跨学科实践：乐器的调查与制作（导学案）物理苏科版2024八年级上册

跨学科实践：乐器的调查与制作 （导学案） 【学习目标】 1．调查了解中国传统乐器的历史由来、特点和简单的声学原理； 2．调查了解不同类型乐器的结构、发声原理以及怎样实现对声音三要素的控制等； 3．动手制作简易的乐器并调试演奏。 【学习重点】 1．物理知识与工程实践的结合； 2．简易乐器的设计与制作。 【学习难点】 1．原理转化为实践的操作； 2．跨学科知识、多方面能力的综合运用。 【自主预习】阅读教材，完成以下问题： 1．中国传统乐器如： 、 、 、箫、 、瑟、琴、埙、笙和 等； 2．一些乐器的分类：拉弦类乐器如： ；弹拨类乐器如： ；吹奏类乐器如： ；打击类乐器如： ； 3．一些乐器的发声原理：二胡靠 振动发声；笛子靠 振动发声；鼓靠 振动发声。 4．二胡对声音三要素的控制：通过改变琴弦的 、 、振动部分的 来改变音调；通过改变拉动弓毛的 来改变响度；通过改变制作制作弓、琴弦、弓毛等的 来改变音色。 【探究新知】 任务一、中国传统乐器的调查 （一）一些中国传统乐器 中国古代拥有丰富多样的传统乐器，这些乐器源远流长，承载着深厚的文化底蕴，例如二胡、琵琶、编钟、箫、笛、瑟、琴、埙、笙和鼓等，它们常用于宫廷、民间及宗教场合，展现了中国古代音乐的独特魅力。 1．二胡起源于唐代，由西域胡人传入，又称胡琴，是胡琴发展出的重要品种。作为中国传统拉弦乐器，又名南胡或嗡子，是主要弓弦乐器之一。其结构为木质，由琴杆、琴筒、琴轴等构成；琴筒形状多样，如圆形或六角形，一端蒙蛇皮或蟒皮，另一端设雕花音窗。在乐队中作用显著，可独奏或合奏，表现力丰富，能演奏细腻深沉或欢快活泼的乐曲。音色接近人声，具有歌唱性和诉说感。名曲包括《二泉映月》《良宵》《听松》《赛马》《葡萄熟了》等。 2．琵琶是弹拨乐器之王，木制琴体，半梨形音箱，四弦。音色清脆明亮或深沉浑厚。演奏时竖抱，左手按品控制音高，右手拨弦控制音色。代表曲目有《十面埋伏》和《阳春白雪》。 3．编钟是青铜礼器，起源于商周。曾侯乙编钟有65件钟，合瓦状结构，能发双音。音律体系完善，证明先秦声学高度。 4．箫历史悠久，可追溯至远古。分为洞箫和琴箫，单管竖吹，竹制，有六孔或八孔。音色圆润轻柔，幽静典雅，适于独奏和重奏。 5．笛是中国特色吹奏乐器，历史8000余年。竖吹，音孔五至八孔，七孔居多，音阶传统。 6．琴发明于伏羲时代，七弦，十三徽。演奏有散、泛、按三种音色：散声刚劲浑厚，泛音轻盈虚飘，按声可变音高。还能奏出各种音程。文献丰富，是古代音乐珍品。 7．鼓是中国历史最悠久的打击乐器之一，最早可追溯至远古时期。其基本构造为木制或陶制框体，两端蒙以牛皮，通过敲击振动皮膜发声。按形制可分为大鼓、小鼓、堂鼓、板鼓等多种类型。演奏时以鼓槌或徒手击打鼓心、鼓边等不同位置，可产生丰富多变的音效，如鼓心音低沉浑厚，鼓边音清脆短促。鼓声雄壮激昂，节奏感鲜明，常用于庆典、战争、戏曲及乐队演奏中渲染气氛、控制节奏。代表曲目包括民间打击乐曲《将军令》《丰收锣鼓》等。 （二）一些中国传统乐器的发声原理 1．二胡的发声原理 （1）二胡的结构：二胡由琴筒、琴皮、琴杆、琴头、琴轴、千斤、琴马、弓子和琴弦等部分组成，另外还有松香等附属物。 （2）二胡的发声原理：源自于演奏者手中的弓与弦相互摩擦时产生的奇妙效应。作为拉弦乐器的一种，二胡的琴弦在弓毛的摩擦下产生振动，这种振动引发琴体内部的共振现象，进而转化为醉人的旋律。 2．中国传统乐器的分类及发声原理 分类 中国传统乐器 主要发声原理 弹拨类 琵琶、古筝、古琴、扬琴、瑟等 琴弦的振动 吹奏类 笛子、唢呐、长号、洞箫、排箫等 空气柱的振动 拉弦类 二胡、中胡、京胡、马头琴等 琴弦的振动 打击类 锣、鼓、梆子、木鱼、钹、编钟、编磬等 乐器表面的振动 摇动类 铃铛、沙球、手鼓等 内部物体振动 （二）生活·物理·社会——贾湖骨笛 贾湖骨笛是河南博物院收藏的中国出土年代最早乐器，被誉为“中华第一笛”，也是世界最早可吹奏乐器。它能演奏五声、七声调式及变化音乐曲，改写中国音乐史，为音乐与乐器研究提供珍贵资料。 骨笛由鹤类尺骨管制成，磨制精细，有7孔，第六孔与第七孔间有小调音孔。出土一雌一雄，印证雌雄笛传统。音域达两个八度，半音阶齐全，能演奏多种乐曲。贾湖遗址出土了5孔、6孔、7孔和8孔等20多支骨笛。 吹奏时声音由空气柱振动产生；按住孔改变空气柱质量与体积，影响频率和音调；用力吹增加振幅和响度。 【例题1】图甲是贾湖骨笛，出土于中国河南省漯河市舞阳县贾湖遗址，用鹤类尺骨制成，距今7800至9000年。骨笛管开七孔，它能吹奏出完备的“宫、商、角、徽、羽”五声音阶，发出“角”音和“羽”音时测得其对应的频率信息如图乙所示，据此信息可推断（　　） A．“角”音比“羽”音的响度一定更大 B．“角”音比“羽”音的音调一定更高 C．发出“角”音时，发声体的振动比发出“羽”音时慢 D．发出“角”音时，发声体每秒振动的次数更多 任务二、中国传统乐器对声音三要素的控制 （一）调查了解乐器声音三要素的控制 【任务要求】选择一种自己喜爱或擅长的乐器， 如二胡、竹笛、小提琴等，研究它的结构、发声原理以及怎样实现对声音三要素的控制等。走访与乐器有关的职业人员，如音乐教师、演奏家、乐器生产维修人员等，了解他们使用乐器的工作感受与职业要求。 （二）二胡对声音三要素的控制 二胡通过调节琴弦的松紧程度来控制音调，‌通过共鸣箱来增大响度，‌以及通过琴弦的材料和结构来决定音色。‌ （1）音调：‌在演奏二胡时，‌演奏家通过调节琴轴来调整弦线的松紧程度，‌从而改变琴弦振动的频率，‌进而控制二胡所发出的音调。‌琴弦绷得越紧，‌振动频率越高，‌音调也随之升高。‌ （2）响度：‌二胡下方有一个共鸣箱，‌其目的是通过增加声音的集程度和使声音更集中，‌从而增大二胡所发出的响度。‌ （3）音色：‌‌在二胡演奏中，‌音色由琴弦的材料、‌二胡的制作材料以及结构共同决定，‌使得听众能够“闻其声而知其人”。 （三）一些中国传统乐器对声音三要素的控制 示例 图示 发声方式 控制音调 控制响度 控制音色 二胡 琴弦振动发声 改变琴弦的松紧、粗细、振动部分的长度 拉动弓毛的力度 制作弓、琴弦、弓毛等的材质 竹笛 空气柱振动发声 用手指按压不同的孔，改变空气柱的长度 改变吹奏的力度 竹的材质 琵琶 琴弦振动发声 改变琴弦的松紧、粗细、振动部分的长度 改变拉动琴弦的力度 制作琴弦等的材质 鼓 鼓面振动发声 改变鼓面皮膜的张紧度或击打位置 改变敲击的力度 制作鼓面皮膜和鼓身的材料 【例题2】在学习二胡演奏过程中，小雅发现琴弦发出的声音音调高低受各种因素的影响，他决定对此进行探究，经过和同学们讨论提出了以下几种猜想： 猜想一：琴弦发出声音的音调高低，可能与琴弦的长短有关； 猜想二：琴弦发出声音的音调高低，可能与琴弦的横截面积有关； 猜想三：琴弦发出声音的音调高低，可能与琴弦的材料有关； 为了验证上述猜想是否正确，他和同学们找到了表中所列 4 种规格的琴弦，进行实验； 编号 规格 材料 长度/cm 横截面积/mm2 A 尼龙 80 1 B 尼龙 80 0.5 C 尼龙 55 1 D 镍合金 ① 0.5 （1）为了验证猜想一，应选编号________ 两种序号的琴弦进行实验； （2）为了验证猜想二，应选编号________两种序号的琴弦进行实验； （3）在验证猜想三时，小明发现粗心的同学没有把表中数据填全，表中①的位置所缺数据是________； （4）小雅在这个探究实验中，采用的研究方法是________。 任务三、自制简易乐器 【任务要求】利用生活中常见的材料，自制一种简易乐器，如单弦琴、竹笛、 排箫、活塞音哨、酒杯打击乐器等。在制作过程中进行一些有趣的探究活动。 （一）自制“吉他” 【实验材料】废弃小盒子、小皮筋、吸管（直尺、卡纸）。 【制作步骤】 （1）小盒子可以当作简易的小音箱。 （2）吸管（直尺、卡纸）是用来充当古筝琴码将琴弦撑起，用于调整琴弦的长短。 （3）通过调整长短与拉伸小皮筋的松紧以达到调整音高的目的。 （4）最后再用一根小皮筋来固定住"琴弦”。 【制作成果】 调整小皮筋长短和松紧程度，波动小皮筋，就能发出高低不同音质的声音。 （二）自制“排箫” 【实验材料】不同长度的吸管或塑料管、胶带或胶水，绳子或细带、剪刀、记号笔、尺子等。 【制作方法】 （1）用记号笔在管子上标记出需要的长度，并小心切割，细心打磨管口； （2）用胶水或胶带将管子的一侧贴在一个平面上固定好，或用细带并排捆绑； （3）制作好后调音，努力使各管发出的声音音调更准。 （4）调整优化，并装饰美化。 （三）自制“水瓶琴” 如图所示，在8个相同的水瓶中，灌入质量不同的水，水面的高度不等，就可以制成一个酒杯打击乐器。 （1）当用相同的力敲击瓶子时，振动的物体是瓶和水，瓶中盛水不同，振动频率不同，发出的声音的音调不同，瓶中盛水越多，瓶子和水的质量越大，越难振动，音调越低。当不同的瓶子发出声音的频率和基本音阶的频率一致时，一个简单的“水瓶琴”就做好了。 （2）当用嘴依次吹瓶口，振动的物体是空气柱，瓶中盛水越多，空气柱越短，越容易振动，频率越快，音调越高。所有吹H瓶发出的声音的音调会更高一些。 【例题3】如图所示，四个相同的瓶子中注入不等量的水，用筷子从左向右依次敲击，它们发出声音的音调逐渐上升（简谱“┈6 7 1 2 3 4 5 6 7┈”的发声中，音调从低到高）。 （1）敲击_______（选填“甲”“乙”“丙”“丁”）瓶时，发声体每秒振动次数最多； （2）根据以上信息，能否判断敲哪个瓶子的发声最响？答：____________； （3）在相同的另一空瓶中装适量的水，可敲出简谱“2”音调的声音。请在空瓶中画出大致的水面位置。 任务四、交流与评价 1．以短文的形式介绍一种中国传统乐器，内容主要包括乐器的结构、发音特点、历史渊源、演奏要求等。 2．向同学展示自制的简易乐器，说明制作过程的关键环节以及你是怎样调整和控制响度、音调和音色的。 3．对短文内容的准确性与完整性等进行评价，对自制乐器的结构、声音效果和创新性等进行评价。 学生作品展示 【课堂总结】 跨学科实践：乐器的调查与制作 【课堂练习】 1．编钟是我国春秋战国时期的乐器，显示了中国古代音乐文化的先进水平。演奏时轻敲、重敲某一编钟的同一位置，发出的声音具有不同的（　 　） A．音调　　　　 B．音色　　　　 C．响度　　　　 D．声速 2．如图所示是古时的一种乐器排箭，又叫做“参差”，是由长短不一的竹管组成，故成语有云“参差不齐”。竹管参差不齐，目的是改变声音的（　 　） A．音调　　　　 B．音色　　　　 C．响度　　　　 D．传播速度 3．中国古乐中一般使用“宫、商、角、徵、羽”五个音阶，如图是跨学科实践小组用不同长度的吸管制作的“宫、商、角、徵、羽”五音排箫，这五音指声音的（　 　） A．响度　　　　 B．音调　　　　 C．音色　　　　 D．振幅 4．在物理跨学科实践《乐器的调查与制作》学习中，小圆利用高脚杯制作了一种酒杯打击乐器，并根据简谱伴奏了童谣《两只老虎》，当伴奏“跑得快”三个字期间，下列说法正确的是（　 　） A．玻璃杯振动频率越来越低 B．简谱中数字符号表示声音的音调特征 C．用不同的力敲击同一酒杯，响度不变 D．用二胡演奏同一首曲目音色相同 5．为了陶冶学生的艺术情操，学校开展了丰富多彩的社团活动。如图是学生用古筝表演的情景，其中说法正确的是（　 　） A．琴声是由手指振动产生的 B．用力拨动弦可以改变声音的音色 C．琴声在真空中也能传播 D．用大小相同的力拨动不同粗细的弦可以改变声音的音调 6．在物理课上举行的“自制乐器，唱响未来”的跨学科实践活动中，小明同学利用几根粗细不同的橡皮筋等器材自制了如图所示的简易“古筝”，并利用它进行了演奏。下列说法中不正确的是（　　） A．“古筝”发出的声音是由橡皮筋的振动产生的 B．用同样大小的力拨动粗细不同的橡皮筋，细橡皮筋发出的声音音调低 C．“古筝”发出的声音通过空气传入周围同学的耳中 D．粗细不同的橡皮筋发出的声音在空气中传播的速度相同 7．如图所示的陶笛，其原型可追溯至距今6000多年前陕西半坡遗址出土的陶哨。下列说法正确的是（　 　） A．吹奏陶笛发出声音，主要是由陶笛内空气柱振动产生的 B．用力吹陶笛，可使陶笛发出声音的频率加快 C．人们主要依靠音调辨别出陶笛和其他乐器的声音 D．吹奏陶笛产生的声音在真空中的传播速度约为 8．如图所示是小北用纸盒、橡皮筋、木棒制作的吉他。下列有关说法正确的是（　 　） A．设计粗细不同的橡皮筋是为了改变吉他发声的音调 B．设计粗细不同的橡皮筋是为了改变吉他发声的响度 C．小北自制的吉他与商店售卖的吉他发声的音色是相同的 D．橡皮筋振动时变得“越胖”，发出声音的响度越小 9．如图编钟是我国春秋战国时代的乐器，大小不同的钟按照一定次序排列起来，悬挂在一个巨大的钟架上，用木锤敲击这些钟就能演奏乐曲。下列说法正确的是（　 　） A．编钟声是木锤振动发出的声音 B．用大小不同的力敲击同一只钟，是为了改变音调 C．演奏时敲击大小不同的钟，是为了改变响度 D．敲击编钟时发出的声音可能属于噪声 10．如图所示，分别用琵琶、二胡、古筝和阮演奏同一首乐曲，演奏声音一定不同的是（　 　） A．音调 B．响度 C．音色 D．频率 11．1987年，我国发现了公元前6 000年前的一支完整骨笛——贾湖骨笛（如图所示），它是由丹顶鹤尺骨制成的，上有七个音孔。演奏时用手指控制不同音孔的开闭，使它发出声音的 变化。我们能够区分骨笛和古筝的声音是因为它们的 不同。 12．如图所示是小刚在课余时间制作的一支竹笛，各部分名称：①竹管开口；②管侧劈形小口；③竹管；④木劈；⑤布团；⑥铁丝。在竹管开口处①向管内吹气时，竹笛可以发出美妙的笛声，推拉铁丝环⑥时，音调可以改变。 （1）当布团分别位于 a、b、c 三个位置时，竹笛发出声音音调最高的位置是 ，增大响度的办法有 。 （2）在民族乐器中， （二胡/腰鼓/古筝/箫）的发声原理与此相似。 13．学习了《跨学科实践——乐器的调查与合作》，某同学对中国传统乐器编钟进行了解，随后利用生活中常见的材料，自制一些简易乐器。 （1）通过敲击编钟使其 发声，编钟具有深沉浑厚的低音、圆润淳朴的中音和清脆明快的高音，我们可以通过编钟发出声音的 与其他乐器进行区别；用不同的力度敲击同一编钟，发出声音 不同； （2）如图甲所示，将不同颜色的吸管截断成长短不一的形状制成口琴；用口琴演奏时 （吸管/空气柱）振动发声，用相同力度演奏，每个吸管发出声音的 不同；口琴发出声音通过 传播进入人耳； （3）如图乙所示，用酒杯制作打击乐器，敲击时发声物体为 （酒杯和酒/空气柱）。 【课后反思】 本节课学习中，你有哪些收获，还有哪些问题？ / 学科网（北京）股份有限公司 $$ 跨学科实践：乐器的调查与制作 （导学案） 【学习目标】 1．调查了解中国传统乐器的历史由来、特点和简单的声学原理； 2．调查了解不同类型乐器的结构、发声原理以及怎样实现对声音三要素的控制等； 3．动手制作简易的乐器并调试演奏。 【学习重点】 1．物理知识与工程实践的结合； 2．简易乐器的设计与制作。 【学习难点】 1．原理转化为实践的操作； 2．跨学科知识、多方面能力的综合运用。 【自主预习】阅读教材，完成以下问题： 1．中国传统乐器如：二胡、琵琶、编钟、箫、笛、瑟、琴、埙、笙和鼓等； 2．一些乐器的分类：拉弦类乐器如：二胡；弹拨类乐器如：琵琶；吹奏类乐器如：笛子；打击类乐器如：鼓； 3．一些乐器的发声原理：二胡靠琴弦振动发声；笛子靠空气柱振动发声；鼓靠鼓面振动发声。 4．二胡对声音三要素的控制：通过改变琴弦的松紧、粗细、振动部分的长度来改变音调；通过改变拉动弓毛的力度来改变响度；通过改变制作制作弓、琴弦、弓毛等的材料来改变音色。 【探究新知】 任务一、中国传统乐器的调查 （一）一些中国传统乐器 中国古代拥有丰富多样的传统乐器，这些乐器源远流长，承载着深厚的文化底蕴，例如二胡、琵琶、编钟、箫、笛、瑟、琴、埙、笙和鼓等，它们常用于宫廷、民间及宗教场合，展现了中国古代音乐的独特魅力。 1．二胡起源于唐代，由西域胡人传入，又称胡琴，是胡琴发展出的重要品种。作为中国传统拉弦乐器，又名南胡或嗡子，是主要弓弦乐器之一。其结构为木质，由琴杆、琴筒、琴轴等构成；琴筒形状多样，如圆形或六角形，一端蒙蛇皮或蟒皮，另一端设雕花音窗。在乐队中作用显著，可独奏或合奏，表现力丰富，能演奏细腻深沉或欢快活泼的乐曲。音色接近人声，具有歌唱性和诉说感。名曲包括《二泉映月》《良宵》《听松》《赛马》《葡萄熟了》等。 2．琵琶是弹拨乐器之王，木制琴体，半梨形音箱，四弦。音色清脆明亮或深沉浑厚。演奏时竖抱，左手按品控制音高，右手拨弦控制音色。代表曲目有《十面埋伏》和《阳春白雪》。 3．编钟是青铜礼器，起源于商周。曾侯乙编钟有65件钟，合瓦状结构，能发双音。音律体系完善，证明先秦声学高度。 4．箫历史悠久，可追溯至远古。分为洞箫和琴箫，单管竖吹，竹制，有六孔或八孔。音色圆润轻柔，幽静典雅，适于独奏和重奏。 5．笛是中国特色吹奏乐器，历史8000余年。竖吹，音孔五至八孔，七孔居多，音阶传统。 6．琴发明于伏羲时代，七弦，十三徽。演奏有散、泛、按三种音色：散声刚劲浑厚，泛音轻盈虚飘，按声可变音高。还能奏出各种音程。文献丰富，是古代音乐珍品。 7．鼓是中国历史最悠久的打击乐器之一，最早可追溯至远古时期。其基本构造为木制或陶制框体，两端蒙以牛皮，通过敲击振动皮膜发声。按形制可分为大鼓、小鼓、堂鼓、板鼓等多种类型。演奏时以鼓槌或徒手击打鼓心、鼓边等不同位置，可产生丰富多变的音效，如鼓心音低沉浑厚，鼓边音清脆短促。鼓声雄壮激昂，节奏感鲜明，常用于庆典、战争、戏曲及乐队演奏中渲染气氛、控制节奏。代表曲目包括民间打击乐曲《将军令》《丰收锣鼓》等。 （二）一些中国传统乐器的发声原理 1．二胡的发声原理 （1）二胡的结构：二胡由琴筒、琴皮、琴杆、琴头、琴轴、千斤、琴马、弓子和琴弦等部分组成，另外还有松香等附属物。 （2）二胡的发声原理：源自于演奏者手中的弓与弦相互摩擦时产生的奇妙效应。作为拉弦乐器的一种，二胡的琴弦在弓毛的摩擦下产生振动，这种振动引发琴体内部的共振现象，进而转化为醉人的旋律。 2．中国传统乐器的分类及发声原理 分类 中国传统乐器 主要发声原理 弹拨类 琵琶、古筝、古琴、扬琴、瑟等 琴弦的振动 吹奏类 笛子、唢呐、长号、洞箫、排箫等 空气柱的振动 拉弦类 二胡、中胡、京胡、马头琴等 琴弦的振动 打击类 锣、鼓、梆子、木鱼、钹、编钟、编磬等 乐器表面的振动 摇动类 铃铛、沙球、手鼓等 内部物体振动 （二）生活·物理·社会——贾湖骨笛 贾湖骨笛是河南博物院收藏的中国出土年代最早乐器，被誉为“中华第一笛”，也是世界最早可吹奏乐器。它能演奏五声、七声调式及变化音乐曲，改写中国音乐史，为音乐与乐器研究提供珍贵资料。 骨笛由鹤类尺骨管制成，磨制精细，有7孔，第六孔与第七孔间有小调音孔。出土一雌一雄，印证雌雄笛传统。音域达两个八度，半音阶齐全，能演奏多种乐曲。贾湖遗址出土了5孔、6孔、7孔和8孔等20多支骨笛。 吹奏时声音由空气柱振动产生；按住孔改变空气柱质量与体积，影响频率和音调；用力吹增加振幅和响度。 【例题1】图甲是贾湖骨笛，出土于中国河南省漯河市舞阳县贾湖遗址，用鹤类尺骨制成，距今7800至9000年。骨笛管开七孔，它能吹奏出完备的“宫、商、角、徽、羽”五声音阶，发出“角”音和“羽”音时测得其对应的频率信息如图乙所示，据此信息可推断（　　） A．“角”音比“羽”音的响度一定更大 B．“角”音比“羽”音的音调一定更高 C．发出“角”音时，发声体的振动比发出“羽”音时慢 D．发出“角”音时，发声体每秒振动的次数更多 【答案】 C 【解析】由图乙可知：“羽”音的频率比“角”音的频率高，即“羽”音的音调比“角”音的音调高，每秒钟振动的次数更多，振动得更快，而响度跟振幅有关，题干中没有提供关于振幅的信息。 故选C。 任务二、中国传统乐器对声音三要素的控制 （一）调查了解乐器声音三要素的控制 【任务要求】选择一种自己喜爱或擅长的乐器， 如二胡、竹笛、小提琴等，研究它的结构、发声原理以及怎样实现对声音三要素的控制等。走访与乐器有关的职业人员，如音乐教师、演奏家、乐器生产维修人员等，了解他们使用乐器的工作感受与职业要求。 （二）二胡对声音三要素的控制 二胡通过调节琴弦的松紧程度来控制音调，‌通过共鸣箱来增大响度，‌以及通过琴弦的材料和结构来决定音色。‌ （1）音调：‌在演奏二胡时，‌演奏家通过调节琴轴来调整弦线的松紧程度，‌从而改变琴弦振动的频率，‌进而控制二胡所发出的音调。‌琴弦绷得越紧，‌振动频率越高，‌音调也随之升高。‌ （2）响度：‌二胡下方有一个共鸣箱，‌其目的是通过增加声音的集程度和使声音更集中，‌从而增大二胡所发出的响度。‌ （3）音色：‌‌在二胡演奏中，‌音色由琴弦的材料、‌二胡的制作材料以及结构共同决定，‌使得听众能够“闻其声而知其人”。 （三）一些中国传统乐器对声音三要素的控制 示例 图示 发声方式 控制音调 控制响度 控制音色 二胡 琴弦振动发声 改变琴弦的松紧、粗细、振动部分的长度 拉动弓毛的力度 制作弓、琴弦、弓毛等的材质 竹笛 空气柱振动发声 用手指按压不同的孔，改变空气柱的长度 改变吹奏的力度 竹的材质 琵琶 琴弦振动发声 改变琴弦的松紧、粗细、振动部分的长度 改变拉动琴弦的力度 制作琴弦等的材质 鼓 鼓面振动发声 改变鼓面皮膜的张紧度或击打位置 改变敲击的力度 制作鼓面皮膜和鼓身的材料 【例题2】在学习二胡演奏过程中，小雅发现琴弦发出的声音音调高低受各种因素的影响，他决定对此进行探究，经过和同学们讨论提出了以下几种猜想： 猜想一：琴弦发出声音的音调高低，可能与琴弦的长短有关； 猜想二：琴弦发出声音的音调高低，可能与琴弦的横截面积有关； 猜想三：琴弦发出声音的音调高低，可能与琴弦的材料有关； 为了验证上述猜想是否正确，他和同学们找到了表中所列 4 种规格的琴弦，进行实验； 编号 规格 材料 长度/cm 横截面积/mm2 A 尼龙 80 1 B 尼龙 80 0.5 C 尼龙 55 1 D 镍合金 ① 0.5 （1）为了验证猜想一，应选编号________ 两种序号的琴弦进行实验； （2）为了验证猜想二，应选编号________两种序号的琴弦进行实验； （3）在验证猜想三时，小明发现粗心的同学没有把表中数据填全，表中①的位置所缺数据是________； （4）小雅在这个探究实验中，采用的研究方法是________。 【答案】 AC AB 80 控制变量法 【解析】（1）为了验证猜想一，根据控制变量法，需控制琴弦的材料和横截面积相同，琴弦长短不同，因此应选编号AC两种序号的琴弦进行实验。 （2）为了验证猜想二，根据控制变量法，需控制琴弦的材料和琴弦长短相同，琴弦横截面积不同，因此应选编号AB两种序号的琴弦进行实验。 （3）为了验证猜想三，根据控制变量法，需控制琴弦的长度和横截面积相同，琴弦材料不同，应选编号BD两种序号的琴弦进行实验，因此表中①的位置所缺数据是80。 （4）本实验中影响琴弦发出声音的音调高低的因素有多个，因此小雅在这个探究实验中，采用的研究方法是控制变量法。 任务三、自制简易乐器 【任务要求】利用生活中常见的材料，自制一种简易乐器，如单弦琴、竹笛、 排箫、活塞音哨、酒杯打击乐器等。在制作过程中进行一些有趣的探究活动。 （一）自制“吉他” 【实验材料】废弃小盒子、小皮筋、吸管（直尺、卡纸）。 【制作步骤】 （1）小盒子可以当作简易的小音箱。 （2）吸管（直尺、卡纸）是用来充当古筝琴码将琴弦撑起，用于调整琴弦的长短。 （3）通过调整长短与拉伸小皮筋的松紧以达到调整音高的目的。 （4）最后再用一根小皮筋来固定住"琴弦”。 【制作成果】 调整小皮筋长短和松紧程度，波动小皮筋，就能发出高低不同音质的声音。 （二）自制“排箫” 【实验材料】不同长度的吸管或塑料管、胶带或胶水，绳子或细带、剪刀、记号笔、尺子等。 【制作方法】 （1）用记号笔在管子上标记出需要的长度，并小心切割，细心打磨管口； （2）用胶水或胶带将管子的一侧贴在一个平面上固定好，或用细带并排捆绑； （3）制作好后调音，努力使各管发出的声音音调更准。 （4）调整优化，并装饰美化。 （三）自制“水瓶琴” 如图所示，在8个相同的水瓶中，灌入质量不同的水，水面的高度不等，就可以制成一个酒杯打击乐器。 （1）当用相同的力敲击瓶子时，振动的物体是瓶和水，瓶中盛水不同，振动频率不同，发出的声音的音调不同，瓶中盛水越多，瓶子和水的质量越大，越难振动，音调越低。当不同的瓶子发出声音的频率和基本音阶的频率一致时，一个简单的“水瓶琴”就做好了。 （2）当用嘴依次吹瓶口，振动的物体是空气柱，瓶中盛水越多，空气柱越短，越容易振动，频率越快，音调越高。所有吹H瓶发出的声音的音调会更高一些。 【例题3】如图所示，四个相同的瓶子中注入不等量的水，用筷子从左向右依次敲击，它们发出声音的音调逐渐上升（简谱“┈6 7 1 2 3 4 5 6 7┈”的发声中，音调从低到高）。 （1）敲击_______（选填“甲”“乙”“丙”“丁”）瓶时，发声体每秒振动次数最多； （2）根据以上信息，能否判断敲哪个瓶子的发声最响？答：____________； （3）在相同的另一空瓶中装适量的水，可敲出简谱“2”音调的声音。请在空瓶中画出大致的水面位置。 【答案】 丁 否 【解析】（1）用筷子敲击时发声体是瓶子和水，当瓶子里装水量较少时，振动的速度越快，频率越高，即发声体每秒振动次数最多，所以敲击丁瓶时，频率最高，音调最高。 （2）响度是指声音的大小，发声最响，说明响度最大，响度与振幅有关，即与敲击的力度有关，根据以上的信息，没有说明敲击力度的大小，故不能判断敲哪个瓶子的发声最响。 （3）“2”音调比“1”音调高，比“4”音调低，则水量比乙瓶少，比丙瓶多，又在“1”音调和“4”音调之间还有“2、3”音调，所以空瓶水面的位置跟乙瓶的水面近，跟丙瓶的水面远，如图所示。 任务四、交流与评价 1．以短文的形式介绍一种中国传统乐器，内容主要包括乐器的结构、发音特点、历史渊源、演奏要求等。 2．向同学展示自制的简易乐器，说明制作过程的关键环节以及你是怎样调整和控制响度、音调和音色的。 3．对短文内容的准确性与完整性等进行评价，对自制乐器的结构、声音效果和创新性等进行评价。 学生作品展示 【课堂总结】 跨学科实践：乐器的调查与制作 【课堂练习】 1．编钟是我国春秋战国时期的乐器，显示了中国古代音乐文化的先进水平。演奏时轻敲、重敲某一编钟的同一位置，发出的声音具有不同的（　 　） A．音调　　　　 B．音色　　　　 C．响度　　　　 D．声速 【答案】 C 【解析】同一发声体，振动发声时，振动频率是一定的，所以发出声音的音调相同。而轻敲重敲，则是改变了振动幅度，因而发出声音的响度不同。故C符合题意，ABD不符合题意。 故选C。 2．如图所示是古时的一种乐器排箭，又叫做“参差”，是由长短不一的竹管组成，故成语有云“参差不齐”。竹管参差不齐，目的是改变声音的（　 　） A．音调　　　　 B．音色　　　　 C．响度　　　　 D．传播速度 【答案】 A 【解析】不同长度的竹管内空气柱长短不一样，因而空气柱的振动频率也不同，所以发出声音的音调也会不同，音色反映的是声音的品质与特色，响度是指声音的大小，声音的传播速度与介质的种类和温度有关。故A符合题意，BCD不符合题意。 故选A。 3．中国古乐中一般使用“宫、商、角、徵、羽”五个音阶，如图是跨学科实践小组用不同长度的吸管制作的“宫、商、角、徵、羽”五音排箫，这五音指声音的（　 　） A．响度　　　　 B．音调　　　　 C．音色　　　　 D．振幅 【答案】 B 【解析】声音的高低叫作音调，中国古乐中以“宫、商、角、徵、羽”五音谱组成，类似现在简谱中的1、2、3、4、5，五音反映的声音的特性是音调，故ACD不符合题意，B符合题意。 故选B。 4．在物理跨学科实践《乐器的调查与制作》学习中，小圆利用高脚杯制作了一种酒杯打击乐器，并根据简谱伴奏了童谣《两只老虎》，当伴奏“跑得快”三个字期间，下列说法正确的是（　　 ） A．玻璃杯振动频率越来越低 B．简谱中数字符号表示声音的音调特征 C．用不同的力敲击同一酒杯，响度不变 D．用二胡演奏同一首曲目音色相同 【答案】 B 【解析】A．当伴奏“跑得快”三个字期间，音调越来越高，则玻璃杯振动频率越来越快，故A错误； B．简谱中数字符号表示声音的高低，即音调特征，故B正确； C．用不同的力敲击同一酒杯，酒杯的振幅不同，响度不同，故C错误； D．用二胡演奏同一首曲目音调相同，不同乐器的音色不同，故D错误； 故选B。 5．为了陶冶学生的艺术情操，学校开展了丰富多彩的社团活动。如图是学生用古筝表演的情景，其中说法正确的是（　 　） A．琴声是由手指振动产生的 B．用力拨动弦可以改变声音的音色 C．琴声在真空中也能传播 D．用大小相同的力拨动不同粗细的弦可以改变声音的音调 【答案】 D 【解析】A．琴声是由琴弦振动产生的，故A错误； B．演奏者用力拨动，是为了改变琴弦的振动幅度，从而改变响度，故B错误； C．声音的传播需要介质，真空不能传声，故C错误； D．用大小相同的力，拨动粗细不同的琴弦，琴弦的振动频率不同，从而发出音调不同的声音，故D正确。 故选D。 6．在物理课上举行的“自制乐器，唱响未来”的跨学科实践活动中，小明同学利用几根粗细不同的橡皮筋等器材自制了如图所示的简易“古筝”，并利用它进行了演奏。下列说法中不正确的是（　 　） A．“古筝”发出的声音是由橡皮筋的振动产生的 B．用同样大小的力拨动粗细不同的橡皮筋，细橡皮筋发出的声音音调低 C．“古筝”发出的声音通过空气传入周围同学的耳中 D．粗细不同的橡皮筋发出的声音在空气中传播的速度相同 【答案】B 【解析】A．声音是由物体的振动产生的，“古筝”发出的声音是由橡皮筋振动产生，故A正确，不符合题意； B．用同样大小的力拨动橡皮筋，粗的橡皮筋比短的橡皮筋更难振动，所以振动频率低，因此发声时的音调要低，故B错误，符合题意； C．“古筝”发出的声音通过空气传入人耳，故C正确，不符合题意； D．同种介质不同声音传播速度相同，故D正确，不符合题意。 故选B。 7．如图所示的陶笛，其原型可追溯至距今6000多年前陕西半坡遗址出土的陶哨。下列说法正确的是（　 　） A．吹奏陶笛发出声音，主要是由陶笛内空气柱振动产生的 B．用力吹陶笛，可使陶笛发出声音的频率加快 C．人们主要依靠音调辨别出陶笛和其他乐器的声音 D．吹奏陶笛产生的声音在真空中的传播速度约为 【答案】 A 【解析】A．声音是由物体振动产生的，吹奏陶笛发出声音，主要是由陶笛内空气柱振动产生的，故A正确； B．用力吹陶笛，空气柱振动的幅度加大，陶笛发出声音的响度变大，故B错误； C．不同的发声体音色不同，人们主要依靠音色辨别出陶笛和其他乐器的声音，故C错误； D．声音不能在真空中传播，故D错误。 故选A。 8．如图所示是小北用纸盒、橡皮筋、木棒制作的吉他。下列有关说法正确的是（　 　） A．设计粗细不同的橡皮筋是为了改变吉他发声的音调 B．设计粗细不同的橡皮筋是为了改变吉他发声的响度 C．小北自制的吉他与商店售卖的吉他发声的音色是相同的 D．橡皮筋振动时变得“越胖”，发出声音的响度越小 【答案】 A 【解析】AB．粗细不同的橡皮筋振动频率不同，发声的音调不同，故A正确，B错误； C．小北自制的吉他与商店售卖的吉他材料不同，发声的音色不相同，故C错误； D．橡皮筋振动时变得“越胖”，振动幅度越大，发出声音的响度越大，故D错误。 故选A。 9．如图编钟是我国春秋战国时代的乐器，大小不同的钟按照一定次序排列起来，悬挂在一个巨大的钟架上，用木锤敲击这些钟就能演奏乐曲。下列说法正确的是（　 　） A．编钟声是木锤振动发出的声音 B．用大小不同的力敲击同一只钟，是为了改变音调 C．演奏时敲击大小不同的钟，是为了改变响度 D．敲击编钟时发出的声音可能属于噪声 【答案】 D 【解析】A．声音是物体振动产生的，编钟声是钟振动发出的声音，故A错误； B．用大小不同的力敲击同一个编钟，编钟在不同力的作用下其振动的幅度是不同的，发出不同响度的声音，故B错误； C．敲击大小不同的钟能发出声音的高低不同，即音调不同，故C错误； D．美妙的音乐如果影响了人们正常的休息、工作或学习就属于噪声，敲击编钟时发出的声音可能属于噪声，故D正确。 故选D。 10．如图所示，分别用琵琶、二胡、古筝和阮演奏同一首乐曲，演奏声音一定不同的是（　 　） A．音调 B．响度 C．音色 D．频率 【答案】 C 【解析】不同的乐器发出声音的音色不同，故分别用琵琶、二胡、古筝和阮演奏同一首乐曲，演奏声音一定不同的是音色，故ABD不符合题意，C符合题意。 故选C。 11．1987年，我国发现了公元前6 000年前的一支完整骨笛——贾湖骨笛（如图所示），它是由丹顶鹤尺骨制成的，上有七个音孔。演奏时用手指控制不同音孔的开闭，使它发出声音的 变化。我们能够区分骨笛和古筝的声音是因为它们的 不同。 【答案】 音调 音色 【解析】[1]演奏时，用手分别按住不同的孔，控制不同音孔的开闭，贾湖骨笛内空气柱的长度不同，振动频率不同，使它发出声音的音调变化。[2]由于不同乐器发出声音的音色不同，所以我们可以通过音色来分辨出骨笛和古筝的声音。 12．如图所示是小刚在课余时间制作的一支竹笛，各部分名称：①竹管开口；②管侧劈形小口；③竹管；④木劈；⑤布团；⑥铁丝。在竹管开口处①向管内吹气时，竹笛可以发出美妙的笛声，推拉铁丝环⑥时，音调可以改变。 （1）当布团分别位于 a、b、c 三个位置时，竹笛发出声音音调最高的位置是 ，增大响度的办法有 。 （2）在民族乐器中， （二胡/腰鼓/古筝/箫）的发声原理与此相似。 【答案】 a 用更大力吹 萧 【解析】（1）吹奏竹笛时，笛声是由笛子内的空气柱振动发出，并通过空气传入人耳的，由于空气柱越长竹笛发出的声音的音调越低，所以在图示的三个位置中，当布团在a位置时，管内的空气柱最短，所以此时发出的声音的音调最高，在c点时空气柱最长，发出的声音的音调最低。 要增大笛声的响度，可以用力吹笛子，增大空气柱的振幅；或听众离笛子近一些。 （2）在以上四种乐器中，靠空气柱振动发声的乐器是箫，与图中的发声原理相似。 13．学习了《跨学科实践——乐器的调查与合作》，某同学对中国传统乐器编钟进行了解，随后利用生活中常见的材料，自制一些简易乐器。 （1）通过敲击编钟使其______发声，编钟具有深沉浑厚的低音、圆润淳朴的中音和清脆明快的高音，我们可以通过编钟发出声音的______与其他乐器进行区别；用不同的力度敲击同一编钟，发出声音______不同； （2）如图甲所示，将不同颜色的吸管截断成长短不一的形状制成口琴；用口琴演奏时______（吸管/空气柱）振动发声，用相同力度演奏，每个吸管发出声音的______不同；口琴发出声音通过______传播进入人耳； （3）如图乙所示，用酒杯制作打击乐器，敲击时发声物体为______（酒杯和酒/空气柱）。 【答案】 振动 音色 响度 空气柱 音调 空气 酒杯和酒 【解析】（1）[1]声音是物体振动产生的。敲击编钟时，编钟会振动发声。[2]不同发声体的材料、结构不同，发出声音的音色不同。所以可以通过编钟发出声音的音色与其他乐器进行区别。[3]用不同的力度敲击同一编钟，编钟的振动的振幅不同，发出声音的响度不同，用力越大，振幅越大，响度越大。（2）[1]I[2]口琴属于管乐器，用口琴演奏时是空气柱振动发声。用相同力度演奏，不同吸管里发生振动的空气柱的长度不同，声音振动的频率不同，发出声音的音调不同。[3]声音的传播需要介质，口琴发出声音是通过空气传播进入人耳的。（3）用酒杯制作打击乐器，敲击时是酒杯和酒振动发声。故发声物体为酒杯和酒。 【课后反思】 本节课学习中，你有哪些收获，还有哪些问题？ / 学科网（北京）股份有限公司 $$