导学案：2.5 跨学科实践：制作隔音房间模型（学生版）

学而优教有方2.5跨学科实践：制作隔音房间模型（导学案）【学习目标】1.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、厚度等物理属性对隔音性能的影响。2.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。【学习重点】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。【学习难点】运用控制变量法探究不同材料的隔音性能。【自主预习】阅读教材第55页到56页《2.5跨学科实践：制作隔音房间模型》，并完成以下内容：1．控制噪声的三个方面分别是：防止噪声、阻断噪声、防止噪声。结合日常生活中的各种事例进行思考，人们平时常常从哪个方面着手控制噪声？。2．如果让你制作一个房间模型来测试其隔音效果，以下因素中的可能会对隔音效果产生较大的影响。①房间模型的颜色；②房间模型的面积；③房间模型的制作材料；④窗户的大小和数量；⑤空气温度；⑥房间模型的形状外观；⑦房间模型的摆放位置。3．写出生活中能够充当“房间”的常见物品：例如等。4．写出为房间隔音选用的一些材料：例如，。5.比较几种材料（衣服、锡箔纸、泡沫塑料）的隔音性能。（1）准备的实验器材除了待检测的材料外，还有音叉、机械闹钟、鞋盒，其中最适合作声源的是；（2）如图所示，小王将声源放进鞋盒，在其四周塞满待测填充材料，设计了以下A、B两种实验方案，你认为方案较好。A．站在距鞋盒一定距离处，比较所听见声音的响度；B．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。【合作探究】任务一、项目提出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?噪声的防治方法有很多，是其中的一种重要的方法。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。任务二、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”?分析：生活中能够充当“房间”的物品，要求有一定的，同时隔音性能要好。例如。2.为房间隔音的材料要满足哪些要求?可以选用哪些材料?分析：为房间阻隔声音的材料隔音要好，例如等。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?分析：声音是通过、“房间材料”传播到房间外的。故阻隔声音的材料应放在“房间”的位置且紧贴“墙壁”。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“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。方法二：将声音强弱转化为分贝数进行比较如图甲所示，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。甲乙方法三：将声音强弱转化为声波波形进行比较如图乙所示，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。任务三、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。【实验器材】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）。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——分贝仪进行测量。【实验步骤】进行活动。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。4.实验记录材料隔音毡隔音板隔音棉隔音泡沫隔声性能预测（优、良、中、差）分贝仪示数/dB隔声性能（优、良、中、差）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。注意：1.在注意隔音性能的同时，也要尽量减小材料的，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.应选择较为的环境进行测试。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。材料名称隔音性能材料成本材料安全性材料是否环保

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?【精讲点拨】1.在探究不同材料的隔音性能时，注意运用控制变量法和转换法。2.有条件的话，最好选择分贝仪测量声音的强弱。【归纳整理】【课堂练习】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2.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3.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”）。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。5.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；（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。材料聚酯棉海绵距离/m123123A/dB54.349.146.661.755.853.46.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。材料甲乙丙距离较长最长短声强405530（1）在本实验中适合做声源的是。（2）小明将声源放入鞋盒内，在其四周塞满待测材料，他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