初中物理人教版八年级上册第3节 声的利用备课ppt课件
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①视频讲解—《声波具有能量》 ②视频讲解—《声传递信息》③视频欣赏—《蝙蝠靠回声定位捕食》④视频讲解—《声呐》
在非洲干旱炎热的草原上,万籁俱寂。一群大象慢慢地向前走。这群象要去哪里?也许,它们发现了水源,或者可口的食物。象群的行进速度虽然缓慢,但方向是确定的。忽然,不知什么原因,象群停住了。一些象竖起鼻子站在那儿,另一些则左顾右盼犹豫着。但是很快,它们又继续前进了,不过这次它们改变了方向。 这些大象的活动是在无声无息中进行的,这与声有什么关系?实际上,大象可以用我们人类听不到的“声音”进行交流。现在我们就来学习这看似简单,但又藏有许多奥秘的声。
第3节 声的利用
②超声波: 把高于20000Hz的声叫做超声波,因为它们超过人类听觉的上限。
①可闻声: 多数人能够听到的声音频率范围为:20Hz~20000Hz。
③次声波: 把低于20Hz的声叫做次声波,因为它们低于人类听觉的下限。
动物的听觉频率范围一般和人的不同。有的动物能听到超声波,有的动物能听到次声波。有的动物既能发出超声波也能听到超声波。
能听到次声波的动物有:狗、大象;能听到超声波的动物有:狗、猫、蝙蝠、海豚。
④人和一些动物的发声和听觉的频率范围/HZ
人从呱呱坠地时起,就开始利用声音了。妈妈能从婴儿的啼哭声中发现宝宝情绪的变化;水手可以通过汽笛的回声判断悬崖的距离;医生会用各种各样的超声仪器为患者诊病……
自然界的声现象实在是太多了。除了人类,动物中也有不少是利用声的高手。今天我们一起学习声的有关知识和应用。
请同学们分析以下场景有什么共同点?说明了什么问题?
01 声传递信息
分析上述场景发现:当人们感知到不同的声音时,就会传递给人们不同的信息。
(1)声可以传递信息是指通过分析声音可以得到某些信息。
①次声波传递信息频率低于20 Hz的声叫做次声波。地震、火山爆发、台风、海啸、核爆炸等发生时,都伴有次声波产生。
海啸产生的次声波可以传播几千千米而能量损失很小。海啸如果到达岸边,“水墙”就会冲上陆地,对人类生命和财产造成严重威胁。
次声波传播的距离很远,发生地震、台风、核爆炸时,即使在几千千米以外,使用灵敏的声学仪器也能接受到他们产生的次声波。处理这些信息可以确定这些活动发生的方位和强度。
②次声波传递信息的应用
(3)超声波传递信息
蝙蝠是怎样确认目标的?它采用的方法叫做什么?蝙蝠在飞行时会发出超声波,这些超声波碰到墙壁或昆虫时会反弹回来,根据回声到来的方位和时间,蝙蝠可以确定目标的位置。这种方法叫做回声定位。
倒车雷达在汽车上得到了广泛的应用。
倒车雷达在倒车时,利用超声波原理,由装置在车尾保险杠上的探头发送超声波撞击障碍物后反射此声波,计算出车体与障碍物间的实际距离,然后提示给司机,使停车或倒车更容易、更安全。
②超声波传递信息的应用
人们利用声呐可以来测量海底的深度。
测量海底深度的原理:就是从船上发出声脉冲至海底,通过测算接收,然后将接收到的回声所经历的时间自动转换为深度值显示出来。
我们平常看到的海底结构图就是根据声呐提供的数据绘制的。
探测鱼群、潜艇位置、绘制水下数千米地形图等。
动画讲解——《声呐的一些应用》
医生用B型超声波诊断仪向病人体内发射超声波,反射波携带的信息经过处理后显示在屏幕上。这就是常说的“B超”。
采用“回声定位”原理制成的超声导盲仪可以探测障碍物,帮助盲人出行。
超声导盲仪通过发射超声波,接收障碍物反射的回波,经过处理后,将障碍物的距离信息转化为声音信息,以可听声的形式反馈给使用者,达到“以听代视”的效果。
超声波探伤仪是利用超声波能透入金属材料的深处,并由一界面进入另一界面时,在界面边缘发生反射的特点来检查零件缺陷的一种方法。
视频欣赏——《声与信息》
【例题1】如图所示,当轿车倒车时,尾部的非安全距离内遇到人或障碍物,倒车雷达就会发出警报,方便司机判断车尾与后部障碍物间的距离。在倒车雷达工作的过程中,会应用到下列物理知识中的( )①声的反射 ②超声波③声音可以传递信息 ④次声波A. ①② B. ③④ C. ①②③ D. ①②③④
倒车雷达,即倒车防撞雷达,也叫泊车辅助装置,它能以声音或更为直观的显示告知司机车辆周围是否有障碍物。倒车时,利用超声波原理,由装置在车尾保险杠上的探头发送超声波撞击障碍物后反射此声波,计算出车体与障碍物间的实际距离,然后提示给司机,使停车或倒车更容易、更安全,所以说倒车雷达应用了回声定位的原理,获得一些信息。所以倒车雷达工作过程中,应用了超声波、回声、声音可以传递信息,没涉及到次声波,故应用到的物理知识是①②③,④不符合题意。 故选C。
把一块石头扔进水里,可以看到一圈一圈的水波向四周散去,水面上的树叶也随之起伏。树叶获得的能量是从哪里来的?这说明扔石头的能量通过水波传给了树叶。声波也是一种波动,那么,声波能传递能量吗?
01 声传递能量
(1)声具有能量,也可以传递能量 传递声的过程实际上就是传递能量的过程。
将扬声器对准烛焰,播放音乐,你看到了什么现象?这说明了什么问题?会看到烛焰跳动。说明声音具有能量。
(2)区分声音传递的是能量还是信息 若声音能改变什么或引起物体变化,这说明声音传递的是能量,例如“超声碎石”。若声音能告诉我们什么,物体本身又没发生变化,说明声音传递的是信息。如利用“B超检查身体”。
【例题2】下列现象说明声音能够传递能量的是( )A.120救护车发出急促刺耳的声音B.高强度爆炸声震碎了居民楼的所有窗玻璃C.老师讲课的声音D.声呐探测海底鱼群
A.救护车发出急促的声音,传递的是人生命危急的信息,故A不符题意;B.高强度爆炸声具有强大的能量,所以将玻璃震碎了,说明声音能传递能量,故B符合题意;C.讲课的声音,传递的是正在上课的信息,不是能量,故C不符题意;D.声呐探测海底鱼群,是因为反射回来的超声波带回了鱼群的信息,故D不符合题意。 所以选B。
(1)超声波清洗机超声波产生的振动比可闻声更加强烈,常被用来清洗物体。把被清洗的物体放在清洗液里,超声波穿过液体并引起激烈的振动,振动把物体上的污垢敲击下来而不会损坏被洗的物体。超声波牙刷、洗牙也是利用了超声波的振动原理。
02 声传递能量的应用
超声波碎石是利用电能转变成声波,声波在超声转换器内产生机械振动能,通过超声电极传递到超声探杆上,使其顶端发生纵向振动,当与坚硬的结石接触时产生碎石效应,但对柔软的组织并不造成损伤。不用开刀,不会对身体造成伤害。
超声波雾化器是指应用于医疗方面雾化设备。其基本原理:来自主电路板的振荡信号传递给超声晶片,超声波晶片把电能转化为超声波能量,超声波能量在常温下能把水溶性药物雾化成1um到5um的微小雾粒,以水为介质,利用超声定向压强将水溶性药液喷成雾状,借助内部风机风力,将药液喷入患者气道,再被患者吸入,直接作用于病灶,主要用于内科、外科、五官科、儿科等方面。
【例题3】声能够传递“信息”和“能量”。下面事例中,主要利用声传递“能量”的是( )A.利用超声波给金属工件探伤B.利用超声波排除人体内的结石C.医生通过听诊器给病人诊病D.利用次声预报仪判断地震的方位和强度
A.利用超声波给金属探伤,属于利用声音传递信息,故A不符题意;B.利用超声波排除人体内的结石,利用声音传递能量,故B符合题意;C.医生通过听诊器给病人诊病,属于利用声音传递信息,故C不符题意;D.利用次声预报仪判断地震的方位和强度,属于利用声音传递信息,故D不符合题意。 故选B。
(1)天坛的回音壁人站在圆形围墙内附近说话,声音经过多次反射,可以在围墙的任何位置听到。
驰名中外的北京天坛,是明清两代皇帝祈谷、祈雨、祈天的地方,其中的回音壁、三音石、圜丘三处建筑有非常美妙的声音现象。
03 建筑声学的杰作——圜丘
(2)圜丘 圜丘在天坛公园的南部,是一座分成三层的圆形平台,每层的周边都有汉白玉栏杆,每层平台的台面都有光滑的石板铺成。
第三层台面高出地面约5m,半径约11.5m,第三层中心是一块圆形的大理石。俗称天心石或太极石,当你站在天心石上说话或唱歌时,你会觉得声音特别洪亮。
这种奇妙的现象是声音反射造成的音响效果。圜丘第三层台面中心略高,四周。微微向下倾斜。当有人在台中心喊叫一声,传向四处的声音有一部分被四周的石栏杆反射,射到稍有倾斜的台面后又反射到台中心。因为圜丘第三层半径仅11.5m,从发声到回声返回中心约需0.07s,所以回声跟原来的声音混在一起,分辨不开,只觉得声音格外响亮,还使人觉得似乎有声音从地下传来。
【例题4】下列建筑不属于声音的利用的是( )A.北京天坛的回音壁 B.录音棚墙壁做成凸凹不平状C.北京天坛的三音石 D.北京天坛的圜丘
考查了回声的利用和防治,回声是声音在传播过程中遇到障碍物被反射回来的现象,人耳能区分回声和原声的最短时间是0.1s,据此分析即可.北京天坛里的回音壁、三音石和圜丘三处建筑是我国古代建筑师利用声音的反射造成的音响效果,有非常美妙的声音现象,故ACD属于声音的利用;录音棚壁做成凹凸不平,则是为了声音在反射时能量会相互抵消,以此减弱声音的反射,使声音能够听得更清楚,故不属于声音的利用,所以,符合题的是B,故选B。
自然灾害(地震、海啸等)会产生次声波,声学仪器接收到信息可以确定方位和强度. ①回声定位:超声波碰到障碍物会被反射回来, 根据回声到来的方位和时间,可确定目标位置.②生活中:倒车雷达、声呐、超声导盲仪③医学上:B超、超声波诊断仪 ④生产中:超声探测仪、超声测速仪.
①声具有能量,也可以传递能量,传递声实际就是传递能量.②超声波能量的应用:除去人体结石、清洗精细机械、洗牙等.
1. 请你分析下列事例是利用声传递能量还是利用声传递信息。(1)利用超声波给金属工件探伤;(2)医生通过听诊器给病人诊病;(3)通过声学仪器接收到的次声波等信息判断地震的方位和强度;(4)利用超声波排除人体内的结石。
(1)利用超声波给金属工件探伤是利用声传递信息。
(2)医生通过听诊器给病人诊病是利用声传递信息。
(3)通过声学仪器接收到的次声波等信息判断地震的方位和强度;(4)利用超声波排除人体内的结石。
(3)通过声学仪器接收到的次声波等信息判断地震的方位和强度,是利用声传递信息。(4)利用超声波排除人体内的结石,是利用声传递能量。
2. 用超声测位仪向海底垂直发射声波,经过4s后收到回波。如果海水中声音的平均传播速度为1500m/s,此处海水约有多深?
3. 以“声的利用”为关键词,查询有关资料,写出有关声利用的几个事例。
1.辨析熟悉的来人:和您朝夕相处的人在室外说话时,我们通过听声音的音色就知道是哪位在说话。2.听音调:向暖水瓶中倒水时,听声音就能知道水是不是满了。3.挑选商品:我们去商店买碗、瓷器时,我们用手或其他物品轻敲瓷器,通过声音就能判断瓷器的好坏。4.测距离:前面有一建筑物或高山,对着高山大喊一声,用表测量发出声音到听到声音的时间,利用声速就可以测出我们与高山的距离。5.看病:听诊器、B超检查;治病(传递能量):体外碎石。6.监测灾情:通过监测次声波就可知道地震、台风的信息。
1. 某昆虫的翅膀在2s内振动了600次,人类_____(选填“能”或“不能”)听到该频率的声音。眼镜店清洗眼镜的设备是利用______(“超”/“次”)声波使清洗液发生剧烈振动达到去污作用,这是利用声波传递__________;另一方面,科学研究发现,7Hz的声波可以穿透十几米厚的钢筋混凝土给人伤害,用这种______(“超”/“次”)声波制成的武器威力巨大,可以传得很远,如果要减少伤害,可以制造_________隔离罩,从而有效的阻止声波的传播。
昆虫的翅膀在2s内振动了600次,故翅膀的振动频率为 f=600/2=300Hz人耳能够听到的声音频率为20Hz-20000Hz,故此时人耳能够听到此声音。声音既可以传递信息也可以传递能量,超声波具有破碎的能力,可以传递能量,超声波可使清洗液发生剧烈振动达到去污作用。次声波的振动对于建筑物或人会有损害,7Hz的声波可以穿透十几米厚的钢筋混凝土给人伤害,由于声音无法在真空中传播,故可以通过制造真空隔离罩的方式有效的阻止声波的传播。
ABC.蝙蝠靠超声波发现昆虫、医生用B超查看胎儿发育情况、超声波倒车雷达引导倒车都是利用声音可以传递信息,故符合题意;D.利用超声波清洗机清洗眼镜上的污渍是利用声音可以传递能量,故D不符合题意。 所以选ABC。
3. 如图所示,将一支点燃的蜡烛放在扬声器的前方,可以看到烛焰随着音乐的节奏晃动。烛焰的晃动说明声音具有_____。下列没有运用此结论的是_____。(选填字母)A.超声波碎石 B.超声波清洗牙齿C.B超 D.焊接
扬声器的纸盆由于振动发出声音,声音通过空气传到烛焰处,烛焰的晃动说明声音具有能量。A.超声波碎石属于声音传递能量,故A不符合题意;B.超声波清洗牙齿属于声音传递能量,故B不符合题意;C.B超属于声音传递信息,故C符合题意;D.焊接属于声音传递能量,故D不符合题意。 所以选C。
4.下列有关声现象的说法正确的是( )A.医生用听诊器检查病情时,提高了声音的音调B.超声波能够粉碎人体内“结石”是因为声波能够传递能量C.“公共场所不要大声喧哗”是要求人们说话时音调放低些D.人们能够分辨出钢琴和小提琴发出的声音,是因为发声的响度不同
A.医生用听诊器检查病情时,提高了声音的响度,故A错误;B.声可以传递信息,也可以传递能量,超声波能击碎人体内的“结石”,是因为声波能够传递能量,故B正确;C.响度指声音的强弱,“公共场所不要大声喧哗”是要求人们说话时响度放小些,故C错误;D.不同乐器发出声音的音色不同,所以人能分辨出不同乐器发出的声音,其辨别声音的主要依据是音色,故D错误。 所以选B。
5. 关于声的利用,下列说法中错误的是( ) A. 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,这说明声可以传递信息 B. 医生利用超声波可以更准确地获得人体内部疾病的信息,这说明声可以传递信息 C. 医生利用超声波除去人体内的结石,这说明声可以传递能量 D. 蝙蝠利用“超声”探测障碍物, 这说明“超声”可以传递能量
蝙蝠利用“超声”探测障碍物, 是利用了“超声”传递信息,并不是能量,所以该选项错误,符合题意。其它选项A、B、C都是正确的。故选D。
6. 关于声音的应用,下列说法中不正确的是( ) A.中医诊病通过“望、闻、问、切”四个途径,其中“闻”是利用声音来获得身体各方面的信息的 B.超声波能够传递能量,因此利用超声波可以清洗精密机械 C.教师在教室里讲课,回声起到了增强原声的作用 D.声在工农业生产、医疗、军事等方面有很重要的应用,没有危害
ABC.中医诊病通过“闻”获得信息;超声波能够传递能量,可清洗精密机械;教师在教室里讲课,回声起到了增强原声;故ABC正确。 D.声有重要应用,但也有危害,如次声波对建筑物的破坏作用。
7.现在大多数汽车都有倒车雷达,如图所示,打开倒车雷达,在显示器上就能显示出障碍物与汽车之间的距离,避免倒车时与障碍物相撞,关于倒车雷达,下列说法不正确的是( )A.倒车雷达利用了回声定位原理B.倒车雷达利用声传递能量C.倒车雷达利用声传递信息D.倒车雷达发出的声波我们听不到
B. 倒车雷达发出超声波,根据声传递信息,进行回声定位。不是利用声传递能量,所以选项B错误.。ACD. 倒车雷达利用了回声定位原理;利用了超声传递信息,该声波人耳听不到。 综上分析可知,ACD正确,B错误, 所以选B。
8.汽车已进入千家万户,给人们的出行带来方便。司机倒车时因看不到车后的障碍物容易撞到障碍物,为了安全,轿车装有倒车雷达。(1)倒车防撞超声波雷达安装在车的 _______(选填“前”、“中”或“尾”)部;(2)倒车防撞超声波雷达是利用 ______测距原理来测量距离的。这种倒车雷达 _______(选填“能”或“不能”)用在月球探测车上预防月球车撞到障碍物。原因是 _________。 (3)倒车防撞超声波雷达向障碍物发出超声波信号后,经过0.02s后其接收装置收到返回的信号,则车尾与障碍物之间的距离大约是多少?
(1)倒车防撞超声波雷达安装在车的尾部,防止车的尾部撞到障碍物。(2)倒车防撞超声波雷达是利用回声测距原理来测量距离的,根据声音发出到接收的时间t和声速v,由s=vt/2得到距离的远近。月球表面是真空,声音不能在真空中传播,这种倒车雷达不能用在月球探测车上预防月球车撞到障碍物。(3)超声波到达障碍物所用的时间t=0.02s/2=0.01s 车尾与障碍物之间的距离s=vt=340ms ×0.01s=3.4m
9. 各国航船在定位和测量海深时都要用到超声测位仪(如图所示)。(1)超声测位仪是利用声音可以在______中传播来工作的。(2)若海的深度是6.75km,声音在海水中的速度是1500m/s,则测位仪发出信号后需经过多长时间才能接收到信号。______
(1)超声测位仪是利用声音可在液体中传播工作的。(2)声音通过的距离s =6750m×2 则测位仪发出信号到接收到信号需经过的时间
功勋卓著的声呐1912年,英国商船“泰坦尼克号”在自己的第一次航行中,发生了与冰山相撞沉没的悲剧,这次海难事件引起了全世界的关注。为了寻找沉船,美国科学家设计并制造出第一台测量水下目标的回声探测仪,于1914年成功地发现了3 km以外的冰山。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,横行无敌。法国著名物理学家朗之万等人研究并制造了第一部主动式声呐,使得德军潜水艇无处藏身。
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初中第二章 声现象第3节 声的利用授课课件ppt: 这是一份初中<a href="/wl/tb_c11979_t3/?tag_id=26" target="_blank">第二章 声现象第3节 声的利用授课课件ppt</a>,文件包含23声的利用pptx、会跳舞的火焰mp4、蝙蝠回声定位mp4等3份课件配套教学资源,其中PPT共24页, 欢迎下载使用。
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