聲現象在科技中的應用 教案教學目標1知道什么是超聲波，了解超聲波的應用。2培養學生的閱讀能力、概括能力。3通過對超聲波的教學，培養學生學習物理的興趣。教學重難點超聲波及其應用。教學過程導入新課教師講故事：兩個隨著殖民軍到非洲來掠奪土著人金剛石礦的人，第一次偷A部落的金剛石礦的時候，由于聽到了土著人吹哨子報信的聲音，迅速逃脫了，而第二次去偷B部落金剛石礦的時候卻沒那么幸運了。“這次看來這個B部落的人比A部落的人聰明，他們到底是怎樣傳信的呢？”“我看見他們在吹放在嘴里的一個東西。”“是什么東西？”“看不清，那東西很小，吹的時候好像很用力，但是聽不到聲音。吹哨的人還帶著一條大黃狗，那狗真聽話，跟著一聲也不叫，只是偶爾抬起頭在主人身上蹭蹭?！薄捌婀?，人不喊、狗不叫，他們遠處的人是怎么知道我們偷金剛石礦的呢？”原來B部落的土著人吹哨子，發出的是每秒振動幾萬次的超聲波，人耳聽不見，但狗能聽到，土著人訓練狗，使它一聽到超聲波就抬頭蹭主人，主人知道有情況就吹哨子，一站接一站，聲音可以傳得很快。那么什么是超聲波？它有哪些應用呢？推進新課在生活中我們可聽到各種各樣的聲音，但是人耳能聽到的聲音的頻率范圍是有限的，大致在20 Hz 到20000 Hz之間，頻率小于20 Hz和頻率大于20000 Hz的聲波，雖不能引起人類聽覺器官的感覺，但它們對人類有很大的實際意義。本節課我們主要學習超聲波一、學生閱讀課文用投影片出示閱讀思考題：1什么叫超聲波？2超聲波有哪些應用？試舉例說明。二、學生解答閱讀思考題1頻率高于20000 Hz的聲波，叫超聲波。2超聲波的應用（1）超聲波的波長比可聞聲波的波長短，它基本上是沿直線傳播的，可以定向發射。（2）超聲波在水中傳播的距離要比光波和無線電波遠得多。水聲測位儀就是根據超聲波的這種特性制成的裝置，這種裝置既能發出短促的超聲波脈沖，又能接收被潛艇、魚群或海底反射回來的超聲波，根據反射波滯后的時間和波速，就可以確定潛艇、魚群的位置或海水深度。（3）由于超聲波的穿透能力很強，可以制成超聲波探傷儀，用來探查金屬內部的缺陷。還可以用超聲波對混凝土制品、塑料制品、陶瓷制品以及水庫的堤壩“探傷”。（4）利用超聲波在液體中傳播時可使液體內部產生相當大的液壓沖擊這一特點，可對金屬零件、玻璃、陶瓷等制品表面的污垢進行清洗。（5）利用超聲波可以把普通水“打碎”成直徑僅為幾微米的小水珠，變成霧氣噴散到房間的空氣中，增大房間中空氣的濕度，這就是“超聲加濕器”的基本原理。（6）利用超聲波可以用來制造各種乳膠，用于航空攝影以及從空間實驗室或資源衛星上拍攝地面照片。（7）利用超聲波可進行“B超”檢查，就是利用超聲波的發射，來探查人體內部的各種器官、組織等有無異常，還可以確定腫瘤的有無、位置和大小等等。（8）利用超聲波作用于人體時，機體細胞受到振蕩和刺激，可起按摩作用，治療神經痛等疾患。（9）超聲波還可以把藥物擊碎成微粒和空氣混合形成“藥霧”，病人吸入后，可以治療肺部疾病。（10）用超聲波消毒滅菌也是有效的。例如用超聲波來給牛奶消毒，效果良好，而且能避免煮沸法對營養成分的破壞。三、超聲波在生活中的應用1超聲波洗衣機：徹底“拋棄”洗衣粉，與傳統洗滌方式不同，超聲波洗衣機主要利用超聲波的“空化”作用（超聲波作用于液體時可產生大量小氣泡。一個原因是液體內局部出現拉應力而形成負壓，壓強的降低使原來溶于液體的氣體過飽和，而從液體逸出，成為小氣泡。另一原因是強大的拉應力把液體“撕開”成一空洞，稱為空化。空洞內成為液體蒸氣或溶于液體的另一種氣體，甚至可能是真空。因為空化作用形成的小氣泡會隨周圍介質的振動而不斷運動、長大或突然破滅。破滅時周圍液體突然沖入氣泡而產生高溫、高壓，同時產生激波。和空化作用相伴隨的內摩擦可形成電荷，并在氣泡內因放電而產生發光現象。在液體中進行超聲處理的技術多數與空化作用有關），產生巨大能量，將污垢從衣物上“震”下來溶解到水中，然后再通過內筒的轉動對衣物進行摔打和水流穿透，洗凈衣物。超聲波洗衣機不僅無污染，而且比普通洗衣機節水三分之一。2“B超”原理中醫診病通過“望、聞、問、切”四個途徑，其中“聞”就是聽。這是利用聲音診斷的最早的例子。一個人如果內臟出了問題，即使經驗豐富的醫生，僅憑眼睛也難以診斷，怎么辦？超聲波可以幫助你解決難題，了解其中的奧秘。用超聲波檢查身體時，由于人體各部分器官對聲波的反射情況不同，利用計算機、圖象顯示設備，通過屏幕，可以清楚地將心、肝、腎人體內部器官的結構顯示在屏幕上，根據圖象大夫很快就可以找出病變所在的位置了。例如，氣管內吸進了異物，盲目向外取，可能傷到氣管壁上的絨毛和黏膜。利用超聲波成像儀，先將異物的位置清晰地顯示在屏幕上，然后用儀器準確地夾住異物取出，就比較方便安全。同學們，你們知道嗎？當你們還未出生的時候，就已經領教過超聲波的“神功”了，這就是醫院里婦產科醫生常常用的“B超”。4 / 4