第5节 跨学科实践：制作隔音房间模型（导学案）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（导学案） 【学习目标】 1.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。（物理观念） 2. 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。（科学思维） 3. 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。（科学探究） 4. 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。（科学态度与责任） 【学习重点】 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。 【学习难点】 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。 【自主预习】阅读教材第53页到54页《第5节 跨学科实践：制作隔音房间模型》，并完成以下内容： 1．三种噪声控制方式：阻止噪声 、切断噪声 、避免噪声 。联系日常生活中的实例进行分析，人们通常会从哪个方面入手来控制噪声？ 。 2．若要制作一个房间模型以测试其隔音性能，以下因素中的 可能对隔音效果有较大影响。 ①房间模型的色彩；②房间模型的大小；③房间模型的材质；④窗户的数量与大小；⑤空气温度；⑥房间模型的外形；⑦房间模型的放置位置。 3．列举生活中可作为“房间”的常见物品： 、 等。 4．列举为房间隔音选用的一些材料：例如， 、 、 、 、 。 5．对比几种材料（衣物、锡箔纸、泡沫塑料）的隔音效果。 （1）准备的实验器材除了待测材料外，还有音叉、机械闹钟、鞋盒，其中最适合做声源的是 ； （2）如图所示，小王把声源放入鞋盒，并在其周围填满待测填充材料，设计了以下A、B两种实验方案，你认为方案 更优。 A．站在离鞋盒一定距离的地方，比较听到声音的响度； B．一边听声音，一边往后退，直到听不到声音为止，比较此处与鞋盒的距离。 【探究新知】 【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。 【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。 【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 【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。 【课堂总结】 【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 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 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） 。 【课后反思】 本节课学习中，我们学习了什么知识？从中我们得到了什么体会？我还有那些不足之处？ 1 / 1 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$ 第5节 跨学科实践：制作隔音房间模型（导学案） 【学习目标】 1.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。（物理观念） 2. 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。（科学思维） 3. 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。（科学探究） 4. 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。（科学态度与责任） 【学习重点】 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。 【学习难点】 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。 【自主预习】阅读教材第53页到54页《第5节 跨学科实践：制作隔音房间模型》，并完成以下内容： 1．三种噪声控制方式：阻止噪声产生、切断噪声传播、避免噪声进入人耳。联系日常生活中的实例进行分析，人们通常会从哪个方面入手来控制噪声？切断噪声传播。 2．若要制作一个房间模型以测试其隔音性能，以下因素中的②③④可能对隔音效果有较大影响。 ①房间模型的色彩；②房间模型的大小；③房间模型的材质；④窗户的数量与大小；⑤空气温度；⑥房间模型的外形；⑦房间模型的放置位置。 3．列举生活中可作为“房间”的常见物品：比如纸箱、包装盒或者鞋盒等。 4．列举为房间隔音选用的一些材料：例如，隔音毡、岩棉隔音板、隔音板、隔音棉、隔音泡沫、石膏板。 5．对比几种材料（衣物、锡箔纸、泡沫塑料）的隔音效果。 （1）准备的实验器材除了待测材料外，还有音叉、机械闹钟、鞋盒，其中最适合做声源的是机械闹钟； （2）如图所示，小王把声源放入鞋盒，并在其周围填满待测填充材料，设计了以下A、B两种实验方案，你认为方案B更优。 A．站在离鞋盒一定距离的地方，比较听到声音的响度； B．一边听声音，一边往后退，直到听不到声音为止，比较此处与鞋盒的距离。 【探究新知】 【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。 【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。 【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 【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。 【课堂总结】 【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。 【课后反思】 本节课学习中，我们学习了什么知识？从中我们得到了什么体会？我还有那些不足之处？ 1 / 1 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$