3.3 跨学科实践:制作隔音箱(讲义)物理新教材北师大版八年级上册
2026-08-25
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摘要:
本初中物理讲义聚焦声现象中的噪声控制,系统梳理噪声的物理与环保双重定义、分贝等级及危害,详解控制噪声的声源减弱、传播过程减弱、人耳处减弱三大途径,构建从理论认知到隔音箱制作实践的学习支架。
资料以跨学科实践为核心,通过控制变量法对比多孔与硬质材料隔音性能,引导学生完成噪声调查、材料探究、隔音箱设计优化的科学探究流程,培养科学思维与实践能力。随学随练与分层题型助力课中教学实施,课后可通过实验案例与优化方案巩固知识,强化科学态度与环保责任。
内容正文:
第三章
声现象
第3节 跨学科实践:制作隔音箱
课标要点
1.分清乐音、噪声两种声音;掌握减弱噪声三条途径,理解多孔材料吸声、硬质材料隔声原理。
2.运用控制变量法对比不同材料降噪效果,分析箱体缺陷并提出优化方案。
3.完成噪声来源调查、材料对比、隔音箱制作整套实践探究流程。
4.认识噪声污染危害,主动提出校园、社区降噪环保方案。
学习重难点
重点:噪声双重定义、降噪三大途径;多孔材料吸声特性;隔音箱基础结构。
难点:控制变量对比实验设计;复合隔音结构优化思路。
知识点 噪声的双重定义、等级与危害
1. 两类定义:物理学视角,发声体做 振动产生的声波为噪声;环保视角,任何干扰休息、学习、工作的声音都属于 (安静教室大声说话也属于噪声)。
2. 噪声强弱单位: (dB),0dB 是人耳能够感知的最弱声音,数值越大噪声伤害越强。
3. 危害:长期高分贝噪声造成听觉衰退、神经衰弱,干扰正常学习工作。
特别提醒
优美乐曲在课堂、图书馆等安静场所播放,同样属于噪声,判断标准优先看环境影响。
随学随练
1.下列关于噪声的叙述,错误的是:( )
A.发声体做无规则的杂乱无章的振动发出的是噪声
B.妨碍人们正常休息、学习和工作的声音也是噪声
C.为了保证中学生的学习和生活,应控制噪声不超过100分贝
D.在校园内植树造林可以减弱校外传来的噪声
2.如图甲、乙所示是两种声音的波形图,从图形可知:从物理学角度看,图___________是噪声的波形,图___________是乐音的波形。
知识点 控制噪声三种有效途径
1. 减弱:改造静音设备、加装消音器,从源头减少噪声产生;
2. 减弱:隔音墙、绿化带、隔音箱(本节课核心应用),依靠材料阻挡、吸收声波;
3. 减弱:佩戴隔音耳塞、降噪耳罩,隔绝噪声传入耳朵。
随学随练
3.在学校开展的文明校园创建中,教学楼的楼道墙上新粘贴有如图所示的标志,倡导同学们不要大声喧哗,养成轻声讲话的文明习惯。下列说法正确的是( )
A.“大声”和“轻声”均指声音响度的大小
B.“大声”和“轻声”均指声音音调的高低
C.“请勿大声喧哗”是在传播过程中减弱噪声
D.“请勿大声喧哗”是在人耳处减弱噪声
4.如图所示,使用吸音材料、高架道路两旁建隔音墙、道路旁植树等都可有效减弱噪声的传播,这是在____进行噪声的防治;在噪声环境戴耳罩或捂耳朵等,也能减轻噪声的影响,这是在______环节进行噪声的防治。
知识点 设计并制作隔音箱
任务一:噪声来源调查
生活噪声:汽车鸣笛、商铺音响、人群喧闹;工业噪声:冲压机床、大型加工机械轰鸣;施工噪声:电钻、破碎机。
任务二:隔音、吸音材料对比探究
1. 材料性能区分
多孔松软材料(海绵、棉花、泡沫):内部孔隙 声波,吸声效果优异;
致密硬质板材(木板、塑料板):仅 声波穿透, 吸声能力。
2. 实验控制变量:统一声源、统一箱体尺寸,仅更换内层填充材料,对比箱外响度判断隔音性能。
易错提醒
单一硬质板材隔音效果差,外层硬质板材 + 内层多孔填充的复合结构降噪最优。
任务三:隔音箱设计、测试与优化
1. 标准结构:外层硬质密封箱体,内层铺满多孔吸声材料,箱体拼接缝隙完全密封,防止声波漏出。
2. 常见缺陷与改进方案:
缺陷 1:缝隙漏声→胶带、泡沫密封全部接缝;
缺陷 2:单层板材隔音弱→增设双层中空夹层;
缺陷 3:吸声层太薄→加厚海绵、棉花填充层。
3. 测试方法:同一声源放入箱内,在固定距离感知响度,响度越小隔音效果越好。
随学随练
5.(多选)小明在测试两种材料的隔音性能时,分别用待检测材料制成外形相同的隔音箱。将同一发声的机械闹钟分别放入其中,用声级监测仪远离隔音箱,同时监测机械闹钟的声级,当声级恰好为0dB时,记录声级监测仪到机械闹钟的距离,其测试结果如下表所示,下列判断正确的是( )
编号
材料
材料厚度/cm
距离/m
1
海绵
4
6
2
海绵
5
4
3
泡沫塑料
4
8
4
泡沫塑料
7
5
5
泡沫塑料
8
4
A.隔音箱能够降低听到声音的响度
B.泡沫塑料比海绵的隔音效果好
C.通过编号2、4不能比较海绵和泡沫塑料的隔音性能
D.通过编号3、4、5可得:同种材料的厚度越厚,隔音效果越好
6.小明想比较几种材料(衣服、锡箔纸、泡沫塑料)的隔音性能,除了待检测的材料外,可利用的声源器材有:音叉、可播放音乐的音箱、机械闹钟。
(1)在本实验中适合作为声源的是_____________________;
(2)小明将声源放入鞋盒内,在其四周塞满待测材料。他设想了下面两种实验方案,你认为比较好的是__________,原因是__________;
A.让人站在距鞋盒一定距离处,比较所听见声音的响度。
B.让人一边听声音,一边向后退,直至听不见声音为止,比较此处距鞋盒的距离;
(3)通过实验得到的现象如下表格所示,则待测材料隔声性能最好的是______;
方案 A
材料
①衣服
②锡箔纸
③泡沫塑料
响度
很响
较响
弱
方案B
材料
①衣服
②锡箔纸
③泡沫塑料
距离
很长
较长
短
(4)小聪认为鞋盒中塞满或不塞满待测材料都可以进行实验,你认为可以吗? 为什么?__________________
题型 噪声定义与降噪途径辨析
解题技巧
1.场景三步匹配:声源 / 传播 / 人耳三类措施直接对应;
2.种树、隔音墙全部属于传播过程减弱噪声。
活学活用
7.噪声是一大公害,下图所示情境中,控制噪声方法相同的两项是( )
A.甲、乙 B.乙、丙 C.丙、丁 D.甲、丁
8.噪声严重污染环境,影响人们的生活和工作,已成为社会公害。下列措施中与控制噪声无关的是( )
A.为经常暴露在噪声环境下的人群配备耳塞
B.清除城市垃圾,保持环境整洁
C.交通工具推广使用低噪声轮胎、消声器
D.合理安排住宅区、混合区、商业区和工业区,避免高噪声源与住宅区直接相邻
题型 隔音材料对比实验题
解题技巧
1.标准控制变量答题模板;
2.多孔松软材料吸声性能更强。
活学活用
9.小明和小强在家中探究比较材料的隔声性能实验。
(1)他们选用手机作为声源,经过一番讨论,他们提出了下列两个方案:
方案一:人站在离声源的一定距离处,用不同的材料将手机盖住,然后比较所听到的声音响度的大小。
方案二:用不同的材料将手机盖住,然后不断地远离声源,一直到刚好听不到声音为止,并测出此地离声源的距离,然后比较距离的大小。
你认为方案________(填“一”或“二”)更好,理由是________。
(2)他们从中选择了最优方案,用手机的铃声作为声源,实验过程中他们应将手机铃声响度________(填“调大”或“调小”)因为手机铃声响度越________(填“大”或“小”),人恰听不到声音时与声源的距离将越________(填“大”或“小”),导致实验在家中难以进行。同时在比较不同材料的隔声性能时,手机铃声响度应__________________________(填“随材料而改变”“保持不变”或“根据实验情形而改变”。)
(3)小明从家中找出下列材料开始探究:一张报纸、一件羽绒服、一个薄塑料袋、一些包装家电的泡沫板,小强认为小明选择的这些材料中存在一个明显问题,不能有效地说明这些材料的隔声性能,请指出这个明显的问题:______________。
(4)对材料进行科学调整后,他们通过探究得到如下实验数据:
材料
报纸
羽绒服
塑料袋
泡沫板
人恰听不到声音的距离
8
7
5
4
分析数据可知:这些材料中隔声性能最好的是________。
10.小明同学想比较几种常见装修材料的隔声性能,他找来厚度相同的四种材料(聚酯棉、软木、泡沫塑料和海绵)分别做成了大小相同、一侧开口的隔声盒(如图甲所示),并将玻璃杯作为声源置于盒内再将整个盒子放置于水平桌面上,与桌子相隔一定距离用支架固定一个手机,利用手机软件记录敲击玻璃杯所发出的声音的响度。
(1)现有如图乙所示两种方案,方案一:将悬挂在细线下的小球拉到同一高度由静止开始释放去敲击玻璃杯;方案二:手拿小锤子,用相同的力度敲击玻璃杯,这两种方案都是为了控制声音的_______相同;相比较,方案_______(选填“一”或“二”)更合理,理由是_______。
(2)选用合适的方案,小明的实验数据记录如下表所示:
材料种类
聚酯棉
软木
泡沫塑料
海绵
手机记录的响度/dB
45
68
56
50
②
最强
最弱
较弱
较强
表中②处应填入_______。
(3)小明实验中的四种材料,仅从隔声性能的角度考虑,最适合做隔音墙装修材料的是_______。
题型 隔音箱改良设计开放题
解题技巧
1.缺陷和改进一一对应作答;
2.答题分外壳、内层填充、密封三点阐述。
活学活用
11.同学们为探究隔音效果,搭建了简易隔音箱:在箱体内部贴满隔音泡沫,箱门采用双层玻璃(两层玻璃间为真空层),如图所示。将正在发声的手机放入箱内并关闭箱门后,外界听到的手机声音显著变小。下列说法正确的是( )
A.双层玻璃反射光无法让外界的光进入隔音箱内部
B.双层玻璃的隔音原理是利用真空不能传声,在传播过程中减弱噪声
C.外界听到的手机声音变小,说明手机发声的音调降低了
D.箱内贴隔音泡沫,是通过阻止手机振动来在声源处减弱噪声
12.在某小区居住刘先生一家特别爱喝豆浆,习惯于每天早上5点多利用豆浆机打豆浆,然而豆浆机工作时会产生很大的声响,严重影响了邻居们的休息,为此大家在业主群内争论的不可开交。正在读八年级的小明得知此事,准备为豆浆机制作一个隔音箱,帮助邻居们解决这个矛盾。他选用质地坚硬的有机玻璃做成箱体,箱体外部底端加装橡胶垫,内部用松软的棉花来填充,将豆浆机置于其内部,盖上盖子,这样一来豆浆机工作时隔音箱外听到的声音得到很大的减弱。
(1)小明的方法是从噪声防治的哪个环节减弱噪声?
(2)小明将隔音箱内部填充棉花对声音有什么作用?
题型 分贝与噪声危害简答
解题技巧
1.牢记 0dB 不是无声,只是人听觉下限;
2.长期高分贝噪声损伤听力。
活学活用
13.假如你是社区的志愿者,为了向社区的居民宣传噪声对人体的危害,请你准备一份社区环境噪声情况报告。请根据下列要求回答问题:
(1)请你列出社区噪声来源清单(至少列出3种);
(2)请你说说社区噪声的危害;
(3)简要分析社区受到噪声污染的程度,提出控制噪声的措施。
14.在现代社会中,噪声过大会给环境和人们生活品质带来很大的影响。学校周边往往存在很多噪声影响到我们的学习和生活,而且对于正处于生长求知的中学生来说,噪声对于思维能力和身体健康会有一定的影响。请想一想你们学校及周边存在哪些噪声?目前学校有哪些措施可以有效防治噪声?再提出一些合理化的建议,更好地控制这些噪声。
(1)噪声来源:___________;
(2)目前采取的措施:___________;
(3)合理化的建议:___________。
基础通关
1.学校的录播教室正在录制公开课,为了防止教室外的嘈杂声干扰录课,以下措施正确的是( )
A.关闭门窗 B.在教室内安装噪声监测装置
C.关闭教室内的麦克风 D.教室内的学生不能讨论问题
2.噪声污染已经成为继大气污染、水污染后的第三大公害,以下措施中属于从传播过程中减弱噪声的是( )
A.工人戴上防噪声耳罩 B.汽车安装消音器
C.城区内禁止车辆鸣笛 D.卧室窗户使用双层玻璃
3.一位乡村振兴主播在直播间推介农产品时,发现讲话声混杂不清。下列从声学角度提出的改进建议中,正确的是( )
A.回声是声音反射形成的,增大音量即可消除
B.在主播身后放置光滑金属板,使声音更集中
C.使用麦克风是通过改变音调来放大声音
D.在墙壁上悬挂厚窗帘,以吸收部分杂音
4.下列图中属于噪声波形的是( )
A. B.
C. D.
5.应城市正在创建全国文明城市,公民应该控制噪声。下列做法中属于在声源处减弱噪声的是( )
A.学校周围禁止鸣笛 B.公园里安装噪声监测仪
C.写作业时,关紧门窗 D.工厂里的工人戴隔音耳罩
6.
(1)一只蜜蜂内振翅 次,则其翅膀振动频率为__________,小明_______(选填“能”或“不能”)听到这只蜜蜂振翅发出的声音;
(2)在城市高架道路或高速公路的某些路段两侧设有隔音板,这是在________________控制噪声的;
7.手机听音乐很受青少年的青睐,耳机离人耳近,人们高兴之余往往将音量开得过大,根据测试可达110____________(填单位符号),长期这样使用会引起听力下降,此时里面好听的音乐也成为噪音所以我们应该将手机音量调小,这是属于在____________处减弱噪声。
8.小林想观察噪声和乐音波形的特点,他从示波器上分别看到了小刀刮玻璃时声音的波形和拉二胡时声音的波形。如图甲、乙所示,可知______是小刀刮玻璃时产生声音的波形。
9.比较聚酯棉材料和海绵材料的隔音性能,做了如图所示的探究实验。
(1)分别用两种材料制作如图甲所示的两个正方体隔音盒,该制作过程中的错误之处是:___________;改正错误后,小园在安静的环境下,先用手机播放同样大小音量的声音,再将手机先后置于这两种材料制成的隔音盒中,用噪声分贝仪在距隔音盒不同距离的位置测量接收的声音音量,如图乙所示,得出的数据如表所示。
材料
聚酯棉
海绵
距离/m
1
2
3
1
2
3
音量/( )
54.3
49.1
46.6
61.7
55.8
53.4
(2)表格中音量的单位是___________。利用数据进行比较,___________材料的隔音性能更强;
(3)手机发声时,隔音盒也在振动,说明声音可以传递___________;
(4)隔音盒内部放隔音材料,这是在___________减弱噪声。
(5)下列如图所示的两种声音波形中,___________属于噪声。
(6)小园想制作一个降噪耳罩,降噪耳罩适合用上述两种材料中的___________作为填充物。
10.下面是八(1)班学生在课外做“比较材料的隔声性能”活动时记录的一些内容:
(1)A.器材:一个能发声的电子铃,一个鞋盒,待比较的材料(衣服、锡箔纸、泡沫塑料及其他材料),一把长卷尺。
B.步骤:小明将声源放入鞋盒内,在其四周塞满待测材料。他设想了两种实验方案,你认为最佳的是______。
①让人一边听声音,一边向后退,直至听不见声音为止,比较此处距鞋盒的距离。
②让人站在距鞋盒一定距离处,比较所听见声音的响度。
材料
衣服
锡箔纸
泡沫塑料
材料
衣服
锡箔纸
泡沫塑料
距离/m
1.2
0.8
0.6
响度
较响
较响
弱
(2)通过实验得到的现象,可知待测材料隔声性能由好到差的顺序为__________________。
提问:
(3)小明是通过比较__________________来比较材料隔声性能的。
(4)小芳认为:比较的时候,远离的方向要相同,因为风向不同会影响声音的传播(这种方法叫控制变量法)。请你想一想,还要保持哪些因素相同呢?写出两个:____________、____________。
素养提升
11.降噪耳机的工作原理是:采集环境噪声,分析主要噪声源的波形,然后发出相同频率的新噪声,将原噪声的振动抵消。假设某次采集的噪声波形如图所示,则能够抵消噪声源的新噪声振动图像是( )
A. B.
C. D.
12.因图书馆离马路较近,读书易受交通噪声干扰。小明想在阅览室中打造隔音舱﹐如图所示,在设计过程中小明将隔音材料分别安装在舱壁的内表面和外表面,并利用置于盒外一定距离的闹钟和放入盒内的分贝仪测量了两种安装方式的隔音性能。下列说法正确的是( )
隔音材料安装位置
盒内
盒外
分贝仪示数/dB
45
52
A.打造隔音舱是为了在声源处减弱噪声
B.分贝仪是通过测量声音的音调来比较隔音性能
C.应使用材料和厚度不同的隔音材料
D.隔音材料安装在隔音舱的内表面效果更好
13.同学们正在检测制作的隔音房间模型的隔音效果,如图所示。保持分贝仪的位置不变,将正在发声的闹钟放入隔音房间内。打开“房门”,分贝仪的示数为84.7dB;关闭“房门”,分贝仪的示数变为69.6dB。下列判断错误的是( )
A.关闭“房门”后,闹钟就不再振动了
B.关闭“房门”后,分贝仪接收到的闹钟铃声的响度减小
C.隔音海绵通过多孔结构吸收声波减少声音的反射
D.在高架桥两侧安装隔音板与隔音房间控制噪声的方法相同
14.主动降噪功能是当前大部分无线耳机的标配,为我们的听力保驾护航。下图所示的是部分主动降噪耳机的“以声消声”原理图。经过抵消后的噪声,其________(填声音的特性)降低到对人耳安全的范围内;该过程属于在___________________(选填“声源处”“传播过程中”或“人耳处”)减弱噪声。
15.制作隔音房间模型活动时,小明设计了三种不同的隔音性能测试方案
方案1:将示波器放在同一位置,用示波器记录声音的波形;
方案2:站在同一位置听手机铃声并将感受记录下来;
方案3:边听声音边后退,直到刚好听不到声音为止,测量人到声源的距离。
(示例:方案1能较精确地比较不同材料隔音性能的差异,但使用示波器有难度。)
请你仿照示例从科学性、可操作性、实验结论的准确性等方面,对方案2或者方案3其中一种进行评估:________。
迁移创新
16.如图所示,是泡沫塑料块刮玻璃、钢琴发出C调1(do)的波形图,下列说法中正确的是( )
A.甲图为泡沫塑料块刮玻璃产生声音的波形图
B.甲图为钢琴发声的波形图,钢琴发出的声一定不是噪声
C.乙图为噪声的波形图
D.甲图是发声体做无规则振动时产生的波形图
17.研究小组课外实践活动中选择探究“不同材料的隔音性能”,针对噪声常常影响人们的生活和学习,为此开展了“制作护耳器”的实践活动:
[项目材料]
探究材料:报纸、海绵、毛巾;可做声源:闹钟
测量工具:声音监测仪、刻度尺等。
[项目分析]
设计活动时同学想到材料的厚度、包裹方式都可能影响隔音效果,则实验时具体操作时应选用厚度相同的报纸、海绵和毛巾。用相同的包裹方式包住正在响铃的闹钟,听闹钟声音响度的变化。
[项目实施]
小组一:声音的变化不容易辨别,于是用声音监测仪来完成研究。将声音监测仪放在距离钟1m处,记录声音分贝,再记录下按上述材料包裹后的声音分贝如表:
次数
隔音材料厚度
包裹方式
隔音材料
包裹前声音响度/ db
包裹后声音响度/ db
材料的隔音性能
1
相同
相同
报纸
57
42
2
毛巾
38
3
海绵
29
请回答:
(1)小组同学发现生活中隔音材料广泛应用。使用隔音材料是在__________减弱噪声;
(2)根据表中数据可得出结论三种材料中隔音性能最好的是:___________;
小组二:分别准备三种不同材料,进行隔音效果的测试。固定声源,选择其中一种材料罩住两只耳朵,从声源处慢慢向后移动,当恰好听不到声音时停下来,测量距离,重复3次取平均值。再换用其他材料重复实验,得到如表数据。二组设计的实验中,依据听不见钟声的实际距离来判断物体的隔音性能,实际距离越长,物体的隔音性能越_________(选填“好”或“差”)
材料
报纸
毛巾
海绵
听不见钟声的实际距离/米
2.8
2.1
1.2
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第三章
声现象
第3节 跨学科实践:制作隔音箱
课标要点
1.分清乐音、噪声两种声音;掌握减弱噪声三条途径,理解多孔材料吸声、硬质材料隔声原理。
2.运用控制变量法对比不同材料降噪效果,分析箱体缺陷并提出优化方案。
3.完成噪声来源调查、材料对比、隔音箱制作整套实践探究流程。
4.认识噪声污染危害,主动提出校园、社区降噪环保方案。
学习重难点
重点:噪声双重定义、降噪三大途径;多孔材料吸声特性;隔音箱基础结构。
难点:控制变量对比实验设计;复合隔音结构优化思路。
知识点 噪声的双重定义、等级与危害
1. 两类定义:物理学视角,发声体做无规则杂乱振动产生的声波为噪声;环保视角,任何干扰休息、学习、工作的声音都属于噪声(安静教室大声说话也属于噪声)。
2. 噪声强弱单位:分贝(dB),0dB 是人耳能够感知的最弱声音,数值越大噪声伤害越强。
3. 危害:长期高分贝噪声造成听觉衰退、神经衰弱,干扰正常学习工作。
特别提醒
优美乐曲在课堂、图书馆等安静场所播放,同样属于噪声,判断标准优先看环境影响。
随学随练
1.下列关于噪声的叙述,错误的是:( )
A.发声体做无规则的杂乱无章的振动发出的是噪声
B.妨碍人们正常休息、学习和工作的声音也是噪声
C.为了保证中学生的学习和生活,应控制噪声不超过100分贝
D.在校园内植树造林可以减弱校外传来的噪声
【答案】C
【详解】A.物理学角度噪声定义为发声体做无规则振动发出的声音,故A正确;
B.环境保护角度噪声定义为妨碍人们正常休息、学习和工作的声音,故B正确;
C.保证学习和生活的噪声限值为不超过70分贝,100分贝远超该限值,故C错误;
D.植树造林是在声音传播过程中减弱噪声,可减弱校外传来的噪声,故D正确。
本题选择错误的,故选C。
2.如图甲、乙所示是两种声音的波形图,从图形可知:从物理学角度看,图___________是噪声的波形,图___________是乐音的波形。
【答案】 乙 甲
【详解】由乐音与噪声的波形特征可知,有规律的波形为乐音波形,杂乱无规则的波形为噪声波形。甲图波形是有规律的波形,甲是乐音的波形,乙图波形杂乱无规则,因此乙是噪声的波形。
知识点 控制噪声三种有效途径
1. 声源处减弱:改造静音设备、加装消音器,从源头减少噪声产生;
2. 传播过程减弱:隔音墙、绿化带、隔音箱(本节课核心应用),依靠材料阻挡、吸收声波;
3. 人耳处减弱:佩戴隔音耳塞、降噪耳罩,隔绝噪声传入耳朵。
随学随练
3.在学校开展的文明校园创建中,教学楼的楼道墙上新粘贴有如图所示的标志,倡导同学们不要大声喧哗,养成轻声讲话的文明习惯。下列说法正确的是( )
A.“大声”和“轻声”均指声音响度的大小
B.“大声”和“轻声”均指声音音调的高低
C.“请勿大声喧哗”是在传播过程中减弱噪声
D.“请勿大声喧哗”是在人耳处减弱噪声
【答案】A
【详解】AB.“大声”和“轻声”描述的是声音的大小,即响度,故A正确,B错误;
CD.“请勿大声喧哗”是防止噪声产生,属于在声源处减弱噪声,故CD错误。
故选A。
4.如图所示,使用吸音材料、高架道路两旁建隔音墙、道路旁植树等都可有效减弱噪声的传播,这是在____进行噪声的防治;在噪声环境戴耳罩或捂耳朵等,也能减轻噪声的影响,这是在______环节进行噪声的防治。
【答案】 传播过程中 人耳处
【详解】噪声防治有三个常见途径:在声源处减弱噪声、在传播过程中阻断/吸收噪声来减弱传播、在人耳处减弱噪声进入人耳。
使用吸音材料、高架道路两旁建隔音墙、道路旁植树等阻断噪声传播,属于在传播过程中防治噪声;
在噪声环境戴耳罩或捂耳朵等防止噪声进入人耳,属于在人耳处防治噪声。
知识点 设计并制作隔音箱
任务一:噪声来源调查
生活噪声:汽车鸣笛、商铺音响、人群喧闹;工业噪声:冲压机床、大型加工机械轰鸣;施工噪声:电钻、破碎机。
任务二:隔音、吸音材料对比探究
1. 材料性能区分
多孔松软材料(海绵、棉花、泡沫):内部孔隙吸收声波,吸声效果优异;
致密硬质板材(木板、塑料板):仅阻挡声波穿透,无吸声能力。
2. 实验控制变量:统一声源、统一箱体尺寸,仅更换内层填充材料,对比箱外响度判断隔音性能。
易错提醒
单一硬质板材隔音效果差,外层硬质板材 + 内层多孔填充的复合结构降噪最优。
任务三:隔音箱设计、测试与优化
1. 标准结构:外层硬质密封箱体,内层铺满多孔吸声材料,箱体拼接缝隙完全密封,防止声波漏出。
2. 常见缺陷与改进方案:
缺陷 1:缝隙漏声→胶带、泡沫密封全部接缝;
缺陷 2:单层板材隔音弱→增设双层中空夹层;
缺陷 3:吸声层太薄→加厚海绵、棉花填充层。
3. 测试方法:同一声源放入箱内,在固定距离感知响度,响度越小隔音效果越好。
随学随练
5.(多选)小明在测试两种材料的隔音性能时,分别用待检测材料制成外形相同的隔音箱。将同一发声的机械闹钟分别放入其中,用声级监测仪远离隔音箱,同时监测机械闹钟的声级,当声级恰好为0dB时,记录声级监测仪到机械闹钟的距离,其测试结果如下表所示,下列判断正确的是( )
编号
材料
材料厚度/cm
距离/m
1
海绵
4
6
2
海绵
5
4
3
泡沫塑料
4
8
4
泡沫塑料
7
5
5
泡沫塑料
8
4
A.隔音箱能够降低听到声音的响度
B.泡沫塑料比海绵的隔音效果好
C.通过编号2、4不能比较海绵和泡沫塑料的隔音性能
D.通过编号3、4、5可得:同种材料的厚度越厚,隔音效果越好
【答案】ACD
【详解】A.隔音箱在传播过程中减弱噪声,可降低外界听到闹钟声音的响度,故A正确;
B.比较两种材料隔音性能需控制厚度相同,选取1、3组数据,海绵对应距离6m小于泡沫塑料的8m,说明海绵隔音效果更好,故B错误;
C.编号2、4的材料种类、厚度均不同,变量不唯一,无法比较两种材料的隔音性能,故C正确;
D.编号3、4、5的材料均为泡沫塑料,厚度越大,监测仪到机械闹钟的距离越短,说明同种材料厚度越厚,隔音效果越好,故D正确。
故选ACD。
6.小明想比较几种材料(衣服、锡箔纸、泡沫塑料)的隔音性能,除了待检测的材料外,可利用的声源器材有:音叉、可播放音乐的音箱、机械闹钟。
(1)在本实验中适合作为声源的是_____________________;
(2)小明将声源放入鞋盒内,在其四周塞满待测材料。他设想了下面两种实验方案,你认为比较好的是__________,原因是__________;
A.让人站在距鞋盒一定距离处,比较所听见声音的响度。
B.让人一边听声音,一边向后退,直至听不见声音为止,比较此处距鞋盒的距离;
(3)通过实验得到的现象如下表格所示,则待测材料隔声性能最好的是______;
方案 A
材料
①衣服
②锡箔纸
③泡沫塑料
响度
很响
较响
弱
方案B
材料
①衣服
②锡箔纸
③泡沫塑料
距离
很长
较长
短
(4)小聪认为鞋盒中塞满或不塞满待测材料都可以进行实验,你认为可以吗? 为什么?__________________
【答案】(1)机械闹钟;(2)B;仅凭人耳比较声音的响度误差较大;(3)泡沫塑料;(4)实验中需要将鞋盒中塞满待测材料,使得待测材料的厚度相同,而没有塞满时不能控制待测材料的厚度相同,所以不塞满不可以进行实验。
【详解】(1)正在发声的物体叫声源,音叉和闹钟都能够发出声音,但机械闹钟的声音稳定且有规律,而音叉的声音不稳定,本实验是探究材料的隔音效果,需要有稳定的声源,所以可以选择机械闹钟作为声源较为合适。
(2)[1][2]第一种方案中,由于人耳听到的响度只能凭感觉判断,对于响度差别不大的声音,无法区分,所以不可靠;在第二个实验方案中,通过比较到鞋盒的距离判断隔音效果,因为距离可以测量,有可靠的实验数据,能够较好的判断隔音效果,所以应选B方案。
(3)由实验数据可知,利用泡沫塑料作为填充物时,在很短的距离时就听不到声音了,所以其隔音效果最好,利用衣服作为填充物时,较长的距离时就听不到声音了,所以其隔音效果较好,利用锡箔纸作为填充物时,在更长的距离时就听不到声音了,所以其隔音效果差,故待测材料中隔声性能最好的是泡沫塑料。
(4)略。
题型 噪声定义与降噪途径辨析
解题技巧
1.场景三步匹配:声源 / 传播 / 人耳三类措施直接对应;
2.种树、隔音墙全部属于传播过程减弱噪声。
活学活用
7.噪声是一大公害,下图所示情境中,控制噪声方法相同的两项是( )
A.甲、乙 B.乙、丙 C.丙、丁 D.甲、丁
【答案】D
【详解】甲图中公路旁设隔音墙,是在传播过程中减弱噪声;
乙图中人佩戴隔音耳塞,是在人耳处减弱噪声;
丙图中摩托车安装消声器,是在声源处减弱噪声;
丁图中窗户安装双层,是在传播过程中减弱噪声;
综上所述,控制噪声方法相同的两项是甲和丁。
故选D。
8.噪声严重污染环境,影响人们的生活和工作,已成为社会公害。下列措施中与控制噪声无关的是( )
A.为经常暴露在噪声环境下的人群配备耳塞
B.清除城市垃圾,保持环境整洁
C.交通工具推广使用低噪声轮胎、消声器
D.合理安排住宅区、混合区、商业区和工业区,避免高噪声源与住宅区直接相邻
【答案】B
【详解】A.配备耳塞是在人耳处减弱噪声,与控制噪声有关,故A不符合题意;
B.清除城市垃圾属于环境卫生治理,与噪声的产生、传播、接收均无关,故B符合题意;
C.低噪声轮胎、消声器是在声源处减弱噪声,与控制噪声有关,故C不符合题意;
D.合理安排住宅区、混合区、商业区和工业区,避免高噪声源与住宅区直接相邻,是在传播过程中减弱噪声,与控制噪声有关,故D不符合题意。
故选B。
题型 隔音材料对比实验题
解题技巧
1.标准控制变量答题模板;
2.多孔松软材料吸声性能更强。
活学活用
9.小明和小强在家中探究比较材料的隔声性能实验。
(1)他们选用手机作为声源,经过一番讨论,他们提出了下列两个方案:
方案一:人站在离声源的一定距离处,用不同的材料将手机盖住,然后比较所听到的声音响度的大小。
方案二:用不同的材料将手机盖住,然后不断地远离声源,一直到刚好听不到声音为止,并测出此地离声源的距离,然后比较距离的大小。
你认为方案________(填“一”或“二”)更好,理由是________。
(2)他们从中选择了最优方案,用手机的铃声作为声源,实验过程中他们应将手机铃声响度________(填“调大”或“调小”)因为手机铃声响度越________(填“大”或“小”),人恰听不到声音时与声源的距离将越________(填“大”或“小”),导致实验在家中难以进行。同时在比较不同材料的隔声性能时,手机铃声响度应__________________________(填“随材料而改变”“保持不变”或“根据实验情形而改变”。)
(3)小明从家中找出下列材料开始探究:一张报纸、一件羽绒服、一个薄塑料袋、一些包装家电的泡沫板,小强认为小明选择的这些材料中存在一个明显问题,不能有效地说明这些材料的隔声性能,请指出这个明显的问题:______________。
(4)对材料进行科学调整后,他们通过探究得到如下实验数据:
材料
报纸
羽绒服
塑料袋
泡沫板
人恰听不到声音的距离
8
7
5
4
分析数据可知:这些材料中隔声性能最好的是________。
【答案】(1)二;人耳对响度的差异判断很模糊,很难精准区分不同材料下的响度差别;而测量刚好听不到声音的距离是具体的数值,可对比性更强,误差更小;(2)调小;大;大;保持不变;(3)材料的厚度明显不同;(4)泡沫板
【详解】(1)略。
(2)如果声源铃声响度太大,即使经过材料隔声,声音传播很远才会衰减到听不见,家中空间有限很难完成测量,因此要把铃声调小;
同时本实验是控制变量实验,探究的是材料种类对隔声性能的影响,所以要保持手机铃声响度这个无关变量始终不变。
(3)本实验要遵循控制变量法,除了“材料种类”这个要探究的变量外,其他可能影响隔声效果的因素比如材料的厚度都要保持一致,小明选的几种材料厚度明显不同,没有控制无关变量,无法公平对比隔声性能。
(4)人刚好听不到声音的距离越小,说明声音经过该材料阻隔后衰减得越快,材料的隔声性能就越好,表格里泡沫板对应的距离最小,所以它的隔声性能最好。
10.小明同学想比较几种常见装修材料的隔声性能,他找来厚度相同的四种材料(聚酯棉、软木、泡沫塑料和海绵)分别做成了大小相同、一侧开口的隔声盒(如图甲所示),并将玻璃杯作为声源置于盒内再将整个盒子放置于水平桌面上,与桌子相隔一定距离用支架固定一个手机,利用手机软件记录敲击玻璃杯所发出的声音的响度。
(1)现有如图乙所示两种方案,方案一:将悬挂在细线下的小球拉到同一高度由静止开始释放去敲击玻璃杯;方案二:手拿小锤子,用相同的力度敲击玻璃杯,这两种方案都是为了控制声音的_______相同;相比较,方案_______(选填“一”或“二”)更合理,理由是_______。
(2)选用合适的方案,小明的实验数据记录如下表所示:
材料种类
聚酯棉
软木
泡沫塑料
海绵
手机记录的响度/dB
45
68
56
50
②
最强
最弱
较弱
较强
表中②处应填入_______。
(3)小明实验中的四种材料,仅从隔声性能的角度考虑,最适合做隔音墙装修材料的是_______。
【答案】(1) 响度 一 见解析;(2)隔声性能;(3)聚酯棉
【详解】(1)[1][2][3]小球的位置越高,下落时敲击玻璃杯发出声音越大,实验中为控制敲击玻璃杯的力度,必须把小球拉到同一高度释放去敲击玻璃杯,而方案二很难保证敲击玻璃杯的力度相同,相同的敲击力度可以使玻璃杯振动幅度相同,故选用方案一。
(2)本实验比较的是不同材料的隔声效果,因此表格中应该填入隔声性能。
(3)隔声效果的好坏通过玻璃杯被敲击发出的声音的声强级反映出来,由表中数据可知,聚酯棉做的隔声盒的隔声性能最好,适合装修隔音墙用。
题型 隔音箱改良设计开放题
解题技巧
1.缺陷和改进一一对应作答;
2.答题分外壳、内层填充、密封三点阐述。
活学活用
11.同学们为探究隔音效果,搭建了简易隔音箱:在箱体内部贴满隔音泡沫,箱门采用双层玻璃(两层玻璃间为真空层),如图所示。将正在发声的手机放入箱内并关闭箱门后,外界听到的手机声音显著变小。下列说法正确的是( )
A.双层玻璃反射光无法让外界的光进入隔音箱内部
B.双层玻璃的隔音原理是利用真空不能传声,在传播过程中减弱噪声
C.外界听到的手机声音变小,说明手机发声的音调降低了
D.箱内贴隔音泡沫,是通过阻止手机振动来在声源处减弱噪声
【答案】B
【详解】A.双层玻璃之间是真空层,其主要作用是阻断声音传播,光线能在真空中传播,双层玻璃无法阻止外界光线进入,故A错误;
B.双层玻璃的两层玻璃间为真空层,声音的传播需要介质,真空不能传声,这是在传播过程中减弱噪声,故B正确;
C.外界听到的手机声音变小,是指声音的响度减小,而手机发声的音调由振动频率决定,并未发生改变,故C错误;
D.箱内贴隔音泡沫,是通过吸收声音、阻碍声音传播来减弱噪声,属于在传播过程中减弱噪声,并非阻止手机振动(声源处减弱),故D错误。
故选B。
12.在某小区居住刘先生一家特别爱喝豆浆,习惯于每天早上5点多利用豆浆机打豆浆,然而豆浆机工作时会产生很大的声响,严重影响了邻居们的休息,为此大家在业主群内争论的不可开交。正在读八年级的小明得知此事,准备为豆浆机制作一个隔音箱,帮助邻居们解决这个矛盾。他选用质地坚硬的有机玻璃做成箱体,箱体外部底端加装橡胶垫,内部用松软的棉花来填充,将豆浆机置于其内部,盖上盖子,这样一来豆浆机工作时隔音箱外听到的声音得到很大的减弱。
(1)小明的方法是从噪声防治的哪个环节减弱噪声?
(2)小明将隔音箱内部填充棉花对声音有什么作用?
【答案】(1)传播过程中;(2)吸声
【详解】(1)小明的方法是在噪声的传播过程中减弱噪声。 因为隔音箱是在豆浆机(声源)产生噪声之后,通过箱体、棉花等材料阻挡、吸收声音,减少噪声向外界传播,属于在传播环节控制噪声。
(2)棉花松软多孔,声音在里面传播时,多孔材料对声波有吸收作用,减少声音的反射,从而减弱声音的传播,降低传出箱外的声音强度。
题型 分贝与噪声危害简答
解题技巧
1.牢记 0dB 不是无声,只是人听觉下限;
2.长期高分贝噪声损伤听力。
活学活用
13.假如你是社区的志愿者,为了向社区的居民宣传噪声对人体的危害,请你准备一份社区环境噪声情况报告。请根据下列要求回答问题:
(1)请你列出社区噪声来源清单(至少列出3种);
(2)请你说说社区噪声的危害;
(3)简要分析社区受到噪声污染的程度,提出控制噪声的措施。
【答案】(1)见解析;(2)见解析;(3)见解析
【详解】(1)机器的轰鸣声,各种交通工具的马达声、鸣笛声,人的嘈杂声及各种突发的声响等,均称为噪声。
(2)噪声会影响人们的工作学习和休息。长期生活在高分贝的噪声环境中,听力会受到严重影响并产生神经衰弱、头疼、高血压等疾病;更严重时造成鼓膜会破裂出血,双耳失去听力等。
(3)把噪声较大的工厂搬迁至郊区,在公路两旁种植树林或安装隔音玻璃板等方面控制噪声。
14.在现代社会中,噪声过大会给环境和人们生活品质带来很大的影响。学校周边往往存在很多噪声影响到我们的学习和生活,而且对于正处于生长求知的中学生来说,噪声对于思维能力和身体健康会有一定的影响。请想一想你们学校及周边存在哪些噪声?目前学校有哪些措施可以有效防治噪声?再提出一些合理化的建议,更好地控制这些噪声。
(1)噪声来源:___________;
(2)目前采取的措施:___________;
(3)合理化的建议:___________。
【答案】(1)汽车的鸣笛声;校外商场的广告声;校外建筑工地作业声;校内学生的吵闹声等;(2)种植绿树;安装隔音玻璃等;(3)学校周围张贴禁止鸣笛的标语;上课时关上门窗;走廊张贴提醒标语等
【解析】【小题1】由题意可知,学校及周边常见的噪声来源包括:
交通噪声;汽车、摩托车鸣笛声,发动机声、轮胎与路面摩擦声,公交车报站、刹车声
施工噪声:附近建筑工地机械(挖掘机、打桩机、搅拌机等),装修噪声
社会生活和商业活动噪声:商铺喇叭广告叫卖声,餐馆油烟机、人群喧哗声,广场舞音乐
学校内部噪声:课间学生追逐打闹声
其他如附近工厂机器运转声,飞机航线经过时的飞行噪声(若靠近机场)等。
【小题2】目前采取措施有:
物理隔声:教室安装双层玻璃窗,校园周围种植树木形成绿化隔音带
管理措施:规定校内禁止大声喧哗,设立安静标志,课间操、广播控制音量,与周边施工单位协调,要求在上课时间避免高噪声作业
教育宣传:开展减少噪声的主题班会,提倡“轻声文化”
时间安排:将重要课程安排在远离马路一侧的教室,午休时段关闭临近街道的窗户
【小题3】合理化的建议:
加强隔音设施,在校园围墙处建隔音屏障,为临近马路的教室加装隔音窗
技术手段,在校内设置噪声实时监测显示屏,提醒师生注意,使用白噪声机或轻音乐掩盖部分外界噪声(适用于课堂)
管理与规划,向交通部门申请在学校路段设置禁鸣标志、减速带,与城管部门合作,整治商铺高音喇叭,推动市政将学校区域划为噪声控制功能区,依法限制周边施工时间
绿化降噪,增加立体绿化(墙面爬藤植物)、种植密集乔木层
学生参与,成立“防噪声监督小队”,课间巡视提醒,开展噪声防控创意大赛,提高环保意识。
基础通关
1.学校的录播教室正在录制公开课,为了防止教室外的嘈杂声干扰录课,以下措施正确的是( )
A.关闭门窗 B.在教室内安装噪声监测装置
C.关闭教室内的麦克风 D.教室内的学生不能讨论问题
【答案】A
【详解】A.关闭门窗可在噪声的传播过程中减弱室外传入的嘈杂声,符合防干扰要求,故A正确;
B.噪声监测装置仅能测量噪声的响度大小,无法减弱噪声,不能起到防干扰作用,故B错误;
C.关闭麦克风无法减弱室外传入的噪声,且会导致录课无法收录教室内的授课声,故C错误;
D.禁止学生讨论不能阻断室外噪声传入,且不符合公开课的正常授课需求,故D错误。
故选A。
2.噪声污染已经成为继大气污染、水污染后的第三大公害,以下措施中属于从传播过程中减弱噪声的是( )
A.工人戴上防噪声耳罩 B.汽车安装消音器
C.城区内禁止车辆鸣笛 D.卧室窗户使用双层玻璃
【答案】D
【详解】A.戴防噪声耳罩属于人耳处减弱,故A不符合题意;
B.汽车安装消音器属于声源处减弱,故B不符合题意;
C.城区禁止车辆鸣笛属于声源处减弱,故C不符合题意;
D.双层玻璃可阻断噪声传播路径,属于传播过程中减弱,故D符合题意。
故选D。
3.一位乡村振兴主播在直播间推介农产品时,发现讲话声混杂不清。下列从声学角度提出的改进建议中,正确的是( )
A.回声是声音反射形成的,增大音量即可消除
B.在主播身后放置光滑金属板,使声音更集中
C.使用麦克风是通过改变音调来放大声音
D.在墙壁上悬挂厚窗帘,以吸收部分杂音
【答案】D
【详解】A.增大音量仅会增大声音响度,无法消除反射形成的回声,故A错误;
B.光滑金属板易反射声音,会增强回声导致声音更混杂,故B错误;
C.使用麦克风是通过增大声音的响度放大声音,不改变音调,故C错误;
D.厚窗帘为多孔吸声材料,可吸收部分杂音减少声音反射,故D正确。
故选D。
4.下列图中属于噪声波形的是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【详解】选项A、B和C都是有规律的波形,属于乐音,D是杂乱无章的,属于噪声的波形图,故ABC错误,D正确。
故选D。
5.应城市正在创建全国文明城市,公民应该控制噪声。下列做法中属于在声源处减弱噪声的是( )
A.学校周围禁止鸣笛 B.公园里安装噪声监测仪
C.写作业时,关紧门窗 D.工厂里的工人戴隔音耳罩
【答案】A
【详解】A.学校周围禁止鸣笛,属于在声源处减弱噪声,故A符合题意;
B.公园里安装噪声监测仪可以监测噪声的等级,不能减弱噪声,故B不符合题意;
C.写作业时关紧门窗,属于在传播过程中减弱噪声,故C不符合题意;
D.工人戴隔音耳罩,属于在人耳处减弱噪声,故D不符合题意。
故选A。
6.
(1)一只蜜蜂内振翅 次,则其翅膀振动频率为__________,小明_______(选填“能”或“不能”)听到这只蜜蜂振翅发出的声音;
(2)在城市高架道路或高速公路的某些路段两侧设有隔音板,这是在________________控制噪声的;
【答案】(1)440;能;(2)传播过程中
【详解】(1)频率是指物体单位时间内振动的次数,所以蜜蜂翅膀振动频率为
因人的听觉频率范围为,该振动频率在听觉范围内,故能听到此声音。
(2)隔音板可阻断声音的传播路径,因此是在传播过程中控制噪声。
7.手机听音乐很受青少年的青睐,耳机离人耳近,人们高兴之余往往将音量开得过大,根据测试可达110____________(填单位符号),长期这样使用会引起听力下降,此时里面好听的音乐也成为噪音所以我们应该将手机音量调小,这是属于在____________处减弱噪声。
【答案】 dB 声源
【详解】声音强弱的等级单位为分贝,符号为dB;减弱噪声的途径包含在声源处减弱、在传播过程中减弱、在人耳处减弱三类,调小手机音量是控制噪声的产生源头,故属于在声源处减弱噪声。
8.小林想观察噪声和乐音波形的特点,他从示波器上分别看到了小刀刮玻璃时声音的波形和拉二胡时声音的波形。如图甲、乙所示,可知______是小刀刮玻璃时产生声音的波形。
【答案】乙
【详解】小刀刮玻璃发出的声音尖锐刺耳,发出的是噪声,其振动也是不规则杂乱无章的,拉二胡时发出的声音是乐音,二胡琴弦的振动是规则的,声音的波形也是规则的,因此甲图是拉二胡时声音的波形,乙图是小刀刮玻璃时产生声音的波形。
9.比较聚酯棉材料和海绵材料的隔音性能,做了如图所示的探究实验。
(1)分别用两种材料制作如图甲所示的两个正方体隔音盒,该制作过程中的错误之处是:___________;改正错误后,小园在安静的环境下,先用手机播放同样大小音量的声音,再将手机先后置于这两种材料制成的隔音盒中,用噪声分贝仪在距隔音盒不同距离的位置测量接收的声音音量,如图乙所示,得出的数据如表所示。
材料
聚酯棉
海绵
距离/m
1
2
3
1
2
3
音量/( )
54.3
49.1
46.6
61.7
55.8
53.4
(2)表格中音量的单位是___________。利用数据进行比较,___________材料的隔音性能更强;
(3)手机发声时,隔音盒也在振动,说明声音可以传递___________;
(4)隔音盒内部放隔音材料,这是在___________减弱噪声。
(5)下列如图所示的两种声音波形中,___________属于噪声。
(6)小园想制作一个降噪耳罩,降噪耳罩适合用上述两种材料中的___________作为填充物。
【答案】(1)未控制隔音盒材料厚度相同;(2)分贝;聚酯棉;(3)能量;(4)传播过程中;(5)甲
(6)聚酯棉
【详解】(1)探究两种材料的隔音性能需用控制变量法,应保证除材料种类外,隔音盒的尺寸、材料厚度等其他条件完全一致,否则无法准确比较材料本身的隔音效果。由图甲可知:该制作过程中的错误之处是未控制两个隔音盒的材料厚度相同。
(2)[1]音量的单位是分贝,符号为dB,分贝值越高,表示声音越响亮。
[2]由表中数据可知,在相同距离下,聚酯棉隔音盒外侧测得的声音音量均低于海绵,如距离1m时,聚酯棉对应音量54.3dB,海绵对应61.7dB,说明聚酯棉对声音的阻隔效果更好。
(3)声音是由物体振动产生的,手机发声时带动隔音盒振动,体现了声音能够传递能量。
(4)隔音盒内部放隔音材料,是在声音从声源向接收处传播的路径上对其进行阻隔,属于在传播过程中减弱噪声。
(5)左图:波形无周期性、杂乱无章属于噪声;右图:波形规则、有周期性,属于乐音。
(6)由小问2分析可知,聚酯棉对声音的阻隔效果更好,故降噪耳罩适合用聚酯棉。
10.下面是八(1)班学生在课外做“比较材料的隔声性能”活动时记录的一些内容:
(1)A.器材:一个能发声的电子铃,一个鞋盒,待比较的材料(衣服、锡箔纸、泡沫塑料及其他材料),一把长卷尺。
B.步骤:小明将声源放入鞋盒内,在其四周塞满待测材料。他设想了两种实验方案,你认为最佳的是______。
①让人一边听声音,一边向后退,直至听不见声音为止,比较此处距鞋盒的距离。
②让人站在距鞋盒一定距离处,比较所听见声音的响度。
材料
衣服
锡箔纸
泡沫塑料
材料
衣服
锡箔纸
泡沫塑料
距离/m
1.2
0.8
0.6
响度
较响
较响
弱
(2)通过实验得到的现象,可知待测材料隔声性能由好到差的顺序为__________________。
提问:
(3)小明是通过比较__________________来比较材料隔声性能的。
(4)小芳认为:比较的时候,远离的方向要相同,因为风向不同会影响声音的传播(这种方法叫控制变量法)。请你想一想,还要保持哪些因素相同呢?写出两个:____________、____________。
【答案】(1)①;(2)泡沫塑料、锡箔纸、衣服;(3)声源到听者(接收处)的距离;(4)声源相同;听者相同
【详解】(1)方案①中“听不见声音的距离”是可以用卷尺准确测量的量化数据,误差更小,而方案②里人对“响度大小”的主观感受差异很大,很难精准区分响度的细微差别,所以方案①更优。
(2)隔声性能越好的材料,声音越难传出来,人听不见声音的距离就越近,从表格数据看,泡沫塑料对应的距离0.6m最近,衣服1.2m最远,所以隔声性能从好到差是泡沫塑料、锡箔纸、衣服。
(3)从给出的实验记录里的距离数据可以判断,小明采用的是方案①,通过比较听不见声音时人到鞋盒的距离来判断隔声性能。
(4)本实验用控制变量法,要排除其他干扰因素对实验结果的影响,除了风向,声源的发声响度、材料的厚度、鞋盒的摆放位置等都会影响声音传播的效果,都需要保持一致。
素养提升
11.降噪耳机的工作原理是:采集环境噪声,分析主要噪声源的波形,然后发出相同频率的新噪声,将原噪声的振动抵消。假设某次采集的噪声波形如图所示,则能够抵消噪声源的新噪声振动图像是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【详解】要抵消噪声源,需新噪声与原噪声频率相同、振动相反,故ABC不符合题意,D符合题意。
故选D。
12.因图书馆离马路较近,读书易受交通噪声干扰。小明想在阅览室中打造隔音舱﹐如图所示,在设计过程中小明将隔音材料分别安装在舱壁的内表面和外表面,并利用置于盒外一定距离的闹钟和放入盒内的分贝仪测量了两种安装方式的隔音性能。下列说法正确的是( )
隔音材料安装位置
盒内
盒外
分贝仪示数/dB
45
52
A.打造隔音舱是为了在声源处减弱噪声
B.分贝仪是通过测量声音的音调来比较隔音性能
C.应使用材料和厚度不同的隔音材料
D.隔音材料安装在隔音舱的内表面效果更好
【答案】D
【详解】A.打造隔音舱是阻断外部噪声向舱内传播,是为了能够在传播过程中减弱噪声,故A错误;
B.分贝仪是通过测量声音的响度来比较隔音性能,故B错误;
C.根据控制变量法可知,实验时,必须保持隔音材料的材料、厚度都相同,只改变安装位置,故C错误;
D.闹钟在盒外,分贝仪在盒内测噪声,分贝值越小说明隔音效果越好。由数据可知,材料安装在内表面(盒内侧)时分贝为45dB,小于安装在外表面的52dB,说明隔音效果更好,故D正确。
故选D。
13.同学们正在检测制作的隔音房间模型的隔音效果,如图所示。保持分贝仪的位置不变,将正在发声的闹钟放入隔音房间内。打开“房门”,分贝仪的示数为84.7dB;关闭“房门”,分贝仪的示数变为69.6dB。下列判断错误的是( )
A.关闭“房门”后,闹钟就不再振动了
B.关闭“房门”后,分贝仪接收到的闹钟铃声的响度减小
C.隔音海绵通过多孔结构吸收声波减少声音的反射
D.在高架桥两侧安装隔音板与隔音房间控制噪声的方法相同
【答案】A
【详解】A.闹钟始终在振动发声,与是否关闭房门无关。故A错误;
B.物理学中把人耳能感知到的声音的强弱称为响度,声音强弱的等级单位为dB,房门打开时为84.7dB,关闭后为69.6dB,数值变小,说明分贝仪接收到的闹钟铃声的响度变小了。故B正确;
C.隔音海绵通过吸收声波减少声音反射,故C正确;
D.高架桥两侧安装隔音板,属于在传播过程中减弱噪声,原理相同。故D正确。
本题选择错误的,故选A。
14.主动降噪功能是当前大部分无线耳机的标配,为我们的听力保驾护航。下图所示的是部分主动降噪耳机的“以声消声”原理图。经过抵消后的噪声,其________(填声音的特性)降低到对人耳安全的范围内;该过程属于在___________________(选填“声源处”“传播过程中”或“人耳处”)减弱噪声。
【答案】 响度 人耳处
【详解】[1]声音的响度表示声音的强弱(振幅大小),从波形图能看到抵消后波形振幅大幅减小,所以是响度降低到安全范围。
[2]主动降噪是耳机发出反相声波,在人耳附近和原噪声相互抵消,是在人耳处减弱噪声。
15.制作隔音房间模型活动时,小明设计了三种不同的隔音性能测试方案
方案1:将示波器放在同一位置,用示波器记录声音的波形;
方案2:站在同一位置听手机铃声并将感受记录下来;
方案3:边听声音边后退,直到刚好听不到声音为止,测量人到声源的距离。
(示例:方案1能较精确地比较不同材料隔音性能的差异,但使用示波器有难度。)
请你仿照示例从科学性、可操作性、实验结论的准确性等方面,对方案2或者方案3其中一种进行评估:________。
【答案】方案3评估: 该方案将听觉感受转化为可测量的距离数据,比主观描述更客观,便于比较不同材料的隔音性能,操作也较为简便。
但“刚好听不到”的判断仍依赖个人主观感受,且受环境噪声影响较大,建议在安静环境中由多人多次测量取平均值,以提高实验结论的准确性。
【详解】略。
迁移创新
16.如图所示,是泡沫塑料块刮玻璃、钢琴发出C调1(do)的波形图,下列说法中正确的是( )
A.甲图为泡沫塑料块刮玻璃产生声音的波形图
B.甲图为钢琴发声的波形图,钢琴发出的声一定不是噪声
C.乙图为噪声的波形图
D.甲图是发声体做无规则振动时产生的波形图
【答案】C
【详解】泡沫塑料块刮玻璃发出的声音非常刺耳,是典型的噪声,其振动是无规则的,波形图杂乱无章,而、钢琴发出C调1(do)的声音是悦耳的声音,振动是规则的,其波形图有规律,比较规律;
AD.甲图波形图规律,乙的波形图杂乱无章,所以甲是由物体的规则振动发出的乐音,即为钢琴发出的声音,AD错误;
B.甲图波形振动规则,为钢琴发声的波形图;从环保角度看,钢琴发出的声如果影响了人们的正常生活,也可能是噪声,故B错误;
C.由图可知,乙声音的波形图没有规律,振动不规则,为噪声的波形图,故C正确。
故选 C。
17.研究小组课外实践活动中选择探究“不同材料的隔音性能”,针对噪声常常影响人们的生活和学习,为此开展了“制作护耳器”的实践活动:
[项目材料]
探究材料:报纸、海绵、毛巾;可做声源:闹钟
测量工具:声音监测仪、刻度尺等。
[项目分析]
设计活动时同学想到材料的厚度、包裹方式都可能影响隔音效果,则实验时具体操作时应选用厚度相同的报纸、海绵和毛巾。用相同的包裹方式包住正在响铃的闹钟,听闹钟声音响度的变化。
[项目实施]
小组一:声音的变化不容易辨别,于是用声音监测仪来完成研究。将声音监测仪放在距离钟1m处,记录声音分贝,再记录下按上述材料包裹后的声音分贝如表:
次数
隔音材料厚度
包裹方式
隔音材料
包裹前声音响度/ db
包裹后声音响度/ db
材料的隔音性能
1
相同
相同
报纸
57
42
2
毛巾
38
3
海绵
29
请回答:
(1)小组同学发现生活中隔音材料广泛应用。使用隔音材料是在__________减弱噪声;
(2)根据表中数据可得出结论三种材料中隔音性能最好的是:___________;
小组二:分别准备三种不同材料,进行隔音效果的测试。固定声源,选择其中一种材料罩住两只耳朵,从声源处慢慢向后移动,当恰好听不到声音时停下来,测量距离,重复3次取平均值。再换用其他材料重复实验,得到如表数据。二组设计的实验中,依据听不见钟声的实际距离来判断物体的隔音性能,实际距离越长,物体的隔音性能越_________(选填“好”或“差”)
材料
报纸
毛巾
海绵
听不见钟声的实际距离/米
2.8
2.1
1.2
【答案】(1)传播过程中;(2) 海绵 差
【详解】(1)减弱噪声的三个途径分别是声源处、传播过程中、人耳处,使用隔音材料是阻挡、吸收声音的传播,属于在声音的传播过程中减弱噪声。
(2)在材料厚度、包裹方式、声源、监测仪距离均相同的条件下,包裹海绵后测得的声音响度最小,说明海绵对声音的削弱效果最强,隔音性能最好。
当隔音材料的隔音性能越差时,声音越容易穿透材料传播,人需要走到离声源很远的位置才能听不到声音,所以听不见钟声的实际距离越长,材料的隔音性能越差。
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