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1、精品word 可编辑资料 - - - - - - - - - - - - -声现象在科技中的应用 教材分析超声波与现代技术联系紧密， 人们依据它的特性将超声波广泛地应用于各个领域； 教科书结合图片生动形象地介绍了超声波在航海、 渔业方面， 可用来导航、 探测鱼群、 测量海深等应用；在医学上可用作临床探测，如利用“ B超”进行检查，帮忙医生做出诊断等；在工业上被用来探伤、清洗机件等；在“科学窗”栏目中仍介绍了超声波测速仪，拓宽同学学问面，让同学对超声波的应用熟悉更丰满、更深化；对于次声波的特点和危害，教科书进行了简洁介绍，要知道如何利用次声波为人类服务；语音识别技术就是让机器通过识别过程把语音信
2、号转变为相应的文本或命令的高技术；语音识别技术主要包括特点提取技术、模式匹配准就及模型训练技术三个方面；语音识别技术所涉及的领域包括：信号处理、模式识别、概率论和信息论、发声机理和听觉机理、人工智能等；对于这部分内容，由于涉及的理论学问较多，简洁介绍即可；本节的教学可以利用多媒体技术的优势，在教学中挑选性地插播录像，加强对超声波和次声波的介绍， 会取得较好的教学成效；通过这一节的学习，有利于同学拓展视野，提高学习爱好， 有助于同学明白高新科学技术的进展及应用，培育和增强创新意识、创新思维及实践才能，促进学问、才能、素养的综合提高； 教学目标第 1 页，共 9 页 - - - - - - - -
3、 - -精品word 可编辑资料 - - - - - - - - - - - - -【学问与才能目标】1. 知道人类对超声波的利用；2. 知道次声波带来的危害和人们对它的利用；3. 对语音识别产生初步地认知；【过程与方法目标】通过观看、参观或看录像等有关的文字、图片、音像资料，获得社会生活中的学问；【情感态度价值观目标】通过学习，明白声在现代技术中的应用，进一步增加对科学的喜爱； 教学重难点【教学重点】超声波和次声波概念的懂得及其应用；【教学难点】次声波的危害和对语音识别技术的讲授和懂得； 课前预备多媒体课件等； 教学过程一、复习回忆：1. 人耳能听到声音的频率范畴是Hz到Hz；2. 频率高于
4、Hz3. 频率低于Hz的声波叫作超声波；的声波叫作次声波；二、新课教学：（一）超声波1. 超声波的特点频率高、波长短，简洁会聚成一束定向发射；2. 应用（ 1）声呐人们利用超声波定向性好，在水中传播距离远特点制成声纳，可以发觉潜艇和鱼群，仍可以测绘海底外形；例1. 用超声波测位仪向海底垂直发射声波，经过 4S后收到回波； 求此处海底有多深？ （声第 2 页，共 9 页 - - - - - - - - - -精品word 可编辑资料 - - - - - - - - - - - - -速按 1500m/s 运算）解：已知声音在海水中的传播速度为v=1500m/s, 声音在海水来回的时间为t=4s
5、，设海深为s, 就依据公式 s=vt, 可以求出，s=vt=1500m/s 4s 2=3000m答：海底有 3000m深；（ 2） B超超声波可以成像；医院利用B型超声波诊断仪做胃部、腹部检查，仍可以观看胎儿的发育情形；（ 3）超声波体外碎石超声波仍能使物体振动，就能使结石粉碎；（ 4）超声波加湿器把超声波通入水中，猛烈的振动会使水“破裂”成很多小雾滴，再用小风扇把雾滴吹入室内，就可以增加室内空气的湿度；（ 5）超声波清洗眼镜超声波能使清洗液猛烈振动，有去污作用，人们制成超声波清洗器；（ 6）超声波测速仪利用超声波的多普勒效应制成速度测定器，交警在高速大路上测定车辆的速度；（二）次声波1. 次
6、声波的危害频率低于 20赫的次声波与人体发生共振，使人体共振器官或部位发生位移和形变而造成损耗；次声波与人体发生共振的频率和强度不同，对人体的各种器官和部位损耗程度也不同；强度相同、 频率不同的次声波可对不同器官和部位造成损耗；频率相同的次声波的杀伤程度视其波强度而定； 次声波对人可产生精神的和机械的损耗；其主要症状有： 全身不适、 无力、头晕目眩、恶心呕吐、眼球震颤，严峻的可发生神志失常、癫狂不止、腹部疼痛、内脏破裂等； 次声波是不易被人察觉和听不见的声音，在大气中传播衰减很少，与大气沟通的掩体和工事难以防备；2. 应用（ 1）大象走路或相互联系时发出次声波，利用次声波进行沟通；（ 2）雷电
7、、台风、地震、海啸等发生时也会产生次声波，科学家利用检测次声波可猜测灾难的发生；（ 3）在大气层内进行核爆炸会产生很强的次声波，用高灵敏度的检测装置可以探测到核爆炸的强度和位置；（三）语音识别第 3 页，共 9 页 - - - - - - - - - -精品word 可编辑资料 - - - - - - - - - - - - -1. 语音识别原理语音识别系统的原理框图2. 语音识别的应用与其他生物识别技术相比较，声音具有不会遗忘或遗忘、不需记忆、使用便利等优点，因此在爱护人们的财产， 防止盗窃或者其他经济犯罪方面会有更大的用途； 利用声音进行身份识别可能是最自然和最经济的方法之一， 更适用于电
8、话银行、 电话炒股、电子购物等领域；三、课堂总结：通过这节课你学到了什么？同学回答或与同学们进行沟通，老师恰当总结； 教学反思略声现象在科技中的应用同步练习 挑选题1.如下列图中利用了超声波的是（）A.小孩对着山壁喊话B.蝙蝠探测飞行中的障碍C.工人用电钻钻墙D.路旁安装隔音壁2.有两只昆虫先后飞过人的耳旁，飞行时，甲昆虫的翅膀每秒振动约200 次，乙昆虫的翅膀第 4 页，共 9 页 - - - - - - - - - -精品word 可编辑资料 - - - - - - - - - - - - -每秒振动约100 次，就（）A.只能听到甲昆虫发出的声音B.只能听到乙昆虫发出的声音C. 甲、乙两
9、昆虫发出的声音都能听到D. 甲、乙两昆虫发出的声音都不能听到3.超声波有着广泛的应用，但以下设备中，有一个不是利用超声波来工作的，它是（）A.声控开关B.“声纳 ”测位仪C. 人体结石 “碎石机 ”D.“B超”诊断仪4.以下关于声音的说法中正确选项（）A. 甲图钢尺振动发声，该试验是探究“什么因素打算声音的响度” B. 乙图鼓面振动发声，小扣和重敲时发出的声音音调相同响度不同C. 丙图工人戴耳罩是为了阻挡噪声的产生D. 丁图洒水车工作时不停地播放音乐是利用声音传递能量5.关于超声波和次声波，以下说法正确选项（）A. 超声波排出人体内的结石是在利用声波传递信息B. 医院利用次声波检查胎儿在母体内
10、是否正常发育C. 声呐是一种能定向发射和接收次声波的电子设备D. 利用次声波可以监测火山喷发、海啸等自然灾难 填空题6.在与海平面垂直的方向上，声呐向海底发射超声波，假如经4s 接收到来自大海底的回波信号，就该处的海深为 米（海水中声速是1500m/s）；但是，超声波声呐却不能用于太空测距（比如地球与月球的距离） ，这是由于 ；7.医生借助超声波发生器粉碎人体内的结石，这是利用了声音具有 的特点；已知该超声波的频率为2.3 108，发生器 1min 振动 次；H z第 5 页，共 9 页 - - - - - - - - - -精品word 可编辑资料 - - - - - - - - - - -
11、 - - 运算题8.如图小明同学面对悬崖大叫一声，经过2.4s 听到回声，小明与悬崖间的距离大约是多少米？答案与解析 挑选题1. 解： A 、小孩在山谷里对着山壁喊话时，会有回声现象，不是超声波，不符合题意；B、蝙蝠发出的声音频率范畴是10000120000H z，此范畴是大多数是超声波，由于声波可以传递信息，所以可以判定障碍物的距离，符合题意；C、电钻钻墙壁发出的声音能够听到，会产生难听的噪声，不是超声波，不符合题意；D、路两旁安装隔音壁是为了在噪声的传播过程中减弱噪声，不符合题意； 应选 B ；解决此题要知道人能听到的声音频率范畴是20H z 20000H z，而超声波的频率高于20000
12、H z，人类听不到超声波的频率声音，结合题意看人耳能否听到声音，凡是能够听到的都不是超声波的声音频率范畴；此题从应用方面考查对超声波概念的懂得情形，知道超声波是人类听不到的；属于基础学问；2. 解：甲昆虫翅膀每秒振动约200 次，就甲昆虫发出声音的频率是200Hz；乙昆虫翅膀每 秒振动约100 次，就乙昆虫发出声音的频率是100Hz；由于人耳听觉频率范畴是20H z 20000H z，所以甲、乙两昆虫发出声音的频率都在人耳听觉范畴之内，都可以听到；应选 C；每秒钟振动的次数叫频率，人耳听觉频率范畴是20H z 20000H z；该题考查的学问点是人耳听觉的频率范畴，需要依据题中供应的数据求出各
13、自的振动频率，第 6 页，共 9 页 - - - - - - - - - -精品word 可编辑资料 - - - - - - - - - - - - -通过对比，就可以得出正确答案；3. 解： A 、声控开关是利用声音能传递信息，要求能对常规的声音作出反应，故A 符合题意；B、声呐利用超声波进行工作，这样可以传播相当远的距离，为我们传递信息，故B 不符合题意；C、人体结石 “碎石机 ”是利用声音传递能量；超声波在传播时，方向性强，能量更集中；故C 不符合题意；D、“B超”是利用超声波工作的，故D 不符合题意；应选 A解决此题要知道超声波的特点是：超声波在传播时，方向性强，能量易于集中，所以超声
14、波能在各种不同媒质中传播，且可传播足够远的距离；此题结合生活中的实例分析它们的应用原理，会利用所学学问进行分析解决问题；4. 解：A 、转变钢尺伸出桌边的长度用相同的力拨动，是为了探究声音的音调与频率的关系，故A错误；B、鼓面振动发声时，小扣和重敲时，鼓的振幅不同，发出的声音音调相同响度不同，故B正确；C、工人戴耳罩是在人耳处减弱噪声，故C 错误；D、洒水车工作时不停地播放音乐是利用声音传递信息，故D 错误；应选 B ；（1）音调指声音的高低，与物体振动的频率有关；（2）响度反映的是声音的大小，它跟发声体的振幅有关，振动幅度越大，响度越大；（3）防治噪声的途径：在声源处减弱，在传播过程中减弱，
15、在人耳处减弱；（4）声音既能传递信息，又能传递能量；此题结合图象考查声音的相关学问，图文并茂， 与同学生活联系亲密，注意了应用才能的考查；5. 解： A 、医生利用超声波给病人治疗体内结石，说明声可以传递能量，故A 错误；B、检查胎儿在母体内的发育情形用到的是“B超”，是超声波传递信息的重要应用，故B 错误；C、声呐能发出超声波探测鱼群的位置和海洋的深度，是声音传递信息的利用，故C 错误；第 7 页，共 9 页 - - - - - - - - - -精品word 可编辑资料 - - - - - - - - - - - - -D、利用次声波可以监测火山喷发、海啸等是利用声音传递信息，故D 正确；
16、应选： D；声音可以传递信息，也可以传递能量，依据声音的特点，对各个例子分别进行分析；声音能传递信息和能量广泛应用于科技领域和日常生活中；6. 解：（1）超声波从海面传到海底的时间为t = 4s=2s，由 v= 得海水的深度s=vt=2 s1500m/s=3000m，（2）超声波声呐却不能用于太空测距（比如地球与月球的距离），这是由于超声波需要在介质中传播，真空中没有介质不能传声，因此不能用超声波声呐测太空的距离；故答案为： 3000；超声波需要在介质中传播，真空中没有介质不能传声，因此不能用超声波声呐测太空的距离；（1）先算出声呐超声波从海面传到海底的时间，再依据速度公式v= 就可求出海水的
17、深度；（2）真空不能传声，依据声音传播的条件就可解答此题；此题考查了速度公式的应用及声音的传播条件，弄清超声波需要在介质中传播是解题的关键；7. 解：医生用超声波粉碎人体内的结石，这利用了声音具有能量的特点； 已知超声波的频率为 2.3 108Hz，即该发生器每秒振动 2.3 108 次，所以，该发生器在 1min 内振动了 2.3 108 次60=1.38 1010 次；故答案为：能量；1.38 1010；（1）声音既能够传递信息，也能够传递能量；（2）物理学中，振动的快慢用每秒振动的次数来表示，称为频率，频率的单位是赫兹，用符号 H z 表示；此题要结合频率的定义进行运算求解； 运算题8.解： 填空题声音从从人传到悬崖的时间：第 8 页，共 9 页 - - - - - - - - - -精品word 可编辑资料 - - - - - - - - - - - - -t= 2.4s=1.2 s，v= ，此人与悬崖之间的距离：s=vt=340m/s1.2s=408m；答：小明与悬崖间的距离大约是408m；第 9 页，共 9 页 - - - - - - - - - -