跨学科实践 乐器的调查与制作 提优特训 -2026-2027学年苏科版物理八年级上学期
2026-09-14
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摘要:
**基本信息**
苏科版八年级物理上《声现象跨学科实践乐器的调查与制作》提优特训A·B卷,通过基础与提优分层设计,实现从单一知识点到跨学科综合应用的巩固路径,培养物理观念与科学思维。
**分层设计**
|层次|知识覆盖|设计特色|
|----|----------|----------|
|A卷·基础过关|乐器分类、发声体判断、音调响度音色基本影响因素|选择填空为主,聚焦物理观念,如竹笛发声体、水瓶琴敲击音调等基础考点|
|B卷·强化提优|控制变量法应用、自制乐器调试、传统乐器声学原理|解答与阅读题突出科学思维,如多变量分析弦乐器音调、结合编钟“一钟双音”培养跨学科探究与文化自信|
内容正文:
物理臻选·2026-2027学年苏科版八年级物理上
《第一章声现象跨学科实践乐器的调查与制作》提优特训A·B卷
一.特训目标
(
1.能够说出三类乐器(弦乐器、管乐器、打击乐器)各自的发声体;透彻理解音调、响度、音色的决定因素,可以利用声学原理解释民族乐器、自制简易乐器的发声现象,建立
“
声音由振动产生
”
完整认知体系 。
2.熟练运用控制变量法分析弦长、弦粗细、松紧、空气柱长度对音调的影响;可以区分音调、响度在乐器演奏场景当中不同变化逻辑,具备模型建构、对比推理的高阶思维能力,能识别易混淆声学情境。
3.经历
“
调查传统乐器
→
设计方案
→
选材制作
→
调试调音
→
评估改进
”
完整项目流程;利用水瓶琴、橡皮筋吉他、吸管排箫等生活材料完成自制乐器,学会在实践当中发现故障、优化装置,提升动手与跨学科解决问题能力,打通物理、音乐、工程、传统文化之间的联系 。
4.以贾湖骨笛、编钟、二胡等中华传统乐器为载体,感受我国古代声学科技成就,建立文化自信;在小组协作当中养成严谨、乐于创新的实践习惯,能够辩证看待优美乐声与噪声,树立合理利用声学技术、防治噪声的社会责任意识 。
)
二.重点难点
(
(一)重点
1.弦乐器、管乐器、打击乐器发声体的区分;音调、响度分别如何通过乐器结构、演奏动作实现改变 。
2.控制变量法在乐器音调探究实验当中的应用,能够自主设计对照实验。
3.简易乐器完整制作思路:选材、结构设计、调音调试的物理原理。
4.跨学科融合:结合历史、音乐知识解释传统民族乐器声学原理。
(二)难点
1.水瓶琴敲击与吹奏时发声体不同,区分敲击(瓶子+水振动)、吹气(瓶内空气柱振动)两种完全不一样的振动源,准确判断音调变化趋势(高频易错重灾区) 。
2.多变量共存时,利用控制变量思想分析弦乐器音调:弦的长短、粗细、松紧三个变量同时存在时,单一变量探究实验的方案设计、结论书写。
3.将抽象声学理论落地实践:自制乐器调音过程当中,精准调整结构,得到连续不同音调,能够排查自制乐器无法调音、音色较差的故障原因。
4.在真实综合情境当中,准确辨析乐器演奏过程音调、响度、音色的变化,杜绝混淆。
)三.知识精析
(
(一)
乐器按照发声原理分类(必考基础)
所有乐器发声本质:物体振动;声音依靠空气传播到人耳。
1.弦乐器(二胡、古筝、琵琶、小提琴)
:
(1)
发声体:琴弦振动。
(2)
音调影响因素(控制变量):
①
其他条件不变,琴弦越短,音调越高;
②
其他条件不变,琴弦越细,音调越高;
③
其他条件不变,琴弦越紧,音调越高。
(3)
演奏操作实例:二
胡演奏
①
手指向下移动,琴弦振动部分变短,音调升高;旋转琴轴拉紧琴弦,音调升高。
②
响度:拨动、拉弦力度越大,琴弦振幅越大,响度越大。
③
音色:由琴弦、共鸣箱的材料、结构共同决定。
④
共鸣箱作用:扩大声音响度(共鸣)。
)
(
2.管乐器(竹笛、箫、唢呐、贾湖骨笛、小号)
(1)
发声体:管内的空气柱振动,不是管壁振动(高频陷阱)。
(2)
音调规律:其他条件不变,空气柱越短,音调越高。
(3)
演奏实例:吹笛子时
①
按住更多音孔,管内空气柱变长,音调变低;放开音孔,空气柱变短,音调变高。
②
响度:吹气力度越大,空气柱振幅变大,响度变大。
③
管乐器管壁材料只改变音色,不会直接改变音调。
3.打击乐器(鼓、编钟、锣、钹)
(1)
发声体:被敲击的鼓面、钟体本身振动。
(2)
以鼓为例:
①
鼓皮绷得越紧,振动越快,音调越高;
②
敲击力度越大,振幅越大,响度越大。
(3)
编钟:一套编钟大小各不相同;敲击同样力度,钟体越小,音调越高。
特
别提醒:
两种操作音调变化趋势完全相反,做题第一步先分清是
“
敲
”
还是
“
吹
”
。
(二)中国传统乐器的调查
1.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
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
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
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
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
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
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
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。
(三)自制简易乐器
完整流程:前期调查
→
方案设计
→
选材制作
→
调音调试
→
评价改进
→
展示交流
自制
“
古筝
”
(1)
调查:查阅
古筝
历史、结构、声学原理(融合历史、音乐学科)。
①
历史概况
古筝又称秦筝、汉筝,距今约2500年,起源于战国时期的秦国(今陕西一带),《谏逐客书》当中
“
弹筝搏髀
”
的记载,证明战国时期古筝已经广泛流行于民间。
先秦:早期为五弦,形制简单;
汉魏:发展为十二弦、十三弦;
唐宋:十三弦筝盛行,传播到东亚各国;
) (
明清:普遍使用十六弦古筝;
-现代(20世纪50年代后):改良定型为21弦古筝,也就是现在教学、演出使用的标准古筝,全长约163
cm。
在流传过程中形成山东筝、河南筝、潮州筝、客家筝等各大流派,属于国家级非物质文化遗产,被誉为
“
众乐之王
”“
东方钢琴
”
。
②
基本结构(核心部件)
整体是一只中空长方形木质共鸣箱,面板多用泡桐木(共振性能好),侧板、雁柱多使用硬木。主要部件:
a.
琴弦:现代为尼龙钢丝弦,一共21根,低音弦粗、高音弦细。一端固定在筝头弦轴,另一端挂在筝尾。转动弦轴,可以改变琴弦松紧。
b.
雁柱(琴码):一个个可以自由移动的小木码,每根弦下方放置一枚。作用:支撑琴弦,并且把琴弦的振动传递到共鸣箱面板;移动雁柱,可以改变琴弦有效振动长度,实现调音、转调。
c
.前岳山、后岳山:古筝首尾两处凸起的硬木横梁,琴弦架在岳山之上,限定琴弦两端位置。
d
.共鸣箱(箱体):由拱形面板、平直底板、侧板围成中空腔体;底板开设出音孔,箱体内部装有音梁。
e
.弦轴(调音钉):位于筝首,配套调音扳手旋转,可以拉紧、放松琴弦,改变张力。
通俗概括:琴弦振动发声;雁柱传递振动;共鸣箱放大、美化声音。
③
声学原理(初中物理考点)
古筝属于弦乐器,发声体:振动的琴弦。完整发声过程分四步:
a
.起振:手指拨动琴弦,琴弦发生振动,产生微弱原声。
b
.振动传导:琴弦的振动通过雁柱(琴码)传递给桐木面板。
c
.共鸣放大:面板振动带动共鸣箱内部空气一起共振(共鸣),音量显著变大;箱体木材本身的材质、结构决定古筝独特的音色。
d
.声音传出:振动声波经过底板出音孔向外传播,传入人耳。
I
.音调的调节(核心考点,控制变量)
音调由琴弦振动频率决定,频率越高,音调越高。三个影响因素:
①
有效弦长:琴弦松紧、粗细不变时,振动部分越短,音调越高。演奏时左手按弦、向右移动雁柱,缩短琴弦有效长度,音调升高。
②
琴弦粗细:长度、松紧不变,琴弦越细,音调越高。古筝高音弦细、低音弦粗。
③
琴弦松紧:长度、粗细不变,琴弦绷得越紧,音调越高。旋转弦轴拧紧琴弦,张力变大,音调升高。
II
.响度
由振幅决定。拨动琴弦力度越大,琴弦振幅越大,响度越大。
共鸣箱不能改变音调,它的作用是利用共鸣增大响度,同时塑造音色(高频易错点)。
III
.音色
由琴弦、雁柱、共鸣箱的材料、结构、工艺共同决定,所以古筝能够和二胡、琵琶区分开来。即便音高、响度完全一样,我们依旧可以分辨古筝的声音。
(2)
设计:
我们可以用纸盒充当共鸣箱、橡皮筋当作琴弦,自制简易版
“
古筝
”
。
调试音调方法:
①
移动琴码,改变弦长;
②
拉伸橡皮筋,改变松紧;
③
更换粗细不同的橡皮筋。加装纸盒共鸣箱,可以明显增大声音响度。
(3)
选材:
废弃小
盒子
、小皮筋、吸管(直尺、卡纸)。
(4)
制作:
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音的目的。
④
最后再用一根小皮筋来固定住"琴弦
”
。
) (
调音:通过调整长短与拉伸小皮筋的松紧以达到调整音调的目的
(
6
)
评估改进:若音调区分度很小,排查原因;若声音响度微弱,可以增加共鸣箱。
(
7
)
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。
2.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
木棒
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。
)A卷·基础过关
(时间:45分钟 满分:100分)
一.选择题
1.(2024·南京期末)吹奏竹笛发出优美乐声,竹笛的发声体是( )
A. 笛管管壁 B. 管内空气柱 C. 嘴唇 D. 笛膜
2.(2025·苏州吴中模拟)演奏古筝时,手指按压琴弦不同位置,主要改变声音的()
A. 音调 B. 响度 C. 音色 D. 声速
3.(2025·盐城期中)用大小不同的力敲击同一面鼓,发生变化的是( )
A. 音调 B. 响度 C. 音色 D. 频率
4.(2024·泰州期末)自制水瓶琴,用木棒敲击玻璃瓶,水量越多,音调( )
A. 越高 B. 越低 C. 不变 D. 无法判断
5.(2026·徐州模拟)吸管排箫属于简易管乐器,想要音调更高,应( )
A. 剪短吸管 B. 加长吸管 C. 用力吹气 D. 换粗吸管
6.(2024·南通期末)古筝琴箱(共鸣箱)的主要作用是( )
A. 提高音调 B. 增大响度 C. 改变频率 D. 加快声速
7.(2025·连云港期中)区分古筝、笛子两种乐器声音,依靠的是( )
A. 音调 B. 响度 C. 音色 D. 频率
8.(2025·宿迁模拟)调节古筝琴弦松紧,拉紧琴弦后,琴弦发声( )
A. 音调变高 B. 音调变低 C. 响度变大 D. 音色改变
9.如图所示的贾湖骨笛,被认定为中国最早的吹奏乐器,关于骨笛发声,下列说法正确的是( )
A.吹骨笛时,按压不同笛孔是为了改变响度
B.吹骨笛时,按压不同笛孔是为了改变音调
C.吹骨笛时,用力越大,发出声音的音调越高
D.骨笛发出的声音一定不是噪声
10.小钟琴是一种打击乐器,有16个音,声音优美,部分琴键如图所示.下列说法错误的是
( )
A.打击乐器靠打击面振动发声 B.“有16个音”是指有16个不同的音调
C.“声音优美”是指音色好 D.从左往右依次敲击图中的E、D、C,音调变高
11.古筝是中华民族古老的民族乐器之一,下列对古筝演奏的相关描述正确的是( )
A.演奏前需要调弦,绷紧的弦发声的音调高
B.演奏时的声音悦耳动听,细琴弦发声的响度大
C.演奏时用力拨动琴弦,音调升高
D.演奏时拨动琴弦越快,声音传播速度越快
12.“大弦嘈嘈如急雨,小弦切切如私语”,这里描述的是弦乐器发声的( )
A. 音调不同 B. 响度不同 C. 音色不同 D. 频率不同
13.“中军置酒饮归客,胡琴琵琶与羌笛”,下列关于胡琴、琵琶和羌笛的说法正确的是( )
A. 它们都是弦乐器 B. 它们发声的原理相同
C. 它们的音色相同 D. 它们的音调都可以通过改变弦的松紧来调节
14.如图所示,爱学习、好思考的小雅同学周末到雅安市科技馆参观时,被馆内名为“空中排箫”的展品吸引住了。该展品由长短不同的管子组成,他将耳朵轮流贴在每一根管子的底部仔细倾听,发现声音不同。下列说法正确的是 ( )
A.发出的声音是由空气柱的振动产生的 B.不同管子发出的声音主要是响度不同
C.越长的管子发出的声音音调越高 D.越长的管子发出声音的传播速度越大
15.“两岸猿声啼不住,轻舟已过万重山”,猿声是由猿的声带振动产生的,关于猿声,下列说法正确的是( )
A. 猿声在真空中的传播速度最快
B. 猿声的响度越大,在空气中传播的速度越快
C. 猿声的音调越高,说明猿声带振动的频率越高
D. 人们能听到猿声是因为猿声的频率低于20Hz
16.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
二.填空题
17.(2024·扬州期末)古筝属于___乐器,依靠____振动发声;拉紧琴弦,音调会______。
18.(2025·镇江期中)吹瓶口发声时,声源是瓶内______;水量越多,空气柱越______,音调越______。
19.(2026·淮安模拟)鼓是打击乐器,发声体为______;用力敲鼓,______变大;绷紧鼓皮,______变高。
20.(2024·无锡期末)自制橡皮筋吉他,缩短振动弦长,音调______;增大拨动力度,响度______;更换粗橡皮筋,音调______。
21.(2025·常州期中)编钟是古代打击乐器,相同力度敲击,小钟音调______;大钟振动______;编钟发声依靠______振动。
22.(2024·盐城期末)管乐器按住更多音孔,空气柱______,振动______,音调______。
23.(2025·泰州模拟)乐器发声的本质是物体______;声音依靠______传播;不同乐器发声______不同。
24.(2026·苏州期末)自制乐器加装纸盒共鸣箱,可增大_____;不能改变_____和_____。
25.2025年我国研发的新型声学监测卫星可探测传统乐器声音。古筝作为传统乐器,演奏时通过______振动发声,通过改变琴弦的______(写一个影响因素)可以改变音调。在卫星探测中,利用了声音与______(选填“光”或“电磁波”)一样能传递信息的原理。
26.古诗词“转轴拨弦三两声,未成曲调先有情”描写的乐器是______(填中国传统乐器名称),该乐器属于______乐器类别,演奏时通过______来改变发出声音的响度。
三.解答题
27.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。
28.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。如图甲所示,是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,而C 区的较长、较厚。
(1)在同一孔处用不同的力度吹,发生变化的是声音的 (填“音调”“响度”或“音色”)。
(2)较厚、较长的铜片振动时要比较薄、较短的铜片振动得 (填“快”或“慢”),高音区为 (填字母)区。
(3)演奏时,人能听出是口琴演奏的是依靠声音的 辨别的。
(4)如图乙所示,小漫自己制作了一个哨子,在筷子上缠些棉花,做成活塞。哨声是由管内的 振动而产生的。如图丙所示,上下推拉活塞,活塞在管中不同位置,用嘴吹管的上端能吹出“do(1)”、“re(2)”、“mi(3)”三个音阶,则 do(1)这个音阶与 A、B、C三图中的 图位置对应。
29.阅读短文,回答问题。
2026国产数字化古筝:传统民乐遇上现代声学仿真技术
2026年,我国科研团队成功研发新一代数字化仿真古筝调试系统,将计算机仿真、声学传感器与传统古筝制作工艺相结合,推动民族乐器制造走向数字化、精准化,这也是我国“乐器智造”重点科研项目之一。传统古筝依靠制琴师傅长年积累的经验完成调音、选材,成品音质容易受人为主观因素影响。这套全新系统可以提前在计算机中建立古筝三维数字模型,模拟琴弦、雁柱、桐木共鸣箱之间全部振动过程。科研人员通过软件修改琴弦粗细、琴弦张力、雁柱摆放位置、共鸣箱板材厚度等参数,直接预测成品古筝音调、响度、音色等声学效果,在正式加工实体乐器前完成优化设计。
在实体古筝当中,拨动尼龙‑钢丝琴弦,琴弦发生振动,振动经过可移动雁柱传递到泡桐共鸣箱。共鸣箱内部空气随之共振,放大声音响度。工程师利用高精度声学传感器采集古筝发声波形数据,对比仿真软件输出结果,不断修正模型参数。同学们开展跨学科实践活动、自制简易古筝的时候,可以借鉴这套科研思路:选用橡皮筋充当琴弦,纸盒作为共鸣箱;移动纸盒上的简易琴码改变弦长,拉伸橡皮筋改变松紧程度,完成调音调试。项目负责人介绍,未来这套技术还能够应用在二胡、琵琶等其他民族乐器改良工作中,利用现代声学科技传承、创新中华传统音乐文化。
根据上文材料,完成下面5道小题。
(1)古筝演奏的时候,发声体是______;共鸣箱主要作用是增大声音的______。
(2)旋转弦轴,拉紧古筝琴弦,下列对于声音变化判断正确的是( )
A.音调变低 B.音调变高 C.响度一定变大 D.音色发生明显改变
(3)数字化仿真软件模拟:保持琴弦松紧不变,缩短琴弦有效振动长度,琴弦振动频率将会______,音调将会______。
(4)在自制简易橡皮筋古筝时,加装纸盒共鸣箱,不能够实现的效果是()
A.放大声音响度 B.利用共鸣现象增强发声效果
C.改变琴弦振动频率 D.让传出的乐音更加饱满
(5)结合短文与物理知识,下面说法错误的是( )
A.声音依靠空气传播,传入人耳 B.移动雁柱,可以改变古筝发声的音调
C.传感器采集声音波形,声音能够传递信息 D.用力拨动琴弦,可以改变声音音调
B卷·强化提优
(时间:60分钟 满分:100分)
一.选择题
1.(2025·江苏联考)下列关于乐器声学现象,说法正确的是( )
A. 吹箫时管壁振动发声 B. 移动古筝琴码可改变音调
C. 用力吹笛子改变音调 D. 共鸣箱可以提高声音频率
2.(2026·南京玄武区期末)相同玻璃瓶,分别敲击和吹气,音调变化规律( )
A. 完全相同 B. 完全相反 C. 基本相同 D. 无法确定
3.(2024·苏州高新区期末)探究琴弦音调实验,必须使用的研究方法是( )
A. 转换法 B. 控制变量法 C. 等效替代法 D. 放大法
4.(2025·南通海门模拟)用相同力度敲击大小不同编钟,不同的是( )
A. 音调 B. 响度 C. 音色 D. 声速
5.(2026·连云港期末)关于自制吸管排箫,下列说法错误的是( )
A. 发声体为空气柱 B. 吸管越长音调越低
C. 用力吹气音调变高 D. 声音通过空气传入人耳
6.(2024·常州期末)演奏二胡时,手指快速上下移动,目的是改变声音的( )
A. 响度 B. 音调 C. 音色 D. 传播速度
7.(2025·扬州邗江模拟)古诗“谁家玉笛暗飞声”,笛声的特性由空气柱决定的是( )
A. 只有响度 B. 只有音调 C. 音调、响度 D. 音色
8.(2026·泰州姜堰期末)同一根琴弦,调松之后与原来相比( )
A. 音调变高 B. 音调变低 C. 响度变小 D. 音色改变
9.如图所示,用香樟树叶卷成筒,把其中一端稍稍捏扁,就可吹响。同一片叶子可以卷成小筒,也可卷成较大的筒。关于两者吹出的声音,下列说法正确的是 ( )
A.声音主要由叶片振动发出,大筒吹出的音调较低
B.声音主要由叶片振动发出,大筒吹出的音调较高
C.声音主要由空气柱振动发出,小筒吹出的音调较低
D.声音主要由空气柱振动发出,小筒吹出的音调较高
10.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
11.“羌笛何须怨杨柳,春风不度玉门关”,下列关于羌笛的说法正确的是( )
A. 羌笛发声是因为空气柱的振动
B. 羌笛的音调只与吹奏者的吹气速度有关
C. 羌笛的音色是固定不变的
D. 用羌笛演奏时,声音是通过电磁波传播的
12.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
13.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
14.“箫鼓追随春社近,衣冠简朴古风存”,箫和鼓都是传统乐器,下列关于它们的说法正确的是( )
A. 箫是打击乐器,鼓是吹奏乐器
B. 箫发声时空气柱振动的频率越高,音调越低
C. 鼓发声时鼓面振动的幅度越大,响度越大
D. 箫和鼓的音色相同
15.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
16.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
二.填空题
17.(2025·江苏苏州统考)弦乐器音调与弦长、______、______有关;探究其中一个因素,必须采用______法。
18.(2024·盐城大丰期末)敲击水瓶琴:声源是____;水越多振动越_____,音调越____。
19.(2026·徐州泉山模拟)吹奏水瓶琴:声源是____;水越多空气柱越____,音调越___。
20. (2025·镇江期末)编钟演奏,同力度敲不同钟:______不同;不同力度敲同钟:______不同;始终不变的是______。
21.(2024·南通期末)自制简易乐器声音偏小,可加装______增大响度;该装置不能改变声音的______和______。
22.(2026·宿迁模拟)管乐器发声依靠______振动;按住音孔改变空气柱______,从而改变______。
23.(2025·淮安期末)古筝调音时,拧紧琴弦,振动频率______,音调______;弹奏力度增大,响度______。
24.(2024·连云港期末)乐音三要素中,由振动频率决定的是______;由振幅决定的是______;由材料结构决定的是______。
25.2025年科学家利用声呐技术研究古代编钟声学特性。编钟能发出不同音调声音是因为其______不同,若同时敲击多个编钟,能听到不同的声音,这是因为它们发出声音的______不同。在交流评估研究成果时,展示研究报告中要包含编钟的______等内容(写一个即可)。
26.“葡萄美酒夜光杯,欲饮琵琶马上催”中琵琶发声是由于琴弦______ ,用不同的手指按压琴弦不同位置,是为了改变声音的______。在自制简易琵琶时,用橡皮筋代替琴弦,橡皮筋越______(选填“紧”或“松”),音调越高。
三.解答题
27.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)。
28.(2025·苏州昆山市联考)在“跨学科实践”活动中,小华计划设计一组“水瓶琴”来演奏乐曲《小星星》.为了实现这一目标,小华做了以下的准备工作:①上网查找《小星星》的简谱,如图甲;②准备一组水瓶;③在网上查找 C大调音阶——频率关系表,如图乙;④学习应用手机软件测量声音的频率.
1=C 小 星 星
1 1|5 5|6 6|5 - |4 4|3 3|
2 2|1 - |5 5|4 4|3 3|2 - |
5 5|4 4|3 3|2 - |1 1|5 5|
6 6|5 - |4 4|3 3|2 2|1 - ||
甲
C 大调中音阶——频率关系表(国际标准音)
音阶
do
re
mi
fa
sol
la
si
音阶(简)
1
2
3
4
5
6
7
频率
261.63
293.66
329.63
349.23
392
440
493.88
乙
(1)根据图甲《小星星》的简谱,小华至少要准备 个瓶子;敲击水瓶时,水瓶琴主要靠 (填“瓶子”“瓶子和水”或“空气柱”)振动发声.
(2)她在制作能发出音阶“1”的发声水瓶时,向水瓶中倒入一定量的水,并用筷子敲击水瓶,同时用手机测量发声频率,若软件显示的频率为280 Hz,此时小华应该用滴管向水瓶中 (填“添加”或“吸走”)适量的水.
(3)小明想到使用软件还可以给小提琴调音,他发现小提琴的琴弦如图丙所示,可以判断小提琴从左到右空弦(未按压弦时)的音调是 (填“由高到低”或“由低到高”),上网查询资料发现其A 弦的空弦为标准音“la”,而测量出的频率为411 Hz,此时应该 (填“拧紧”或“拧松”)琴弦对应的旋钮.
29.阅读短文,回答问题。
2026拓扑声学超材料:复刻古代编钟“一钟双音”的现代创新实践
2026年国内一支跨学科科研团队,依托拓扑声学超材料平台开展研究,从曾侯乙编钟“一钟双音”古老声学智慧当中获取灵感,使用计算机仿真建模、精准合金材料配比,研制出新一代智能打击乐器原型机,相关成果入选本年度全国青少年科技创新大赛优秀展示项目。早在两千多年之前,古人铸造青铜编钟时,巧妙调整钟体两侧弧度、厚度,敲击编钟正面、侧面,同一口编钟可以发出两种音调互不相同的乐音,也就是“一钟双音”。过去很长一段时间,编钟复刻工作大多依靠工匠反复试验,周期漫长,声学精度很难保障。
依托2026年全新拓扑声学仿真平台,科研人员可以直接输入目标音调,软件自动计算出钟体厚度、曲面曲率、合金成分最优参数,不需要多次实物试铸。敲击钟体的时候,发声体就是振动的钟本体;敲击力度控制钟体振动振幅,从而改变响度;钟体自身大小、厚度,决定振动频率,最终决定音调。研究团队还把这项前沿科研成果转化成科普课程,指导中学生完成跨学科实践:同学们利用金属杯、易拉罐等废旧材料,自制简易打击乐器,不断打磨器皿侧壁厚度,调试乐器音调;利用手机声学测量APP采集声音,对比波形,完成乐器评估、改进。科研人员表示,传统乐器和现代声学工程深度融合,既能够传承非遗文化,也可以推动我国声学新材料产业不断向前发展。
根据上文材料,完成下面5道小题。
(1)敲击青铜编钟,发声体是______;使用大小不同力度敲击同一口编钟,声音的______发生改变。
(2)用相同力度,敲击大小互不相同的一套编钟,体积更小的编钟( )
A.振动频率更低,音调更低 B.振动频率更高,音调更高
C.振幅更大,响度更大 D.音色一定完全不同
(3)“一钟双音”现象:敲击同一口编钟不同位置,钟体振动部分的厚度发生变化,振动______改变,因此发声的______不一样。
(4)下面有关自制简易金属打击乐器的说法,符合物理原理的一项是( )
A.打磨器皿侧壁,让器壁变薄,音调一定会降低
B.敲击乐器的时候,用力越大,音调越高
C.可以借助手机声学APP采集声波,属于转换法思想应用
D.真空环境之下,依旧能够听见乐器发出的乐声
(5)结合本篇短文、声现象全部知识,下列判断正确的是( )
A.拓扑声学仿真软件,可以修改声音在空气当中传播速度
B.编钟发出乐声不需要物体发生振动
C.同一口编钟,敲击位置改变,可以改变音调,印证音调由发声体结构决定
D.乐音不会转化成为噪声
(
1
)
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$
物理臻选·2026-2027学年苏科版八年级物理上
《第一章声现象跨学科实践乐器的调查与制作》提优特训A·B卷
一.特训目标
(
1.能够说出三类乐器(弦乐器、管乐器、打击乐器)各自的发声体;透彻理解音调、响度、音色的决定因素,可以利用声学原理解释民族乐器、自制简易乐器的发声现象,建立
“
声音由振动产生
”
完整认知体系 。
2.熟练运用控制变量法分析弦长、弦粗细、松紧、空气柱长度对音调的影响;可以区分音调、响度在乐器演奏场景当中不同变化逻辑,具备模型建构、对比推理的高阶思维能力,能识别易混淆声学情境。
3.经历
“
调查传统乐器
→
设计方案
→
选材制作
→
调试调音
→
评估改进
”
完整项目流程;利用水瓶琴、橡皮筋吉他、吸管排箫等生活材料完成自制乐器,学会在实践当中发现故障、优化装置,提升动手与跨学科解决问题能力,打通物理、音乐、工程、传统文化之间的联系 。
4.以贾湖骨笛、编钟、二胡等中华传统乐器为载体,感受我国古代声学科技成就,建立文化自信;在小组协作当中养成严谨、乐于创新的实践习惯,能够辩证看待优美乐声与噪声,树立合理利用声学技术、防治噪声的社会责任意识 。
)
二.重点难点
(
(一)重点
1.弦乐器、管乐器、打击乐器发声体的区分;音调、响度分别如何通过乐器结构、演奏动作实现改变 。
2.控制变量法在乐器音调探究实验当中的应用,能够自主设计对照实验。
3.简易乐器完整制作思路:选材、结构设计、调音调试的物理原理。
4.跨学科融合:结合历史、音乐知识解释传统民族乐器声学原理。
(二)难点
1.水瓶琴敲击与吹奏时发声体不同,区分敲击(瓶子+水振动)、吹气(瓶内空气柱振动)两种完全不一样的振动源,准确判断音调变化趋势(高频易错重灾区) 。
2.多变量共存时,利用控制变量思想分析弦乐器音调:弦的长短、粗细、松紧三个变量同时存在时,单一变量探究实验的方案设计、结论书写。
3.将抽象声学理论落地实践:自制乐器调音过程当中,精准调整结构,得到连续不同音调,能够排查自制乐器无法调音、音色较差的故障原因。
4.在真实综合情境当中,准确辨析乐器演奏过程音调、响度、音色的变化,杜绝混淆。
)三.知识精析
(
(一)
乐器按照发声原理分类(必考基础)
所有乐器发声本质:物体振动;声音依靠空气传播到人耳。
1.弦乐器(二胡、古筝、琵琶、小提琴)
:
(1)
发声体:琴弦振动。
(2)
音调影响因素(控制变量):
①
其他条件不变,琴弦越短,音调越高;
②
其他条件不变,琴弦越细,音调越高;
③
其他条件不变,琴弦越紧,音调越高。
(3)
演奏操作实例:二
胡演奏
①
手指向下移动,琴弦振动部分变短,音调升高;旋转琴轴拉紧琴弦,音调升高。
②
响度:拨动、拉弦力度越大,琴弦振幅越大,响度越大。
③
音色:由琴弦、共鸣箱的材料、结构共同决定。
④
共鸣箱作用:扩大声音响度(共鸣)。
)
(
2.管乐器(竹笛、箫、唢呐、贾湖骨笛、小号)
(1)
发声体:管内的空气柱振动,不是管壁振动(高频陷阱)。
(2)
音调规律:其他条件不变,空气柱越短,音调越高。
(3)
演奏实例:吹笛子时
①
按住更多音孔,管内空气柱变长,音调变低;放开音孔,空气柱变短,音调变高。
②
响度:吹气力度越大,空气柱振幅变大,响度变大。
③
管乐器管壁材料只改变音色,不会直接改变音调。
3.打击乐器(鼓、编钟、锣、钹)
(1)
发声体:被敲击的鼓面、钟体本身振动。
(2)
以鼓为例:
①
鼓皮绷得越紧,振动越快,音调越高;
②
敲击力度越大,振幅越大,响度越大。
(3)
编钟:一套编钟大小各不相同;敲击同样力度,钟体越小,音调越高。
特
别提醒:
两种操作音调变化趋势完全相反,做题第一步先分清是
“
敲
”
还是
“
吹
”
。
(二)中国传统乐器的调查
1.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
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
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
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
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
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
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
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。
(三)自制简易乐器
完整流程:前期调查
→
方案设计
→
选材制作
→
调音调试
→
评价改进
→
展示交流
自制
“
古筝
”
(1)
调查:查阅
古筝
历史、结构、声学原理(融合历史、音乐学科)。
①
历史概况
古筝又称秦筝、汉筝,距今约2500年,起源于战国时期的秦国(今陕西一带),《谏逐客书》当中
“
弹筝搏髀
”
的记载,证明战国时期古筝已经广泛流行于民间。
先秦:早期为五弦,形制简单;
汉魏:发展为十二弦、十三弦;
唐宋:十三弦筝盛行,传播到东亚各国;
) (
明清:普遍使用十六弦古筝;
-现代(20世纪50年代后):改良定型为21弦古筝,也就是现在教学、演出使用的标准古筝,全长约163
cm。
在流传过程中形成山东筝、河南筝、潮州筝、客家筝等各大流派,属于国家级非物质文化遗产,被誉为
“
众乐之王
”“
东方钢琴
”
。
②
基本结构(核心部件)
整体是一只中空长方形木质共鸣箱,面板多用泡桐木(共振性能好),侧板、雁柱多使用硬木。主要部件:
a.
琴弦:现代为尼龙钢丝弦,一共21根,低音弦粗、高音弦细。一端固定在筝头弦轴,另一端挂在筝尾。转动弦轴,可以改变琴弦松紧。
b.
雁柱(琴码):一个个可以自由移动的小木码,每根弦下方放置一枚。作用:支撑琴弦,并且把琴弦的振动传递到共鸣箱面板;移动雁柱,可以改变琴弦有效振动长度,实现调音、转调。
c
.前岳山、后岳山:古筝首尾两处凸起的硬木横梁,琴弦架在岳山之上,限定琴弦两端位置。
d
.共鸣箱(箱体):由拱形面板、平直底板、侧板围成中空腔体;底板开设出音孔,箱体内部装有音梁。
e
.弦轴(调音钉):位于筝首,配套调音扳手旋转,可以拉紧、放松琴弦,改变张力。
通俗概括:琴弦振动发声;雁柱传递振动;共鸣箱放大、美化声音。
③
声学原理(初中物理考点)
古筝属于弦乐器,发声体:振动的琴弦。完整发声过程分四步:
a
.起振:手指拨动琴弦,琴弦发生振动,产生微弱原声。
b
.振动传导:琴弦的振动通过雁柱(琴码)传递给桐木面板。
c
.共鸣放大:面板振动带动共鸣箱内部空气一起共振(共鸣),音量显著变大;箱体木材本身的材质、结构决定古筝独特的音色。
d
.声音传出:振动声波经过底板出音孔向外传播,传入人耳。
I
.音调的调节(核心考点,控制变量)
音调由琴弦振动频率决定,频率越高,音调越高。三个影响因素:
①
有效弦长:琴弦松紧、粗细不变时,振动部分越短,音调越高。演奏时左手按弦、向右移动雁柱,缩短琴弦有效长度,音调升高。
②
琴弦粗细:长度、松紧不变,琴弦越细,音调越高。古筝高音弦细、低音弦粗。
③
琴弦松紧:长度、粗细不变,琴弦绷得越紧,音调越高。旋转弦轴拧紧琴弦,张力变大,音调升高。
II
.响度
由振幅决定。拨动琴弦力度越大,琴弦振幅越大,响度越大。
共鸣箱不能改变音调,它的作用是利用共鸣增大响度,同时塑造音色(高频易错点)。
III
.音色
由琴弦、雁柱、共鸣箱的材料、结构、工艺共同决定,所以古筝能够和二胡、琵琶区分开来。即便音高、响度完全一样,我们依旧可以分辨古筝的声音。
(2)
设计:
我们可以用纸盒充当共鸣箱、橡皮筋当作琴弦,自制简易版
“
古筝
”
。
调试音调方法:
①
移动琴码,改变弦长;
②
拉伸橡皮筋,改变松紧;
③
更换粗细不同的橡皮筋。加装纸盒共鸣箱,可以明显增大声音响度。
(3)
选材:
废弃小
盒子
、小皮筋、吸管(直尺、卡纸)。
(4)
制作:
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音的目的。
④
最后再用一根小皮筋来固定住"琴弦
”
。
) (
调音:通过调整长短与拉伸小皮筋的松紧以达到调整音调的目的
(
6
)
评估改进:若音调区分度很小,排查原因;若声音响度微弱,可以增加共鸣箱。
(
7
)
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。
2.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
木棒
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。
)A卷·基础过关
(时间:45分钟 满分:100分)
一.选择题
1.(2024·南京期末)吹奏竹笛发出优美乐声,竹笛的发声体是( )
A. 笛管管壁 B. 管内空气柱 C. 嘴唇 D. 笛膜
【答案】:B
【解析】:所有管乐器发声体均为内部空气柱振动,管壁仅改变音色,不发声。
2.(2025·苏州吴中模拟)演奏古筝时,手指按压琴弦不同位置,主要改变声音的()
A. 音调 B. 响度 C. 音色 D. 声速
【答案】:A
【解析】:按压不同位置,改变琴弦有效振动长度,改变振动频率,从而改变音调。
3.(2025·盐城期中)用大小不同的力敲击同一面鼓,发生变化的是( )
A. 音调 B. 响度 C. 音色 D. 频率
【答案】:B
【解析】:用力大小改变鼓面振幅,振幅决定响度;同一发声体音调、音色不变。
4.(2024·泰州期末)自制水瓶琴,用木棒敲击玻璃瓶,水量越多,音调( )
A. 越高 B. 越低 C. 不变 D. 无法判断
【答案】:B
【解析】:敲击声源为瓶子和水,水越多,整体质量越大,振动越慢,频率越低,音调越低。
5.(2026·徐州模拟)吸管排箫属于简易管乐器,想要音调更高,应( )
A. 剪短吸管 B. 加长吸管 C. 用力吹气 D. 换粗吸管
【答案】:A
【解析】:吸管越短,内部空气柱越短,振动越快,音调越高;用力吹只改变响度。
6.(2024·南通期末)古筝琴箱(共鸣箱)的主要作用是( )
A. 提高音调 B. 增大响度 C. 改变频率 D. 加快声速
【答案】:B
【解析】:共鸣箱利用空气共鸣放大声音响度,不能改变音调、频率、声速。
7.(2025·连云港期中)区分古筝、笛子两种乐器声音,依靠的是( )
A. 音调 B. 响度 C. 音色 D. 频率
【答案】:C
【解析】:音色由发声体材料、结构决定,是区分不同乐器声音的唯一依据。
8.(2025·宿迁模拟)调节古筝琴弦松紧,拉紧琴弦后,琴弦发声( )
A. 音调变高 B. 音调变低 C. 响度变大 D. 音色改变
【答案】:A
【解析】:琴弦越紧,振动越快,频率越高,音调越高;松紧不改变音色。
9.如图所示的贾湖骨笛,被认定为中国最早的吹奏乐器,关于骨笛发声,下列说法正确的是( )
A.吹骨笛时,按压不同笛孔是为了改变响度
B.吹骨笛时,按压不同笛孔是为了改变音调
C.吹骨笛时,用力越大,发出声音的音调越高
D.骨笛发出的声音一定不是噪声
【答案】B
【解析】:AB.按住不同的笛孔会改变空气柱的长短,则空气柱振动的频率不同,因此骨笛发出的声音的音调不同,故A错误,B正确;C.吹骨笛时,用力越大,空气柱振动的振幅越大,声音的响度越大,故C错误;D.若骨笛声影响了别人工作和休息,则骨笛声就是噪声,故D 错误.故选 B.
10.小钟琴是一种打击乐器,有16个音,声音优美,部分琴键如图所示.下列说法错误的是
( )
A.打击乐器靠打击面振动发声 B.“有16个音”是指有16个不同的音调
C.“声音优美”是指音色好 D.从左往右依次敲击图中的E、D、C,音调变高
【答案】D
【解析】:A.声音是由物体的振动产生的,打击乐器是由打击面振动产生的,故A 正确;BD.从左往右音键越来越长,敲击时振动快慢不同,越短的振动越快,音调越高;越长的振动越慢,音调越低,因此从左往右音调变低,“16个音”指的是16个不同的音调,故B正确,D错误;C.“声音优美”是指音色好,故C 正确.故选 D.
11.古筝是中华民族古老的民族乐器之一,下列对古筝演奏的相关描述正确的是( )
A.演奏前需要调弦,绷紧的弦发声的音调高
B.演奏时的声音悦耳动听,细琴弦发声的响度大
C.演奏时用力拨动琴弦,音调升高
D.演奏时拨动琴弦越快,声音传播速度越快
【答案】A
【解析】演奏前需要调弦,绷紧的弦发声的音调高,故A 正确。演奏时的声音悦耳动听,细琴弦发声的音色好,故B错误。弹奏古筝时,手指越用力,发出声音的响度越大,故C错误。声速与介质的种类和温度有关,与其他因素没有关系,故D错误。
12.“大弦嘈嘈如急雨,小弦切切如私语”,这里描述的是弦乐器发声的( )
A. 音调不同 B. 响度不同 C. 音色不同 D. 频率不同
【答案】:B
【解析】:“大弦嘈嘈如急雨,小弦切切如私语”,形容大弦声音响亮,小弦声音轻柔,这里描述的是弦乐器发声的响度不同,B正确;音调与频率有关,题干中未体现频率的不同,A、D错误;音色是指声音的特色,与材料和结构等有关,这里主要强调的不是音色,C错误。
13.“中军置酒饮归客,胡琴琵琶与羌笛”,下列关于胡琴、琵琶和羌笛的说法正确的是( )
A. 它们都是弦乐器 B. 它们发声的原理相同
C. 它们的音色相同 D. 它们的音调都可以通过改变弦的松紧来调节
【答案】:B
【解析】:胡琴、琵琶是弦乐器,羌笛是管乐器,A错误;它们都是通过物体的振动发声的,发声原理相同,B正确;不同的乐器材料和结构不同,音色不同,C错误;羌笛是通过改变空气柱的长度来调节音调的,不是通过改变弦的松紧,D错误。
14.如图所示,爱学习、好思考的小雅同学周末到雅安市科技馆参观时,被馆内名为“空中排箫”的展品吸引住了。该展品由长短不同的管子组成,他将耳朵轮流贴在每一根管子的底部仔细倾听,发现声音不同。下列说法正确的是 ( )
A.发出的声音是由空气柱的振动产生的 B.不同管子发出的声音主要是响度不同
C.越长的管子发出的声音音调越高 D.越长的管子发出声音的传播速度越大
【答案】A
【解析】声音是由它内部空气柱振动产生的,故A 正确。空气柱的长度不同,空气柱振动的频率不同,发出声音的音调是不同的,故B错误。 空气柱越短,音调越高,故C错误。声音在空气中的传播速度是相同的,故D错误。
15.“两岸猿声啼不住,轻舟已过万重山”,猿声是由猿的声带振动产生的,关于猿声,下列说法正确的是( )
A. 猿声在真空中的传播速度最快
B. 猿声的响度越大,在空气中传播的速度越快
C. 猿声的音调越高,说明猿声带振动的频率越高
D. 人们能听到猿声是因为猿声的频率低于20Hz
【答案】:C
【解析】:声音的传播需要介质,真空中不能传声,A错误;声音在空气中的传播速度与响度大小无关,B错误;音调与频率有关,频率越高,音调越高,猿声的音调越高,说明猿声带振动的频率越高,C正确;人们能听到猿声是因为猿声的频率在20Hz到20000Hz之间,而不是低于20Hz,D错误。
16.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。
二.填空题
17.(2024·扬州期末)古筝属于___乐器,依靠____振动发声;拉紧琴弦,音调会______。
【答案】:弦;琴弦;变高
【解析】:弦乐器发声体为琴弦;琴弦越紧,振动频率越高,音调越高。
18.(2025·镇江期中)吹瓶口发声时,声源是瓶内______;水量越多,空气柱越______,音调越______。
【答案】:空气柱;短;高
【解析】:吹气为空气柱振动,水越多空气柱越短,振动越快,音调越高。
19.(2026·淮安模拟)鼓是打击乐器,发声体为______;用力敲鼓,______变大;绷紧鼓皮,______变高。
【答案】:鼓面;响度;音调
【解析】:用力改变振幅、改变响度;鼓皮绷紧,振动加快,音调升高。
20.(2024·无锡期末)自制橡皮筋吉他,缩短振动弦长,音调______;增大拨动力度,响度______;更换粗橡皮筋,音调______。
【答案】:变高;变大;变低
【解析】:弦越短音调越高;力度大振幅大响度大;弦越粗振动慢音调低。
21.(2025·常州期中)编钟是古代打击乐器,相同力度敲击,小钟音调______;大钟振动______;编钟发声依靠______振动。
【答案】:高;慢;钟体
【解析】:体积越小的钟振动越快、音调越高;打击乐器发声体为自身钟体。
22.(2024·盐城期末)管乐器按住更多音孔,空气柱______,振动______,音调______。
【答案】:变长;变慢;变低
【解析】:按住音孔,空气柱变长,振动频率降低,音调降低。
23.(2025·泰州模拟)乐器发声的本质是物体______;声音依靠______传播;不同乐器发声______不同。
【答案】:振动;空气;音色
【解析】:一切声音由振动产生;空气是日常传声介质;音色区分乐器种类。
24.(2026·苏州期末)自制乐器加装纸盒共鸣箱,可增大_____;不能改变_____和_____。
【答案】:响度;音调;音色
【解析】:共鸣箱仅放大响度,无法改变发声体的频率(音调)和结构(音色)。
25.2025年我国研发的新型声学监测卫星可探测传统乐器声音。古筝作为传统乐器,演奏时通过______振动发声,通过改变琴弦的______(写一个影响因素)可以改变音调。在卫星探测中,利用了声音与______(选填“光”或“电磁波”)一样能传递信息的原理。
【答案】:琴弦;松紧(或长短、粗细);电磁波
【解析】:古筝靠琴弦振动发声;改变琴弦松紧、长短、粗细可改变音调;卫星通信靠电磁波传递信息,这里利用声音与电磁波一样能传递信息原理来探测。
26.古诗词“转轴拨弦三两声,未成曲调先有情”描写的乐器是______(填中国传统乐器名称),该乐器属于______乐器类别,演奏时通过______来改变发出声音的响度。
【答案】:琵琶;弹拨;改变拨弦的力度
【解析】:从诗句描述可知乐器是琵琶;琵琶属于弹拨乐器;弹拨乐器通过改变拨弦力度改变振幅,从而改变响度。
三.解答题
27.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】 (1)a 用更大力吹 (2)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。
28.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。如图甲所示,是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,而C 区的较长、较厚。
(1)在同一孔处用不同的力度吹,发生变化的是声音的 (填“音调”“响度”或“音色”)。
(2)较厚、较长的铜片振动时要比较薄、较短的铜片振动得 (填“快”或“慢”),高音区为 (填字母)区。
(3)演奏时,人能听出是口琴演奏的是依靠声音的 辨别的。
(4)如图乙所示,小漫自己制作了一个哨子,在筷子上缠些棉花,做成活塞。哨声是由管内的 振动而产生的。如图丙所示,上下推拉活塞,活塞在管中不同位置,用嘴吹管的上端能吹出“do(1)”、“re(2)”、“mi(3)”三个音阶,则 do(1)这个音阶与 A、B、C三图中的 图位置对应。
【答案】(1)响度 (2)慢 A (3)音色(4)空气柱 B
【解析】(1)在同一孔处用不同的力度吹琴时,振幅不同,则响度不同,故发生变化的是响度。(2)口琴在发声时是铜片在振动,较厚较长的铜片振动慢,发声的音调低;由图知A区的较薄、较短,而C区的较长、较厚,故C 区发声的音调最低,为低音区;A区发声的音调最高,为高音区。(3)不同的乐器即便演奏相同的乐曲,发声的音色也不相同,故人能听出是口琴演奏的,这是依靠声音的音色辨别的。(4)向管内吹气时,管内的空气柱振动发声,空气柱越短,振动的频率越高,因此“do(1)”“re(2)”“mi(3)”三个音阶对应的图分别是:B、C、A。
29.阅读短文,回答问题。
2026国产数字化古筝:传统民乐遇上现代声学仿真技术
2026年,我国科研团队成功研发新一代数字化仿真古筝调试系统,将计算机仿真、声学传感器与传统古筝制作工艺相结合,推动民族乐器制造走向数字化、精准化,这也是我国“乐器智造”重点科研项目之一。传统古筝依靠制琴师傅长年积累的经验完成调音、选材,成品音质容易受人为主观因素影响。这套全新系统可以提前在计算机中建立古筝三维数字模型,模拟琴弦、雁柱、桐木共鸣箱之间全部振动过程。科研人员通过软件修改琴弦粗细、琴弦张力、雁柱摆放位置、共鸣箱板材厚度等参数,直接预测成品古筝音调、响度、音色等声学效果,在正式加工实体乐器前完成优化设计。
在实体古筝当中,拨动尼龙‑钢丝琴弦,琴弦发生振动,振动经过可移动雁柱传递到泡桐共鸣箱。共鸣箱内部空气随之共振,放大声音响度。工程师利用高精度声学传感器采集古筝发声波形数据,对比仿真软件输出结果,不断修正模型参数。同学们开展跨学科实践活动、自制简易古筝的时候,可以借鉴这套科研思路:选用橡皮筋充当琴弦,纸盒作为共鸣箱;移动纸盒上的简易琴码改变弦长,拉伸橡皮筋改变松紧程度,完成调音调试。项目负责人介绍,未来这套技术还能够应用在二胡、琵琶等其他民族乐器改良工作中,利用现代声学科技传承、创新中华传统音乐文化。
根据上文材料,完成下面5道小题。
(1)古筝演奏的时候,发声体是______;共鸣箱主要作用是增大声音的______。
(2)旋转弦轴,拉紧古筝琴弦,下列对于声音变化判断正确的是( )
A.音调变低 B.音调变高 C.响度一定变大 D.音色发生明显改变
(3)数字化仿真软件模拟:保持琴弦松紧不变,缩短琴弦有效振动长度,琴弦振动频率将会______,音调将会______。
(4)在自制简易橡皮筋古筝时,加装纸盒共鸣箱,不能够实现的效果是()
A.放大声音响度 B.利用共鸣现象增强发声效果
C.改变琴弦振动频率 D.让传出的乐音更加饱满
(5)结合短文与物理知识,下面说法错误的是( )
A.声音依靠空气传播,传入人耳 B.移动雁柱,可以改变古筝发声的音调
C.传感器采集声音波形,声音能够传递信息 D.用力拨动琴弦,可以改变声音音调
【答案】(1)琴弦;响度 (2)B (3)变大;变高 (4)C (5)D
【解析】(1)古筝属于弦乐器,发声体为振动的琴弦;共鸣箱依靠空气共鸣,只能增大响度,无法改变音调。(2)琴弦拉紧之后,振动变快,频率升高,音调变高;响度由拨动琴弦力度决定,拉紧琴弦响度不一定变大;琴弦材料不变,音色不会明显改变。故选B。(3)琴弦松紧、粗细保持不变,有效弦长越短,振动频率越大,音调越高。(4)共鸣箱只能放大响度,不能够改变琴弦本身振动频率,音调保持不变。ABD都是共鸣箱能够实现的效果,故选C。(5)用力拨动琴弦,琴弦振幅增大,只改变响度,音调不变,D错误;其余选项描述全部正确。故选D。
B卷·强化提优
(时间:60分钟 满分:100分)
一.选择题
1.(2025·江苏联考)下列关于乐器声学现象,说法正确的是( )
A. 吹箫时管壁振动发声 B. 移动古筝琴码可改变音调
C. 用力吹笛子改变音调 D. 共鸣箱可以提高声音频率
【答案】:B
【解析】:A错(空气柱发声);C错(用力改变响度);D错(共鸣箱不改变频率);移动琴码改变弦长,改变音调。
2.(2026·南京玄武区期末)相同玻璃瓶,分别敲击和吹气,音调变化规律( )
A. 完全相同 B. 完全相反 C. 基本相同 D. 无法确定
【答案】:B
【解析】:敲击:水多音调低;吹气:水多音调高,变化规律相反。
3.(2024·苏州高新区期末)探究琴弦音调实验,必须使用的研究方法是( )
A. 转换法 B. 控制变量法 C. 等效替代法 D. 放大法
【答案】:B
【解析】:弦长、粗细、松紧三个变量,探究单一因素必须控制其余变量不变。
4.(2025·南通海门模拟)用相同力度敲击大小不同编钟,不同的是( )
A. 音调 B. 响度 C. 音色 D. 声速
【答案】:A
【解析】:钟体大小不同,振动频率不同,音调不同;力度相同响度相同。
5.(2026·连云港期末)关于自制吸管排箫,下列说法错误的是( )
A. 发声体为空气柱 B. 吸管越长音调越低
C. 用力吹气音调变高 D. 声音通过空气传入人耳
【答案】:C
【解析】:用力吹气只增大振幅、改变响度,不改变音调。
6.(2024·常州期末)演奏二胡时,手指快速上下移动,目的是改变声音的( )
A. 响度 B. 音调 C. 音色 D. 传播速度
【答案】:B
【解析】:改变琴弦有效振动长度,改变频率,调节高低不同音调。
7.(2025·扬州邗江模拟)古诗“谁家玉笛暗飞声”,笛声的特性由空气柱决定的是( )
A. 只有响度 B. 只有音调 C. 音调、响度 D. 音色
【答案】:B
【解析】:空气柱长短决定振动频率、决定音调;响度由吹气力度决定。
8.(2026·泰州姜堰期末)同一根琴弦,调松之后与原来相比( )
A. 音调变高 B. 音调变低 C. 响度变小 D. 音色改变
【答案】:B
【解析】:琴弦变松,振动变慢,频率降低,音调变低。
9.如图所示,用香樟树叶卷成筒,把其中一端稍稍捏扁,就可吹响。同一片叶子可以卷成小筒,也可卷成较大的筒。关于两者吹出的声音,下列说法正确的是 ( )
A.声音主要由叶片振动发出,大筒吹出的音调较低
B.声音主要由叶片振动发出,大筒吹出的音调较高
C.声音主要由空气柱振动发出,小筒吹出的音调较低
D.声音主要由空气柱振动发出,小筒吹出的音调较高
【答案】 D
【解析】用香樟树叶卷成筒,把其中一端稍稍捏扁,吹出的声音是由空气柱振动产生的,卷成小筒时空气柱细,振动快,故小筒吹出的音调较高。
10.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。
11.“羌笛何须怨杨柳,春风不度玉门关”,下列关于羌笛的说法正确的是( )
A. 羌笛发声是因为空气柱的振动
B. 羌笛的音调只与吹奏者的吹气速度有关
C. 羌笛的音色是固定不变的
D. 用羌笛演奏时,声音是通过电磁波传播的
【答案】:A
【解析】:羌笛属于吹孔气鸣乐器,是空气柱振动发声,A正确;羌笛的音调与空气柱的长度、吹奏者的吹气速度等都有关,B错误;不同的羌笛以及演奏者的不同演奏方式都会影响羌笛的音色,音色不是固定不变的,C错误;用羌笛演奏时,声音是通过空气传播的,而不是电磁波,D错误。
12.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。
13.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。
14.“箫鼓追随春社近,衣冠简朴古风存”,箫和鼓都是传统乐器,下列关于它们的说法正确的是( )
A. 箫是打击乐器,鼓是吹奏乐器
B. 箫发声时空气柱振动的频率越高,音调越低
C. 鼓发声时鼓面振动的幅度越大,响度越大
D. 箫和鼓的音色相同
【答案】:C
【解析】:箫是吹奏乐器,鼓是打击乐器,A错误;箫发声时空气柱振动频率越高,音调越高,B错误;鼓发声时鼓面振动幅度越大,响度越大,C正确;不同乐器的音色不同,箫和鼓的音色不同,D错误。
15.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。
16.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。
二.填空题
17.(2025·江苏苏州统考)弦乐器音调与弦长、______、______有关;探究其中一个因素,必须采用______法。
【答案】:粗细;松紧;控制变量
【解析】:弦的三要素:长短、粗细、松紧;多变量实验必须用控制变量法。
18.(2024·盐城大丰期末)敲击水瓶琴:声源是____;水越多振动越_____,音调越____。
【答案】:瓶子和水;慢;低
【解析】:敲击振动体为瓶+水,质量越大振动越慢,音调越低。
19.(2026·徐州泉山模拟)吹奏水瓶琴:声源是____;水越多空气柱越____,音调越___。
【答案】:空气柱;短;高
【解析】:吹气振动体为空气柱,水柱挤占空间,空气柱变短、音调升高。
20. (2025·镇江期末)编钟演奏,同力度敲不同钟:______不同;不同力度敲同钟:______不同;始终不变的是______。
【答案】:音调;响度;音色
【解析】:钟大小定音调、力度定响度、材料结构定音色。
21.(2024·南通期末)自制简易乐器声音偏小,可加装______增大响度;该装置不能改变声音的______和______。
【答案】:共鸣箱;音调;音色
【解析】:共鸣箱唯一作用:增大响度,不改变频率与发声结构。
22.(2026·宿迁模拟)管乐器发声依靠______振动;按住音孔改变空气柱______,从而改变______。
【答案】:空气柱;长度;音调
【解析】:管乐器核心原理:改变空气柱长度,改变振动频率、调节音调。
23.(2025·淮安期末)古筝调音时,拧紧琴弦,振动频率______,音调______;弹奏力度增大,响度______。
【答案】:变高;变高;变大
【解析】:弦越紧频率越高、音调越高;力度增大振幅增大、响度变大。
24.(2024·连云港期末)乐音三要素中,由振动频率决定的是______;由振幅决定的是______;由材料结构决定的是______。
【答案】:音调;响度;音色
【解析】:三要素对应唯一决定因素,是乐器声学核心考点。
25.2025年科学家利用声呐技术研究古代编钟声学特性。编钟能发出不同音调声音是因为其______不同,若同时敲击多个编钟,能听到不同的声音,这是因为它们发出声音的______不同。在交流评估研究成果时,展示研究报告中要包含编钟的______等内容(写一个即可)。
【答案】:结构(大小、厚度等);音色;形状(或材质、发声原理等)
【解析】:编钟结构不同,振动频率不同,音调不同;不同编钟材质等有差异,音色不同;展示研究报告包含编钟形状、材质、发声原理等内容。
26.“葡萄美酒夜光杯,欲饮琵琶马上催”中琵琶发声是由于琴弦______ ,用不同的手指按压琴弦不同位置,是为了改变声音的______。在自制简易琵琶时,用橡皮筋代替琴弦,橡皮筋越______(选填“紧”或“松”),音调越高。
【答案】:振动;音调;紧
【解析】:琵琶靠琴弦振动发声;按压琴弦不同位置,改变琴弦振动长度,从而改变音调;橡皮筋越紧,振动频率越高,音调越高。
三.解答题
27.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】 (1) 振动 音色 响度 (2)空气柱 音调 空气 (3)酒杯和酒
【解析】(1)声音是物体振动产生的。敲击编钟时,编钟会振动发声。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。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)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。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
28.(2025·苏州昆山市联考)在“跨学科实践”活动中,小华计划设计一组“水瓶琴”来演奏乐曲《小星星》.为了实现这一目标,小华做了以下的准备工作:①上网查找《小星星》的简谱,如图甲;②准备一组水瓶;③在网上查找 C大调音阶——频率关系表,如图乙;④学习应用手机软件测量声音的频率.
1=C 小 星 星
1 1|5 5|6 6|5 - |4 4|3 3|
2 2|1 - |5 5|4 4|3 3|2 - |
5 5|4 4|3 3|2 - |1 1|5 5|
6 6|5 - |4 4|3 3|2 2|1 - ||
甲
C 大调中音阶——频率关系表(国际标准音)
音阶
do
re
mi
fa
sol
la
si
音阶(简)
1
2
3
4
5
6
7
频率
261.63
293.66
329.63
349.23
392
440
493.88
乙
(1)根据图甲《小星星》的简谱,小华至少要准备 个瓶子;敲击水瓶时,水瓶琴主要靠 (填“瓶子”“瓶子和水”或“空气柱”)振动发声.
(2)她在制作能发出音阶“1”的发声水瓶时,向水瓶中倒入一定量的水,并用筷子敲击水瓶,同时用手机测量发声频率,若软件显示的频率为280 Hz,此时小华应该用滴管向水瓶中 (填“添加”或“吸走”)适量的水.
(3)小明想到使用软件还可以给小提琴调音,他发现小提琴的琴弦如图丙所示,可以判断小提琴从左到右空弦(未按压弦时)的音调是 (填“由高到低”或“由低到高”),上网查询资料发现其A 弦的空弦为标准音“la”,而测量出的频率为411 Hz,此时应该 (填“拧紧”或“拧松”)琴弦对应的旋钮.
【答案】(1)6瓶子和水 (2)添加 (3)由低到高 拧紧
【解析】:(1)图甲《小星星》的简谱中一共有6个音阶,所以小华至少要准备6个瓶子.敲击水瓶时,水瓶琴主要靠瓶子和水振动发声,水量越少,振动越快,音调越高.(2)由表可知,音阶“1”的标准频率为261.63 Hz.在制作能发出音阶“1”的发声水瓶时,向水瓶中倒入一定量的水,并用筷子敲击水瓶,同时用手机测量发声频率,若软件显示的频率为280 Hz,则频率偏高,此时小华应该用滴管向水瓶中添加水,使得水量增加,振动得慢些,降低频率.(3)如题图丙所示,小提琴从左到右弦由粗到细,则振动时频率由低到高,音调由低到高.由表可知,标准音“la”的标准频率为440 Hz,而测量出的频率为411 Hz,此时应该拧紧琴弦对应的旋钮,提高琴弦振动的频率.
29.阅读短文,回答问题。
2026拓扑声学超材料:复刻古代编钟“一钟双音”的现代创新实践
2026年国内一支跨学科科研团队,依托拓扑声学超材料平台开展研究,从曾侯乙编钟“一钟双音”古老声学智慧当中获取灵感,使用计算机仿真建模、精准合金材料配比,研制出新一代智能打击乐器原型机,相关成果入选本年度全国青少年科技创新大赛优秀展示项目。早在两千多年之前,古人铸造青铜编钟时,巧妙调整钟体两侧弧度、厚度,敲击编钟正面、侧面,同一口编钟可以发出两种音调互不相同的乐音,也就是“一钟双音”。过去很长一段时间,编钟复刻工作大多依靠工匠反复试验,周期漫长,声学精度很难保障。
依托2026年全新拓扑声学仿真平台,科研人员可以直接输入目标音调,软件自动计算出钟体厚度、曲面曲率、合金成分最优参数,不需要多次实物试铸。敲击钟体的时候,发声体就是振动的钟本体;敲击力度控制钟体振动振幅,从而改变响度;钟体自身大小、厚度,决定振动频率,最终决定音调。研究团队还把这项前沿科研成果转化成科普课程,指导中学生完成跨学科实践:同学们利用金属杯、易拉罐等废旧材料,自制简易打击乐器,不断打磨器皿侧壁厚度,调试乐器音调;利用手机声学测量APP采集声音,对比波形,完成乐器评估、改进。科研人员表示,传统乐器和现代声学工程深度融合,既能够传承非遗文化,也可以推动我国声学新材料产业不断向前发展。
根据上文材料,完成下面5道小题。
(1)敲击青铜编钟,发声体是______;使用大小不同力度敲击同一口编钟,声音的______发生改变。
(2)用相同力度,敲击大小互不相同的一套编钟,体积更小的编钟( )
A.振动频率更低,音调更低 B.振动频率更高,音调更高
C.振幅更大,响度更大 D.音色一定完全不同
(3)“一钟双音”现象:敲击同一口编钟不同位置,钟体振动部分的厚度发生变化,振动______改变,因此发声的______不一样。
(4)下面有关自制简易金属打击乐器的说法,符合物理原理的一项是( )
A.打磨器皿侧壁,让器壁变薄,音调一定会降低
B.敲击乐器的时候,用力越大,音调越高
C.可以借助手机声学APP采集声波,属于转换法思想应用
D.真空环境之下,依旧能够听见乐器发出的乐声
(5)结合本篇短文、声现象全部知识,下列判断正确的是( )
A.拓扑声学仿真软件,可以修改声音在空气当中传播速度
B.编钟发出乐声不需要物体发生振动
C.同一口编钟,敲击位置改变,可以改变音调,印证音调由发声体结构决定
D.乐音不会转化成为噪声
【答案】(1)钟体;响度 (2)B (3)频率;音调 (4)C (5)C
【解析】(1)编钟属于打击乐器,发声体为振动的钟体;敲击同一口编钟,固有频率不变,音调不变;力度改变振幅,响度发生变化。(2)敲击力度相同,响度基本一致;钟体积越小、质量越小,振动越快,频率越高,音调越高;材料不变,音色相近。故选B。(3)敲击同一口编钟不同位置,参与振动部分厚度不同,振动频率不同,音调不同。“一钟双音”本质就是改变发声体局部结构,以此改变音调。(4)A:器壁变薄,振动变快,音调升高;B:用力大小只能改变响度;C:将看不见的声波转化为手机屏幕可见波形,利用转换法,正确;D:真空不能够传声。故选C。(5)A:声速由介质、温度决定,仿真软件无法改变现实当中声速;B:一切发声物体都在振动;C:敲击位置改变,钟体振动结构改变,音调随之改变,描述正确;D:乐音在妨碍人们休息、学习的时候,就会变成噪声。故选C。
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