年級天津市五所學(xué)生物理筆記VIP

1、第一章 聲現(xiàn)象§1-1 聲音的產(chǎn)生與傳播§1-2 我們怎樣聽到聲音§1-3 聲音的特性§1-4 噪聲的危害及控制§1-5 聲的利用§1-1 聲音的產(chǎn)生與傳播物體發(fā)聲時有什么共同的特征?1、聲音的發(fā)生：(1)聲是由物體的振動(Vibration)產(chǎn)生的(2)聲帶；鼓；蟋蟀-翅膀摩擦；樹葉；蟬2、聲音的傳播：(1)聲音可以靠一切氣、液、固體傳播出去真空罩鬧鐘實驗:實驗推理法結(jié)論：聲音可以靠空氣傳播登月宇航員只能通過無線電交談:月球表面無空氣,真空不可以傳聲(2)聲也是一種波,叫做聲波。(sound wave)鼓面振動時,空氣中形成了疏密相

2、間的波動-疏密波。(類比水波)(3)聲音的傳播需要物質(zhì),物理學(xué)中把這樣的物質(zhì)叫做介質(zhì)(medium) 。§1-2 我們怎樣聽到聲音1、認(rèn)識耳的各部分結(jié)構(gòu)及作用2、研究聲音的傳導(dǎo)途徑:聲波耳廓外耳道鼓膜振動聽小骨耳蝸聽覺神經(jīng) 大腦 聲波經(jīng)外耳道振動鼓膜，鼓膜對各種聲音都可共振。鼓膜的振動引起了3塊聽小骨的振動。聽小骨的振動將聲音傳導(dǎo)給耳蝸卵圓窗，使卵圓窗產(chǎn)生了同樣的振動。卵圓窗的振動使螺旋器中的毛細(xì)胞產(chǎn)生興奮，興奮由位聽神經(jīng)傳導(dǎo)給大腦皮層的聽覺中樞，從而使人感知聲音。 在聲音傳遞給大腦的過程中,任何部分發(fā)生障礙,人都會失去聽覺.骨傳導(dǎo):聲音通過頭骨、頜骨也能傳到聽覺神經(jīng)，引起聽覺，科學(xué)

3、中把聲音的這種傳導(dǎo)方式叫做骨傳導(dǎo)。-貝多芬3、雙耳效應(yīng):4、聽到聲音的條件:(1)發(fā)聲體振動發(fā)聲(2)介質(zhì)傳播聲波(3)傳入人耳引起聽覺(a)聲波經(jīng)外耳道振動鼓膜(b)鼓膜振動引起聽小骨等的相關(guān)振動(c)振動產(chǎn)生的興奮由聽覺神經(jīng)傳導(dǎo)給大腦的聽覺中樞，從而使人感知聲音。§1-3 聲音的特性1、聲音的種類：(1)聲音分為樂音和噪聲。(2)樂音的三個特點:音調(diào)、響度和音色2、音調(diào)(pitch) ：(1)音調(diào)是指聲音的高低;探究：音調(diào)的高低和什么有關(guān)(2)頻率(frequency)：物體在1秒內(nèi)振動的次數(shù);頻率表示物體振動的快慢;頻率的單位是赫茲(Hertz)-(Hz);(3)音調(diào)跟發(fā)聲體的

4、頻率有關(guān).振動越快,頻率越大,音調(diào)越高.(4)人能夠感受到的聲音頻率有一定的范圍大多數(shù)人的聽覺頻率范圍20Hz-20000Hz;把高于20000Hz的聲音叫做超聲波(supersonic wave)把低于20Hz的聲音叫做次聲波(infrasonic wave);(5)人和一些動物的聽覺頻率范圍和發(fā)聲頻率范圍-書P21圖表。3、響度(loudness)：(1)響度是指聲音的強(qiáng)弱(或大小);(2)振幅(amplitude)：物理意義：描述物體振動的幅度定義：振動物體偏離原位置的最大距離(3)響度大小與什么有關(guān)?振幅的大小距發(fā)聲體的遠(yuǎn)近(4)區(qū)分音調(diào)和響度男低音在放聲歌唱,女高音在輕聲伴唱,試分析

5、他們的音調(diào)和響度.4、音色(musical quality):(1)音色是由發(fā)聲體本身決定的。(2)不同發(fā)聲體的材料、結(jié)構(gòu)不同，發(fā)出聲音的音色也就不同。§1-4 噪聲的危害及控制1、當(dāng)代四大污染：大氣污染、水污染、固體廢物污染和噪聲污染。2、噪聲的來源：(1)從物理學(xué)角度:發(fā)聲體做無規(guī)則振動時發(fā)出的聲音(2)從環(huán)保角度：3、噪聲的等級和危害:(1)人們以分貝(decibel符號dB)為單位表示聲音的強(qiáng)弱(2)生產(chǎn)、生活中的聲音等級：4、控制噪聲:(1)聲音從產(chǎn)生到引起聽覺有三個階段:(2)控制噪聲要從三方面入手:防止噪聲產(chǎn)生-在聲源處減弱;阻斷噪聲傳播-在傳播途中減弱;防止噪聲進(jìn)入耳

6、朵-在人耳處減弱;(3)控制噪聲的事例:§1-5 聲的利用1、聲與信息：(1)通過聲可以獲得很多息:遠(yuǎn)處隆隆的雷聲預(yù)示著一場可能的大雨；鐵路工人敲鋼軌：發(fā)現(xiàn)松動的螺栓音色；霧中航行的水手號角判斷懸崖的距離；蝙蝠飛行利用超聲波；聲吶：(a)探知海洋的深度，繪出地形圖； (b)獲得水中魚群的信息； (c)仿聲吸引魚群；醫(yī)學(xué)上的應(yīng)用：(a)醫(yī)生聽診器病人心、肺的工作狀態(tài)；(b)中醫(yī)診病“望、聞、問、切”中的“聞”；(c)醫(yī)學(xué)B超；(2)回聲：回聲是聲音的反射現(xiàn)象回聲到達(dá)人二比原聲晚：0.1秒以上,人耳能分辨,聽到回聲; 不到0.1秒,人耳不能分辨,加強(qiáng)原聲;回聲定位:(a)蝙蝠利用超聲波飛

7、行;(b)回聲測距;(c)醫(yī)學(xué)B超;回聲測距計算:2、聲與能量：(1)演示實驗; 超聲波加濕器等第二章 光現(xiàn)象§2-1 光的傳播 顏色§2-2 光的反射§2-3 平面鏡成像§2-4 光的折射§2-5 看不見的光補(bǔ)充:視覺暫留實驗§2-1 光的傳播 顏色1、光源：能夠發(fā)光的物體 (1)自然光源：太陽、恒星、水母、螢火蟲1、光源：能夠發(fā)光的物體(1)自然光源： (2)人造光源：篝火-火把-油燈-蠟燭-電燈美國 愛迪生 1878年兩千多年前戰(zhàn)國點光源：燈泡補(bǔ)充： 線光源：燈管面光源：無影燈2、光是如何傳播的?(1)說明光的直線傳播的現(xiàn)象：影

8、院樹林，筆直的光柱；挖掘隧道，激光準(zhǔn)直；射擊瞄準(zhǔn)，三點一線；手影、影的形成；日食、月食的成因。月食的成因日食的成因(2)光線：表示光的傳播方向的直線(3)如果介質(zhì)不均勻，光線會發(fā)生彎曲。地球周圍大氣不均勻使陽光發(fā)生彎曲。早晨太陽還在地平線以下就看見了它;海市蜃樓；(4)光在同一種均勻介質(zhì)中沿直線傳播。沿光的傳播路線所畫的直線，箭頭表示光的傳播方向。3、光的傳播速度(1)光速比聲速快得多：為什么總是先看到閃電后聽到雷聲？(2)光在真空中的速度最大，C=2.997 92×108 m/s =3×108 m/sC= 3×105 km/s= 1.08×109km/

9、h (3)光在水中的速度是C的3/4，在玻璃中的速度是C的2/3。4、補(bǔ)充：小孔成像(1)像的性質(zhì)：倒立的實像實像：由實際光線組成的像，既可用眼直接觀察，又可用光屏承接(2)最早記載在墨經(jīng)中，(3)成像光路圖：(4)原因：光沿直線傳播。5、顏色：(1)色散(dispersion)：17世紀(jì)英國物理學(xué)家牛頓使太陽光產(chǎn)生色散(2)動手實驗：方法1：棱鏡方法2：如圖方法3：水霧方法4：光盤將水含于口中，對著太陽光噴成霧狀，可以觀察到短暫的彩虹。 透過噴泉噴灑的霧狀小水珠，也可以觀察到彩虹。 (2)色光的三原色：紅、綠、藍(lán)三色光混合能產(chǎn)生各種色彩，因此把紅、綠、藍(lán)三種色光叫做色光的三原色色光的混合：紅

10、加綠產(chǎn)生黃色光紅加藍(lán)產(chǎn)生粉色光綠加藍(lán)產(chǎn)生青色光(3)透明物體的顏色取決于它所透過的色光 不透明物體的顏色取決于它所反射的色光 紅光綠光藍(lán)光紅光紅光  綠光 綠光 藍(lán)光  藍(lán)光(4)顏料的三原色：紅、黃、藍(lán)三種顏色是顏料的三原色顏料的混合：紅加黃產(chǎn)生橙色紅加藍(lán)產(chǎn)生紫色黃加藍(lán)產(chǎn)生綠色§2-2 光的反射1、反射的規(guī)律:(1)光遇到任何物體的表面都會發(fā)生反射現(xiàn)象(reflection).(2)質(zhì)疑與猜想:質(zhì)疑1:反射光線的位置是由誰決定的?質(zhì)疑2:反射光線與入射光線、法線有何位置關(guān)系?反射角與入射角關(guān)系如何?猜想1:入射光

11、線、入射點、鏡面朝向等猜想2:同一平面、等角、法線兩側(cè)？(3)引入有關(guān)概念:法線:通過入射點、垂直于鏡面的直線法線要畫成虛線。 入射光線與法線的夾角叫做入射角,反射光線與法線的夾角叫做反射角。 (4)實驗探究:光反射時的規(guī)律:印證反射光線和入射光線在法線的兩側(cè)；印證反射角隨入射角的變大而變大；印證反射角等于入射角；實驗次數(shù)入射角i反射角r123印證反射光線、法線、入射光線在同一個平面上；(5)總結(jié)反射的規(guī)律:反射光線、入射光線和法線在同一個平面上反射光線和入射光線在法線的兩側(cè)；反射角等于入射角；反射角隨入射角的增大而增大.思考與分析:實驗中逆著剛才的反射光線發(fā)出一條入射光線,依據(jù)反射的規(guī)律,其

12、反射光線將射向何處?反射時光路可逆.2、反射光路圖:(1)基本光路圖:繪圖注意事項:法線畫虛線;光線帶箭頭；標(biāo)注等角符號；(2)可逆光路圖:(2)鏡面改變光路圖: (3)二次反射光路圖:平行鏡面潛望鏡光路圖:互相垂直的鏡面； 特殊角度入射；3、漫反射:(1)質(zhì)疑:陽光照射到鏡面上和白紙上，從不同的角度看去,現(xiàn)象相同嗎?提示: 陽光是很好的平行光;看上去很平的白紙,細(xì)微處其實是凹凸不平的.(2)定義:凹凸不平的表面會把光線向著四面八方反射，這種反射叫做漫反射(2)特點:一束平行光照射到物體表面，鏡面反射:反射光線仍是平行光;漫反射:反射光線向各個方向;§2-3 平面鏡成像復(fù)習(xí)提問：光在

13、什么條件下沿直線傳播？反射定律的內(nèi)容？什么是法線、入射角、反射角？為什么要做法線？有什么線畫？什么是實像？什么是虛像？1、實驗：研究平面鏡成像。(1)猜想：實像還是虛像？像的大小與物體相比如何？像與物體到鏡面的距離如何？像、物體的位置與鏡面關(guān)系如何？(2)設(shè)想恰當(dāng)?shù)膶嶒炑b置。玻璃板；等大的蠟燭；小黑板；等(3)實驗步驟現(xiàn)象：畫線、立玻璃、標(biāo)出物位置；點燭、立燭、觀察像；重合，確定像的位置、標(biāo)記；將像物位置連線，量角。(4)實驗結(jié)論：虛像；等大；等距；垂直。2、平面鏡成像的特點：(1)物體在平面鏡里成的是虛像；(2)像和物體大小相等；(3)像和物體到鏡面的距離相等；(4)像和物體的位置連線與鏡面

14、垂直。像和物體關(guān)于鏡面對稱。3、平面鏡成像的原因：(1)光路演示：(2)反射光線的反向延長線組成像點； 眾多像點組成虛像。(3)實像和虛像。實像:由實際光線組成的像,既可以用眼直接觀察,又可以用光屏承接;虛像:不是由實際光線組成的像,只可以用眼直接觀察,不可以用光屏承接；虛像是由實際光線的反向延長線組成的4、對稱法作圖：(1)示范: (2)對稱法作圖練習(xí)：作出下列物體在平面鏡中的虛像。5、應(yīng)用：(1)我國大約4000多年前夏代就有了銅鏡；(2)練功房矯正姿勢；(3)牙科醫(yī)生觀察不易看到的部分；(4)潛望鏡：書P71圖5-17、18。原因：平面鏡二次成像。6、想想議議：湖水中的倒影是倒立的像嗎？

15、答：湖水是放倒的平面鏡； 像是正立、等大的虛像。§2-4 光的折射復(fù)習(xí)提問：0-1光反射時的規(guī)律是如何描述的？0-2 判斷：1、光是沿直線傳播的2、光速是3×108 m/s0-3 光從一種介質(zhì)進(jìn)入另一種介質(zhì)時是沿直線傳播嗎？光傳播路徑 猜想水1234空氣1、光的折射(refraction)： (1)光從一種介質(zhì)斜射入另一種介質(zhì)時，傳播方向發(fā)生偏折，這種現(xiàn)象叫光的折射。(2)折射基本光路圖:空氣水法線N Nir界面M M MO 入射點ABAO 入射光線OB 折射光線(3)折射產(chǎn)生的原因:與光速有關(guān)2、探究實驗：光的反射光的折射反射光線、入射光線和法線在同一平面內(nèi)?折射光線、入

16、射光線、法線是否在同一平面內(nèi)？反射光線、入射光線是否分居法線兩側(cè)?折射光線、入射光線是否分居法線兩側(cè)反射角與入射角的大小關(guān)系如何？折射角與入射角的大小關(guān)系如何？光的反射光的折射反射光線、入射光線和法線在同一平面內(nèi)?反射光線、入射光線分居法線兩側(cè)?反射角等于入射角?實驗預(yù)想 介紹裝置 實驗設(shè)計折射光線與入射光線、法線關(guān)系演示實驗結(jié)論:折射的一般規(guī)律折射光線與入射光線、法線在同一平面內(nèi)；折射光線和入射光線分居法線兩側(cè)；光從空氣斜射入水或其他介質(zhì)中時， 折射角小于入射角；當(dāng)光垂直射向介質(zhì)表面時，傳播方向不變。入射角增大時折射角也隨著增大。在光的折射現(xiàn)象中光路也是可逆的平面鏡成像的原因 反射光線的反向

17、延長線組成虛像3、用光的折射規(guī)律解釋折射現(xiàn)象:(1)直接向看見的魚叉去為什么叉不上？原因：折射光線的反向延長線組成虛象(2)硬幣是如何升高的？空氣水(3)筷子彎折：(4)池底變淺:(5)潛水員看岸上的樹:(6)鋼筆錯位:AA在鋼筆上任取一點A玻璃磚A玻璃磚AA海邊的海市蜃樓 絢麗多姿的海上日出、練習(xí)：(1)完成下列折射光路圖：空氣玻璃空氣玻璃要點：空氣中的角大。(2)判斷圖中的法線、界面、光線和角：空氣空氣要點：相鄰等角夾法線?？諝庵械慕谴?。(3)坐井觀天:§2-5 看不見的光1、光譜(spectrum)：棱鏡可以把太陽光分解成紅橙黃綠藍(lán)靛紫幾種不同顏色的光,把它們按照這個順序排列起

18、來就是光譜.英國物理學(xué)家赫謝耳在1800年做的實驗：1、把暗室中唯一的窗戶用木板堵住，然后在板上開了一個矩形的孔，孔中正好裝上分光棱鏡，于是得到了一組彩色的光帶。 2、赫謝耳為了研究光譜里的各種色光的熱效應(yīng)，用溫度計去測量各光帶中不同色光的溫度時，他發(fā)現(xiàn)有一區(qū)域的溫度特別高，同學(xué)們能猜猜是哪一區(qū)域嗎？3、他發(fā)現(xiàn)溫度最高的溫區(qū)，總是位于光帶最邊緣處的紅光外面。多次反復(fù)實驗，都是這樣。這就是人類首次發(fā)現(xiàn)紅外線的過程。 (1)對比：可見光譜和人的聽覺頻率圖 回憶：聽覺頻率范圍與超聲波、次聲波大多數(shù)人的聽覺頻率范圍20Hz-20000Hz;把高于20000Hz的聲音叫做超聲波;把低于20Hz的聲音叫做

19、次聲波;(2)光分為：可見光、紅外線和紫外線 2、紅外線(infrared ray) ：(1)定義：光譜上紅光以外的部分也有能量輻射，把這樣的輻射叫做紅外線。(2)紅外線的特點：熱效應(yīng)：一切物體都在不停地發(fā)射和吸收紅外線，物體溫度越高，輻射的紅外線越強(qiáng)；穿透云霧煙塵的能力也特別強(qiáng)；(3)紅外線的應(yīng)用：紅外攝像儀、 紅外線照相機(jī) (3)紅外線的應(yīng)用：紅外線測溫?zé)嵯駜x和便攜式紅外線體溫測量計紅外線夜視儀：步槍瞄準(zhǔn)器等紅外遙感：在飛機(jī)或衛(wèi)星上勘測地?zé)?、尋找水源、監(jiān)測森林火情、估計農(nóng)作物的長勢和收成、預(yù)報臺風(fēng)寒潮等；電視機(jī)的遙控器 紅外線追蹤儀：美國每日航宇12月9日報道，美洛克希德·馬丁公

20、司和美空軍FA22型機(jī)測試小組于11月22日成功發(fā)射一枚未填裝彈藥的AIM9M型響尾蛇導(dǎo)彈，擊中了一架超音速Q(mào)F4無人靶機(jī)。 3、紫外線(ultraviolet ray) ：紫外線的發(fā)現(xiàn) 德國物理學(xué)家里特（17761810）在1802年發(fā)現(xiàn)，在光譜的紫光區(qū)域的外測也存在著看不見的射線，這就是紫外線。紫外線的主要特點是化學(xué)作用強(qiáng)，用紫外線照相能區(qū)分出物質(zhì)間的細(xì)微差別，例如能清晰地分辨出留在紙上的指紋。紫外線有很強(qiáng)的熒光效應(yīng)，這個效應(yīng)有許多應(yīng)用。日光燈就是用紫外線來激發(fā)熒光物質(zhì)發(fā)光的。(1)定義：光譜上的紫端以外,也有一種看不見的光,叫做紫外線。(2)紫外線的特點與應(yīng)用：適當(dāng)?shù)淖贤饩€照射有助于人體合成維生素D,促進(jìn)鈣的吸收;紫外線還能促進(jìn)生理作用和治療皮膚病、軟骨病等。 紫外線能使熒光物質(zhì)發(fā)光:銀行用的紫外線驗鈔機(jī) 紫外線能殺死微生物 ：醫(yī)院里常用紫外線來消毒病房和手術(shù)室;紫外線消毒柜 . 紫外線的化學(xué)作用強(qiáng),用紫外線照相能區(qū)分出物質(zhì)間的細(xì)微差別, 能清晰地分辨出留在紙上的指紋。 (3)紫外線的危害與預(yù)防：電焊工人在電焊時，穿好工作服，帶上防護(hù)面罩。 過強(qiáng)的紫外線能傷害人的眼睛