【教學(xué)目標(biāo)】
一、知識(shí)目標(biāo)
1.知道人耳聽(tīng)到聲的頻率范圍.
2.知道超聲的特點(diǎn)及超聲技術(shù)在生產(chǎn)、生活、科技和國(guó)防等方面的應(yīng)用.
3.知道次聲的一般特點(diǎn)和危害性.
二、能力目標(biāo)
1.通過(guò)學(xué)習(xí)人與動(dòng)物不同的聽(tīng)覺(jué)范圍，初步了解人與動(dòng)物之間的關(guān)系.
2.學(xué)會(huì)運(yùn)用物理知識(shí)為人類的生產(chǎn)和生活服務(wù).
三、素養(yǎng)目標(biāo)
1.通過(guò)學(xué)習(xí)超聲的利用，進(jìn)一步激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)物理知識(shí)的興趣.
2.通過(guò)了解次聲的危害，初步感受和認(rèn)識(shí)人與自然環(huán)境之間的關(guān)系.
【教學(xué)重點(diǎn)】
1.知道超聲、次聲的概念；
2.知道超聲的應(yīng)用.
【教學(xué)難點(diǎn)】培養(yǎng)和提高學(xué)生收集信息的能力.
【教具準(zhǔn)備】多媒體課件
【教學(xué)課時(shí)】1課時(shí)
【鞏固復(fù)習(xí)】教師引導(dǎo)學(xué)生復(fù)習(xí)上一節(jié)內(nèi)容，并講解學(xué)生所做的課后作業(yè)，加強(qiáng)學(xué)生對(duì)知識(shí)的鞏固.
【新課引入】
師 前面，我們已經(jīng)學(xué)習(xí)了聲現(xiàn)象的一些性質(zhì)并探究了它的規(guī)律，這些現(xiàn)象不僅有趣，而且都包含了一定的科學(xué)道理.你知道嗎？在大自然中還有些聲波人耳聽(tīng)不見(jiàn)，這就是超聲波和次聲波，超聲波和次聲波在生產(chǎn)和生活中有著廣泛的應(yīng)用.那么你對(duì)超聲和次聲知道多少?這節(jié)課，我們就來(lái)研究學(xué)習(xí)它.
【進(jìn)行新課】
人聽(tīng)到聲音的頻率
師 你知道大自然中有哪些我們聽(tīng)不到的聲音嗎？
學(xué)生1：某些動(dòng)物發(fā)出的聲波（如大象、海豚、蝙蝠）.
學(xué)生2：地震、海嘯前出現(xiàn)的一些聲波我們也聽(tīng)不到.
師 蜜蜂飛行時(shí)發(fā)出嗡嗡聲，翅膀每秒振動(dòng)200~300次，翅膀振動(dòng)的頻率為200~300Hz，在人耳聽(tīng)覺(jué)頻率范圍內(nèi)，所以人耳可以聽(tīng)見(jiàn)蜜蜂飛行時(shí)發(fā)出嗡嗡聲；蝴蝶飛行時(shí)，翅膀每秒振動(dòng)5~6次，翅膀振動(dòng)的頻率為5~6Hz，不在人耳聽(tīng)覺(jué)頻率范圍內(nèi)，所以人耳聽(tīng)不見(jiàn)蝴蝶飛行時(shí)發(fā)出的聲音.
師 通常情況下，人耳能聽(tīng)到聲音的頻率范圍是20Hz~20000Hz，高于和低于此頻率的聲音，人耳都聽(tīng)不到；聲波的頻率高于20000Hz的聲音叫做超聲，低于20Hz的聲音叫做次聲.
板書(shū)：聲波的頻率高于20000Hz的聲音叫做超聲，低于20Hz的聲音叫做次聲.
【課堂訓(xùn)練】
完成練習(xí)冊(cè)中本課時(shí)對(duì)應(yīng)課堂作業(yè)部分練習(xí).
超聲
師 從超聲的定義我們知道超聲是一種頻率很高的聲波，這種高頻聲波的特點(diǎn)是：定向性好、穿透力強(qiáng)、易于集中.下面先請(qǐng)大家閱讀課本P47~48頁(yè)“超聲”部分的內(nèi)容，并結(jié)合你所知道的知識(shí)說(shuō)說(shuō)超聲有哪些應(yīng)用？
學(xué)生閱讀，鼓勵(lì)學(xué)生積極參與發(fā)言，及時(shí)點(diǎn)評(píng)，對(duì)回答正確的及時(shí)給予肯定，錯(cuò)的及時(shí)更正或給予指導(dǎo).（可以利用分組競(jìng)賽的形式）
學(xué)生1：蝙蝠用超聲導(dǎo)航和定位捕捉蚊子.
學(xué)生2：我老爸患腎結(jié)石后，醫(yī)生用超聲波擊碎結(jié)石，排出體外，沒(méi)有開(kāi)刀.
學(xué)生3：在眼鏡店里，店員用超聲波免費(fèi)為我洗眼鏡.
學(xué)生4：漁民利用聲吶捕魚(yú).
學(xué)生5：在醫(yī)院做心電圖.（師：這個(gè)不是的，關(guān)于心電圖，同學(xué)們課后去查閱有關(guān)資料便可知道）
學(xué)生6：在海里航行的輪船用聲吶探測(cè)前方冰山的距離.
學(xué)生7：B超檢查身體器官的病變.
學(xué)生8：超聲金屬探傷儀能探測(cè)金屬內(nèi)部存在的缺陷.
學(xué)生9：化學(xué)工業(yè)上用超聲將一般情況下不能混合的液體(如油和水)混合在一起.
學(xué)生10：超聲能破壞細(xì)菌結(jié)構(gòu)，用來(lái)對(duì)醫(yī)療器械和食物進(jìn)行殺菌消毒.
師歸納總結(jié)并板書(shū)：
（1）超聲波的特點(diǎn)：定向性好、穿透力強(qiáng)、易于集中.
（2）超聲的應(yīng)用：碎石、清洗眼鏡或鐘表、B超、聲吶定位、超聲導(dǎo)航等.
【課堂訓(xùn)練】
完成練習(xí)冊(cè)中本課時(shí)對(duì)應(yīng)課堂作業(yè)部分練習(xí).
次聲
師 下面請(qǐng)同學(xué)們觀看多媒體動(dòng)畫(huà)展示的火山爆發(fā)、地震、風(fēng)暴、核爆炸、導(dǎo)彈發(fā)射等.
學(xué)生觀看.
師 自然界中的火山爆發(fā)、地震、風(fēng)暴等都能產(chǎn)生次聲，核爆炸、導(dǎo)彈發(fā)射等也能產(chǎn)生次聲.
師 能量很高的次聲具有極大的破壞力、危害性，說(shuō)說(shuō)你所知道的次聲的危害有哪些？
鼓勵(lì)學(xué)生積極參與發(fā)言，及時(shí)點(diǎn)評(píng)，對(duì)回答正確的及時(shí)給予肯定，錯(cuò)的及時(shí)更正或給予指導(dǎo).（可以利用分組競(jìng)賽的形式）
學(xué)生1：次聲能使機(jī)器設(shè)備破裂.
學(xué)生2：次聲能使飛機(jī)解體.
學(xué)生3：次聲會(huì)破壞建筑物.
學(xué)生4：在強(qiáng)次聲環(huán)境中，人的平衡器官的功能將受到破壞，會(huì)產(chǎn)生惡心、暈眩，嚴(yán)重的會(huì)造成內(nèi)臟出血，危及生命.
學(xué)生5：在地震、風(fēng)暴發(fā)生時(shí)會(huì)有次聲產(chǎn)生，我們可以利用次聲預(yù)報(bào)災(zāi)害的發(fā)生.
師 我們利用次聲預(yù)報(bào)災(zāi)害的發(fā)生，這應(yīng)該屬于次聲可以利用的一面.
師總結(jié)并板書(shū)：次聲危害：能量很高的次聲會(huì)對(duì)機(jī)器、建筑物、人體造成傷害.
師 現(xiàn)在我還要向大家介紹一個(gè)次聲的危害的具體事例.
一艘國(guó)際商船在“火地島”發(fā)現(xiàn)了多年前神秘失蹤的“馬可·波羅”號(hào)帆船，而船上的一切設(shè)備及物品卻完好無(wú)損.經(jīng)科學(xué)家們多年的研究和探索，終于揭開(kāi)了這些遇難者的“死亡謎”.原來(lái)都死于風(fēng)暴所產(chǎn)生的“次聲”.次聲為什么能殺人呢?原來(lái)，人們內(nèi)臟固有的振動(dòng)頻率和次聲頻率極為相似(0.01～20Hz).當(dāng)外界的次聲頻率與內(nèi)臟的頻率相同或相近時(shí)，人體內(nèi)臟就會(huì)形成共振，產(chǎn)生種種不良反應(yīng).還會(huì)導(dǎo)致視覺(jué)模糊，吞咽困難，肝功能失調(diào)等癥狀，嚴(yán)重時(shí)還會(huì)四肢麻木，胸部產(chǎn)生壓迫感.尤其是當(dāng)人的腹腔、胸腔及顱腔內(nèi)的固有振動(dòng)頻率與外來(lái)的次聲頻率相一致時(shí)，就會(huì)使人因內(nèi)臟系統(tǒng)振壞而喪生.因此有人正在利用次聲的性質(zhì)與特點(diǎn)，探索研制一種能導(dǎo)致人神經(jīng)麻痹的“次聲武器”.
指導(dǎo)學(xué)生閱讀課本P49頁(yè)“信息窗”，了解人和一些動(dòng)物的發(fā)聲及聽(tīng)覺(jué)頻率范圍.
【課堂訓(xùn)練】
完成練習(xí)冊(cè)中本課時(shí)對(duì)應(yīng)課堂作業(yè)部分練習(xí).
例題1如圖所示的芯片大小只有1.5mm2，它內(nèi)置56個(gè)超聲波發(fā)射器和48個(gè)接收器，當(dāng)它導(dǎo)入心臟后，會(huì)沿著心臟中的各個(gè)主動(dòng)脈或靜脈移動(dòng)，實(shí)時(shí)拍攝下心臟內(nèi)血管的情況，并能精確提供病變位置.下列關(guān)于該芯片的說(shuō)法中，錯(cuò)誤的是（ ）
A.超聲波能成像
B.超聲波穿透性強(qiáng)
C.超聲波方向性好
D.該芯片發(fā)出的超聲波不是由振動(dòng)產(chǎn)生的
解析：超聲波具有定向性好、穿透力強(qiáng)、破碎能力強(qiáng)等特點(diǎn)，在生產(chǎn)、醫(yī)療、科學(xué)等方面得到廣泛應(yīng)用.超聲波具有聲音的特點(diǎn)可以傳播信息和能量，另外還具有定向性好、穿透力強(qiáng)等特點(diǎn)，在醫(yī)療上的B超就是應(yīng)用超聲波成像的，所以題中說(shuō)法不正確的是D.
答案：D.
例題2以下說(shuō)法不正確的是（ ）
A.蝙蝠在飛行時(shí)發(fā)出超聲波
B.大象的語(yǔ)言對(duì)人類來(lái)說(shuō)就是一種次聲波
C.地震、火山噴發(fā)、臺(tái)風(fēng)等都伴有次聲波
D.人們利用次聲波來(lái)清洗鐘表等精細(xì)的機(jī)械
解析：因?yàn)轵鹗强砍暡▽?dǎo)航，故A不符合題意.因?yàn)榇笙蟮陌l(fā)聲頻率最低只有12HZ，所以大象的語(yǔ)言對(duì)人類來(lái)說(shuō)就是一種次聲波，故B不符合題意.地震、火山噴發(fā)、臺(tái)風(fēng)等都伴有次聲波，故C不符合題意.人們利用超聲波來(lái)清洗鐘表等精細(xì)的機(jī)械，故D符合題意.
答案：D.
【課堂小結(jié)】
在物理課的學(xué)習(xí)中，不能忘記思考物理學(xué)與科學(xué)技術(shù)和社會(huì)的關(guān)系.物理知識(shí)是從實(shí)際中來(lái)的，又要應(yīng)用到實(shí)際中去.一句話，學(xué)習(xí)物理知識(shí)就是要應(yīng)用它來(lái)為人類服務(wù)，提高人們生活的水平，改善生活的質(zhì)量.這節(jié)課就學(xué)到這，謝謝！
【課后作業(yè)】
完成練習(xí)冊(cè)中本課時(shí)對(duì)應(yīng)課后作業(yè)部分練習(xí).
1.超聲波與次聲波在人們的生產(chǎn)生活中有著廣泛的應(yīng)用，自然界和動(dòng)物界中也存在著大量的超聲波和次聲波現(xiàn)象.本節(jié)知識(shí)重視在日常生活、生產(chǎn)技術(shù)中的例子，注意通過(guò)例子為學(xué)生提供感性認(rèn)識(shí)，如蝙蝠捕食蚊蟲(chóng)，狗的聽(tīng)覺(jué)等.教學(xué)時(shí)還應(yīng)注意將學(xué)習(xí)的物理知識(shí)應(yīng)用于科學(xué)技術(shù)和生產(chǎn)之中，以加強(qiáng)物理知識(shí)“從生活走向物理，再?gòu)奈锢碜呦蛏鐣?huì)”的教學(xué)理念.如向?qū)W生介紹“用超聲探測(cè)魚(yú)群”“超聲觀察胎兒”“超聲金屬探測(cè)儀”等.教師和學(xué)生通過(guò)對(duì)超聲和次聲的資料收集、討論，力求達(dá)到這樣一個(gè)目的：讓學(xué)生感受到物理的實(shí)用性和趣味性.
2.這節(jié)課的教學(xué)，可以充分利用互聯(lián)網(wǎng)資源，在上課前讓學(xué)生通過(guò)網(wǎng)絡(luò)查找資料，了解超聲和次聲在生產(chǎn)和生活中的應(yīng)用，以及次聲波的危害.

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第三節(jié) 超聲與次聲

版本： 滬科版

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