内容正文:
第一章 机械运动
第 5节 跨学科实践:制作隔音房间模型
[项目提出]
我们在家中时常常会被邻居的装修声、马路上的汽车声打扰。小刚设想在家中改造一个隔音房间,这样就不会被外界噪声影响。
[项目分析]
1.隔音原理:声波具有能量,当声波穿过任何物体时都会发生能量消耗,只要声波的 消耗完了,隔音也就成功了。
2.为房间隔音的材料最好能使声音在材料内部的摩擦和阻尼作用下,将声能转化为热能吸收掉。通过上网查阅资料得知,常见的隔音材料有聚酯棉、瓦楞纸、泡沫、海绵。
[项目实施]
1.实验器材
手机 1(声源),鞋盒(房间),各种隔音材料(棉布、瓦楞纸、隔音泡沫、隔音海绵等),剪刀,双面胶,手机2(分贝仪),粉笔(标记距离),卷尺(测量距离)。
2.进行隔音效果测试
方法一
(1)先将声源(手机1)的铃声打开放入鞋盒中,在距其大约0.5m处放置分贝仪(手机2),测量噪声的大小,并记录在表1中。
(2)更换盒内隔音材料,在 (选填“相同”或“不同”)的距离处放置分贝仪测试噪声的大小,并记录在表1中。
(3)重复以上操作至测试完所有隔音材料。
表1
厚度相同的材料
无材料
棉布
瓦楞纸
隔音泡沫
隔音海绵
分贝仪显示的数值/dB
(4)猜想隔音效果可能还与材料的厚度有关,于是再选用 (选填“相同”或“不同”)的材料,通过改变材料的层数继续进行实验,并将数据记录在表2中。
表2
隔音材料层数
0层
1层
2层
3层
4层
分贝仪显示的数值/dB
方法二
(1)先将声源(手机1)的铃声打开放入鞋盒中,注意铃声不要太大。人逐渐后退,直到听不到铃声为止,用卷尺测量人与鞋盒的距离,并记录在表3中。
(2)更换盒内隔音材料,重复以上操作至测试完所有隔音材料。
表3
厚度相同的材料
无材料
棉布
瓦楞纸
隔音泡沫
隔音海绵
人与鞋盒的距离/m
3.实验分析与交流
(1)实验中采用了 的研究方法。
(2)由此实验可以得出,不同材料的隔音性能是 (选填“相同”或“不同”)的;并且材料越厚,其隔音性能越 (选填“好”或“差”)。
(3)影响物体隔音性能的因素有很多,生活中也常常利用双层玻璃来隔音,并把双层玻璃中间抽成真空,这样能大大降低噪声的响度,原因是 。
4.实验结论:表面粗糙、多孔的材料隔音性能较好。
[展示交流]
与同学们交流展示自己制作的隔音房间模型,互评一下,看看自己的创意得到了多少人认可。
新课标命题探究
1.[传统文化](2024洛阳校级一模)豫剧是我国五大戏曲剧种之一,如图X-2-1所示,演唱时常用梆子进行伴奏,梆子受敲击时由于 而发声;人们听到“刘大哥讲话理太偏”的唱词,就知道是《花木兰》选段,这是利用了声波可以传递 。
2.[跨学科实践]如图X-2-2所示,游乐园内有一个奇特的传声筒,内部中空,向一个喇叭喊话,在其余喇叭处均可以听到声音,下列说法错误的是 ( )
A.声音可以通过筒内空气传播
B.声音在筒内发生了多次反射
C.脸部能感受到空气振动说明声波可以传递能量
D.通过传声筒听到的声音感觉更响亮是因为声音在筒内传播时频率变大
3. [古代科技](2024 驻马店西平月考)如图 X-2-3所示为《梦溪笔谈》中的一段话。意思是为了找到甲、乙两琴中音调相同的弦,可在乙琴弦上放纸人。当弹甲琴中的某一弦时,乙琴中与其音调相同的弦上的纸人就会跳动。以下说法正确的是 ( )
A.弹琴时发出的声音是由于手指振动产生的
B.琴弦越长弹奏时发出声音的音调就越高
C.弹甲琴弦,乙琴弦上的纸人跳动,说明声波可以传递能量
D.音调相同的两根弦发声时振幅一定相同
4.[拓展探究实验](2024 南阳校级月考)在观看交响乐队演奏的过程中,小华发现同属于管乐器的圆号、小号、长号、大号发出声音的音调高低各不相同,他决定对此进行研究。经过和同学们讨论,提出了以下猜想:
猜想一:管乐器发出声音的音调高低,可能与管内空气柱的长度有关;
猜想二:管乐器发出声音的音调高低,可能与管内空气柱的横截面积(粗细)有关。
小华找来了两个未使用过的一次性注射器制成了哨子(如图X-2-4所示)。注射器的规格分别为2.5 mL 和5 mL。他一边吹哨子一边调整注射器内空气柱的长度,同时利用专用仪器测出声音的频率和响度,详见下表(表中“mL”表示毫升, “cm”表示厘米)。
(1)选用序号为A、B、C的三次实验做对比,可以得出:当空气柱的 相同时,管内空气柱越短,发声音调越 。
(2)选用序号为 的两次实验做对比,可以得出:当空气柱的 相同时,管内空气柱横截面积越大,发声音调越 。
(3)序号为C、F的两次实验中,声音响度较大的是 (选填“C”或“F”)。
序号
A
B
C
D
E
F
注射器
规格/mL
2.5
2.5
2.5
5
5
5
空气柱长度/ cm
2
1.5
1
2
1.5
1
频率/ Hz
337
488
562
300
337
488
声强级/dB
75
75
60
75
60
75
第 5节 跨学科实践:制作隔音房间模型
[项目分析]
1.能量
[项目实施]
2. (2)相同 (4)相同
3. (1)控制变量 (2)不同 好
(3)真空不能传声
新课标命题探究
1.振动 信息
2. D 3. C
4.(1)横截面积(或粗细)高
(2)A、D 或B、E 或C、F 长度 低(3)F
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