课题：声的利用
教学目标
1、知识与技能：
了解现代技术中与声有关的知识的应用。
2、过程与方法：
通过参观和检索有关的文字、图片、音像等资料，获得社会生活中声的利用方面知识。
3、情感、态度与价值观：
通过了解声现象的运用，进一步增强学生对科学的热爱，激发学生学习物理的兴趣。
教学重难点
了解声与信息的传递及声与能量的应用，拓宽知识面。
教学准备
影片《泰坦尼克号》的剪辑部分 、“海豚”或“蝙蝠”的资料片（如果没有，可下载图片和文字材料）、雷达图片、扬声器、蜡烛。
声的利用设计思路
本节内容为科普性质，意在拓宽学生的视野，把物理知识与我们日益发展的科技社会联系起来，在学生领略知识的过程中，欣赏和体会科学的美学价值和使用价值。
声与信息这部分内容，由泰坦尼克的沉船联系到声呐，再联系到海豚和蝙蝠的信息系统。让学生体会科学世界的奇妙性和思辩性，善于发现事物的特性，并取之长处，为人类造福。
声与能量，因为前面已有辅垫，这里仅做个小实验证实一下，不作探究设计。主要让学生领会人们把招声波的能量运用到现代社会中，如超声波清洗技术和超声波检测技术。如果有可能，这部分内容可设计为外出活动，组织学生到生产此类设备的厂家进行参观，这样会更好。
最后部分，设计小组“声声不息”、“声与生活”的检索，既可以把前面的内容串成一线，从而达到复习的目的，也可以让学生增加兴趣，增强对学习科学的信心和决心。
教学教程
一、声与信息。
1、（播放影片《泰坦尼克号》中轮般中沉没时的场景）
1912年，泰坦尼克号首次出航便触到冰山沉没，主要原因是当时还没有专门的手段遥测航道上有无冰山之类的障碍物。
教师：如果你们是船舶专家，你们能否用学过的声学知识设计出办法预先测知航道上有无障碍物，以避免发生危险呢？（如果学生想不出办法，设计一道简单的回声测物的计算题做台阶，让学生由此得到启发。）
（学生讨论，设计方案，筛选出可行的方案。）
办法：利用发声器向着航道的方向发出声波，如果能接收到回声，就证明前方有障碍物，然后根据发声和收到回声的时间差和声速来确定障碍物的距离。
（让学生上台叙述，画出简图）
赞赏学生利用声波，无意间制造出了“回声探测仪”。（教师板书。）1912年，这起巨大的海难事件引起了全世界的关注，为了寻沉船，美国的科学家制造了世界上第一台回声探测仪，于1914年成功地发现了3km以下的冰山，这就是声呐的雏形。（教师板书）用它在海上发出声波，然后用仪器接收障碍物反射回来的声波信号，测量发出声波信号到接收到反射信号的时间，利用声在水中的传播速度就可以计算出障碍物的距离 了。这种确定目标所在地的方法叫做“回声定位”。
2、教师：有一类科学叫做“仿生学”，人类仿照动植物身上奇特的生理结构和生活习性，从中得到启示，创造出为人类服务的科学技术和应用仪器。“回声探测仪”也是人类运用“仿生学”的结果，同学们猜想，是仿照了海洋中的哪 种动物？
学生猜想，教师出示海豚的照片（见附件图片，有资料片放映更好），并介绍海豚的“信息处理系统”。
3、教师：世界上还有一类动物即使被蒙上了眼睛也不会“瞎”，那是什么动物呢？（学生猜）
（出示资料图片：蝙蝠的“绝技”。）向学生介绍蝙蝠的捕食和飞行。
教师：你们知道人类根据蝙蝠的这种特性，得到了什么启发吗？人类据此原理现制造出了什么？（雷达）（教师出示雷达图片）
4、教师介绍超声波的应用
超声波还可以被用到医学上。回忆在第一节中，人类利用声波击碎人体内的结石，除此以外，人们还利用超声波检查人体内的疾病，例如现在医学上普遍运用的“B超”，（图片显示）就是利用超声波发声器向病人体内发射超声波，同时接收病人体内脏器官的反射波，反射波所携带的信息通过处理器显示在屏幕上。“B超”可以检查人体的肝、肾、脾等内脏器官是否病变。利用超声波为孕妇做检查，还可以碇胎儿的发育状况。
二、声与能量
1、（演示：在扬声器前放一支点燃的蜡烛，打开喇叭，使音量大一些，可以看见火焰飘动起来。）
教师：这个现象说明了什么？（声波是可以传递能量。）
举出生活中声波传递能量的其他事例，例如声波引起鼓膜振动，使人能听见声音。这也说明声波的能量是可以在介质中传递的，它可以使周围的物质也跟着振动起来。
2、介绍声波在医学上的运用。
人们利用高压放电形成的电火花的超级声波，通过椭球型发射镜集中到人体内的结石上，可以击碎人体内的结石。（可描绘模拟图片）
3、教师：（展示手表等工艺精细饰品。）同学们，如何把它们清洗干净？
现在有一种新颖的清洗方法叫做超声波清洗，例如清洗精密的机械零件、手表、名贵的饰品等。超声波在清洗液中疏密相间地向前传播，对液体产生拉伸和挤压作用，使液体内产生数以万计的微小气泡。这些气泡迅速产生，又迅速闭合，形成的瞬间高压超出大气压的1000倍，连续不断的高夺就像一连串的小爆炸般不断地冲击物件的表面，使表面缝隙中的污垢声速得以剥离，从而达到清洗的目的。（出示图片：超声波清洗机。）
三、声与生活。
小组信息检索比赛—“声声不息”。
教师：检索你们头脑中所有声方面的知识，并小组讨论我们生活中大量的有关声的传递信息，以及声与能量方面的事例。请同学们在头脑中进行检索，了解声在社会生活中的具体运用。
运用分类
声与信息
声与能量
日常生活
听隆隆的雷声——判断下雨；听铁轨传来的声音—判断火车的远近；养蜂人听蜜蜂飞行的音调—判断蜜蜂是否采蜜归来：“骨传导”：蝙蝠和海豚的“回声定位”
爆竹升天，震耳欲聋；收音机起飞时，鼓膜疼痛；敲响的鼓面吹灭蜡烛；响着的音叉击起轻质小球
……
……
医疗
超声波检测仪（B超）；医生用听诊器检查心、肺；超声波加湿器
超声波粉碎人体内的结石
军事
声呐探测敌方潜水艇；检测对方的船舰距离和
超声波干扰敌方信号传送
工业
声呐检测海底的深度和鱼的位置
超声波清洗金属零件、玻璃、陶瓷制品；超声波检测金属、陶瓷、混凝土甚至水库大坝是否有空洞和裂纹（探伤）

一、声音的产生与传播
1、一切发声的物体都在振动。用手按住发音的音叉，发音也停止，该现象说明振动停止发声也停止。振动的物体叫声源。人说话，唱歌靠声带的振动发声，婉转的鸟鸣靠鸣膜的振动发声，清脆的蟋蟀叫声靠翅膀摩擦的振动发声，其振动频率一定在20-20000次/秒之间。
2、声音的传播需要介质，真空不能传声。在空气中，声音以看不见的声波来传播，声波到达人耳，引起鼓膜振动，人就听到声音。气体、液体、固体都能发声，空气能传播声音。
3、声音在介质中的传播速度简称声速。一般情况下，v固>v液>v气 声音在15℃空气中的传播速度是340m/s合1224km/h，在真空中的传播速度为0m/s。
4、回声是由于声音在传播过程中遇到障碍物被反射回来而形成的。如果回声到达人耳比原声晚0.1s以上人耳能把回声跟原声区分开来，此时障碍物到听者的距离至少为17m。利用：利用回声可以测定海底深度、冰山距离、敌方潜水艇的远近测量中要先知道声音在海水中的传播速度，测量方法是：测出发出声音到受到反射回来的声音讯号的时间t，查出声音在介质
中的传播速度v，则发声点距物体S=vt/2。
二、声音的特性
1、乐音是物体做规则振动时发出的声音。
2、音调：人感觉到的声音的高低。用硬纸片在梳子齿上快划和慢划时可以发现：划的快音调高，用同样大的力拨动粗细不同的橡皮筋时可以发现：橡皮筋振动快发声音调高。综合两个实验现象你得到的共同结论是：音调跟发声体振动频率有关系，频率越高音调越高；频率越低音调越低。物体在1s振动的次数叫频率，物体振动越快 频率越高。频率单位次/秒又记作Hz 。
3、响度：人耳感受到的声音的大小。响度跟发生体的振幅和距发声距离的远近有关。物体在振动时，偏离原来位置的最大距离叫振幅。振幅越大响度越大。增大响度的主要方法是：减小声音的发散。
（1）声音是由物体的振动产生的；（2）声音的大小跟发声体的振幅有关。
4、音：由物体本身决定。人们根据音能够辨别乐器或区分人。
5、区分乐音三要素：闻声知人——依据不同人的音来判定；高声大叫——指响度；高音歌唱家——指音调。
三、声的利用
可以利用声来传播信息和传递能量。
四、噪声的危害和控制
1、当代社会的四大污染：噪声污染、水污染、大气污染、固体废弃物污染。
2、物理学角度看，噪声是指发声体做无规则的杂乱无章的振动发出的声音；环境保护的角度噪声是指妨碍人们正常休息、学习和工作的声音，以及对人们要听的声音起干扰作用的声音。
3、人们用分贝（dB）来划分声音等级；听觉下限0dB；为保护听力应控制噪声不超过90dB；为保证工作学习，应控制噪声不超过70dB；为保证休息和睡眠应控制噪声不超过50dB。