2.5 跨学科实践：制作隔音房间模型课件-2024-2025学年人教版物理八年级上册

第二章 声现象 第5节 跨学科实践：制作隔音房间模型 1 教学分析 1.认识不同材料的隔音性能,并在动手实践过程中认识到物质的硬度、厚度等物理属性对隔音性能的影响。 2.通过制作隔音房间模型,体验构建物理模型的意义,发展转换法和控制变量法的思想,提升科学推理和科学论证能力。 课前准备 学习目标 3.通过实验测试,评估隔音房间模型的隔音效果,进一步优化隔音房间模型,提升跨学科运用知识解决问题的综合实践能力。 2 课前准备 教学分析 学习重点 ：隔音房间模型制作过程。 学习难点 ：运用控制变量法探究不同材料的隔音性能。 学习方法 ：通过“选择器材→设计方案→动手操作→展示交流→优化提升”等小组合作学习活动,经历一个完整的隔音房间模型的制作过程,在动脑、动手、动口的实践过程中提升科学思维能力、科学探究能力,激发乐于实践的精神。 相关准备：泡洙塑料、手机、纸盒(包装盒)、分贝仪、毛毡、报纸、棉花、软木、闹钟、米尺等。 3 教学内容 01 情境引入 02 互动新授 03 巩固拓展 04 课堂小结 点我喔 4 情境引入 问题：当我们在家中弹奏乐器、欣赏音乐或观看电视节目时,有可能会打扰需要休息的家人和邻居,你有什么办法解决这个问题? 想一想 5 互动新授 步骤一 项目提出 想一想 噪声的防治方法有很多,隔音是其中的一种重要的方法，做过隔音的房间噪声几乎无影响。 有同学设计了一个方案,打算将家中的一个房间改造为隔音房间,这样就不会彼此干扰了,在方案实施前,我们可以通过制作模型来高效、经济地测试方案的可行性,请同学们根据以上思路,制作一个隔音房间的简易模型,并测试它的隔音性能。 6 互动新授 步骤二 项目分析 想一想 请大家看看下面的图片，想想看，隔音的原理是什么呢？ 7 互动新授 想一想 隔音原理是指通过某种方式或材料来减少或隔绝声音的传播,使得声音在一个空间内保持相对独立,不易传播到另一个空间。隔音的目的就是尽可能减少声音的透射,即让声音在传播过程中被吸收、反射或散射，从而减小对相邻空间的干扰。 大家在制作模型前，需要考虑什么问题呢？ 8 互动新授 问题一 小问题 （1）生活中哪些常见的物品能够充当“房间”? 说明：要有一定硬度且隔音效果好 9 互动新授 问题二 小问题 （2）为房间隔音的材料要满足哪些要求?可以选用哪些材料? 聚酯纤维隔音板：质量轻、易安装、防潮防霉、无毒等，对高频噪声的隔音效果一般； 隔音毡：超薄、柔软、防潮、耐高温等，隔音效果好，特别是对中低频噪声，如人声、交通噪声等的隔音效果最好； 岩棉隔音板：防潮防霉、环保等，但易掉落粉尘，对呼吸道有刺激作用，对高频噪声有很好的隔音效果； 隔音泡沫：质轻且柔软，但易燃，不适用于高温或火源环境，隔音效果好； 双层玻璃窗：由内、外窗组成，能提供良好的隔音效果； 石膏板：容易安装，隔音特性良好，很受人们喜爱； 木材：自然环保，易获得等，隔音效果较差； 10 互动新授 问题三 小问题 （3）声音是如何传播到房间外的?隔音的材料应放在房间的哪些位置以及如何放置? 说明：要从声音的传播途径入手。 11 互动新授 问题四 小问题 （4）怎样测试模型房间的隔音性能? 通过同学们的讨论，可以总结出下述方法。 方法一:将声音强弱转化为距离进行比较 方法二:将声音强弱转化为分贝数进行比较 方法三:将声音强弱转化为声波波形进行比较 12 互动新授 步骤三 项目实施 通过大家的讨论，我们确定的实验方案如下： 用包装盒或鞋盒充当“房间”,将一只闹钟放入其中模拟房间中发声的乐器或电视机,然后,在盒内的相应区域安装能够隔音的材料,制作隔音房间模型。 13 互动新授 实验步骤 做一做 (1)用手机播放一段音乐,保证音量不变且发出持续、恒定的声音。 (2)用隔音毡包住手机,放入鞋盒中,将分贝仪放在离声源40cm的位置,记录此时分贝仪的示数。 (3)保持手机和分贝仪的位置不变,分别换用隔音板、隔音棉、隔音泡沫等材料,重复上述实验并记录分贝仪示数。 (4)实验记录。 14 互动新授 注意事项 做一做 (1)在注意隔音性能的同时,是不是也要尽量减小材料的厚度,最大限度地保证“房间”的空间呢？ (2)测试时,要测出不经过任何处理的声源的声音响度,通过比较前后的变化来评估模型的隔音性能。 (3)选择吵闹的环境进行测试还是安静的环境进行测试呢？ 15 互动新授 步骤四 展示交流 学生展示：不同组展示制作的隔音房间模型。 1、请大家从隔音性能、空间占用率、材料是否易得、安全和环保等方面对模型进行评价，综合进行分析。 2、大家互相交流，探讨改进方案。 16 1.城区步行街上安装了如图所示的噪声监测装置,图中读数为35 (填单位),大雪过后噪声监测装置的示数减小，主要原因是蓬松的雪能减弱声音的反射,据此,你判断在建造电影院时,为了减少“回声”对观众的干扰,应 (选填“增大”或“减少”)四周墙壁对声音的反射，因此墙面应选用 (选填“柔软多孔”或“坚硬光滑”)的材料。 巩固扩展 dB 减少 柔软多孔 17 巩固扩展 【解析】城区步行街上安装了如图所示的噪声监测装置，图中读数为35dB，它显示了噪声的强弱，即响度，电影院的墙壁采用柔软多孔的材料，主要是因为声音在反射时能量会相互抵消，从而减少四周墙壁对声音的反射，增强听众的收听效果，因此墙面应选用柔软多孔的材料，增加声音在孔内的反射次数，消耗能量。 2.在某次汽车性能测试中,车外的扬声器持续发出保持不变的同种声音(其他声音的干扰可忽略)。在此期间,车内关窗前、后的分贝仪测得的数据如图所示,分贝仪的数据反映了所测量声音的 ，关闭车窗属于在 减弱噪声。 巩固扩展 响度 传播过程中 19 巩固扩展 【解析】车外的扬声器持续发出保持不变的同种声音，发声体的音色、振动频率、振动幅度不变,关窗前的分贝仪示数大,关窗后的分贝仪示数小,说明所测量声音强弱的等级不同，即测量声音的响度。关闭车窗属于在传播过程中减弱噪声。 3.小明想比较甲、乙、丙三种材料的隔音性能,除了待检测的材料外,可利用器材还有:噪声监测仪、音叉、机械闹钟、鞋盒. (1)在本实验中适合作声源的是 。 (2)小明将声源放入鞋盒内,在其四周塞满待测材料,他设想了如下两种方案: A.让人一边听声音,一边后退,直至听不见为止,比较此处距鞋盒的距离； B.将噪声监测仪放置在离鞋盒一定距离外,比较其显示的示数； 实验结果如表所示,你认为方案 (选填“A”“B”或“AB 都”)可行,实验中他将同一鞋盒内“塞满”待测材料的目的是 。 (3)表中应补上的声强单位为 ,由表格信息可知:最适合用于微隔音耳罩的材料为 (选填“甲”“乙”或“丙”). 巩固扩展 机械闹钟 AB都 控制三种材料厚度(体积、多少)相同 dB 丙 21 巩固扩展 【解析】(1)机械闹钟发出的声音有节奏，声音较为稳定，适合做实验声源。 (2)测量听不到声音的距离较为直观，能够较好地判断隔音效果，方案A可行。 噪声监测仪可准确测量声音的大小，能够较好地判断隔音效果，方案B可行；故AB都可行； 为了判断材料的隔音性能，所以应控制三种材料厚度(体积、多少)相同，所以实验时需将同一鞋盒内“塞满”待测材料。 (3)声强表示声音的强弱，其单位为分贝(dB),同等条件下，丙情况下听到的声音最小，所以丙材料的隔音性能最强。 课堂小结 2.项目分析： ①充当“房间”的物品；②隔音材料；③隔音材料的放置；④测试隔音性能。 1.项目提出：将家中的一个房问改造为隔音房。 3.项目实施： ①选择实验器材；②进行实验；③记录数据；④归纳结论。 4.展示交流：对模型进行评价和改进。 $$