人教版初二物理《聲的利用》教學(xué)計劃
整體設計
課程標準中對本節課的要求：“了解現代技術(shù)中聲學(xué)知識的一些應用，列舉超聲的應用實(shí)例�！北竟澲R是學(xué)生通過(guò)對生活、生產(chǎn)中豐富多彩的聲現象的學(xué)習，了解了聲音的產(chǎn)生和傳播、聲音的特性之后，探究學(xué)習聲的利用。聲現象在實(shí)際中豐富多彩，應用非常廣泛。
在生活中聲的利用的例子很多，學(xué)生對于一些常見(jiàn)的聲的利用的現象已經(jīng)很熟悉，只不過(guò)不知道它們分別是利用的聲的哪些作用。所以本節課主要是讓學(xué)生分辨出哪些生活現象是屬于聲傳遞信息的例子，哪些現象是聲傳遞能量的例子。并且通過(guò)本節學(xué)習使學(xué)生了解更多生活中聲的利用的現象。教師在講解中可以對聲在社會(huì )生活中應用的情況進(jìn)行分類(lèi)，可以按照課本分為“聲與信息”和“聲與能量”兩類(lèi)，也可按照聲音在醫療、工業(yè)、軍事、日常生活等方面的利用分類(lèi)，然后根據分類(lèi)進(jìn)行總結性的講解，在講解中應對學(xué)生遺漏的例子進(jìn)行補充。
本節的設計通過(guò)聲音、視頻、圖片、投影、實(shí)驗和設置有啟發(fā)性的問(wèn)題等手段來(lái)啟發(fā)學(xué)生的思維，培養學(xué)物理的興趣。教學(xué)中應鼓勵學(xué)生自己從生活中感知或查閱資料了解利用聲的實(shí)例，另一方面，應發(fā)揮學(xué)生的想象力，鼓勵他們搞利用聲音的小發(fā)明。
三維目標
知識與技能
了解日常生活、現代技術(shù)中聲的應用。
過(guò)程與方法
通過(guò)觀(guān)察或看錄像等有關(guān)的文字、圖片、音像資料，并獲得社會(huì )生活中有關(guān)聲的利用方面的知識。
情感、態(tài)度與價(jià)值觀(guān)
通過(guò)學(xué) 習，了解聲在現代技術(shù)中的應用，進(jìn)一步增加對科學(xué)的熱愛(ài)。
教學(xué)重點(diǎn)及難點(diǎn)
現代技術(shù)中與聲有關(guān)的知識應用。
課時(shí)安排
1課時(shí)
教學(xué)準備
視頻資源、多媒體設備、盆或碗、氣球、扎有橡皮膜的塑料瓶、蠟燭、火柴等。
教學(xué)過(guò)程
導入新課
故事導入
1948年，一艘名為“烏蘭格梅奇號”的荷蘭貨船，在通過(guò)馬六甲海峽時(shí)，突然遇到海上風(fēng)暴，當救助人員趕到時(shí)，船上所有人員都莫明其妙地死了。后經(jīng)科學(xué)家們調查，才發(fā)現造成這場(chǎng)海難的罪魁是風(fēng)暴與海面驚濤引起的次聲波。
2006年4月28日，至少有400只海豚的尸體被海水沖到了坦桑尼亞?wèn)|北部桑給巴爾島北岸海灘邊。專(zhuān)家們懷疑是美軍潛艇發(fā)出的聲吶導致了海豚的大面積死亡。
第一次世界大戰時(shí)，德國潛水艇擊沉了協(xié)約國大量戰艦、船只，幾乎中斷了橫跨大西洋的海上運輸線(xiàn)。當時(shí)潛水艇潛在水下，看不見(jiàn)，摸不著(zhù)，一時(shí)橫行無(wú)敵。于是利用水聲設備搜尋潛艇和水雷就成了關(guān)鍵。法國著(zhù)名物理學(xué)家郎之萬(wàn)等人研究并造出了第一部主動(dòng)式聲吶，1918年在地中海首次接收到2～3 km以外的潛艇回波。這種聲吶可以向水中發(fā)射 各種形式的聲信號，碰到需要定位的目標時(shí)產(chǎn)生反射回波，接收回來(lái)后進(jìn)行信號分析、處理，除掉干擾，從而顯示出目標所在的方位和距離。
學(xué)生思考問(wèn)題：海上風(fēng)暴引起的次聲波為什么有那么大的危害?人類(lèi)為什么不能事先預知并躲避災難?聲吶為什么會(huì )導致海豚的死亡?
情景導入
多媒體展示幾種聲音在生活中的應用實(shí)例：鐵路工人用鐵錘敲擊鋼軌會(huì )從異常的聲音中發(fā)現松動(dòng)的螺栓，醫生通過(guò)聽(tīng)診器診斷疾病，遠處轟隆隆的雷聲預示著(zhù)一場(chǎng)可能的大雨，海豚利用聲波識別 食物、敵人和它們周?chē)沫h(huán)境……
學(xué)生欣賞并交流討論，自然界中的.聲現象非常多，聲音在生活和生產(chǎn)中有很多的應用，你能列舉一些例子嗎?
推進(jìn)新課
一、聲與信息
學(xué)生閱讀課本并思考：日常生活中，哪些事例說(shuō)明了人們可以利用聲來(lái)傳遞信息?對這些例子 ，可以分類(lèi)嗎?按怎樣的依據來(lái)分好?
1.從異常聲音中獲取信息
轟隆隆的雷聲——預示下雨
聽(tīng)診器聽(tīng)心跳聲——診斷心臟的情況
聽(tīng)敲鐵軌的聲音——判斷螺栓松動(dòng)
汽車(chē)修理師聽(tīng)汽車(chē) 發(fā)動(dòng)機的聲音——判斷故障
小結：聲音能夠傳遞信息。
2.次聲波傳遞信息
閱讀課本并思考問(wèn)題：
次聲波能不能傳遞信息呢?次聲波一般在什么情況下產(chǎn)生?
答案：能 海嘯、地震、火山噴發(fā)。
次聲波預測地震、臺風(fēng)：地震爆發(fā)前，許多動(dòng)物往往有異常反應，如老鼠逃出洞，牛馬不入圈，雞犬不寧等。這主要是由地震爆發(fā)前潛伏在我們身邊的強烈的次聲波引起的。
【課件展示】 介紹2005年海嘯死亡人數和其強大的破壞力。
印度洋海嘯發(fā)生在2004年12月26日，這次地震發(fā)生的范圍主要位于印度洋板塊與亞歐板塊的交界處。這場(chǎng)突如其來(lái)的災難給印尼、斯里蘭卡、泰國、印度、馬爾代夫等國造成巨大的人員傷亡和財產(chǎn)損失。印度洋大地震和海嘯在印度奪去約10 000人性命，斯里蘭卡40 000余人遇難，而印尼的死傷人數為23萬(wàn)人之多。這可能是近200多年來(lái)死傷最慘重的海嘯災難。
可是，大多數海洋生物可以存活，水母就是其中之一。由于次聲波的傳播速度要比風(fēng)暴和波浪快得多，所以，水母才能提前收到風(fēng)暴的“預告”，迅速采取躲避措施。
水母耳風(fēng)暴預測儀相當精確地模 擬了水母感受次聲波的器官，使人們能夠提前知道將到來(lái)的風(fēng)暴，并做好相應的準備�，F廣泛運用于航海事業(yè)。把這種儀器安裝在艦船的前甲板上，當接收到風(fēng)暴的次聲波時(shí)，可令旋轉360°的喇叭自行停止旋轉，它所指的方向，就是風(fēng)暴前進(jìn)的方向;指示器上的讀數即可告知風(fēng)暴的強度。這種預測儀能提前15小時(shí)對風(fēng)暴作出預報，對航海和漁業(yè)的安全都有重要意義。
3.超聲波傳遞信息
閱讀課本并思考問(wèn)題：
(1)蝙蝠是怎么確認目標的?它采用的方法叫做什么?
(2)受蝙蝠的啟發(fā)，科學(xué)家發(fā)明了什么?主要應用在什么方面?
歸納總結：(1)回聲定位：根據回聲到來(lái)的方位和時(shí)間，確定目標的位置和距離。
(2)蝙蝠靠超聲波探測飛行中的障礙物和發(fā)現昆蟲(chóng)，人們利用這個(gè)現象研制了聲吶。
討論：根據聲吶測海底深度需測哪些量?
a.聲音在海水中的傳播速度v。
b.聲音在海水中的往返時(shí)間t。
c.計算公式：s=12vt。
(3)應用：利用聲吶探測海洋深度、利用聲吶探測魚(yú)群、探測敵方潛艇等。
思考問(wèn)題：“B超”是利用什么獲得人體內部疾病信息的?
醫生用B型超聲波診斷儀向病人體內發(fā)射超聲波，然后接收體內臟器的反射波，反射波攜帶的信息經(jīng)過(guò)處理后顯示在屏幕上，可以準確地獲得人體內部疾病的信息。
醫生――→超聲波病人――→反射波信息顯示屏
交流討論：超聲波在生活中的其他應用
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