《2.4 让声音为人类服务》教案
一、教学目标
(一)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。
(二)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。
(三)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。
二、教学重、难点
重点:
防治噪声的途径。
难点:
如何从物理学和环保角度区分乐音和噪音。
三、教学过程
(一)声音与音乐
1、对声音的研究也推动了音乐的发展。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。
2、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。
3、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
1、北京天坛的“回音壁”和“三音石”都利用了声音的反射原理。
(1)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。
(2)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。
2、现代建筑如礼堂、音乐厅等,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。吸声材料不是十分松软,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)听不见的声音
1、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。
2、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。