人教版（2024）八年级上册第3节 声的利用课文配套课件ppt

这是一份人教版（2024）八年级上册第3节 声的利用课文配套课件ppt，文件包含23声的利用教学课件pptx、23声的利用教学设计docx、23声的利用分层作业原卷版docx、23声的利用分层作业解析版docx、23声的利用导学案教师版docx、23声的利用导学案学生版docx等6份课件配套教学资源，其中PPT共51页， 欢迎下载使用。

人从呱呱坠地时起，就开始利用声音来表达自己的情绪和需求。人们在优美的音乐中愉悦身心，从彼此的对话中获得信息……除了人类，动物也能利用声。例如，大象就可以用人类听不到的“声音”进行交流。你能举出其他一些例子吗?
第3节 声的利用
1. 声可以传递信息
（2）医生用听诊器听心跳的声音。
请同学们分析以下场景有什么共同点？说明了什么问题？
获得的信息：下课时间到了。
获得的信息：心脏的健康状况。
（3）铁路工人用铁锤敲击钢轨。
（4）听到远处隆隆的雷声。
获得的信息：钢轨发出的异常声音判断哪颗螺丝松动了。
获得的信息：大雨就要来临。
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。归纳总结：声可以传递信息。
（1）次声波的产生频率低于20 Hz的声叫作次声波。大象就可以发出次声波；地震、火山爆发、台风、海啸、核爆炸等发生时，都伴有次声波的产生。
2. 次声波传递信息
（2）次声波传递信息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。
（1）回声定位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。
3. 超声波传递信息
《蝙蝠考回声定位捕食》
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。
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。
人们利用声呐可以来探知海洋的深度。其原理为：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。
声呐的一些应用例如，探测鱼群、潜艇位置、绘制水下数千米地形图等。
动画讲解——《声呐是如何工作的》
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”。
（4）超声波探伤仪与超声测速仪
在生产实践中，超声波检测技术应用很广。例如，利用超声波可以检测出锅炉有没有裂纹，甚至还可以知道裂纹有多大、多深。公路上安装超声测速仪，可以测量出汽车是否超速。
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。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——次声波检测仪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。
视频欣赏——《声与信息》
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。
第3节 声与能量
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？
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。
（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。
2. 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。
由于次声波传播的路程远、穿透能力强，且较低频率的次声波达到一定强度时可以致人死亡，所以在科技发达的今天，次声波可以作为武器。
（1）声可以传递信息，也可以传递能量。凡是声音引起其他物体变化的例子，均属于声音传递能量；声音未能引起其他物体的变化，而是根据声音对物体的状况或某些特征作出判断，属于声音传递信息。如“雷声震耳欲聋”，说明雷声具有能量；而“听到了雷声预示着将要下雨”，这是雷声传递信息。
（2）声传递信息、传递能量的实例
3. 声传递信息与传递能量
A．用声呐探测海深，是利用声波来传递海底深度的信息，故A不符题意；B．利用倒车雷达确定与车后物体的距离，是利用声波来传递车辆周围障碍物的相关信息，故B不符合题意；C．利用B超做体检，是利用声波来传递身体状况的相关信息，C不符题意；D．用超声波击碎结石，利用了声波来传递能量，故D符合题意。
声波既能传递信息也能传递能量。下面事例中，主要利用声波传递能量的是（　　）A．用声呐探测海深B．利用倒车雷达确定与车后物体的距离C．利用B超做体检D．用超声波击碎结石
回音壁是皇穹宇的围墙。墙高3.72m，厚0.9m，直径61.5m，周长193.2m。围墙的弧度十分规则，墙面极其光滑整齐，对声波的传播十分有利。只要两个人分别站在东、西配殿后，贴墙而立，一个人靠墙向北说话，声波会沿着墙面以声波的形式传到一、二百米的另一端，无论说话声音多小，也可以使对方听得清清楚楚，而且声音悠长，堪称奇趣，给人造成一种“天人感应”的神秘气氛。
驰名中外的北京天坛，是明清皇帝祈谷、祈雨、祈天的地方，其中的回音壁、三音石、圜丘三处建筑都有非常美妙的声音现象。
从殿基须弥座开始的第一、第二和第三块铺路的条型石板就是三音石。站在第一块石板上面向殿内说话，可以听到一次回声。站在第二块石板上面向殿内说话，可以听到两次回声。站在第三块石板上面向殿内说话，可以听到三次回声。三音石的第三块石板又称“天闻若雷石”，就是说，站在第三块石板上面向殿内说话，如果大殿仅敞开面对三音石的殿门，而且殿门到殿内正中的神龛之间没有任何障碍物的话，此时听到的回音尤其响亮，似乎“人间偶语，天闻若雷”。
圜丘在天坛公园的南部，始建于明嘉靖九年（公元1530年），是一座分成三层的圆形平台，每层周边都有汉白玉栏板，每层平台的台面都由光滑的石板铺成。第三层台面高出地面约5m，半径约为11.5 m，第三层中心是一块圆形大理石，俗称天心石。当你站在天心石上说话或唱歌时，你会觉得声音特别洪亮。但是站在天心石以外的人听起来，却没有这种感觉，站在天心石以外说话或唱歌，也没有这种感觉。
这种奇妙的现象是声音反射形成的音响效果。圜丘第三层台面中心略高，四周微微向下倾斜。当有人在台面中心说话时，传向四周的声音有一部分被四周的石栏板反射，射到稍有倾斜的台面后又被反射到台面中心。因为圜丘第三层台面的半径仅为11.5m，从发声到回声返回中心台面所需的时间约为0.07s,所以回声跟原来的声音混在一起，分辨不开，让人觉得声音格外响亮，似乎觉得还有声音从地下传来。
圜丘等建筑反映出我国古代高水平的建筑声学成就。现在，人们也经常在设计礼堂、音乐厅等建筑时进行特别的声学设计，使听众听到的声音更加饱满、悦耳。
天坛的声学三奇充分体现了中国古代劳动人民的智慧，如题图所示。（1）回音壁可以让说话声传播很远，是因为它的表面能够多次_____声波；（2）当游客在圜丘台顶的天心石说话时，听到的声音格外响亮，这里的“响亮”是指声音的______（选填“响度大”或“音调高”）；（3）小华站在三音石上拍手，0.2s后听到第一次回声，回音壁的半径为____m（声音在空气中的传播速度约为 340m/s）。
（1）当声音遇见障碍物时会被反射回来，回音壁可以多次反射声波，减少了声波能量散失，这样声音可以传播的很远。（2）听到的声音格外响亮，是指声音的大小，即声音的响度大。（3）由题中信息可知，三音石位于回音壁的圆心上，当拍掌声发出后，声波就沿半径传播，经回音壁反射后，又沿原半径返回，则第1次听见回声时，声音传播的距离是半径的二倍。则其半径为r=s/2=vt/2=(340m/s×0.2s)/2=34m
第3节 声的利用
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回声定位应用：倒车雷达、声呐、导盲仪.③医学上应用：B超、超声波诊断仪 ④生产中应用：超声探测仪、超声测速仪.①自然灾害（地震、海啸等）会产生次声波，②声学仪器接收到信息可以确定方位和强度.
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声传递能量的应用：除去人体结石、清洗精细机械、 超声波雾化药液、次声波武器等.
练习与应用
1. 用超声测位仪向海底垂直发射声波，经过4s后收到回波。若海水中声音的平均传播速度为1500 m/s，则此处海水约有多深?
由题意可知，声波由水面传到海底的时间t=4s/2/=2s声波传播的速度为1500 m/s ，由v=s/t 可得s=vt=1500m/s×2s=3000m此处海水约有多3000m深。
2. 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。
利用声传递能量的是（4） ；利用声传递信息的是（1）、（2）、（3） ．
3．除了课本中的事例，请你根据对周围生活的观察，再举一个利用声音的例子，并说明这个例子应用了声音的什么特性。
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。应用了声音的音色这个特性。
4．声音在传播过程中遇到障碍物会发生反射。我国古代建筑师利用这一特点建造了许多神奇的建筑。例如北京天坛的回音壁、重庆潼南大佛寺的石琴、山西永济普救寺的莺莺塔（如图所示）等。请你查阅资料，向同学们介绍并展示我国古代建筑应用声学知识的实例。
蛤蟆塔呈四方锥形，为13级叠涩密檐式砖塔，高约26．5米，塔围21.6米，用青灰条砖一顺一丁垒砌而成。塔心结构奇巧，设有梯道可通塔顶。每层四角，装有铎铃，轻风吹过，叮咚作响，犹如美妙的音乐。在塔的任何一面，距塔10米以外，无论拍掌、击石都可以听到蛙鸣的回声 。而且，塔身不管从哪个角度看都是斜着的，足为令人惊奇。分析结论是，蛤蟆塔本身排列有序，且其塔檐对声音有汇聚反射作用，从而产生回音。它比回音壁早353年，比莺莺塔早387年，比石琴早250年，是四大回音建筑中历史最悠久的，现为河南省重点文物保护单位。
5．我国有些地方修筑了“音乐公路”。当汽车以一定速度匀速行驶时，就会奏出一段悦耳的乐曲。音乐公路的路面上分布着许多横向凹槽，如图所示。汽车每经过一个凹槽，就会上下振动一次。路面上凹槽的分布比较密，汽车行进时振动很快，于是就发出了声音。凹槽的疏密可以根据乐曲的音调高低来设计，假设某音乐公路规定的行驶速度是54 km/h，设定乐曲为《歌唱祖国》，第一个音符“sl”的频率为392Hz，汽车发出这个音时，所对应的相邻凹槽之间的距离是多少?
汽车的行驶速度是54 km/h=15m/s音符“sl”的频率为392Hz，即每1s振动392次，汽车发出这个音时，所对应的相邻凹槽之间的距离是15m/392=0.038m
1. 关于超声波和次声波，下列说法正确的是（　　）A．声呐是利用次声波寻找鱼群信息B．医院利用次声波检查胎儿在母体内是否正常发育C．大自然的许多活动，如地震、海啸等都伴有次声波产生D．这两种声波都能在真空中传播
A．声呐是利用超声波寻找鱼群信息，故A错误；B．医院利用超声波检查胎儿在母体内是否正常发育，故B错误；C．大自然的许多活动，如地震、海啸等都伴有次声波产生，有些动物可以听到次声波，所以在地震等灾害发生前会出现异常的行为，故C正确；D．声音不能在真空中传播，即这两种声波都不能在真空中传播，故D错误。
2. 有一种电子牙刷，如图所示，它能发出超声波，直达牙刷棕毛刷不到的地方，这样刷牙既干净又舒服。关于电子牙刷，下列说法中正确的是（　　）A．刷牙时，人听不到超声波，是因为超声波不能在空气中传播B．刷牙时，人听不到超声波，是因为超声波的音调很低C．超声波能传递能量D．超声波不是由物体的振动产生的
AB．超声波振动的频率很高，音调很高，发出声音的振动频率高于人耳的听声范围，所以刷牙时，听不到超声波。故AB错误；C．超声波牙刷能将牙刷干净，是因为超声波携带的能量将污垢去除，故C正确；D．声音是由物体的振动产生的，超声波是不可听声，也是由物体的振动产生的，故D错误。
3. 如图所示为一种我国自主研发的超声导盲手杖。它可以发射超声波探测周围5m内障碍物的情况，并处理成语音信号及时播放出来，达到“以听代视”的效果。该手杖可帮助盲人辨别障碍物的方位、距离、大小甚至形状等信息。下列说法中正确的是（　　）A．超声波的频率低于20HzB．该应用可以体现超声波可以传递能量C．超声波信号遇到障碍物后不会发生反射现象D．该导盲杖对障碍物的定位原理与蝙蝠的定位原理相同
C．超声波信号遇到障碍物后会发生反射现象。导盲手杖利用了声波能够反射的特点，C错误；D．该导盲手杖依靠发射和接收超声波，来判断以及对障碍物定位，此原理与蝙蝠的定位原理相同，故D正确。
A．超声波的频率高于20000Hz，故A错误；B．导盲手杖为盲人提供了障碍物的信息，利用的是超声波可以传递信息的原理，B错误；
4. 古筝艺术是国家级非物质文化遗产之一。如图所示是航天员王亚平在空间站弹奏古筝曲目《茉莉花》，传统乐器的声音从中国空间站传向了全世界。下列说法正确的是（　　）A．悦耳的琴声是由空气振动产生的B．手指按压在琴弦不同位置，可以改变琴声的响度C．琴声的音调越高，在空气中传播得越快D．听众通过琴声可以辨别出曲目，说明声音可以传递信息
A．古筝发出的声音是由琴弦振动产生的，故A错误；B．手指按压在琴弦不同位置可改变琴弦振动的频率，从而改变音调，故B错误；C．声音的传播速度与传音介质和温度有关，与音调无关，故C错误；D．声音可以传递信息和能量。听众通过琴声可以辨别出弹奏的是什么曲目，说明声音能够传递信息，故D正确。
5. 科学考察者利用声呐系统测绘嘉陵江温塘峡江域水底的形状。无人船经过该江域水平面的A、B、C、D、E五个位置时，向水底定向发射超声波，测得回收信号的时间分别为0.30s、0.16s、0.28s、0.14s、0.30s。可推算出该江域水底的大致形状是（　　）
根据s=vt可知，速度一定时，时间越长通过的路程越远。无人船经过该江域水平面的A、B、C、D、E五个位置时，向水底定向发射超声波，测得回收信号的时间分别为0.30s、0.16s、0.28s、0.14s、0.30s，时间越长的位置水底越深，故A符合题意，BCD不符合题意。
A B C D
6. 如图是我国“奋斗者”号无人潜水器，在某次下潜实验中，潜水器从刚没入水中开始以20m/s的速度匀速下潜，50s时悬在海中某一深度，并用声呐向海底发射一束超声波，12s后收到海底反射回来的回波。已知超声波在海水中的传播速度是1500m/s，求：（1）潜水器下潜50s的距离；（2）此海域的深度；（3）利用声呐发出超声波能否测量地球到月球的距离，为什么？