人教版 初中物理 八年级上册 第二章 声现象 2.5 跨学科实践：制作隔音房间模型 教案

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课题 第二章 声现象
2.5 跨学科实践：制作隔音房模型
教学目标
1.物理观念
知道隔音房是阻断声音的传播，了解常见的隔音材料。
2.科学思维
利用控制变量法，测试隔音效果。
3.科学实验
（1）通过制作隔音房间，培养学生应用物理知识解决实际问题的能力。
（2）培养学生通过访问网站，查阅资料等多种途径获取信息的能力
4.科学态度与责任
（1）具有保护自己，关心他人的意识。
（2）通过开展社会调查，培养学生参与社会实践的兴趣。
教学重点
制作隔音房间，测试隔音效果
教学难点
测试隔音效果
教学方法
实验法和讲授法
教学用具
刻度尺、噪声监测仪、闹钟、常见隔音材料泡沫、海绵、纸板。
教学课时 1课时
教学互动设计
一、创设情景、导入新课
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？
问题 制作隔音房间模型
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？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、新课讲授、师生互动
（一）任务分析
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.为房间阻隔声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 阻隔声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
（二）动手实践
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阻隔声音的材料，制作隔音房间模型。
上网查阅资料，了解不同材料阻隔声音的性能以及它们的特点，尽量从常见材料中选取合适的材料。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。
上网查阅资料，了解不同材料阻隔声音的性能以及它们的特点。
1、隔音板：一般的物体都具有隔音效果，但是我们把平均隔声量（在无限大的空间中，声源与被测点之间放一张无限大的材料）超过30dB的板材才称作隔音板。
2、海绵：面做了吸音槽处理的海绵吸音效果更佳，这种海绵我们常常称为波浪棉。
3、聚氨酯泡沫塑料：固化的聚氨酯泡沫材料能起到较好的隔音、吸音性能，并且防腐、防水，而且较好的聚氨酯材料有阻燃设计，是隔音材料的好选择。
4、平静隔音吸音棉：以工业橡塑为载体，添加多种规格的隔音颗粒，氮气发泡成型，灰黑色外观。其正面被微型吸音孔和异型吸音槽覆盖，对不同频率及波长的噪音高效过滤，集成了隔音、吸引功能，满足家装隔音材料要轻量化和环保的要求，性价比很高。
5、隔音阻尼毡：隔音毡具有良好的宽频段隔音性能和高阻尼性能，是控制噪声在传递途径中衰减的新型隔音材料。
6、隔音毯：专业的隔音材料，这种材料具有非常优异宽频隔声特性和高阻尼性，可以有效隔绝各类空气传声，用它与石膏板、吸音棉组合而成隔声墙隔声效果就非常好。
测试时，通过手机或者计算机中的软件等先测量未作隔音处理时闹钟铃声的强弱，再测量经过隔音处理后闹钟铃声的强弱。通过比较前后的变化来评估模型的隔音性能。
测试与优化
使用分贝仪等工具测试模型的隔音效果，记录数据。
隔音房间模型的隔音效果测试是一个关键步骤，它有助于验证模型的隔音性能是否达到预期目标。以下是一个详细的测试流程：
①、测试前的准备工作
确保模型状态：确保隔音房间模型已经按照设计要求制作完成，并且处于稳定状态，没有损坏或未完成的部分。
关闭干扰设备：在测试前，关闭模型内部和外部可能产生噪音的所有设备，如空调、通风设备、电子设备等，以避免干扰测试结果。
选择测试环境：选择一个相对安静的环境进行测试，以确保测试结果的准确性。避免在嘈杂的环境中进行测试，因为外部噪音可能会干扰测试结果。
②测试设备的准备
分贝仪：使用校准过的声级计来测量噪音的强度。确保声级计在测试前处于良好状态，并按照使用说明进行操作。
声源：准备一个能够产生稳定且具有一定强度噪音的声源，如白噪声发生器或特定的音频设备（如机械闹钟）。声源的选择应根据测试需求和目的进行。
其他辅助设备：根据测试需要，可能需要准备麦克风、录音机等辅助设备来记录和分析测试结果。
③测试方法
声源放置：在隔音房间模型外部选择一个合适的位置放置声源，确保声源与模型之间的距离适中，以便测试结果的准确性。声源应能产生稳定且具有一定强度的噪音。
分贝仪放置：在隔音房间模型内部和外部各放置一个声级计，用于测量噪音的强度。确保声级计放置在合适的位置，以便能够准确测量噪音的强度。
开始测试：启动声源，使其产生噪音。同时，启动声级计，记录隔音房间模型内部和外部的噪音强度。为了获得更准确的测试结果，建议进行多次测试并取平均值，记录数据1、记录数据2、记录数据3。
数据分析：将测试得到的数据进行分析，计算隔音房间模型的隔音效果。隔音效果可以通过比较模型内部和外部的噪音强度来评估。如果模型内部的噪音强度明显低于外部，则说明隔音效果较好。
④注意事项
确保测试环境：在测试过程中，确保测试环境保持安静，没有其他噪音源干扰测试结果。
控制测试条件：在进行多次测试时，确保每次测试的条件相同，包括声源的强度、位置以及声级计的放置位置等，以便比较和分析结果。
安全保护：在测试过程中，注意保护测试设备和人员的安全。避免将声级计等设备暴露在过高的噪音环境中，以免损坏设备或对人体造成伤害。
⑤测试结果的应用
根据测试结果，可以对隔音房间模型的隔音效果进行评估。如果测试结果不理想，可以对模型进行改进或调整，以提高其隔音效果。同时，测试结果也可以作为后续研究和应用的参考依据。
根据测试结果调整设计，优化隔音性能。
重复测试直到达到预期的隔音效果。
（三）展示交流
1.各组展示制作的隔音房间模型(如图所示)，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。
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
应控制音量，保护自己的听力。
展示与报告
准备一份详细的报告，包括项目背景、设计思路、制作过程、测试结果及优化方案等。
制作一个展示板或视频，展示隔音房间模型的外观、结构及其隔音效果。
三、课堂小结、巩固提升
1. 高效、经济地制作一个隔音房间的简易模型，并测试它的隔音性能。
2. 上网查找资料，利用控制变量测试隔音房间的隔音性能。
3. 展示交流，取长补短。
四、板书设计、理清要点
1. 高效、经济地制作一个隔音房间的简易模型，并测试它的隔音性能。
2. 上网查找资料，利用控制变量测试隔音房间的隔音性能。
3. 展示交流，取长补短。
实验结论、实验评估。
五、达标练习、反馈矫正
1. 关于“隔音房”说法不正确的是（ ）
A.隔音房是阻断声音的传播
B.隔音材料可能是吸收声波
C.隔音材料能使声音消失
D.隔音材料可能反射了声波
2．下列说法不正确的是（ ）
A. 用分贝为单位表示声音的强弱
B. 0dB是人刚能听到的最弱的声音
C. 隔音房可以防止声音的产生
D. 为保护听力，声音不能超过90dB
3．.噪声严重影响人们的生活。制作隔音房的目的是（ ）
A. 防止噪声产生
B. 阻断噪声传播
C. 防止噪声进入耳朵
D. 防止噪声产生、阻断噪声传播和防止噪声进入耳朵
4． 为了检测隔音房的隔音效果，采取下面的哪些方法是有效、合理的是（ ）
A.选取同一声源、同一监测仪、同一距离、同一方位
B.只需同一声源
C.只需同一检测仪
D.只需同一距离
5． 比较隔音材料的性能应控制材料的面积、厚度相同、放在房间的同一位置，使用同一声源、同一监测仪、同一地点如果测得甲材料的声音是40dB，乙材料的声音是45dB，则（ ）
A. 甲材料的隔音性能好
B. 乙材料的隔音性能好
C. 甲乙材料隔音性能一样
D. 无法确定甲乙隔音性能
参考答案：1.C；2.C ；3.B ；4.A ；5.A 。
六、布置作业
完善自己的隔音房间模型
跨学科反思
回顾整个项目过程中各学科的应用，思考如何更好地将不同领域的知识融合在一起。
讨论项目中遇到的挑战及解决方案，总结经验教训。
通过这样一个跨学科的项目，学生不仅能够学到实用的知识和技能，还能培养创新思维、团队合作和解决问题的能力。
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