【新教材】教科版3.5跨学科实践：中国乐器 学案 及 答案

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【学习目标】
1.了解中国乐器的发展史。
2.了解中国乐器的分类。
3.知道各种乐器发声的音调与什么因素有关。
重点、难点：
1.各种乐器发声的音调与什么因素有关。
2.实验探究：各种乐器发声的音调与什么因素有关。
【自主学习】
一、认识中国乐器
1.乐器的发明与大自然、生产劳动有密切的关系。我们的祖先在劳动之后敲击石块，跳舞娱乐，这种敲击的石头就逐渐演变为________。随着冶金技术的进步，演变成了金属的________和________。
2.中国民族乐器，历史悠久，源远流长，有________________、________________、________________、________________等。
3.经历数千年的发展，种类繁多的中国民族乐器，不仅向人们展示了中华民族的智慧和创造力，还承载着________，印证着________。通过学习和传承中国民族乐器，能够更好地了解和欣赏中国________________，弘扬中华民族的________________。
4.中国民族乐器按演奏方式分为:________乐器、________乐器、________乐器、________乐器。按发声原理的不同分为:________乐器、________乐器、________乐器、________乐器。
二、自制小乐器
1.音乐的旋律由________构成，音阶是由从低到高或从高到低的不同________的音组成的。所以，实用的乐器需要能发出________音调的音。控制乐器________变化是设计和演奏乐器的关键。
2.在自制一件能演奏的小乐器之前，先要制订一份“自制乐器设计图”。设计时需要考虑自制小乐器的________及需要准备的________和期待达到的________，并在设计图上画出小乐器的结构简图。
3.在制作时，我们还要考虑怎样让制作的小乐器发出有规律的________不同的声音，演奏时怎样操作小乐器等问题，根据自己的设计，一边制作一边修改。
【合作探究】
1.提出问题：乐器音调与什么有关？
2.猜想假设：
猜想一：琴弦发出声音的音调高低，可能与琴弦的横截面积有关；
猜想二：琴弦发出声音的音调高低，可能与琴弦的长短有关；
猜想三：琴弦发出声音的音调高低，可能与琴弦的材料有关；
猜想四：琴弦发出声音的音调高低，可能与琴弦的松紧度有关。
3.制订计划
（1）改变尼龙丝的粗细、长度、张紧程度，拨动尼龙丝的中部，看它们发声时的振动情况、声音音调的高低。
（2）换用细钢丝，重复上面操作。
4.进行实验 收集数据
5.分析论证 得出结论
【归纳整理】
【课堂练习】
1.如图是北京冬奥会上合唱团演唱《奥林匹克颂》的场景。根据人声音的不同特点，合唱团常分为高音部和低音部，这是依据不同人声音的（　　）
A.音调不同 B.音色不同 C.响度不同 D.声速不同
2.如图向暖水瓶中灌开水时，有经验的人通过听声音就知道水是否快满了。人们是依据声音的哪一个特征发生变化来这样判断的？（　　）
A.音调 B.响度 C.音色 D.以上三个特征
3.如图是湖北出土的一套战国时期的编钟，依大小排列共65件。编钟发声是由于________产生的，敲击大小不同的编钟，产生声音的________不同，从而能演奏出悠扬的乐曲。
4.如图所示，在学校科技节“我是小创客”活动展示中，一名学生用试管“排箫”（装有不同高度水的试管）吹奏乐曲。音乐声是由空气________产生的，同样大的力吹不同试管发出声音的________不同。
【课后巩固】
知识点1：中国名族乐器的特点及发声原理
1.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.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.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）
知识点2：实验探究：乐器的音调与什么有关
1.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
2.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 。
3.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＝Dc4.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”）。
5.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 .
1.苏州评弹是国家级非物质文化遗产，表演中常用到琵琶、三弦等乐器，如图所示.当演奏者拨动琴弦时，弦因 而发出声音，且拨的力度越大，声音的 越大；听众能分辨出琵琶和三弦发出的声音，主要是依据声音的 不同。
2.如图所示的箜篌是中国古代传统弦拨乐器，唐朝诗人李贺写下《李凭箜篌引》，描绘乐师李凭用吴丝、蜀桐制成的精美箜篌弹奏乐曲的场面。乐师演奏时使丝弦 ，箜篌便能发出声音，声音通过 传播可使听众听到美妙的乐音。
3.如图是中国古代的计程车“计里鼓车”，当车走一里时，车上的木人就敲一下鼓，当车走到十里时，车上的木人就敲一下镯（古代的乐器），人们由鼓和镯的发声次数确定车行驶的里程。区分鼓声和镯声是依据声音的 （选填“响度”“音调”或“音色”）不同，同时说明声音可以传递 （选填“信息”或“能量”）。
第1题图 第2题图 第3题图
4.如图所示同学们正在用唢呐吹奏《白鸟朝凤》，下列说法正确的是（ ）
A.吹奏时按压不同位置的气孔，是为了改变声音的响度
B.和其它乐器相比唢呐有独特的声音魅力，是因为其有不同的音调
C.每个同学吹奏出的唢呐声在空气中的传播速度相同
D.悦耳欢快的《百鸟朝凤》一定是乐音
5.如图为我国古代乐器“参差”，由多根长短不一的竹管排列构成，通过吹奏竹管上端切口发声。下列说法正确的是（ ）
A.“参差”演奏时是靠竹管的振动发声
B.竹管长短不一是为了改变“参差”发声的音调
C.用力吹同一根竹管能改变此乐器的音色
D.发出的优美声音一定不属于噪声
6.如图所示，陶埙是中国最古老的闭口吹奏乐器。在八音中属土音，关于陶埙吹奏时的下列说法中，正确的是 （ ）
A.吹奏陶埙时发出的声音是由陶埙振动产生的
B.演奏者用力吹陶埙，陶埙发出声音的响度就越高
C.吹奏陶埙产生的声音在真空中的传播速度约为340m/s
D.听众能够分辨出陶损与其他乐器是因为它们的音调不同
二、自制小乐器
7.在物理实践活动中，同学们制作了水瓶琴、管乐器、弦乐器等多种乐器，我们能够根据 （响度/音调/音色）不同来辨别不同乐器发出的声音，小明利用彩色纸管制作的排箫乐器如图所示，用相同的力度从左向右吹纸管，纸管发出声音的 （响度/音调/音色）不同。
8.如图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，增大吹气的力度可以改变空气柱振动的 从而改变响度；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；我们很容易就能区分小提琴、笛子、鼓发出的声音，这是因为它们发出声音的 不同（选填“音调”、“响度”或“音色”）。
第7题图 第8题图
9.如图所示是八年级学生小聪学习声现象相关知识后自制的乐器四弦琴，能发出高低不同的弦音，关于四弦琴下列说法错误的是（ ）
A.该乐器通过橡皮筋的振动产生声音
B.四弦琴美妙的声音通过空气传到我们耳朵里
C.通过橡皮筋的粗细和松紧来改变振幅，从而改变音调
D.四弦琴中间的圆口叫音孔，可以起到回音效果，增大声音的响度
10.如图所示，是小华用纸盒、橡皮筋和铅笔制作的乐器，下列说法中正确的是（ ）
A.拨动橡皮筋，橡皮筋嗡嗡作响，说明声音是由物体的振动产生的
B.用较大的力拨动橡皮筋，乐器发出声音的音色更好
C.若在妈妈休息的时候弹奏，对妈妈来讲，弹奏声是乐音
D.如果把这个乐器拿到月球上拨动，我们也能听到橡皮筋发出的声音
11.小福用金属管自制小乐器，如图所示。敲击不同长度金属管，能发出“do（1）”“re（2）”“mi（3）”“fa（4）”“sol（5）”“la（6）”“si（7）”。小华演奏歌曲《两只老虎》中的“跑”时，应敲击的金属管是（ ）
A.a B.c C.e D.g
12.
(1)如图1是小岩自制的小乐器，他将宽窄不同的橡皮筋缠到一个小盒上，又在小盒的两端各放一支笔，用来拉紧橡皮筋，弹拨橡皮筋，橡皮筋就会 发出声音，如果用相同的力拨动这些宽窄不同的橡皮筋，由于橡皮筋的振动 不同，所发出声音的 也不同。
(2)如图2的演示实验，该装置能探究声音产生的原因，还能探究声音的 和 的关系。
(3)鼓浪屿因其西南面有海蚀洞受浪潮冲击，声如擂鼓，所得名。“擂鼓”一词生动描述了声音的两种特性，分别是 和 （填“响度”、“音调”、“音色”）。
13.在8个相同的水瓶中，灌入质量不同的水，制成“水瓶琴”乐器（如图），小明用相同的力从左到右敲击它们，听到的声音的音调逐渐变 （选填“高”或“低”）；小华用嘴从左到右依次吹瓶口，听到的声音的音调逐渐变 （选“高”或“低”）。生活中往保温瓶中倒开水，是根据 （选填“小明”或“小华”）的方法判断壶里水位高低的。
14.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
15.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.在学习小提琴的过程中，小明和同学们发现弦乐器的琴弦发出声音的音调受很多因素的影响。他们决定对这种现象进行探究，经讨论后提出以下猜想：
猜想一：琴弦发出声音的音调可能与琴弦的材料有关；
猜想二：琴弦发出声音的音调可能与琴弦的长短有关；
猜想三：琴弦发出声音的音调可能与琴弦的横截面积有关；
为了验证以上猜想是否正确，他们找到了一些不同规格的琴弦，如表所示：
编号 琴弦的材料 琴弦的长度/ cm 琴弦的横截面积/mm
① 钢 40 0.5
② 钢 （a） （b）
③ 钢 60 1.0
④ 尼龙丝 40 0.5
(1)为了验证猜想一，应选用两根编号为 的琴弦进行实验；
(2)若小明为了验证猜想二，选用了①③两次编号，你觉得存在的问题是 ；
(3)下列是小明制作“水瓶等”乐器，如图甲在8个相同的水瓶中，灌入质量不同的水，水面的高度不等。若用嘴依次吹瓶口，可以发出不同的音调，此时发出的声音的声源是 （选填“空气柱”或“瓶和水”），盛水越多，振动越 ；发出的声音的音调就越 ；
(4)随着实验的进行，小明又觉得琴弦音调的高低可能还与琴弦的松紧程度有关。为了验证这一猜想，必须进行的操作是： ；
(5)小明和同学利用图乙用棉线连接“土电话”并张紧棉线，能实现10m间通话，这表明 。
17.在学习小提琴的过程中，小明和同学们发现弦乐器的琴弦发出声音的音调受很多因素的影响。他们决定对这种现象进行探究，经讨论后提出以下猜想：
猜想一：琴弦发出声音的音调可能与琴弦的材料有关；
猜想二：琴弦发出声音的音调可能与琴弦的长短有关；
猜想三：琴弦发出声音的音调可能与琴弦的横截面积有关；
为了验证以上猜想是否正确，他们找到了一些不同规格的琴弦，如表：
编号 琴弦的材料 琴弦的长度/cm 琴弦的横截面积/mm2
① 钢 40 0.5
② 钢 （a） （b）
③ 钢 60 1.0
④ 尼龙丝 40 0.5
（1）为了验证猜想一，应选用两根编号为 的琴弦进行实验；
（2）为了验证猜想二和猜想三，表格中至少还需要补充的一组内容是：（a） ；（b） ；
（3）若小明为了验证猜想二，选用了①③两次编号，你觉得存在的问题是 ；
（4）下列实验中用到与该实验相同研究方法的是 ；
A.探究声音能否在真空中传播
B.将正在发声的音叉放入水中溅起水花用来探究声音的产生
C.探究影响蒸发快慢的因素
D.探究不同材料的隔声性能实验
（5）下列是小明制作“水瓶琴”乐器，如图甲在8个相同的水瓶中，灌入质量不同的水，水面的高度不等。若用嘴依次吹瓶口，可以发出不同的音调，此时发出的声音的声源是 （选填“空气柱”或“瓶和水”），盛水越多，发出的声音的音调就越 ；
（6）①小明和同学利用图乙用棉线连接“土电话”并张紧棉线，能实现10m间通话，这表明 ；
②如果用“土电话”时，另一个同学捏住棉线的一部分，则听的一方就听不到声音了，这是由于 。
【课后评价】
这节课我给自己☆☆☆☆☆颗星。
【参考答案】
自主学习
（一）认识中国乐器
1. 石磬；钟；钹
2. 古筝；二胡；琵琶；笛子（答案不唯一，合理即可）
3. 中华民族的文化内涵；中华民族的历史发展；传统音乐文化；民族精神
4. 吹管；拉弦；弹拨；打击；弦鸣；气鸣；膜鸣；体鸣
（二）自制小乐器
1. 音阶；音调；不同；音调
2. 类型；材料；效果
3. 音调
二、课堂练习
1. A
2. A
3. 振动；音调
4. 振动；音调
三、课后巩固
（一）基础练习
知识点1：中国民族乐器的特点及发声原理
1. A
2. 快；高；慢；低
3. 改变音调；响度
4. 音调；分子在不停地做无规则运动
5. （1）瓶内空气柱振动
（2）空气柱的长度不同，振动频率不同
（3）用手指堵住不同笛孔，改变了笛管内空气柱的长度，从而改变空气柱振动频率，产生不同音调
（4）7；1
知识点2：实验探究：乐器的音调与什么有关
1. C
2. 音调；瓶和水；低
3. 控制变量法；a、c；在材料、松紧程度相同的情况下，琴弦越细，音调越高
4. （1）松紧程度
（2）粗细；长度；松紧程度；细
（3）A
（4）食指
5. 松紧程度；控制变量
（1）③；⑤
（2）④；⑤
（3）①；②；20
（二）能力提升
1. 振动；响度；音色
2. 振动；空气
3. 音色；信息
4. C
5. B
6. B
7. 音色；音调
8. 振幅；笛子；音色
9. C
10. A
11. C
12. （1）振动；频率；音调
（2）响度；振幅
（3）响度；音色
13. 低；高；小华
14. B
15. （1）①长度；②a、b
（2）①响度；②短
16. （1）①、④
（2）没有控制横截面积相同
（3）空气柱；慢；低
（4）控制琴弦的材料、长度、横截面积相同，改变琴弦的松紧程度，拨动琴弦听音调变化
（5）固体可以传声
17. （1）①、④
（2）40（或60）；1.0（或0.5）（合理即可）
（3）没有控制横截面积相同
（4）C、D
（5）空气柱；低
（6）①固体可以传声；②棉线的振动停止，发声停止
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