1.重点:探究光的反射定律
2.纸三角:
A
b
B C
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物点与玻璃的 距离(cm) |
相应像点与玻璃的距离(cm) |
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A |
B |
C |
A’ |
B’ |
C’ |
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字母“b”成 像的形状 |
像与物的 大小关系? |
像点与相应物点的连线与镜面的夹角约为 |
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『结论表述』
像与物大小形状始终相同
(不管移近或远离.)
像到玻璃不完全等于物到平面镜的距离.
玻璃有厚度
在实验中标的物与像之间连线
像与物的连线与镜面垂直.
发现规律,b成像可是d,也可是p.
就象几何里的轴对称图形,对称轴是平面镜
生:不能
生:找不到
生:知道,它们成的是虚像,就是指虚无的,不存在的东西.
小孔成像成的是倒立的实像,可用光屏接到.
平面镜成的像是正立的,不能用光屏接到,不是实像.
2.教学器材:三棱镜、七色光板、红、绿、蓝三色板、多媒体课件
教学过程设计:
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教学过程 |
教学活动设计 |
学生活动设计 |
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提出 问题 |
由生活中的自然现象提问: 阳光通过家庭内的养鱼缸,有时会在墙上出现彩色的光带.在阳光的照射下,雨后的天空中会出现美丽的彩虹.人工喷泉在空中喷出的细小水珠,有时也能形成“人造彩虹”…… 这些美丽的色彩是从哪里来的呢? 难道阳光是由这些美丽的色彩构成的吗? |
利用学生熟悉的生活经验,引发他们的思考 |
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光的色散 |
演示实验: 让太阳光通过三棱镜,在墙上形成由红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫七种颜色组成的彩色光带. |
学生观察 |
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七色光 复合成 白光 |
使用七色光板,通过快速旋转来演示七色光复合成白光的现象. 请学生把七色光按一定的颜色比例, 画在圆盘上,现场制作七色光板. 让学生用自己做好的七色光板,完成七色光复合成白光的实验. |
学生观察 学生动手制作七色光板: 在预先准备好的圆纸板上,划分成六个面积不等的扇形,扇形区的颜色和圆心角按逆时针顺序分别为:红色 学生做七色光复合成白光的实验.转动这个圆盘,观察盘上颜色的变化. |
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光的 三基色 |
介绍光的三基色:红、绿、蓝. 举例:在彩色电视机的荧屏上,规则地密集排列着许多能发出红、绿、蓝光的荧光粉粒.代表红、绿、蓝的三束电子束按画面的要求分别激发红、绿、蓝荧光粉粒,在荧光屏上产生一系列的红、绿、蓝发光点,它们同时刺激视网膜上的三种锥状细胞时,由于视觉无法分辨三色刺激点,便在视觉上合成出总体的彩色图像来. |
学生观看图片 |
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色光的 混合 |
演示实验:旋转红、绿、蓝三色盘 (1)调整三色盘的红、绿、蓝比例,可看到灰白色. (2)红、绿色光的混合 调整三色盘,只露出红色和绿色部分,先使红色占绝大部分,再逐渐增大绿色面积.每改变一次红、绿比例,旋转时,在盘上会依次出现红、橙、黄和绿黄等几种颜色. (3)绿、蓝色光的混合 盘上只露出绿色和蓝色,开始让绿色占大部分,逐渐增加蓝色,混合色就会由绿变成蓝(出现靛、孔雀蓝、蓝等). (4)红、蓝色光的混合 盘上只露出红色和蓝色,开始让红色占大部分,逐渐增加蓝色,会看到紫红、深紫等颜色. 总结扩展: 色光的混合遵从加色法原则:两种光混合后使眼睛感觉到产生了另一种颜色.因此旋转的七色光盘是色光的加色法混合,所以显白色. |
学生观察 |
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颜料的 三原色 |
介绍颜料的三原色:红、黄、蓝. 提醒学生注意区分光的三基色与颜料的三原色. |
学生看“光的三基色与颜料的三原色”图片 |
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颜料的 混合 |
颜料的混合是反射光的混合,遵从减色法原则:两种颜料的混合色是它们都能反射的色光,其余的色光都被这两种颜料吸收了.因此七种颜料的混合是减色法混合,所以显黑色. |
学生用红、黄、蓝三种颜料调色,体会光的三基色与颜料的三原色各自混合后的不同. |
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物体的 颜色 |
透明物体的颜色 实验探究: 让一束太阳光通过狭缝从一侧射到三棱镜上,光通过三棱镜后形成七色光带.让七色光带打到绿色玻璃片上,绿玻璃片只让绿光透过,而把其他颜色的光几乎全部吸收了. 同样,彩色光带分别通过红、蓝玻璃片后,在白屏上也只分别呈现出红色光带和蓝色光带. 实验结论: 透明物体的颜色是由它能够透过的色光决定的. 允许所有颜色的光都通过的物体,看上去就是无色透明的. 不透明物体的颜色 用不同色光分别照射白纸和黑纸,得出:白色的物体能反射所有的色光,故呈白色;黑色的物体,它几乎把所有的色光全都吸收了,故呈黑色. 根据这个道理,红光照在蓝布上,蓝布呈什么颜色?先请学生思考,再用实验加以验证. 实验结论:不透明物体的颜色是由它反射的色光决定的. |
学生观察 学生先猜想结果,再动手做实验加以验证. |
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小结 |
本节所学知识点:光的色散、光的三基色和颜料的三原色、物体的颜色 |
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课后作业 |
《伴你学物理》P33:6 《初二物理练习册》P41-42:练一练13-19题 |
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教学反思 |
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1.学生课前准备:一块圆纸板、一根火柴棍、水彩颜料
2.难点:(1)决定物体颜色的因素 (2)会区分光的三基色和颜料的三原色
课前准备:
1.重点:(1)色散现象 (2)物体的颜色 (3)光的三基色和颜料的三原色
2.难点:(1)本影和半影的概念 (2)日食、月食的成因
课前准备:
学生课前准备:荧光棒、小激光笔、果冻、半个大可乐瓶、一小段香、火柴、 蜡烛、牙膏盒、一块10厘米见方的半透明塑料膜、棉线、三根大头针、一块纸板
教学器材:小烧杯、手电、日食和月食演示仪(三球仪)、瓦数较大的灯泡、多媒 体课件、简易“针孔照相机”(制做方法:把一个大废纸箱的底面封好,在上面扎一小孔,去掉顶面,封上一张半透明塑料膜即可.)
教学过程设计:
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教学过程 |
教学活动设计 |
学生活动设计 |
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引课 |
播放视频资料:一些在自然界中以及与人们生活密切相关的光现象. “自然界中,万物生长靠阳光.到了晚上,灯光照亮了整个世界.美丽的礼花把节日的夜晚装点得更加绚丽多彩.我们的生活离不开光,相信你在学习完本章后,会有更深的体会.” 由此引入“第五章---光现象”,教师板书章标题. “有关光的知识,你最想了解哪些内容?请同学们踊跃提出你的问题.” 教师写副板书,列出学生说的感兴趣的问题,并对学生的发言给予肯定. “同学们提出了这么多非常好的问题,我们将会在以后的学习过程中一一解答.因为时间关系,我们今天重点来研究光是如何传播的?” 教师板书本节课标题: “第一节 光的传播” |
学生观看 学生自由发言,提出自己感兴趣的有关光现象的问题. |
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光源概念 |
“我们每个人都经历过停电,特别是到了晚上,它会给我们的生活带来许多不便.假设现在停电了,我们怎么办?” 教师关掉暗室里的灯,模拟“停电”场景. “请同学们想一想:你们用来照亮周围的这些物体都具有什么特点?” “在物理学里,我们把那些能够发光的物体叫做光源.” 老师板书光源概念. 投影片: 请你在以下物体中找出哪些是光源: 太阳 地球 月亮 萤火虫 蜡烛 电灯 桌椅 霓虹灯 “在这些光源里面,有些是自然存在的,例如:太阳、萤火虫.有些海洋生物也能发光,比如生活在深海中的水母.还有些光源是通过人工制造的,例如:蜡烛、电灯、霓虹灯等等.” |
学生想出各种方法,用来照亮周围. 有的学生打出手电光,有的挥动荧光棒,有的点燃蜡烛. 学生回答:“这些物体都可以发光.” 学生回答:太阳 萤火虫 蜡烛 电灯 霓虹灯 学生观看萤火虫、水母的照片 |
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光的传播 规律: 提出 问题 2.猜想 3.设计 实验 4.进行 实验 分析 论证 6.评估 提出 新问题 |
“光源发出的光是如何传播的呢?” “请同学们根据生活经验,说说自己的看法.” “到底谁说的对呢?显然,科学仅靠猜想是不够的,我们需要通过实验去检验.” 老师用激光笔发出的光在墙上打出一个亮点,但看不到光从笔到亮点之间的传播路径. “当我们看不到光的传播路径时,可以采用什么方法,让它能够很清晰地显示出来?请小组讨论一下,帮老师解决这个问题.” “刚才,几位同学提供了一些显示光传播路径的好方法,在下面的实验中大家可以参考.” “请同学们看桌上已经准备好的器材:激光笔、果冻、装有水的小烧杯、半个大可乐瓶子,一小段香、火柴. 请你利用这些器材,自己设计实验,观察光在各种物质中到底是如何传播的?” 老师巡视,与学生交流讨论. “下面请几个小组展示一下自己的实验,并把你们看到的现象以及得出的结论,告诉大家.” “刚才在探究过程中,老师发现同学们讨论积极,思维活跃,通过实验证实了一些你们的猜想,得到了光沿直线传播的规律.” “有的同学在实验过程中,还发现了这样一个现象,请他们演示一下.” “光到底是怎样传播的?光为什么有时沿直线传播,而有时传播方向会发生改变?” “看来,光沿直线传播是有前提条件的.请同学们尝试总结这个条件.” 总结现象:光从一种介质射到另一种介质时,光传播方向可能发生改变. “冬天,街上会有卖烤白薯或卖早点的摊子.在炉子的上方,你会看见周围的景物发生晃动,甚至扭曲变形.这是因为炉子上方的空气受热,造成它的密度发生了改变,不太均匀了,于是就会出现这种景象.” “通过实验以及一些现象的分析,同学们能否完整地总结出光沿直线传播的条件?” 老师板书: 光在同种均匀介质中沿直线传播. |
学生猜想:直线?曲线?折线?…… 学生小组讨论,由代表发言 在各种方法中,挑一种简单可行的让学生演示:利用空气清新剂喷出的气雾可以清楚地显示出光的传播路径. 提醒学生注意:使用激光笔时,不能让激光束直射眼睛,会对眼睛造成很大伤害. 学生探究实验:研究光的传播规律. 小组展示: (1)在半个大可乐瓶中,点上香,观察激光在充满烟的空气中的传播路径.(光通过气体) (2)让激光通过盛有水的小烧杯(光通过液体) (3)让激光通过果冻,观察光在果冻中的传播路径(光通过固体) 学生通过实验探究得出: 光沿直线传播的规律 学生演示实验: 激光从空气斜射到水面上,观察光的传播方向,发现:当光从空气进入水中时,在空气和水这两种介质的交界面上,光发生了偏折. 学生回答: 必须满足在同种介质中,光才能沿直线传播. 利用日常生活中的事例,引发学生进一步的思考. 学生总结:“同种均匀介质” |
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光线 |
“在研究有关光的问题时,我们常常用一条带箭头的直线来表示光的传播方向.” 强调:画光线时,不要丢掉箭头. 示范:从点光源发出的光线和平行光 线的画法. |
学生练习画光线 |
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光直线传播规律的应用 |
我们可以用光的直线传播规律解释日常生活中的许多现象. 激光准直 由于光沿直线传播,在开凿大山隧道时,工程师们常常用激光来引导掘进机,使掘进机沿直线前进,保证隧道方向不出偏差. 影子的形成 “请一个同学在大屏幕上,做手影表演,其他同学思考:如何用我们今天所学知识来解释这个现象.” 介绍古代计时工具:日晷 日食、月食 日食和月食都是当太阳、地球、月亮三者处于特殊位置时发生的天文现象. 介绍“本影区”、“半影区”概念 用瓦数较大的灯泡作光源(相当于太阳),在灯泡与黑板之间举一个小球(相当于地球或月亮),于是在黑板上就出现了很明显的本影区、半影区. 画图介绍位于不同区域,出现的各种日食、月食现象.例如:日全食、日偏食、日环食,月全食、月偏食. 老师对学生进行德育教育:“古代,人们认为日、月食现象是一种凶兆,而今天,当我们了解了日、月食成因以后,就不会再相信有灾难降临这种迷信说法.” 小孔成像 简易“针孔照相机” 将封有塑料膜一面朝着学生,用一根点燃的蜡烛放在小孔前,让学生描述观察到的现象. 思考:若调节小孔到塑料膜间的距离,所成像的大小应如何变化? “制作针孔照相机的原理是小孔成像.早在公元前4世纪成书的《墨经》中就记载了小孔成像的实验,并用光直线传播的规律对小孔成像做出了正确的解释.” “请同学们利用牙膏盒、半透明塑料膜、棉线,现场制作一个针孔照相机.” “请同学们用做好的针孔照相机,观察点燃蜡烛的像,并解释成因.” “改变蜡烛与小孔之间的距离,再次观察膜上蜡烛像的变化情况.” |
学生观看“激光掘进”图片 学生手影表演,其他学生解释原因 学生观看“日晷”图片 让学生利用日食、月食演示仪(三球仪),讲解当太阳、地球、月亮三者处于何种特殊位置时,会出现日食或月食现象. 学生观看“日全食全过程照片” “月全食糖葫芦照片” 学生练习画日食、月食的成因图,会找本影区和半影区,知道在哪个区域会出现什么现象. 学生回答: 在塑料膜上看到蜡烛的倒像. 小孔到塑料膜间的距离越近,所成的像越小;反之,小孔到塑料膜间的距离越远,所成的像越大. 学生现场制作“针孔照相机” 用笔在牙膏盒一端的盒盖上扎一个小孔,撕去另一端的盒盖,用棉线把半透明塑料膜蒙在此端即可. 学生观察在塑料膜上点燃蜡烛的成像特点. 学生回答: 由于光在同种均匀介质中沿直线传播,因而在塑料膜上看到蜡烛的倒像. 增加蜡烛与小孔之间的距离,在膜上所成的像越小;反之,减小蜡烛与小孔之间的距离,所成的像越大. |
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知识 迁移 |
运用光沿直线传播的规律,可以帮助我们解决许多实际问题,如栽树时要使其成一直行,排队要看齐,摆桌椅要整齐,射击时要求三点一线等等. 证明光沿直线传播的小实验: 给学生几根大头针,把它们比作“树木”,在纸板上进行“植树造林”,不用直尺和笔,如何知道这些“树”已经栽齐了? |
学生实验: 在纸板上垂直插上一枚大头针A,在某一位置观察大头针A,并沿视线插上两根大头针B、C,使B刚好挡住A,C刚好挡住B.拔去大头针,用直尺把三只大头针在纸上扎的小孔连起来,可以看到这三点在一条直线上. 探究结果: 因为光在同种均匀介质中沿直线传播,所以只要每一棵新栽的树把前面栽的树都挡住,一行树便可栽齐. |
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光速 |
问题思考: 雷雨天时,闪电与雷声同时发生,为什么我们总是先看见闪电,后听到雷声? 介绍: 光在真空中的速度是c = 3×108 m/s.光在其它介质中的传播速度比在真空中的速度小.光在空气中的速度十分接近3×108 m/s,光在玻璃中的速度约是在真空中速度的三分之二,光在水中的速度约是在真空中速度的四分之三. 请学生设计一种方法,“估测发生雷电的位置离你有多远?” 问题思考: 甲、乙两位同学进行百米赛跑,两位裁判在终点分别为其计时,甲的裁判员看到发令枪冒烟开始计时,乙的裁判员听到发令枪响开始计时,结果测得两同学的百米时间相同,实际上两人谁跑的快? 通过思考讨论,使大家明白在比赛时,裁判员依据看到发令枪冒出的烟为准计时,而不是以听到枪声为准的原因. |
启发学生得出:光的传播速度比声音的传播速度大. 学生观看:“光在不同介质中传播速度”的投影片. 光在真空中最快:c = 3×108 m/s. 光在空气中的速度接近3×108 m/s. (光在空气中1秒内传播的距离相当于 绕地球7.5圈,光从月球传到地球只需 1.3秒.) 光在水中的速度:2.25×108 m/s. 光在玻璃中的速度:2×108 m/s. 学生讨论活动,探究具体方法: 用秒表记录在看到闪电后,多长时间听到雷声,利用s=vt,代入v=340m/s,即可求出闪电处离观测者的距离. 学生讨论,由代表发言讲解: 光和声音在空气中的传播速度不同.枪声在起跑点发出传到终点裁判员处需的时间是: 即乙的裁判员开始计时时,乙运动员已经先跑了0.29s,这样计时使乙运动员的成绩提高了0.29s;甲的裁判员看到枪冒烟计时,光速为3.0×108m/s,由起跑点传播时间是: |
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小结 |
本节课所学知识点:光源、光的直线传播规律、光直线传播规律的应用、光速 |
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课后作业 |
《课课精练》p81 |
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教学反思 |
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1.重点:(1)探究光的直线传播规律 (2)光直线传播的应用 (3)光速
当声波通入某物体时,由于声波振动使物质分子产生压缩和稀疏的作用,将使物质所受的压力产生变化.由于声波振动引起附加压力现象叫声压作用.由于超声波所具有的能量很大,就有可能使物质分子产生显著的声压作用、例如当水中通过一般强度的超声波时,产生的附加压力可以达到好几个大气压力.液体中存起着如此巨大的声压作用,就会引起值得注意的现象.当超声波振动使液体分子压缩时,好像分子受到来直四面八方的压力;当超声波振动使液体分子稀疏时,好像受到向外散开的拉力,对于液体,它们比较受得住附加压力的作用,所以在受到压缩力的时候;不大会产生反常情形.但是在拉力的作用下,液体就会支持不了,在拉力集中的 地方,液体就会断裂开来,这种断裂作用特别容易发生在液体中存在杂质或气泡的地方,因为这些地方液体的强度特别 低,也就特别经受不起几倍于大气压力的拉力作用.由于发生断裂的结果,液体中会产生许多气泡状的小空腔,这种空泡存在的时间很短,一瞬时就会闭合起来.空腔闭合的时候会 产生很大的瞬时压力,一般可以达到几千甚至几万个大气压力.液体在这种强大的瞬时压力作用下,温度会骤然增高. 断裂作用所引起的互大瞬时压力,可以使浮悬在液体中 的固体表面受到急剧破坏.我们常称之为空化现象.
现在由每组推荐的同学给大家介绍超声波的应用.
第一组:超声波在医学上的应用
人体各个内脏的表面对超声波的反射能力是不同的,健康内脏和病变内脏的反射能力也不一样.平常说的“B超”就是根据内脏反射的超声波进行造影,帮助医生分析体内的病变.美国科学家正在研究用超声波止住病人体内出血的新技术,可免除手术止血的痛苦与危险.
据新一期英国《新科学家》杂志报道,医生通常用动手术的方式来为病人止血,这一方法风险较大.有研究者设想用超声波对体内伤口进行加热烧灼,借以止血.但如果出血位置在脑部,或出血面积较大,这种方法就很不可取.
美国华盛顿大学的科学家发现,高密度聚焦超声波能加快自然凝血过程,无须加热烧灼伤口就能止血.实验表明,超声波会加快血液运动,激活血小板,使它们错认为自己是在流经一个破裂的伤口,从而加强粘着性,与细胞膜及其它血小板粘附,促进凝血. 这一方法比手术止血和超声波加热止血更安全.研究人员将进一步完善这项技术,先在动物身上试验,然后用于人体.
第二组:超声波在军事上的应用
为什么在水中不采用雷达、卫星遥感技术等先进技术而仍用落后的声纳呢?
海水能吸引电磁波,雷达用不上了.海水吸热能力太强,红外线技术无用武之地;水的透光能力差,而吸收光的能力却很强,光学观察设备如望远镜也使不上了.特别是深海中一片漆黑,什么也看不见.探照灯又会暴露自己. 而海水的传声能力却比在空气中强得多.声纳技术就应运而生了.声纳机发出一束不同频率的声音信号,再用特殊设备接受反射信号加以分析,这样就如同安上了蝙蝠的耳朵,周围的情况也就知道了
第三组:超声波在生活中的应用
超声波鼠虫驱除器:超声波没有穿透力,故遇到障碍物不能穿透,但是能反射回来,但是必须是硬物体才能反射,但损耗很大.超声波遇软物体能被吸收,如窗帘、沙发、衣、被等物,所以也影响它的使用面积.该仪器寿命3年以上耗电极微,每月1-3度电,输出为1W电压为11伏对人无危险伤害,安全可靠
超声波洗衣机:彻底“抛弃”洗衣粉,与传统洗涤方式不同,超声波洗衣机主要利用超声波的“空化”作用(超声波作用于液体时可产生大量小气泡 .一个原因是液体内局部出现拉应力而形成负压,压强的降低使原来溶于液体的气体过饱和,而从液体逸出,成为小气泡.另一原因是强大的拉应力把液体“撕开”成一空洞,称为空化.空洞内成为液体蒸气或溶于液体的另一种气体,甚至可能是真空.因为空化作用形成的小气泡会随周围介质的振动而不断运动、长大或突然破灭.破灭时周围液体突然冲入气泡而产生高温、高压,同时产生激波.和空化作用相伴随的内摩擦可形成电荷,并在气泡内因放电而产生发光现象.在液体中进行超声处理的技术多数与空化作用有关),产生巨大能量,将污垢从衣物上“震”下来溶解到水中,然后再通过内筒的转动对衣物进行摔打和水流穿透,洗净衣物.超声波洗衣机不仅无污染,而且比普通洗衣机节水三分之一.
BJ49-密度计超声波清洗器,本系列仪器的超声波发生源和震板为独立组件,主要适用于油田、炼油厂密度计圆管内壁清洗,同时也适于各种相同密度计尺寸规格的管道、圆管、方管内壁的清洗.
超声波加湿器
第四组:超声波在近代科学技术上的应用
很多动物都有完善的发射和接收超声波的器官.以昆虫为食的蝙蝠,视觉很差,飞行中不断发出超声波的脉冲,依靠昆虫身体的反射波来发现食物.海豚也有完善的“声纳”系统,使它能在混浊的水中准确地确定远处小鱼的位置 .现代的无线电定位器--雷达,质量有几十、几百、几千千克,蝙蝠的超声定位系统只有几分之一克,而在一些重要性能上,如确定目标方位的精确度、抗干扰的能力等都远优于现代的无线电定位器.深入研究动物身上各种器官的功能和构造,将获得的知识用来改进现有的设备和创制新的设备,这是近几十年来发展起来的一门新学科,叫做仿生学.
教学反思:
教学点评:
通过本节知识的学习,同学们对超声波有了更深刻的认识,首先对所有的同学付出的努力我感到很高兴,大家通过自己的查找资料学到了书本上没有知识,而且每组成员之间的合作、同学们的自由发言、提问都非常的出色.现在我们整理一下课堂学习的思路是什么?
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提出问题 合作讨论
得出结论.现在同学们完成下列表格,选出自己认为优秀的同学
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课堂主动参与 |
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超声波所以在各个工业部门中有广泛的应用,主要之点 还在于它比可听声波具有强大得多的功率.为什么有强大的功率呢?因为当声波到达某一物资中时,由于声波的作用使物质中的分子也跟着振动,振动的频率和声波频率-样,分子振动的频率决定了分子振动的速度.频率愈高速度愈大.物资分子由于振动所获得的能量除了与分子的质量有关外,是由分子的振动速度的平方决定的,所以如果声波的频率愈高,也就是物质分子愈能得到更高的能量、超声波的频率比可听声波可以高很多,所以它可以使物资分子获得很大的能量;换句话说,超声波本身可以供给物质足够大的功率.
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