2.5 跨学科实践：制作隔音房间模型讲义

第二章声现象第5节跨学科实践：制作隔音房间模型讲义【导入新课】问题：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，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?【问题】1.生活中哪些常见的物品能够充当“房间”?能够充当“房间”结构的物品，应当是那些既具备足够硬度以支撑其形态，又拥有良好隔音性能的实体。常见的纸箱、包装盒或鞋盒。2.为房间隔音的材料要满足哪些要求?可以选用哪些材料?（1）要求：①重而密实的材料可以隔声，主要是通过加强对声波的反射来实现的，但会增加室内混响;②蓬松多孔的材料可以吸声，能减弱声波在室内的反复反射，即减弱室内的混响声。（2）选用：吸声材料。生活中常见的海绵、泡沫塑料等都可以。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?①声音主要通过门和墙壁传到室外；②隔音的材料应该平铺在门和墙壁上。4.怎样测试模型房间的隔音性能?方法一：通过对比有隔音和没隔音材料的情况下，相同声音传到外部，记录每次刚刚听不到铃声时人与“房间”的距离。方法二：通过对比有隔音和没隔音材料的情况下，相同声音传到外部相同位置处声音响度的大小即可，可使用测试声音响度大小的设备，一些手机软件可以做到。项目实施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隔音的材料，制作隔音房间模型。1.测试准备：（1）材料准备鞋盒：作为模型房间的主体结构。声源：如机械闹钟或手机APP中的声音发生器，用于产生稳定且可测量的声音。测量工具：刻度尺或卷尺，用于测量距离。隔音材料（可选）：为了比较不同材料的隔音效果，可以准备一些如泡沫、棉布、报纸等材料。（2）环境控制①选择一个相对安静的环境进行测试，以减少外界噪音的干扰。②确保测试过程中，除了声源和测试者外，没有其他人在场或发出声音。2.测试步骤：（1）基础测试①将机械闹钟或声音发生器放入鞋盒内，关闭鞋盒盖。②测试者站在距离鞋盒一定距离（如1米）处，记录能清晰听到声音时的音量大小或响度。③然后逐渐远离鞋盒，直到声音变得模糊或听不见为止，记录下此时的距离（L0）。（2）隔音材料测试①依次将泡沫、棉布、报纸等材料覆盖在鞋盒外部（或内部，根据实际情况选择），确保材料紧贴鞋盒表面。②对于每种材料，重复基础测试中的步骤，记录下不同材料下声音变得模糊或听不见时的距离（L1、L2、L3等）。3.数据分析：（1）比较距离比较基础测试中的距离L0与隔音材料测试中的距离（L1、L2、L3等）。一般来说，距离越远说明隔音效果越差；距离越近或声音越早变得模糊或听不见，则说明隔音效果越好。（2）评估隔音性能根据测试数据，可以评估出不同材料对鞋盒模型房间隔音性能的影响。如果需要更精确的数据支持，可以考虑使用专业的声音测量仪器进行测试。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。材料名称隔音性能空间占用率材料是否易得材料是否安全材料是否环保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。控制变量：在测试过程中，要确保除了测试材料外，其他所有条件都保持一致（如声源类型、音量大小、测试者位置等）。多次测试：为了提高测试的准确性，建议对每种材料进行多次测试，并取平均值作为最终结果。环境适应性：考虑到实际使用场景可能存在的差异（如温度、湿度、风速等），测试结果可能需要在特定条件下进行适当调整或解释。3.如果有了