课时3.5 跨学科实践：中国乐器--【帮课堂】2024-2025学年八年级物理上册同步学与练（ 教科版2024）

第三章 声的世界 课时3.5 跨学科实践：中国乐器 2022年课程标准 物理素养 2.3.2 了解声音的特性。了解现代技术中声学知识的一些应用。知道噪声的危害及控制方法。 科学观念：知道乐器音调的影响因素。 科学思维：会动手制作小乐器。 科学态度与责任：通过学习和观察我国古代和现代的名族乐器，更好的欣赏中国的传统音乐，弘扬中华名族优秀的传统问题。 知识点1：认识中国乐器 1. 中国名族乐器 2. 中国名族乐器的分类 （1）按演奏方式分：吹管乐器、拉弦乐器、弹拨乐器、打击乐器。 （2）按发声原理的不同分：休鸣乐器、膜鸣乐器、气鸣乐器、弦鸣乐器。 （3）按制作材料分：金、石、丝、竹、匏、土、革、木类，统称八音。 知识点2：自制小乐器 音乐的旋律由音阶构成，音阶是由从低到高或从高到低的不同音调的音组成的。所以，实用的乐器需要能发出多个音调的音。 控制乐器音调变化是设计和演奏乐器的关键如果同学们想用铝片制作铝片编钟，用吸管制作排箫，用橡皮筋制作四弦琴，用保鲜塑料膜和纸杯制作小手鼓……想想看，它们分别是靠什么发声的?怎样来控制它们的音调变化? 问题一：中国名族乐器的特点及发声原理 乐器名称 图示 特点 声学原理 骨笛 通常由大型飞禽的翅骨或腿骨制成，如鹫鹰、仙鹤或孔雀的翅膀主骨。演奏时，骨笛竖置，通过吹气冲击管壁使管中空气柱振动，配合手指按孔发音 骨笛演奏时空气柱振动发声。手指按在不同的孔上，就会改变空气柱的长度，从而改变音调。长的空气柱产生低音，短的空气柱产生高音 埙 埙是我国古代的吹奏乐器，用陶土烧制而成，因此又叫“陶埙”，这种乐器除了陶土制成的以外，也有用石、骨制成的。它的外形多样，有梨形、球形、橄榄形等 吹埙时，埙内空气柱振动发声。手指按好音孔后，将埙举起，放至嘴边，使唇与埙的吹孔形成约75°角，头稍稍仰起一些，不过角度不是一成不变的，高音角度会加大，低音则变小 崇阳铜鼓 主体恰似一横置的腰鼓，上有马鞍状冠饰，下有长方形支座。整体由鼓冠鼓身、鼓座三部分组成，仿木质皮鼓的形制 轻敲鼓面，鼓面振动发声。敲击力度越大，鼓声响度越大，力度越小，响度越小 笙 堃的基本结构是把簧片用蜡封粘于笙管下端笙脚上，并插于笙斗中。发音清越、高雅，音质柔和 每根笙管下端近斗处都有一个指孔。吹奏时，根据取音需要按住这根管下端的指孔，并通过吹嘴吹气或吸气来策动簧片与笙管内空气柱产生耦合振动而发音 乐器名称 图示 特点 声学原理 云锣 由锣体、锣架和锣槌组成，由若干铜制小锣组成。这些小锣以音乐次序悬挂于木架上，每一个小锣都由3根绳吊在木架的方框中 用小槌击奏，靠锣面振动发声敲击不同的锣，发出声音的音调不同 二胡 由九个主要部分组成：琴简、琴杆、琴皮琴弦、弦轴、弓杆、千斤、琴码和弓毛 主要依赖于弓毛与琴弦之间的摩擦，引起琴弦的振动。这种振动如果被琴简(共鸣箱)所共鸣，就能产生悦耳的声音 琵琶 木制或竹等制成，音箱呈半梨形，上装四弦，原先是用丝线，现多用钢丝、钢绳、尼龙制成，发声穿透力强(衰减小，传得远)。高音区明亮而富有刚性，中音区柔和而有润音，低音区音质淳厚 通过手挑、弹等一系列动作，使弦振动发生，通过按弦的不同位置改变弦发声的音调 梆子 般多用紫檀、红木制作，有些地方用枣木心制作，材料必须坚实、干透，不能有疤节或劈裂。外表光滑、圆弧和棱角适度 演奏时，左手执长方形木棒、右手执圆柱形木棒，以圆柱形的木棒敲击长方形的木棒发音音色清脆、坚实，无固定音高 扬琴 由共鸣箱、山口、弦钉、弦轴、马子、琴弦和琴竹等构成。扬琴低音区发音朦胧雄厚而深沉；中音区柔和、纯净而透明；高音区清脆、明亮；最高音区则较紧张 左右手各执一琴竹分别敲击不同的弦，发出声音的音调不同 唢呐 唢呐由哨片(哨子)、气盘、芯子、唢呐杆和唢呐碗五部分构成。在木制的锥形管上开八孔（千七后一），管的上端装有细铜管，铜管上端套有双簧的苇哨，木管有一铜质的碗状扩音器。唢呐虽有八孔，但第七孔音与筒音超吹音相同，第八孔音与第一孔音超吹音相同 通过簧片的振动发声，经过木头管身以及金属碗的振动及扩音，成为唢呐发出来的声音。手指按压不同的气孔或活芯改变声音的音调。 编钟 编钟的钟体通常由青铜制成，音色纯净、悦耳，能够形成和谐的和声效果。 编钟受到敲击时发生振动，产生声音。敲击大小不同的钟能发出不同音调的声音，编钟越小，音调越高。敲击时的力度越大，编钟振动幅度就越大，发出声音的响度就越大 1．（2024·云南昆明·模拟预测）如图所示，二胡始于唐朝，至今已有一千多年的历史，是一种中国传统弦乐器。为使二胡发出声音的音调变高，可采取的办法是（　　） A．把琴弦绷紧些 B．增加琴弦长度 C．改用更粗的琴弦 D．增大拔弦的力度 【答案】A 【详解】物理学中把声音的高低称为音调，音调的高低与发声体的振动快慢有关，物体振动越快，音调就越高； A．把琴弦绷紧些，会让琴弦振动加快，音调就会变高，故A符合题意； BC．改用更粗的琴弦、增加发声部的琴弦长度，这样会让琴弦振动变慢，音调就会变低，故BC不符合题意； D．增大拨弦的力度，会让琴弦振幅增大，响度增大，音调不变，故D不符合题意。 故选A。 2．拿一张硬纸片，用同样的力在木梳上划过，如图所示，一次划得快些，一次划得慢些，比较一下当快划时，木梳齿振动得 (选填“快”或“慢”)些，听到的声音音调 (选填“低”或“高”)些；当慢划时，木梳齿振动得 (选填“快”或“慢”)些，听到的声音音调 (选填“低”或“高”)些。 【答案】 快 高 慢 低 【详解】频率表示物体振动快慢，物体振动越快，频率越大；物体振动越慢，频率越小；音调跟频率有关，频率越大，音调越高；频率越小，音调越小。 [1][2][3][4]拿一张硬纸片，用同样的力在木梳上划过，当硬纸片在木梳上快速划过时，木梳齿振动快，频率大，音调高；当慢划时，木梳齿的振动慢些，频率小，音调低。 3．（23-24八年级上·陕西西安）音乐会上，演员正在吹奏笛子，吹奏过程中，演员不断调整手指在底子上的按压位置是为了 ；用大小不同的力拨动吉他的同一根弦，目的是改变声音的 （均选填“响度”“音调”或“音色”）。 【答案】 音调 响度 【详解】[1]吹奏笛子时，空气柱振动发声，演员不断调整手指在底子上的按压位置，改变空气柱振动的长度，这是为了改变声音的音调。 [2]用大小不同的力拨动吉他的同一根弦，可改变其振幅，改变声音振动的响度。 4．（2024·辽宁抚顺·模拟预测）如图所示为晋代顾恺之《斫琴图》的局部。图中的琴师在调整琴弦的长度校正音准。调整琴弦的长度是为了改变琴音的 ，为了延长琴弦的使用寿命通常会擦拭护琴油，琴师在擦拭桂花味的护琴油时远处的人们也可以闻到桂花香味，是因为 。 【答案】 音调 分子在不停地做无规则运动 【详解】[1]调整琴弦的长度是为了改变琴弦的振动频率，从而改变琴音的音调。 [2]闻到桂花香味是扩散现象，说明分子在不停地做无规则运动。 5．某同学用5只粗细相同而高矮不同的瓶子做如下实验，如图甲所示．用嘴分别对着5只瓶口吹气，发现瓶子越高，发出声音的音调越低．由此现象，你认为： （1）嘴对5只瓶口吹气，5只小瓶均发出声音的原因是什么 ？ （2）5只小瓶产生不同音调的原因是什么 ？ （3）应用上述实验结论，说明吹笛子时，用手指堵住笛孔（如图乙所示）能产生不同音调的道理 ． （4）如图所示，有一长笛，当演奏时抬起不同的手指，就会改变音调，吹奏出美妙的曲子，图中七个小孔中A应为 ，G应为 。（选填“1，2，3，4，5，6，7”七个音符中的某一个音符） 【答案】 由于瓶内空气柱的振动 由于空气柱的长短不同 堵住不同的笛孔，空气柱的长短不同，振动频率不同 7 1 【详解】（1）[1]嘴对5只瓶口吹气，瓶内空气振动发出声音。 （2）[2]音调的高低由物体振动的频率决定，频率越高，发出声音的音调越高，瓶子的高度不同，瓶内空气柱的长度不同，振动的频率不同，空气柱越短，振动越快，音调就越高。 （3）[3]吹笛子时，用手指堵住笛孔，笛内空气柱长短不同，振动的频率不同，空气柱越短，振动越快，音调就越高。 （4）[4][5]A孔空气柱最短，音调最高应为7，G孔空气柱最长，音调最低应为1。 问题二：实验探究：乐器的音调与什么有关 实验器材：力学轨道、琴弦、钩码组、可滑动挡片。 实验步骤：按如图所示组装实验器材，将弦的一端固定在力学轨道一端，另一端通过小滑轮挂上钩码，使琴弦拉紧，再用A、B两个可滑动挡片将弦支起。分别改变弦的长度、粗细、张紧程度，拨弦的中部，探究弦发出声音的音调变化情况。 实验结论：琴弦的音调与弦的长度、粗细、张紧程度有关，弦越短、越细、越紧，音调越高；反之，越低。 6．（23-24八年级下·山东威海·期末）如图所示是表演者弹奏古筝的情景，下列有关说法正确的是（　　） A．演奏时用力拨动琴弦，音调升高 B．演奏时拨动琴弦越快，声音传播速度越快 C．演奏前需要调弦，绷紧的弦发声的音调高 D．演奏时细琴弦发声的响度大 【答案】C 【详解】A．响度与振幅有关；用力拨动琴弦，琴弦振幅越大，响度变大，故A错误； B．音调与频率有关；演奏时拨动琴弦越快，频率越大，音调越高；而声音传播速度与频率无关，所以保持不变，故B错误； C．琴弦越紧，演奏时振动越快，频率越高，发声的音调越高，故C正确； D．琴弦越细，演奏时振动越快，频率越高，发声的音调越高，故D错误。 故选C。 7．（23-24八年级下·广东汕头·阶段练习）如图所示，8个相同的水瓶中灌入不同高度的水，当用相同的力度敲击瓶子时，声音的 （选填“音调”“响度”“音色”）和盛水量有关。如果调节适当，可以发出“i、7、6、5、4、3、2、1”的声音，还可以演奏简单的乐谱。这些声音是由于 （选填“空气柱”“瓶和水”）的振动而发出的，装最多水的瓶子发出的音调最 。 【答案】 音调 瓶和水 低 【详解】[1]敲击瓶子时，振动的物体是水和瓶子；瓶中盛水越多，瓶子和水的质量越大，越难振动，音调越低，因此音调最高的水少。 [2][3]图中8个相同的水瓶中灌入不同高度的水，敲打瓶子，声音的音调和盛水量有关，敲击时，这些声音是因为敲打瓶子和水振动发出声音，决定音调高低的因素是瓶内水的多少，装最多水的瓶子最难振动，发出的音调最低。 8．（23-24八年级上·上海·期中）小明同学在“探究弦的音调和哪些因素有关”的实验中，选用同种材料、松紧相同、粗细不同的琴弦进行实验，琴弦的直径关系Da＝Dc<Db，如图所示。该实验中所用的科学方法是 。若研究弦的音调与长度的关系，则应选择 琴弦；若拨动琴弦a和b，发现琴弦a的音调较高，则可初步归纳得出的结论是 。 【答案】 控制变量法 a和c 见解析 【详解】[1]弦乐的音调跟弦的长度、材料、松紧、粗细有关，在探究琴弦和一个因素的关系时，控制其它量不变，用到控制变量法。 [2]研究音调高低和琴弦长度的关系，保持材料和粗细相同，选择a和c。 [3]若拨动琴弦a和b，ab的长度、材料都相同，但a的横截面积小于b的横截面积，琴弦a的音调高，这表明：当弦的材料相同、松紧相同、长度相同时，弦越细，音调越高。 9．（24-25八年级上·广西南宁·开学考试）小明在观察如图甲所示的二胡时猜想：弦发声的音调可能与弦的长度、粗细和松紧有关。于是他找来两根粗细不同的钢丝，设计了如图乙所示的装置，拨动枕木AB间的钢丝，进行了四次对比探究，四次实验的部分信息如下表所示： 实验次数 1 2 3 4 钢丝直径/mm 2 1 1 AB间距/cm 50 50 50 30 钩码个数 3 3 4 3 (1)实验中，在钢丝末端悬挂不同数目的钩码是为了改变钢丝的 ； (2)第1、2两次实验是为了探究音调与弦的 关系，拨动后发现第1次实验发声音调低，则小明可得出结论：当弦的材料、 和 相同时，弦越 ，音调越高； (3)为了探究某一猜想，关于第4次钢丝的粗细选择，必须是______________（填序号）； A．1mm B．2mm C．1mm或2mm均可 (4)二胡演奏时可通过手指按压、松开、滑动等指法配合产生优美旋律，图丙中小明手握上端，两手指按压的是音符“3”、“4”位置，已知相同条件下，弦越短，音调越高。为发出“3”音符（“3”比“4”音调低），此时他最简单合理的操作是：松开 （选填“中指”或“食指”）。 【答案】(1)松紧程度 (2) 粗细 松紧 长度 细 (3)C (4)中指 【详解】（1）如乙图所示，在钢丝末端悬挂的钩码越多，钩码对钢丝的拉力越大，钢丝就绷的越紧，所以在钢丝末端悬挂不同数目的钩码是为了改变钢丝的松紧程度。 （2）[1][2][3][4]第1、2两次实验中，琴弦的松紧、长短相同，粗细不同，为了探究音调与弦的粗细（或者直径或者横截面积）关系。第1次实验的弦较粗，第1次实验发声音调低，因此比较第1、2两次的实验数据可知，在弦的材料、松紧、长度相同时，弦越细，音调越高。 （3）前三次实验AB间距都是50cm，第4次实验AB间距是30cm，这是为了探究音调与钢丝长度的关系，实验需要控制钢丝的粗细和松紧程度相同，可以选择第1次或者第2次实验与第4次实验进行对比，所以第4次实验用的钢丝粗细都可以，故C符合题意，AB不符合题意。 故选C。 （4）如图丙所示，“3”音符比“4”音符的音调低，为发出“3”音符，他此时最简单合理的操作是改变弦的长度，只要松开中指弦的长度就变大，当弦的粗细和松紧相同时，弦越长音调越低。 10．在学习演奏小提琴的过程中，小明和同学们发现弦乐器的琴弦发声的音调受许多因素的影响，他们决定对这种现象进行探究，经讨论后提出猜想一、二、三，请你大胆填写猜想四． 猜想一：琴弦发声的音调可能与琴弦的材料有关； 猜想二：琴弦发声的音调可能与琴弦的长度有关； 猜想三：琴弦发声的音调可能与琴弦的横截面积有关； 猜想四：琴弦发声的音调可能与琴弦的 有关． 编号 琴弦的材料 琴弦的长度/cm 琴弦的横截面积/mm2 ① 钢 20 0.7 ② 钢 0.7 ③ 钢 40 0.5 ④ 尼龙丝 30 0.5 ⑤ 尼龙丝 40 0.5 为了验证猜想是否正确，他们找到了不同规格的琴弦（如表），采用 法进行实验． (1)为了验证猜想一，应选用编号为 、 的琴弦进行实验． (2)为了验证猜想二，应选用编号为 、 的琴弦进行实验． (3)为了验证猜想三，小明选用编号为 、 的琴弦进行实验，则表中缺少的数据应为 ． 【答案】 松紧程度 控制变量 ③ ⑤ ④ ⑤ ② ③ 40 【详解】(1)[1]琴弦发出声音的音调高低可能与琴弦的材料、长度、横截面积有关，在演奏时调整琴弦的松紧程度，发出声音的音调随之发生变化，由此还可以猜想：琴弦发出声音音调的高低可能与琴弦的松紧程度有关． [2]音调高低可能跟弦的长度、横截面积、材料、弦的松紧有关，应采取控制变量法进行研究，即探究弦发出声音的音调跟其中一个因素的关系时，要控制其他因素不变； (2)[3][4]为验证猜想一，琴弦发出声音的音调高低是否与琴弦的材料有关，应选择长度、横截面积都相同，而材料不同的琴弦③、⑤进行实验； (3)[4][5]为验证猜想二，琴弦发出声音的音调高低是否与琴弦的长度有关，应选择横截面积和材料都相同，而长度不同的琴弦④、⑤进行实验； (4)[6][7][8]为验证猜想三，琴弦发出声音的音调高低是否与琴弦的横截面积有关，应选择长度和材料都相同，而横截面积不同的琴弦，则表中缺少的数据是40，选择②、③进行研究． 【基础强化】 一、单选题 1．（2024·山西太原·一模）如图是龙城公园内一个小朋友敲击金属乐器的场录，此乐器由粗细相同，长短不同的多个钢管组成。若以相同的力度敲击不同管的顶部位置，发出的声音特性一定不同的是（　　） A．音调 B．音色 C．响度 D．声速 【答案】A 【详解】长短不同的钢管敲击时振动频率不同，所以，发出的声音音调一定不同，故A符合题意，BCD不符合题意。 故选A。 2．（23-24八年级上·湖北荆州·期末）如图所示，老师用同样的力吹一根吸管，并将它不断剪短，老师在探究声音的（    ） A．响度与吸管长短的关系 B．音调与吸管材料的关系 C．音调与吸管内空气柱长度的关系 D．音色与吸管材料的关系 【答案】C 【详解】用同样的力吹越来越短的吸管，则吸管的长短不同，振动的快慢不同，发声的音调不同，所以的是声音的音调与吸管长度的关系，故C符合题意，ABD不符合题意。 故选C。 3．（2024·天津河北·一模）各种管乐器在演奏时，乐音是管中空气柱的振动产生的。演奏过程中，当用手指堵住管上不同位置的孔时，就改变了振动部分空气柱的长度，从而改变了乐音的（     ） A．音调 B．响度 C．音色 D．速度 【答案】A 【详解】当用手指堵住管上不同位置的孔时，就改变了振动部分空气柱的长度，使空气柱的振动频率发生了改变，从而改变了乐音的音调，故A符合题意，BCD不符合题意。 故选A。 4．（23-24八年级上·山西晋中·期末）在班级举行的“自制乐器，唱响未来”的活动中，小华同学利用橡皮筋等自制了如图所示的简易“古筝”，并用它进行了演奏。下列说法中正确的是（    ） A．“古筝”发出的声音是由空气振动产生 B．“古筝”发出的声音通过空气传入人耳 C．用力拨动橡皮筋可以提高声音的音调 D．橡皮筋振动越快，演奏声传播速度越大 【答案】B 【详解】A．声音是由物体的振动产生的，“古筝”发出的声音是由弦振动产生，故A错误； B．声音的传播需要介质，因此“古筝”发出的声音通过空气传入人耳，故B正确； C．用力拨动橡皮筋可以增大振动的幅度，提高声音的响度，而橡皮筋本身的振动频率不变，音调不变，故C错误； D．橡皮筋振动越快，音调越高，但演奏声传播速度都是一样的，故D错误。 故选B。 5．（2024·山东济南·一模）小浩在研究口琴的发声原理时，拆掉了口琴的外壳，发现在气孔边分布着长短、厚薄都不同的一排铜片，如图所示。吹口琴时，在气流的冲击下，铜片振动发出声音。演奏时对不同气孔吹气，主要是改变发出声音的（　　） A．响度 B．音调 C．音色 D．声速 【答案】B 【详解】吹口琴时，对不同气孔吹气，改变了振动的空气柱的长度，使得空气柱振动的频率发生改变，改变了声音的音调。故B符合题意，ACD不符合题意。 故选B。 6．（2024·陕西西安·一模）在今年春晚西安分会场，《山河诗长安》的演出将传统文化虚实结合，诗乐相和，山河璀璨，令人震撼。如图所示，其中李白弹奏琵琶、吟诗，更是给我们身临其境的视觉享受。下列有关琵琶的说法正确的是（　　） A．琴弦的长短不同，拨动时发出声音的音调不同 B．我们能听到虚拟李白弹奏的琵琶声说明真空能够传声 C．用同样的力拨动琴弦，粗弦比细弦发声的响度大 D．琵琶发出的声音是由空气振动产生的 【答案】A 【详解】A．琴弦的长短不同，振动快慢不同，发声的振动频率不同，音调不同，故A正确； B．我们能听到虚拟李白弹奏的琵琶声说明空气能够传声，真空不能传声，故B错误； C．琴弦响度大小与振幅有关，与琴弦的粗细无关，故C错误； D．琵琶发出的声音是由弦的振动而发声的，故D错误。 故选A。 7．（2024·江苏南通·模拟预测）弹吉他时，右手用大小相同的力拨同一根弦，左手按压弦的不同位置，这是为了改变发出声音的（　　） A．响度 B．音调 C．音色 D．速度 【答案】B 【详解】音调与发声体的振动频率有关，用手指去按压琴弦的不同位置，改变了琴弦的振动频率，改变了琴声的音调。 故选B。 8．（2024·新疆乌鲁木齐·一模）编钟是春秋战国时代的青铜乐器，用相同的力度敲击较大的编钟比敲击较小的编钟发出的声音的（　　） A．音调低 B．音调高 C．响度小 D．响度大 【答案】A 【详解】编钟越大，振动频率越低，发出的声音音调越低，用相同的力度敲击较大的编钟比敲击较小的编钟发出的声音的音调低，故A符合题意，BCD不符合题意。 故选A。 9．（2024·湖南长沙·三模）埙（xūn）是我国最古老的闭口吹奏乐器，多用陶土烧制而成，形状如鸡蛋，如图所示。下列说法正确的是（    ） A．吹响埙的声音主要是由埙内空气振动产生的 B．吹埙的过程中，按住不同的小孔，会改变声音的响度 C．人们主要靠音调辨别出埙和其他乐器的声音 D．用力吹埙，可使埙内空气柱振动频率加快 【答案】A 【详解】A．声音是由物体的振动产生的，吹埙发出的声音是由埙内空气柱振动产生的，故A正确； B．吹埙过程中，按住不同小孔，改变的是空气柱的振动频率，即声音的音调，故B错误； C．能区分埙和其他乐器发出的声音，是因为它们发声的音色不同，故C错误； D．用力吹埙，可使埙内空气柱振动幅度变大，响度变大，故D错误。 故选A。 二、填空题 10．（23-24八年级上·河南周口·阶段练习）如图是小明用发卡制作的发卡琴，发卡琴发出的声音是由发卡的 产生的，用同样的力拨动长短不同的发卡弹奏时，声音的 （“音调”、“响度”或“音色”）也是不同的。 【答案】 振动 音调 【详解】[1]声音是由物体的振动产生的，发卡琴发出的声音是由发卡的振动产生的。 [2]根据音调和频率的关系可知，用同样的力拨动长短不同的发卡弹奏时，发出的声音的振动频率不同，声音的音调不同。 11．（23-24八年级上·河南商丘·阶段练习）如图所示，用大小不同的力拨动同一根橡皮筋发声时，橡皮筋发声的 不同，如果再加上几根粗细不同的橡皮筋并用相同的力度去拨动，则最细的橡皮筋发声的音调最 。 【答案】 响度 高 【详解】[1]同时当用大小不同的力拨动同一根橡皮筋，橡皮筋振动的幅度是不同的，故响度是不同的。 [2]如果再加上几根粗细不同的橡皮筋并用相同的力度去拨动，则橡皮筋振动的频率不同，音调不同，最细的橡皮筋振动的最快，频率最大，音调最高。 12．（2024九年级下·河南安阳·学业考试）如图所示，河南博物院陈列的编钟是中国古老的打击乐器，大小不同的编钟按照次序排列起来，并悬挂在一个巨大的钟架上。用木锤敲打不同的钟，能发出不同的乐音。由于每个钟发出声音的 不同，故按照乐谱敲打可以演奏出美妙的乐曲。当敲打同一个编钟的力度增大时，发出声音的 变大。（均填声音的特性） 【答案】 音调 响度 【详解】[1]图示知，编钟的大小不同，用相同的力度敲击时，振动的快慢不同，发出声音的音调不同。 [2]敲打同一编钟的力度增大，编钟振动幅度增大，发出声音的响度增大。 13．（24-25八年级上·全国·课后作业）如图所示是用吸管和棉签制作的“鸟鸣器”，从管口吹气，能发出类似鸟叫的声音，靠 振动产生的，拉动棉签可以改变声音的 ，根据声源的差异，鸟鸣器可以与小提琴、笛子、鼓这三种乐器中的 归为一类。 【答案】 空气 音调 笛子 【详解】[1]声音由物体振动产生，从管口吹气，吸管内的空气就会振动发出类似鸟鸣的声音。 [2]音调指声音的高低，与频率有关。拉动棉签，吸管内振动的空气柱的长度发生变化，造成空气柱振动的快慢不同，频率不同，音调就会发生变化。 [3]“鸟鸣器”是靠吸管内的空气振动发声的。小提琴是靠琴弦的振动发声，笛子是笛子内空气柱振动发声，而鼓是鼓面的振动发声，所以鸟鸣器可以与笛子归为一类。 14．（24-25八年级上·全国·课后作业）图甲展示的曾侯乙编钟是我国古代的一种打击乐器，青铜编钟依大小次序编组悬挂，形成一定的音阶。演奏者按音谱敲打，可以演奏出美妙的乐曲。编钟越大，音调就越 （选填“高”或“低”）。形如杏仁状柱体，扁如“盒瓦”的编钟，其截面如图乙所示，分别快速和慢速敲击钟的部位，则编钟可发出 个固有频率的音调。 【答案】 低 1 【详解】[1]编钟越大，越不容易振动，振动的频率越低，音调就越低。 [2]分别快速和慢速敲击钟的A部位，快、慢敲是敲击频率不同，编钟同一部分的固有频率因材料、结构不变所以不变，编钟可发出1个固有频率的音调。 【能力培优】 三、实验题 15．（23-24八年级上·福建泉州·期末）吉他是一种通过弦的振动发声的乐器。小陈同学学习物理知识后知道琴弦振动发声的音调高低可能与弦的长短、粗细和松紧有关。 （1）如图甲所示，利用几根弦做研究，其中a、b、c、d四根弦线的松紧相同； ①若选择b、d两弦线做实验，则研究的目的是探究音调与弦线 的关系。 ②若要探究音调与弦线粗细的关系，则应选择 两弦线实验。 （2）如图乙所示，在一个空盒上固定一根木柄，琴弦一端固定在木盒O处，就制成了一把简单的吉他。现用这把自制的吉来探究琴弦振动发出不同唱名“do（1）、re（2）、mi（3）、fa（4）、sol（5），通过实验得到如表所示的数据： 唱名 do re mi fa sol …… 频率f（Hz） 256 28 230 341.3 384 …… 弦长l（cm） 60 48 45 40 …… ①此处木盒的作用是为了调节声音的 ； ②根据表中，可以得到：弦发声的音调越高，弦长越 。 【答案】 长度 a、b 响度 短 【详解】（1）[1]若选择b、d两弦线做实验、粗细和松紧相同，则研究的目的是探究音调与弦线长度的关系。 [2]若要探究音调与弦线粗细的关系，必须控制弦的长度，粗细不同，应选择a、b两弦线进行实验。 （2）[3]木盒起到了共鸣箱的作用，能增大声音的响度，使声音比较洪亮。 [4]由表格数据知，弦越短，音调越来越高。 16．（23-24八年级上·江苏徐州·阶段练习）口琴是用嘴吹或吸气，使金属簧片振动发声的多簧片乐器，是一种自由簧气鸣乐器，它有上下两排小方格孔，装有多组自由振动的簧片，气流强迫通过时，灵活的金属舌簧振动发声，来回移动，吹吸不同的孔时可以发出不同音调的声音。如图所示将口琴拆开后其内部的琴芯结构，在琴芯的气孔边分布着长短、厚薄都不同的一排铜片，A区的较薄、较短振动快，而C区的较长、较厚振动慢。 （1）在同一孔处用不同的力度吹，发生变化的是声音的 （选填“音调”“响度”或“音色”）； （2）口琴的A、B、C区振动快慢不同，仔细阅读题干，高音区为题图中的 区（选填字母），口琴的低音区为 区（选填字母）； （3）小漫自己制作了一个哨子，在筷子上缠一些棉花，做成一个活塞。这哨声是由管内的 振动而产生的。吹哨时上下推拉活塞，音调最高的是如图乙中的 。 【答案】 响度 A C 空气柱 A 【详解】（1）[1]在同一孔处用不同的力度吹，铜片的振幅不同，铜片发出的响度不同。 （2）[2][3]A区的较薄、较短振动快，频率高，音调高，属于高音区；C区的较长、较厚振动慢，频率低，音调低，属于低音区。 （3）[4][5]小漫自己制作了一个哨子，在筷子上缠一些棉花，做成一个活塞，这哨声是由管内空气柱振动发声；图乙A中，哨内空气柱较短，空气柱振动快，频率高，音调高。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！12 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$ 第三章 声的世界 课时3.5 跨学科实践：中国乐器 2022年课程标准 物理素养 2.3.2 了解声音的特性。了解现代技术中声学知识的一些应用。知道噪声的危害及控制方法。 科学观念：知道乐器音调的影响因素。 科学思维：会动手制作小乐器。 科学态度与责任：通过学习和观察我国古代和现代的名族乐器，更好的欣赏中国的传统音乐，弘扬中华名族优秀的传统问题。 知识点1：认识中国乐器 1. 中国名族乐器 2. 中国名族乐器的分类 （1）按演奏方式分：吹管乐器、拉弦乐器、弹拨乐器、打击乐器。 （2）按发声原理的不同分：休鸣乐器、膜鸣乐器、气鸣乐器、弦鸣乐器。 （3）按制作材料分：金、石、丝、竹、匏、土、革、木类，统称八音。 知识点2：自制小乐器 音乐的旋律由音阶构成，音阶是由从低到高或从高到低的不同音调的音组成的。所以，实用的乐器需要能发出多个音调的音。 控制乐器音调变化是设计和演奏乐器的关键如果同学们想用铝片制作铝片编钟，用吸管制作排箫，用橡皮筋制作四弦琴，用保鲜塑料膜和纸杯制作小手鼓……想想看，它们分别是靠什么发声的?怎样来控制它们的音调变化? 问题一：中国名族乐器的特点及发声原理 乐器名称 图示 特点 声学原理 骨笛 通常由大型飞禽的翅骨或腿骨制成，如鹫鹰、仙鹤或孔雀的翅膀主骨。演奏时，骨笛竖置，通过吹气冲击管壁使管中空气柱振动，配合手指按孔发音 骨笛演奏时空气柱振动发声。手指按在不同的孔上，就会改变空气柱的长度，从而改变音调。长的空气柱产生低音，短的空气柱产生高音 埙 埙是我国古代的吹奏乐器，用陶土烧制而成，因此又叫“陶埙”，这种乐器除了陶土制成的以外，也有用石、骨制成的。它的外形多样，有梨形、球形、橄榄形等 吹埙时，埙内空气柱振动发声。手指按好音孔后，将埙举起，放至嘴边，使唇与埙的吹孔形成约75°角，头稍稍仰起一些，不过角度不是一成不变的，高音角度会加大，低音则变小 崇阳铜鼓 主体恰似一横置的腰鼓，上有马鞍状冠饰，下有长方形支座。整体由鼓冠鼓身、鼓座三部分组成，仿木质皮鼓的形制 轻敲鼓面，鼓面振动发声。敲击力度越大，鼓声响度越大，力度越小，响度越小 笙 堃的基本结构是把簧片用蜡封粘于笙管下端笙脚上，并插于笙斗中。发音清越、高雅，音质柔和 每根笙管下端近斗处都有一个指孔。吹奏时，根据取音需要按住这根管下端的指孔，并通过吹嘴吹气或吸气来策动簧片与笙管内空气柱产生耦合振动而发音 乐器名称 图示 特点 声学原理 云锣 由锣体、锣架和锣槌组成，由若干铜制小锣组成。这些小锣以音乐次序悬挂于木架上，每一个小锣都由3根绳吊在木架的方框中 用小槌击奏，靠锣面振动发声敲击不同的锣，发出声音的音调不同 二胡 由九个主要部分组成：琴简、琴杆、琴皮琴弦、弦轴、弓杆、千斤、琴码和弓毛 主要依赖于弓毛与琴弦之间的摩擦，引起琴弦的振动。这种振动如果被琴简(共鸣箱)所共鸣，就能产生悦耳的声音 琵琶 木制或竹等制成，音箱呈半梨形，上装四弦，原先是用丝线，现多用钢丝、钢绳、尼龙制成，发声穿透力强(衰减小，传得远)。高音区明亮而富有刚性，中音区柔和而有润音，低音区音质淳厚 通过手挑、弹等一系列动作，使弦振动发生，通过按弦的不同位置改变弦发声的音调 梆子 般多用紫檀、红木制作，有些地方用枣木心制作，材料必须坚实、干透，不能有疤节或劈裂。外表光滑、圆弧和棱角适度 演奏时，左手执长方形木棒、右手执圆柱形木棒，以圆柱形的木棒敲击长方形的木棒发音音色清脆、坚实，无固定音高 扬琴 由共鸣箱、山口、弦钉、弦轴、马子、琴弦和琴竹等构成。扬琴低音区发音朦胧雄厚而深沉；中音区柔和、纯净而透明；高音区清脆、明亮；最高音区则较紧张 左右手各执一琴竹分别敲击不同的弦，发出声音的音调不同 唢呐 唢呐由哨片(哨子)、气盘、芯子、唢呐杆和唢呐碗五部分构成。在木制的锥形管上开八孔（千七后一），管的上端装有细铜管，铜管上端套有双簧的苇哨，木管有一铜质的碗状扩音器。唢呐虽有八孔，但第七孔音与筒音超吹音相同，第八孔音与第一孔音超吹音相同 通过簧片的振动发声，经过木头管身以及金属碗的振动及扩音，成为唢呐发出来的声音。手指按压不同的气孔或活芯改变声音的音调。 编钟 编钟的钟体通常由青铜制成，音色纯净、悦耳，能够形成和谐的和声效果。 编钟受到敲击时发生振动，产生声音。敲击大小不同的钟能发出不同音调的声音，编钟越小，音调越高。敲击时的力度越大，编钟振动幅度就越大，发出声音的响度就越大 1．（2024·云南昆明·模拟预测）如图所示，二胡始于唐朝，至今已有一千多年的历史，是一种中国传统弦乐器。为使二胡发出声音的音调变高，可采取的办法是（　　） A．把琴弦绷紧些 B．增加琴弦长度 C．改用更粗的琴弦 D．增大拔弦的力度 2．拿一张硬纸片，用同样的力在木梳上划过，如图所示，一次划得快些，一次划得慢些，比较一下当快划时，木梳齿振动得 (选填“快”或“慢”)些，听到的声音音调 (选填“低”或“高”)些；当慢划时，木梳齿振动得 (选填“快”或“慢”)些，听到的声音音调 (选填“低”或“高”)些。 3．（23-24八年级上·陕西西安）音乐会上，演员正在吹奏笛子，吹奏过程中，演员不断调整手指在底子上的按压位置是为了 ；用大小不同的力拨动吉他的同一根弦，目的是改变声音的 （均选填“响度”“音调”或“音色”）。 4．（2024·辽宁抚顺·模拟预测）如图所示为晋代顾恺之《斫琴图》的局部。图中的琴师在调整琴弦的长度校正音准。调整琴弦的长度是为了改变琴音的 ，为了延长琴弦的使用寿命通常会擦拭护琴油，琴师在擦拭桂花味的护琴油时远处的人们也可以闻到桂花香味，是因为 。 5．某同学用5只粗细相同而高矮不同的瓶子做如下实验，如图甲所示．用嘴分别对着5只瓶口吹气，发现瓶子越高，发出声音的音调越低．由此现象，你认为： （1）嘴对5只瓶口吹气，5只小瓶均发出声音的原因是什么 ？ （2）5只小瓶产生不同音调的原因是什么 ？ （3）应用上述实验结论，说明吹笛子时，用手指堵住笛孔（如图乙所示）能产生不同音调的道理 ． （4）如图所示，有一长笛，当演奏时抬起不同的手指，就会改变音调，吹奏出美妙的曲子，图中七个小孔中A应为 ，G应为 。（选填“1，2，3，4，5，6，7”七个音符中的某一个音符） 问题二：实验探究：乐器的音调与什么有关 实验器材：力学轨道、琴弦、钩码组、可滑动挡片。 实验步骤：按如图所示组装实验器材，将弦的一端固定在力学轨道一端，另一端通过小滑轮挂上钩码，使琴弦拉紧，再用A、B两个可滑动挡片将弦支起。分别改变弦的长度、粗细、张紧程度，拨弦的中部，探究弦发出声音的音调变化情况。 实验结论：琴弦的音调与弦的长度、粗细、张紧程度有关，弦越短、越细、越紧，音调越高；反之，越低。 6．（23-24八年级下·山东威海·期末）如图所示是表演者弹奏古筝的情景，下列有关说法正确的是（　　） A．演奏时用力拨动琴弦，音调升高 B．演奏时拨动琴弦越快，声音传播速度越快 C．演奏前需要调弦，绷紧的弦发声的音调高 D．演奏时细琴弦发声的响度大 7．（23-24八年级下·广东汕头·阶段练习）如图所示，8个相同的水瓶中灌入不同高度的水，当用相同的力度敲击瓶子时，声音的 （选填“音调”“响度”“音色”）和盛水量有关。如果调节适当，可以发出“i、7、6、5、4、3、2、1”的声音，还可以演奏简单的乐谱。这些声音是由于 （选填“空气柱”“瓶和水”）的振动而发出的，装最多水的瓶子发出的音调最 。 8．（23-24八年级上·上海·期中）小明同学在“探究弦的音调和哪些因素有关”的实验中，选用同种材料、松紧相同、粗细不同的琴弦进行实验，琴弦的直径关系Da＝Dc<Db，如图所示。该实验中所用的科学方法是 。若研究弦的音调与长度的关系，则应选择 琴弦；若拨动琴弦a和b，发现琴弦a的音调较高，则可初步归纳得出的结论是 。 9．（24-25八年级上·广西南宁·开学考试）小明在观察如图甲所示的二胡时猜想：弦发声的音调可能与弦的长度、粗细和松紧有关。于是他找来两根粗细不同的钢丝，设计了如图乙所示的装置，拨动枕木AB间的钢丝，进行了四次对比探究，四次实验的部分信息如下表所示： 实验次数 1 2 3 4 钢丝直径/mm 2 1 1 AB间距/cm 50 50 50 30 钩码个数 3 3 4 3 (1)实验中，在钢丝末端悬挂不同数目的钩码是为了改变钢丝的 ； (2)第1、2两次实验是为了探究音调与弦的 关系，拨动后发现第1次实验发声音调低，则小明可得出结论：当弦的材料、 和 相同时，弦越 ，音调越高； (3)为了探究某一猜想，关于第4次钢丝的粗细选择，必须是______________（填序号）； A．1mm B．2mm C．1mm或2mm均可 (4)二胡演奏时可通过手指按压、松开、滑动等指法配合产生优美旋律，图丙中小明手握上端，两手指按压的是音符“3”、“4”位置，已知相同条件下，弦越短，音调越高。为发出“3”音符（“3”比“4”音调低），此时他最简单合理的操作是：松开 （选填“中指”或“食指”）。 10．在学习演奏小提琴的过程中，小明和同学们发现弦乐器的琴弦发声的音调受许多因素的影响，他们决定对这种现象进行探究，经讨论后提出猜想一、二、三，请你大胆填写猜想四． 猜想一：琴弦发声的音调可能与琴弦的材料有关； 猜想二：琴弦发声的音调可能与琴弦的长度有关； 猜想三：琴弦发声的音调可能与琴弦的横截面积有关； 猜想四：琴弦发声的音调可能与琴弦的 有关． 编号 琴弦的材料 琴弦的长度/cm 琴弦的横截面积/mm2 ① 钢 20 0.7 ② 钢 0.7 ③ 钢 40 0.5 ④ 尼龙丝 30 0.5 ⑤ 尼龙丝 40 0.5 为了验证猜想是否正确，他们找到了不同规格的琴弦（如表），采用 法进行实验． (1)为了验证猜想一，应选用编号为 、 的琴弦进行实验． (2)为了验证猜想二，应选用编号为 、 的琴弦进行实验． (3)为了验证猜想三，小明选用编号为 、 的琴弦进行实验，则表中缺少的数据应为 ． 【基础强化】 一、单选题 1．（2024·山西太原·一模）如图是龙城公园内一个小朋友敲击金属乐器的场录，此乐器由粗细相同，长短不同的多个钢管组成。若以相同的力度敲击不同管的顶部位置，发出的声音特性一定不同的是（　　） A．音调 B．音色 C．响度 D．声速 2．（23-24八年级上·湖北荆州·期末）如图所示，老师用同样的力吹一根吸管，并将它不断剪短，老师在探究声音的（    ） A．响度与吸管长短的关系 B．音调与吸管材料的关系 C．音调与吸管内空气柱长度的关系 D．音色与吸管材料的关系 3．（2024·天津河北·一模）各种管乐器在演奏时，乐音是管中空气柱的振动产生的。演奏过程中，当用手指堵住管上不同位置的孔时，就改变了振动部分空气柱的长度，从而改变了乐音的（     ） A．音调 B．响度 C．音色 D．速度 4．（23-24八年级上·山西晋中·期末）在班级举行的“自制乐器，唱响未来”的活动中，小华同学利用橡皮筋等自制了如图所示的简易“古筝”，并用它进行了演奏。下列说法中正确的是（    ） A．“古筝”发出的声音是由空气振动产生 B．“古筝”发出的声音通过空气传入人耳 C．用力拨动橡皮筋可以提高声音的音调 D．橡皮筋振动越快，演奏声传播速度越大 5．（2024·山东济南·一模）小浩在研究口琴的发声原理时，拆掉了口琴的外壳，发现在气孔边分布着长短、厚薄都不同的一排铜片，如图所示。吹口琴时，在气流的冲击下，铜片振动发出声音。演奏时对不同气孔吹气，主要是改变发出声音的（　　） A．响度 B．音调 C．音色 D．声速 6．（2024·陕西西安·一模）在今年春晚西安分会场，《山河诗长安》的演出将传统文化虚实结合，诗乐相和，山河璀璨，令人震撼。如图所示，其中李白弹奏琵琶、吟诗，更是给我们身临其境的视觉享受。下列有关琵琶的说法正确的是（　　） A．琴弦的长短不同，拨动时发出声音的音调不同 B．我们能听到虚拟李白弹奏的琵琶声说明真空能够传声 C．用同样的力拨动琴弦，粗弦比细弦发声的响度大 D．琵琶发出的声音是由空气振动产生的 7．（2024·江苏南通·模拟预测）弹吉他时，右手用大小相同的力拨同一根弦，左手按压弦的不同位置，这是为了改变发出声音的（　　） A．响度 B．音调 C．音色 D．速度 8．（2024·新疆乌鲁木齐·一模）编钟是春秋战国时代的青铜乐器，用相同的力度敲击较大的编钟比敲击较小的编钟发出的声音的（　　） A．音调低 B．音调高 C．响度小 D．响度大 9．（2024·湖南长沙·三模）埙（xūn）是我国最古老的闭口吹奏乐器，多用陶土烧制而成，形状如鸡蛋，如图所示。下列说法正确的是（    ） A．吹响埙的声音主要是由埙内空气振动产生的 B．吹埙的过程中，按住不同的小孔，会改变声音的响度 C．人们主要靠音调辨别出埙和其他乐器的声音 D．用力吹埙，可使埙内空气柱振动频率加快 二、填空题 10．（23-24八年级上·河南周口·阶段练习）如图是小明用发卡制作的发卡琴，发卡琴发出的声音是由发卡的 产生的，用同样的力拨动长短不同的发卡弹奏时，声音的 （“音调”、“响度”或“音色”）也是不同的。 11．（23-24八年级上·河南商丘·阶段练习）如图所示，用大小不同的力拨动同一根橡皮筋发声时，橡皮筋发声的 不同，如果再加上几根粗细不同的橡皮筋并用相同的力度去拨动，则最细的橡皮筋发声的音调最 。 12．（2024九年级下·河南安阳·学业考试）如图所示，河南博物院陈列的编钟是中国古老的打击乐器，大小不同的编钟按照次序排列起来，并悬挂在一个巨大的钟架上。用木锤敲打不同的钟，能发出不同的乐音。由于每个钟发出声音的 不同，故按照乐谱敲打可以演奏出美妙的乐曲。当敲打同一个编钟的力度增大时，发出声音的 变大。（均填声音的特性） 13．（24-25八年级上·全国·课后作业）如图所示是用吸管和棉签制作的“鸟鸣器”，从管口吹气，能发出类似鸟叫的声音，靠 振动产生的，拉动棉签可以改变声音的 ，根据声源的差异，鸟鸣器可以与小提琴、笛子、鼓这三种乐器中的 归为一类。 14．（24-25八年级上·全国·课后作业）图甲展示的曾侯乙编钟是我国古代的一种打击乐器，青铜编钟依大小次序编组悬挂，形成一定的音阶。演奏者按音谱敲打，可以演奏出美妙的乐曲。编钟越大，音调就越 （选填“高”或“低”）。形如杏仁状柱体，扁如“盒瓦”的编钟，其截面如图乙所示，分别快速和慢速敲击钟的部位，则编钟可发出 个固有频率的音调。 【能力培优】 三、实验题 15．（23-24八年级上·福建泉州·期末）吉他是一种通过弦的振动发声的乐器。小陈同学学习物理知识后知道琴弦振动发声的音调高低可能与弦的长短、粗细和松紧有关。 （1）如图甲所示，利用几根弦做研究，其中a、b、c、d四根弦线的松紧相同； ①若选择b、d两弦线做实验，则研究的目的是探究音调与弦线 的关系。 ②若要探究音调与弦线粗细的关系，则应选择 两弦线实验。 （2）如图乙所示，在一个空盒上固定一根木柄，琴弦一端固定在木盒O处，就制成了一把简单的吉他。现用这把自制的吉来探究琴弦振动发出不同唱名“do（1）、re（2）、mi（3）、fa（4）、sol（5），通过实验得到如表所示的数据： 唱名 do re mi fa sol …… 频率f（Hz） 256 28 230 341.3 384 …… 弦长l（cm） 60 48 45 40 …… ①此处木盒的作用是为了调节声音的 ； ②根据表中，可以得到：弦发声的音调越高，弦长越 。 16．（23-24八年级上·江苏徐州·阶段练习）口琴是用嘴吹或吸气，使金属簧片振动发声的多簧片乐器，是一种自由簧气鸣乐器，它有上下两排小方格孔，装有多组自由振动的簧片，气流强迫通过时，灵活的金属舌簧振动发声，来回移动，吹吸不同的孔时可以发出不同音调的声音。如图所示将口琴拆开后其内部的琴芯结构，在琴芯的气孔边分布着长短、厚薄都不同的一排铜片，A区的较薄、较短振动快，而C区的较长、较厚振动慢。 （1）在同一孔处用不同的力度吹，发生变化的是声音的 （选填“音调”“响度”或“音色”）； （2）口琴的A、B、C区振动快慢不同，仔细阅读题干，高音区为题图中的 区（选填字母），口琴的低音区为 区（选填字母）； （3）小漫自己制作了一个哨子，在筷子上缠一些棉花，做成一个活塞。这哨声是由管内的 振动而产生的。吹哨时上下推拉活塞，音调最高的是如图乙中的 。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！12 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$