第第頁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>研學案

學校：設計教師：設計時間：

【課題】

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【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/m1.21.51.82.01.0

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/m2.12.83.75.21.2

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600.76

B銅600.89

C銅601.02

D銅800.76

E銅

F銅1000.76

G鋼801.02

H尼龍801.02

I尼龍1001.02

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20Hz，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．A2．(1)C