第5节 跨学科实践：制作隔音房间模型（表格式教学设计）物理人教版2024八年级上册

第5节 跨学科实践：制作隔音房间模型（教学设计） 年级 八年级 学科 物理 课时数 1课时 教师 飞哥物理 课题 第5节 跨学科实践：制作隔音房间模型（1课时） 教学 目标 物理观念 学生通过实践理解声音传播介质条件及改变传播路径、减弱强度的方法 科学思维 鼓励用逻辑思维分析隔音材料选择原理及设计对效果的影响 科学探究 学生分组设计制作隔音房间模型，实验测试不同材料隔音效果并记录分析 科学态度 与责任 通过隔音房间模型制作，引导学生认识隔音技术重要性，激发科技创新兴趣与责任感。 教材 分析 本节课基于八年级物理教材“声的利用”章节，通过跨学科实践活动，将理论知识与实际操作紧密结合。教材中虽然对声音的传播和隔音原理有所介绍，但往往缺乏直观的实践体验。本节课旨在通过动手制作隔音房间模型，使学生深入理解声音在不同介质中的传播特性以及如何通过材料选择和结构设计来有效隔音。实践过程中，学生不仅能够巩固物理概念，还能培养逻辑思维、科学探究能力和团队合作精神，同时增强对科技创新重要性的认识。 学情分析 八年级学生对物理声学已有初步了解，但对隔音技术的实际应用及原理尚缺乏深入认识。通过本节课的实践活动，旨在激发学生的兴趣，加深其对声音传播及隔音原理的理解。学生已具备一定的动手能力和团队合作精神，适合进行分组实践操作。在实践过程中，需引导学生注重安全，正确使用工具与材料，确保实践活动的顺利进行。 教学重点 掌握声音在不同介质中的传播特性以及隔音材料的选择与设计原理。 教学难点 如何有效设计隔音房间模型并进行实验测试，准确记录并分析不同材料的隔音效果。 教学器材 1. 隔音材料样本：泡沫塑料、棉花等，供测试隔音性能。 2. 模型制作工具：剪刀、胶水等，用于构建模型框架。 3. 声音源设备：手机或音响，配备标准声音文件，模拟声源。 4. 测试仪器：数字分贝计，测量声音强度变化，记录数据。 5. 安全防护装备：护目镜、手套等，确保操作安全。 6. 数据记录工具：笔记本、笔等，记录实验数据。 教学过程 教师活动 学生活动 导入新课 教师展示实际隔音应用案例（如录音室或教室隔音窗），引导学生回顾声音传播原理，提问“如何通过材料减弱声音强度？”激发探究兴趣。 思考怎么削弱噪声 学习新课 【项目提出】 在家中弹奏乐器、欣赏音乐或观看电视时，可能会影响家人和邻居的休息。为了减少噪声对周围环境的影响，我们可以设计一个良好的隔音房间。 在实施方案之前，可以通过制作一个隔音房模型来了解隔音材料的性能，并评估方案的实际效果和经济成本，验证其可行性。 思考怎么制作隔音房间模型，需要什么材料，以及注意事项 学习新课 【项目分析】 我们用一个小的盒子来当作隔音房的墙体结构，然后选用不同的隔音材料固定在盒子内表面，将一个声源放置在盒子内部，然后在盒子外部相同距离处测出加装不同隔音材料后确定高效、经济的方案。所以需要注意一下问题： 问题一：哪些物品可以充当“房间”？ （1）“房间”不能太大，否则测试的时候需要准备的隔音材料太多；也不能太小，要能放得下声源； （2）要有一定的框架结构，便于操作，例如硬纸板做的鞋盒，小的塑料盒子等，便于后期在盒子内固定隔音材料。 问题二：选择哪些声源比较合适？ 声源的体积要相对较小，便于放置在“房间”内；声源要能产生持续稳定的声音，不能忽高忽低，便于比较隔音效果；声源要能自主发声、不需要外接线缆等，便于实验时不做太多额外的如密封等工作。 问题三：隔音材料如何选择？ 因为是模拟隔音房的效果，所以其材料应是市场上通用的隔音材料，且在生活中也比较常见，所以可选的隔音材料有：隔音板、隔音棉、隔音毛毡、玻璃、石膏板、硬纸板等。我们可以从中选出容易准备的材料完成实验。 材料 特点 隔音性能 聚酯纤维隔音板 重量轻、易安装、防潮防霉、无毒等 对高频噪音隔音效果一般 隔音毡 超薄、柔软、防潮、耐高温等 隔音效果好，特别是对中低频噪音如人声、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 对高频噪音有很好的隔音效果 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 能有效提供良好的隔音效果 木材 自然环保，易获得等 隔音效果较差 石膏板 容易安装等 良好的隔音特性，很受人们的喜爱 问题四：隔音材料如何固定和放置？ 因为声音是通过空气和墙壁传播到外面的，所以隔音材料要能阻断声音传播出去的路径。为了尽可能还原真实的隔音房结构，我们应该将隔音材料紧致、严密地铺设在“房间”的内壁，不要包裹声源或将材料包裹在“房间”的外面。 问题五：有哪些评测隔音效果的方法？ （1）在距离声源一定距离处测出未做隔音处理时声音的响度，然后保持声源和测试点的距离不变，分别测出加装不同隔音材料后声音的响度，声音响度越小说明材料的隔音性能越好。 （2）如果没有测量响度的设备，可以每次让同一个同学逐渐远离声源，直到听不到声音，记下此时和声源的距离，这个距离越近，说明隔音材料的隔音性能越好。 知道选择什么样的材料充当“房间” 知道选择什么样的声源 了解隔音材料及其性能，知道如何去选择材料 知道怎么放置隔音材料 验证隔音效果的好坏的方法 学习新课 【项目实施】 1.选用一个普通的鞋盒作为“房间”的模型，选用三种隔音材料（隔音板、隔音棉、硬纸板），选用闹钟作为声源，用手机下载噪声测试软件测量声音的响度（注意手机的话筒端在实验过程中都正对声源方向）。 2.距离声源1m处放置手机，测量声音的响度； 3.将隔音板裁剪为合适的尺寸，用双面胶粘贴在鞋盒的内壁。距离声源1m处放置手机，测量此时声音的响度，设计表格并记录。 4.将隔音棉裁剪为合适的尺寸，用双面胶粘贴在鞋盒的内壁。距离声源1m处放置手机，测量此时声音的响度，并记录在表格中。 5.将硬纸板裁剪为合适的尺寸，用双面胶粘贴在鞋盒的内壁。距离声源1m处放置手机，测量此时声音的响度，并记录在表格中。 设计数据记录表格如下（供参考）。 材料种类 无 隔音板 隔音棉 硬纸板 距离/m 响度 知道怎么制作隔音房间模型的方法 学习新课 【展示交流】 1.各种材料的隔音性能不同，隔音房不追求将声音完全隔绝，只要能将噪声响度降低到一定程度不打扰周围其他人即可。所以选择材料的时候，在能达到需要的隔音效果的前提下，尽可能选择经济实惠、环保健康的材料。 2.过大的声音会损害听力，为了自己，也为了他人，即使有了真正的隔音房，也要尽可能控制声音的大小。 3.尝试制作一个防治社区噪声或交通噪声的倡议书，详细描述噪声对身体健康、生活质量的不良影响，并提出解决方案和具体要求，为改善噪声问题做出积极的贡献。 交流噪声怎么去控制，以及入好保护他人和自己 课 堂 练 习 1．婷婷想为自己的耳机外加一层隔音层，以防止耳机漏音，下列选材最不合理的是（　　） A．泡沫棉 B．棉布 C．隔音毡 D．硬质塑料 【答案】D 【详解】可以作为隔音层的材料，需要多孔、疏松、透气的特征，所以泡沫棉、棉布、隔音毡可以用来做隔音层，以防止耳机漏音，所以用来做隔音层效果不好的是硬质塑料，故D符合题意，ABC不符合题意。 故选D。 2．小阳在“跨学科实践：制作隔音房间模型”中，先进行了隔音材料的隔音性能的探究。他先将声音大小不变的声源放在鞋盒内，然后在其四周先后铺满厚度相同的四种隔音材料，最后边听声音，边向后退，直到听不见声音为止。测量出刚好听不见声音的距离，同时将得到的数据记录在下列表格中。选择厚度相同的四种隔音材料，是因为小阳认为材料越厚，其隔音性能越 （选填“好”或“差”）。分析数据，下列材料中，隔音效果最好的是 （填表格中字母）。 材料种类 A。聚酯棉 B。实木 C。泡沫 D。海绵 距离/m 0.4 1.9 0.7 1.2 【答案】 好 A 【详解】[1]由于材料的厚度会影响材料的隔音性能，材料越厚，材料的隔音性能越强，由控制变量法可知，实验中应选择厚度相同的四种隔音材料。 [2]分析表格中的数据发现，声源发出的声音的响度一定时，选择聚酯棉作为隔音材料时，听不见声音的距离最短，所以聚酯棉的隔音效果最好，故A符合题意，BCD不符合题意。 故选A。 3．小阳在“跨学科实践：制作隔音房间模型”中，先进行了隔音材料的隔音性能的探究。他将声源放在鞋盒内，其四周先后铺满厚度相同的四种隔音材料，让人边听声音，边向后退，直到听不见声音为止。然后测量刚好听不到声音的距离，同时将得到的数据记录在下列表格中。 材料种类 A．聚酯棉 B．实木 C．泡沫 D．海绵 距离/m 0.4 1.9 0.7 1.2 (1)选择厚度相同的四种隔音材料，是因为小阳认为材料越厚，其隔音性能越 ； (2)分析数据，从隔音效果来说，最适合的材料是（填字母） ； (3)在“A．振动的音叉、B．播放周南校歌的手机、C．机械闹钟”中，最适合作声源的是（填字母） 。 【答案】(1)好 (2)A (3)C 【详解】（1）由于材料的厚度会影响材料的隔音性能，材料越厚，材料的隔音性能越强，由控制变量法可知，实验中应选择厚度相同的四种隔音材料。 （2）分析表格中的数据发现，声源发出的声音的响度一定时，选择聚酯棉作为隔音材料时，听不见声音的距离最短，所以聚酯棉的隔音效果最好，故从隔音效果来说，最适合的材料是A。 （3）由控制变量法可知，声源发出的声音的响度应控制不变； A．振动的音叉不能持续发出声音，不方便操作，故A不符合题意； B．播放周南校歌的手机，由于歌曲的响度不稳定，不能保持响度不变，故B不符合题意； C．机械闹钟能持续发出声音，且声音的响度不变，故C符合题意。 故选C。 板 书 设 计 第5节 跨学科实践：制作隔音房间模型 一、项目提出：把家中的一个房间改造成隔音房间。 二、项目分析：作为房间物品；隔音材料；放置隔音材料；测试隔音效果。 三、项目实施：挑选实验器材；开展实验；记录数据；总结结论。 四、展示交流：评价模型；进行改进；其他问题。 课 堂 小 结 第5节 跨学科实践：制作隔音房间模型 作业 1. 完成课后作业：“练习与应用” 2. 配套同步分层作业 1 / 1 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$