資源簡介

(共23張PPT)
4.跨學科實踐：制作隔音房間模型
第二單元 聲現(xiàn)象
主講：XXX
1．理解聲音的傳播、反射、吸收等物理原理，并能夠將這些原理應用到隔音房間模型的設計與制作中。
2．培養(yǎng)跨學科的思維方式，整合物理、數(shù)學、美術和工程技術等多學科知識。
3．提升實踐操作能力，學會使用各種工具和材料進行模型制作。
4．培養(yǎng)團隊合作精神和創(chuàng)新意識。
課題引入
展示
問：這些地方是如何做到隔音的呢？我們能不能也設計制作一個類似的隔音房間模型呢？
音樂工作室 錄音棚
一、物理知識儲備
1.聲音的傳播與減弱原理
（1）聲音是通過 （固體、液體、氣體）以 的形式傳播。了解聲音在不同介質中的 不同，以及在空氣中傳播時會 逐漸減弱。
（2）掌握聲音的反射、 和透射原理。知道聲音遇到障礙物會發(fā)生反射，不同材料對聲音的吸收和透射能力不同。
（3）明確隔音的主要方法是減少聲音的 、增加聲音的 和
。例如，使用密實的材料可以減少聲音的 ，使用多孔材料可以增加聲音的 ，設置 可以改變聲音的傳播方向，減少直接傳播的聲音。
介質
聲波
傳播速度
吸收
透射
反射
吸收
透射
吸收
反射面
一、物理知識儲備
2.聲波的特性
（1）了解聲音的頻率、振幅和音色等特性。知道 決定聲音的音調(diào)高低， 決定聲音的響度大小， 則是由發(fā)聲體的材料、結構等因素決定。
（2）認識到不同頻率的聲音在隔音處理中的特點。一般來說，
聲音較難隔音，需要采用更厚重的材料和特殊的結構來處理。
3.噪聲的危害與控制
（1）理解噪聲對人體健康的危害，如 聽力、 睡眠、引起心理壓力等。
頻率
音色
振幅
低頻
影響
干擾
一、物理知識儲備
（2）掌握噪聲控制的三個途徑：在聲源處減弱噪聲、在傳播過程中減弱噪聲、在人耳處減弱噪聲。制作隔音房間模型主要是在 減弱噪聲。
傳播過程中
典例1．（22-23八年級上·河南南陽·期中）為了降低交通噪聲干擾，如圖所示，部分高架橋安 裝了全封閉隔音屏，能有
效降噪 25～30 分貝，降噪是指改變了聲音
的 （選填“音調(diào)”、“響度”或“音色”），
這種控制噪聲的方式是在 中
控制噪聲。
響度
聲音的傳播過程
典例精析
典例2．（2024·陜西西安·模擬預測）如圖所示，在某節(jié)目中，五位歌手在隔音罩內(nèi)借助紙杯和魚線做成的“土電話”將一首歌傳遞出來，現(xiàn)場觀眾依然能清晰地分辨出合唱中的高低音聲部以及歌手所模仿的樂器種類。下列說法不正確的是（　　）
A．隔音罩能在傳播過程中減小聲音的響度
B．聲音在空氣中和魚線中的傳播速度相同
C．用人聲模仿各種不同樂器主要是模仿聲音的音色
D．高低音聲部主要是音調(diào)不同
B
二、材料選擇與結構設計方面
1.材料的隔音性能
（1）了解常見材料的隔音性能，如泡沫塑料、玻璃纖維、巖棉、木板、鋼板等。比較不同材料對不同頻率聲音的隔音效果。
（2）考慮材料的成本、可獲得性、環(huán)保性等因素，選擇合適的材料用于隔音房間模型的制作。例如，泡沫塑料和玻璃纖維具有較好的吸音性能，適合用于減少室內(nèi)的回聲；木板和鋼板可以作為隔音的屏障，減少外部聲音的傳入。
二、材料選擇與結構設計方面
2.結構設計要點
（1）設計合理的房間結構，考慮房間的形狀、大小、門窗的位置等因素對隔音效果的影響。一般來說，房間的形狀越規(guī)則，隔音效果越好；門窗的密封性越好，隔音效果也越好。
（2）采用多層結構設計，增加聲音的反射和吸收次數(shù)。例如，可以使用雙層木板中間夾吸音材料的結構，或者在墻壁上安裝吸音板和反射板的組合。
（3）注意細節(jié)處理，如墻角的密封、門縫和窗縫的填充等，減少聲音的泄漏。可以使用密封膠、密封條等材料進行密封處理。
典例精析
典例3．（24-25八年級上·湖北黃石·階段練習）小明想比較聚酯棉材料和海綿材料的隔音性能，做了如下的探究。
(1)小明分別用兩種材料做了如圖甲所示的隔音盒。該制作的錯誤之處是
；
聚酯棉和海綿的厚度不同
材料 聚酯棉 海綿 距離/m 1 2 3 1 2 3
A/dB 54.3 49.1 46.6 61.7 55.8 53.4
典例精析
(2)改正錯誤后，小明在安靜的環(huán)境下，將手機1播放80dB的聲音，先后置于兩種隔音盒中，另一個手機2在距離隔音盒不同距離的位置測試接收聲音如圖乙，得出如表中的數(shù)據(jù)。表格A處應填寫 ；
(3)利用數(shù)據(jù)進行比較，得出 材料的隔音性能更強；
(4)小明認為人耳可以代替手機2進行探究，并提出如下兩種方案，最佳的是（　　）
A．人距離隔音盒一定距離處，先后比較人聽到手機1在兩種材料的隔音盒里發(fā)出聲音的大小
B．人邊聽聲音變后退，直到聽不到手機1發(fā)出的聲音為止，比較兩次距離隔音盒的距離
響度
聚酯棉
B
典例精析
(5)小明發(fā)現(xiàn)在上錄播課時，為了防止錄播室外的嘈雜聲音干擾錄課，錄播室的墻壁使用了隔音材料，這是在 減弱噪聲；
(6)該實驗中沒有用到的研究方法是 。
A．科學推理法 B．轉換法 C．控制變量法
傳播過程中
A
典例精析
典例4．（24-25八年級上·陜西西安·階段練習）小明同學為了研究一組材料的隔音性能（材料為：泡沫塑料板、玻璃、木板、硬紙板），設計并做了一個實驗，他先把聲源放入不同材料制作的盒中，然后從聽到最響的聲音位置開始，慢慢遠離聲源，測量聽不到聲音時的位置與聲源間的距離。實驗收集到的數(shù)據(jù)為：
(1)小明是通過比較 ，
來確定哪種材料隔聲效果好。
(2)下列器材中，適合作為本實驗的聲源的
是 。
A．音叉 B．機械鬧鐘
(3)此實驗中應該保證哪些因素不變（寫出一個即可） 。
聽不到聲音時的距離
材料 聽不到聲音時的距離/m
玻璃 0.6
木板 0.4
硬紙板 0.5
泡沫塑料板 0.3
B
聲源發(fā)出聲音的響度
典例精析
(4)根據(jù)實驗收集到的數(shù)據(jù)進行分析，隔音效果最好的是 。
(5)由該實驗可知：電影院為了減少回聲對觀眾的干擾，其墻壁應選擇 （選填“柔軟多孔”或“堅硬光滑”）的。
泡沫塑料板
柔軟多孔
三、跨學科聯(lián)系方面
1.與數(shù)學的聯(lián)系
（1）在設計隔音房間模型時，需要進行尺寸的測量和計算，確保材料的尺寸合適，房間的結構合理。涉及到長度、面積、體積等數(shù)學概念的應用。
（2）對于聲音的傳播和反射，可以運用幾何知識進行分析和計算，如聲音的傳播路徑、反射角和入射角等。
2.與美術的聯(lián)系
（1）在制作隔音房間模型時，可以發(fā)揮美術設計的能力，使模型具有美觀的外觀。考慮顏色的搭配、造型的設計等因素，使模型不僅具有實用性，還具有藝術性。
三、跨學科聯(lián)系方面
（2）可以使用繪畫、貼紙等方式對模型進行裝飾，增加模型的吸引力。
3.與工程技術的聯(lián)系
（1）了解工程技術中的隔音原理和方法，借鑒實際建筑中的隔音設計經(jīng)驗。例如，學習專業(yè)隔音材料的使用方法、隔音結構的施工工藝等。
（2）培養(yǎng)工程設計的思維方式，考慮模型的可行性、穩(wěn)定性和安全性。在制作過程中，注重材料的連接方式、結構的強度等問題，確保模型能夠承受一定的壓力和外力。
課堂反饋
1．下列控制噪聲的措施中，屬于防止噪聲產(chǎn)生的是（　　）
A．關閉房間的門窗
B．會場把手機關閉
C．公路兩旁的房屋安裝雙層玻璃
D．機場跑道工作人員使用隔音耳罩
2．（23-24八年級上·福建廈門·期末）老舊空調(diào)開啟時外機容易產(chǎn)生較大的噪聲，影響生活。以下措施屬于在傳播過程減弱噪聲的是（　　）
A．換裝新的空調(diào)外機 B．給外機加裝減震墊
C．安裝雙層隔音玻璃 D．住戶戴上隔音耳塞
B
C
課堂反饋
3．（24-25八年級上·湖南長沙·階段練習）“姑蘇城外寒山寺，夜半鐘聲到客船。”鐘聲是由鐘的 產(chǎn)生；住宅的玻璃門窗通常采
用真空玻璃，其結構特點是將兩塊玻璃邊部密封在一起，
通過抽氣口將兩層玻璃之間抽成接近真空，并用玻璃柱支
撐，如圖所示，這種雙層真空玻璃“既不影響采光，又能隔
音”，“能隔音”的原因是 。
振動
聲音不能在真空中傳播
課堂反饋
4．（22-23八年級上·廣東江門·階段練習）小明想比較幾種材料（衣服、錫箔紙、泡沫塑料）的隔音性能；
(1)除了待檢測的材料外，可利用的器材還有：音叉、機械鬧鐘、鞋盒。在本實驗適合作聲源的是 ；
(2)小明將聲源放入鞋盒內(nèi)，在其四周塞滿待測材料。他設想了兩種實驗方案：
A．讓人站在距鞋盒一定距離處，比較所聽見聲音的響度；
B．讓人一邊聽聲音，一邊向后退，直至聽不見聲音為止，比較此處距鞋盒的距離。你認為兩種方案較好的是 ；
(3)通過實驗得到的現(xiàn)象如表格所示，則待測材料隔聲
性能由好到差的順序為 。
機械鬧鐘
B
泡沫、衣服、錫箔紙
材料 衣服 錫箔紙 泡沫
距離 較長 長 短
響度 較響 響 弱
課堂反饋
5．在比較材料的隔聲性能實驗中：
（1）小明和小強在家中開展探究，他們準備利用人剛聽不到聲音時人與聲源的距離來進行比較，選用了手機鈴聲作為聲源，實驗過程中他們應將手機鈴聲響度 （填“調(diào)大”、“調(diào)小”），因為手機鈴聲響度越 （填“大”、“小”），人聽不到聲音時與聲源的距離將越 （填“大”、“小”），實驗在家中難以進行。同時在比較不同材料時手機鈴聲響度應 （填“隨材料而改變”、“保持不變”或“根據(jù)實驗情形而改變”）；
（2）小明從家中找出下列一些材料開始探究：一張報紙、一件羽絨服、一個薄塑料袋、一些包裝家電泡沫板，由于不同材料的厚度不同，在對材料進行科學調(diào)整后，他們通過探究得到如下實驗數(shù)據(jù)：
調(diào)小
大
大
保持不變
課堂反饋
根據(jù)數(shù)據(jù)可分析出這些材料中隔聲性能最好的是 ；
（3）兩同學觀察后發(fā)現(xiàn)粗糙的材料比平滑材料隔音性能 （選填“好”或“差”），原因是粗糙材料吸收聲音的性能要比平滑材料 （選填“強”或“弱”）；
（4）如果再給你一塊海綿材料，你認為其隔聲性能與報紙相比， （選填“報紙”或“海綿”）隔聲性能好一點；
（5）在噪聲污染嚴重的環(huán)境里，“隔音”就是為了改變聲音的 ，在控制噪聲的方法中，“隔音”是在 減弱噪音。
羽絨服
好
強
海綿
材料 報紙 羽絨服 塑料袋 泡沫板
人聽不到聲音的距離/m 8 4 7 5
響度
傳播過程中
課堂小結
作業(yè)
1.繪制隔音房間模型的設計圖，并標注所用材料、結構特點以及預期的隔音效果原理。要求用文字說明設計的依據(jù)，包括涉及到的物理、數(shù)學、美術和工程技術等方面的知識。
2.利用課余時間尋找身邊可以用于隔音的材料，并通過簡單的實驗測試其隔音效果。

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