沪科版八年级全册第三节 超声与次声教学设计

第三章 声的世界

第3节 超声与次声

【教学目标】

（一）知识与技能
    1、了解超声特点，了解超声在现代技术中的应用
    2、了解次声特点和危害性
    （二）过程与方法
    培养学生查找资料以及整理资料的能力
    （三）情感态度与价值观
   培养学生对自然和科学技术的兴趣

【教学重难点】

本节内容是常识性的，层次为了解知道。因此确定本节的学重点是激发学生对知识的渴望，对新技术应用的兴趣。
【教学时数】   1课时

【教学步骤】

（一） 课前复习

1、噪声：

从物理角度看：发声体做___________时发出的声音叫噪声。从环保角度看：凡是妨碍人们_______________________的声音，以及对人们要听到的声音产生干扰的声音，都属于噪声。

2．噪声的等级和危害

人们用______来划分声音强弱的等级，其符号____。

3．控制噪声的三个途径：

防止噪声______、阻断噪声的_______、防止噪声进入______。即在______处减弱、在_____过程中减弱、在________处减弱。
     讲述蝙蝠的故事（有条件的最好能放映这段录象）
（二）、新课引入

【设疑】你有这样的疑问吗？

       蜜蜂或者蚊子从你耳边飞过时，明显听到它们发出的声音，知道声源是什么吗？

       蝴蝶的翅膀比蜜蜂和蚊子的翅膀大得多，从我们耳边飞行，却听不见声音，由此你想到了什么？

【小结】不是所有的声源振动发出的声音，我们都能听得到的。

         地震之前，蛇、鼠等都会出洞，许多动物都表现为不耐烦的状态，而我们人类却毫无感觉，这又是什么原因呢？

【猜想】可能是地震前发出：我们人耳听不见的声音。

（三）、学习新课：

【听故事/自习课文】

1、正常人耳朵听到声音的频率范围是多少？

2、什么是超声？归纳超声的特点。

3、什么是次声？归纳次声的特点。

【音频素材】夜晚的实验.mp3

夜晚的实验

        意大利科学家斯帕拉捷习惯晚饭后到附近的街道上散步。他常常看到，很多蝙蝠灵活的在空中飞来飞去，却从不会撞到树上或者墙壁上。这个现象引起了他的好奇：蝙蝠凭什么特殊的本领在夜空中自由自在的飞行呢？

　　1793年夏天，一个晴朗的夜晚，喧腾热闹的城市渐渐平静下来。斯帕拉捷匆匆吃完晚饭，便走出街口，把笼子里的蝙蝠放了出去。当他看到放出去的几只蝙蝠轻盈敏捷地来回飞翔时，不由得尖叫起来。因为那几只蝙蝠，眼睛全被他蒙上了，都是“瞎子”呀。

　　斯帕拉捷为什么要把蝙蝠的眼睛蒙上呢？原来，每当他看到蝙蝠在夜晚轻巧自如的飞翔时，总认为这些小精灵一定长着一双特别敏锐的眼睛。假如他们的眼睛瞎了，就不可能在黑暗中灵巧的躲过各种障碍物，并且敏捷的捕捉飞蛾了。然而事实完全出乎他的意料。斯帕拉捷很奇怪：不用眼睛，蝙蝠凭什么来辨别前方的物体，捕捉灵活的飞蛾呢？

　　于是，他把蝙蝠的鼻子堵住。结果，蝙蝠在空中还是飞得那么敏捷、轻松。“难道他薄膜似的翅膀，不仅能够飞翔，而且能在夜间洞察一切吗？”斯帕拉捷这样猜想。他又捉来几只蝙蝠，用油漆涂满它们的全身，然而还是没有影响到它们的飞行。

　　最后，斯帕拉捷堵住蝙蝠的耳朵，把他们放到夜空中。这次，蝙蝠可没有了先前的神气。他们像无头的苍蝇一样在空中东碰西撞，很快就跌落到地上。

　　啊！蝙蝠在夜间飞行，捕捉食物，原来是靠听觉来辨别方向、确认目标的！

　　斯帕拉捷的实验，揭开了蝙蝠飞行的秘密，促使很多人进一步思考：蝙蝠的耳朵又怎么能“穿透”黑夜，“听”没有声音的物体呢？

　　后来人们继续研究，终于弄清了其中的奥秘。原来，蝙蝠靠喉咙发出人耳听不到的“超声波”，这种声音沿着直线传播，一碰到物体就像光照到镜子上那样反射回来。蝙蝠用耳朵接受到这种“超声波”，就能迅速做出判断，灵巧的自由飞翔，捕捉食物。

　　现在，人们利用超声波来为飞机、轮船导航，寻找地下的宝藏。超声波就像一位无声的功臣，广泛地应用于工业、农业、医疗和军事等领域。斯帕拉捷怎么也不会想到，自己的实验，会给人类带来如此巨大的恩惠。

【讲解】
    介绍声波的范围，由10-4Hz到1012Hz，可听声音的频率范围仅为20Hz——20000Hz；高于20000Hz的声音称超声，低于20Hz的声音称为次声。
    人类既不能发出超声和次声，也不能听到超声和次声，但自然界中却有许多动物不仅能发出也能听到超声和次声。
请大家阅读信息窗内资料，归纳总结
    能发出超声的有 ：
    能发出次声的有 ：
  受蝙蝠利用超声导航的启示，人们制成了超声雷达，又叫声呐，用它来探测海底深度，海中暗礁，鱼群，潜艇位置。
    穿透力强，超声诊断仪（B超）可以来检查治疗人体疾病，超声金属探伤仪能探测金属内部存在的缺陷，这种检查，不用开刀，不损坏身体的组织，既安全又方便。
    频率高能引起剧烈振动进行超声治疗，把超声发射到病变部位，使人体细胞振动、发热、加快新陈代谢，达到治疗目的，如体内结石，可利用超声震碎达到融石排石治愈疾病的目的。
    还可以将不能混合的液体（如油和水）混合在一起用于清洁行业，杀菌消毒、清洗仪器、洗碗、洗衣服等。
    用超声处理过的种子可以缩短发芽时间，提高发芽率。

【思考】超声雷达也叫声呐，可以用来探测海洋深度，探测时是如何工作的?

【分析】：需要先知道超声波在水中的传播速度，用v表示，需要测出从海面上发声到海底及返回的时间t，便可知道海面到海底的深度。

【解析】：超声波在海水中的传播速度v为1500m/s，

从海面发出超声到接受到回声的时间t为4s，

海深则为1500m/s×4s×1/2=3000m
     学习自己看书，阅读了解次声的存在与危害，知道在生产中要尽量防止次声的产生，尽量远离次声源。人声也听不到次声。自然界中，火山爆发、地震、风暴等都能产生次声；核爆炸、导弹发射等也能产生次声。

       穿透能力强

       表明:声音可以传递信息。

       声能量易于集中

       表明：声音可以传递能量。

【图片素材】超声诊断仪(B超)、超声金属探伤仪 、超声清洗器、使油和水混合

【小结】

超声波的三个显著特点：

       １．方向性好

       ２．穿透能力强

       ３．易于获得较集中的声能量

次声的特点和危害：（学生阅读课本后回答）

A．使机器设备破裂、飞机解体、建筑物遭到破坏。

B．在强次声环境中，人的平衡器官的功能受到破坏。

由于次声的破坏性强，危害大，但人耳无法直接听见，所以在生产等活动中要尽量防止次声的产生，尽量远离次声源。

介绍汶川、玉树地震时的一些情况，让学生了解次声的危害。介绍次声的应用：

⑴     预报灾害：发生前会辐射次声源
⑵医疗：人和生物对次声波反应，某些器官也会发生微弱次声源，可了解人体生物器官活动
⑶军事：核武器
【小结】

         次声的特点：

①能传很远（次声不容易衰减，不易被水和空气吸收）

②很容易绕过障碍物（次声的波长往往很长）

③而且无孔不入

         次声的危害：

对机械、建筑物、人体有伤害（某些频率的次声波由于和人体器官的振动频率相近，容易和人体器官产生共振，对人体有很强的伤害性，危险时可致人死亡。）

         次声波的作用：

1、科学家通过研究和监测，将它作为预报地震、台风的依据和监测核爆炸的手段。

2、次声武器。

【第二课堂】次声“杀人”之谜

　　1890年，一艘名叫“马尔波罗号”帆船在从新西兰驶往英国的途中，突然神秘地失踪了．20年后，人们在火地岛海岸边发现了它．奇怪的是：船上的开都原封未动．完好如初．船长航海日记的字迹仍然依稀可辨；就连那些死已多年的船员，也都“各在其位”，保持着当年在岗时的“姿势”；

　　1948年初，一艘荷兰货船在通过马六甲海峡时，一场风暴过后，全船海员莫明其妙地死光；

　　在匈牙利鲍拉得利山洞入口廊里， 3名旅游者齐刷刷地突然倒地，停止了呼吸......

       上述惨案，引起了科学家们的普遍关注，其中不少人还对船员的遇难原因进行了长期的研究．就以本文开头的那桩惨案来说，船员们是怎么死的？是死于天火或是雷击的吗？不是，因为船上没有丝毫燃烧的痕迹；是死于海盗的刀下的吗？不！遇难者遗骸上没有看到死前打斗的迹象；是死于饥饿干渴的吗？也不是！船上当时贮存着足够的食物和淡水．至于前面提到的第二桩和第三桩惨案，是自杀还是他杀？死因何在？凶手是谁？检验的结果是：在所有遇难者身上，都没有找到任何伤痕，也不存在中毒迹象．显然，谋杀或者自杀之说已不成立．那么，是以及病一类心脑血管疾病的突然发作致死的吗？法医的解剖报告表明，死者生前个个都很健壮！ 

　　经过反复调查，终于弄清了制造上述惨案的“凶手”，是一种为人们所不很了解的次声的声波．

【板书设计】：

第三节 超声与次声

1、  超声：>20000Hz

超声的应用

2、  次声：<20Hz

次声的危害

【作业】：

课外请收集有关超声应用的信息并与同学交流。

【教学反思】：