《声的利用》教学设计

教学环节

教师活动

学生活动

设计意图

导入新课（5分钟）

多媒体展示几种声音在生活中的应用实例：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，医生通过听诊器诊断疾病，远处轰隆隆的雷声预示着一场可能的大雨，海豚利用声波识别食物、敌人和它们周围的环境……

自然界中的声现象非常多，声音在生活和生产中有很多的应用，你能列举一些例子吗？

学生欣赏并交流讨论。

从熟悉的实例入手，引出物理问题，体现从生活到物理的课程理念。激起学习的兴趣。

新课教学（30分钟）

一、声与信息

学生阅读课本并思考：日常生活中，哪些事例说明了人们可以利用声来传递信息？对这些例子，可以分类吗？按怎样的依据来分好？

1．从异常声音中获取信息

轰隆隆的雷声──预示下雨

听诊器听心跳声──诊断心脏的情况

听敲铁轨的声音──判断螺栓松动

汽车修理师听汽车发动机的声音──判断故障

小结：声音能够传递信息。

2．次声波传递信息

阅读课本并思考问题：

次声波为什么能传递信息呢？次声波一般在什么情况下产生？

补充材料：由火山爆发、龙卷风、雷暴、台风等许多灾害性事件发生前都会产生出次声波，人们就可以利用这种前兆来预报灾害事件的发生。在军事上，可用利用核试验、火箭运行等产生的次声波获得相关的数据。次声波会干扰人的神经系统正常功能，危害人体健康。一定强度的次声波，能使人头晕、恶心、呕吐、丧失平衡感甚至精神沮丧。有人认为，晕车、晕船就是车、船在运行时产生的次声波引起的。在大风天气，高层建筑里的人往往感到头晕、恶心，这也是因为大风使高楼摇晃产生次声波的缘故。（1）通过研究自然现象所产生的次声波的特性和产生的原理，更深入地研究和认识这些自然现象的特征与规律。例如，利用极光所产生的次声波，可以研究极光活动的规律。（2）利用所接收到的被测声源产生的次声波，可以探测声源的位置、大小和研究其他特性。例如，通过接收核爆炸、火箭发射或者台风产生的次声波，来探测出这些次声源的有关参量。（3）预测自然灾害性事件。许多灾害性的自然现象，如火山爆发、龙卷风、雷暴、台风等，在发生之前可能会辐射出次声波，人们就有可能利用这些前兆现象来预测和预报这些灾害性自然事件的发生。（4）次声波在大气层中传播时，很容易受到大气介质的影响，它与大气层中的风和温度分布等因素有着密切的联系。因此，可以通过测定自然或人工产生的次声波在大气中的传播特性，探测出某些大规模气象的性质和规律。这种方法的优点在于可以对大范围大气进行连续不断的探测和监视。（5）通过测定次声波与大气中其他波动的相互作用的结果，探测这些活动特性。例如，在电离层中次声波的作用使电波传播受到行进性干扰，可以通过测定次声波的特性，进一步揭示电离层扰动的规律。

（6）人和其他生物不仅能够对次声波产生某些反应，而且他（或它）们的某些器官也会发出微弱的次声波。因此，可以利用测定这些次声波的特性来了解人体或其他生物相应器官的活动情况。

资料介绍：2005年海啸死亡人数和其强大的破坏力：印度洋海啸发生在2004年12月26日，这次地震发生的范围主要位于印度洋板块与亚欧板块的交界处。这场突如其来的灾难给印尼、斯里兰卡、泰国、印度、马尔代夫等国造成巨大的人员伤亡和财产损失。印度洋大地震和海啸在印度夺去约10000人性命，斯里兰卡40000余人遇难，而印尼的死伤人数为23万人之多。这可能是近200多年来死伤最惨重的海啸灾难。

可是，大多数海洋生物可以存活，水母就是其中之一。由于次声波的传播速度要比风暴和波浪快得多，所以，水母才能提前收到风暴的“预告”，迅速采取躲避措施。

水母耳风暴预测仪相当精确地模拟了水母感受次声波的器官，使人们能够提前知道将到来的风暴，并做好相应的准备。现广泛运用于航海事业。把这种仪器安装在舰船的前甲板上，当接收到风暴的次声波时，可令旋转360°的喇叭自行停止旋转，它所指的方向，就是风暴前进的方向；指示器上的读数即可告知风暴的强度。这种预测仪能提前15小时对风暴做出预报，对航海和渔业的安全都有重要意义。

3．超声波传递信息

阅读课本并思考问题：

（1）蝙蝠是怎么确认目标的？它采用的方法叫做什么？

（2）受蝙蝠的启发，科学家发明了什么？主要应用在什么方面？

归纳总结：（1）回声定位：根据回声到来的方位和时间，确定目标的位置和距离。

（2）蝙蝠靠超声波探测飞行中的障碍物和发现昆虫，人们利用这个现象研制了声呐。

讨论：根据声呐探测海底深度需测哪些量？

a．声音在海水中的传播速度v。

b．声音在海水中的往返时间t。

c．计算公式：