【核心素养】人教版八年级上册 第二章 第5节《跨学科实践：制作隔音房间模型》课件+教案+分层练习

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2.5 制作隔音房间模型人教版初中物理八年级上册第二章 ——声现象了解不同物质的隔音性能这一物理属性，并在动手实践过程中认识到物质的硬度、密度、厚度等其他物理属性对隔音性能的影响。物理观念科学思维通过制作隔音房间模型，体会到物理模型建构的重要意义，并能通过科学推理和科学论证，运用转换法和控制变量法的思想，比较不同物质的隔音性能。科学探究通过观察和实验，探究声音产生和传播的条件，培养学生初步研究问题的方法。科学态度与责任感受自然界声音的美妙与有趣，激发好奇心和求知欲。在活动中培养学生善于与其他同学合作交流的意识和能力。 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?一、项目提出 噪声的防治方法有很多，隔音是其中的一种重要的方法。如图所示，左边房子没有经过隔声处理，噪声比较大，让人烦躁。右边房子经过隔声处理，噪声对人几乎没有任何影响；可见，隔音对降低噪声效果明显。 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。二、项目分析制作模型之前，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.为房间隔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?隔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?能够充当“房间”的物品，要求有一定的硬度，同时隔音性能要好。例如纸箱、包装盒或鞋盒等。 1. 生活中哪些常见的物品能够充当“房间”?（1）隔音材料为房间阻隔声音的材料隔音性能要好，例如隔音毡、岩棉隔音板、隔音板、隔音棉、隔音泡沫、石膏板等。 2. 为房间隔音的材料要满足哪些要求?可以选用哪些材料?（2）一些隔音材料的特点与性能 吸音板一般是多孔材料，孔木吸音板全是孔，软包吸音板内部也是有很多的微小空隙，聚酯纤维吸音板表面也是微孔，可以说，吸音材料基本上都是“孔隙”材料。吸音板直接用于场所表面装饰用，多种颜色，除了较好的吸音效果，装饰效果也是非常棒，吸音板常用于KTV，教室，会议室，录音棚，体育馆，会展中心装饰吸音降噪。 隔音板不一样，它是高密度材料，声音不容易穿透。外观上一般是没有做过处理的，通常是几种板或隔音毡复合而成的。 常见的隔音板是由双层玻镁板加阻尼胶复合而成，外面不好看，不能直接用于装饰处理，当用于墙体隔音时，安装在龙骨上，来阻隔声音的传播，从而达到较好的隔音效果！（3）吸音板与隔音板的材质区别 声音是通过空气、“房间材料”传播到房间外的。故阻隔声音的材料应放在“房间”的四周位置且紧贴“墙壁”。3. 声音是如何传播到房间外的?隔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？ 方法一：将声音强弱转化为距离进行比较 依次将不同隔音材料安装在“房间”内部四周“墙面”及“屋顶”“地面”上，将正在发声的手机置于“房间”内部，倾听铃声并逐渐远离“房间”，记录每次刚刚听不到铃声时人与“房间”的距离，距离越远的说明隔音效果越差；距离越近的说明隔音效果越好。 方法二：将声音强弱转化为分贝数进行比较 依次将不同隔音材料安装在“房间”内部四周“墙面”及“屋顶”“地面”上，将正在发声的手机置于“房间”内部，在模型外同一位置使用手机噪声监测软件进行分贝数测定，数值越小说明隔音效果越好。 方法三：将声音强弱转化为声波波形进行比较 依次将不同隔音材料安装在“房间”内部四周“墙面”及“屋顶”“地面”上，将正在发声的手机置于“房间”内部，在模型外同一位置放置示波器或使用录音及声音编辑软件显示声波波形，波形振幅越小说明隔音效果越好。三、项目实施 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隔音的材料，制作隔音房间模型。手机（作为声源）（或机械闹钟）；鞋盒（放置声源）；各种隔音材料（隔音毡、隔音板、隔音泡沫、隔音垫）；分贝仪（测量声音的响度）；粉笔（标记与声源相距的位置）；卷尺（测量距离）。【实验器材】 如果选择在一定距离处听声音的强弱，在声音的强弱相差不大时，人耳无法分辨，我们可以借助测量仪器——分贝仪。1. 用手机播放一段音乐，保证音量不变且发出持续、恒定的声音；2. 用隔音毡包住手机，放入鞋盒中，将分贝仪放在离声源40cm的位置，记录此时分贝仪上的示数；3. 保持手机和分贝仪的位置不变，分别换用隔音板、隔音棉、隔音泡沫等材料，重复上述实验并记录分贝仪示数。【实验步骤】实验分析：在相同条件下，分贝仪示数越小，隔音效果越好。 【实验结论】表面粗糙，多孔的材料隔声性能较好。4. 实验记录注意：1.在注意隔音性能的同时，也要尽量减小材料的厚度，最大限度地保证“房间”的空间。2.测试时，要测出不经过任何处理的声源的声音响度，通过比较前后的变化来评估模型的隔音性能。3.应选择较为安静的环境进行测试。视频演示——《用不同方法控制噪声》四、展示交流1.展示你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，也为了自己听力的健康，在使用时还要注意哪些问题?制作隔音房间模型将家中的一个房间改造为隔音房间.①充当房间物品；②隔音材料；③隔音材料的放置；④测试隔音性能。①选择实验器材； ②进行实验；③记录数据；④归纳结论.对模型进行评价；进行改进；其他问题.项目分析项目实施1. 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．从声源处减弱噪声 B．从接收处减弱噪声C．声音的传播需要介质 D．声音是由于物体振动产生的C2. 实际生产、生活中隔音材料常被用来制作（ ）A．街头的自动噪声监测仪 B．飞机场工作人员佩戴的耳罩C．城市的禁鸣路段标志牌 D．体育馆的顶端和四周的墙壁B3. 在科技馆的噪声小屋内。小聪用最大的声音叫喊，噪声显示仪显示为98dB，如图所示。而小明只能让其显示为88dB，从声音的特性考虑，小聪最大声音的 _______比小明大。无论在小屋内如何叫喊，外面几乎听不到声音，这说明噪声小屋是 控制了噪声______________（选填“在声源处”、“在传播过程中”或“在人耳处”）。在传播过程中响度4. 如图所示，小苏同学学习了声音的知识后，用手机下载了一个叫“分贝仪”的APP。这是某次她使用分贝仪的截图，此时的瞬时响度为______ dB，此时环境的响度情况______（选填“适合”或“不适合”）学习。适合465.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________________；（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在距隔音盒不同距离的位置测量接收的声音如图乙，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；厚度不同 响度 聚酯棉 （4）小明认为人耳可以替代手机2进行探究，并提出如下两种方案，最佳的是（ ）；A．人距隔音盒一定距离处，先后比较人听到手机1在两种材料的隔音盒里发出声音大小。B．人边听声音边后退，直至听不到手机1发出的声音为止，比较两次距隔音盒的距离。（5）小明发现上录播课时，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。传播过程中 B 6.小明想比较甲、乙、丙三种材料的隔音性能，除了待检测的材料外，可利用器材还有：噪声监测仪、音叉、机械闹钟、鞋盒。（1）在本实验中适合做声源的是__________。（2）小明将声源放入鞋盒内，在四周塞满待测材料，设想了如下两种方案：A．让人一边听声音，一边后退，直至听不见为止，比较此处距鞋盒的距离B．将噪声监测仪放置在离鞋盒一定距离外，比较其显示的示数实验结果如表所示，你认为方案 _______（选填“A”、“B”或“AB都”）可行。实验中他将同一鞋盒内“塞满”待测材料的目的是_________________ 。控制三种材料厚度（体积、多少）相同 AB都机械闹钟dB丙（3）表头中应补上的声强单位为____（选填“dB”或“Hz”），由表格信息可知：最适合用于做隔音耳罩的材料为_______（选填“甲”、“乙”或“丙”）。