《九年級物理第四節(jié) 超聲波 教案 （北師大八年級）》由會員分享，可在線閱讀，更多相關《九年級物理第四節(jié) 超聲波 教案 （北師大八年級）（5頁珍藏版）》請在裝配圖網上搜索。

1、 第四節(jié) 超聲波 教學重點和難點： 超聲波的應用 學生查找、交流信息、應用知識的能力 課前準備： 收集信息 處理信息（在醫(yī)學上、在軍事上、在生活中、近代科學技術）制成Powerpoint 教學設計圖示： 學習內容 學生活動 教師活動與意圖 什么是超聲波 超聲波有哪些主要特征 超聲波有哪些應用 收集信息 處理信息（在醫(yī)學上、在軍事上、在生活中、近代科學技術） 充分培養(yǎng)學生自主探索的能力，把學校的課堂與社會實踐和科學技術緊密地聯系在一起 教學過程設計： 新課的引入： 播放海豚表演的視頻，提出問題：你知道海豚是如何捕食嗎？ 新課的教學： 學生主持：今天

2、我們就學習超聲波，我們人耳能感覺到聲音的頻率在20 Hz 至20000Hz之間．頻率低于20Hz和高于20000Hz的聲波，都不能引起人的聽覺，低于20Hz的聲波叫次聲波，高于20000Hz的聲波叫超聲波．超聲波的特點：束射特性、吸收特性、超聲波的能量傳遞特性、超聲波的聲壓特性．現在我分別介紹它們． 一．束射特性 由于超聲波的波長短，超聲波射線可以和光線一樣，能夠反射、折射，也能聚焦，而且．遵守幾何光學的定律．即超聲波射線從一種物質表面反射時，入射角等于反射角，當射線透過一種物質進入另一種密度不同的物質時就會產生折射，也就是要改變它的傳插方向，兩種物質的密度差別愈大，則折射也愈大． 二．

3、吸收特性 聲波在各種物質中傳播時，隨著傳播距離的增加，強度會漸進減弱，這是因為物質要吸收掉它的能量．對于同一物質，聲波的頻率越高，吸收越強．對于一個頻率一定的聲波，在氣體中傳播時吸收最歷害，在液體中傳播時吸收比較弱，在固體中傳播時吸收最小． 三．超聲波的能量傳遞特性 超聲波所以在各個工業(yè)部門中有廣泛的應用，主要之點 還在于它比可聽聲波具有強大得多的功率．為什么有強大的功率呢?因為當聲波到達某一物資中時，由于聲波的作用使物質中的分子也跟著振動，振動的頻率和聲波頻率—樣，分子振動的頻率決定了分子振動的速度．頻率愈高速度愈大．物資分子由于振動所獲得的能量除了與分子的質量有關外，是由分子的振動速

4、度的平方決定的,所以如果聲波的頻率愈高，也就是物質分子愈能得到更高的能量、超聲波的頻率比可聽聲波可以高很多，所以它可以使物資分子獲得很大的能量；換句話說，超聲波本身可以供給物質足夠大的功率． 四．超聲波的聲壓特性 當聲波通入某物體時,由于聲波振動使物質分子產生壓縮和稀疏的作用，將使物質所受的壓力產生變化．由于聲波振動引起附加壓力現象叫聲壓作用．由于超聲波所具有的能量很大，就有可能使物質分子產生顯著的聲壓作用、例如當水中通過一般強度的超聲波時，產生的附加壓力可以達到好幾個大氣壓力．液體中存起著如此巨大的聲壓作用，就會引起值得注意的現象．當超聲波振動使液體分子壓縮時，好像分子受到來直四面八方的

5、壓力；當超聲波振動使液體分子稀疏時，好像受到向外散開的拉力，對于液體，它們比較受得住附加壓力的作用，所以在受到壓縮力的時候；不大會產生反常情形．但是在拉力的作用下，液體就會支持不了,在拉力集中的 地方，液體就會斷裂開來，這種斷裂作用特別容易發(fā)生在液體中存在雜質或氣泡的地方，因為這些地方液體的強度特別 低，也就特別經受不起幾倍于大氣壓力的拉力作用．由于發(fā)生斷裂的結果，液體中會產生許多氣泡狀的小空腔，這種空泡存在的時間很短，一瞬時就會閉合起來．空腔閉合的時候會 產生很大的瞬時壓力，一般可以達到幾千甚至幾萬個大氣壓力．液體在這種強大的瞬時壓力作用下，溫度會驟然增高． 斷裂作用所引起的互大瞬時壓力，可

6、以使浮懸在液體中 的固體表面受到急劇破壞．我們常稱之為空化現象． 現在由每組推薦的同學給大家介紹超聲波的應用． 第一組：超聲波在醫(yī)學上的應用 人體各個內臟的表面對超聲波的反射能力是不同的，健康內臟和病變內臟的反射能力也不一樣．平常說的“B超”就是根據內臟反射的超聲波進行造影，幫助醫(yī)生分析體內的病變．美國科學家正在研究用超聲波止住病人體內出血的新技術，可免除手術止血的痛苦與危險． 據新一期英國《新科學家》雜志報道，醫(yī)生通常用動手術的方式來為病人止血，這一方法風險較大．有研究者設想用超聲波對體內傷口進行加熱燒灼，借以止血．但如果出血位置在腦部，或出血面積較大，這種方法就很不可?。? 美國華

7、盛頓大學的科學家發(fā)現，高密度聚焦超聲波能加快自然凝血過程，無須加熱燒灼傷口就能止血．實驗表明，超聲波會加快血液運動，激活血小板，使它們錯認為自己是在流經一個破裂的傷口，從而加強粘著性，與細胞膜及其它血小板粘附，促進凝血． 這一方法比手術止血和超聲波加熱止血更安全．研究人員將進一步完善這項技術，先在動物身上試驗，然后用于人體． 第二組：超聲波在軍事上的應用 為什么在水中不采用雷達、衛(wèi)星遙感技術等先進技術而仍用落后的聲納呢？ 海水能吸引電磁波，雷達用不上了．海水吸熱能力太強，紅外線技術無用武之地；水的透光能力差，而吸收光的能力卻很強，光學觀察設備如望遠鏡也使不上了．特別是深海中一片漆黑，什么

8、也看不見．探照燈又會暴露自己．?? 而海水的傳聲能力卻比在空氣中強得多．聲納技術就應運而生了．聲納機發(fā)出一束不同頻率的聲音信號，再用特殊設備接受反射信號加以分析，這樣就如同安上了蝙蝠的耳朵，周圍的情況也就知道了 第三組：超聲波在生活中的應用 超聲波鼠蟲驅除器：超聲波沒有穿透力，故遇到障礙物不能穿透，但是能反射回來，但是必須是硬物體才能反射，但損耗很大．超聲波遇軟物體能被吸收，如窗簾、沙發(fā)、衣、被等物，所以也影響它的使用面積．該儀器壽命3年以上耗電極微，每月1—3度電，輸出為1W電壓為11伏對人無危險傷害，安全可靠 超聲波洗衣機：徹底“拋棄”洗衣粉，與傳統(tǒng)洗滌方式不同，超聲波洗衣機主要利用

9、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(fā)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

10、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(jié)水三分之一． BJ49-密度計超聲波清洗器，本系列儀器的超聲波發(fā)生源和震板為獨立組件,主要適用于油田、煉油廠密度計圓管內壁清洗，同時也適于各種相同密度計尺寸規(guī)格的管道、圓管、方管內壁的清洗． 超聲波加濕器 第四組：超聲波在近代科學技術上的應用 很多動物都有完善的發(fā)射和接收超聲波的器官．以昆蟲為食的蝙蝠，視覺很差，飛行中不斷發(fā)出超聲波的脈沖，依靠昆蟲身體的反射波來發(fā)現食物．海豚也有完善的“聲納”系統(tǒng)，使它能在混濁的水中準確地確定遠處小魚的位置 ．現代的無線電定位器——雷達，質量有幾十、幾百、幾千千克，蝙蝠的超聲定位系

11、統(tǒng)只有幾分之一克，而在一些重要性能上，如確定目標方位的精確度、抗干擾的能力等都遠優(yōu)于現代的無線電定位器．深入研究動物身上各種器官的功能和構造，將獲得的知識用來改進現有的設備和創(chuàng)制新的設備，這是近幾十年來發(fā)展起來的一門新學科，叫做仿生學． 教學反思： 教學點評： 通過本節(jié)知識的學習，同學們對超聲波有了更深刻的認識，首先對所有的同學付出的努力我感到很高興，大家通過自己的查找資料學到了書本上沒有知識，而且每組成員之間的合作、同學們的自由發(fā)言、提問都非常的出色．現在我們整理一下課堂學習的思路是什么？ 提出問題 合作討論 得出結論．現在同學們完成下列表格，選出自己認為優(yōu)秀的同學 學生姓名 參與活動評價 課堂主動參與 積極收集資料情況 交流與表達情況 備注