2.5 跨学科实践:制作隔音房间模型 讲义 2026-2027学年人教版八年级物理上册
2026-08-24
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摘要:
本讲义聚焦声音传播与噪声控制核心知识点,通过制作隔音房间模型的跨学科实践,从生活噪声问题导入,系统梳理材料选择(如隔音棉、隔音毡)、实验设计(控制变量法)、测试方法(响度测量、距离比较)等学习支架,衔接声音传播条件与减弱噪声途径的物理观念。
资料以项目式学习为主线,通过“问题分析-方案设计-实验验证-评价改进”完整流程培养科学探究能力,结合易错点强调控制变量与实验严谨性提升科学思维。例题与中考真题衔接,课中辅助教师引导探究,课后助力学生巩固知识并通过噪声防治倡议培养社会责任。
内容正文:
课题5 跨学科实践:制作隔音房间模型
· 导入
当我们在家中弹奏乐器(图2.5-1)、欣赏音乐或观看电视时,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?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。
在实施方案之前,我们可以通过制作一个模型来高效、经济地测试方案的可行性。
图2.5-1在家中弹奏乐器 图2.5-2 隔音房间
· 知识点对点
一、制作隔音房间模型☆
项目
内容
项目提出
制作一个隔音房间的简易模型,并测试它的隔音性能。
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。所以需要注意以下问题:
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
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。
项目设计
利用包装盒或鞋盒充当“房间”,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
材料及工具
闹钟、刻度尺、剪刀、铅笔、胶水(或双面胶)、隔音棉(或隔音毡、泡沫塑料)、鞋盒、手机(或计算机)等
制作过程和测试
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
评价
从隔声性能、空间占有率、材料是否易得、安全和环保等方面评价
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。
改进
可以把盒子的材料换成隔声效果好的材料,如钢板、玻璃、木板等。
易错
1.控制变量误区:探究不同材料隔音性能时,必须保证隔音盒大小、材料铺设厚度、声源种类完全一致,不少同学会出现聚酯棉和海绵厚度不同的错误操作,直接导致实验结果失效。
2.声源选择错误:音叉声音不稳定且需要敲击,不能作为实验声源,应选用持续稳定发声的机械闹钟或手机白噪声,避免响度忽大忽小影响测试。
3.测试方法偏差:仅凭人耳在固定距离判断声音大小主观性极强,误差大,正确做法是“逐步后退至听不见声音,记录距离”,或用校准后的分贝仪在固定位置测响度,距离越近、分贝值越小,代表隔音性能越好。
4.原理理解偏差:隔音只能减弱噪声,无法完全阻断声音传播,认为“把发声闹钟放进模型外就一定听不到声音”是典型错误。同时疏松多孔的材料靠吸收声波降噪,硬度大的材料靠反射声波降噪,二者不能混淆。
5.施工细节疏漏:墙体、门窗接缝处留缝隙,会让声音通过空气直接传播,大幅削弱隔音效果,必须保证材料紧密贴合、所有缝隙密封处理。
· 例题基础篇
考点:减弱噪声的实验(共5小题)
1.(2025秋•长垣市期中)·【较易】在比较材料隔音性能的综合实践活动中,把发声装置用不同材料包裹好塞满鞋盒,人逐步远离发声装置,直至听不见声音为止,比较此时人到鞋盒的距离。下列说法不正确的是( )
A.每次实验时使用相同的发声装置
B.该实验应在比较安静的环境中进行
C.鞋盒不能控制不同材料的厚度相同
D.实验中测得的距离越远,对应材料的隔音性能越差
2.(2025秋•开封期中)·【较易】在比较材料隔声性能的综合实践活动中,把声源用不同材料包裹好塞满鞋盒,小明逐步远离声源,直至听不见声音为止,比较此处距鞋盒的距离。下列说法正确的是( )
A.每次实验时换用不同的发声装置
B.实验中需要控制不同材料的厚度相同
C.实验中测得的距离越远,对应材料的隔音性能越好
D.该实验对周围环境的声音没有要求
3.(2025秋•汝阳县期末)·【较易】在比较材料隔音性能的综合实践活动中,把声源用不同材料包裹好塞满鞋盒,小明逐步远离声源,直至听不见声音为止,比较此处距鞋盒的距离。下列说法正确的是( )
A.每次实验时换用不同的发声装置
B.该实验对周围环境的声音没有要求
C.实验中也可以利用分贝仪来判断材料的隔音性能
D.实验中测得的距离越远,对应材料的隔音性能越好
(多选)4.(2025秋•沈河区期末)·【中档】某班开展“跨学科实践:制作隔音房间模型”活动。如图所示,在“房子”内侧四周依次放入不同的隔音材料,再把正在发声的闹钟放入制作好的“房子”正中间。完成后,安排同一名学生逐渐远离“房子”直到刚好听不到闹钟发出的声音,再测出该同学到“房子”的距离。下列有关说法正确的是( )
A.该实验是通过听者与“房子”的距离来比较不同材料的隔音性能的
B.实验过程中,测的距离越远,说明该材料的隔音性能越好
C.即使看不见“房子”里的闹钟,也能判断出是闹钟的声音,这主要是根据音色
D.该实验还能说明响度的大小跟人距离发声体的远近有关
5.(2025秋•云梦县期中)·【较易】小吴同学将海绵、泡沫分别安装在相同的鞋盒内作为房间模型,然后将同一响铃的机械闹钟放进房间模型的中央,再通过分贝仪测量声音的强度来比较海绵、泡沫的隔音性能。实验时,分贝仪应在鞋盒的同一方向且离鞋盒的距离应该 。测量发现,有海绵的鞋盒附近的分贝仪示数更低,这说明 (选填“海绵”或“泡沫”)的隔音性能更差。
考点:声音的传播条件
6.(2025秋•同步)·【较易】如图所示的真空隔音玻璃是将两片平板玻璃四周密封起来,将间隙抽成真空并密封排气口,形成真空层。若密封圈漏气,隔音效果会降低。由此可知真空玻璃隔音效果好是运用了( )
A.在声源处减弱噪声
B.在接收处减弱噪声
C.声音的传播需要介质
D.声音是由物体振动产生的
考点:减弱噪声的途径(共2小题)
7.(2026•兰山区模拟)·【较易】小华在家里修理厨房的桌子时,不断有敲击物体的声音发出,为了避免干扰隔壁小明的学习,小华采取了三种方案:①在被敲的地方垫一块抹布;②把房间、厨房门窗关严;③嘱咐小明暂时用耳机塞住耳朵。上述三种方案中,减弱噪声的方法分别是:第一种是 ;第二种是 ;第三种是 。
8.(2025秋•雁塔区校级月考)·【易】小华在家里修理厨房里的桌子时,不停的有敲击物体的声音发出,对于隔壁的小明学习说,敲击声属于 为了使隔壁的小明学习时避免干扰,小华采取了三种方案:
①在被敲的地方垫一块抹布;
②把房间、厨房门窗关闭关严;
③嘱咐小明暂时用耳机塞住耳朵。
上述三种方案中,第一种是在 处减弱噪声;第二种是在 中减弱;第三种是在 处减弱噪声。
考点:减弱噪声的实验(共2小题)
9.(2025秋•顺德区期中)·【较易】在跨学科实践活动中,同学们对三组隔音房模型进行了测试,测试结果如表所示。测试时声级计与不同隔音房模型的距离应 (选填“相同”或“不相同”),若测试过程规范,则隔音效果最好的是 模型。隔音房的作用是改变人耳听到声音的 。
隔音房模型
声级计数据/dB
甲
60
乙
50
丙
40
10.(2025秋•庄河市校级月考)为了探究不同材料的隔音效果,小明同学用一个鞋盒制作了一个简易“隔音房间”,并在里面放置了一个正在发声的闹钟。他在鞋盒内部分别粘贴了三种材料:A(棉花)、B(泡沫塑料)、C(硬纸板)。然后,他逐渐远离“隔音房间”,直到刚好听不见闹钟的声音为止,并记录下此时的距离。实验数据如表所示:
材料
刚好听不见声音时的距离/m
A 棉花
1.2
B 泡沫塑料
2.5
C 硬纸板
5.0
请根据实验回答下列问题:
(1)此实验中,判断材料隔音效果好坏的依据是“刚好听不见声音时的 ”。
(2)分析数据可知,三种材料中隔音效果最好的是 (选填“A”、“B”或“C”),判断理由是 。
(3)实验中,需控制闹钟每次发声的 相同(选填“响度”、“音调”或“音色”),鞋盒内粘贴材料的 相同(选填“颜色”、“厚度”或“形状”)。
(4)“隔音房间”是在声音的 (选填“声源处”、“传播过程中”或“人耳处”)减弱噪声的。
(5)生活中,人们利用棉花、泡沫塑料等材料隔音,是因为它们的结构具有 的(选填“疏松多孔”或“致密坚硬”)特点,这种结构能有效吸收声音的能量。
· 例题基础篇
考点:减弱噪声的实验(共5小题)
1.(2025秋•三水区期末)·【中档】在“制作隔音房间模型”实践活动中,小明将手机放置在球形盒子中央,先后用不同的隔音材料将盒子塞满进行实验。
(1)他通过刚听不到声音时人与声源的距离来反映材料的隔音性能,这种研究方法叫 。
(2)小明在空间较小的房间里开展探究,他应将手机铃声的响度 (选填“调大”或“调小”)。
(3)在比较不同材料的隔音性能时,实验中材料的厚度应 ,手机铃声的响度应 (以上均选填“相同”或“不相同”)。
(4)实验数据如下表:
材料
棉布
纸
塑料
刚听不见声的距离/m
2.1
2.8
5.2
以上3种材料中隔声性能最好的是 。
(5)生活中用纸代替棉布做隔音材料,要达到相同的隔音效果,可采取的办法是 。
2.(2025秋•曾都区期末)·【中档】小明通过实验比较三种材料(棉布、锡箔纸、泡沫)的隔音性能。
材料
棉布
锡箔纸
泡沫
距离/m
1.5
2.0
1.0
(1)小明找来音叉、电铃,在本实验中适合作声源的是 。
(2)小明做了三次实验,分别用棉布、锡箔纸、泡沫包裹声源,他应控制包裹声源的材料厚度 。(选填“相同”或“不同”)
(3)每次实验,小明后退远离声源,直至听不见声音为止,记录此处与声源的距离,如表所示,分析实验数据可知,这些材料隔音性能从好到差的顺序是 。
(4)降噪耳罩适合用表中三种材料中的 作为填充物。
3.(2025秋•夏县期末)·【中档】跨学科实践
当我们在家中弹奏乐器、欣赏音乐或大声聊天唱歌时,有可能会打扰需要休息的家人和邻居。小明想将家中的一个房间改造为隔音房间。方案实施前,他准备制作一个模型来测试方案的可行性。以下是部分方案内容,请你补充完整。
(1)项目分析:选择适合作为声源的是 (选填“音叉”或“手机”)。
(2)项目实施:
①为了比较材料的隔音性能,如图所示是小明制作的泡沫塑料和海绵房间模型图,该模型不合理之处是 。
②修正方案后,通过实验得到的数据如表格所示,则待测材料隔音性能最好的材料是 。
材料
衣服
海绵
泡沫塑料
人听不到声音与声源的距离s/m
8
10
6
(3)展示交流:隔音房间材料的选择除了要考虑隔音效果,还需要考虑材料的哪些性能: (写出一条即可)。
4.(2025秋•龙潭区校级期末)·【较易】小洋同学为了研究一组材料的隔音性能,设计并做了一个实验,他先把声源放入不同材料制作的盒中,然后从听到最响的声音位置开始,慢慢远离声源,测量听不到声音时的位置与声源间的距离。实验收集到的数据为:
材料
玻璃
木板
硬纸板
泡沫塑料板
听不到声音时的距离/m
0.6
0.4
0.5
0.3
(1)下列器材中,适合作为本实验的声源的是 (选填字母:A.音叉;B.机械闹钟);
(2)远离声源过程中,他听到声音的 (填声音的特性)发生改变;
(3)分析实验数据,这些材料中隔音性能最好的是 。
5.(2025秋•鄂伦春自治旗期末)·【中档】小华学习了有关声音的知识后,对材料的隔音性能很感兴趣,于是他设计了如下实验进行探究。
(1)搜集各种材料,如运动服、书本、报纸、塑料袋、围巾等。
(2)在极其安静的环境中,把机械闹钟放进纸盒里,用运动服将纸盒包裹严实,然后逐渐远离纸盒直到听不见闹钟的嘀嗒声,记下此时人离纸盒的距离。
(3)分别用厚度相同的不同材料将纸盒包裹严实,重复以上实验步骤,得到如下表所示的数据。
材料
运动服
报纸
塑料袋
听不见滴答声的实际距离/m
2.1
2.8
5.2
粗糙程度
较粗糙
较平滑
很平滑
①小华设计的实验利用了离声源越远,听到声音的响度越 的原理;
②根据小华所得数据,你认为粗糙材料与平滑材料谁的隔音性能更好? ,理由是 ;
③在噪声污染严重的环境里,“隔音”就是为了改变声音的响度。此次实验探究中,“隔音”其实是
在 (选填“人耳处”、“传播过程中”或“声源处”)减弱噪音。
④请举出生活中选用隔音性能好的材料来减弱噪声的一个实例: 。
· 中考真题
考点:控制变量法
1.(2024•云南)某同学计划将自己练琴的房间改造成隔音房间,以免练琴时打扰邻居。方案实施前,她设计实验来测评材料的隔音性能。器材有:一个声级计(测量声音强弱的仪器)、毛毡布、泡沫板、闹钟和两个相同的盒子。实验如下:
(1)用相同的方式把毛毡布、泡沫板分别布置在两个盒子内;
(2)接下来的操作是: ,读出声级计的示数;
(3)比较两次声级计的示数,如果 ,则说明泡沫板的隔音性能好。
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课题5 跨学科实践:制作隔音房间模型
· 导入
当我们在家中弹奏乐器(图2.5-1)、欣赏音乐或观看电视时,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?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。
在实施方案之前,我们可以通过制作一个模型来高效、经济地测试方案的可行性。
图2.5-1在家中弹奏乐器 图2.5-2 隔音房间
· 知识点对点
一、制作隔音房间模型☆
项目
内容
项目提出
制作一个隔音房间的简易模型,并测试它的隔音性能。
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。所以需要注意以下问题:
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
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。
项目设计
利用包装盒或鞋盒充当“房间”,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
材料及工具
闹钟、刻度尺、剪刀、铅笔、胶水(或双面胶)、隔音棉(或隔音毡、泡沫塑料)、鞋盒、手机(或计算机)等
制作过程和测试
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
评价
从隔声性能、空间占有率、材料是否易得、安全和环保等方面评价
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。
改进
可以把盒子的材料换成隔声效果好的材料,如钢板、玻璃、木板等。
易错
1.控制变量误区:探究不同材料隔音性能时,必须保证隔音盒大小、材料铺设厚度、声源种类完全一致,不少同学会出现聚酯棉和海绵厚度不同的错误操作,直接导致实验结果失效。
2.声源选择错误:音叉声音不稳定且需要敲击,不能作为实验声源,应选用持续稳定发声的机械闹钟或手机白噪声,避免响度忽大忽小影响测试。
3.测试方法偏差:仅凭人耳在固定距离判断声音大小主观性极强,误差大,正确做法是“逐步后退至听不见声音,记录距离”,或用校准后的分贝仪在固定位置测响度,距离越近、分贝值越小,代表隔音性能越好。
4.原理理解偏差:隔音只能减弱噪声,无法完全阻断声音传播,认为“把发声闹钟放进模型外就一定听不到声音”是典型错误。同时疏松多孔的材料靠吸收声波降噪,硬度大的材料靠反射声波降噪,二者不能混淆。
5.施工细节疏漏:墙体、门窗接缝处留缝隙,会让声音通过空气直接传播,大幅削弱隔音效果,必须保证材料紧密贴合、所有缝隙密封处理。
· 例题基础篇
考点:减弱噪声的实验(共5小题)
1.(2025秋•长垣市期中)·【较易】在比较材料隔音性能的综合实践活动中,把发声装置用不同材料包裹好塞满鞋盒,人逐步远离发声装置,直至听不见声音为止,比较此时人到鞋盒的距离。下列说法不正确的是( )
A.每次实验时使用相同的发声装置
B.该实验应在比较安静的环境中进行
C.鞋盒不能控制不同材料的厚度相同
D.实验中测得的距离越远,对应材料的隔音性能越差
【答案】C
【解答】解:A、每次实验用相同发声装置是控制变量法的要求,保证声源的响度、频率等一致,避免无关变量干扰实验,故A正确。
B、实验在安静环境中进行,能减少外界噪声对实验结果的干扰,使实验者准确判断听不到声源声音的时刻,故B正确。
C、把材料塞满鞋盒,能保证不同材料的填充厚度相同,这是控制变量的关键操作,并非“不能控制”,故C错误。
D、实验采用转换法,听不到声音的距离越远,说明声音传播得越远,材料的隔音性能越差,故D正确。
故选:C。
2.(2025秋•开封期中)·【较易】在比较材料隔声性能的综合实践活动中,把声源用不同材料包裹好塞满鞋盒,小明逐步远离声源,直至听不见声音为止,比较此处距鞋盒的距离。下列说法正确的是( )
A.每次实验时换用不同的发声装置
B.实验中需要控制不同材料的厚度相同
C.实验中测得的距离越远,对应材料的隔音性能越好
D.该实验对周围环境的声音没有要求
【答案】B
【解答】解:A、材料的隔声性能可能与材料、厚度等因素有关,实验中应控制声源相同,所以每次实验时发声装置应相同,故A错误;
B、实验中应控制包裹声源材料的厚度相同,鞋盒可以有效地控制不同材料的厚度相同,故B正确;
C、实验中测得的距离越远,对应材料的隔声性能越差,故C错误;
D、实验探究时应排除周围环境声音的干扰,故D错误。
故选:B。
3.(2025秋•汝阳县期末)·【较易】在比较材料隔音性能的综合实践活动中,把声源用不同材料包裹好塞满鞋盒,小明逐步远离声源,直至听不见声音为止,比较此处距鞋盒的距离。下列说法正确的是( )
A.每次实验时换用不同的发声装置
B.该实验对周围环境的声音没有要求
C.实验中也可以利用分贝仪来判断材料的隔音性能
D.实验中测得的距离越远,对应材料的隔音性能越好
【答案】C
【解答】解:A、该实验的目的是比较不同材料的隔音性能,需遵循控制变量法,即除包裹声源的材料不同外,其他条件均要保持一致。若每次实验换用不同的发声装置,声源的响度、频率等可能不同,会干扰实验结果,无法准确判断是材料还是声源差异导致隔音效果不同。故A错误。
B、实验过程中,周围环境的杂音会影响实验者对声源声音的判断,可能导致误判听不见声源声音的距离。所以实验需在噪声较小的环境中进行,对周围环境声音有明确的低噪声要求。故B错误。
C、隔音性能的核心是材料对声音的阻挡能力,判断方式不止一种。除了通过听不见声音的距离判断,分贝仪可直接测量不同材料包裹声源后声音的强度。相同声源下,某材料包裹后分贝仪测得的数值越低,说明其隔音性能越好,因此实验中也可利用分贝仪判断隔音性能。故C正确。
D、实验中,听不见声音的距离越远,说明声音传播的范围越广,也就意味着包裹声源的材料对声音的阻挡能力越弱,隔音性能越差。比如用聚酯棉包裹声源时听不见声音的距离远,软木包裹时距离近,实际软木的隔音性能更好。故D错误。
故选:C。
(多选)4.(2025秋•沈河区期末)·【中档】某班开展“跨学科实践:制作隔音房间模型”活动。如图所示,在“房子”内侧四周依次放入不同的隔音材料,再把正在发声的闹钟放入制作好的“房子”正中间。完成后,安排同一名学生逐渐远离“房子”直到刚好听不到闹钟发出的声音,再测出该同学到“房子”的距离。下列有关说法正确的是( )
A.该实验是通过听者与“房子”的距离来比较不同材料的隔音性能的
B.实验过程中,测的距离越远,说明该材料的隔音性能越好
C.即使看不见“房子”里的闹钟,也能判断出是闹钟的声音,这主要是根据音色
D.该实验还能说明响度的大小跟人距离发声体的远近有关
【答案】ACD
【解答】解:AB.根据转换法,该实验是通过听者与“房子”的距离来比较不同材料的隔音性能的,听者恰好听不到声音的距离越远,说明该材料的隔音性能越差,故A正确,符合题意,B错误,不符合题意;
C.不同发声体音色不同,即使看不见“房子”里的闹钟,也能判断出是闹钟的声音,这主要是根据音色,故C正确,符合题意;
D.该实验还能说明响度的大小跟人距离发声体的远近有关,人距离发声体越远,听到的声音的响度越小,故D正确,符合题意。
故选:ACD。
5.(2025秋•云梦县期中)·【较易】小吴同学将海绵、泡沫分别安装在相同的鞋盒内作为房间模型,然后将同一响铃的机械闹钟放进房间模型的中央,再通过分贝仪测量声音的强度来比较海绵、泡沫的隔音性能。实验时,分贝仪应在鞋盒的同一方向且离鞋盒的距离应该 相同 。测量发现,有海绵的鞋盒附近的分贝仪示数更低,这说明 泡沫 (选填“海绵”或“泡沫”)的隔音性能更差。
【答案】相同;泡沫。
【解答】解:实验采用控制变量法,为确保实验结果的准确性,比较海绵和泡沫的隔音性能时,分贝仪应在鞋盒的同一方向且离鞋盒的距离必须相同,这样才能排除距离因素对测量结果的干扰,只体现材料隔音性能的差异。
分贝仪示数越低,表明传播出来的声音强度越小,对应的隔音材料隔音性能就越好。有海绵的鞋盒附近分贝仪示数更低,说明海绵隔音性能更好,那么泡沫的隔音性能就更差。
故答案为:相同;泡沫。
考点:声音的传播条件
6.(2025秋•同步)·【较易】如图所示的真空隔音玻璃是将两片平板玻璃四周密封起来,将间隙抽成真空并密封排气口,形成真空层。若密封圈漏气,隔音效果会降低。由此可知真空玻璃隔音效果好是运用了( )
A.在声源处减弱噪声
B.在接收处减弱噪声
C.声音的传播需要介质
D.声音是由物体振动产生的
【答案】C
【解答】解:真空隔音玻璃是将两片平板玻璃四周密封起来,将间隙抽成真空并密封排气口,形成真空层。因为声音的传播需要介质,真空不能传声,因此真空玻璃隔音效果好,这是在传播过程中控制噪声;若密封圈漏气,两片平板玻璃间有了空气,而空气能够传播声音,所以隔音效果会降低。
故选:C。
考点:减弱噪声的途径|(共2小题)
7.(2026•兰山区模拟)·【较易】小华在家里修理厨房的桌子时,不断有敲击物体的声音发出,为了避免干扰隔壁小明的学习,小华采取了三种方案:①在被敲的地方垫一块抹布;②把房间、厨房门窗关严;③嘱咐小明暂时用耳机塞住耳朵。上述三种方案中,减弱噪声的方法分别是:第一种是 在声源减弱 ;第二种是 在传播过程过程中 ;第三种是 在人耳处 。
【答案】在声源减弱;在传播过程过程中;在人耳处。
【解答】解:①在被敲的地方垫一块抹布,是在声源处减弱噪声;
②把房间、厨房门窗关闭关严,是在传播过程中减弱;
③嘱咐小明暂时用耳机塞住耳朵,是在接收处减弱噪声。
故答案为:在声源减弱;在传播过程过程中;在人耳处。
8.(2025秋•雁塔区校级月考)·【易】小华在家里修理厨房里的桌子时,不停的有敲击物体的声音发出,对于隔壁的小明学习说,敲击声属于 噪声 为了使隔壁的小明学习时避免干扰,小华采取了三种方案:
①在被敲的地方垫一块抹布;
②把房间、厨房门窗关闭关严;
③嘱咐小明暂时用耳机塞住耳朵。
上述三种方案中,第一种是在 声源处 处减弱噪声;第二种是在 传播过程中 中减弱;第三种是在 人耳处 处减弱噪声。
【答案】噪声;声源处;传播过程中;人耳处
【解答】解:不停的有敲击物体的声音发出,会干扰隔壁的小明学习,敲击声属于噪声;
①在被敲的地方垫一块抹布,可在声源处减弱噪声;
②把房间、厨房门窗关严,可在传播过程中减弱噪声;
③嘱咐小明暂时用耳机塞住耳朵,可在人耳处减弱噪声。
故答案为:噪声;声源处;传播过程中;人耳处。
考点:减弱噪声的实验
9.(2025秋•顺德区期中)·【较易】在跨学科实践活动中,同学们对三组隔音房模型进行了测试,测试结果如表所示。测试时声级计与不同隔音房模型的距离应 相同 (选填“相同”或“不相同”),若测试过程规范,则隔音效果最好的是 丙 模型。隔音房的作用是改变人耳听到声音的 响度 。
隔音房模型
声级计数据/dB
甲
60
乙
50
丙
40
【答案】相同;丙;响度。
【解答】解:探究隔音性能强弱与材料的关系,需要控制距离相同,材料的种类不同,根据表格可知,丙听到声音的分贝最小,说明丙隔音性能最好。隔音房的作用是改变人耳听到声音的大小,即响度。
故答案为:相同;丙;响度。
10.(2025秋•庄河市校级月考)为了探究不同材料的隔音效果,小明同学用一个鞋盒制作了一个简易“隔音房间”,并在里面放置了一个正在发声的闹钟。他在鞋盒内部分别粘贴了三种材料:A(棉花)、B(泡沫塑料)、C(硬纸板)。然后,他逐渐远离“隔音房间”,直到刚好听不见闹钟的声音为止,并记录下此时的距离。实验数据如表所示:
材料
刚好听不见声音时的距离/m
A 棉花
1.2
B 泡沫塑料
2.5
C 硬纸板
5.0
请根据实验回答下列问题:
(1)此实验中,判断材料隔音效果好坏的依据是“刚好听不见声音时的 距离 ”。
(2)分析数据可知,三种材料中隔音效果最好的是 A (选填“A”、“B”或“C”),判断理由是 粘贴棉花时,刚好听不见声音的距离最短 。
(3)实验中,需控制闹钟每次发声的 响度 相同(选填“响度”、“音调”或“音色”),鞋盒内粘贴材料的 厚度 相同(选填“颜色”、“厚度”或“形状”)。
(4)“隔音房间”是在声音的 传播过程中 (选填“声源处”、“传播过程中”或“人耳处”)减弱噪声的。
(5)生活中,人们利用棉花、泡沫塑料等材料隔音,是因为它们的结构具有 疏松多孔 的(选填“疏松多孔”或“致密坚硬”)特点,这种结构能有效吸收声音的能量。
【答案】(1)距离;(2)A;粘贴棉花时,刚好听不见声音的距离最短;(3)响度;厚度;(4)传播过程中;(5)疏松多孔。
【解答】解:(1)此实验中,判断材料隔音效果好坏的依据是“刚好听不见声音时的距离”。距离越短,说明材料隔音效果越好,反之则越差。
(2)分析数据可知,三种材料中隔音效果最好的是A。判断理由是粘贴棉花时,刚好听不见声音的距离最短,说明棉花能更好地阻挡声音传播,使声音在较短距离内就衰减到人耳听不到的程度。
(3)实验中,需控制闹钟每次发声的响度相同。因为响度决定声音的大小,若响度不同,会影响刚好听不见声音时的距离,无法准确探究材料的隔音效果。同时,鞋盒内粘贴材料的厚度应相同,因为材料厚度会影响隔音效果,控制厚度相同才能保证是在其他条件相同的情况下探究不同材料的隔音效果,颜色和形状对隔音效果影响较小,在此实验中不是主要控制变量。
(4)“隔音房间”是在声音的传播过程中减弱噪声的。它通过在声音传播路径上放置隔音材料,阻挡和吸收声音,从而减弱噪声,而不是在声源处减弱噪声(声源处减弱噪声是从声源本身入手,如降低闹钟音量等),也不是在人耳处减弱噪声(人耳处减弱噪声是通过戴耳塞等方式)。
(5)生活中,人们利用棉花、泡沫塑料等材料隔音,是因为它们的结构具有疏松多孔的特点。这种结构能使声波在材料内部多次反射和吸收,有效吸收声音的能量,从而达到较好的隔音效果。
故答案为:(1)距离;(2)A;粘贴棉花时,刚好听不见声音的距离最短;(3)响度;厚度;(4)传播过程中;(5)疏松多孔。
· 例题提高篇
考点:减弱噪声的实验(共5小题)
1.(2025秋•三水区期末)·【中档】在“制作隔音房间模型”实践活动中,小明将手机放置在球形盒子中央,先后用不同的隔音材料将盒子塞满进行实验。
(1)他通过刚听不到声音时人与声源的距离来反映材料的隔音性能,这种研究方法叫 转换法 。
(2)小明在空间较小的房间里开展探究,他应将手机铃声的响度 调小 (选填“调大”或“调小”)。
(3)在比较不同材料的隔音性能时,实验中材料的厚度应 相同 ,手机铃声的响度应 相同 (以上均选填“相同”或“不相同”)。
(4)实验数据如下表:
材料
棉布
纸
塑料
刚听不见声的距离/m
2.1
2.8
5.2
以上3种材料中隔声性能最好的是 棉布 。
(5)生活中用纸代替棉布做隔音材料,要达到相同的隔音效果,可采取的办法是 增加纸的厚度(或多层纸叠加、在纸中填充多孔材料等) 。
【答案】(1)转换法;(2)调小;(3)相同;相同;(4)棉布;(5)增加纸的厚度(或多层纸叠加、在纸中填充多孔材料等)。
【解答】解:(1)将不易直接测量的“材料隔音性能”,转换为容易测量的“刚听不到声音时人与声源的距离”,这种研究方法叫转换法。
(2)因为手机铃声响度越大,声音传播得越远,人听不到声音时与声源的距离将越大,但房间空间较小,难以找到足够远的距离进行实验,因此应将手机铃声响度调小,保证有足够的测量距离。
(3)比较不同材料的隔音性能时,需用控制变量法,控制除材料种类外的其他变量相同,因此材料的厚度应相同,手机铃声的响度应相同。
(4)刚听不见声音的距离越短,说明材料隔音效果越好。对比数据:棉布(2.1m)<纸(2.8m)<塑料(5.2m),因此棉布隔声性能最好。
(5)纸的隔音性能弱于棉布,要达到相同隔音效果,可通过增加纸的厚度(增大隔音层厚度)、多层纸叠加、在纸间填充棉花或泡沫等多孔材料等方法,增强隔音能力。
故答案为:(1)转换法;(2)调小;(3)相同;相同;(4)棉布;(5)增加纸的厚度(或多层纸叠加、在纸中填充多孔材料等)。
2.(2025秋•曾都区期末)·【中档】小明通过实验比较三种材料(棉布、锡箔纸、泡沫)的隔音性能。
材料
棉布
锡箔纸
泡沫
距离/m
1.5
2.0
1.0
(1)小明找来音叉、电铃,在本实验中适合作声源的是 电铃 。
(2)小明做了三次实验,分别用棉布、锡箔纸、泡沫包裹声源,他应控制包裹声源的材料厚度 相同 。(选填“相同”或“不同”)
(3)每次实验,小明后退远离声源,直至听不见声音为止,记录此处与声源的距离,如表所示,分析实验数据可知,这些材料隔音性能从好到差的顺序是 泡沫;棉布;锡箔纸 。
(4)降噪耳罩适合用表中三种材料中的 泡沫 作为填充物。
【答案】(1)电铃;(2)相同;(3)泡沫;棉布;锡箔纸;(4)泡沫。
【解答】解:(1)电铃发出的声音有节奏,声音较为稳定,适合做实验声源。
(2)根据控制变量法思想,探究材料的隔音性能时,实验中改变的是材料的种类,因此应控制包裹声源的材料厚度相同。
(3)每次实验,小明后退远离声源,直至听不见声音为止,记录此处距声源的距离,距声源的距离越近隔音性能越好。分析实验数据可知,这些材料隔音性能从好到坏的顺序是:泡沫、棉布、锡箔纸。
(4)降噪耳罩适合用上述三种材料中的泡沫作为填充物,因为它的隔音性能最好。
故答案为:(1)电铃;(2)相同;(3)泡沫;棉布;锡箔纸;(4)泡沫。
3.(2025秋•夏县期末)·【中档】跨学科实践
当我们在家中弹奏乐器、欣赏音乐或大声聊天唱歌时,有可能会打扰需要休息的家人和邻居。小明想将家中的一个房间改造为隔音房间。方案实施前,他准备制作一个模型来测试方案的可行性。以下是部分方案内容,请你补充完整。
(1)项目分析:选择适合作为声源的是 手机 (选填“音叉”或“手机”)。
(2)项目实施:
①为了比较材料的隔音性能,如图所示是小明制作的泡沫塑料和海绵房间模型图,该模型不合理之处是 没有控制材料的厚度相同 。
②修正方案后,通过实验得到的数据如表格所示,则待测材料隔音性能最好的材料是 泡沫塑料 。
材料
衣服
海绵
泡沫塑料
人听不到声音与声源的距离s/m
8
10
6
(3)展示交流:隔音房间材料的选择除了要考虑隔音效果,还需要考虑材料的哪些性能: 材料的环保性 (写出一条即可)。
【答案】(1)手机;(2)①没有控制材料的厚度相同;②泡沫塑料;(3)材料的环保性。
【解答】解:(1)手机能够播放出持续、稳定的声音,并且可以通过设置播放不同类型、不同音量的声音,方便控制声源的特性,满足实验需求。而音叉发声需要敲击,声音持续时间短,不适合作为长时间测试隔音性能实验的声源。
(2)①根据控制变量法,要比较泡沫塑料和海绵的隔音性能,应保证除材料种类外的其他条件相同,材料厚度不同会对隔音效果产生影响,从而无法准确比较两种材料的隔音性能。
②在相同的声源条件下,人听不到声音时与声源的距离越近,说明材料的隔音性能越好。由表格数据可知,使用泡沫塑料时人听不到声音的距离最短,为6m,所以泡沫塑料的隔音性能最好。
(3)考虑到居住环境的健康安全,隔音材料应选择无毒无害、无异味、不释放有害气体的,即要考虑材料的环保性。
此外,还可考虑材料的成本、厚度、防火性、防潮性等性能。
故答案为:(1)手机;(2)①没有控制材料的厚度相同;②泡沫塑料;(3)材料的环保性。
4.(2025秋•龙潭区校级期末)·【较易】小洋同学为了研究一组材料的隔音性能,设计并做了一个实验,他先把声源放入不同材料制作的盒中,然后从听到最响的声音位置开始,慢慢远离声源,测量听不到声音时的位置与声源间的距离。实验收集到的数据为:
材料
玻璃
木板
硬纸板
泡沫塑料板
听不到声音时的距离/m
0.6
0.4
0.5
0.3
(1)下列器材中,适合作为本实验的声源的是 B (选填字母:A.音叉;B.机械闹钟);
(2)远离声源过程中,他听到声音的 响度 (填声音的特性)发生改变;
(3)分析实验数据,这些材料中隔音性能最好的是 泡沫塑料板 。
【答案】(1)B;(2)响度;(3)泡沫塑料板。
【解答】解:(1)音叉发声不稳定,机械闹钟发声较稳定,所以适合作为本实验的声源的是机械闹钟。
(2)听到响度与听者与声源的距离有关,故小洋在远离声源的过程中,他所听到声音的响度发生改变,但是音调和音色是不变的。
(3)由表中数据知,使用泡沫塑料板作隔音材料时,听不到闹钟声音时的实际距离为0.3m,距离最短,也就是隔音效果最好。
故答案为:(1)B;(2)响度;(3)泡沫塑料板。
5.(2025秋•鄂伦春自治旗期末)·【中档】小华学习了有关声音的知识后,对材料的隔音性能很感兴趣,于是他设计了如下实验进行探究。
(1)搜集各种材料,如运动服、书本、报纸、塑料袋、围巾等。
(2)在极其安静的环境中,把机械闹钟放进纸盒里,用运动服将纸盒包裹严实,然后逐渐远离纸盒直到听不见闹钟的嘀嗒声,记下此时人离纸盒的距离。
(3)分别用厚度相同的不同材料将纸盒包裹严实,重复以上实验步骤,得到如下表所示的数据。
材料
运动服
报纸
塑料袋
听不见滴答声的实际距离/m
2.1
2.8
5.2
粗糙程度
较粗糙
较平滑
很平滑
①小华设计的实验利用了离声源越远,听到声音的响度越 小 的原理;
②根据小华所得数据,你认为粗糙材料与平滑材料谁的隔音性能更好? 粗糙的材料比平滑材料隔音性能好 ,理由是 粗糙的材料比平滑材料到听不见滴答声的实际距离近 ;
③在噪声污染严重的环境里,“隔音”就是为了改变声音的响度。此次实验探究中,“隔音”其实是在 传播过程中 (选填“人耳处”、“传播过程中”或“声源处”)减弱噪音。
④请举出生活中选用隔音性能好的材料来减弱噪声的一个实例: 双层真空玻璃隔音 。
【答案】①小;②粗糙的材料比平滑材料隔音性能好;粗糙的材料比平滑材料到听不见滴答声的实际距离近;③传播过程中;④双层真空玻璃隔音。
【解答】解:①物理学中把人耳能感觉到的声音的强弱称为响度,与振幅和距离有关;距离越远,响度越小;
②根据小华所得数据可知,粗糙的材料比平滑材料到听不见滴答声的实际距离近;则说明粗糙的材料比平滑材料隔音性能好;
③有效防治噪声的途径有三条:在声源处;在传播过程中;在人耳处。在噪声污染严重的环境里,“隔音”其实是采用了在传播过程中减弱噪声的方法,就是为了改变声音的响度;
④生活实例:双层真空玻璃隔音;隔音棉、吸音板装修;马路旁的隔音墙戴隔音耳罩。
故答案为:①小;②粗糙的材料比平滑材料隔音性能好;粗糙的材料比平滑材料到听不见滴答声的实际距离近;③传播过程中;④双层真空玻璃隔音。
· 中考真题
考点:控制变量法
1.(2024•云南)某同学计划将自己练琴的房间改造成隔音房间,以免练琴时打扰邻居。方案实施前,她设计实验来测评材料的隔音性能。器材有:一个声级计(测量声音强弱的仪器)、毛毡布、泡沫板、闹钟和两个相同的盒子。实验如下:
(1)用相同的方式把毛毡布、泡沫板分别布置在两个盒子内;
(2)接下来的操作是: 将闹钟分别放在两个盒子中,将声级计放在盒子外面相同距离处测量 ,读出声级计的示数;
(3)比较两次声级计的示数,如果 闹钟置于泡沫板内时,声级计的示数更低 ,则说明泡沫板的隔音性能好。
【解答】解:实验测评材料的隔音性能,所以要用相同的方式把毛毡布、泡沫板分别布置在两个盒子内,再将闹钟分别放在两个盒子中,将声级计放在盒子外面相同的距离测量,读出声级计的示数,比较两次声级计的示数,如果闹钟置于泡沫板内时,声级计的示数更低,则说明泡沫板的隔音性能好。
故答案为:(1)将闹钟分别放在两个盒子中,将声级计放在盒子外面相同距离处测量;(2)闹钟置于泡沫板内时,声级计的示数更低。
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