内容正文:
第二章 声现象
第5节 跨学科实践:制作隔音房间模型
知识点 制作隔音房间模型
【项目提出】
我们在家中的活动可能会打扰需要休息的家人和邻居,
可以通过将房间改为隔音房间解决问题。通过制作模型
来高效、经济地测试方案的可行性。
【项目分析】
制作模型前,要考虑下列问题。
1. 生活中哪些常见的物品能够充当“房间”?
可以用包装盒或鞋盒充当“房间”。
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2. 隔音材料要满足哪些要求?可以选用哪些材料?
查资料可知,通常用于防治噪声的材料可分为隔音材料
和吸音材料两种。
①隔音材料通常是质地坚硬的材料,如钢板、玻璃等,
声音传播到它们表面时易发生 反射 。
②吸音材料通常采用纤维状、颗粒状或发泡材料形成多
孔的疏松结构。
反射
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3. 声音是如何传播到房间外的?隔音材料应放在哪些
位置及如何放置?
噪声通过 空气 、墙壁、窗户、门缝等传播到房间
外。隔音材料安装在鞋盒里上下左右前后六个面,应尽
量减小材料的厚度,最大限度地保证“房间”的空间。
4. 怎样测试模型房间的隔音性能?
通过声音前后的响度变化反映。
空气
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【项目实施】
1. 用包装盒或鞋盒充当“房间”,闹钟模拟房间中发
声的乐器或电视机。在盒内相应区域安装能隔音的材
料,制作隔音房间模型。
2. 通过手机或计算机中的软件等测量声音的强弱。
3. 通过比较前后的变化来评估模型的隔音性能。
【展示交流】
展示模型,进行评价;相互交流。
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1. 为了降低交通噪声干扰,如图所示,部分高架桥安
装了全封闭隔音屏,能有效降噪 25~30 分贝。降噪是
指改变了声音的 响度 (选填“音调”“响度”或
“音色”),这种控制噪声的方式是在 声音的传播过
程中 控制噪声。
响度
声音的传播过
程中
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(1)他把正在响铃的闹钟放在桌面上,用一根细线悬
挂一个轻质小球贴近闹钟上方的响铃,小球被弹开。此
现象说明 声音是由物体振动产生的 。
声音是由物体振动产生的
2. 小刚同学学习了声现象后,利用家里的小闹钟完成
了好多实验探究:
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(2)之后,他将正在响铃的闹钟放在玻璃罩内,如图
所示,逐渐抽出其中的空气,听到“声音逐渐变小”,
这是在描述声音的 响度 (选填“音调”“响度”或
“音色”),当玻璃罩被抽成真空,将听不到铃声,说
明 真空不能传声 。
(第2题)
响度
真空不能传声
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(3)小刚将正在响铃的闹钟用塑料袋包好,放入水
中,仍可以听到铃声,说明 液体可以传声 ,小刚用
两个棉球塞住耳朵,几乎听不到铃声,这是在 人耳
处 减弱噪声。
液体可以传声
人耳
处
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(4)接着,他又取来一个鞋盒,利用小闹钟来研究泡沫、报纸、衣服哪个材料隔音效果更好。他设计了两个方案:
方案一是将盒子放在桌子上,将盒子中先后三次塞上不同材料,然后将小闹钟放到盒子里,再退到离盒子十米的位置,比较听到的声音大小,并收集信息填入表一中。
表一:
材料 泡沫 衣服 报纸
声音大小 很弱 较响 较响
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方案二是先后三次将盒子里塞上不同材料后放入小闹
钟,然后慢慢远离盒子,直到听不见铃声,测量盒子与
人之间的距离,并记录信息填入表二中。
表二:
材料 泡沫 衣服 报纸
距离/m 12 14 16
A. 上述两个方案中,方案 二 (选填“一”或“二”)设计更合理,说出你的理由: 把隔声性能转
化为可以测量的距离 。
二
把隔声性能转化为可以测量
的距离更直观准确
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B. 通过合理的设计方案,我们可以发现,三种材料里
隔音效果最好的是 泡沫 。
(5)这段时间开发区政府出资贴补鼓励市民在老小区
改造中有一项做保温层的惠民工程,简单地说就是在楼
房的外层贴上泡沫层,通过今天的探究,我们知道了保
温层不仅保温,还可以有效地隔音,这是在 传播过程
中 减弱噪声。
泡沫
传播过程
中
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3. 小星进行隔音效果测试如下:
实验材料:鞋盒、闹钟、分贝仪、卷尺、六种隔音材料
(隔音石膏板、隔音毡、隔音窗帘布、吸音棉、棉花、
锡箔纸)。
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实验步骤:
①先将响铃的闹钟放入未做处理的鞋盒内,在距离鞋盒
10 m处摆放分贝仪,测量噪声的强弱。
②将待测材料分别铺满鞋盒里的每个面,在 相同
(选填“相同”或“不同”)的距离处摆放分贝仪测量
噪声的强弱,记录数据在表一中。
相同
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表一:
厚度相同
的材料 无材料 隔音
石膏板 隔音
毡 隔音
窗帘
布 吸音
棉 棉花 锡箔
纸
分贝仪接
收到的铃
声的响度 85
dB 70
dB 75
dB 78
dB 72
dB 80
dB 83
dB
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③小星猜想隔音材料的隔音效果可能还与厚度有关,于
是选用隔音窗帘布,通过改变布的层数继续进行实验,
实验数据记录在表二中。
表二:
隔音窗帘布的厚度
隔音窗帘布 0 1层 2层 3层
分贝仪接收到的铃声的响
度 85 dB 78 dB 76 dB 74 dB
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实验分析与交流:
①实验中采用了 控制变量 法。
②由此实验可以得出,不同的材料隔音性能是 不同
(选填“相同”或“不同”)的;并且材料越厚,其隔
音性能越 好 (选填“好”或“差”)。
③影响物体隔音性能的因素很多,生活中也常常利用双
层玻璃来隔音,把双层玻璃间抽成真空,这样能大大降
低噪声响度的原因是 真空不能传声 。
控制变量
不同
好
真空不能传声
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活动交流:
①在制作过程中,由于实验操作过程较长,闹钟电量对
闹钟音量有一定影响,另外有的同学闹钟闹铃是歌曲类
型的,音量有变化,影响实验结论,对此请提出你的改
进建议: 选用蜂鸣声闹钟。(答案合理即可)
②如果有了真正的隔音房间,为了做到不打扰他人,也
为了自己听力的健康,在使用时还要注意哪些问题?
降低声音的响度。(或减少声音的持续时间等,答案合
理即可)
选用蜂鸣声闹钟。(答案合理即可)
降低声音的响度。(或减少声音的持续时间等,答案合
理即可)
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