资源简介

(共23张PPT)
4.跨学科实践：制作隔音房间模型
第二单元 声现象
主讲：XXX
1．理解声音的传播、反射、吸收等物理原理，并能够将这些原理应用到隔音房间模型的设计与制作中。
2．培养跨学科的思维方式，整合物理、数学、美术和工程技术等多学科知识。
3．提升实践操作能力，学会使用各种工具和材料进行模型制作。
4．培养团队合作精神和创新意识。
课题引入
展示
问：这些地方是如何做到隔音的呢？我们能不能也设计制作一个类似的隔音房间模型呢？
音乐工作室 录音棚
一、物理知识储备
1.声音的传播与减弱原理
（1）声音是通过 （固体、液体、气体）以 的形式传播。了解声音在不同介质中的 不同，以及在空气中传播时会 逐渐减弱。
（2）掌握声音的反射、 和透射原理。知道声音遇到障碍物会发生反射，不同材料对声音的吸收和透射能力不同。
（3）明确隔音的主要方法是减少声音的 、增加声音的 和
。例如，使用密实的材料可以减少声音的 ，使用多孔材料可以增加声音的 ，设置 可以改变声音的传播方向，减少直接传播的声音。
介质
声波
传播速度
吸收
透射
反射
吸收
透射
吸收
反射面
一、物理知识储备
2.声波的特性
（1）了解声音的频率、振幅和音色等特性。知道 决定声音的音调高低， 决定声音的响度大小， 则是由发声体的材料、结构等因素决定。
（2）认识到不同频率的声音在隔音处理中的特点。一般来说，
声音较难隔音，需要采用更厚重的材料和特殊的结构来处理。
3.噪声的危害与控制
（1）理解噪声对人体健康的危害，如 听力、 睡眠、引起心理压力等。
频率
音色
振幅
低频
影响
干扰
一、物理知识储备
（2）掌握噪声控制的三个途径：在声源处减弱噪声、在传播过程中减弱噪声、在人耳处减弱噪声。制作隔音房间模型主要是在 减弱噪声。
传播过程中
典例1．（22-23八年级上·河南南阳·期中）为了降低交通噪声干扰，如图所示，部分高架桥安 装了全封闭隔音屏，能有
效降噪 25～30 分贝，降噪是指改变了声音
的 （选填“音调”、“响度”或“音色”），
这种控制噪声的方式是在 中
控制噪声。
响度
声音的传播过程
典例精析
典例2．（2024·陕西西安·模拟预测）如图所示，在某节目中，五位歌手在隔音罩内借助纸杯和鱼线做成的“土电话”将一首歌传递出来，现场观众依然能清晰地分辨出合唱中的高低音声部以及歌手所模仿的乐器种类。下列说法不正确的是（　　）
A．隔音罩能在传播过程中减小声音的响度
B．声音在空气中和鱼线中的传播速度相同
C．用人声模仿各种不同乐器主要是模仿声音的音色
D．高低音声部主要是音调不同
B
二、材料选择与结构设计方面
1.材料的隔音性能
（1）了解常见材料的隔音性能，如泡沫塑料、玻璃纤维、岩棉、木板、钢板等。比较不同材料对不同频率声音的隔音效果。
（2）考虑材料的成本、可获得性、环保性等因素，选择合适的材料用于隔音房间模型的制作。例如，泡沫塑料和玻璃纤维具有较好的吸音性能，适合用于减少室内的回声；木板和钢板可以作为隔音的屏障，减少外部声音的传入。
二、材料选择与结构设计方面
2.结构设计要点
（1）设计合理的房间结构，考虑房间的形状、大小、门窗的位置等因素对隔音效果的影响。一般来说，房间的形状越规则，隔音效果越好；门窗的密封性越好，隔音效果也越好。
（2）采用多层结构设计，增加声音的反射和吸收次数。例如，可以使用双层木板中间夹吸音材料的结构，或者在墙壁上安装吸音板和反射板的组合。
（3）注意细节处理，如墙角的密封、门缝和窗缝的填充等，减少声音的泄漏。可以使用密封胶、密封条等材料进行密封处理。
典例精析
典例3．（24-25八年级上·湖北黄石·阶段练习）小明想比较聚酯棉材料和海绵材料的隔音性能，做了如下的探究。
(1)小明分别用两种材料做了如图甲所示的隔音盒。该制作的错误之处是
；
聚酯棉和海绵的厚度不同
材料 聚酯棉 海绵 距离/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)改正错误后，小明在安静的环境下，将手机1播放80dB的声音，先后置于两种隔音盒中，另一个手机2在距离隔音盒不同距离的位置测试接收声音如图乙，得出如表中的数据。表格A处应填写 ；
(3)利用数据进行比较，得出 材料的隔音性能更强；
(4)小明认为人耳可以代替手机2进行探究，并提出如下两种方案，最佳的是（　　）
A．人距离隔音盒一定距离处，先后比较人听到手机1在两种材料的隔音盒里发出声音的大小
B．人边听声音变后退，直到听不到手机1发出的声音为止，比较两次距离隔音盒的距离
响度
聚酯棉
B
典例精析
(5)小明发现在上录播课时，为了防止录播室外的嘈杂声音干扰录课，录播室的墙壁使用了隔音材料，这是在 减弱噪声；
(6)该实验中没有用到的研究方法是 。
A．科学推理法 B．转换法 C．控制变量法
传播过程中
A
典例精析
典例4．（24-25八年级上·陕西西安·阶段练习）小明同学为了研究一组材料的隔音性能（材料为：泡沫塑料板、玻璃、木板、硬纸板），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：
(1)小明是通过比较 ，
来确定哪种材料隔声效果好。
(2)下列器材中，适合作为本实验的声源的
是 。
A．音叉 B．机械闹钟
(3)此实验中应该保证哪些因素不变（写出一个即可） 。
听不到声音时的距离
材料 听不到声音时的距离/m
玻璃 0.6
木板 0.4
硬纸板 0.5
泡沫塑料板 0.3
B
声源发出声音的响度
典例精析
(4)根据实验收集到的数据进行分析，隔音效果最好的是 。
(5)由该实验可知：电影院为了减少回声对观众的干扰，其墙壁应选择 （选填“柔软多孔”或“坚硬光滑”）的。
泡沫塑料板
柔软多孔
三、跨学科联系方面
1.与数学的联系
（1）在设计隔音房间模型时，需要进行尺寸的测量和计算，确保材料的尺寸合适，房间的结构合理。涉及到长度、面积、体积等数学概念的应用。
（2）对于声音的传播和反射，可以运用几何知识进行分析和计算，如声音的传播路径、反射角和入射角等。
2.与美术的联系
（1）在制作隔音房间模型时，可以发挥美术设计的能力，使模型具有美观的外观。考虑颜色的搭配、造型的设计等因素，使模型不仅具有实用性，还具有艺术性。
三、跨学科联系方面
（2）可以使用绘画、贴纸等方式对模型进行装饰，增加模型的吸引力。
3.与工程技术的联系
（1）了解工程技术中的隔音原理和方法，借鉴实际建筑中的隔音设计经验。例如，学习专业隔音材料的使用方法、隔音结构的施工工艺等。
（2）培养工程设计的思维方式，考虑模型的可行性、稳定性和安全性。在制作过程中，注重材料的连接方式、结构的强度等问题，确保模型能够承受一定的压力和外力。
课堂反馈
1．下列控制噪声的措施中，属于防止噪声产生的是（　　）
A．关闭房间的门窗
B．会场把手机关闭
C．公路两旁的房屋安装双层玻璃
D．机场跑道工作人员使用隔音耳罩
2．（23-24八年级上·福建厦门·期末）老旧空调开启时外机容易产生较大的噪声，影响生活。以下措施属于在传播过程减弱噪声的是（　　）
A．换装新的空调外机 B．给外机加装减震垫
C．安装双层隔音玻璃 D．住户戴上隔音耳塞
B
C
课堂反馈
3．（24-25八年级上·湖南长沙·阶段练习）“姑苏城外寒山寺，夜半钟声到客船。”钟声是由钟的 产生；住宅的玻璃门窗通常采
用真空玻璃，其结构特点是将两块玻璃边部密封在一起，
通过抽气口将两层玻璃之间抽成接近真空，并用玻璃柱支
撑，如图所示，这种双层真空玻璃“既不影响采光，又能隔
音”，“能隔音”的原因是 。
振动
声音不能在真空中传播
课堂反馈
4．（22-23八年级上·广东江门·阶段练习）小明想比较几种材料（衣服、锡箔纸、泡沫塑料）的隔音性能；
(1)除了待检测的材料外，可利用的器材还有：音叉、机械闹钟、鞋盒。在本实验适合作声源的是 ；
(2)小明将声源放入鞋盒内，在其四周塞满待测材料。他设想了两种实验方案：
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。你认为两种方案较好的是 ；
(3)通过实验得到的现象如表格所示，则待测材料隔声
性能由好到差的顺序为 。
机械闹钟
B
泡沫、衣服、锡箔纸
材料 衣服 锡箔纸 泡沫
距离 较长 长 短
响度 较响 响 弱
课堂反馈
5．在比较材料的隔声性能实验中：
（1）小明和小强在家中开展探究，他们准备利用人刚听不到声音时人与声源的距离来进行比较，选用了手机铃声作为声源，实验过程中他们应将手机铃声响度 （填“调大”、“调小”），因为手机铃声响度越 （填“大”、“小”），人听不到声音时与声源的距离将越 （填“大”、“小”），实验在家中难以进行。同时在比较不同材料时手机铃声响度应 （填“随材料而改变”、“保持不变”或“根据实验情形而改变”）；
（2）小明从家中找出下列一些材料开始探究：一张报纸、一件羽绒服、一个薄塑料袋、一些包装家电泡沫板，由于不同材料的厚度不同，在对材料进行科学调整后，他们通过探究得到如下实验数据：
调小
大
大
保持不变
课堂反馈
根据数据可分析出这些材料中隔声性能最好的是 ；
（3）两同学观察后发现粗糙的材料比平滑材料隔音性能 （选填“好”或“差”），原因是粗糙材料吸收声音的性能要比平滑材料 （选填“强”或“弱”）；
（4）如果再给你一块海绵材料，你认为其隔声性能与报纸相比， （选填“报纸”或“海绵”）隔声性能好一点；
（5）在噪声污染严重的环境里，“隔音”就是为了改变声音的 ，在控制噪声的方法中，“隔音”是在 减弱噪音。
羽绒服
好
强
海绵
材料 报纸 羽绒服 塑料袋 泡沫板
人听不到声音的距离/m 8 4 7 5
响度
传播过程中
课堂小结
作业
1.绘制隔音房间模型的设计图，并标注所用材料、结构特点以及预期的隔音效果原理。要求用文字说明设计的依据，包括涉及到的物理、数学、美术和工程技术等方面的知识。
2.利用课余时间寻找身边可以用于隔音的材料，并通过简单的实验测试其隔音效果。

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