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第一章聲現象 綜合實踐活動 學案(含答案) 2023-2024學年蘇科版物理八年級上冊

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  1. 二一教育資源

第一章聲現象 綜合實踐活動 學案(含答案) 2023-2024學年蘇科版物理八年級上冊

資源簡介

<<綜合實踐活動:比較材料的隔聲性能>>研學案
學校: 設計教師: 設計時間:
【課題】
<<綜合實踐活動:比較材料的隔聲性能>>
【教學目標】
1. 知識與技能
(1)初步理解運用控制變量法和轉換法解決實際問題。
(2)知道隔聲是噪聲防治的一種重要方法。
2. 過程和方法
(1)初步掌握控制變量法,并運用控制變量法比較不同材料的隔聲性能。
(2)從比較不同材料的隔聲性能入手,思考如何提高控制噪聲的效果。
3. 情感態度與價值觀
通過本活動,鞏固本章所學知識,自覺增強環保意識,并將所學知識運用到實際生活中去。
【教學重點】
理解掌握控制變量法
【教學難點】
如何運用轉換法比較不同材料的隔聲性能的方案
【教法學法】
啟發法、實驗法、科學探究法等
【教學器材】
鬧鐘、手機、機械秒表、報紙、塑料袋、泡沫塑料、金屬盒等
【教學過程】
一、新課導入
將機械鬧鐘分別放入兩個盒子,讓同一位同學聽,比較變化。再讓其他同學分別聽,交流討論。得出初步結論是音調不變,響度有變化。
教師:為什么相同的聲源放入不同的盒子,人耳聽到的聲音響度不同?(學生討論)
介紹隔聲性能基本概念:材料的隔聲性能是指材料隔絕聲音的本領。
二、探究過程
探究目標:如何比較不同材料的隔聲性能(學生分組討論)
制定計劃:
問題一:選擇什么作為聲源?機械秒表還是手機 為什么?
機械秒表得到更多同學的青睞,因為聲音均勻,更加容易分辨響度。
問題二:如何比較(轉換法比較)?
1.轉換觀察法:人遠離聲源,直到聽不見鐘聲為止時,通過人到聲源距離的遠近,來反映不同材料隔聲性能的好差。
2.直接比較法:同一位同學站在距離盒子相同距離處聽聲音,比較響度。
更多同學選擇1 因為方案2中人耳無法分辨響度比較接近的聲音。
強調運用科學方法。
換觀察法:人遠離聲源,直到聽不見鐘聲為止時,通過人到聲源距離的遠近,來反映不同材料隔聲性能的好差。在其他條件相同時,此距離越近,相應的隔聲材料的隔聲性能越______。
制變量法:分別用相同厚度的不同材料把鬧鐘包裹起來后放人鞋盒內,再把鞋盒蓋嚴以阻隔鐘聲,在同一安靜的室內請同一個人向同一方向遠離聲源聽鐘聲。
收集證據:
實驗小組依次將各種材料蓋在鐘上方重復實驗.得到下表的數據:
隔聲材料 衣服 報紙 錫箔紙 塑料袋 泡沫塑料
聽不到指針走動聲音時的距離/m 1.2 1.5 1.8 2.0 1.0
實驗結果分析論證:
請你分析表中數據,被測材料的隔聲性能由好到差的順序是___________________。
實驗結論:
根據實驗結果,你認為隔聲性能好的材料的共同特點是_________________。
注意事項:
(1)本實驗應當在環境噪聲較小的室內進行,如果實驗的環境噪聲較大,可以選用響度稍大的其他聲源(如可以控制音量的收音機),并選用一定厚度的書本、木板、泡沫塑料板、棉墊等作為比較隔聲性能的材料。
(2)除上述控制變量的方法外,也可以改變聲源的響度(如通過調節收音機的音量旋鈕改變音量),而保持其他因素不變,當測試者聽不到聲音時,測量音量旋鈕反向旋轉過的角度,以此比較不同材料的隔聲性能;還可以改變隔聲材料的厚度,而保持其他因素不變,直到測試者聽不到聲音為止,以材料的厚度來比較材料的隔聲性能。到底采用哪種具體方法,視可行性、簡便性和精確性而定。
三、新知應用
1.某同學在探究聲音的特征時,做了以下實驗。
用一只手將鋸條壓在桌沿上,用另一只手輕撥鋸條一端,聽其響度;再用力撥鋸條,這時鋸條的振幅 (選填“變大”“變小”或“不變”),響度 (選填“變大”“變小”或“不變”),這說明響度與 有關。
如圖所示,將一把鋼尺緊按在桌面上,先讓一端伸出桌邊短一些,撥動鋼尺,聽它振動發出的聲音;然后逐漸增加鋼尺伸出桌面的長度,鋼尺振動發出聲音的音調會逐漸變 。當鋼尺伸出桌面超過一定長度時,雖然用同樣的力撥動鋼尺振動,卻聽不到聲音,這是由于 ,該同學用“同樣的力撥動鋼尺”的目的是 。
2.在學習二胡演奏過程中,小明發現琴弦發出的聲音音調高低受各種因素的影響,他決定對此進行研究,經過和同學們討論提出了以下幾種猜想。
猜想一:琴弦發出聲音的音調高低,可能與琴弦的長短有關
猜想二:琴弦發出聲音的音調高低,可能與琴弦的橫截面積有關
猜想三:琴弦發出聲音的音調高低,可能與琴弦的材料有關
為了驗證上述猜想是否正確,他和同學們找到了下表所列4種規格的琴弦,進行實驗。
為了驗證猜想一,應選編號 兩種規格的琴弦進行實驗。
為了驗證猜想二,應選編號 兩種規格的琴弦進行實驗。
在驗證猜想三時,小明發現粗心的同學沒有把表中的數據填全,表中①的位置所缺數據是 。
小明在這個探究實驗中,采用的研究方法是 。
3.微風吹過,金屬管風鈴發出悅耳的聲音。小明想探究管子發出聲音的頻率與長度、直徑的關系,他選取了材料與管壁厚度都相同,長度和直徑都不同的三根直管,將它們用細線懸掛,敲擊后,測出各自發出聲音的頻率,數據如下表。
用刻度尺測量1號管長度如圖所示,讀數是 cm。
(2) 三根管子中音調最低的是 號。
(3) 根據表中數據,能否得出“管子發出聲音的頻率隨長度、直徑的增大都會減小”的結論 答出你的看法并說明理由。
答: ;理由: 。
四、課后作業
1.一場大雪后,大地披上了銀裝,這時你會發現周圍特別寧靜,這是因為雪地的微孔能吸收聲音,根據上面的描述,你認為會堂、劇院的四壁和屋頂都做得凹凸不平,或采用蜂窩狀的材料,主要是為了( )
A.減弱聲波的反射 B.增強聲波的反射 C.增強聲音的響度 D.裝飾得美觀些
2.某工廠計劃為高噪聲車間的工人們制作消聲耳罩,請你做一個材料的選擇.
(1)外罩起反射聲音的作用,選用哪種材料好( )
A.軟橡膠 B.泡沫塑料 C.硬塑料 D.硬紙板
(2)填料要能吸收聲音,選用哪種材料好( )
A.碎鋼板 B.硬紙板 C.泡沫塑料 D.木屑
(3)“襯里”緊挨耳朵要求觸感舒適,選用哪種材料好( )
A.紙 B.皮革 C.木板 D.絨布
3.小華學了有關聲音的知識后,對材料的隔聲性能很感興趣,于是他設計了如下實驗進行探究。實驗步驟如下:
①先搜集各種材料,如衣服、報紙、平裝書、塑料袋、襪子;
②把鐘放到一個盒子里,將衣服蓋在鐘上方,然后逐漸遠離盒子直到聽不到鐘聲,記下此時人離盒子的距離;
③依次分別將各種材料蓋在鐘上方重復以上實驗,得到如下表的數據:
材料 衣服 報紙 平裝書 塑料袋 襪子
聽不到鐘聲的實際距離/m 2.1 2.8 3.7 5.2 1.2
請你回答下列問題:
(1)小華設計的實驗利用了離聲源越遠,聽到的聲音響度越______(大/小)的原理。
(2)根據實驗數據,待測材料隔聲性能由好到差的順序為__________________________
________________________。
(3)根據小華的實驗結果,你可以提出一個猜想:______________________________。
4.為了測定聲音在鋼中的傳播速度,取一長664米的鋼軌,在其一端用鐵錘沿鋼軌方向敲擊一下,在另一端聽到兩次聲音。第一次響聲是由鋼軌傳來的,第二次是由空氣傳來的,記錄指出兩次響聲相隔的時間是1.87秒。如果當時聲音在空氣中的速度為332米/秒,求聲音在鋼軌中的傳播速度。
5.一汽車朝山崖勻速行駛,在離山崖s=700m處鳴笛,汽車直線向前行駛s1=40m后,司機剛好聽到笛聲的回聲,求汽車行駛的速度。(已知氣溫是15℃)
6. 在學習吉他的演奏過程中,小明發現琴弦發出聲音的音調高低是受各種因素影響的,他決定對此進行研究,經過和同學們討論,提出以下猜想:
猜想1:琴弦發出聲音的音調高低,可能與琴弦的橫截面積有關;
猜想2:琴弦發出聲音的音調高低,可能與琴弦的長短有關;
猜想3:琴弦發出聲音的音調高低,可能與琴弦的材料有關。
為了驗證上述猜想是否正確,他們找到了下表所列的9種規格的琴弦,因為音調的高低取決于聲源振動的頻率,于是借來了一個能夠測量振動頻率的儀器進行實驗。
(1)為了驗證猜想1,應選用編號為   、   、   的琴弦進行實驗;
為了驗證猜想2,應選用編號為   、   、   的琴弦進行實驗。
編號 材料 長度(cm) 橫截面積(mm2)
A 銅 60 0.76
B 銅 60 0.89
C 銅 60 1.02
D 銅 80 0.76
E 銅
F 銅 100 0.76
G 鋼 80 1.02
H 尼龍 80 1.02
I 尼龍 100 1.02
表中有的材料的規格還沒有填全,為了驗證猜想3,必須知道該項內容,請在表中填上所缺數據。
(2)隨著實驗的進行,小明又覺得琴弦音調的高低與琴弦的松緊程度有關,為了驗證這一猜想,必須進行的操作是:   。
“新知應用”參考答案
1. (1)變大 變大 聲源的振幅
(2)低 發出聲音的頻率低于20 Hz,是次聲波 控制響度相同
2. (1) A、C
(2) A、B
(3) 55
(4)控制變量法
3. (1) 18. 50 (2) 3
(3)不能管子的長度和直徑都不同,不能比較
“課后作業”參考答案
1.A 2.(1)C (2)C (3)D
3.(1)小
(2)襪子、衣服、報紙、平裝書、塑料袋
(3)(答案不唯一)材料的隔聲性能與材料的厚度有關
4. 5108m/s
5. 10m/s
6. (1)ABC;ADF;(2)選取兩根材料相同、長短相同、橫截面積一樣的琴弦,如C、E進行對比實驗。使兩根琴弦的一端固定,另一端進行松緊程度調節,要求一張一弛有所差異。用大小相同的力撥動琴弦,比較發音情況。如果兩根琴弦發出聲音的音調不同,表明小明的猜想是正確的,否則猜想錯誤。

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