2.5 跨学科实践：制作隔音房间模型 2025-2026学年物理人教版（2024）八年级上册

该初中物理课件围绕“制作隔音房间模型”这一跨学科实践项目，系统引导学生从生活问题出发，通过提出噪声防治需求、分析隔音原理、设计实验方案、动手制作模型并测试性能，逐步构建起关于声波传播与材料隔声特性的物理观念，形成由现象到本质的学习支架。 其亮点在于深度融合科学思维与科学探究素养，以“问题驱动—模型建构—证据验证”为主线，突出学生在对比不同材料隔音效果时的推理与论证能力，如通过控制变量法比较聚酯棉与海绵的隔音性能，体现模型建构与科学推理的核心要素。同时注重科学态度与责任培养，引导学生关注实际应用中的环保与安全问题，提升社会责任意识。该设计既强化了学生对声学知识的理解与迁移能力，又为教师提供可操作性强、结构清晰的教学范式，助力课堂高效实施。

第5节　跨学科实践：制作隔音房间模型 一、项目提出 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？ 噪声的防治方法有很多，隔音是其中的一种重要的方法.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.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.请你根据以上思路，制作一个隔音房间 的简易模型，并测试它的隔音性能. 二、项目分析 硬度 良好隔音性能 制作模型之前，我们需要考虑下面的问题. 问题 1：生活中哪些常见的物品能够充当“房间”？ 答：能够充当“房间”结构的物品，应当是那些既具备足够 ________以支撑其形态，又拥有______________的实体.可用常见 的纸箱、包装盒或鞋盒，如图所示. 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？ 答：(1)要求：①重而密实的材料可以隔声，主要是通过加强 对声波的反射来实现的，但会增加室内混响；②蓬松多孔的材料 可以吸声，能减弱声波在室内的反复反射，即减弱室内混响. (2)选用__________的吸声材料.可以用生活中常见的海绵、泡 沫塑料等，如图所示. 蓬松多孔 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？ 答：①声音主要通过门和墙壁传到室外；②隔音的材料应该 平铺在门和墙壁上. 问题 4：怎样测试模型房间的隔音性能？ 答：①通过对比有隔音和没隔音材料的情况下，让相同声音 传到外部，记录每次刚刚听不到铃声时人与“房间”的________； ②通过对比有隔音和没隔音材料的情况下，测量相同声音传到外 部相同位置处声音________的大小，可使用测量声音响度大小的 设备，如手机等. 距离 响度 三、项目实施 我们可以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. 1.测试准备. (1)材料准备. ①鞋盒：作为房间模型的主体结构； ②声源：如机械闹钟或手机 APP 中的声音发生器，用于产生 稳定且可测量的声音； ③测量工具：刻度尺或卷尺，用于测量距离；测试声音响度 大小的设备； ④隔音材料(可选)：为了比较不同材料的隔音效果，可以准备 一些如泡沫、棉布、报纸等材料. (2)环境控制. 安静 ①选择一个相对________的环境进行测试，以减少外界噪声 的干扰； ②确保测试过程中，除了声源和测试者外，没有其他人在场 或发出声音. 2.测试步骤. (1)基础测试. 关闭 逐渐远离 ①将机械闹钟或声音发生器放入鞋盒内，________鞋盒盖； ②测试者站在距离鞋盒一定距离(如 1 m)处，记录能清晰听到 声音时的音量大小或响度； ③然后______________鞋盒，直到声音变得模糊或听不见为 止，记录下此时的距离. (2)隔音材料测试. ①依次将泡沫、棉布、报纸等材料覆盖在鞋盒外部(或内部， 根据实际情况选择)，确保材料紧贴鞋盒； ②对于每种材料，重复基础测试中的步骤，记录下不同材料 下声音的响度和声音变得模糊或听不见时的距离. 3.数据分析. (1)比较距离和响度. 比较基础测试与隔音材料测试中的距离和响度.一般来说，相 同距离、响度_______说明隔音效果越差；相同距离、响度_____ 或声音越早变得__________________，则说明隔音效果越好. 越大 越小 模糊或听不见 (2)评估隔音性能. 更精确 根据测试数据，可以评估出不同材料对鞋盒房间模型隔音性 能的影响.如果需要________的数据支持，可以考虑使用专业的声 音测量仪器进行测试. 材料 名称 隔音 性能 空间占 用率 材料是否 易得 材料是否 安全 材料是否 环保 四、展示交流 1.展示你制作的隔音房间模型，并从隔音性能，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. 2.相互交流，总结经验并进行反思，尝试对制作的模型进行改进. (1)控制变量：在测试过程中，要确保除了测试材料外，其他 所有条件(如声源类型、音量大小、测试者位置等)都___________. (2)多次测试：为了提高测试的准确性，建议对每种材料进行 多次测试，并取________作为最终结果. (3)环境适应性：考虑到实际使用场景可能存在的差异(如温 度、湿度、风速等)，测试结果可能需要在特定条件下进行适当调 整或解释. 保持一致 平均值 3.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？ 答：合理控制音量；定期休息；使用听力保护设备；注意房 间通风；避免长时间独处；注意消防安全；维护隔音设施.(合理 即可) 甲 乙 丙 典例：小明想比较聚酯棉材料和海绵材料的隔音性能，他分 别用两种材料做了如图甲所示的隔音盒进行探究. 材料 聚酯棉 海绵 距离/m 1 2 3 1 2 3 M/dB 54.3 49.1 46.6 61.7 55.8 53.4 (1)如图甲所示，隔音盒需要改进的地方是_______________ ___________________________________. (2)改进后，如图乙所示，小明在安静的环境下，用手机 1 播 放 80 dB 的声音，先后置于两种隔音盒中，用手机 2 在距隔音盒 远近不同的位置测量接收的声音，得出表中的数据.表格中的物理 量 M 应为________. 响度 控制隔音盒的 大小相同，隔音材料的厚度相同 (3)分析数据，可知________材料的隔音性能更强. (4)本探究实验中多次测量数据的目的是_________________. (5)小明认为人耳可以替代手机 2 进行探究，并提出如下两种 方案，最佳的是______(填字母). 聚酯棉 A.人距隔音盒一定距离处，先后比较人听到手机 1 在两种材 料的隔音盒里发出声音的大小 寻找普遍规律 B B.人边听声音边后退，直至听不到手机 1 发出的声音为止， 比较两次距隔音盒的距离 (6)小明发现上录播课时，为了防止录播室外的嘈杂声音干扰 录课，录播室的墙壁使用了隔音材料，这是在______________减 弱噪声. 传播过程中 真空不能传声 (7)生活中常用双层真空玻璃减弱噪声，如图丙所示，该玻璃 是利用______________的原理从传播过程中减弱噪声的. $