資源簡介

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第4節 聲的利用
八年級物理上冊 教科版
第三章—聲的世界
教學引入
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　　音樂是一門用聲音創造美的藝術,人們通過它抒發情感、愉悅身心、陶冶情操、豐富精神世界。器樂和聲樂是音樂的主要門類，它們既蘊含了豐富的文化內涵，又包含了許多科技知識。用聲學知識研究樂器，嘗試制作和演奏樂器，十分有趣且有意義。
　　樂器的發明與大自然、生產勞動有密切的關系。我們的祖先在勞動之后敲擊石塊，跳舞娛樂，這種敲擊的石頭就逐漸演變為石磬。隨著冶金技術的進步，石磬演變成金屬的鐘和編鐘。經歷數千年的發展，種類繁多的中國民族樂器，不僅向人們展示了中華民族的智慧和創造力，還承載著文明，印證著歷史。
認識中國樂器
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磬是石質的打擊樂器
曾湖遺址出土，距今8000多年，是世界上最早的吹奏樂器。
賈湖骨笛
西安半坡村仰韶文化遺址出土，距今約6700多年。
單孔陶塤
湖北崇陽出土，距今3000多年，是商代晚期一種禮樂器
索陽銅鼓
長沙馬王堆出土，是我國最古老的彈弦樂器
西漢二十五弦瑟
1. 考古發現的中國古代樂器
認識中國樂器
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2. 中國傳統樂器
認識中國樂器
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中國樂器
演奏方式
發聲原理
體鳴樂器
膜鳴樂器
氣鳴樂器
弦鳴樂器
體鳴樂器
膜鳴樂器
氣鳴樂器
弦鳴樂器
　　我國古代用來制作樂器的材料可分為金、石、絲、竹、匏、土、革、木八類。后來，人們將民間樂器統稱為八音。
　　二胡又名“胡琴”，唐代已出現，稱“奚琴”，宋代稱“嵇琴”。一般認為今之胡琴由奚琴發展而來，現已成為中國獨具魅力的拉弦樂器。它既適宜表現深沉、悲凄的內容，也能描寫氣勢壯觀的意境。
二胡是中華民族樂器家族中主要的弓弦樂器之一。唐朝便出現胡琴一詞，當時將西方、北方各民族稱為胡人胡琴為西方、北方民族傳入樂器的通稱。至元朝之后明清時期，胡琴成為擦弦樂器的通稱。
二胡
認識中國樂器
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①一些中國傳統樂器
認識中國樂器
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　　琵琶被稱為“彈撥樂器之王”，屬于撥弦類弦鳴樂器。木制音箱呈半梨形，上裝四弦，原先是用絲線，現多用鋼絲、鋼繩、尼龍制成，頸與面板上設用以確定音位的“相”和“品”。演奏時豎抱，左手按弦，右手五指彈奏，是可獨奏、伴奏、重奏、合奏的重要民族樂器。
②琵琶
認識中國樂器
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③編鐘
　　編鐘是中國古代漢族大型打擊樂器，興起于西周，盛于春秋戰國直至秦漢。它用青銅鑄成，由大小不同的扁圓鐘按照音調高低的次序排列起來，懸掛在一個巨大的鐘架上，用丁字形的木錘和長形的棒分別敲打銅鐘，能發出不同的樂音，因為每個鐘的音調不同按照音譜敲打，可以演奏出美妙的樂曲。
認識中國樂器
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④蕭
　　簫，分為洞簫和琴簫，皆為單管、豎吹，是一種非常古老的漢族吹管樂器。簫歷史悠久，音色圓潤輕柔，幽靜典雅，適于獨奏和重奏。它一般由竹子制成，吹孔在上端，有六孔簫和八孔簫之分。
認識中國樂器
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⑤笛
　　笛是中國最具特色的吹管樂器之一。1986年5月，在河南舞陽縣賈湖村東新石器時代早期遺址中發掘出16支豎吹骨笛(用鳥禽肢骨制成)，根據測定距今已有8000余年歷史。豎吹音孔由五孔至八孔不等，其中以七音孔笛居多，具有所熟悉的中國傳統大致相同的音階。
認識中國樂器
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⑥琴
　　琴發明于伏羲時代。琴面裝有七根弦由粗而細，自外向內按五聲音階排列。琴面還嵌有十三個琴徽，以標識弦上音位而用。演奏里右手撥弦有散、泛、按三種音色變化,散聲以空弦發音、其聲剛勁渾厚。泛音是以左手輕觸徽位，發出輕盈虛飄的樂音，屬于中國機具特色的彈撥樂器之一。
中國古代樂器
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演奏方式 樂器 主要發聲方式 原理分類
彈撥類 琴、古箏、琵琶、三弦、瑟、南琵琶等 琴弦的振動
吹管類 長笛、洞簫、南洞簫嗩吶、尺八、排簫等 空氣柱的振動
打擊類 鉦、大銅鑼、連廂棍、檀板等 樂器表面的振動
拉弦類 二胡、板胡、粵胡、中胡、馬頭琴等 琴弦的振動
打擊類 鑼、鼓、梆子、木魚鈸、編鐘、編磬等 樂器表面的振動
吹腔類 塤、篪等 空氣柱的振動
體鳴樂器
弦鳴樂器
膜鳴樂器
氣鳴樂器
氣鳴樂器
氣鳴樂器
②一些中國傳統樂器的發聲原理
認識中國樂器
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②一些中國傳統樂器的發聲原理
以二胡為例
二胡的發聲原理：
源自于演奏者手中的弓與弦相互摩擦時產生的奇妙效應。作為拉弦樂器的一種二胡的琴弦在弓毛的摩擦下產生振動，這種振動引發琴體內部的共振現象，進而轉化為醉人的旋律。
自制小樂器
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樂音
　　樂音是由聲源按周期性振動而產生的有規律的、有準確音高的音。樂器按規律發聲才產生樂音，否則及產生噪聲。樂音有三個主要特征：響度(又稱音量)，音調(又稱音高)和音色，它們各自反映樂音的特性，被稱為樂音三要素。
知識補充
認識中國樂器
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3. 一些中國傳統樂器的發聲三要素的控制
樂器 發聲方式 控制音調 控制響度 控制音色
二胡 琴弦的振動 改變琴弦的松緊程度、粗細、振動部分的長度 拉動弓毛的力度 制作弓、琴弦弓毛等的材質
竹笛 空氣柱的振動 手指按壓不同的孔改變空氣柱的長度 改變吹奏的力度 竹的材質
鼓 鼓面的振動 改變鼓面皮膜的張緊度或擊打位置 改變敲擊的力度 制作鼓面皮膜和鼓身的材料
　　音樂的旋律由音階構成，音階是由從低到高或從高到低的不同音調的音組成的。所以，實用的樂器需要能發出多個音調的音。
控制樂器音調變化是設計和演奏樂器的關鍵。
自制小樂器
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同學們你能根據身邊現有的材料制作一個自己的樂器嗎
自制小樂器
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自制小樂器
【方案名稱】
制作我的小樂器
【實驗目的】
豐富學生對聲音的理解，激發學生的創造才能，體會科學與技術的密切聯系。
自制小樂器
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②用什么材料制作小樂器
③怎樣讓我們的小樂卷發出有規律的、
高低不同的聲音
【方案設計】
①畫出制作小樂器的示意圖。
某同學設計方案手稿
自制小樂器
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【制作過程】
　　在制作時，我們還要考慮怎樣讓制作的小樂器發出有規律的高低不同的聲音，演奏時怎樣操作小樂器等問題，根據自己的設計。一邊制作一邊修改。
實驗過程注意事項：制作小樂器前要先進行設計，設計完成之后才可以動手制作。
自制小樂器
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1.自制弦樂器（四弦琴）
實驗材料：
廢棄小盒子、小皮筋、吸管(直尺、卡紙)。
①小盒子可以當作簡易的小音箱。
②吸管(直尺、卡紙)是用來充當古箏琴碼將琴弦撐起，用于調整琴弦的長短。
③通過調整長短與拉伸小皮筋的松緊以達到調整音調的目的。
④最后再用一根小皮筋來固定住"琴弦”。
制作步驟：
開始制作吧！
自制小樂器
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2.自制管樂器（排簫）
不同顏色和尺寸的卡紙、硬紙板小圓柱形木棍、膠棒、剪刀等。
①先取一張黃色卡紙，在邊沿涂膠。用小棍作為道具，卷起來，好后將小棍抽出。
②將其余顏色的卡紙依次按照步驟①制作。
③取一個紙管豎直放到硬紙板上，在接觸
面上涂膠，將卷好的紙管粘貼到硬紙殼上，
依次將卷管并排粘貼在硬紙殼上。底部粘
有硬紙板封住的一端齊平。
實驗材料：
制作步驟：
自制小樂器
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④等膠水干透，將幾個紙筒分別剪去一部分，剩余的紙筒長度各不相同。
⑤取兩片相同的長方形的硬紙板，涂膠。分別粘貼在整齊擺放的紙管的正面和背面。
⑥吹奏紙筒進行調音，一個紙筒一個音調，在每個紙簡上標注清楚。
自制小樂器
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3.自制打擊樂器（水瓶琴）
廢棄啤酒瓶、水。
　　在幾個相同的啤酒瓶中，灌入質量不同的水，水面的高度不等，就可以制成一個酒杯打擊樂器。
　　當用相同的力敲擊瓶子時，振動的物體是瓶和水，瓶中盛水不同，振動頻率不同，發出的聲音的音調不同，瓶中盛水越多，瓶子和水的質量越大，越難振動，音調越低。當不同的瓶子發出聲音的頻率和基本音階的頻率一致時，一個簡單的“水瓶琴”就做好了。
實驗材料：
制作步驟：
成果展示：”科學與音樂“報告會
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　　“我要演奏!”來吧，同學!帶著你的四弦琴，帶著你的小手鼓，帶著你的吸管排簫…….在民族樂器報告會中放飛你的心情!
報告會的主題是“科學與音樂”，可以展示你自制的小樂器，介紹你搜尋到的民族樂器，講一講你手中樂器的發展歷史，介紹樂器發聲的科學原理，演奏一首你喜歡的樂曲，也可以展示做的調查報告或實驗研究，展示你對中國樂器的探索。
成果展示：”科學與音樂“報告會
每個小組依次展示他們制作的小樂器，并進行演奏，其他學生可以進行評價，發現小樂器的優點，提出改進的措施。
成果展示：”科學與音樂“報告會
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實踐創新與改進
1.敲擊水琴實驗改進
問題：①由于需要很多啤酒瓶數多，不易攜帶且容易破碎。
②實驗中對水量要求較高，如果水量差距不顯著，不易聽出區別。
改進：①將酒瓶改為小玻璃瓶，容易獲取，玻璃瓶裝水容量大，比較容易做水量的區分（既可以做敲擊瓶身聽聲音的實驗，也可以做瓶口吹氣聽聲音的實驗）。
成果展示：”科學與音樂“報告會
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2.制作排簫實驗改進
　　制作排簫實驗優點是材料簡單，但制作過程對學生的動手能力要求較高，制作過程耗費時間較長。在實驗時使用成品吸管代替紙卷。為吸管封口時，將吸管一端壓平封口。最后，將吸管另一端剪短不同長度，修剪后的吸管按短到長順序排列并粘貼到起，排簫就做好了。
　　如果想讓學生更明顯感受到長短與音調的關系，也可以使用一根吸管，邊讓吸管發聲邊剪短吸管。
成果展示：”科學與音樂“報告會
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跨學科聯想
　　將實踐融入課堂，學生自己動手制作了小樂器，采身經歷設計，制作，調整，展示這樣一個項目過程，豐富了學生對聲音的理解，通過改變物體的結構屬性可以使它發出高低不同的聲音這一概念，同時激發學生的創造才能，培養了學生對學習的興趣，在像科學家一樣探究、像工程師一樣實跌”的學習過程中。體驗到從知識到創造，從設計到制作，通過不斷地設計、制作、測試，從而學習到堅持不懈的科學品質和嚴謹細致的科學態度，初步擁有運用科學、投術、工程，須學等綜合知識解決問題。
成果展示：”科學與音樂“報告會
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成果展示：”科學與音樂“報告會
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音樂是人類最美好的語言，讓音樂和科學交融，讓歡樂與夢想相遇，讓我們感受物理的魅力!
課堂練習
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在學習二胡演奏過程中，笑了發現琴弦發出的聲音音調高低受各種因素的影他決定對此進行探究，經過和同學們討論提出了以下幾種猜想：
猜想一：琴弦發出聲音的音調高低，可能與琴弦的長短有關
猜想二：琴弦發出聲音的音調高低，可能與琴弦的橫截面積有關;
猜想三：琴弦發出聲音的音調高低，可能與琴弦的材料有關;
為了驗證上述猜想是否正確，他和同學們找到了表中所列4種規格的琴弦，進行實驗;
(1)為了驗證猜想一，應選編號______兩種序號的琴弦進行實驗
(2)為了驗證猜想二，應選編號______兩種序號的琴弦進行實驗
(3)在驗證猜想三時，小明發現粗心的同學沒有把表中數據填全，
表中①的位置所缺數據是______。
(4)小雅在這個探究實驗中，采用的研究方法是__________。
AC
AB
80
0.5
1
控制變量法
跨學科實踐：中國樂器
認識中國樂器
課堂小結
6
自制小樂器
成果展示：”科學與音樂“報告會
弦樂器
管樂器
打擊樂器

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