duì)身體造成傷害。超聲波碎石機(jī)聲與能量二超聲波霧化器超聲波霧化器是指應(yīng)用于醫(yī)療方面霧化設(shè)備。其基本原理：來(lái)自主電路板的振蕩信號(hào)傳遞給超聲晶片，超聲波晶片把電能轉(zhuǎn)化為超聲波能量，超聲波能量在常溫下能把水溶性藥物霧化成1um到5um的微小霧粒，以水為介質(zhì)，利用超聲定向壓強(qiáng)將水溶性藥液噴成霧狀，借助內(nèi)部風(fēng)機(jī)風(fēng)力，將藥液噴入患者氣道，再被患者吸入，直接作用于病灶，主要用于內(nèi)科、外科、五官科、兒科等方面。（3）超聲波霧化器聲與能量二由于次聲波傳播的路程遠(yuǎn)、穿透能力強(qiáng)，且較低頻率的次聲波達(dá)到一定強(qiáng)度時(shí)可以致人死亡，所以在科技發(fā)達(dá)的今天，次聲波可以作為武器。（4）次聲波武器聲與能量二（1）聲可以傳遞信息，也可以傳遞能量。凡是聲音引起其他物體變化的例子，均屬于聲音傳遞能量；聲音未能引起其他物體的變化，而是根據(jù)聲音對(duì)物體的狀況或某些特征作出判斷，屬于聲音傳遞信息。如“雷聲震耳欲聾”，說(shuō)明雷聲具有能量；而“聽(tīng)到了雷聲預(yù)示著將要下雨”，這是雷聲傳遞信息。聲傳遞

信息聲傳遞

能量利用回聲測(cè)距、定位（聲吶）超聲波清洗精密儀器、碎石、潔齒用“B超”檢查身體超聲波霧化器利用超聲波探測(cè)金屬內(nèi)部裂紋次聲波武器利用次聲波預(yù)測(cè)地震、監(jiān)測(cè)核爆炸等次聲波的破壞作用（2）聲傳遞信息、傳遞能量的實(shí)例3.聲傳遞信息與傳遞能量聲與能量二A．用聲吶探測(cè)海深，是利用聲波來(lái)傳遞海底深度的信息，故A不符題意；B．利用倒車?yán)走_(dá)確定與車后物體的距離，是利用聲波來(lái)傳遞車輛周圍障礙物的相關(guān)信息，故B不符合題意；C．利用B超做體檢，是利用聲波來(lái)傳遞身體狀況的相關(guān)信息，C不符題意；D．用超聲波擊碎結(jié)石，利用了聲波來(lái)傳遞能量，故D符合題意。聲波既能傳遞信息也能傳遞能量。下面事例中，主要利用聲波傳遞能量的是（）A．用聲吶探測(cè)海深 B．利用倒車?yán)走_(dá)確定與車后物體的距離C．利用B超做體檢 D．用超聲波擊碎結(jié)石

例題2D故選D。聲與能量二建筑聲學(xué)的杰作三第3節(jié)

聲的利用回音壁是皇穹宇的圍墻。墻高3.72m，厚0.9m，直徑61.5m，周長(zhǎng)193.2m。圍墻的弧度十分規(guī)則，墻面極其光滑整齊，對(duì)聲波的傳播十分有利。只要兩個(gè)人分別站在東、西配殿后，貼墻而立，一個(gè)人靠墻向北說(shuō)話，聲波會(huì)沿著墻面以聲波的形式傳到一、二百米的另一端，無(wú)論說(shuō)話聲音多小，也可以使對(duì)方聽(tīng)得清清楚楚，而且聲音悠長(zhǎng)，堪稱奇趣，給人造成一種“天人感應(yīng)”的神秘氣氛。1.回音壁建筑聲學(xué)的杰作三

北京天壇回音壁馳名中外的北京天壇，是明清皇帝祈谷、祈雨、祈天的地方，其中的回音壁、三音石、圜丘三處建筑都有非常美妙的聲音現(xiàn)象。從殿基須彌座開(kāi)始的第一、第二和第三塊鋪路的條型石板就是三音石。站在第一塊石板上面向殿內(nèi)說(shuō)話，可以聽(tīng)到一次回聲。站在第二塊石板上面向殿內(nèi)說(shuō)話，可以聽(tīng)到兩次回聲。站在第三塊石板上面向殿內(nèi)說(shuō)話，可以聽(tīng)到三次回聲。三音石的第三塊石板又稱“天聞若雷石”，就是說(shuō)，站在第三塊石板上面向殿內(nèi)說(shuō)話，如果大殿僅敞開(kāi)面對(duì)三音石的殿門(mén)，而且殿門(mén)到殿內(nèi)正中的神龕之間沒(méi)有任何障礙物的話，此時(shí)聽(tīng)到的回音尤其響亮，似乎“人間偶語(yǔ)，天聞若雷”。2.三音石建筑聲學(xué)的杰作三圜丘在天壇公園的南部，始建于明嘉靖九年（公元1530年），是一座分成三層的圓形平臺(tái)，每層周邊都有漢白玉欄板，每層平臺(tái)的臺(tái)面都由光滑的石板鋪成。第三層臺(tái)面高出地面約5m，半徑約為11.5m，第三層中心是一塊圓形大理石，俗稱天心石。當(dāng)你站在天心石上說(shuō)話或唱歌時(shí)，你會(huì)覺(jué)得聲音特別洪亮。但是站在天心石以外的人聽(tīng)起來(lái)，卻沒(méi)有這種感覺(jué)，站在天心石以外說(shuō)話或唱歌，也沒(méi)有這種感覺(jué)。3.圜丘建筑聲學(xué)的杰作三這種奇妙的現(xiàn)象是聲音反射形成的音響效果。圜丘第三層臺(tái)面中心略高，四周微微向下傾斜。當(dāng)有人在臺(tái)面中心說(shuō)話時(shí)，傳向四周的聲音有一部分被四周的石欄板反射，射到稍有傾斜的臺(tái)面后又被反射到臺(tái)面中心。因?yàn)猷髑鸬谌龑优_(tái)面的半徑僅為11.5m，從發(fā)聲到回聲返回中心臺(tái)面所需的時(shí)間約為0.07s,所以回聲跟原來(lái)的聲音混在一起，分辨不開(kāi)，讓人覺(jué)得聲音格外響亮，似乎覺(jué)得還有聲音從地下傳來(lái)。建筑聲學(xué)的杰作三圜丘等建筑反映出我國(guó)古代高水平的建筑聲學(xué)成就?，F(xiàn)在，人們也經(jīng)常在設(shè)計(jì)禮堂、音樂(lè)廳等建筑時(shí)進(jìn)行特別的聲學(xué)設(shè)計(jì)，使聽(tīng)眾聽(tīng)到的聲音更加飽滿、悅耳。建筑聲學(xué)的杰作三天壇的聲學(xué)三奇充分體現(xiàn)了中國(guó)古代勞動(dòng)人民的智慧，如題圖所示。（1）回音壁可以讓說(shuō)話聲傳播很遠(yuǎn)，是因?yàn)樗谋砻婺軌蚨啻蝊____聲波；（2）當(dāng)游客在圜丘臺(tái)頂?shù)奶煨氖f(shuō)話時(shí)，聽(tīng)到的聲音格外響亮，這里的“響亮”是指聲音的______（選填“響度大”或“音調(diào)高”）；（3）小華站在三音石上拍手，0.2s后聽(tīng)到第一次回聲，回音壁的半徑為_(kāi)___m（聲音在空氣中的傳播速度約為340m/s）。

例題334（1）當(dāng)聲音遇見(jiàn)障礙物時(shí)會(huì)被反射回來(lái)，回音壁可以多次反射聲波，減少了聲波能量散失，這樣聲音可以傳播的很遠(yuǎn)。（2）聽(tīng)到的聲音格外響亮，是指聲音的大小，即聲音的響度大。（3）由題中信息可知，三音石位于回音壁的圓心上，當(dāng)拍掌聲發(fā)出后，聲波就沿半徑傳播，經(jīng)回音壁反射后，又沿原半徑返回，則第1次聽(tīng)見(jiàn)回聲時(shí)，聲音傳播的距離是半徑的二倍。則其半徑為r=s/2=vt/2=(340m/s×0.2s)/2=34m建筑聲學(xué)的杰作三反射響度大

課堂總結(jié)四第3節(jié)

聲的利用課堂總結(jié)四傳遞信息①回聲定位：超聲波碰到障礙物會(huì)被反射回來(lái)，根據(jù)回聲到來(lái)的方位和時(shí)間，