1、声的利用课标要求从“课程内容”的要求看，本专题涉及如下条目：232 了解现代技术中声学知识的一些应用。例3列举超声的应用实例。声的利用课标解读一、课标要求从“课程内容”的要求看，本专题涉及如下条目：232 了解现代技术中声学知识的一些应用。例3列举超声的应用实例。二、课标解读本专题属于课标三大主题之一“运动和相互作用”主题的二级主题“声和光”。物质处于永恒的运动和相互作用中，物质运动和相互作用的规律是物理学的核心内容，也是学习物理学的基础。教学时应注意联系学生的生活实际，采用多样化的教学方式，发挥实验在物理教学中的重要作用，让学生经历对知识的探究过程，发展学生探究问题和解决问题的能力，培养学生
2、的科学态度和科学精神。本条目课程内容主要涉及认知性目标。具体说明如下：“232 了解现代技术中声学知识的一些应用。”属于认知性目标，从行为动词看，“知道”属于“知道”层次的认知目标。声的利用不仅仅是利用可听声，还包含利用超声波和次声波。人耳能听到声波的频率范围通常在20Hz至20000Hz之间，我们把它叫做可听声。频率高于20000Hz的声波叫做超声波，频率低于20Hz的声波叫做次声波。超声波和次声波人耳都听不见，但有些动物能听见。声可以传递信息，如回声定位、诊断疾病、检查机械故障等；声波还可以传递能量，如清洗精细机械、击碎体内结石等。无论是可听声还是超声、次声，都携带着能量向外传递。与可听声
3、相比，超声波具有方向性好、穿透能力强、易于获得较集中的声能等特点，因而有广泛的应用。如：利用超声波可以发现潜艇、鱼群等水下目标，并测出位置。人们利用超声穿透能力强的特点，用来观察人体的内部以诊断病情，也可用来检测样品内部是否有缺陷；还可利用超声的振荡去除人体内的结石，或清除精密机械上的污垢。人耳虽然听不见次声波，但有些动物却可以听到。当地震、火山喷发、台风、海啸、核爆炸时都伴有次声波产生，因此利用次声波可以对上述情况实施监控。次声波可以传得很远，很容易绕过障碍物，而且无孔不入。一定强度的次声波对人体会造成危害，使人产生恐惧、恶心、神经错乱，甚至五脏破裂。强度大的还会对机器设备、建筑物造成破坏。
4、“例3列举超声的应用实例。”属于认知性目标，从行为动词看，“列举”属于“了解”层次的认知目标。超声也属于声，超声的利用也体现在两个方面，即超声可以传递信息，还可以传递能量。利用超声制成的声呐可以探测海洋深度、探测鱼群、敌方潜艇的位置。医生用B型超声波诊断仪向病人体内发射超声波，然后接收体内脏器的反射波，反射波携带的信息经过处理后显示在屏幕上，可以准确地获得人体内部疾病的信息。利用超声穿透能力强的特点，可用来检测样品内部是否有缺陷。交通部门可以利用超声测量车辆的行驶速度，倒车雷达也是利用超声工作的。超声传递能量的实例：利用超声的振荡去除人体内的结石，或清除精密机械上的污垢。利用超声对钢铁、陶瓷、
5、宝石等坚硬物体进行钻孔和切削加工，这种加工的精度和光洁度很高。超声波加湿器：把超声波通入水罐中，采用超声波高频振荡原理将水雾化为15微米的超微粒子，再用小风扇把雾滴吹入室内，从而达到均匀加湿空气的目的，就可以增加室内空气的湿度。药液雾化器：对于咽喉炎、气管炎等疾病，药力很难达到患病的部位。利用超声波的高能量将药液打碎成小雾滴，让病人吸入，能够增进疗效。声的利用重难点突破一、教学内容分析教材中注意区分了声和声音两个概念。声的概念比较广，包括声音、超声、次声等；而声音的概念相对而言面要窄得多，它仅指人耳能感觉到的那部分声。关于声和声音两个概念，教学中教师注意正确使用即可，不必对学生做出要求。声音在
6、实际生活中有广泛的应用。限于篇幅，课文中只介绍了一部分。本节的教学应鼓励学生自己从生活中的感知或资料查阅中了解利用声的实例和工作原理。另一方面，应发挥学生的想象力，鼓励他们设计一些利用声音的小发明。本节重点讲述了声与信息之间的联系，以及声与能量的关系。使人们能够更好地利用声为人们服务。二、重难点突破1声与信息突破建议：学生在日常生活中已经接触过利用声的事例，因此，本节课的引入可以采用“头脑风暴”法。具体做法如下：请同学们说出所了解的利用声的现象；当有人发言时，其他人必须仔细倾听；任何人不得对他人的发言作好坏或正误的评价。所谓“头脑风暴”，在形式上类似于讨论，但前者更加自由、灵活，讨论的环境更加
7、宽松。由于讨论者不必考虑自己的见解是否恰当，因此可以保证每个人充分发表自己的意见。在这种完全自由的情境下，一个人所提出的哪怕是很不成熟的观点也可能激发其他人的思维，产生一系列新的想法。在同学们充分发表了各自的看法后，教师可对声在社会生活中应用的情况进行分类：可以按照课本分为“声与信息”和“声与能量”两类，也可按照声音在医疗、工业、军事、日常生活等方面的利用分类，然后根据分类进行总结性的讲解，在讲解中应对学生们遗漏的例子进行补充。关于次声波可以让学生通过查找资料，了解火山爆发、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，可利用核
8、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。声呐（SONAR）是英文Sound Navigation And Ranging （声音导航与测距）的缩写。对声呐的系统研究与一艘著名的轮船“泰坦尼克”号有关。1912年“泰坦尼克”号首次出航即触礁沉没，这起事件震惊世界，随即有人提出用声学方法遥测航道上的冰山。紧接着在第一次世界大战中，出于探测敌方潜水艇的需要，对声呐的研究得到了进一步发展。通过这些历史事实引入下文，可以会引起学生的极大兴趣。在讲蝙蝠的声呐系统之前，可以先回顾一下“声速”
9、的概念，通过一个简单的计算题使学生了解“根据回声到来的时间，蝙蝠可以确定目标的位置”。在做B超检查时，通常是将一束超声波垂直发射进入人体。超声波在传播时，碰到组织分界面（不同内脏器官分界处、内脏与骨骼分界处以及异物与组织交界处）时就会产生反射。反射波会在同一位置被记录，根据反射波滞后于发射波的时间差，可以知道分界面在体内的深度。如果不断改变发射探头的位置，就可以得到与体表相垂直的纵切面的图像。2声与能量突破建议：演示声波传递能量时，利用可乐瓶自制的教具演示，效果很明显。自制教具的做法是：去掉可乐瓶的瓶底，给开口处蒙上橡皮膜并扎紧。对着火焰敲橡皮膜，由于膜的振动，压缩空气。靠空气的挤压，可将烛焰
10、吹灭。这说明声波具有能量，能通过介质传递能量。一般来说，超声波产生的振动比可闻声更加强烈，常被用来清洗物体。通过阅读和搜集资料，了解利用超声波传递能量的实例主要有：在医疗上，利用超声波的巨大能量可以把人体内的结石击碎。在工业上，常用超声波来清洗精密零件，原理是利用超声波在清洗液中产生震荡波，使清洗液产生瞬间的小气泡，从而冲洗零件的每个角落。用超声波探测金属、陶瓷混凝土制品，甚至水库大坝，检查内部是否有气泡、空洞和裂纹。超声波清洗精细机械，主要依靠“空化”效应。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，形成瞬间高压，超过大气压的1000倍。连续不断的高压就像一连串小“爆炸”不断地冲击物件表面，使物件的表面及缝隙中的污垢迅速剥落，从而达到物件表面净化的目的。超声波清洗方式超过一般的常规清洗方法，特别是对表面比较复杂的工件（如钟表等精密机械的零件表面凹凸不平），或对清洁度有较高要求的产品（如电子元器件等），使用超声波清洗都能达到很理想的效果。6 / 6
