第二章聲現象

第5節跨學科實踐：制作隔音房間模型

知識點一、物理知識儲備

1.聲音的傳播與減弱原理

(1)聲音是通過介質(固體、液體、氣體)以聲波的形式傳播。了解聲音在不同介質

中的傳播速度不同,以及在空氣中傳播時會逐漸減弱。

(2)掌握聲音的反射、吸收和透射原理。知道聲音遇到障礙物會發生反射，不同材料對聲

音的吸收和透射能力不同。

(3)明確隔音的主要方法是減少聲音的_MM_、增加聲音的反射和吸收。例如，使

用密實的材料可以減少聲音的透射，使用多孔材料可以增加聲音的吸收，設置反射面可

以改變聲音的傳播方向，減少直接傳播的聲音。

2.聲波的特性

(1)了解聲音的頻率、振幅和音色等特性。知道頻率決定聲音的音調高低,振幅決定

聲音的響度大小，音色則是由發聲體的材料、結構等因素決定。

(2)認識到不同頻率的聲音在隔音處理中的特點。一般來說，低頻聲音較難隔音,需要采

用更厚重的材料和特殊的結構來處理。

3.噪聲的危害與控制

(1)理解噪聲對人體健康的危害，如影響聽力、干擾睡眠、引起心理壓力等。

(2)掌握噪聲控制的三個途徑：在聲源處減弱噪聲、在傳播過程中減弱噪聲、在人耳處減弱噪

聲。制作隔音房間模型主要是在傳播過程中減弱噪聲。

典例1、(24-25八年級上?江蘇泰州?階段練習)這一個月里我們在課堂上學會了許多物理研究方法。

下列四個探究實驗中，運用了相同研究方法的是()

①研究音調與哪些因素有關②研究真空不能傳聲

③鼓面上放小紙屑，顯示鼓面的振動

④探究不同材料的隔音性能

A.①②B.③④C.①④D.②③

【答案】C

【解析】①研究音調與哪些因素有關，一般控制振動幅度，改變振動頻率；或控制振動頻率，改變

振動幅度，用“控制變量法”；

②研究真空不能傳聲：先實驗，隨著罩內空氣的不斷抽出，聽到鈴聲越來越弱；再推理，如果罩內

被抽成真空，將聽不到鈴聲，由此可以推出“聲音不能在真空中傳播”；用科學推理法；

③鼓面上放小紙屑，顯示鼓面的振動：把鼓面的振動轉化為小紙屑的跳動，用“轉換法”；

④探究不同材料的隔音性能，一般控制材料，改變距離；或控制距離，改變材料，用“控制變量法”,

運用了相同研究方法的是①④，故ABD不符合題意，C符合題意。

故選C。

典例2、（24-25八年級上?吉林長春?階段練習）下列做法不能減弱噪聲的是（）

A.戴隔音耳罩B.住宅裝雙層玻璃

C.閉目養神D.禁止鳴笛

【答案】C

【解析】A.戴隔音耳罩，是在人耳處減弱噪聲，故A不符合題意；

B.住宅裝雙層玻璃，是在傳播過程中減弱噪聲，故B不符合題意；

C.閉目養神，只說明閉上眼睛的一種狀態，不能減弱噪聲，故C符合題意；

D.禁止鳴笛，是在聲源處減弱噪聲，故D不符合題意。

故選Co

典例3、（24-25八年級上?新疆阿克蘇?階段練習）下列措施中屬于在學校場景中在傳播過程中減弱

噪聲的是（）

A.給學校的廣播設備安裝消音器B.學生上課時佩戴耳塞

C.學校操場周圍設置隔音屏障D.在學校內禁止大聲喧嘩

【答案】C

【解析】A.給學校的廣播設備安裝消音器，是在聲源處減弱噪聲，故A不符合題意；

B.學生上課時佩戴耳塞，是在人耳處減弱噪聲，故B不符合題意；

C.學校操場周圍設置隔音屏障，阻礙了噪聲的傳播，是在傳播過程中減弱噪聲，故C符合題意；

D.在學校內禁止大聲喧嘩，是在聲源處減弱噪聲，故D不符合題意。

故選Co

知識點二、材料選擇與結構設計方面

1.材料的隔音性能

(1)了解常見材料的隔音性能，如泡沫塑料、玻璃纖維、巖棉、木板、鋼板等。比較不同材料

對不同頻率聲音的隔音效果。

(2)考慮材料的成本、可獲得性、環保性等因素，選擇合適的材料用于隔音房間模型的制作。

例如，泡沫塑料和玻璃纖維具有較好的吸音性能，適合用于減少室內的回聲；木板和鋼板可以作為

隔音的屏障，減少外部聲音的傳入。

2.結構設計要點

(1)設計合理的房間結構，考慮房間的形狀、大小、門窗的位置等因素對隔音效果的影響。一

般來說，房間的形狀越規則，隔音效果越好；門窗的密封性越好，隔音效果也越好。

(2)采用多層結構設計，增加聲音的反射和吸收次數。例如，可以使用雙層木板中間夾吸音材

料的結構，或者在墻壁上安裝吸音板和反射板的組合。

(3)注意細節處理，如墻角的密封、門縫和窗縫的填充等，減少聲音的泄漏。可以使用密封膠、

密封條等材料進行密封處理。

典例4、(24-25八年級上?遼寧沈陽?階段練習)小明同學為了研究一組材料的隔音性能，材料為：

(泡沫塑料板、玻璃、木板)，小明設計并做了一個實驗，他先把鬧鐘放入一只燒杯中，再分別放

入由不同材料制成的相同形狀的密封盒內，然后從聽到最響聲音的位置開始，慢慢遠離聲源，測得

聽不到指針走動聲音時的位置與聲源的距離，比較各種情況下這段距離的大小就可以比較不同材料

的隔音性能。

實驗收集到的數據為：

材料聽不到鬧鐘指針走動聲音時的實際距離

泡沫塑料板0.3m

玻璃0.6m

木板0.4m

三種材料按隔音效果由好到壞排列的順序為：、、。

【答案】泡沫塑料板木板玻璃

【解析】口］⑵［3］由題意可知，距聲源的距離越短說明材料的隔音性能更好，根據表格數據可知，泡

沫塑料板的距離為0.3m最短，故隔音性能最好；木板的距離為0.4m,隔音效果次之，玻璃材料的

距離為0.6m,隔音性能最差。三種材料按隔音效果由好到壞排列的順序為：泡沫塑料板、木板、玻

璃。

典例5、（24-25八年級上?遼寧葫蘆島?階段練習）在“制作隔音房間模型”跨學科實踐活動中，小明

用播放音樂的手機作為聲源開展探究，他準備利用人剛聽不到聲音時人與聲源的距離來進行比較材

料的隔音性能。

制作模型：

在制作隔音房間模型中小明選用了紙板、棉布、塑料板、泡沫板等材料，制作時，應選擇厚度

的不同材料，制成規格相同的模型。比較時，小明保持手機發出聲音的（選填“響度”或“音

調”）相同；

小明在和同學們討論時，同學們認為材料的隔音性能還與材料的厚度有關。對這個問題小明用生活

中事例對問題進行了論證；比如：家中窗戶玻璃的厚度越厚，其隔音效果越；

同學們還發現：探究材料的表面粗糙程度不同；于是小明把塑料板加工成：兩面光滑、一面光滑一

面粗糙、兩面粗糙三種；分別用三種材料制成下面四個模型，來探究材料的隔音性能與材料表面的

粗糙程度是否有關；

材料兩面光滑一面光滑（光滑向外）一面光滑（光滑向里）兩面粗糙

距離/m8463

通過對實驗數據的分析可發現材料的隔音性能與材料表面的粗糙程度；而且是材料的粗糙

面向著聲源處時隔音效果；

拓展延伸：如果再給你一塊厚度相同的海綿材料，你認為海綿的隔聲性能與紙板相比，的

隔聲性能要好，你判斷的依據是O

【答案】相同響度不同好有關好海綿海綿的表面粗糙

不平，且內部有大量空隙能吸收大量的聲音

【解析】⑴在“制作隔音房間模型”跨學科實踐活動中，由控制變量法可知，實驗中選擇的種類不同

的材料，應控制厚度相同。

[2]在“制作隔音房間模型”跨學科實踐活動中，由控制變量法可知，應控制聲源發出的聲音的響度相

同，所以實驗中應控制手機發出聲音的響度相同。

[3]觀察表中的數據可知，把手機放置在不同的材料制成的模型內，聽不見手機的聲音的距離不同，

所以不同材料的隔音性能是不同的。

[4]由于同種材料，隔音性能還與材料的厚度有關，材料越厚，隔音性能越好，所以家中窗戶玻璃的

厚度越厚，其隔音效果越好。

[5]分析表中數據發現，使用兩面光滑的塑料板，聽不見聲音的距離為8m,使用兩面粗糙的塑料板,

聽不見聲音的距離為3m,所以材料的隔音性能與材料表面的粗糙程度有關。

[6]分析表中數據發現，光滑面向外，粗糙面向內，聽不見聲音的距離為4m,光滑面向內，粗糙面向

外，聽不見聲音的距離為6m,所以材料的粗糙面向著聲源處時，隔音效果更好。

[7][8]由于海綿的表面粗糙不平，且內部有大量空隙能吸收大量的聲音，即海綿與紙板相比，表面粗

糙稀疏多孔，所以海綿的隔聲性能與紙板相比，海綿的隔聲性能要好。

知識點三、跨學科聯系方面

1.與數學的聯系

(1)在設計隔音房間模型時，需要進行尺寸的測量和計算，確保材料的尺寸合適，房間的結構

合理。涉及到長度、面積、體積等數學概念的應用。

(2)對于聲音的傳播和反射，可以運用幾何知識進行分析和計算，如聲音的傳播路徑、反射角

和入射角等。

2.與美術的聯系

(1)在制作隔音房間模型時，可以發揮美術設計的能力，使模型具有美觀的外觀。考慮顏色的

搭配、造型的設計等因素，使模型不僅具有實用性，還具有藝術性。

(2)可以使用繪畫、貼紙等方式對模型進行裝飾，增加模型的吸引力。

3.與工程技術的聯系

(1)了解工程技術中的隔音原理和方法，借鑒實際建筑中的隔音設計經驗。例如，學習專業隔

音材料的使用方法、隔音結構的施工工藝等。

(2)培養工程設計的思維方式，考慮模型的可行性、穩定性和安全性。在制作過程中，注重材

料的連接方式、結構的強度等問題，確保模型能夠承受一定的壓力和外力。

典例6、（24-25八年級上?遼寧大連?階段練習）當我們在家里放音樂時，可能會打擾到需要休息的

家人或鄰居，如何將自己的房間改造成隔音房間呢？同學們開展了制作“隔音房間”的簡易模型的綜

合實踐活動，按照老師的問題引導依次完成以下任務：

任務一：選擇物體及隔音材料

（1）因為取材方便，同學們選取了鞋盒作為“選擇了氣泡膜、泡沫板、隔音氈等材料作為隔音

材料。利用這些物品可以高效、經濟的測試方案的可行性；

任務二：選擇合適的聲源

（2）老師給同學們提供了：音叉、鬧鐘可供選擇，經過思考，請說明選擇哪一個作為聲源更合適及理

由？選擇，理由；

任務三：確定檢測隔音房間的隔音效果的方法及器材

（3）同學們將聲源放入鞋盒內，在其四周塞滿待測隔音材料。設想了以下A、B兩種實驗方案，你認

為最佳的是方案。理由是;

A.讓人一邊聽聲音，一邊向后退，直至聽不見聲音為止，比較此處距鞋盒的距離。

B.將手機放在距離鞋盒確定的距離處，用手機軟件測試聲音的強弱；

任務四：交流評估

（4）不同的同學在填充泡沫板時，出現測試的數據有明顯的不同，可能的原因是0

【答案】（1）隔音房間（2）機械鬧鐘聲音較為穩定（3）A手機軟件測試

聲音的強弱，判斷材料的隔音效果不是太直觀，具有很大的誤差（4）泡沫的厚度不同

【解析】（1）因為鞋盒取材方便，且具有房間形狀，易能封閉，故同學們選取了鞋盒作為“隔音房

間”。

（2）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；音叉聲音不穩定，而且

還需要敲擊，因此不適合做實驗聲源。

（3）[1]⑵測量聽不到聲音的距離較為直觀，有可靠地實驗數據，能夠較好的判斷隔音效果，故方

案A最佳；手機軟件測試聲音的強弱，判斷材料的隔音效果不是太直觀，具有很大的誤差，方案B

不適合。

（4）泡沫的間縫隙、松緊程度及厚度不同，隔音效果不同。不同的同學在填充泡沫板時，出現測試

的數據有明顯的不同，可能的原因是泡沫的厚度不同。

達標檢測

1.（2024?貴州黔東南?一模）關于聲現象下列說法正確的是（）

A.不同的樂器發出聲音的音調一定不同

B.聲音的響度越大在空氣中傳播的越快

C.安裝隔音玻璃是在傳播過程中減弱噪聲

D.人耳聽不見次聲波，是因為次聲波不能在空氣中傳播

【答案】C

【解析】A.不同的樂器演奏同一首音樂時，發出聲音的音調相同，音色不同，故A錯誤；

B.聲音的響度越大說明聲波的振幅大，聲波在空氣中傳播的速度與響度無關，故B錯誤；

C.減弱噪聲的途徑有聲源處、傳播過程中、人耳處，安裝隔音玻璃是在傳播過程中減弱噪聲，故C

正確；

D.次聲波的頻率不在人耳能聽見的聲波頻率的范圍內，所以聽不到，不是因為次聲波不能在空氣

中傳播，故D錯誤。

故選C。

2.（2024?湖南長沙?一模）麓景路隧道口安裝的隔音屏能有效的減弱交通噪聲對周圍居民生活的影

響。以下選項中減弱噪聲的方式與隔音屏相同的是（）

A.學校附近禁止鳴笛B.居民區多植樹種草

C.機場地面工作人員戴耳罩D.城市街頭安裝噪聲監測儀

【答案】B

【解析】A.隔音屏是在傳播過程中減弱噪聲的；學校附近禁止鳴笛，是在聲源處減弱噪聲的，故A

不符合題意；

B.居民區多植樹種草，是在傳播過程中減弱噪聲的，故B符合題意；

C.機場地面工作人員戴耳罩，是在人耳處減弱噪聲的，故C不符合題意：

D.城市街頭安裝噪聲監測儀，可以監測噪聲的等級，不能減弱噪聲，故D不符合題意。

故選B。

3.（2024?廣西南寧?模擬預測）高考期間，為給考生提供安靜的復習、休息環境而提出的倡議中，

減弱噪聲的途徑與其他不同的是（）

A.請勿在小區內大聲喧嘩、唱歌或跳廣場舞

B.請將電視、音響等設備音量調小

C.高考期間請不要進行任何產生噪音、難聞氣味的施工

D.請考生準備好隔音耳塞，必要時可使用隔音耳塞

【答案】D

【解析】A.請勿在小區內大聲喧嘩、唱歌或跳廣場舞，是在聲源處減弱噪聲；

B.將電視、音響等設備音量調小，是在聲源處減弱噪聲；

C.高考期間請不要進行任何產生噪音、難聞氣味的施工，是在聲源處減弱噪聲；

D.請考生準備好隔音耳塞，必要時可使用隔音耳塞，是在人耳處減弱噪聲；

綜上分析，減弱噪聲的途徑與其他不同的是D。

故選D。

4.（24-25八年級上?全國?課后作業）住宅的玻璃門窗通常采用真空玻璃。其結構特點是將兩塊玻

璃邊部密封在一起，通過抽氣口將兩層玻璃之間抽成接近真空，并用玻璃柱支撐，如圖所示。這種

雙層真空玻璃“既不影響采光，又能隔音”。；“能隔音”的原因是O

密封圈

雙層

玻璃.

【答案】聲音不能在真空中傳播

【解析】聲音的傳播是需要介質的，無法在真空中傳播，所以兩層玻璃之間抽成接近真空后聲音無

法傳播，起到了隔音的效果

5.（23-24八年級上?遼寧本溪?期中）衍水大橋靠近樓房的隔音幕墻是在________減弱噪聲，這樣

做主要是防止_________（選填“音調”或“響度”）過大而影響居民生活。

【答案】傳播過程中響度

【解析】［1］聲音可以在聲源處、傳播過程中、人耳處減弱，衍水大橋靠近樓房的隔音幕墻是在傳播

過程中減弱噪聲。

⑵噪聲減弱后，響度減小，這樣做主要是防止響度過大而影響居民生活。

6.（23-24八年級上?云南昭通?階段練習）小明同學為了探究一組材料的隔音性能（材料：泡沫塑

料板、玻璃、木板、硬紙板），設計并完成了下列實驗：用這些材料做成盒子，先把機械鬧鐘放入

其中一個盒子當中，然后從聽到最響的聲音位置開始，，測得聽不到機械鬧鐘指針走動聲

音時的距離并記錄下來。在聲音響度相同的情況下，,說明材料的隔音性能越好。

【答案】慢慢遠離聲源聽不到聲音的距離越小

【解析】[1]⑵根據題意可知，要想探究一組材料的隔音性能，操作如下：用這些材料（材料：泡沫

塑料板、玻璃、木板、硬紙板），做成盒子，先把機械鬧鐘放入其中一個盒子當中，然后從聽到最

響的聲音位置開始，慢慢遠離聲源，測得聽不到機械鬧鐘指針走動聲音時的距離并記錄下來，在聲

音響度相同的情況下，聽不到聲音的距離越小，說明材料的隔音性能越好。

7.（24-25八年級上?云南昭通?階段練習）噪聲是一種嚴重的環境污染。小明想制作一個防噪聲的

耳罩，他通過比較幾種材料（衣服、錫箔紙、泡沫塑料）的隔音性能，來選擇一種隔音性能好的材

料做耳罩的填充物。實驗器材除了待檢測的材料外，還有：音叉、機械鬧鐘、鞋盒可選。

（1）在本實驗中適合做聲源的是；

（2）小明將聲源放入鞋盒內，在其四周塞滿待測填充材料。他設想了以下A、B兩種實驗方案，你認

為最佳的是方案；

A.讓人站在距鞋盒一定的距離處，比較所聽見聲音的響度；

B.讓人一邊聽聲音，一邊向后退，直至聽不見聲音為止