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一、聲與信息
學(xué)生閱讀課本并思考：日常生活中，哪些事例說(shuō)明了人們可以利用聲來(lái)傳遞信息？對(duì)這些例子，可以分類(lèi)嗎？按怎樣的依據(jù)來(lái)分好？
1．從異常聲音中獲取信息
轟隆隆的雷聲──預(yù)示下雨
聽(tīng)診器聽(tīng)心跳聲──診斷心臟的情況
聽(tīng)敲鐵軌的聲音──判斷螺栓松動(dòng)
汽車(chē)修理師聽(tīng)汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)的聲音──判斷故障
小結(jié)：聲音能夠傳遞信息。
2．次聲波傳遞信息
閱讀課本并思考問(wèn)題：
次聲波為什么能傳遞信息呢？次聲波一般在什么情況下產(chǎn)生？
補(bǔ)充材料：由火山爆發(fā)、龍卷風(fēng)、雷暴、臺(tái)風(fēng)等許多災(zāi)害性事件發(fā)生前都會(huì)產(chǎn)生出次聲波，人們就可以利用這種前兆來(lái)預(yù)報(bào)災(zāi)害事件的發(fā)生。在軍事上，可用利用核試驗(yàn)、火箭運(yùn)行等產(chǎn)生的次聲波獲得相關(guān)的數(shù)據(jù)。次聲波會(huì)干擾人的神經(jīng)系統(tǒng)正常功能，危害人體健康。一定強(qiáng)度的次聲波，能使人頭暈、惡心、嘔吐、喪失平衡感甚至精神沮喪。有人認(rèn)為，暈車(chē)、暈船就是車(chē)、船在運(yùn)行時(shí)產(chǎn)生的次聲波引起的。在大風(fēng)天氣，高層建筑里的人往往感到頭暈、惡心，這也是因?yàn)榇箫L(fēng)使高樓搖晃產(chǎn)生次聲波的緣故。
（1）通過(guò)研究自然現(xiàn)象所產(chǎn)生的次聲波的特性和產(chǎn)生的原理，更深入地研究和認(rèn)識(shí)這些自然現(xiàn)象的特征與規(guī)律。例如，利用極光所產(chǎn)生的次聲波，可以研究極光活動(dòng)的規(guī)律。
（2）利用所接收到的被測(cè)聲源產(chǎn)生的次聲波，可以探測(cè)聲源的位置、大小和研究其他特性。例如，通過(guò)接收核爆炸、火箭發(fā)射或者臺(tái)風(fēng)產(chǎn)生的次聲波，來(lái)探測(cè)出這些次聲源的有關(guān)參量。
（3）預(yù)測(cè)自然災(zāi)害性事件。許多災(zāi)害性的自然現(xiàn)象，如火山爆發(fā)、龍卷風(fēng)、雷暴、臺(tái)風(fēng)等，在發(fā)生之前可能會(huì)輻射出次聲波，人們就有可能利用這些前兆現(xiàn)象來(lái)預(yù)測(cè)和預(yù)報(bào)這些災(zāi)害性自然事件的發(fā)生。
（4）次聲波在大氣層中傳播時(shí)，很容易受到大氣介質(zhì)的影響，它與大氣層中的風(fēng)和溫度分布等因素有著密切的聯(lián)系。因此，可以通過(guò)測(cè)定自然或人工產(chǎn)生的次聲波在大氣中的傳播特性，探測(cè)出某些大規(guī)模氣象的性質(zhì)和規(guī)律。這種方法的優(yōu)點(diǎn)在于可以對(duì)大范圍大氣進(jìn)行連續(xù)不斷的探測(cè)和監(jiān)視。
（5）通過(guò)測(cè)定次聲波與大氣中其他波動(dòng)的相互作用的結(jié)果，探測(cè)這些活動(dòng)特性。例如，在電離層中次聲波的作用使電波傳播受到行進(jìn)性干擾，可以通過(guò)測(cè)定次聲波的特性，進(jìn)一步揭示電離層擾動(dòng)的規(guī)律。
（6）人和其他生物不僅能夠?qū)Υ温暡óa(chǎn)生某些反應(yīng)，而且他（或它）們的某些器官也會(huì)發(fā)出微弱的次聲波。因此，可以利用測(cè)定這些次聲波的特性來(lái)了解人體或其他生物相應(yīng)器官的活動(dòng)情況。
資料介紹：2005年海嘯死亡人數(shù)和其強(qiáng)大的破壞力：印度洋海嘯發(fā)生在2004年12月26日，這次地震發(fā)生的范圍主要位于印度洋板塊與亞歐板塊的交界處。這場(chǎng)突如其來(lái)的災(zāi)難給印尼、斯里蘭卡、泰國(guó)、印度、馬爾代夫等國(guó)造成巨大的人員傷亡和財(cái)產(chǎn)損失。印度洋大地震和海嘯在印度奪去約10000人性命，斯里蘭卡40000余人遇難，而印尼的死傷人數(shù)為23萬(wàn)人之多。這可能是近200多年來(lái)死傷最慘重的海嘯災(zāi)難。
可是，大多數(shù)海洋生物可以存活，水母就是其中之一。由于次聲波的傳播速度要比風(fēng)暴和波浪快得多，所以，水母才能提前收到風(fēng)暴的“預(yù)告”，迅速采取躲避措施。
水母耳風(fēng)暴預(yù)測(cè)儀相當(dāng)精確地模擬了水母感受次聲波的器官，使人們能夠提前知道將到來(lái)的風(fēng)暴，并做好相應(yīng)的準(zhǔn)備?，F(xiàn)廣泛運(yùn)用于航海事業(yè)。把這種儀器安裝在艦船的前甲板上，當(dāng)接收到風(fēng)暴的次聲波時(shí)，可令旋轉(zhuǎn)360°的喇叭自行停止旋轉(zhuǎn)，它所指的方向，就是風(fēng)暴前進(jìn)的方向；指示器上的讀數(shù)即可告知風(fēng)暴的強(qiáng)度。這種預(yù)測(cè)儀能提前15小時(shí)對(duì)風(fēng)暴做出預(yù)報(bào)，對(duì)航海和漁業(yè)的安全都有重要意義。
3．超聲波傳遞信息
閱讀課本并思考問(wèn)題：
（1）蝙蝠是怎么確認(rèn)目標(biāo)的？它采用的方法叫做什么？
（2）受蝙蝠的啟發(fā)，科學(xué)家發(fā)明了什么？主要應(yīng)用在什么方面？
歸納總結(jié)：（1）回聲定位：根據(jù)回聲到來(lái)的方位和時(shí)間，確定目標(biāo)的位置和距離。
（2）蝙蝠靠超聲波探測(cè)飛行中的障礙物和發(fā)現(xiàn)昆蟲(chóng)，人們利用這個(gè)現(xiàn)象研制了聲吶。
討論：根據(jù)聲吶探測(cè)海底深度需測(cè)哪些量？
a．聲音在海水中的傳播速度v。
b．聲音在海水中的往返時(shí)間t。
c．計(jì)算公式： 。
（3）應(yīng)用：利用聲吶探測(cè)海洋深度、利用聲吶探測(cè)魚(yú)群、探測(cè)敵方潛艇等。
思考問(wèn)題：“B超”是利用什么獲得人體內(nèi)部疾病信息的？
醫(yī)生用B型超聲波診斷儀向病人體內(nèi)發(fā)射超聲波，然后接收體內(nèi)臟器的反射波，反射波攜帶的信息經(jīng)過(guò)處理后顯示在屏幕上，可以準(zhǔn)確地獲得人體內(nèi)部疾病的信息。
醫(yī)生→超聲波病人→反射波信息顯示屏
交流討論：超聲波在生活中的其他應(yīng)用。 |
