1、1.1 1.1 声音的产生和传播声音的产生和传播 1.1.声音的产生声音的产生 声音是由物体的振动产生的,一切发声的物体都在振动 。 2.2.声音的传播声音的传播 形式:声音在介质中以波的形式传播。 介质:固体、液体、气体均能传声,真空不能传声。 3.3.声速声速 影响因素:声速的大小跟介质的种类、温度等因素有关。 大小:15空气中声速为 340m/s 。 一般情况下,声音在固体中传播速度大于在液体中的传播速度,大于在气体中的传播速度。 即: V固V液V气。 4.4.回声回声 声波在传播过程中遇到障碍物时,一部分声波被反射回来然后在进入人耳,此时听到的声音 叫回声 区别回声和原声的条件:回声比
2、原声晚 0.1s 以上到达人耳,才能把回声和原声区别开来, 这就要求发出声音的人至少距离障碍物 17m 远 回声的应用 1加强原声:如在教室内讲话比在旷野听起来响亮 2金属探伤:如探测金属制品内是否有气泡 3测距 5.5.人耳感知声音的过程:人耳感知声音的过程:声音鼓膜振动听觉神经大脑 1.2 1.2 声音的特征声音的特征 1.1.声音的特性:声音的三个特性是音调声音的特性:声音的三个特性是音调 、响度和音色。、响度和音色。 名 称 概 念 影 响 因 素 相 关 关 系 音调 声音的高低 。 发声体的频率。 频率大,则音调高 ; 频率小,则音调低 。 响度 声音的大小(强 弱) , 常用分贝
3、 (dB) 表示。 发声体的振幅及 距离发声体的远 近。 振幅大,则响度大; 振幅小,则响度小。 音色 声音的品质。 由发声体的材料、 结构和发声体的 发声方式决定。 不同的人, 不同的乐器 发出的声音一般音色 不同。 注:频率表示振动的快慢,即 1 秒钟振动的次数;单位赫兹 (Hz); 2.2.超声波与次声波超声波与次声波 超声波(频率高于 20 000Hz 的声音) 1特点:方向性好、穿透能力强、声能易集中。 2应用:测距、测速、清洗、焊接、碎石。 次声波(频率低于 20 Hz 的声音) 1特点:能绕过物体传播、传播距离远。 2应用:预报地震、预报台风、监测核爆炸 注:人能听到的声音的频率
4、范围是 20 Hz20000 Hz 3.3.乐音与噪声乐音与噪声 乐音: 从物理学角度看, 乐音是指发声体做有规则振动时发出的声音; 从环境保护的角度看, 使人感到愉悦和美妙的声音。 噪声:从物理学角度看,噪声是指发声体做杂乱无章的振动发出的声音;从环境保护的角度 看,噪声是指妨害人们正常休息、学习和工作的声音,以及对人们要听的声音起干扰作用的声 音。 减弱噪声的三条途径: a 在声源处减弱 ; b 在传播过程中减弱 ; c 在人耳处减弱。 2.12.1 光的反射光的反射 1.1.光的直线传播光的直线传播 光源: 1定义:能够发光的物体叫光源。 2分类:自然光源,如 太阳、萤火虫;人造光源,如
5、 篝火、蜡烛、油灯、电灯。月亮 本身不会发光, 它不是光源。 光的传播 1光在同一种均匀介质中是沿直线传播的。 2光线:用一条带箭头的直线表示光的传播方向和路径;是为研究光的传播抽而建立的一种物理模型,建 立理想物理模型是研究物理的常用方法之一。 3应用及现象:激光准直、影子的形成、日食月食的形成 、小孔成像(成的是倒立的实像) 4光速:光在真空中速度 c=3.010 8m/s=3.0105km/s;光在空气中速度约为 3108m/s。光在水中速度为 真空中光速的 3/4,在玻璃中速度为真空中速度的 2/3 。 2.2.光的反射光的反射 定义:光从一种介质射向另一种介质表面时,一部分光被反射回
6、原来介质的现象叫光的反射。 反射定律:三线同面,法线居中,两角相等,光路可逆.即:反射光线与入射光线、法线在同一平面上,反射 光线和入射光线分居于法线的两侧,反射角等于入射角。光的反射过程中光路是可逆的。 分类: 镜面反射: 定义:射到物面上的平行光反射后仍然平行 条件:反射面 平滑。 应用:迎着太阳看平静的水面,特别亮。黑板“反光”等,都是因为发生了镜面反射 漫反射: 定义:射到物面上的平行光反射后向着不同的方向 ,每条光线遵守光的反射定律。 条件:反射面凹凸不平。 应用:能从各个方向看到本身不发光的物体,是由于光射到物体上发生漫反射的缘故。 3.3.平面镜成像:平面镜成像: 平面镜成像特点
7、:等大、等距、垂直、对称、虚像 1像、物大小相等 2像、物到镜面的距离相等。 3像、物的连线与镜面垂直;像、物关于镜面轴对称 4物体在平面镜里所成的像是虚像。 成像原理:光的反射定理 平面镜的作用:成像、 改变光路 实像和虚像: 1实像:实际光线会聚点所成的像 2虚像:反射光线反向延长线的会聚点所成的像 球面镜:凹面镜、凸面镜 1凹面镜 a)定义:用球面的内表面作反射面。 b)性质:凹镜能把射向它的平行光线会聚在一点;从焦点射向凹镜的 反射光是平行光 c)应 用:太阳灶、手电筒、汽车头灯 2凸面镜 a)定义:用球面的 外 表面做反射面。 b)性质:凸镜对光线起发散作用。凸镜所成的象是缩小的虚像
8、 c)应用:汽车后视镜 2.22.2 光的折射光的折射 光的折射光的折射 定义:定义:光从一种介质斜射入另一种介质时,传播方向一般会发生偏折的现象 光的折射规律:光的折射规律:三线同面,法线居中,空气中角大,光路可逆 1折射光线,入射光线和法线在同一平面内。 2折射光线和入射光线分居与法线两侧。 3光从空气斜射入水或其他介质中时,折射角小于入射角,属于近法线折射。光从水中或其他介质斜射入 空气中时,折射角大于入射角,属于远法线折射。 (空气中角大) 光从空气垂直射入(或其他介质射出) ,折射角=入射角=0 度。 注意:光的折射与介质的疏密有关,疏介质中的角大,密介质中的角小 4光的折射现象中光
9、路是可逆的 生活中的折射现象:生活中的折射现象:从空气看水中的物体,或从水中看空气中的物体看到的是物体的虚像,看到的位置 比实际位置高 池水看起来比实际的 浅,岸上看到水中的鱼儿是由是由光的折射而形成的虚像 ;海市蜃楼;碗中水下部 分筷子偏折等 2.32.3 透镜成像透镜成像 1.1.透镜透镜 透镜的种类 1凸透镜:中间厚,边缘薄的透镜,对光线具有会聚作用 2凹透镜:中间薄,边缘厚的透镜,对光线具有发散作用 透镜相关的几个概念 1主光轴:通过两个球面球心的直线。 2光心: (O)即薄透镜的中心。性质:通过光心的光线传播方向不改变。 3焦点(F) :凸透镜能使跟主光轴平行的光线会聚在主光轴上的一
10、点,这个点叫焦点。 4焦距(f) :焦点到凸透镜光心的距离 透镜三条特殊光线 凸透镜: O F1F2 凹透镜: O F1F2 2.2.凸透镜成像规律凸透镜成像规律 在研究凸透镜成像实验中,需要用到的实验器材是:带刻度的光具座、蜡烛、凸透镜、光屏和火柴,实验 时在光具座上从左到右依次放置蜡烛、凸透镜和光屏,为了使烛焰的像能成在光屏的中间,首先要调整凸 透镜和光屏的高度,使它们的中心跟烛焰的中心大致在同一高度。实验时先在带刻度的光具座上固定凸透 镜,然后调整蜡烛的位置,最后移动光屏,直到光屏上出现清晰的烛焰像为止,并观察像的性质,同时在 光具座刻度上读出此时的物距和像距,并和凸透镜的一倍焦距和二倍
11、焦距作比较得出结论。 物距 u 像距 v 成像性质 应用 u2f fv2f 倒立缩小的实像 照相机 u=2f v=2f 倒立、等大的实像 fu2f 倒立、放大的实像 幻灯机 u=f 不成像 u u 正立、放大的虚像 放大镜 OF2F 物区物区 F2F 光屏区光屏区 a a c c b b de e 倒立缩小倒立缩小 物距区物距区 倒立放大倒立放大 物距区物距区 正立放大正立放大 物距区物距区 不成像区不成像区 倒立缩小倒立缩小 像距区像距区 倒立放大倒立放大 像距区像距区 凸透镜成像的五种情况图示凸透镜成像的五种情况图示 成像规律总结:成像规律总结: 1二倍焦距处为放大实像与缩小实像的分界点;
12、 2焦点处是成实像与成虚像的分界点,但焦点处是不成像点; 3物在焦点外,物离凸透镜越近,像越大,像距也越大(即成实像时物近像远像变大) 。 4物在焦点内,物离凸透镜越近,像越小,像距也越小(即成虚像时物近像近像变小) 。 5凸透镜成像规律实验的注意事项: a)实验:实验时点燃蜡烛,使烛焰、凸透镜、光屏的中心大致在同一高度,目的是:使烛焰的像成在光屏 中央。 b)若在实验时,无论怎样移动光屏,在光屏都得不到像,可能得原因有: 蜡烛在焦点以内;烛焰在焦点上;烛焰、凸透镜、光屏的中心不在同一高度;蜡烛到凸透镜的距离稍大于 焦距,成像在很远的地方,光具座的光屏无法移到该位置。 3.3.视力的矫正视力的
13、矫正 人眼的构造 人眼的主要构造是角膜、瞳孔、晶状体、睫状体、玻璃体、视网膜。晶状体和角膜的共同作用相当于一个 可以改变焦距的凸透镜,视网膜相当于光屏。 视物原理 光线由所观看的物体发出,外界的物体位于凸透镜的二倍焦距以外,经过角膜及晶状体的折射,会聚在视 网膜上,得到一个倒立、缩小的实像,通过视神经将这个信号传给大脑,人就看到了物体。 近视眼、远视眼的成因及矫正 2.42.4 光的色散光的色散 1.1.光的色散光的色散 太阳光穿过三棱镜后,被分散成红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫七种颜色的光,这种现象叫做光的色散。 单色光、复色光 单色光:如果让其中一种色光在经过三棱镜,它不在发生色散,这种不能再
14、发生色散的光; 复色光:由几种单色光混合而成的能够发生色散的光叫做复色光。 生活中光的色散现象:彩虹 注意:发现光的色散现象的是英国物理学家牛顿 2.2.光的三原色是:光的三原色是:红、蓝、绿; 颜料的三原色是红、黄 、蓝(美术上述颜料三原色:品红、黄、青) 。 3.3.物体的颜色:物体的颜色: 透明体的颜色由它透过的色光决定,不透明体的颜色由它反射的色光决定。 4.4.看不见的光看不见的光 人眼看不见的光:红外线和紫外线 在红光之外是红外线 ,在紫光之外是紫外线 。 红外线的应用:红外夜视仪、红外照相机,红外遥控等; 紫外线的应用:验钞机、紫外线灭菌灯等。 3.13.1 机械运动机械运动 1
15、 1. .机械运动机械运动 物体位置的变化叫做机械运动; 运动是宇宙中最普遍的现象,宇宙中的万物都在以各种不同的形式运动着。 2 2. .参照物参照物 研究物体运动时,事先选定的衡量被研究物体的位置是否改变的、作为参考标准的物体 参照物是人为假定不动的物体,参照物的选择是任意的,为研究方便,一般选地面或地面上静止的物体 为参照物; 同一物体,选择的参照物不同,其运动状况也不同,物体的运动或静止都是相对参照物而言的。 3.3.运动和静止的相对性运动和静止的相对性 运动是绝对的:宇宙中的一切物体都在动,绝对不动的物体是没有的 静止是相对的:我们平常说某物体静止,是它相对于所选参照物而言位置没有发生
16、变化。 对运动状态的描述是相对的:某一物体选择的参照物不同,其运动状况也不同,物体的运动状态是相对 参照物而言的。 3.2 3.2 直线运动直线运动 1.1.匀速直线运动匀速直线运动 运动物体通过的路径长度叫做路程 物体沿直线运动时,如果在相等时间内通过的路程相等,这种运动叫做匀速直线运动 2.2.速度速度 比较物体运动快慢的方法: 1相同时间比路程,相同时间内运动路程大则运动快 2相同路程比时间,通过路程相同,时间短则运动快 3比较单位时间内通过的路程。 速度 1路程与时间之比叫做速度。用 s 表示路程,用 t 表示时间,用 v 表示速度 速度公式为:v=s/t; 2速度是描述物体运动快慢的
17、物理量; 3速度单位由长度单位和时间单位组合而成,它的基本单位是米每秒(m/s) ;常用单位还有千米每小时 (km/h) 。1m/s=3.6km/h。 3.3.匀速直线运动的图像匀速直线运动的图像 图 a 为匀速直线运动的路程-时间(s-t)图像 匀速直线运动的路程和时间的关系 s=vt,在平面直角坐标系里的函数图像是正比例函数图像,是一条过坐 标原点的倾斜直线,该直线的倾斜程度反映了物体运动速度的快慢,直线的倾角越大,表示运动速度越大 图 b 为匀速直线运动的速度-时间(v-t)图像 由于做匀速直线运动的物体的速度是恒定的,所以速度-时间图像是一条平行于时间 t 轴的直线。直线与时 间轴的距
18、离反映了速度的快慢。 4.4.变速直线运动与平均速度变速直线运动与平均速度 变速直线运动:在相等的时间内通过的路程不相等的直线运动 平均速度:做变速直线运动的物体,运动物体通过的路程除以所用的时间 ;v =s/t; 3.3 3.3 力力 1.1.力的概念:力的概念:任何力都不能离开物体而存在,力是物体对物体的作用。 2.2.力产生的条件:力产生的条件: 必须有两个或两个以上的物体。 物体间必须有相互作用(可以不接触) 。 施加作用的物体是施力体,受到作用的物体是受力体 3.3.力的作用是相互的:力的作用是相互的: 物体间力的作用是相互的(相互作用力在任何情况下都是大小相等,方向相反,作用在不同
19、物体上) 。两物 体相互作用时,施力物同时也是受力体,反之,受力体同时也是施力体。 4.4.力的作用效果:力的作用效果:力可以改变物体的运动状态。力可以改变物体的形状。 说明:物体的运动状态是否改变一般指:物体的运动快慢是否改变(速度大小的改变)和物体的运动方向 是否改变,其一改变则运动状态发生改变。 5.5.力的三要素:力的三要素:力的大小、方向、和作用点。力的三要素影响力的作用效果。 6.6.力的单位:力的单位:国际单位制中力的单位是牛顿简称牛,用 N 表示。 力的感性认识:拿两个鸡蛋所用的力大约 1N。 7.7.力的表示力的表示 (力的符号:F) 力的图示法:用一根带箭头的线段把力的大小
20、、方向、作用点表示出来 例:桌面上一物体受到水平向右大小为 50N 的拉力,用力的图示表示: 力的示意图:在很多情况下不需要严格按照力的图示法表示力,而沿力的方向画一条带箭头的线段表示 物体受到的力,且不强调有向线段的长短,这种表示力的方法叫做力的示意图 例:桌面上一物体受到水平向右的拉力,画出该力的示意图 8.8.力力的测量:的测量: 测量工具:测量力的大小的工具统称测力计。实验室中常用弹簧测力计测量力的大小 弹簧测力计: 1结构:外壳、面板、弹簧、圆环、拉杆、指针和挂钩 2原理:在弹性限度内,弹簧的伸长与所受的拉力成正比。 3使用方法: “看” :量程、分度值、指针是否指零; “调” :指
21、针调零; “读” :读数时视线要与刻度面垂直, 示数为挂钩处受力的大小。 4注意事项: a)加在弹簧测力计上的力不许超过它的最大量程。 b)使用前需轻轻晃动秤钩,防止弹簧指针卡在外壳上 c)测量力时,被测力的方向要与弹簧的轴线方向一致,避免弹簧与外壳摩擦造成测量误差。 3.4 3.4 重力重力 力的合成力的合成 1.1.重力:重力: 概念:地面附近的物体,由于地球的吸引而受的力叫重力,用字母 G 表示。 重力的施力物体是:地球。 重力的方向:总是竖直向下的。其应用是重垂线,可检查墙是否竖直和水平面是否水平。 重力的作用点重心: 一个物体的各个部分都受到了重力的作用, 从效果上看, 我们可以认为
22、各部分受到的重力作用集中于一点, 这一点就是物体额重心,即重力的作用点。 1质地均匀外形规则物体的重心,在它的几何中心上。如均匀细棒的重心在它的中点,球的重心在球心。 方形薄木板的重心在两条对角线的交点 2重心的位置与物体的形状和质量分布有关 重力的大小 1重力与质量的关系:物体所受重力与质量成正比,在地球附近的物体重力与质量的比值约为 9.8N/kg; 2重力大小的计算公式:G=mg 3地球附近 g 取 9.8N/kg ,它表示质量为 1kg 的物体在地球附近所受的重力为 9.8N。 2.2.同一直线上力的合成同一直线上力的合成 合力和分力: 用一个力来替代几个力的作用,这一个力的作用效果和
23、几个力的作用效果完全相同(这是 一种等效替代法的思想,是物理学的一个重要方法) ,这一个力就叫这几个力的合力,那几个力就叫这个合 力的分力。 注意:合力可以大于等于其中每个分力,也可以小于等于其中每个分力。 同一直线上两个力的合成 1同向相加,合力方向与分力方向相同; 2反向相减,合力方向跟比较大的那个力的方向相同。 F1 F2 F合=F1+F2 F2F1 F合=F1F2 同向二力合成 反向二力合成 3.5 3.5 二力平衡二力平衡 1.1.平衡状态:平衡状态:静止或匀速直线运动状态 2.2.平衡力:平衡力:物体处于平衡状态下受到的力 3.3.二力平衡:二力平衡:物体在受到 2 个力的作用时,
24、如果能保持静止状态或匀速直线运动状态即平衡状态,我们就 说这两个力是二力平衡 4.4.二力平衡的条件:二力平衡的条件:两个力作用在同一物体上、大小相等、方向相反、作用在同一条直线上 5.5.摩擦力:摩擦力: 定义:两个互相接触的物体,当它们要发生或已发生相对运动时,就会在接触面上产生一种阻碍相对运 动或相对运动趋势的力就叫摩擦力。 摩擦力的产生条件:两个物体相互接触且有挤压、接触面要粗糙、两物体间有相对运动或有相对运动趋 势。 分类: 摩擦力的方向:摩擦力的方向与物体相对运动的方向或相对运动趋势方向相反,有时起阻力作用,有时 起动力作用。 静摩擦力大小应通过受力分析,结合二力平衡求得 在相同条
25、件(压力、接触面粗糙程度相同)下,滚动摩擦比滑动摩擦小得多。 滑动摩擦力: 1测量原理:二力平衡条件 2测量方法:把木块放在水平长木板上,用弹簧测力计水平拉木块,使木块匀速运动,读出这时的拉力就 等于滑动摩擦力的大小。 摩擦力 静摩擦 动摩擦 滑动摩擦 滚动摩擦 3滑动摩擦力的影响因素:接触面粗超程度、压力大小 接触面粗糙程度相同时,压力越大滑动摩擦力越大; 压力相同时,接触面越粗糙滑动摩擦力越大。 增大有益摩擦、减小有害摩擦: 1增大有益摩擦力的方法有:增大压力(如刹车过程) 、接触面变粗糙(如鞋底花纹) 。 2减小有害摩擦的方法有:减小压力、使接触面变光滑、变滑动为滚动(如滚动轴承,行李箱
26、安装轮子) 、 使接触面彼此分开(如加润滑油、气垫、磁悬浮) 。 3.6 3.6 惯性惯性 牛顿第一定律牛顿第一定律 1.1.惯性惯性 定义:物体保持运动状态不变的性质叫惯性。 说明:惯性是物体的一种属性。一切物体在任何情况下都有惯性,惯性大小只与物体的质量有关,与物 体是否受力、受力大小、是否运动、运动速度等皆无关。 惯性在生活中的利与弊 防止惯性:汽车的安全带、公交车上的拉环等 利用惯性:助跑、拍打衣服上的尘土、农民对谷物进行杨场等 2.2.牛顿第一定律牛顿第一定律 牛顿总结了伽利略、笛卡儿等人的研究成果,得出了牛顿第一定律,其内容是:一切物体总保持原来静 止状态或匀速直线运动状态,直到有
27、外力迫使它改变这种状态为止。牛顿第一定律又叫“惯性定律” 探究牛顿第一定律实验的科学方向: 1同一小车在同一斜面相同高度静止滑下的目的是:保证小车到达平面时的速度相同。 2实验可得出的结论:在同样条件下,平面越光滑,小车前进地越远。 3合理外推可得出结论:如果表面绝对光滑,物体将以恒定不变的速度永远运动下去。 注意: 1牛顿第一定律是在大量经验事实的基础上,通过进一步推理而概括出来的,且经受住了实践的检验 所 以已成为大家公认的力学基本定律之一。但是我们周围不受力是不可能的,因此不可能用实验来直接证明 牛顿第一定律。 2牛顿第一定律的内涵:物体不受力,原来静止的物体将保持静止状态;原来运动的物体,不管原来做什 么运动,物体都将做匀速直线运动。即静者恒静,动者恒动。 3牛顿第一定律告诉我们:物体做匀速直线运动可以不需要力,所以力不是产生或维持运动的原因。力是 改变物体运动状态的原因。 3.3.力与运动的关系力与运动的关系 力是改变物体运动状态的原因 物体不受力(或受平衡力 F合=0)时物体运动状态不变 物体受力(或受非平衡力 F合0)时物体运动状态改变