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一、声音的产生
体的振动产生的:人靠声带振动发声、蜜蜂靠翅膀下的小黑点振动发声,风声是空气振动发声,管制乐器靠里面的空气柱振动发声,弦乐器靠弦振动发声,鼓靠鼓面振动发声,钟靠钟振动发声等等;
,发生停止;但声音并没立即消失(因为原来发出的声音仍在继续传播);
是固体、液体和气体;
可记录下来,并且可重新还原(唱片的制作、播放)。
二、声音的传播
需要介质;固体、液体和气体都可以传播声音;声音在固体中传播时损耗最少(在固体中传的最远,铁轨传声),一般情况下,声音在固体中传得最快,气体中最慢(软木除外);
声,太空中的宇航员只能通过无线电话交谈;
(声波)的形式传播(注:有振动不一定能听见声音)。
:物体在每秒内传播的距离叫声速,声音在空气中的速度为340m/s。
三乐音的特性(声音的三要素)
音调响度音色(反应声音的三个物理量)
:声音的高低叫音调,频率越高,音调越高(频率:物体在每秒内振动的次数,表示物体振动的快慢,单位是赫兹)
:声音的强弱叫响度;物体振幅越大,响度越大;听者距发声者越远响度越弱。(物体的响度除了和振幅有关,还与人耳距离声源的远近有关)
:不同的物体的音调、响度尽管都可能相同,但音色却一定不同;(辨别是什么物体的声音靠音色)
注意:音调、响度、音色三者互不影响,彼此独立;
四、噪声的危害和控制
:从物理角度上讲物体做无规则振动时发出的声音叫噪声;
从环保角度上讲,凡是妨碍人们正常学习、工作、休息的声音以及对人们要听的声音产生干扰的声音都是噪声;
:从物理角度上讲,物体做有规则振动发出的声音;
源:飞机的轰鸣声、汽车的鸣笛声、鞭炮声、金属之间的摩擦声;
:表示声音强弱的单位是分贝。符号dB,超过90dB会损害健康;0dB指人耳刚好能听见的声音;
:(1)在声源处较弱(安消声器);(2)在传播过程中(植树;隔音墙)(3)在人耳处减弱(戴耳塞)
:新的反噪声术。
五、超声波和次声波
声音的频率有一个范围:20Hz~20000Hz,高于20000Hz叫超声波;低于20H
z叫次声波;
范围和人不同,大象靠次声波交流,地震、火山爆发、台风、海啸都要产生次声波;
超声波和次声波的应用:
量大、频率高用来打结石、清洗钟表等精密仪器;超声波基本沿直线传播用来回声定位(蝙蝠辨向)制作(声纳系统)
(医生查病时的“闻”,打B超,敲铁轨听声音等等)
递能量(飞机场旁边的玻璃被震碎,雪山中不能高声说话,音叉振动,未接触的音叉振动发生)
六、回声
声音在传播过程中,遇到障碍物被反射回来,再传入人的耳朵里,人耳听到反射回来的声音叫回声(如:高山的回声,夏天雷声轰鸣不绝,北京的天坛的回音壁)
条件:原声与回声之间的时间(教师里听不见老师说话的回声,狭小房间声音变大是因为原声与回声重合);
:测量距离(车到山,海深,冰川到船的距离);
七、怎样听见声音
:人耳主要由外耳道、鼓膜、听小骨、耳蜗及听觉神经组成;
2、声音传到耳道中,引起鼓膜振动,再经听小骨、听觉神经传给大脑,形成听觉;
大脑的过程中任何部位发生障碍,人都会失去听觉(鼓膜、听小骨处出现障碍是传导性耳聋;听觉神经处出障碍是神经性耳聋);
:不借助鼓膜、靠头骨、颌骨传给听觉神经,再传给大脑形成听觉(贝多芬耳聋后听音乐,我们说话时自己听见的自己的声音);骨传导的性能比空气传声的性能好;
:生源到两只耳朵的距离一般不同,因而声音传到两只耳朵的时刻、强弱及步调亦不同,可由此判断声源方位的现象(听见立体声);
第2章物态变化
一、物质的三态
:固态(冰);液态(通常指的水);气态(水蒸气:水蒸气看不见)。其他物质一般也有三态。物质的三态的形成与温度有密切的关系。
用:(1)用外焰加热;(2)禁止用一个酒精灯去引燃另一个酒精灯;(3)熄灭酒精灯时用灯帽盖灭,不能吹灭;(4)出现意外时不要惊慌,用湿抹布铺盖。
:物质在固、液、气三种状态之间的变化;固态、液态、气态在一定条件下可以相互转化。物质以什么状态存在和物体的温度有关。
云、霜、露、雾、雨、雪、雹、“白气”的形成
1、温度高于0℃时,水蒸气液化成小水滴成为露;附在尘埃上形成雾;
2、温度低于0℃时,水蒸气凝华成霜;
3、水蒸气上升到高空,与冷空气相遇液化成小水滴,就形成云,大水滴就是雨;云层中还有大量的小冰晶、雪(水蒸汽凝华而成),小冰晶下落可熔化成雨,小水滴再与0℃冷空气流时,凝固成雹;
4、“白气”是水蒸气遇冷液化而成的
二、温度
:温度是用来表示物体冷热程度的物理量;
注:热的物体我们说它的温度高,冷的物体我们说它的温度低,若两个物体冷热程度一样,它们的温度亦相同;我们凭感觉判断物体的冷热程度一般不可靠;
:
(1)温度常用的单位是摄氏度,用符号“°C”表示;
(2)摄氏度的规定:把一个大气压下,冰水混合物的温度规定为0°C;把一个标准大气压下沸水的温度规定为100°C;然后把0°C和100°C之间分成100等份,每一等份代表1°C。
(3)读法:如“5°C”读作“5摄氏度”;“-20°C”读作“零下20摄氏度”或“负20摄氏度”
三、常用温度计
1、常用的温度计是利用液体的热胀冷缩的原理制造的;
温度计的构成:玻璃泡、均匀的玻璃管、玻璃泡总装适量的液体(如酒精、煤油或水银)、刻度;
温度计的使用:
“看”:使用前要观察温度计的量程、分度值(每个小刻度表示多少温度),并估测液体的温度,不能超过温度计的量程;
“测”:测量时,要将温度计的玻璃泡与被测液体充分接触,不能紧靠容器壁和容器底部;
“读”:读数时,玻璃泡不能离开被测液、要待温度计的示数稳定后读数,且视线要与温度计中液柱的上表面相平;
“记”:注意“数字+单位”。
四、体温计
用途:专门用来测量人体温的;
测量范围:35°C~42°C;分度值为0.1°C;
体温计读数时可以离开人体;
体温计的特殊构成:玻璃泡和直的玻璃管之间有极细的、弯的细管(缩口);
五、汽化和液化
物质从液态变为气态叫汽化;物质从气态变为液态叫液化;
是互为可逆的过程,汽化要吸热、液化要放热;
沸腾和蒸发;
蒸发:在任何温度下都能发生,且只在液体表面发生的缓慢的汽化现象;
注:蒸发的快慢与(A)液体温度有关:温度越高蒸发越快(夏天洒在房间的水比冬天干的快;在太阳下晒衣服快干);(B)跟液体表面积的大小有关,表面积越大
,蒸发越快(凉衣服时要把衣服打开凉,为了地下有积水快干,要把积水扫开);(C)跟液体表面空气流动的快慢有关,空气流动越快,蒸发越快(凉衣服要凉在通风处,夏天开风扇降温);
沸腾:在一定温度下(沸点),在液体表面和内部同时发生的剧烈的汽化现象;
注:(A)沸点:液体沸腾时的温度叫沸点;(B)不同液体的沸点一般不同;(C)液体的沸点与压强有关,压强越大沸点越高(高压锅煮饭)(D)液体沸腾的条件:温度达到沸点还要继续吸热;
的区别和联系:
(A)它们都是汽化现象,都吸收热量;(B)沸腾只在沸点时才进行;蒸发在任何温度下都能进行;(C)沸腾在液体内、外同时发生;蒸发只在液体表面进行;(D)沸腾比蒸发剧烈;
:夏天在房间洒水降温;人出汗降温;发烧时在皮肤上涂酒精降温;
发的快慢不同:如酒精比水蒸发的快;
:(1)降低温度;(2)压缩体积(增大压强,提高沸点)如:氢的储存和运输;液化气。
四、熔化和凝固
物质从固态变为液态叫熔化;从液态变为固态叫凝固。
要吸热;凝固时要放热;
是可逆的两物态变化过程;
晶体和非晶体;
晶体:熔化时有固定温度(熔点)的物质;非晶体:熔化时没有固定温度的物质;
晶体和非晶体的根本区别是:晶体有熔点(熔化时温度不变继续吸热),非晶体没有熔点(熔化时温度升高,继续吸热);(熔点:晶体熔化时的温度);
条件:
温度达到熔点;(2)继续吸收热量;
条件:(1)温度达到凝固点;(2)继续放热;
熔点和凝固点相同;
、凝固曲线:
(1)AB段物体为固体,吸热温度升高;
(2)B点为固态,物体温度达到熔点50℃,开始熔化;
(3)BC物体股、液共存,吸热、温度不变;
(4)C点为液态,温度仍为50℃,物体刚好熔化完毕;
(5)CD为液态,物体吸热、温度升高;
(6)DE为液态,物体放热、温度降低;
(7)E点位液态,物体温度达到凝固点(50℃),开始凝固;
(8)EF段为固、液共存,放热、温度不变;
(9)F点为固态,凝固完毕,温度为50℃;
(10)FG段位固态,物体放热温度降低;
注意:1、物质熔化和凝固所用时间不一定相同,这与具体条件有关;
2、热量只能从温度高的物体传给温度低的物体,发生热传递的条件是:物体之间存在温度差;
五、升华和凝华
物质从固态直接变为气态叫升华;物质从气态直接变为固态叫凝华,升华吸热,凝华放热;
:樟脑球变小;冰冻的衣服变干;人工降雨中干冰的物态变化;
:雪的形成;北方冬天窗户玻璃上的冰花(在玻璃的内表面)
物态变化示意图
第3章光现象
一、光源
正在发光的物体叫做光源。光源可分为
天然光源(水母、太阳)、人造光源(灯泡、火把);
二、光的色散
三棱镜后,依次被分解成红、橙、黄绿、蓝、靛、紫七种颜色,这种现象叫色散;
种色光混合而成的复色光;
是光的色散现象;
色是:红、绿、蓝;其它色光可由这三种色光混合而成,白光是红、绿、蓝三种色光混合而成的;世界上没有黑光;颜料的三原色是品红、青、黄,三原色混合是黑色;
色由它透过的色光决定(什么颜色透过什么颜色的光);不透明体的颜色由它反射的色光决定(什么颜色反射什么颜色的光,吸收其它颜色的光,白色物体发射所有颜色的光,黑色吸收所有颜色的光)
例:一张白纸上画了一匹红色的马、绿色的草、红色的花、黑色的石头,现在暗室里用绿光看画,会看见黑色的马,黑色的石头,还有黑色的花在绿色的纸上,看不见草(草、纸都为绿色)
三、看不见的光
:红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫这七种色光按顺序排列起来就是太阳光谱;
(从左往右其波长逐渐减小;散射逐渐增强;人眼辨别率依次降低)应用傍晚太阳是红的,晴天天是蓝的,汽车的雾灯是黄光。
:红外线位于红光之外,人眼看不见;
一切物体都能发射红外线,温度越高辐射的红外线越多;(打仗用的夜视镜)
红外线穿透云雾的本领强(遥控探测)
红外线的主要性能是热作用强;(加热)
:在光谱上位于紫光之外,人眼看不见;
紫外线的主要特性是化学作用强;(消毒、杀菌)
紫外线的生理作用,促进人体合成维生素D(孩子多晒太阳),但过量的紫外线对人体有害(臭氧可吸收紫外线,我们要保护臭氧层)
荧光作用;(验钞)
地球上天然的紫外线来自太阳,臭氧层阻挡紫外线进入地球;
四、光的直线传播
匀介质中沿直线传播;
2、光的直线传播的应用:
(1)小孔成像:像的形状与小孔的形状无关,像是倒立的实像(树阴下的光斑是太阳的像)
(2)取直线:激光准直(挖隧道定向);整队集合;射击瞄准;
(3)限制视线:坐井观天(要求会作有水、无水时青蛙视野的光路图);一叶障目;
(4)影的形成:影子;日食、月食(要求知道日食时月球在中间;月食时地球在中间)
3、光线:常用一条带有箭头的直线表示光的径迹和方向;
光速
是宇宙中最快的速度;光在真空速度约3×108m/s。
速度约为真空中的,光在玻璃中的速度约为真空中的。
:是光在一年中传播的距离,光年是长度单位;1光年≈×1015m;
注:声音在固体中传播得最快,液体中次之,气体中最慢,真空中不传播;光在真空中传播的最快,空气中次之,透明液体、固体中最慢(二者刚好相反)。光速远远大于声速,(如先看见闪电再听见雷声,在100m赛跑时声音传播的时间不能忽略不计,但光传播的时间可忽略不计)。
五、平面镜成像
的特点:像是虚像,像和物关于镜面对称(物像等大,像和物对应点的连线和镜面垂直,到镜面的距离相等;像和物上下相同,左右相反(镜中人的左手是人的右手,看镜子中的钟的时间要看纸张的反面,物体远离、靠近镜面像的大小不变,但亦要随着远离、靠近镜面相同的距离,对人是2倍距离)。
形成的原因:平静的水面就好像一个平面镜,它可以成像(水中月、镜中花);对实物的每一点来说,它在水中所成的像点都与物点“等距”,树木和房屋上各点与水面的距离不同,越接近水面的点,所成像亦距水面越近,无数个点组成的像在水面上看就是倒影了。(物离水面多高,像离水面就是多远,与水的深度无关)。
像的原因:物体射到平面镜上的光经平面镜反射后的反射光线没有会聚二是发散的,这些光线的反向延长线(画时用虚线)相交成的像,不能呈现在光屏上,只能通过人眼观察到,故称为虚像(不是由实际光线会聚而成)
注意:进入眼睛的光并非来自像点,是反射光。要求能用平面镜成像的规律(像、物关于镜面对称)和平面镜成像的原理(同一物点发出的光线经反射后,反射光的反向延长线交于像点)作光路图(作出物、像、反射光线和入射光线)。
实验:探究平面镜成像的特点:
Q1:实验中为何选择玻璃板(而不是平面镜)?
A1:玻璃板透光性好,便于找到想的位置。
Q2:为何选择两个相同的棋子?
A2:便于比较物像大小;也方便找到像的位置(等效代替法)。
Q3:为何要多次移动棋子A,重复上述实验?
A3:因为一次实验具有偶然性,此举避免实验的偶然性。
Q4:实验中棋子A的像不清楚怎么办?
A4:用强光照棋子A。
Q5:不管如何移动棋子A,都无法与其像重合,怎么回事?
A5:①玻璃板和桌面不垂直;②玻璃板太厚了。
Q6:走向平面镜时,感觉像变大了?
A6:这是视觉产生的错觉,实际是没有变化。物像等大。
四、光的反射
体表面时,有一部份光会被物体反射回来,这种现象叫做光的反射。
发光的物体是因为物体反射的光进入了我们的眼睛。
:在反射现象中,反射光线、入射光线、法线都在同一个平面内;反射光线、入射光线分居法线两侧;反射角等于入射角。
(1)法线:过光的入射点所作的与反射面垂直的直线;
(2)入射角:入射光线与法线的夹角;反射角:法射光线与法线间的夹角。(入射光线与镜面成θ角,入射角为90°-θ,反射角为90°-θ)
(3)入射角与反射角之间存在因果关系,反射角总是随入射角的变化而变化而变化,因而只能说反射角等于入射角,不能说成入射角等于反射角。(镜面旋转θ,反射光旋转2θ)
(4)垂直入射时,入射角、反射角等于多少?答:垂直入射时,入射角为0度,反射角亦等于0度。
,光路是可逆的(互看双眼)
射定律画一般的光路图(要求会作):
(1)确定入(反)射点:入射光线和反射面或反射光线和反射面或入射光线和反射光线的交点即为入射(反射)点
(2)根据法线和反射面垂直,作出法线。
(3)根据反射角等于入射角,画出入射光线或反射光线
镜面反射和漫反射。
(1)镜面反射:平行光射到光滑的反射面上时,反射光仍然被平行的反射出去;
(2)漫反射:平行光射到粗糙的反射面上,反射光将沿各个方向反射出去;
(3)镜面反射和漫反射的相同点:都是反射现象,都遵守反射定律;不同点是:反射面不同(一光滑,一粗糙),一个方向的入射光,镜面反射的反射光只射向一个方向(刺眼);而漫反射射向四面八方;(下雨天向光走走暗处,背光走要走亮处,因为积水发生镜面反射,地面发生漫反射,电影屏幕粗糙、黑板要粗糙是利用漫反射把光射向四处,黑板上“反光”是发生了镜面反射)。
第4章光的折射透镜
一、光的折射
1、光从一种介质斜射入另一种介质时,传播方向发生偏折。
2、光在同种介质中传播,当介质不均匀时,光的传播方向亦会发生变化。
二、光的折射定律
中,三线共面,法线居中。
射入水或其他介质时,折射光线向法线方向偏折;光从水或其它介质斜射入空气中时,折射光线远离法线(要求会画折射光线、入射光线的光路图)
,总是空气中的角大;垂直入射时,折射角和入射角都等于0°,光的传播方向不改变
射角的增大而增大
介质的分界面时,反射、折射同时发生
光路可逆。
三、光的折射现象及其应用
的折射有关的例子:水中的鱼的位置看起来比实际位置高一些(鱼实际在看到位置的后下方);由于光的折射,池水看起来比实际的浅一些;水中的人看岸上的景物的位置比实际位置高些;夏天看到天上的星斗的位置比星斗实际位置高些;透过厚玻璃看钢笔,笔杆好像错位了;斜放在水中的筷子好像向上弯折了;(要求会作光路图)
的折射看见水中物体的像是虚像(折射光线反向延长线的交点)
四、透镜
透镜:至少有一个面是球面的一部分的透明玻璃元件。
要求辨认:
:中间厚、边缘薄的透镜。如:远视镜片,照相机的镜头、投影仪的镜
头、放大镜等;
:中间薄、边缘厚的透镜。如:近视镜片等。
辨别凸透镜和凹透镜的方法:
1、用手摸透镜,中间厚、边缘薄的是凸透镜;中间薄、边缘厚的是凹透镜;
2、让透镜正对太阳光,移动透镜,在纸上能的到较小、较亮光斑的为凸透镜,否则为凹透镜;
3、用透镜看字,能让字放大的是凸透镜,字缩小的是凹透镜;
五、焦点与焦距
:一般把透镜的中心称为光心。用“O”表示(如图)。
:一般把通过光心且垂直于透镜平面的直线称为主光轴,用CC/表示(如图);
:平行于凸透镜主光轴的光线经凸透镜后会聚于主光轴上一点,这个点叫焦点;用“F”表示。
:焦点到光心的距离(通常由于透镜较厚,焦点到透镜的距离约等于焦距)焦距用“f”表示。如下图:
注意:凸透镜和凹透镜都各有两个焦点,凸透镜的焦点是实焦点,凹透镜的焦点是虚焦点;
六、凸透镜成像与物距的关系(实验)
实验原理:光的折射
实验器材:凸透镜、光屏、蜡烛(F光源)、光具座
注意事项:“三心同高”即蜡烛的焰心、透镜的光心、光屏的中心在同一直线上;又叫“三心共线”
成像条件物距(u)
像距(v)
成像的性质
应用
U﹥2f
F﹤v﹤2f
倒立、缩小的实像
照相机
U=2f
v=2f
倒立、等大的实像
F﹤u﹤2f
v﹥2f
倒立、放大的实像
投影仪
U=f
不成像
0﹤u﹤f
V﹥f
正立、放大的虚像
放大镜
注:要让物体更大,应该让放大镜远离物体;
口诀:一焦分虚实,二焦分大小;虚像同侧正,实像异侧倒;物远实像小,虚像大。物近像远像变大;物远像近像变小。
七、光路图
1、过光心的光线经透镜后传播方向不改变,如下图:
2、平行于主光轴的光线,经凸透镜后经过焦点;经凹透镜后向外发散,但其反向延长线必过焦点(所以凸透镜对光线有会聚作用,凹透镜对光有发散作用)如下图:
3、经过凸透镜焦点的光线经凸透镜后平行于主光轴;射向异侧焦点的光线经凹透镜后平行于主光轴;如下图:
4、虚像不能在光屏上呈现,但能用眼睛看,由光线的反向延长线会聚而成;
八、粗测凸透镜焦距的方法
对太阳光(太阳光近似平行光,使太阳光平行于凸透镜的主光轴),下面放一张白纸,调节凸透镜到白纸的距离,直到白纸上光斑最小、最亮为止,然后用刻度尺量出凸透镜到白纸上光斑中心的距离就是凸透镜的焦距。
成像原理,凸透镜成倒立、等大实像时,f=。
九、照相机与眼镜
:1、镜头是凸透镜;2、物体到透镜的距离(物距)大于二倍焦距,成的是倒立、缩小的实像;
:晶状体相当于凸透镜,视网膜相当于光屏(胶卷);
(1)近视眼:看不清远处的物体,远处的物体所成像在视网膜前,晶状体曲度过大,需戴凹透镜矫正;
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