1、初中物理初中物理八年级上册八年级上册 JK第第4 4节节 声与现代科技声与现代科技第四章第四章 声声学习目标学习目标1.知道声的反射、共鸣现象。2.了解超声及次声在现代科技中的用。3.知道声的识别技术。课堂导入课堂导入 生活中可能有很多关于声音利用的事件，但我们可能没有在意。隆隆的雷声预示着一场大雨即将来临；妈妈能从婴儿的啼哭声中发现宝宝情绪的变化；医生会用各种各样的超声仪器为患者诊病新知探究新知探究1.回声回声 （1）回声）回声的概念的概念 当声音在传播过程中遇到障碍物时，将当声音在传播过程中遇到障碍物时，将被反射被反射回来回来，反射回来的声音再次被我们听见就形成了回，反射回来的声音再次被我
2、们听见就形成了回声。声。知识点知识点1 1奇异的声现象奇异的声现象新知探究新知探究（2）人耳分清回声和原声的条件人耳分清回声和原声的条件如果回声到达人耳比原声晚如果回声到达人耳比原声晚 0.1s 以上，人耳就能把以上，人耳就能把回回声声和原声区和原声区分开（当声速为分开（当声速为340 m/s，障碍物距人耳，障碍物距人耳 17 m），），若不到若不到 0.1s，回声和原声混在一起，回声和原声混在一起，使原声使原声加强。因此，加强。因此，在屋子里讲话听起来比在旷野中讲话在屋子里讲话听起来比在旷野中讲话响亮就是响亮就是这个道理。这个道理。新知探究新知探究新知探究新知探究新知探究新知探究 回声定位回
3、声定位：声波在传播过程中遇到障碍物会反射回来：声波在传播过程中遇到障碍物会反射回来，根据根据回声反射回来的方向和时间，可以确定障碍物的回声反射回来的方向和时间，可以确定障碍物的方位方位及距离，这就是回声定位。声呐、倒车雷达应用的及距离，这就是回声定位。声呐、倒车雷达应用的就是就是回回声定位原理；蝙蝠、海豚等动物也是利用声定位原理；蝙蝠、海豚等动物也是利用回声定位的回声定位的方法方法确定目标的。确定目标的。在在我国的许多古代建筑中，例如北京天坛我国的许多古代建筑中，例如北京天坛“回音壁回音壁”和和莺莺塔莺莺塔都利用了回声。都利用了回声。新知探究新知探究68新知探究新知探究2.共鸣共鸣 将两个频率
4、相同的音叉靠近放在桌面上，用橡皮将两个频率相同的音叉靠近放在桌面上，用橡皮槌敲击槌敲击其其中一个音叉，使其发声，然后把橡皮槌压在此音叉上中一个音叉，使其发声，然后把橡皮槌压在此音叉上，使，使其停止振动，我们会听到未被敲击的音叉也发出了声音其停止振动，我们会听到未被敲击的音叉也发出了声音，如如图所图所示示。新知探究新知探究 共鸣共鸣的概念的概念 当频率相同的两个物体靠近时，一当频率相同的两个物体靠近时，一个物体个物体振动振动发声发声，会引起另一个物体也振动发声，这种现象叫声音的，会引起另一个物体也振动发声，这种现象叫声音的共鸣。共鸣。物体物体间发生共鸣的条件间发生共鸣的条件 一个物体已经振动，另
5、一个物体与一个物体已经振动，另一个物体与振动物体振动物体的振动频率相同且距离较近。的振动频率相同且距离较近。声音声音的共鸣现象中，与声源发生共鸣的物体吸收了随声波的共鸣现象中，与声源发生共鸣的物体吸收了随声波传来传来的能量。的能量。新知探究新知探究超声是频率高于超声是频率高于 20000Hz 的声音。超声具有许多特点，的声音。超声具有许多特点，在军事、医疗、工农业生产中得到广泛应用，在军事、医疗、工农业生产中得到广泛应用，如表如表所示。所示。特点特点 应用应用频率高，反射强 声呐；倒车雷达(传递信息)穿透能力强 超声诊断仪(B超)、超声金属探伤仪(传递信息)“破碎”能力强 超声波消毒杀菌、超声
6、加湿器、超声碎石、超声洁牙(传递能量)知识知识点点2 2超声是个多面手超声是个多面手随堂小测随堂小测下列下列事例中，没有利用超声波的事例中，没有利用超声波的是是()A声呐探测海声呐探测海深深BB超检查身体超检查身体C医生用听诊器给病人检查医生用听诊器给病人检查身体身体D蝙蝠利用声波导航蝙蝠利用声波导航C新知探究新知探究次声是频率低于次声是频率低于 20Hz 的声音。次声波在传播过程中的声音。次声波在传播过程中能能量衰减量衰减很小，因此次声波能传得很远。很小，因此次声波能传得很远。1.次声的来源次声的来源 地震、火山爆发、核爆炸、导弹发射等能产生地震、火山爆发、核爆炸、导弹发射等能产生次声。次声
7、。知识知识点点3 3次声次声本领本领大大新知探究新知探究2.次声的危害次声的危害 能量很高的次声具有很大的破坏力，对人有着能量很高的次声具有很大的破坏力，对人有着极大极大的危害。强次声能使机器设备破裂、飞机解体、建筑的危害。强次声能使机器设备破裂、飞机解体、建筑物物遭到遭到破坏；在强次声环境中，人的平衡器官的功能将受破坏；在强次声环境中，人的平衡器官的功能将受到破坏到破坏，会，会产生恶心、眩晕等症状，严重的会造成内脏出产生恶心、眩晕等症状，严重的会造成内脏出血破裂，血破裂，危及危及生命。生命。新知探究新知探究3.次声的预防次声的预防 次声破坏性强，危害性大，但人耳却无法直接次声破坏性强，危害性
8、大，但人耳却无法直接听到听到，所以，所以在生产等活动中要尽量防止次声的产生，尽量在生产等活动中要尽量防止次声的产生，尽量远离次远离次声源声源。新知探究新知探究4.次声的应用次声的应用 次声波传播时能量损失小，能传得很次声波传播时能量损失小，能传得很远远 。对对各种次声波各种次声波进行监测，就可以得到相关信息。进行监测，就可以得到相关信息。(1)利用利用一种高灵敏度的次声监测一种高灵敏度的次声监测装置装置(又又叫叫“大耳朵大耳朵”)可以可以探测到核爆炸的强度和位置。探测到核爆炸的强度和位置。(2)科学家科学家根据次声波可以在海水中远距离传播以及声速随根据次声波可以在海水中远距离传播以及声速随温温
9、度度的变化十分灵敏的特点，建立了海域监测网，可以的变化十分灵敏的特点，建立了海域监测网，可以计算计算出出大范围内海洋的平均温度大范围内海洋的平均温度。新知探究新知探究(3)利用利用次声监测仪可以预报火山喷发、龙卷风、雷暴、次声监测仪可以预报火山喷发、龙卷风、雷暴、泥石泥石流流等灾害，从而减少损失等灾害，从而减少损失。定义。定义:物体由于运动具有的能。物体由于运动具有的能。随堂小测随堂小测下列事实中，应用了次声波的是下列事实中，应用了次声波的是()A.湖水下考古用声呐探测湖底情况湖水下考古用声呐探测湖底情况B.对钢铁、宝石、金刚石等坚硬物体进行钻孔和切削对钢铁、宝石、金刚石等坚硬物体进行钻孔和切
10、削加工加工C.可以击碎人体内的结石可以击碎人体内的结石D.预报海啸、台风预报海啸、台风D应用了超声波应用了超声波新知探究新知探究1.声声识别技术识别技术 不同人的声音有不同的音色，所以不同的人说不同人的声音有不同的音色，所以不同的人说同一句话同一句话，我们总能听出来，计算机程序可以分析出这些，我们总能听出来，计算机程序可以分析出这些特征并特征并储存起来。当人说话时，计算机程序通过接收人的储存起来。当人说话时，计算机程序通过接收人的声音声音，分析，分析它的主要特征，并与各个字的标准音特征进行它的主要特征，并与各个字的标准音特征进行比对，比对，再联系再联系储存的资料，就可以判断出说话人的身份了。储
11、存的资料，就可以判断出说话人的身份了。知识知识点点4 4声识别技术声识别技术新知探究新知探究2.根据根据语音识别技术可以做成一些智能玩具；制造声纹锁，语音识别技术可以做成一些智能玩具；制造声纹锁，用于用于手机、计算机系统，增加一道安全有效的手机、计算机系统，增加一道安全有效的“防火墙防火墙”。拓展培优拓展培优所谓所谓声纹，是声纹，是用电用电声学仪器显示的声学仪器显示的携带携带言语信息的声波言语信息的声波频谱频谱。任何两个人的任何两个人的声纹声纹图谱都有差异。图谱都有差异。每个人每个人的语音声学的语音声学特征既有特征既有相相对稳定性，对稳定性，又有又有变异性，不是变异性，不是绝对的绝对的、一成不变的，、一成不变的，这样这样也就造也就造成了声音成了声音识别识别技术既有优点，技术既有优点，也有也有缺点，我们要缺点，我们要合理利用合理利用。新知探究新知探究一种新型锁一种新型锁声纹锁，只要主人说出事先设定声纹锁，只要主人说出事先设定的的暗语暗语就能把锁打开，别人即使说出暗语也打不开。这种就能把锁打开，别人即使说出暗语也打不开。这种声纹锁声纹锁辨别声音的主要依据是辨别声音的主要依据是()A.音调音调 B.响度响度 C.音色音色 D.声速声速C课堂小结课堂小结声与声与现代现代科技科技奇异的声现象奇异的声现象超声超声次声次声
