资源简介

(共27张PPT)
幻灯片 1：封面
标题：2.5 跨学科实践：制作隔音房间模型
副标题：融合知识与创意，打造安静空间
姓名：[授课教师姓名]
日期：[具体日期]
幻灯片 2：实践背景与意义
背景引入：在我们的生活中，噪声污染无处不在，而隔音技术能有效减少噪声的传播。本次跨学科实践活动，将结合物理学中声的传播知识、工程学中的材料应用知识，通过制作隔音房间模型，让大家深入理解隔音原理，提升动手实践与创新能力。
实践意义：
加深对噪声传播与控制原理的理解，将理论知识应用于实际。
培养材料选择、结构设计、动手操作等综合能力。
促进物理、数学、工程技术等多学科知识的融合应用。
激发创新思维，体验从设计到制作的完整实践过程。
幻灯片 3：实践目标
知识目标：
明确噪声传播的途径及隔音的基本原理。
了解不同材料的隔音性能差异及适用场景。
能力目标：
能根据隔音需求设计简单的房间模型结构。
学会选择和处理材料，独立或合作完成模型制作。
掌握基本的隔音效果测试方法，能分析模型的优缺点。
情感目标：
培养团队合作精神和问题解决能力。
激发对科学探究和工程实践的兴趣。
幻灯片 4：实践准备 —— 知识储备
隔音原理回顾：
噪声传播的三种途径：空气传声、固体传声、液体传声（本次实践重点关注空气传声和固体传声的控制）。
隔音的核心思路：阻止噪声的传播，可通过选用吸音、隔声材料，优化结构设计等实现。
材料隔音性能知识：
吸音材料：如海绵、泡沫、棉花等，内部多孔，能吸收声波能量。
隔声材料：如木板、金属板、塑料板等，密度较大，能阻挡声波传播。
阻尼材料：如橡胶、沥青等，能减少振动，降低固体传声。
幻灯片 5：实践准备 —— 材料与工具
基础材料：
房间框架材料：硬纸板、木板、塑料盒、泡沫板等（用于搭建房间模型的骨架）。
隔音填充材料：海绵、棉花、泡沫、旧布料、纸屑、木屑等。
密封材料：胶带、胶水、密封胶等（用于缝隙密封，减少漏声）。
工具准备：
切割工具：剪刀、美工刀（使用时需注意安全，低年级学生可由教师协助）。
测量工具：直尺、卷尺、量角器等。
辅助工具：铅笔、记号笔、夹子（固定材料用）等。
测试工具：手机（播放固定音量的噪声）、分贝仪（或手机分贝测量 APP）、计时器。
幻灯片 6：实践步骤 —— 设计方案
明确需求：确定模型房间的尺寸（建议长、宽、高在 10 - 30cm 之间，便于制作和测试）、形状（如长方体、正方体）及开口设计（如门、窗的位置和大小，需考虑密封）。
绘制设计图：
画出房间模型的立体结构图，标注各部分尺寸。
规划隔音材料的铺设位置和厚度，如墙面、地面、顶面分别选用什么材料，如何组合使用。
设计门和窗的密封方案，如加装密封条、使用双层结构等。
方案评估：小组内讨论设计方案的可行性，重点考虑材料是否易获取、结构是否稳定、隔音设计是否合理。
幻灯片 7：实践步骤 —— 材料处理与框架搭建
材料裁剪：根据设计图的尺寸，对框架材料（如硬纸板、木板）进行裁剪，制作出房间的底面、侧面和顶面。裁剪时注意边缘整齐，确保各部分能准确拼接。
框架组装：
将裁剪好的底面、侧面用胶水或胶带固定，搭建出房间模型的基本框架。
检查框架的稳定性，若有松动及时加固，确保在后续铺设材料时不会变形。
预留出门和窗的位置，门可采用可开合设计，方便后续测试。
幻灯片 8：实践步骤 —— 隔音材料铺设
底层处理：在房间框架的底面、侧面和顶面内侧，先铺设一层基础隔声材料（如硬纸板、薄木板），作为隔声屏障的第一层。
填充吸音材料：在基础隔声材料内侧，填充吸音材料（如海绵、棉花、泡沫等）。填充时要均匀、紧密，避免出现空隙，以增强吸音效果。对于角落和缝隙处，可用碎料填充饱满。
外层加固与密封：在吸音材料外侧，再铺设一层隔声材料（如塑料板、厚纸板），进一步阻挡噪声传播。用胶带或胶水将各层材料固定牢固，同时密封所有拼接缝隙，防止噪声从缝隙中泄漏。
幻灯片 9：实践步骤 —— 门和窗的隔音处理
门的处理：
制作与门洞尺寸匹配的门板，可采用双层结构，中间夹一层吸音材料（如海绵）。
在门板与门框接触的边缘，粘贴密封条（如泡沫条、毛毡条），增强密封性能。
窗的处理：
若设计有窗户，可采用双层塑料片或玻璃片制作玻璃窗，两层之间预留一定空气层，空气层能有效阻隔噪声。
窗户与窗框的缝隙同样用密封条密封，减少漏声。
幻灯片 10：隔音效果测试方法
测试准备：
准备一个固定的噪声源，如用手机播放固定音量的白噪声或特定频率的声音（建议音量设置为 70 - 80dB）。
在安静的环境中进行测试，避免外界噪声干扰。
测试步骤：
测量噪声源在无隔音模型时的分贝值：将噪声源放置在距离分贝仪 1 米处，记录分贝数（作为参考值）。
测量隔音模型外的噪声值：将噪声源放入隔音房间模型内并关闭门窗，分贝仪放置在模型外距离 1 米处，记录分贝数。
测量隔音模型内的噪声值（可选）：若模型设计有可打开的结构，将分贝仪放入模型内靠近噪声源处，记录分贝数，对比内外噪声差异。
数据记录：设计表格记录测试数据，包括测试环境、噪声源类型、不同位置的分贝值等。
幻灯片 11：实践过程中的注意事项
安全第一：使用美工刀、剪刀等工具时，要小心操作，避免割伤；低年级学生需在教师或家长指导下使用工具。胶水、胶带等材料要避免接触眼睛和口鼻。
材料使用：合理利用材料，避免浪费；对于有异味或刺激性的材料（如某些胶水），需在通风良好的环境中使用。
团队合作：若为小组实践，要明确分工，相互配合，共同解决实践中遇到的问题。
测试规范：测试时保持环境安静，噪声源音量和测试距离要固定，确保测试结果的准确性和可比性。
幻灯片 12：模型优化与改进
问题分析：根据测试结果，分析模型隔音效果不理想的原因，可能的问题包括：材料选择不当（如吸音材料填充不足）、结构存在缝隙（噪声从缝隙泄漏）、门或窗的密封性能差等。
优化措施：
针对缝隙问题，重新密封拼接处，加厚密封条。
若隔音效果不佳，可增加吸音材料的厚度或更换隔音性能更好的材料组合（如在原有材料基础上增加一层阻尼材料）。
改进门和窗的结构，如将门改为双层结构、增加窗户的空气层厚度。
二次测试：对优化后的模型进行再次测试，对比改进前后的隔音效果，记录改进过程和结果。
幻灯片 13：跨学科知识融合点
物理学：声的传播需要介质，隔音材料通过阻挡或吸收声波能量来减少噪声传播，体现了波的传播特性和能量传递知识。
工程学：涉及结构设计、材料选择与应用、密封技术等工程实践知识，关注如何通过合理设计实现功能目标。
数学：在模型尺寸测量、材料用量计算、测试数据记录与分析（如分贝值差异计算）等过程中应用数学知识。
美术与设计：模型的外观设计、材料颜色搭配等可融入美术元素，使模型既实用又美观。
幻灯片 14：成果展示与评价
成果展示内容：
展示模型实物：包括模型的整体结构、内部隔音材料铺设情况、门和窗的设计等。
展示设计图和制作过程记录：如设计草图、材料清单、制作步骤照片、遇到的问题及解决方法。
展示测试数据和分析报告：包括原始测试数据、优化前后的效果对比、隔音效果评价等。
评价标准：
科学性：隔音原理应用是否合理，设计是否符合声学规律。
实用性：模型结构是否稳定，隔音效果是否明显，测试方法是否规范。
创新性：在材料选择、结构设计或密封方案上是否有独特的创意。
合作性：小组合作是否默契，分工是否合理（针对小组实践）。
报告完整性：设计、制作、测试、分析等过程记录是否完整清晰。
幻灯片 15：实践总结与拓展
实践总结：
回顾本次实践的主要步骤，总结在模型设计、材料选择、隔音处理等方面的经验和教训。
强调隔音技术在实际生活中的应用，如家庭隔音装修、录音棚建设、汽车隔音设计等。
拓展思考：
不同频率的噪声（如低频的机器噪声、高频的人声）对隔音材料的要求是否相同？如何针对特定频率噪声优化隔音设计？
除了材料和结构，还有哪些因素会影响隔音效果（如房间的形状、开口的大小比例）？
尝试将本次实践的经验应用到生活中，如为自己的书桌设计一个小型隔音盒，减少学习时的外界干扰。
幻灯片 16：作业布置
基础作业：完成本次实践的报告，内容包括实践目的、设计方案、制作过程、测试数据、结果分析及改进建议，字数不少于 500 字。
拓展作业：查阅资料，了解实际建筑中常用的隔音技术（如隔音墙、隔音楼板的构造），对比自己制作的模型，分析两者的异同和原理上的联系，撰写一篇简短的对比分析文。
展示准备：各小组或个人准备好模型实物、设计图、报告等材料，为班级实践成果展示会做准备。
2024人教版版物理八年级上册
授课教师： . 班 级： . 时 间： .
2.5跨学科实践：制作隔音房间模型
第二章 声现象
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1．通过动手实践，让学生体会科学和工程在实际生活中的融合，培养学生解决问题的能力和动手实践的能力。
2．培养学生减少噪声的社会责任感。
学习目标
课堂导入
观看视频，感受噪声给人们的生活带来的危害
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
1.项目提出
实践活动
制作隔音房间模型
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。
实践活动
制作隔音房间模型
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。
实践活动
制作隔音房间模型
制作模型之前，我们需要考虑下面的问题。
1.生活中哪些常见的物品能够充当“房间”
2.为房间阻隔声音的材料要满足哪些要求 可以选用哪些材料
3.声音是如何传播到房间外的 阻隔声音的材料应放在房间的哪些位置以及如何放置
4.怎样测试模型房间的隔音性能
2.项目分析
实践活动
制作隔音房间模型
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阻隔声音的材料，制作隔音房间模型。
3.项目实施
实践活动
制作隔音房间模型
隔声毡
它是一种高密度卷材，主要用于室内墙体和吊顶的隔音。它重量较大，通常与石膏板搭配使用，不仅适用于家庭隔音，也适用于工厂和设备隔音，常被用于酒店、KTV等吵杂环境中。
常见的隔音材料
实践活动
制作隔音房间模型
是一种由海绵制成的隔音材料，表面覆盖有大量的纤维孔，能有效吸收声波能量而不流出。这种材料在噪声控制方面表现出色，既可以内充也可以外包。除了吸音功能，隔音棉还具有防潮、防水和良好的透气性。
实践活动
制作隔音房间模型
隔音棉
是一种理想的吸声装饰材料。具有吸音、环保、阻燃、隔热、保温、防潮、防霉变、易除尘、易切割、可拼花、施工简便、稳定性好、抗冲击能力好、独立性好、性价比高等优点，有丰富多种的颜色可供选择，可满足不同风格和层次的吸音装饰需求。
实践活动
制作隔音房间模型
吸音板
一种优质的隔音材料，主要由发泡胶构成，具有出色的隔音和吸音性能。聚氨酯泡沫塑料的施工简便，使其成为综合隔音处理方案中的优选。
实践活动
制作隔音房间模型
聚氨酯泡沫塑料
一种在两片或多片玻璃之间夹上PVB中间膜的隔音材料。这种中间膜能有效减少穿透玻璃的噪音数量，从而降低噪音分贝，达到隔音效果。
夹层玻璃
实践活动
制作隔音房间模型
了解不同材料阻隔声音的性能以及它们的特点后，选取合适的材料制作隔音房间模型。
选材建议：
（1）身边常见，容易寻找
例如：泡沫、玻璃、地毯、窗帘、海绵……
（2）尽量减小材料的厚度，最大限度地保证“房间”的空间
实践活动
制作隔音房间模型
测试时，通过手机或者计算机中的软件或者专业仪器等先测量未作隔音处理时闹钟铃声的强弱，再测量经过隔音处理后闹钟铃声的强弱。通过比较前后的变化来评估模型的隔音性能。
实践活动
制作隔音房间模型
（1）各组展示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。
（3）如果有了真正的隔音房间，为了做到不打扰他人，也为自己听力的健康，在使用时还要注意哪些问题
4.展示交流
实践活动
制作隔音房间模型
某科创小组制作的隔音房间模型
实践活动
制作隔音房间模型
（1）带领学生参观音乐教室，你能否从音乐教室的隔音设计中得到启发来改进我们的迷你隔音房？
（2）寻找生活中，还有哪些方法可以降低或减少噪声？
5.拓展延伸（课后）
实践活动
制作隔音房间模型
【项目提出】
（1）制作隔音房间，“隔音”就是为了改变声音的______（填“音调”“响
度”或“音色”），隔音的本质是在____________控制和减少噪声。下面
请你和小于同学一起通过制作隔音房间的简易模型，初步探究哪种材料
的隔音性能好。
响度
传播过程中
【项目分析】
活动任务一 选择房间模型
（2）小于列举出以下几种能够作为房间模型的备选方案：①鞋盒、②
塑料盆、③木箱。请你从获取难度、可操作性等方面进行选择，并说说
你的选择理由：________________________________________________
_______________________________。
选择鞋盒，容易获取，且有盖方便放置隔音材料，塑料盆不是密闭空间，木箱不易获取
活动任务二 选择合适的声源
（3）现有音叉、闹钟可供选择，经过思考，请说明选择哪一个作为声
源更合适及理由？选择______，理由______________。
闹钟
声音较为稳定
活动任务三 选择和安装隔音材料
（4）小于从家中找出一些材料开始研究：海绵、隔音石膏板、隔音窗
帘布、棉花，你认为小于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音性能。这个明显的问题是这些材料的______
（填“重量”“厚度”或“硬度”）不同，不符合物理实验研究方法中______
____法的要求。
厚度
控制变量
（5）对材料进行科学调整后，小于打算将这些材料裁剪至合适大小并
贴在房间模型的内部，以下做法合理的是___。
C
A.只贴在“房间”的四面墙壁上
B.贴在“房间”的四面墙壁和地面上
C.贴在“房间”的四面墙壁、地面和顶面上
活动任务四 确定检测隔音房间的隔音效果的方法及器材
（6）小于将声源放入鞋盒内，正确贴上隔音材料。设想了以下A、B两
种实验方案，你认为最佳的是___方案。理由是_____________________
_____________________________。
A.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
B.将手机放在距离鞋盒确定的距离处，用手机软件测试声音的强弱
B
人耳判断材料的隔音效果不是太直观，具有很大的误差
【项目实施】
（7）小于在“房间”外 处摆放闹钟，并打开闹钟，将每次实验测得的
数据填在下表中。
无 海绵 隔音石膏板 隔音窗帘布 棉花
85 72 70 78 80
由实验数据可知，这些材料中隔音性能最好的是____________。
隔音石膏板
【展示交流】
（8）小于同学发现和其他组同学用相同规格闹钟、相同距离测出的数
据不同，其他组同学的测量数据如下表；
无 海绵 隔音石膏板 隔音窗帘布 棉花
85 70 68 76 78
根据数据分析出__________可能影响隔音材料的性能。小于同学在网上
查找隔音房间设计时发现窗户常常采用双层玻璃，把双层玻璃中间抽成
真空，这是因为______________。
材料厚度
真空不能传声
必做作业：从教材习题中选取；
选做作业：完成练习册本课时的习题.
谢谢观看！

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