2.4让声音为人类服务

2.4让声音为人类服务教学目标【知识与技能】1.了解现代技术中有关声音的应用。2.了解噪声的来源和危害。3.知道防治噪声的途径，增强环境保护意识。【过程与方法】1.通过观察、参观或观看录像等有关的文字、图片、音像资料,获得社会生活中声的利用方面的知识。2通过体验和观察，了解防治噪声的思路。【情感态度与价值观】1.通过学习了解声在现代技术中的应用,增强对科学的热爱。2.通过学习噪声的危害和控制，不断培养环境保护意识。教学重难点【教学重点】声在各个领域的应用及控制噪声的途径。【教学难点】区分声传递信息与声传递能量，区分环保噪声与乐音。课前准备硬塑料、玻璃、水、棉絮、课件。教学过程一、新课引入师:前面几节课我们已经学习了声现象的一些性质，并探究了它的规律，这些现象不仅有趣，而且包含了一定的科学道理。在物理课的学习中,不能忘记思考物理学与科学技术和社会的关系。物理知识从实际中来，又要应用到实际中去。一句话，学习物理知识就是要应用它来为人类服务，提高人们生活水平，改善生活质量。课前，布置同学们收集有关声音在科学和生活中的应用。这节课，我们就一起交流讨论一下如何让声音更好的为人类服务。二、新课教学（一）声音与音乐师：声音是如此的神奇，音乐家们运用不同的音调、响度、配上伴音、和声等，组成不同的旋律，构成了动人的音乐。同学们又有什么发现呢？生：音乐，是流动的艺术，是人类心灵共同的语言。有的高昂雄壮，有的低沉抒情，有的轻快流畅，有的婉转缠绵音乐能呼唤人的呼唤，升华人的情感，激发人的斗志，淋漓尽致地把人的内心世界表达出来。下面请同学们欣赏音乐。用录音机播放：梁祝、二泉映月、命运交响曲一些科学家还发现了“莫扎特效应”，大学生在听了10min的莫扎特奏鸣曲后，在空间推理测试中的得分有明显的提高。对声音的研究也推动音乐的发展，现在，利用计算机技术进行音乐的数字合成，已经能够逼真地模仿出各种声音，更好的满足了人们的文化艺术享受。用两个或几个不同的音箱在不同的方位和距离处播放音乐，能使人感觉到“立体声”效果，这是人的双耳效应。人通过双耳效应，可以判断声源的方位。课件：双耳效应师：这位同学准备的很充分，掌声鼓励。双耳效应是因为声源到两只耳朵的距离一般不同，声音传到两只耳朵的时候，强弱及其他特征也就不同，这些差异就是判断声源方向的重要基础。人通过双耳效应可以判断声源的方位，双耳效应能使人有如临其境的感觉。立体声双声道耳机就是利用了人的双耳效应。（二）声音与建筑师：声音在建筑方面有哪些应用?举例说明。生:我国不少古建筑,巧妙地应用了声学知识,充分展示了建筑者的智慧才华.其中最著名的如北京天坛的“回音壁”和“三音石”。它们都是利用了声音的反射原理。课件展示：回音壁和三音石配文：回音壁是一道约6m，半径约32.5m的圆形围墙，墙面十分光滑，一个人紧贴围墙小声讲话，围墙另一处的人可以听得很清楚。三音石位于围墙的圆心处，人站在三音石上击掌一次，能听到三声回音，因而人们称它为三音石。从三音石处发出的声波向四面传播，同时到达墙面。因圆的半径相等，声音传播距离、声速相等，被反射后同时会聚到圆心处，你便听到第一次回声；声波继续传播，每部分声波又同时到达刚才反射会聚到的圆心处，你听到了第二次回声；声波再继续向前传播，每部分声波再次同时到达圆心处，你听到了第三次回声。第二次回声比第一次回声弱，第三次回声更弱。这是因为声音在传播过程中被分散和吸收了。因此第三次以后的回声就不容易听出来了。若你站在偏离圆心的其他位置上拍手，就听不到三次回声。师：刚才我们介绍了古代建筑中如何利用声音的，那么在现代建筑中我们又是怎样利用声音的？生：日本爱知县的音乐桥、法国巴黎市郊的音乐亭、电影院，录音棚课件展示：北京音乐厅配文：现代建筑如礼堂，音乐厅等，都有着很高的声学要求。它们通过采用不同的吸声材料，设置不同方向的反射板等，使听到的声音更为清晰，丰满。吸声不是十分松软，就是带有小孔。如：泡沫塑料、棉絮、毛毡、吸声砖、软木等都是吸声材料。反射板应选择质地硬且平滑的材料，如硬塑料、玻璃等。（三）听不到的声音超声和次声人耳能引起听觉的声波频率有一定的范围，约在20-20000赫之间，低于20赫的声波叫次声波，高于20000赫的声波叫超声波。那么超声有什么应用呢？生：超声波的频率很高，在工业,农业,医学和国防上应用广泛。例如用超声清洗玻璃、陶瓷、陶瓷制品的表面污垢，用超声来“击碎”颗料状物体，进行乳化作用等。超声波波长短，传播和反射时定向效果好，在水中损耗较小。在国防上,普遍使用回声探测器(又叫声纳),超声波遇到海底或其他硬物体便反射,根据收到回声的时间可以判断物体的距离。例如,可用声纳来探测敌方潜艇的位置,鱼群位置,海底深度,海上冰山等。超声波的穿透能力强，能透射几米厚的金属，利用这一特性和反射能力特性，可以制成超阶级声探伤仪，检查金属内部有无裂缝和缺陷等。此外，超声在医学上应用也逐渐广泛，用超声来诊断和治疗疾病。例如现代医学常用的A型和B型超声诊断仪，其中B型诊断仪可获体内脏的切面声像图，诊断人体内部有无肿瘤,肝硬化或其他病变。用超声处理过的种子有缩短发芽时间,加速生长的作用。在现代生活中，我们常见了还有不用洗衣粉的洗衣机，实际上利用的就是超声波的“空化”作用，产生巨大能量，将污垢从衣物上震落下来溶解在水中。生：次声波在大气中传播衰减慢,它的传播距离比声音远得多，具有很强的穿透能力，但容易受大气温度、风以及重力的影响。地震、台风、海啸、核爆炸、飞机飞行、汽车高速行进等都能产生次声波。1983年印尼一次火山爆发激起的次声绕地球转了3圈。我们可以建立次声波接收站，探知远处核爆炸和导弹发射的情况。关于地震、海啸和台风，由于它们的传播速度都小于次声波波速，所以收到地震、海啸和台风传递来的次声波，就可以及早预报这些灾害性事件的到来，事先作好防范措施。次声有较大的破坏性,地震或核爆炸激发的次声能将巨大建筑物摧毁,次声还会使人产生头晕,恶心,血压升高等症状,严重的会造成内脏出血，危机生命。虽然它不在人的听觉范围内，但一些动物却能听到或感觉到，次声波能对一些动物产生一些刺激，使一些动物出现反常表现。（四）控制和减少恼人的噪声从物理性质来看噪音是由声源作无规则的振动产生的，或者是由不同频率不同强度的声音无规律的组合在一起而形成的，在示波器上的波形是杂乱无章的，无规律可循。而乐音是由声源作规则的振动，在示波器上可以看出波形能遵循一定的规律，即它每隔一定时间，总有相同的振动图形重复出现。从环境保护的角度来认识，凡是干扰人们休息、学习和工作的声音，以及对人们要听的声音起干扰作用的声音，都属于噪声。 乐音 噪音师：从环境保护保护角度看，所有声音都可能成为噪声。例如，当有人想睡觉时，其他人唱歌或听音乐，此时的音乐妨碍了他人休息，对想睡觉的人来说就成为了噪声。师：请同学们利用这些器材演示一下怎样的是噪声。演示实验：用硬塑料干擦玻璃时产生的声音。师：生活中噪声的主要来源是什么？生：噪声范围很广，有工业噪声、交通噪声、气流噪声、城市噪声等。城市噪声的主要来源（70左右）是交通噪声，其余还有人的喧哗声，室内各种活动的声音。我国工业化水平还不高，城市交通也不发达，但噪声已达到严重的程度，故已成为广泛关注的公害之一。生：在建筑工地上，各种机器和设备发出的声音；在公路上，车辆的鸣笛声、发动机振动和排气声，以及车身的振动声；在工厂里，发动机的运转，材料的锯割、冲压、切削声；街道上喧闹的人群等等，都是噪声的来源。师：生活中有这么多的噪声，噪声对我们有什么危害吗？生：不太强的噪声，如高声喧哗，比较吵的街道上的杂音，使人感到厌烦，分散注意力，影响工作，妨碍休息；比较强的噪声，如纺布机、电锯的声音，使人感到刺耳难受，时间久了会引起噪声性耳聋，还会引起心血管系统和中枢神经系统的疾病，发生心律不齐，血压升高，消化不良等症状；更强的噪声，如喷气式飞机的噪声，几分钟时间就会使人头昏、恶心、呕吐，像晕船一样；极强的噪声，还可直接造成人和动物的死亡。师：既然噪声已经成为一大社会危害，那么我们已经采取了怎样的措施来控制和减少它呢？生：改造噪声大的机器或用噪声小的机器，做个外罩把噪声源罩起来，在汽车、摩托车的排气管上加消声器,在公路两旁设置隔音墙,在马路和住宅间植树造林等都可以减弱噪声。师:声音从产生到引起听觉有三个阶段,声源的振动产生声音-空气等介质的传播-鼓膜的振动,因此,控制噪声也从这三方面采取措施:a、在声源处控制。如改造声源结构;在声源处加防护罩;在内燃机排气管上加装消声器等。b、在传播过程中控制。利用隔音或吸音材料,把声源与外界隔离起来,如在城市里植树、修隔音墙等。c、在人耳处控制。如戴防噪声耳塞，或在耳孔中塞一小团棉花，或者双手捂住耳朵。师；还是刚才那个实验；用硬塑料干擦玻璃，现在我们想办法减少这个噪声。【实验】：沾水再擦，没有噪声了-消声；用棉絮将玻璃和硬塑料包在里面擦，噪声很小-吸声；用手将耳朵捂起来，噪声减弱-隔声。小结本节学习中我们知道了声音的利用，如在建筑和音乐上，知道了超声和次声，知道了噪声的来源，危害和控制。通过本课学习，同学们在今后的生活中，应做到不影响他人学习、工作和休息，要养成良好的行为习惯。利用声音与生活中的应用结合起来，联系生活中环境学中声音的重要性：要防止噪声采取一定的措施。这样环环相扣，使学生觉得学了物理真是有好处。控制噪声需要综合治理，是一个复杂的系统工程。对于学生来说，要让他们知道，理想的声学环境对需要的声音要求能高度保真，不需要的声音（噪音）不致干扰人的工作、学习和休息。要教育学生遵守课堂纪律，自觉维护社会公德。有些娱乐场所为了满足一些青年人追求刺激的欲望，不适当加剧节奏，增大音量，其实这样对人体是十分有害的。而一些交响音乐、协奏曲，音响控制适当，听起来就舒畅悦耳。要教育学生防治噪音，每个人都要从自己做起，养成良好的习惯，提高自己的素质和道德修养。板书设计第四节让声音为人类服务一、 声的利用1.声音与音乐2.声音与建筑二、超声与次声1.声能传递信息2.声能传递能量- 4 -