3.4声的应用--2025-2026学年教科版八年级上册物理教学课件

3.4 声的应用学习目标知道声能传递信息，能列举声传递信息在生活、生产和科技等领域的实例。知道声能传递能量，能列举声传递能量在实际中的应用实例。了解超声波和次声波的特点及其应用，知道它们与可听声的区别。通过对声的应用的学习，认识到声在人类社会发展中的重要作用，激发对科学技术的兴趣。培养运用所学知识分析和解释实际现象的能力，树立科学服务于生活的观念。情境导入展示一组图片：医生用听诊器给病人诊病、超声波清洗机清洗精密仪器、声呐探测海底地形、人们用语言交流。提问：这些图片中，声都发挥了怎样的作用？引发学生思考，进而导入本节课的主题 —— 声的应用。声传递信息声在传播过程中可以携带信息，人们通过接收和分析这些信息，来认识世界、解决问题。生活中的实例：人们通过对话交流思想和情感，语言是声传递信息最直接、最常见的方式。听天气预报了解未来的天气情况，通过广播获取新闻资讯等。敲击西瓜，根据发出声音的音色和音调判断西瓜是否成熟。生西瓜声音较清脆，熟西瓜声音较沉闷。用手拍打瓷器，根据声音判断瓷器是否有裂纹。有裂纹的瓷器声音沙哑，完好的瓷器声音清脆。生产中的实例：工人师傅通过听机器运转时发出声音的音色和音调，判断机器是否正常工作。若机器发出异常声音，可能是某个部件出现了故障。建筑工人通过敲击墙壁，根据声音判断墙壁内部是否有空洞。科技中的实例：听诊器：医生用听诊器听取病人心脏和肺部的声音，根据声音的变化判断病情。听诊器能减少声音的分散，使传入人耳的声音响度增大，听得更清晰。声呐：利用超声波在水中传播距离远、方向性强的特点，探测海底的深度、海底地形、鱼群的位置等。声呐发出的超声波遇到障碍物会反射回来，根据回声到达的时间和方向，可确定障碍物的位置。B 超：利用超声波传递信息，对人体内部器官进行检查。超声波在人体内传播时，遇到不同组织会产生反射，通过接收和处理这些反射波，可形成人体内部的图像，帮助医生诊断疾病。地震预警：地震发生时会产生次声波，次声波传播速度比地震波快，人们可以通过监测次声波，提前发出地震预警，为人们争取逃生时间。声传递能量声是一种波，波具有能量，因此声也能传递能量。生活中的实例：当我们靠近正在发声的扬声器时，会感觉到扬声器纸盆的振动，这说明声能传递能量。打雷时，巨大的雷声可能会震碎窗户玻璃，体现了声传递能量。生产和科技中的实例：超声波清洗机：利用超声波传递的能量，清洗精密仪器、眼镜、珠宝等。超声波在液体中传播时，会产生剧烈的振动，使液体内部产生大量的气泡，气泡破裂时会产生强大的冲击力，将物体表面的污垢清除掉。超声波碎石：医生利用超声波传递的能量，击碎人体内的结石。超声波聚焦在结石上，产生巨大的能量，使结石振动破碎，然后随尿液排出体外。超声波焊接：利用超声波的高频振动，使两个物体的接触面产生热量，从而将它们焊接在一起。广泛应用于电子、汽车等行业，如焊接塑料零件。次声波武器：利用次声波传递的能量，对人体造成伤害。次声波的频率与人体器官的固有频率相近，当次声波作用于人体时，会引起人体器官的共振，使人出现恶心、呕吐、呼吸困难等症状，甚至危及生命。超声波及其应用超声波的特点：频率高于 20000Hz，人耳听不到；方向性好，传播距离远；能传递较强的能量；在水中传播的距离比在空气中远。主要应用：医疗领域：B 超检查、超声波碎石、超声波洁牙等。工业领域：超声波探伤（检测金属内部的裂纹、气泡等缺陷）、超声波清洗、超声波焊接等。军事领域：声呐探测、水下通信等。农业领域：利用超声波处理种子，提高种子的发芽率和产量；超声波驱虫等。次声波及其应用次声波的特点：频率低于 20Hz，人耳听不到；传播距离极远；穿透力强，能绕过障碍物；能量损失小。主要应用：预测自然灾害：地震、火山爆发、台风等自然灾害发生时，会产生次声波。通过监测次声波的特性，可以提前预测这些灾害的发生。军事监测：监测核武器试验产生的次声波，判断试验的地点和当量等。探测地质结构：利用次声波在地下传播的特性，探测地下矿藏、地质断层等。声的应用与人类社会发展声的应用极大地促进了人类社会的发展和进步。在医疗领域，B 超、超声波碎石等技术的应用，提高了疾病诊断和治疗的水平，减轻了病人的痛苦。在海洋探索方面，声呐技术的应用使人类能够更深入地了解海洋，开发海洋资源。在工业生产中，超声波探伤、清洗等技术提高了产品质量和生产效率。随着科技的不断发展，声的应用领域还在不断拓展，如声控技术、语音识别技术等，给人们的生活带来了更多便利。课堂活动：讨论声的应用对生活的影响活动任务：以小组为单位，讨论声的应用在生活中的具体体现，分析这些应用给我们的生活带来了哪些便利和改变，以及可能存在的问题。讨论方向：声在医疗、通讯、交通、工业等领域的应用实例。这些应用如何提高生活质量、工作效率。声的应用可能带来的负面影响（如超声波对人体的潜在危害、次声波的破坏性等）及应对措施。成果展示：各小组推选代表发言，分享讨论结果，其他小组进行补充和评价。随堂练习下列实例中，利用声传递信息的是（ ）A. 利用超声波清洗精密仪器B. 利用超声波击碎人体内的结石C. 医生用听诊器给病人诊病D. 利用超声波焊接金属声呐是利用______（选填 “超声波” 或 “次声波”）来工作的，它可以探测海底的深度，其原理与______（选填 “回声” 或 “响度”）有关。下列关于超声波和次声波的说法中，正确的是（ ）A. 超声波和次声波都能被人耳听到B. 超声波的频率高于次声波的频率C. 超声波的传播速度大于次声波的传播速度D. 超声波不能传递能量，次声波能传递能量列举两个利用声传递能量的实例：、。地震发生时会产生______，利用它可以提前发布地震预警，这是利用声传递______。答案C超声波；回声B超声波清洗精密仪器；超声波碎石（答案合理即可）次声波；信息总结声既可以传递信息，也可以传递能量，在生活、生产、科技等领域有广泛的应用。声传递信息的实例有很多，如语言交流、听诊器诊病、声呐探测、判断物体质量等；声传递能量的实例包括超声波清洗、超声波碎石等。超声波和次声波都不能被人耳听到，它们具有不同的特点，在各个领域有独特的应用。声的应用推动了人类社会的发展，给人们的生活带来了诸多便利，但也需要关注其可能带来的负面影响。通过对声的应用的学习，我们进一步认识到声的重要性，提高了运用科学知识解释实际现象的能力，激发了对科学探究的兴趣。1.声音的反射声是一种波.声音在传播过程中遇到障碍物会反射回来，这种现象叫作声音的反射.对着远处的山崖喊话听到的回声，就是反射回来的声音. 3.回声测距原理   68   ①探测核爆炸的强度和位置.②预测自然灾害的发生，如地震、火山喷发、龙卷风、雷暴等.教材深挖可听声、超声、次声的共同点（1）所有的声音都是由物体的振动产生的（只是振动频率不同）.（2）传播都需要介质（真空不能传播）.（3）在相同的条件下，传播速度相同（声速与介质种类和温度有关）.（4）都既可以传递信息，又可以传递能量.典例2 2024年5月12日是第16个全国防灾减灾日,主题是“人人讲安全、个个会应急——着力提升基层防灾避险能力”.常见的地震报警器就是利用接收到的________（选填“超声波”或“次声波”）工作的.次声波1.水声通信声波是唯一能在海水中有效进行远距离信息传递的载体.“蛟龙号”载人潜水器潜进深海，水声通信是潜水器与水面人员联系的主要方式.2.语音识别（1）声识别技术：每个人的声音各有特色，但不同的人说同一句话，我们都能听清楚这句话是什么，这说明每个字的读音都有它们各自的特征.计算机程序可以分析出这些特征并储存起来.当人说话时，计算机程序通过分析每个字的读音特征，并与各个字的标准读音特征进行比对，再联系上下文，就可以判断出人说的话.（2）应用：根据声识别技术可以做成一些智能玩具；制造声纹锁，用于手机、计算机系统，增加一道安全有效的“防火墙”.典例3 如图所示，目前声纹锁在门禁系统得到很好的应用，实现了传说中“芝麻开门”的神话. 声纹锁辨别声音主要依据的是( ) CA.音调B.响度C.音色D.频率[解析] 声纹锁辨别声音依据的是不同人的音色不同.知识点1 回声1. 通常，坚硬光滑的表面 声波的能力强，松软多孔的表面 声波的能力强，不同形状的反射表面对声波的 效果不同。北京天坛回音壁的光滑圆形墙壁使声波发生多次 ，这样就能听到另一端人的讲话声。反射　吸收　反射　反射　2. [2024·内江期末]人们利用回声可以测出声源到障碍物的距离——回声测距。回声之所以能够测距是因为声音可以传播 (填“信息”或“能量”)；一艘停在湖面上的游艇，在游艇前方有一陡峭的悬崖，图中两个波形是游艇上声频显示器显示的游艇鸣笛和收到回声的信号，游艇鸣笛持续的时间为1.6 s，声音在空气中传播的速度为340 m/s，则游艇距陡峭悬崖的距离为 m。信息　1 360　知识点2 超声和次声3. 下列关于超声波与次声波的说法中，正确的是(　D　)D知识点3 超声波及其应用4. [2024·佳木斯期末]超声波具有方向性好、穿透能力强等特点，下列各例中利用超声波能量大的是(　C　)C5. [2024·广西模拟]如图所示是新型的折叠导盲杖。关于导盲杖发出的超声波与提示音进行比较，下列叙述正确的是(　C　)C知识点4 次声波及其应用6. [2024·德州期中]海上发生风暴时会产生次声波，所以利用次声波可以预报海上风暴，从而为渔业、航海等服务。下列说法正确的是(　C　)C知识点5 声识别技术7. 下列关于语音识别的说法错误的是(　C　)C8. [2024·金昌一模]如图所示的超声波驱鼠器是能够产生20～55 kHz超声波的装置，该装置所产生的超声波能够在50米的范围内有效刺激鼠类，使其感觉到威胁及不安，迫使它们自动迁移，无法在防治区范围内繁殖生长，达到根除老鼠的目的。下列说法不正确的是(　D　)【点拨】　　所有声波都是由物体振动产生的，故A正确；超声波的频率不在人耳的听觉范围内，所以我们无法听到，故B正确；驱鼠器发出的超声波可以通过空气传播到老鼠的位置，达到驱鼠的目的，故C正确；在同一介质中，超声波的传播速度与普通声音的传播速度相同，故D错误。【答案】D9. [2024·西安模拟]如图所示，一位科研人员在用一台低音频灭火装置进行灭火试验，装置通过发出30～60 Hz的低频声波，在短短数秒之内就扑灭了火焰。关于这台低音频灭火装置，下列说法正确的是(　B　)　　30～60 Hz的低频声波不属于次声波，故A错误；声波可以灭火说明声波能传递能量，故B正确；发声物体一定在振动，故C错误；低音频指发出声音的音调比较低，故D错误。【点拨】【答案】B10. [2023·安徽]图示为一种身高测量仪，其顶部的感应器竖直向下发射超声波信号，经下方物体反射后返回，被感应器接收。某同学站上测高台，感应器记录信号从发射到接收所经历的时间为5×10－3 s。已知感应器距测高台的高度为2.5 m，空气中的声速取340 m/s，则该同学的身高为(　B　)【点拨】 【答案】B11. 不少市民的手机都开通了地震预警功能。当地震发生时，几乎瞬间把地震预警信号发送到手机，而破坏力强的地震横波传播速度仅为3.9 km/s，这为地震避险赢得宝贵的时间。某日，离震中39 km的泸州市民收到地震预警信号 s后地震横波才能到达。若住底楼的小明收到地震预警信号后，经1 s的反应时间，开始向室外50 m的安全区撤离，他以不低于 m/s的速度才能跑到安全区。10　5.6　【点拨】 12. [2024·苏州期末]小林的电动牙刷的参数如图所示，他的牙刷工作时发出的声波 (填“是”或“不是”)超声波。不是　　　超声波的频率超过了20 000 Hz，是指每秒钟振动超过20 000次，由牙刷参数可以发现牙刷每分钟振动30 000次，即每秒钟振动500次，所以牙刷工作时发出的声波不是超声波。【点拨】13. [科学推理][2024·深圳中学期末]站在河南蛤蟆塔10余米以外的地方，击掌可以听到类似青蛙叫的“呱呱呱”的回声。击掌后，部分声波先后被高度不同的各层塔檐反射会聚，返回地面，组成一个类似蛙鸣的回声。(声音的间隔大于0.1 s时，人耳才能够分辨)(1)蛤蟆塔回声类似蛙鸣，主要指的是回声的 (填声音的特性)与蛙鸣类似。图甲中，击掌后0.2 s，第一次接收到塔檐回声。可知人离第一层塔檐的距离为 (空气中的声速为340 m/s)。图乙是某次实验时回声的波形图，图中编号1～10为塔檐回声，其中声音最响亮的是编号 的塔檐回声。音色　34 m　6　(2)为什么击一次掌后，人耳不能将掌声的十声回声清晰地分辨开来，而是仅听到一声“呱”的声音？(塔檐回声总时间跨度t总约为70毫秒) ⁠ ⁠。0.07 s小于人耳能够分辨声音的最小时间间隔0.1 s