資源簡介

4.4 聲現象在科技中的應用
學習目標
1.復述超聲波、次聲波的特點及其在生活中的應用;概述語音識別技術。
2.經歷觀察、參觀或看錄像等有關聲的文字、圖片、音像資料的過程,獲取社會生活中聲的利用方面的知識。
◎重點:舉例說明聲能傳遞信息和能量。
學法指導
1.這一節課內容少,主要通過自學和合作探究歸納超聲波的定義及其應用,次聲波對人體有傷害作用是需了解的內容。
2.預習課本10分鐘,能說出超聲波及次聲波的區別,并歸納總結超聲波在生活中的應用。對于超聲波的應用原理,書上介紹不清楚的,可以上網查詢,這樣才會記得牢,學得快。
【預習導學】
知識點一 超聲波
1.人耳聽覺頻率范圍在 至 之間。高于20000 Hz的聲波稱為 。超聲波具有 特點。
2.利用超聲波傳遞信息。
(1)利用 或 可以更準確地獲得人體內部疾病的信息。
(2)在工業生產中常常運用超聲探傷儀對產品進行 。
(3)根據 ,科學家們發明了“ ”,人們利用它可以探測海洋的深度、海底的地形特征等。
3.利用超聲波傳遞能量。
(1)利用超聲波的 可將人體內的結石擊碎成細小的粉末,使之可以順暢地排出體外。
(2)在工業上用 清洗零件上的污垢。在放有物品的清洗液中通入 ,清洗液的劇烈振動沖擊物品上的污垢,能夠很快清洗干凈。
【答案】1.20 Hz　20000 Hz　超聲波　方向性好、穿透力強、對物體有很強的“破碎”能力、易于獲得較集中的聲能等
2.(1)B超　彩超
(2)無損探傷
(3)回聲定位的原理　聲吶
3.(1)能量
(2)超聲波　超聲波
知識點二 次聲波
4.低于20 Hz的聲波稱為 。由于次聲波的 很低,因而它顯示出了種種奇特的性質,其中最顯著的特點是 。
5.哪些情況可能產生次聲波
6.利用次聲波可以 等自然災害,還可以對大范圍大氣進行連續不斷的探測和監視等。
【答案】4.次聲波　頻率　傳播的距離遠,而且不容易被吸收
5.火山爆發、墜入大氣層中的流星、極光、地震、海嘯、臺風、雷暴、龍卷風、電離層擾動等都能產生次聲波。人類活動也能產生次聲波,例如核爆炸、火箭發射、化學爆炸等。
6.預報火山爆發、雷暴
知識點三 語音識別
7.語音識別技術就是 。與其他生物識別技術相比較,聲音具有 等優點,因此在保護人們的財產、防止盜竊或者其他經濟犯罪方面會有更大的用途。
【答案】 7.讓機器把語言信號轉變為相應的文本或命令的高新技術　不會遺失或忘記、不需記憶、使用方便
【合作探究】
任務驅動一 聲音能否傳遞能量
提出問題:聲音可以傳遞能量嗎
猜想與假設: 。
器材:易拉罐、剪刀、橡皮筋、打火機、蠟燭、小木棍。
步驟:
(1)用剪刀把易拉罐的兩端剪掉,在其中一端蒙上橡皮膜,并用橡皮筋扎緊。
(2)在易拉罐的另一端依次放三個點燃的蠟燭,對著火焰用小木棍敲橡皮膜。
現象: 　 。
結論: 。
【答案】聲音能傳遞能量
離易拉罐最近的火焰被吹滅,中間的搖向一側,遠處的火焰不受影響
聲音能傳遞能量
任務驅動二 聲的利用
1.探究實驗:向空暖水瓶中倒開水時,聽聲音就可以知道水是否快滿了。
步驟:向一個空暖水瓶中倒水,一邊倒水一邊聽剛開始倒水時和水快滿時聲音有什么不同
(1)剛開始倒水時和水快滿時聽到的聲音一樣嗎
(2)倒水的過程中,聽到的聲音的高低跟什么有關
(3)這說明聲音具有什么作用
現象:(1) ；
(2) ；
結論: 。
2.*議一議:次聲波在生活有哪些方面的應用
【答案】1.剛開始倒水時和水快滿時聽到的聲音不一樣,剛開始倒水時發出的聲音沉悶,水快滿時發出的聲音清脆。
聽到的聲音的音調高低不同跟暖水瓶中空氣柱的長短有關,水越滿空氣柱越短,振動越快,音調越高。
聲音能夠傳遞信息
2.*(1)通過研究自然現象中產生的次聲波的特性和產生機制,更深入地認識這些現象的特性和規律。例如人們利用測定極光產生次聲波的特性來研究極光活動的規律等。
(2)利用接收到的被測聲源所輻射出的次聲波,探測它的位置、大小和其他特性,例如通過接收核爆炸、火箭發射火炮或臺風所產生的次聲波去探測這些次聲源的有關參量。
(3)預測自然災害性事件,許多災害性現象如火山噴發、龍卷風和雷暴等在發生前可能會輻射出次聲波,因此有可能利用這些前兆現象預測災害事件。
(4)次聲在大氣中傳播時,很容易受到大氣媒質的影響,它與大氣中風和溫度分布等有密切的聯系。因此可以通過測定自然或人工產生的次聲波在大氣中傳播特性的測定,可以探測某些大規模氣象的性質和規律。這種方法的優點在于可以對大范圍大氣進行連續不斷的探測和監視。
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