物理八年级上册跨学科实践获奖ppt课件

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音乐是一门用声音创造美的艺术。人们通过它抒发情感、愉悦身心、陶冶情操、丰富精神世界。器乐和声乐是音乐的主要门类，它们既蕴含了丰富的文化内涵，又包含了许多科技知识。用声学知识研究乐器，尝试制作和演奏乐器，十分有趣且有意义。
跨学科实践——乐器的调查与制作
1. 一些中国传统乐器
任务一、中国传统乐器的调查
中国古代一些传统乐器，例如二胡、琵琶、编钟、箫、笛、瑟、琴、埙、笙和鼓等。
（1）二胡二胡又名“胡琴”，唐代已出现，称“奚琴”，宋代称“嵇琴”。一般认为今之胡琴由奚琴发展而来，现已成为中国独具魅力的拉弦乐器。它既适宜表现深沉、悲凄的内容，也能描写气势壮观的意境。二胡是中华民族乐器家族中主要的弓弦乐器之一。唐朝便出现胡琴一词，当时将西方、北方各民族称为胡人，胡琴为西方、北方民族传入乐器的通称。至元朝之后，明清时期，胡琴成为擦弦乐器的通称。
（2）琵琶琵琶被称为“弹拨乐器之王”，属于拨弦类弦鸣乐器。木制，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，颈与面板上设用以确定音位的“相”和“品”。演奏时竖抱，左手按弦，右手五指弹奏，是可独奏、伴奏、重奏、合奏的重要民族乐器。汉代刘熙《释名.释乐器》一书中曾有记载：“批把本出于胡中，马上所鼓也。推手前曰批，引手却曰把，象其鼓时，因以为名也。”这名古文的意思是：琵琶是骑在马上弹奏的乐器，向前弹出称做琵，向后挑进称做琶；根据它演奏的特点而命名为“批把”（琵琶）。在古代，敲、击、弹、奏都称为鼓。当时的游牧人骑在马上好弹琵琶，因此为“马上所鼓也”。
（3）编钟编钟是中国古代汉族大型打击乐器，兴起于西周，盛于春秋战国直至秦汉。它用青铜铸成，由大小不同的扁圆钟按照音调高低的次序排列起来，悬挂在一个巨大的钟架上，用丁字形的木锤和长形的棒分别敲打铜钟，能发出不同的乐音，因为每个钟的音调不同，按照音谱敲打，可以演奏出美妙的乐曲。
（4）箫箫的产生，其历史可以追根溯源到远古时期。中国考古学表明，目前出土文物中发现了有距今七千多年的骨质发声器，考古学家称之为“骨哨”（浙江河姆渡出土的文物，现存浙江博物馆）。箫，分为洞箫和琴箫，皆为单管、竖吹，是一种非常古老的汉族吹奏乐器。箫历史悠久，音色圆润轻柔，幽静典雅，适于独奏和重奏。它一般由竹子制成，吹孔在上端，有六孔箫和八孔箫之分。
（5）笛笛是中国最具特色的吹奏乐器之一。1986年5月，在河南舞阳县贾湖村东新石器时代早期遗址中发掘出16支竖吹骨笛（用鸟禽肢骨制成），根据测定距今已有8000余年历史。竖吹，音孔由五孔至八孔不等，其中以七音孔笛居多，具有所熟悉的中国传统大致相同的音阶。
（6）琴琴发明于伏羲时代。琴面装有七根弦，由粗而细，自外向内按五声音阶排列。琴面还嵌有十三个琴徽，以标识弦上音位而用。演奏里右手拨弦有散、泛、按三种音色变化。散声以空弦发音、其声刚劲浑厚。泛音是以左手轻触徽位，发出轻盈虚飘的乐音。
泛音是以左手轻触徽位，发出轻盈虚飘的乐音。按声是左手按弦发音，移动按指可以改变音高并能奏出滑音、颤音或其他装饰音。此外还能演奏同度、八度、五度等音程。有关古琴的文献记载及传谱浩如烟海，是我国古代音乐的珍品。
（1）二胡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. 一些中国传统乐器的发声原理（以二胡为例）
（2）一些中国传统乐器的发声原理
（1）贾湖骨笛的历史由来图所示是河南博物院收藏的贾湖骨笛，它器形完整，是我国目前出土的年代最早的乐器实物，被称为“中华第一笛”。
贾湖骨笛不只是中国年代最早的乐器实物，更被专家认定为世界上最早的可吹奏乐器。它不仅能够演奏传统的五声或七声调式的乐曲，而且能够演奏富含变化音的少数民族乐曲等。它的出土，改写了先秦音乐史乃至整部中国音乐史，也为我们研究中国音乐与乐器发展史提供了弥足珍贵的实物资料。
该骨笛是用鹤类尺骨管制成。磨制精细，7孔。在第六孔与第七孔之间有一小孔，经测音可以发两变音，应为调整第七孔发音而钻的调音孔。值得注意的是，该墓出土有两件形制相似的骨笛。据测音研究，它们是一雌一雄，印证了中国自古雌雄笛的传统。
贾湖骨笛它有两个八度的音域，并且音域内半音阶齐全。这意味着贾湖骨笛不仅能够演奏中原传统的五声或七声调式的乐曲，而且能够演奏富含变化音的少数民族或外国的乐曲。1986-1987年间，贾湖遗址出土20多支精致的骨笛，分别有5孔骨笛、6孔骨笛、7孔骨笛和8孔骨笛。能够演奏传统的五声或七声调式的乐曲，能够演奏富含变化音的少数民族或外国乐曲。
吹奏贾湖骨笛时发出的声音是由空气柱振动产生的；用手按住不同的孔，改变了骨笛内空气柱的质量和体积，从而改变了空气柱振动的频率，改变了骨笛的音调；用力吹骨笛时，骨笛内空气柱的振动幅度会变大，声音的响度变大。
（3）贾湖骨笛的声学原理
视频演示——《中国传统乐器》
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。
【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
1. 二胡对声音三要素的控制（以分析二胡为例）
任务二、中国传统乐器的发声三要素的控制
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”。‌
2. 中国一些传统乐器的发声三要素的控制
3. 社会调查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。参考采访内容：（1）请您简要介绍一下您的职业生涯经历是怎样的?（2）您平时使用最多的是什么乐器?（3）您对音乐教育有什么独特的见解?（4）您对自己的个人成就有何评价? ┈┈
（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________。
【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；（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；
（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。
【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。
【实验材料】不同颜色和尺寸的卡纸、硬纸板，小圆柱形木棍、胶棒、胶水，剪刀等。
【制作步骤】（1）先取一张卡纸，沿四边涂上胶，将木棍卷在纸中，按图示卷好后，抽出木棍。（2）依次将卡纸按同样的操作卷好，如图。
（3）取一个纸管竖直放到硬纸板上，在接触面上涂胶，将卷好的纸管粘贴到硬纸壳上，依次将卷管并排粘贴在硬纸壳上。（4）静待一会，等胶水干透，把硬纸板多余部分剪去，将每个纸管剪下来，修剪平整。
（5）在桌子上整齐放好，底部即粘有硬纸板封住的一端齐平。（6）取两片相同的长方形的硬纸板，涂胶。分别粘贴在整齐摆放的纸管的正面和背面，如图。（7）简易排箫完成。吹不同长度的纸管，发出的声音不同。提示：每根纸管间也可以做成有点小间隔。
视频演示——《如何制作纸排箫》
3. 自制酒瓶打击乐器
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。
（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_______。
【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：____ ；
（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：
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。
1. 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
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。
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；
2. 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
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。
3．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
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。
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；
4. 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
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。
5. 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
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。
6. 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。