資源簡介

(共23張PPT)
第二章 聲現象
第5節 跨學科實踐：制作隔音房間模型
教學分析
1.認識不同材料的隔音性能,并在動手實踐過程中認識到物質的硬度、厚度等物理屬性對隔音性能的影響。
2.通過制作隔音房間模型,體驗構建物理模型的意義,發展轉換法和控制變量法的思想,提升科學推理和科學論證能力。
課前準備
學習目標
3.通過實驗測試,評估隔音房間模型的隔音效果,進一步優化隔音房間模型,提升跨學科運用知識解決問題的綜合實踐能力。
課前準備
教學分析
學習重點 ：隔音房間模型制作過程。
學習難點 ：運用控制變量法探究不同材料的隔音性能。
學習方法 ：通過“選擇器材→設計方案→動手操作→展示交流→優化提升”等小組合作學習活動,經歷一個完整的隔音房間模型的制作過程,在動腦、動手、動口的實踐過程中提升科學思維能力、科學探究能力,激發樂于實踐的精神。
相關準備：泡洙塑料、手機、紙盒(包裝盒)、分貝儀、毛氈、報紙、棉花、軟木、鬧鐘、米尺等。
教學內容
01
情境引入
02
互動新授
03
鞏固拓展
04
課堂小結
點我喔
情境引入
問題：當我們在家中彈奏樂器、欣賞音樂或觀看電視節目時,有可能會打擾需要休息的家人和鄰居,你有什么辦法解決這個問題
想一想
互動新授
步驟一 項目提出
想一想
噪聲的防治方法有很多,隔音是其中的一種重要的方法，做過隔音的房間噪聲幾乎無影響。
有同學設計了一個方案,打算將家中的一個房間改造為隔音房間,這樣就不會彼此干擾了,在方案實施前,我們可以通過制作模型來高效、經濟地測試方案的可行性,請同學們根據以上思路,制作一個隔音房間的簡易模型,并測試它的隔音性能。
互動新授
步驟二 項目分析
想一想
請大家看看下面的圖片，想想看，隔音的原理是什么呢？
互動新授
想一想
隔音原理是指通過某種方式或材料來減少或隔絕聲音的傳播,使得聲音在一個空間內保持相對獨立,不易傳播到另一個空間。隔音的目的就是盡可能減少聲音的透射,即讓聲音在傳播過程中被吸收、反射或散射，從而減小對相鄰空間的干擾。
大家在制作模型前，需要考慮什么問題呢？
互動新授
問題一
小問題
（1）生活中哪些常見的物品能夠充當“房間”
說明：要有一定硬度且隔音效果好
互動新授
問題二
小問題
（2）為房間隔音的材料要滿足哪些要求 可以選用哪些材料
聚酯纖維隔音板：質量輕、易安裝、防潮防霉、無毒等，對高頻噪聲的隔音效果一般；
隔音氈：超薄、柔軟、防潮、耐高溫等，隔音效果好，特別是對中低頻噪聲，如人聲、交通噪聲等的隔音效果最好；
巖棉隔音板：防潮防霉、環保等，但易掉落粉塵，對呼吸道有刺激作用，對高頻噪聲有很好的隔音效果；
隔音泡沫：質輕且柔軟，但易燃，不適用于高溫或火源環境，隔音效果好；
雙層玻璃窗：由內、外窗組成，能提供良好的隔音效果；
石膏板：容易安裝，隔音特性良好，很受人們喜愛；
木材：自然環保，易獲得等，隔音效果較差；
互動新授
問題三
小問題
（3）聲音是如何傳播到房間外的 隔音的材料應放在房間的哪些位置以及如何放置
說明：要從聲音的傳播途徑入手。
互動新授
問題四
小問題
（4）怎樣測試模型房間的隔音性能
通過同學們的討論，可以總結出下述方法。
方法一:將聲音強弱轉化為距離進行比較
方法二:將聲音強弱轉化為分貝數進行比較
方法三:將聲音強弱轉化為聲波波形進行比較
互動新授
步驟三 項目實施
通過大家的討論，我們確定的實驗方案如下：
用包裝盒或鞋盒充當“房間”,將一只鬧鐘放入其中模擬房間中發聲的樂器或電視機,然后,在盒內的相應區域安裝能夠隔音的材料,制作隔音房間模型。
互動新授
實驗步驟
做一做
(1)用手機播放一段音樂,保證音量不變且發出持續、恒定的聲音。
(2)用隔音氈包住手機,放入鞋盒中,將分貝儀放在離聲源40cm的位置,記錄此時分貝儀的示數。
(3)保持手機和分貝儀的位置不變,分別換用隔音板、隔音棉、隔音泡沫等材料,重復上述實驗并記錄分貝儀示數。
(4)實驗記錄。
互動新授
注意事項
做一做
(1)在注意隔音性能的同時,是不是也要盡量減小材料的厚度,最大限度地保證“房間”的空間呢？
(2)測試時,要測出不經過任何處理的聲源的聲音響度,通過比較前后的變化來評估模型的隔音性能。
(3)選擇吵鬧的環境進行測試還是安靜的環境進行測試呢？
互動新授
步驟四 展示交流
學生展示：不同組展示制作的隔音房間模型。
1、請大家從隔音性能、空間占用率、材料是否易得、安全和環保等方面對模型進行評價，綜合進行分析。
2、大家互相交流，探討改進方案。
1.城區步行街上安裝了如圖所示的噪聲監測裝置,圖中讀數為35 (填單位),大雪過后噪聲監測裝置的示數減小，主要原因是蓬松的雪能減弱聲音的反射,據此,你判斷在建造電影院時,為了減少“回聲”對觀眾的干擾,應 (選填“增大”或“減少”)四周墻壁對聲音的反射，因此墻面應選用 (選填“柔軟多孔”或“堅硬光滑”)的材料。
鞏固擴展
dB
減少
柔軟多孔
鞏固擴展
【解析】城區步行街上安裝了如圖所示的噪聲監測裝置，圖中讀數為35dB，它顯示了噪聲的強弱，即響度，電影院的墻壁采用柔軟多孔的材料，主要是因為聲音在反射時能量會相互抵消，從而減少四周墻壁對聲音的反射，增強聽眾的收聽效果，因此墻面應選用柔軟多孔的材料，增加聲音在孔內的反射次數，消耗能量。
2.在某次汽車性能測試中,車外的揚聲器持續發出保持不變的同種聲音(其他聲音的干擾可忽略)。在此期間,車內關窗前、后的分貝儀測得的數據如圖所示,分貝儀的數據反映了所測量聲音的 ，關閉車窗屬于在 減弱噪聲。
鞏固擴展
響度
傳播過程中
鞏固擴展
【解析】車外的揚聲器持續發出保持不變的同種聲音，發聲體的音色、振動頻率、振動幅度不變,關窗前的分貝儀示數大,關窗后的分貝儀示數小,說明所測量聲音強弱的等級不同，即測量聲音的響度。關閉車窗屬于在傳播過程中減弱噪聲。
3.小明想比較甲、乙、丙三種材料的隔音性能,除了待檢測的材料外,可利用器材還有:噪聲監測儀、音叉、機械鬧鐘、鞋盒.
(1)在本實驗中適合作聲源的是 。
(2)小明將聲源放入鞋盒內,在其四周塞滿待測材料,他設想了如下兩種方案:
A.讓人一邊聽聲音,一邊后退,直至聽不見為止,比較此處距鞋盒的距離；
B.將噪聲監測儀放置在離鞋盒一定距離外,比較其顯示的示數；
實驗結果如表所示,你認為方案 (選填“A”“B”或“AB 都”)可行,實驗中他將同一鞋盒內“塞滿”待測材料的目的是 。
(3)表中應補上的聲強單位為 ,由表格信息可知:最適合用于微隔音耳罩的材料為 (選填“甲”“乙”或“丙”).
鞏固擴展
機械鬧鐘
AB都
控制三種材料厚度(體積、多少)相同
dB
丙
鞏固擴展
【解析】(1)機械鬧鐘發出的聲音有節奏，聲音較為穩定，適合做實驗聲源。
(2)測量聽不到聲音的距離較為直觀，能夠較好地判斷隔音效果，方案A可行。
噪聲監測儀可準確測量聲音的大小，能夠較好地判斷隔音效果，方案B可行；故AB都可行；
為了判斷材料的隔音性能，所以應控制三種材料厚度(體積、多少)相同，所以實驗時需將同一鞋盒內“塞滿”待測材料。
(3)聲強表示聲音的強弱，其單位為分貝(dB),同等條件下，丙情況下聽到的聲音最小，所以丙材料的隔音性能最強。
課堂小結
2.項目分析：
①充當“房間”的物品；②隔音材料；③隔音材料的放置；④測試隔音性能。
1.項目提出：將家中的一個房問改造為隔音房。
3.項目實施：
①選擇實驗器材；②進行實驗；③記錄數據；④歸納結論。
4.展示交流：對模型進行評價和改進。

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