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文檔簡(jiǎn)介
專題一聲學(xué)
1.1聲現(xiàn)象(上)——聽覺的形成、噪聲的危害與防治與聲音的利
用
聽覺的形成、噪聲的危害與防治及聲音的利用
一、聽覺的形成
1.人耳的構(gòu)成及功能
耳是人的聽覺器官。如下圖所示,耳朵是由外耳、中耳和內(nèi)耳三部分組成的。外耳包括耳廓、
外耳道;中耳包括鼓膜、鼓室、咽鼓管;內(nèi)耳包括耳蝸、前庭、半規(guī)管。其中,位于鼓室內(nèi)
的聽小骨是人體內(nèi)最小的骨頭。
結(jié)構(gòu)功能
耳廓收集聲波
外耳道傳導(dǎo)聲波,聲波進(jìn)入外耳道后撞擊鼓膜
鼓膜接收聲波并產(chǎn)生振動(dòng)
鼓室與咽鼓管連通
聽小骨放大振動(dòng)并把振動(dòng)傳遞到耳蝸
咽鼓管與咽部相通,平衡鼓膜內(nèi)外的壓強(qiáng),保護(hù)鼓膜
耳蝸內(nèi)有聽覺感受器,把振動(dòng)轉(zhuǎn)化為神經(jīng)沖動(dòng)(即把聲音信號(hào)轉(zhuǎn)化為神經(jīng)信號(hào))
前庭
內(nèi)有位覺感受器,可感受頭部位置變化;保持身體平衡
半規(guī)管
3.聽覺的形成過程
聲波(通過耳廓收集)二^f鼓膜振動(dòng)f聽小骨放大振動(dòng)一耳蝸內(nèi)的聽覺感受器受到振
動(dòng)的刺激,產(chǎn)生神經(jīng)沖動(dòng)一聽神經(jīng)一大腦皮層聽覺中樞一形成聽覺。
4.影響聽覺的因素
(1)人的聽覺與年齡有關(guān):聽覺通常會(huì)隨著年齡的增大而越來越不靈敏。
(2)人的聽覺與聽覺器官有關(guān):聽覺器官的某一部分受到損傷,會(huì)使聽力下降,甚至失聰。
5.耳的位覺功能
(1)耳有保持身體平衡作用的原因:內(nèi)耳的半規(guī)管、前庭中有感受頭部位置變化的感受器。
(2)暈車、暈船、航空病的原因:位覺感受器過于敏感,且受到過長或過強(qiáng)的刺激。
二、噪聲的危害及防治
1.樂音和噪聲
(1)樂音:人們將有規(guī)律、悅耳、使人感覺輕松愉快的聲音叫作樂音。如清脆的鳥鳴聲、悠
揚(yáng)的樂器聲、悅耳的歌聲等。
(2)噪聲:人們將無規(guī)律、難聽刺耳、讓人煩躁不安的聲音叫作噪聲。如馬路上的嘈雜聲、
飛機(jī)的轟鳴聲等。
2.噪聲的來源
(1)生產(chǎn):生產(chǎn)時(shí)各種機(jī)器發(fā)出的聲音、建筑工地上的聲音、交通工具發(fā)出的聲音等。
(2)生活:在一個(gè)安靜場(chǎng)所的大聲喧嘩聲、人在休息或?qū)W習(xí))時(shí)鄰居家過響的電視聲等。
3.噪聲的危害與防治
(1)噪聲的危害:妨礙人們正常的生活、工作和學(xué)習(xí),甚至有害健康。目前已經(jīng)被列為國際
公害。
(2)控制噪聲的三條途徑
①在聲源處減弱,如城市里禁鳴喇叭、摩托車安裝消音器等。
②在傳播過程中減弱,如在馬路和居民樓之間設(shè)立屏障或植樹(這樣可以把傳來的噪聲反射
或部分吸收而減弱)等。
③在人耳處減弱,如個(gè)人戴上防護(hù)用具一一耳塞、耳罩、防聲頭盔等。
(3)我國頒布的噪聲污染標(biāo)準(zhǔn):工廠、工地的噪聲不超過85~90dB;居民居住區(qū)的噪聲,白
天不能超過50dB,夜間不能超過40dB。
三、聲音的利用
1.可以利用聲來傳播信息和傳遞能量
2.回聲測(cè)距:
(1)回聲是由于聲音在傳播過程中遇到障礙物被反射回來而形成的。如果回聲到達(dá)人耳比
原聲晚0.1s以上人耳能把回聲跟原聲區(qū)分開來,此時(shí)障礙物到聽者的距離至少為17m。
(2)利用:利用回聲可以測(cè)定海底深度、冰山距離、敵方潛水艇的遠(yuǎn)近測(cè)量中要先知道聲
音在海水中的傳播速度,
測(cè)量方法是:測(cè)出發(fā)出聲音到受到反射回來的聲音訊號(hào)的時(shí)間t,查出聲音在介質(zhì)中
的傳播速度v,則發(fā)聲點(diǎn)距物體5=丫丁2。
1.2聲現(xiàn)象(下)一一聲音的產(chǎn)生與傳播及聲音的特性
聲音的產(chǎn)生與傳播及聲音的特性
一、聲音的產(chǎn)生
1.聲音產(chǎn)生的原因
聲音是由物體的振動(dòng)產(chǎn)生的。振動(dòng)停止,發(fā)聲也停止。
(1)一切發(fā)聲的物體都在振動(dòng)。只不過有些物體的振動(dòng)比較明顯,有些不明顯、不容易觀察
到。
(2)“振動(dòng)停止,發(fā)聲也停止”不能敘述為“振動(dòng)停止,聲音也消失”,因?yàn)檎駝?dòng)停止,只
是不再發(fā)聲,而原來發(fā)出的聲音仍繼續(xù)傳播并存在。
2.聲源
(1)概念:我們把正在發(fā)聲的物體叫作聲源。
(2)能做聲源的物體:固體、液體或氣體均可。如打鼓時(shí),鼓面振動(dòng)發(fā)出聲音;往盛水的盆
中倒水時(shí),可以聽到水振動(dòng)發(fā)出的聲音;吹笛子時(shí),空氣在笛子內(nèi)振動(dòng)發(fā)出聲音等。
二、聲音的傳播
1.聲音傳播的條件
(1)聲音的傳播需要介質(zhì),一切固體、液體、氣體都可以傳播聲音。
(2)聲音不能在真空中傳播,是因?yàn)檎婵罩袥]有任何可以作為聲音傳播的介質(zhì)。
2.聲音的傳播形式--聲波
(1)聲波的概念:聲音在傳播的過程中,引起周圍介質(zhì)的相應(yīng)振動(dòng),在介質(zhì)中形成疏密相間
的波,并向遠(yuǎn)處傳播,這種波就叫聲波(如下圖所示)。
(2)聲波的應(yīng)用:醫(yī)療上用超聲波粉碎內(nèi)臟中的結(jié)石(聲波可以傳遞能量);科學(xué)家用聲波來
探測(cè)海水的深度(聲音的反射)等。
三、聲音傳播的快慢
1.聲速
聲音每秒在介質(zhì)中傳播的距離。
2.影響聲速的因素
介質(zhì)的種類、溫度等。相同溫度下,一般是固體中聲速最快,液體中次之,空氣中最
慢(真空中聲速為零)。
四、聲音的特性
空氣水鋼材
1.音調(diào)15t25t251
(1)定義:聲音的高低叫作音調(diào)。歌曲中有音階,當(dāng)從低音階到高音階時(shí),感覺到發(fā)出的聲
音越來越尖銳,其實(shí)就是聲音的調(diào)子越來越高,如1、2、3、4、5、6、7的變化就是音調(diào)越
來越高。
(2)影響音調(diào)高低的因素:頻率。
物體每秒內(nèi)振動(dòng)的次數(shù)叫作頻率,頻率的單位是赫茲(Hz),簡(jiǎn)稱赫。頻率是描述物體振動(dòng)快
慢的量,它決定著聲音音調(diào)的高低。即物體振動(dòng)得越快,頻率就越大,音調(diào)就越高;物體振
動(dòng)得越慢,頻率就越小,音調(diào)就越低。
(3)音調(diào)的高低與年齡、性別的關(guān)系
人的發(fā)聲頻率大約為65~1100Hz。兒童說話時(shí)的音調(diào)一般比成年人高,女人的音調(diào)一般比男
人高。
(4)超聲和次聲
①定義:人類的聽覺能力是有一定限度的,可以聽到頻率在20~20000Hz的聲音。據(jù)此,人
們將低于20Hz的聲音稱為次聲,超過20000Hz的聲音稱為超聲。
②應(yīng)用:
超聲(原理:利用聲波的反射)、B超檢查(檢查人體內(nèi)部各器官情況)、超聲波金屬探傷儀、
聲吶及回聲探測(cè)儀等。
次聲:傳播頻率低,傳播距離遠(yuǎn)。對(duì)人類仍具有潛在的應(yīng)用價(jià)值。如建立接收站:探知核爆
炸和導(dǎo)彈發(fā)射情況;預(yù)報(bào)地震、海嘯、臺(tái)風(fēng)等(這些自然災(zāi)害中伴有次聲波)。
2.響度
(1)定義:聲音的強(qiáng)弱叫作響度,響度是人們對(duì)聲音強(qiáng)弱的主觀感覺。
(2)影響響度大小的因素:聲源的振幅、人距離聲源的遠(yuǎn)近。
聲源的振幅越大,人距離聲源越近,聲音的響度就越大;反之則越小。當(dāng)然,不同人的聽覺
敏感性不同,同樣的聲音他們感覺到的響度可能不一樣.
(3)單位:聲音的響度用分貝來表示,符號(hào)為dB。
3.音色
(1)音色反映了聲音的品質(zhì)與特色,可用來辨別不同發(fā)聲體的特征。如不同的樂器同時(shí)演奏
時(shí),即使它們發(fā)出的響度和音調(diào)相同,僅憑聽覺我們也可以把它們區(qū)分開來。
(2)影響音色品質(zhì)與特色的因素:不同發(fā)聲體的材料、結(jié)構(gòu)不同,發(fā)出的音色就不同。
專題二光學(xué)
模塊二光現(xiàn)象
2.1光現(xiàn)象(上)——聲速及光的反射定律
光速及光的反射定律
一、光速
光在不同物質(zhì)中傳播的快慢是不同的。在真空中光的傳播最快,每秒可達(dá)3X105.,這個(gè)距
離相當(dāng)于圍繞地球赤道轉(zhuǎn)7圈半;光在空氣中的傳播速度略小于在真空中的傳播速度,但仍
近似為3Xl()5km/s;光在水中的傳播速度約為真空中的一;光在玻璃中的傳播速度約為真
4
空中的二2。
3
【重點(diǎn)提示】人們常用“天文數(shù)字”來形容特別大的數(shù)量,利用光的傳播速度極大的特點(diǎn),
天文學(xué)家確定了“光年”這個(gè)天文學(xué)的長度計(jì)量單位。光年表示光在一年時(shí)間里傳播的距離,
1光年Q9.46X10l2km.
二、光的反射
1.光的反射
光射到物體表面上時(shí),有一部分光會(huì)被物體表面反射回來,這種現(xiàn)象叫作光的反射。
2.反射定律
(1)相關(guān)概念:一點(diǎn)(入射點(diǎn)0)、二角(入射角a、反射角B)、三線(入射光線A0、反射光線
0B、法線0N),如圖所示。
N
入射點(diǎn):入射光線與界面(物體表面)的交點(diǎn)o點(diǎn),也叫反射點(diǎn)。
入射光線:射向界面的光線A0。
反射光線:被界面反射回原介質(zhì)的光線0B。
法線:從入射點(diǎn)引出的一條垂直于界面的直線ON。
入射角:入射光線與法線的夾角NA0N,即/a。
反射角:反射光線與法線的夾角NB0N,即NB。
(2)反射定律
在反射現(xiàn)象中,入射光線、反射光線、法線在同一平面內(nèi);反射光線和入射光線分居法線的
兩側(cè);反射角等于入射角。
3.在光的反射中光路是可逆的。
【重要提示】①反射角等于入射角。在這里不能說成“入射角等于反射角”,因?yàn)橄扔腥肷?/p>
角后有反射角,即反射角的大小隨著入射角的大小變化而變化。②當(dāng)光垂直射向物體表面時(shí),
入射光線與法線重合,入射角為0°,反射角也為0°,即反射光線與入射光線重合,方向
相反。③在反射現(xiàn)象中,光路具有可逆性。即入射光線逆著原反射光線的方向射到平面鏡上,
其反射光線恰能逆著原入射光線的方向射出。
三、鏡面反射和漫反射
1.鏡面反射:一束平行光射到光滑的反射面(如平滑的鏡子表面)時(shí),反射光仍是平行的,這
種反射叫作鏡面反射,如圖甲所示。
2.漫反射:一束平行光射到粗糙的反射面(如一張白紙等物體表面)時(shí),反射光會(huì)射向各個(gè)不
同的方向,這種反射叫作漫反射,如圖乙所示。
【重要提示】①物體的表面情況不同,對(duì)光的反射情況也不同。但這兩種反射都遵循光的反
射定律。②我們能夠從各個(gè)不同的角度看到不發(fā)光的物體,就是因?yàn)檫@些物體的表面發(fā)生了
漫反射的緣故。
太陽光斜射到平面鏡表面發(fā)生了鏡面反射,所以在平面鏡的另一側(cè)可看到耀眼的亮光。而斜
射到粗糙的白紙表面發(fā)生了漫反射,任意方向上都只有部分光線進(jìn)入人的眼睛,所以看不到
耀眼的亮光。
2.2光現(xiàn)象(中)一一平面鏡成像及光的折射定律
平面鏡成像及光的折射定律
一、平面鏡
1.平面鏡
(1)表面是光滑平面的鏡子叫作平面鏡,如日常生活中的鏡子、一些平面的玻璃、表面十分
平整的金屬面等。
(2)平面鏡成像的原理
平面鏡成像的原理是光的反射。光源S向周圍發(fā)出的光經(jīng)平面鏡反射后進(jìn)
入了人的眼睛,引起視覺,這些反射光線的反向延長線交于S',人感覺光
好像是從點(diǎn)S'發(fā)出的,S'就是S在平面鏡中成的像。但實(shí)際上光線在鏡面
發(fā)生了反射,并沒有到達(dá)鏡子的后面,鏡子后面的像并不是由實(shí)際光線相
交而成的,而是實(shí)際光線的反向延長線相交而成的,因此是虛像。
虛像實(shí)際并不存在(不能在屏上顯示),因此畫虛像時(shí),反射光線的反向
延長線一定要用虛線表示(如下圖所示)。虛像只能用眼睛觀察到,不能在
光屏上呈現(xiàn)。
(3)平面鏡成像的特點(diǎn)
①正立的虛像;②無論遠(yuǎn)近,像的大小與物體的大小相等;③像與物體到平面鏡的距離相等;
④像與物體的連線和鏡面垂直:⑤像與物體的左右相反。
(4)平面鏡成像的兩種作圖方法
①用反射定律作圖(如圖甲所示),先畫出從發(fā)光點(diǎn)S發(fā)出的一條任意的入射光線,用反射定
律作出它的反射光線,再用同樣的方法作出另一條反射光線,最后作出兩條反射光線反向延
長所得的交點(diǎn)S',即是點(diǎn)S的像。
②用平面鏡成像特點(diǎn)作圖(如圖乙所示),過點(diǎn)
S作一條與鏡面垂直的線,與平面鏡的交點(diǎn)為
0,再在另一側(cè)截取與S0等長的線段OS',S'
就是S的像。
二、球面鏡
1.球面鏡包括凸面鏡和凹面,如下圖所示。
反射面是球面的外表面的鏡屬于凸面鏡;反射面是球面的內(nèi)表面的鏡屬于凹面鏡。
凸面鏡凹面鏡
2.凸面鏡對(duì)光有發(fā)散作用。平行光線經(jīng)凸面鏡發(fā)散,其反向延長線的交點(diǎn),為該凸面鏡的虛
焦點(diǎn)。利用凸面鏡可以擴(kuò)大視野,如汽車的后視鏡、街口拐彎處的反光鏡等。
3.凹面鏡對(duì)光有會(huì)聚作用。平行光線經(jīng)凹面鏡反射后會(huì)聚的交點(diǎn),為該凹面鏡的實(shí)焦點(diǎn)。利
用凹面鏡可以聚光,如制成太陽灶、探照燈等。
三、光的折射規(guī)律
1.光的折射
光從一種介質(zhì)斜射到另一種介質(zhì)時(shí),傳播方向會(huì)發(fā)生偏折,這種現(xiàn)象叫作光的折射。
2.光的折射規(guī)律
(1)直射:當(dāng)光垂直入射到兩種透明物質(zhì)的界面時(shí),傳播方向不變。
(2)斜射(如下圖所示):
①光從空氣斜射人水、玻璃等其他物質(zhì)中時(shí),折射光線、入射光線4。
入射光線、法線在同一平面上;折射光線和入射光線分居
在法線兩側(cè);入射角大于折射角。其中,折射角是折射光
線與法線的夾角。
②當(dāng)入射角增大時(shí),折射角也增大;當(dāng)入射角減小時(shí),折
射角也減小。
③光的折射中光路是可逆的,在折射現(xiàn)象中,光線方向顛
倒時(shí),光傳播的路徑不變。
2.3光現(xiàn)象(下)——光的直線傳播現(xiàn)象及反射折射現(xiàn)象
光的直線傳播現(xiàn)象以及反射折射現(xiàn)象辨析
一、光的直線傳播現(xiàn)象
1、光源:定義:能夠發(fā)光的物體叫光源。
分類:自然光源,如太陽、螢火蟲;人造光源,如篝火、蠟燭、油燈.、電燈。月亮本身不
會(huì)發(fā)光,它不是光源。
2、規(guī)律:光在同一種均勻介質(zhì)中是沿直線傳播的。
3、光線是由一小束光抽象而建立的理想物理模型,建立理想物理模型是研究物理的常用方
法之一。早晨,看到剛從地平線升起的太陽的位置比實(shí)際位置高,該現(xiàn)象說明:光在非均勻
介質(zhì)中不是沿直線傳播的。
4.應(yīng)用及現(xiàn)象:
①激光準(zhǔn)直
②影子的形成:光在傳播過程中,遇到不透明的物體,在物體的后面形成黑色區(qū)域即影子。
③日食月食的形成:當(dāng)?shù)厍?、月球、太陽運(yùn)動(dòng)到同一條直線上時(shí),如果月球在地球和太陽之
間,月球擋住了射向地球的太陽光,月球的影子落到地球上形成了日食現(xiàn)象(如圖甲);若地
球運(yùn)動(dòng)到月球和太陽之間,地球擋住了射向月球的太陽光就形成了月食現(xiàn)象(如圖乙)。
月球日偏食區(qū)
日全食區(qū)地球
④小孔成像:小孔成像實(shí)驗(yàn)早在《墨經(jīng)》中就有記載小孔成像成倒立的實(shí)像,其像的形狀與
孔的形狀無關(guān)。如圖:
小孔成像中像的性質(zhì):倒立的實(shí)像,可以是放大、等大或縮小的像。
小孔成像的大小取決于物體到小孔之間的距離(即物距U)與像到小孔之間的距離(即像距V)
的大小關(guān)系:物距大于像距,成縮小的實(shí)像;物距等于像距,成等大的實(shí)像;物距小于像距,
成放大的實(shí)像。
二、光反射現(xiàn)象
如:平面鏡成像、湖面倒影等
三、光折射現(xiàn)象
①從岸上向水中看,水好像很淺,沿著看見魚的方向叉,卻叉不到;從水中看岸上的東西,
好像變高了。②筷子在水中好像“折”了。③海市蜃樓。④彩虹。
從岸邊看水中魚N的光路圖(圖1):圖中的N點(diǎn)是魚所在的真正位置,N'點(diǎn)是我們看到
的魚,從圖中可以得知,我們看到的魚比實(shí)際位置高。像點(diǎn)就是兩條折射光線的反向延長線
的交點(diǎn)。在完成折射的光路圖時(shí)可畫一條垂直于介質(zhì)交界面的光線,便于繪制。
模塊三透鏡及其應(yīng)用
3.1透鏡及其應(yīng)用(上)一一凸透鏡成像規(guī)律探究及其應(yīng)用
凸透鏡成像規(guī)律探究及其應(yīng)用
一、凸透鏡成像規(guī)律探究及應(yīng)用
1.物距:物體到凸透鏡的距離,用U表示.
2.像距:像到凸透鏡的距離,用v表示.
3.正立或者倒立:像和物體上下、左右均一致時(shí)正立的像;像和物體上下顛倒、左右互換
為倒立的像.
4.放大、等大或縮?。合竦拇笮〈笥谖矬w為放大的像;等于物體為等大的像;小于物體為
縮小的像.
實(shí)驗(yàn)步驟:
1.依次將點(diǎn)燃的蠟燭、透鏡、光屏安放在光具座上,調(diào)整燭焰的中心,透鏡的光心、光屏
的中心在同一高度.
2.調(diào)節(jié)蠟燭到透鏡的距離,使u>2f,左右移動(dòng)光屏直到在光屏上能夠看到燭焰的清晰的像,
記下此時(shí)的物距和像距.
3.調(diào)節(jié)蠟燭到透鏡的距離,使f<u<2f,左右移動(dòng)光屏,直到在光屏上能夠看到燭焰的清晰
的像,記下此時(shí)的物距和像距.
4.調(diào)節(jié)蠟燭到透鏡的距離,使u<f,左右移動(dòng)光屏,成不了像,則從光屏一側(cè)透過透鏡觀
察成像.
5.由上面的試驗(yàn)總結(jié)出凸透鏡成像的規(guī)律.
物距與焦像距與焦距物與像的像的性質(zhì)
應(yīng)用
距的關(guān)系的關(guān)系位置關(guān)系大小正倒虛實(shí)
ii>2f異側(cè)縮小倒立實(shí)像照相機(jī)、眼
復(fù)印機(jī)、
異側(cè)等大例實(shí)像11
測(cè)焦距/=耳
投影儀
如丁v>2f異側(cè)放大倒/實(shí)像
幻燈機(jī)
不能成像粗測(cè)焦距
—同側(cè)放大正立虛像放大鏡
【方法點(diǎn)撥】①明確凸透鏡成像中的兩個(gè)分界點(diǎn):焦點(diǎn)是成實(shí)像和虛像的分界點(diǎn);兩倍焦距
處是成放大實(shí)像和縮小實(shí)像的分界點(diǎn)。
②用順口溜記憶凸透鏡成像規(guī)律:實(shí)像倒立、位異側(cè);虛像正立、位同側(cè);一焦分虛實(shí);二
焦分大??;物體移向凸透鏡,實(shí)像變遠(yuǎn)且變大,虛像變近且變小。
③當(dāng)像距大于物距時(shí)成放大的實(shí)像(或虛像),當(dāng)像距小于物距時(shí)成倒立縮小的實(shí)像。
④實(shí)像時(shí):
物距誠小-----?像距增大______像變大
(增大)V(如)V-----(前)
⑤虛像時(shí):
物距減小r像距減小______像變小
(增大)一(增大)"(變大)
3.2透鏡及其應(yīng)用(下)一一透鏡分類及特點(diǎn)、眼睛與眼鏡
透鏡分類及其特點(diǎn)、眼睛與眼鏡
一、透鏡分類及其特點(diǎn)
1.透鏡的認(rèn)識(shí)
透鏡一般是用玻璃或塑料等透明物質(zhì)制成的,具有一定的厚度,表面是球面的一部分的光學(xué)
器件。其光學(xué)性質(zhì)是利用光射到透鏡上,一部分光通過透鏡發(fā)生折射而改變光的傳播方向。
2.常見的透鏡有兩種:凸透鏡和凹透鏡。
(1)凸透鏡的特點(diǎn)是中央厚、邊緣薄、呈凸起狀;凸透鏡對(duì)光有會(huì)聚作用(應(yīng)用:老化鏡、
機(jī)動(dòng)車后視鏡、街頭拐彎處的反光鏡)。
如圖甲中的三個(gè)透鏡均為凸透鏡。通過透鏡中心0點(diǎn)與透鏡垂直的直線AB叫作主光軸,如
圖乙所示。
(2)凹透鏡的特點(diǎn)是中央薄、邊緣厚、呈凹陷狀。凹透鏡對(duì)光有發(fā)散作用(應(yīng)用:近視鏡、
太陽灶、手電筒反射面、天文望遠(yuǎn)鏡)。
如下圖甲中的三個(gè)透鏡均為凹透鏡。凹透鏡同樣也有主光軸,如下圖乙所示。
3.透鏡的焦點(diǎn)和焦距
(1)光心(0):即薄透鏡的中心。性質(zhì):通過光心的光線傳播方向不改變。
(2)主光軸(AB):過光心與透鏡垂直的直線。
(3)焦點(diǎn)(F):凸透鏡的焦點(diǎn)一一當(dāng)一束平行于主光軸的光射向凸透鏡時(shí),會(huì)被會(huì)聚到一
個(gè)點(diǎn)上,這個(gè)點(diǎn)即為凸透鏡的焦點(diǎn)(F)。因?yàn)檫@個(gè)點(diǎn)是由光實(shí)際會(huì)聚而成的,故它是實(shí)焦點(diǎn),
并且左右各一個(gè)。
凹透鏡的虛焦點(diǎn):當(dāng)一束平行于主光軸的光射向凹透鏡時(shí),會(huì)被發(fā)散,但這些折射光的反向
延長線相交于一個(gè)點(diǎn)上,這個(gè)點(diǎn)即為凹透鏡的焦點(diǎn)。因?yàn)檫@個(gè)點(diǎn)是由折射光線的反向延長線
相交而成的,故它是虛焦點(diǎn),并且左右各一個(gè)。
(4)焦距(f):焦點(diǎn)到透鏡光心的距離,通常用字母f表示。每個(gè)透鏡都有兩個(gè)焦點(diǎn)、焦
距和一個(gè)光心。
凸透鏡焦距的大小與凸透鏡的折射程度有關(guān),凸透鏡的表面越凸,光線經(jīng)過凸透鏡后偏折就
越厲害,焦距就越短。每個(gè)凸透鏡的焦距是一定的。
凹透鏡焦距的大小與凹透鏡的發(fā)散程度有關(guān),凹透鏡的表面越凹,對(duì)光線的發(fā)散作用就越強(qiáng),
焦距就越短。每個(gè)凹透鏡的焦距也是一定的。
4.典型光路
二、眼睛與眼鏡
(一)眼的結(jié)構(gòu)和功能
1.人的眼睛的結(jié)構(gòu)和功能與照相機(jī)非常相似,眼睛主要由眼簾和眼球組成。眼球前有眼簾,
可隨時(shí)合上以防止其他物體進(jìn)入眼睛,具有保護(hù)眼睛功能.
2.眼球
如圖所示,晶狀體相當(dāng)于一個(gè)凸透鏡,它把來自物體的光會(huì)聚在視網(wǎng)膜上,形成物體的像。
瞳孔在虹膜的中央,根據(jù)環(huán)境中光的強(qiáng)弱,控制進(jìn)入眼睛的光的量;睫狀肌起到改變晶狀體
的形狀,從而改變晶狀體的焦距的作用。
(1)角膜:眼球最外層,光線通過透明的角膜進(jìn)入眼里。
(2)瞳孔:在虹膜的中央,可隨時(shí)調(diào)節(jié)進(jìn)入眼里的光線強(qiáng)弱。
(3)晶狀體:相當(dāng)于一個(gè)凸透鏡,能使物體的像成在視網(wǎng)膜上。
(4)玻璃體:一種透明的膠狀物質(zhì)充滿著整個(gè)眼球的內(nèi)部。
(5)白色鞏膜:眼球的一層堅(jiān)韌的保護(hù)外殼。
(6)視網(wǎng)膜:相當(dāng)于光屏,有很多對(duì)光很敏感的感光細(xì)胞,物體的圖象成在視網(wǎng)膜上。
(7)視神經(jīng):把感光細(xì)胞感受到的信息傳入大腦。
3.虹膜:瞳孔周圍有顏色的一圈。
虹膜的作用:可以改變瞳孔的大小。
虹膜的顏色具有人種差異,是由虹膜含有的色素的細(xì)胞決定,隨著色素的不同,眼珠的顏色
也不同。黃種人含色素較多,呈現(xiàn)棕褐色,遠(yuǎn)看如黑色。而白種人色素少,呈淺灰色或淡藍(lán)
色。顏色的深淺體之間也有區(qū)別,通常是由所含色素的多寡而定。
(二)視覺的形成
1.眼睛的工作原理(如下圖所示)
眼睛中的角膜、房水、晶狀體和玻璃體共同作用,形成一個(gè)折光系統(tǒng)(凸透鏡),折射后的
光線在視網(wǎng)膜上形成一個(gè)倒立、縮小的實(shí)像。視網(wǎng)膜上有很多感光細(xì)胞,這些細(xì)胞受到光刺
激后發(fā)出信息,信息沿著視神經(jīng)傳到大腦而形成視覺。
2.眼睛通過睫狀肌改變晶狀體的形狀,使我們能夠看清遠(yuǎn)近不同的物體。當(dāng)看近處的物體時(shí),
睫狀肌收縮,晶狀體變厚,對(duì)光的折射能力變大,來自近處物體的光會(huì)聚在視網(wǎng)膜上形成視
覺;當(dāng)看遠(yuǎn)處的物體時(shí),睫狀肌放松,晶狀體變薄,對(duì)光的折射能力變小,來自遠(yuǎn)處物體的
光會(huì)聚在視網(wǎng)膜上形成視覺。
看近處的物體看遠(yuǎn)處的物體
(三)近視與遠(yuǎn)視的成因及矯正
視力缺陷近視遠(yuǎn)視
患近視的人只能看清近處的物體,看不清遠(yuǎn)忠遠(yuǎn)視的人只能看清遠(yuǎn)處的物體,看不清近處的
處的物體物體
眼球的前后徑過長或晶狀體曲優(yōu)過大,來門眼球的前后徑過短或品狀體曲度過小,使來自近
遠(yuǎn)處物體的光聚焦在視網(wǎng)膜前,到達(dá)視網(wǎng)膜處物體的光還沒有公聚成?點(diǎn)就到達(dá)視網(wǎng)膜/,
形成成因時(shí)已經(jīng)不足?點(diǎn)而是?個(gè)模糊的光班在視網(wǎng)膜上形成?個(gè)模糊的光斑
配戴凹透鏡配戴凸透鏡
矯正方法
專題
熱學(xué)
模塊四物態(tài)變化
4.1物態(tài)變化(上)——溫度測(cè)量及固體熔化時(shí)溫度的變化
溫度測(cè)量及固體熔化時(shí)溫度的變化
一、溫度測(cè)量
1、定義:溫度表示物體的冷熱程度。
2、單位:
①國際單位制中采用熱力學(xué)溫度。
②常用單位是攝氏度(℃)規(guī)定:在一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下冰水混合物的溫度為0度,沸水的
溫度為100度,它們之間分成100等份,每一等份叫1攝氏度某地氣溫-3°c讀做:零下3
攝氏度或負(fù)3攝氏度
③換算關(guān)系T=t+273K
3.測(cè)量一一溫度計(jì)(常用液體溫度計(jì))
①溫度計(jì)構(gòu)造:下有玻璃泡,里盛水銀、煤油、酒精等液體;內(nèi)有粗細(xì)均勻的細(xì)玻璃管,在
外面的玻璃管上均勻地刻有刻度。
②溫度計(jì)的原理:利用液體的熱脹冷縮進(jìn)行工作。
③分類及比較:
分類實(shí)驗(yàn)用溫度計(jì)寒暑表體11計(jì)
用途測(cè)物體溫度漫「室湘測(cè)體溫
進(jìn)程-20C?110P-30℃?50℃
分度值rc0.1C
所川液體水銀燃油(紅)酒精(紅)水銀
特殊構(gòu)造玻璃泡上方有縮口
使川方法使用時(shí)不能甩,測(cè)物體時(shí)不能離開物體讀數(shù)使用前用可離開人體讀數(shù)
④常用溫度計(jì)的使用方法:
使用前:觀察它的量程,判斷是否適合待測(cè)物體的溫度;并認(rèn)清溫度計(jì)的分度值,以便準(zhǔn)確
讀數(shù)。使用時(shí):溫度計(jì)的玻璃泡全部浸入被測(cè)液體中,不要碰到容器底或容器壁;溫度計(jì)玻
璃泡浸入被測(cè)液體中稍候一會(huì)兒,待溫度計(jì)的示數(shù)穩(wěn)定后再讀數(shù);讀數(shù)時(shí)玻璃泡要繼續(xù)留在
被測(cè)液體中,視線與溫度計(jì)中液柱的上表面相平。
二、固體熔化時(shí)溫度變化
(一)熔化:
①定義:物體從固態(tài)變成液態(tài)叫熔化。
②晶體物質(zhì):海波、冰、石英水晶、食鹽、明磯、奈、各種金屬
熔化圖象:
---------------熔化特點(diǎn):固液共存,吸熱,溫度不變
③非晶體物質(zhì):松香、石蠟玻璃、瀝青、蜂蠟
-----------------熔化特點(diǎn):吸熱,先變軟變稀,最后變?yōu)橐簯B(tài)溫度不斷上升。
熔點(diǎn):晶體熔化時(shí)的溫度。
熔化的條件:(1)達(dá)到熔點(diǎn)。(2)繼續(xù)吸熱。
晶體和非晶體的重要區(qū)別:晶體都有一定的熔化溫度(即熔點(diǎn)),而非晶體沒有熔點(diǎn)。
(-)凝固
①定義:物質(zhì)從液態(tài)變成固態(tài)叫凝固。
②晶體凝固圖像
固液共存,放熱,溫度不變
③非晶體凝固圖像
凝固特點(diǎn):放熱,逐漸變稠、變黏、變硬、最后成固體,溫度不
凝固點(diǎn):晶體熔化時(shí)的溫度
凝固的條件:⑴達(dá)到凝固點(diǎn)。⑵繼續(xù)放熱。
4.2物態(tài)變化(下)蒸發(fā)與沸騰規(guī)律探究及六中物態(tài)變
化辨析
蒸發(fā)與沸騰規(guī)律探究、六種物態(tài)變化辨析
一、蒸發(fā)與沸騰
(-)蒸發(fā)
1.定義:液體在任何溫度下都能發(fā)生的,并且只在液體表面發(fā)生的汽化現(xiàn)象叫蒸發(fā)。
2.影響因素:(1)液體的溫度;(2)液體的表面積;(3)液體表面空氣的流動(dòng)。
3.作用:蒸發(fā)吸熱(吸外界或自身的熱量),具有制冷作用。
(二)沸騰
1.沸騰:在一定溫度下發(fā)生的劇烈的汽化現(xiàn)象。沸騰也是在液體的內(nèi)部和表面同時(shí)進(jìn)行的劇
烈的汽化現(xiàn)象。
2.沸騰條件:⑴達(dá)到沸點(diǎn)。⑵繼續(xù)吸熱。
3.沸點(diǎn):液體沸騰時(shí)的溫度。不同液體的沸點(diǎn)不同,沸點(diǎn)也是物質(zhì)的一種特性。
4.說明:液體的沸點(diǎn)受大氣壓的影響,一般氣壓越高,沸點(diǎn)也隨著增高。標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下水的
沸點(diǎn)是100℃。
(三)蒸發(fā)和沸騰的比較
汽化的方式蒸發(fā)沸騰
不溫度條件任何溫度達(dá)到沸點(diǎn)
同發(fā)生部位液體的表面內(nèi)部和表面同時(shí)進(jìn)行
點(diǎn)劇烈程度緩慢劇烈
相同點(diǎn)都是由液態(tài)變成氣態(tài);都是吸熱的過程。
①液體溫度高低
液體表面氣壓大小會(huì)
影響因素。液體表面積大小
影響沸點(diǎn)的高低
0液體表面積空氣流動(dòng)速度
二、六種物態(tài)變化
(一)熔化與凝固
1.熔化:物體從固態(tài)變成液態(tài)叫熔化。一一吸熱
2.凝固:物質(zhì)從液態(tài)變成固態(tài)叫凝固。一一放熱
(-)汽化與液化
1.汽化:物質(zhì)從液態(tài)變?yōu)闅鈶B(tài)叫汽化。一一吸熱
2.液化:物質(zhì)從氣態(tài)變?yōu)橐簯B(tài)叫液化。——放熱
方法:(1)降低溫度;(2)壓縮體積。好處:體積縮小便于運(yùn)輸。作用:液化放熱
(三)升華與凝華
1.升華:物質(zhì)從固態(tài)直接變成氣態(tài)的過程一一吸熱
易升華的物質(zhì)有:碘、冰、干冰、樟腦、鴇。
2.凝華:物質(zhì)從氣態(tài)直接變成固態(tài)的過程一一放熱
模塊五熱和能
5.1熱和能(上)一內(nèi)能
內(nèi)能
一、分子熱運(yùn)動(dòng)
1、擴(kuò)散現(xiàn)象:
定義:不同物質(zhì)在相互接觸時(shí),彼此進(jìn)入對(duì)方的現(xiàn)象。
擴(kuò)散現(xiàn)象說明:①一切物質(zhì)的分子都在不停地做無規(guī)則的運(yùn)動(dòng);②分子之間有間隙。
固體、液體、氣體都可以發(fā)生擴(kuò)散現(xiàn)象,只是擴(kuò)散的快慢不同,氣體間擴(kuò)散速度最快,固體
間擴(kuò)散速度最慢。
汽化、升華等物態(tài)變化過程也屬于擴(kuò)散現(xiàn)象。
擴(kuò)散速度與溫度有關(guān),溫度越高,分子無規(guī)則運(yùn)動(dòng)越劇烈,擴(kuò)散越快。
由于分子的運(yùn)動(dòng)跟溫度有關(guān),所以這種無規(guī)則運(yùn)動(dòng)叫做分子的熱運(yùn)動(dòng)。
2、分子間的作用力:
分子間相互作用的引力和斥力是同時(shí)存在的。
①當(dāng)分子間距離增大,大于r。時(shí),分子間引力和斥力都減小,但斥力減小得更快,引力大
于斥力,分子間作用力表現(xiàn)為引力;
②當(dāng)分子間距離繼續(xù)增大,分子間作用力繼續(xù)減小,當(dāng)分子間距離大于10m時(shí),分子間作
用力就變得十分微弱,可以忽略了。
二、內(nèi)能
1、內(nèi)能:
定義:物體內(nèi)部所有分子熱運(yùn)動(dòng)的動(dòng)能與分子勢(shì)能的總和,叫做物體的內(nèi)能。
任何物體在任何情況下都有內(nèi)能。內(nèi)能的單位為焦耳(J)。內(nèi)能具有不可測(cè)量性。
2、影響物體內(nèi)能大小的因素:
①溫度:在物體的質(zhì)量、材料、狀態(tài)相同時(shí),物體的溫度升高,內(nèi)能增大,溫度降低,內(nèi)能
減??;反之,物體的內(nèi)能增大,溫度卻不一定升高(例如晶體在熔化的過程中要不斷吸熱,
內(nèi)能增大,而溫度卻保持不變),內(nèi)能減小,溫度也不一定降低(例如晶體在凝固的過程中
要不斷放熱,內(nèi)能減小,而溫度卻保持不變)。
②質(zhì)量:在物體的溫度、材料、狀態(tài)相同時(shí),物體的質(zhì)量越大,物體的內(nèi)能越大。
3、改變物體內(nèi)能的方法:做功和熱傳遞。
①做功:
做功可以改變內(nèi)能:對(duì)物體做功物體內(nèi)能會(huì)增加(將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能)。
物體對(duì)外做功物體內(nèi)能會(huì)減少(將內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能)。
做功改變內(nèi)能的實(shí)質(zhì):內(nèi)能和其他形式的能(主要是機(jī)械能)的相互轉(zhuǎn)化的過程。
②熱傳遞:
定義:熱傳遞是熱量從高溫物體傳到低溫物體或從同一物體的高溫部分傳到低溫部分的過程。
熱量:在熱傳遞過程中,傳遞內(nèi)能的多少叫做熱量。熱量的單位是焦耳。(熱量是變化量,
只能說“吸收熱量”或“放出熱量”,不能說“含”、“有”熱量?!皞鬟f溫度”的說法也
是錯(cuò)的。)
熱傳遞過程中,高溫物體放出熱量,溫度降低,內(nèi)能減少;低溫物體吸收熱量,溫度升高,
內(nèi)能增加;
5.2熱和能(中)——比熱容
比熱容
1、比熱容:
定義:?jiǎn)挝毁|(zhì)量的某種物質(zhì)溫度升高(或降低)時(shí)吸收(或放出)的熱量。
比熱容用符號(hào)c表示,它的單位是焦每千克攝氏度,符號(hào)是J/(kg?℃)
比熱容是表示物體吸熱或放熱能力的物理量。
物理意義:水的比熱容c水物理意義為:1kg的水溫度升高(或降
低)1℃,吸收(或放出)的熱量為4.2X10]。
比熱容是物質(zhì)的一種特性,比熱容的大小與物體的種類、狀態(tài)有關(guān),與質(zhì)量、體積、溫度、
密度、吸熱放熱、形狀等無關(guān)。
水常用來調(diào)節(jié)氣溫、取暖、作冷卻劑、散熱,是因?yàn)樗谋葻崛荽蟆?/p>
比較比熱容的方法:
①質(zhì)量相同,升高溫度相同,比較吸收熱量多少(加熱時(shí)間):吸收熱量多,比熱容大。
②質(zhì)量相同,吸收熱量(加熱時(shí)間)相同,比較升高溫度:溫度升高慢,比熱容大。
2、熱量的計(jì)算公式:
。-熱量-單位J
C—比熱容一單位J//g.°C)
Q=cm\t<
/〃-質(zhì)量-單位Zg
加-溫度差-單位。C
提示:
當(dāng)物體吸熱后,終溫tzrWj于初溫ti,Z\t=t2-ti
當(dāng)物體放熱后,終溫t2低于初溫匕。At=t-t2
公式推導(dǎo):八,=旦-;m=-^-;c=—
cmcktm\t
審題時(shí)注意“升高(降低)到10℃”還是“升高(降低)(了)10七”,前者的“10℃”
是末溫(t),后面的“10℃”是溫度的變化量(△0。
由公式0=0112\1;可知:物體吸收或放出熱量的多少是由物體的比熱容、質(zhì)量和溫度變化量
這三個(gè)因素決定的。
5.3熱和能(下)一一熱機(jī)及其效率
熱機(jī)及其效率
一、熱機(jī)
1.熱機(jī):
(1)定義:熱機(jī)是利用內(nèi)能來做功,把內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的機(jī)器。
(2)熱機(jī)的種類:蒸汽機(jī)、內(nèi)燃機(jī)(汽油機(jī)和柴油機(jī))、汽輪機(jī)、噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)等
2.內(nèi)燃機(jī):
(1)內(nèi)燃機(jī)活塞在汽缸內(nèi)往復(fù)運(yùn)動(dòng)時(shí),從氣缸的一端運(yùn)動(dòng)到另一端的過程,叫做一個(gè)沖程。
(2)四沖程內(nèi)燃機(jī)包括四個(gè)沖程:吸氣沖程、壓縮沖程、做功沖程、排氣沖程。
(3)在單缸四沖程內(nèi)燃機(jī)中,吸氣、壓縮、做功、排氣四個(gè)沖程為一個(gè)工作循環(huán),每個(gè)工
作循環(huán)曲軸轉(zhuǎn)2周,活塞上下往復(fù)2次,做功1次。
(4)在這四個(gè)沖程中只有做功沖程是燃?xì)鈱?duì)活塞做功,而其它三個(gè)沖程(吸氣沖程、壓縮
沖程和排氣沖程)是依靠飛輪的慣性來完成的。
(5)汽油機(jī)工作過程:
ta16.4-3網(wǎng)沖程汽油機(jī)I:作示
壓縮沖程將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能。做功沖程是由內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能。
3、汽油機(jī)和柴油機(jī)的比較:
①汽油機(jī)的氣缸頂部是火花塞;
柴油機(jī)的氣缸頂部是噴油嘴。
②汽油機(jī)吸氣沖程吸入氣缸的是汽油和空氣組成的燃料混合物;
柴油機(jī)吸氣沖程吸入氣缸的是空氣。
③汽油機(jī)做功沖程的點(diǎn)火方式是點(diǎn)燃式;
柴油機(jī)做功沖程的點(diǎn)火方式是壓燃式。
④柴油機(jī)比汽油及效率高,比較經(jīng)濟(jì),但笨重。
⑤汽油機(jī)和柴油機(jī)在運(yùn)轉(zhuǎn)之前都要靠外力輔助啟動(dòng)。
4、熱值
燃料燃燒,使燃料的化學(xué)能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能。
定義:1kg某種燃料完全燃燒放出的熱量,叫做這種燃料的熱值。用符號(hào)q表示。
單位:固體燃料的熱值的單位是焦耳每千克(J/kg)、氣體燃料的熱值的單位是焦耳每立方
米。
熱值是燃料本身的一種特性,只與燃料的種類有關(guān),與燃料的形態(tài)、質(zhì)量、體積、是否完全
燃燒等無關(guān)。
0放-熱量-單位/
公式:。放g—燃料的熱值-單位J/依
質(zhì)量-單位Ag
公式推導(dǎo):加=絲;4="
qm
Q—放出的熱量---焦耳(J):q一熱值一焦耳每千克(J/kg);m—燃料質(zhì)量一千克(kg)o
Q—放出的熱量一焦耳(J);q—熱值---焦耳每立方米(J/m3);V一燃料體積----立方米
(m')o
物理意義:酒精的熱值是3.0X107J/kg,它表示:1kg酒精完全燃燒放出的熱量是3.0X10」。
煤氣的熱值是3.9X10'J/m3,它表示:In?煤氣完全燃燒放出的熱量是3.9X10)。
二、熱機(jī)的效率
1.影響燃料有效利用的因素:一是燃料很難完全燃燒,二是燃料燃燒放出的熱量散失很多,
只有一小部分被有效利用。
2.有效利用燃料的一些方法:把煤磨成粉末狀、用空氣吹進(jìn)爐膛(提高燃燒的完全程度);
以較強(qiáng)的氣流,將煤粉在爐膛里吹起來燃燒(減少煙氣帶走的熱量)。
3.熱機(jī)的效率:熱機(jī)用來做有用功的那部分能量和完全燃燒放出的能量之比叫做熱機(jī)的效率。
4.熱機(jī)的效率是熱機(jī)性能的一個(gè)重要標(biāo)志,與熱機(jī)的功率無關(guān)。
5.公式:〃=2^x100%
???/p>
公式推導(dǎo):Q總=旦曲;°制=Q總X"
提示:熱機(jī)效率n沒有單位,用百分率表示,且總小于1
6.熱機(jī)能量損失的主要途徑:廢氣內(nèi)內(nèi)、散熱損失、機(jī)器損失。
7.提高熱機(jī)效率的途徑:①使燃料充分燃燒,盡量減小各種熱量損失;②機(jī)件間保持良好
的潤滑,減小摩擦。③在熱機(jī)的各種能量損失中,廢氣帶走的能量最多,設(shè)法利用廢氣的能
量,是提高燃料利用率的重要措施。
8.常見熱機(jī)的效率:蒸汽機(jī)6%?15%、汽油機(jī)20%?30%、柴油機(jī)30%?45%
9.內(nèi)燃機(jī)的效率比蒸汽機(jī)高,柴油機(jī)的效率比汽油機(jī)高。
專題四力學(xué)
模塊六機(jī)械運(yùn)動(dòng)
6.1機(jī)械運(yùn)動(dòng)(上)一一長度和時(shí)間的測(cè)量
長度和時(shí)間的測(cè)量
一、長度和時(shí)間的測(cè)量
1、測(cè)量某個(gè)物理量時(shí)用來進(jìn)行比較的標(biāo)準(zhǔn)量叫做單位。為方便交流,國際計(jì)量組織制定了
一套國際統(tǒng)一的單位,叫國際單位制(簡(jiǎn)稱SI)。
2、長度的單位:在國際單位制中,長度的基本單位是米(m),其他單位有:千米(km)、分
米(dm)、厘米(cm)、毫米(mm)、微米(pm)、納米(nm)01km=1000m;1dm=0.1m;1cm=0.01m;
1mm=0.001m;1pm=0.000001m;1nm=0.000000001m。
3.測(cè)量長度的常用工具:刻度尺。刻度尺的使用方法:①注意刻度標(biāo)尺的零刻度線、最小分
度值和量程;②測(cè)量時(shí)刻度尺的刻度線要緊貼被測(cè)物體,位置要放正,不得歪斜,零刻度線
應(yīng)對(duì)準(zhǔn)所測(cè)物體的一端;③讀數(shù)時(shí)視線要垂直于尺面,并且對(duì)正觀測(cè)點(diǎn),不能仰視或者俯視。
4、國際單位制中,時(shí)間的基本單位是秒(s)。時(shí)間的單位還有小時(shí)(h)、分(min)。1h=60min
1min=60s?
5、測(cè)量值和真實(shí)值之間的差異叫做誤差,我們不能消滅誤差,但應(yīng)盡量減小誤差。誤差的
產(chǎn)生與測(cè)量儀器、測(cè)量方法、測(cè)量的人有關(guān)。減少誤差方法:多次測(cè)量求平均值、選用精密
測(cè)量工具、改進(jìn)測(cè)量方法。
誤差與錯(cuò)誤區(qū)別:誤差不是錯(cuò)誤,錯(cuò)誤不該發(fā)生能夠避免,誤差永遠(yuǎn)存在不能避免。
6.2機(jī)械運(yùn)動(dòng)(中)一運(yùn)動(dòng)的描述與快慢
運(yùn)動(dòng)的描述與快慢
一、運(yùn)動(dòng)的描述
1、運(yùn)動(dòng)是宇宙中最普遍的現(xiàn)象,物理學(xué)里把物體位置變化叫做機(jī)械運(yùn)動(dòng)。
2、參照物
(1)判斷一個(gè)物體是靜止還是運(yùn)動(dòng),常選擇一個(gè)假定不動(dòng)的物體作為標(biāo)準(zhǔn),這個(gè)被選作標(biāo)
準(zhǔn)的物體叫作參照物。
(2)如果被研究的物體與參照物之間的相對(duì)位置發(fā)生變化,該物體就是運(yùn)動(dòng)的;如果兩者
之間的相對(duì)位置沒有發(fā)生變化,則該物體就是靜止的。
【重點(diǎn)提示】
(1)參照物的選取可以是任意的,但不能將被研究的物體本身作為參照物。
(2)參照物一旦被選定,我們就假定該物體是靜止的。
⑶在研究機(jī)械運(yùn)動(dòng)時(shí),一般未做說明的,均以地面或相對(duì)于地面靜止的物體作為參照物。
3.運(yùn)動(dòng)和靜止的相對(duì)性
同一物體相對(duì)于不同的參照物,可能是靜止的,也可能是運(yùn)動(dòng)的。也就是說同一物體是運(yùn)動(dòng)
還是靜止,取決于所選的參照物。這就是運(yùn)動(dòng)和靜止的相對(duì)性。所以在描述物體是運(yùn)動(dòng)還是
靜止時(shí),一定要強(qiáng)調(diào)“相對(duì)于某物體”,它是運(yùn)動(dòng)的還是靜止的。
二、運(yùn)動(dòng)的快慢
1.比較物體運(yùn)動(dòng)快慢的方法
(1)比較相同時(shí)間內(nèi)所通過路程的多少:相同時(shí)間內(nèi),通過路程多的物體運(yùn)動(dòng)較快,反之運(yùn)
動(dòng)較慢。
(2)比較通過相同路程所用時(shí)間的多少:通過相同的路程所用時(shí)間短的物體運(yùn)動(dòng)較快,反之
運(yùn)動(dòng)較慢。
2.速度
(1)定義:物體在單位時(shí)間內(nèi)通過的路程叫作速度。
(2)意義:速度可以定量地描述物體運(yùn)動(dòng)的快慢。物體運(yùn)動(dòng)越快,速度越大;反之速度越小。
(3)公式:根據(jù)速度的定義,可得速度=路程/時(shí)間,可以表示為:v=£(其中速度用v表示,
t
路程用S表示,時(shí)間用t表示)。
(4)單位:國際單位為m/s(讀作米每秒),交通運(yùn)輸中常用km/h(讀作千米每時(shí)),兩者的換算
關(guān)系為1m/s=3.6km/h?
根據(jù)速度的定義,某物體的速度為10m/s,表示該物體在1s內(nèi)通過的路程為10m。
3.機(jī)械運(yùn)動(dòng)的分類
(1)機(jī)械運(yùn)動(dòng)有多種形式,分類的標(biāo)準(zhǔn)不同,分類的結(jié)果也就不同。根據(jù)物體的運(yùn)動(dòng)路線,
可將物體的運(yùn)動(dòng)分為直線運(yùn)動(dòng)和曲線運(yùn)動(dòng)。物體沿直線運(yùn)動(dòng)時(shí),根據(jù)物體的運(yùn)動(dòng)快慢是否發(fā)
生變化,又可將直線運(yùn)動(dòng)分為勻速直線運(yùn)動(dòng)和變速直線運(yùn)動(dòng)。
勻速直線運(yùn)動(dòng):物體運(yùn)動(dòng)的軌跡是直線,且運(yùn)動(dòng)快慢保持不變,即沿直線運(yùn)動(dòng)的物體在任何
相等的時(shí)間內(nèi)通過的路程都相等。
變速直線運(yùn)動(dòng):物體運(yùn)動(dòng)的軌跡是直線,在相等的時(shí)間內(nèi)通過的路程不相等,運(yùn)動(dòng)快慢發(fā)生
了改變。
變速運(yùn)動(dòng)的快慢用平均速度來表示,粗略研究時(shí),也可用速度的公式來計(jì)算,平均速度=總
路程/總時(shí)間。
6.3機(jī)械運(yùn)動(dòng)(下)一速度的計(jì)算與測(cè)量
速度的計(jì)算與測(cè)量
一、速度計(jì)算
U-速度一單位"2/S或匕"/〃
(1)速度計(jì)算公式:u=一<S—路程一單位,”或
r-時(shí)間一單位s或/7
0.00\km
Im/s3.6km!h
3600
(2)單位換算:=10dm=100cm=1000mm
Ih=60min=3600s;lmin=60s
(3)公式變形:$=口有,=2
v
二、測(cè)量平均速度
1、實(shí)驗(yàn)原理:v=-
t
2、實(shí)驗(yàn)器材:刻度尺、停表、小車斜面
3、實(shí)驗(yàn)時(shí)用刻度尺測(cè)出小車通過的路程,用停表測(cè)出小車通過這段路程所用的時(shí)間,在
用公式v=±計(jì)算出小車在這段路程的平均速度。
t
4.探究小車沿斜面下滑的速度是否變化?如何變化?
得出的結(jié)論:小車從斜面滑下是越滑越快
模塊七質(zhì)量與密度
7.1質(zhì)量與密度(上)一一質(zhì)量及其測(cè)量
質(zhì)量及其測(cè)量
1.概念:物體所含物質(zhì)的多少叫做質(zhì)量,質(zhì)量用字母m表示。
2.單位:
國際通用單位:千克(kg)
其他常用單位:噸、克、毫克
換算關(guān)系:1噸=1。3千克1千克=103克1克=1()3毫克1千克=1()6毫克
3.質(zhì)量是物質(zhì)的一種屬性。
物體的質(zhì)量不隨它的形狀、狀態(tài)、位置改變而改變,質(zhì)量是物質(zhì)本身的一種屬性。
4.質(zhì)量的測(cè)量工具
質(zhì)量是一個(gè)可以直接測(cè)量的物理量。在實(shí)驗(yàn)室中,可用天平來測(cè)物體的質(zhì)量。生活中測(cè)量質(zhì)
量的工具有案秤、臺(tái)秤、電子秤、桿秤等。
詳細(xì)過程注意記憶口訣
步驟
把天平放在水平臺(tái)面上整個(gè)使用過程中不要移動(dòng)位置
放平
步驟把游碼撥至標(biāo)尺左端零刻線在調(diào)仃過程中,把平衡螺母向指
處,然后調(diào)節(jié)平衡螺母使指針針偏轉(zhuǎn)的反方向調(diào):左偏右調(diào),
天天平先放平,
調(diào)平指到分度盤的中央右偏左調(diào)
平游碼要?dú)w零,
天平的構(gòu)造原理決定了使用游
的螺母調(diào)平衡,
步驟左盤放待測(cè)物體,在右盤增減碼相當(dāng)于往右盤增加碗碼,若物
使左物右碼放,
祛碼并利用游碼使指針再次體和法碼放反了位置,物體的質(zhì)
用橫梁再次平,
稱量指到分度盤的中央最=法碼總質(zhì)量-游碼在標(biāo)尺上所
兩值要相加。
對(duì)刻度值
游碼在標(biāo)尺上所對(duì)的刻度值以
步驟
物體的質(zhì)量碼總質(zhì)量+游游碼左側(cè)所時(shí)的為準(zhǔn)如果硅碼
四
碼在標(biāo)尺上所時(shí)刻度值己經(jīng)磨損,祛碼的質(zhì)量減小,會(huì)
讀數(shù)
導(dǎo)致測(cè)盤結(jié)果偏大
R特別強(qiáng)調(diào)】
1.平衡螺母和游碼都可用來調(diào)節(jié)橫梁平衡,但它們使用的時(shí)機(jī)不同,平衡螺母在天平調(diào)節(jié)時(shí)
使用,游碼在稱量時(shí)使用,切不可混淆使用。
2.固體物質(zhì)的測(cè)量
(1)將天平放在水平面上,調(diào)節(jié)橫梁平衡;
(2)將被測(cè)物體放在天平的左盤中,然后用鎰子向右盤加減祛碼并調(diào)節(jié)游碼在標(biāo)尺上的位置
至天平平衡;
(3)稱量完畢后整理天平,及時(shí)將游碼歸零,祛碼用鏡子逐個(gè)放回到祛碼盒內(nèi)。
3.粉末狀固體或液體的測(cè)量
(1)將天平放在水平面上,調(diào)節(jié)橫梁平衡:
(2)取一個(gè)燒杯或其他容器放在左盤中,然后用鑲子向右盤加減祛碼并調(diào)節(jié)游碼,測(cè)出燒杯
或其他容器的質(zhì)量叫;
(3)將粉末狀固體或液體倒入容器中,再次稱量容器與粉末狀固體或液體的總質(zhì)量機(jī)2,則粉
末狀固體或液體的質(zhì)量為m2-町;
(4)稱量完畢后整理天平,及時(shí)將游碼歸零,祛碼用鍛子逐個(gè)放回到祛碼盒內(nèi)。
4.輕微物體質(zhì)量的測(cè)量——累積法。“累積法”是一種特殊的測(cè)量方法,用于測(cè)量輕微物體的
質(zhì)量,如測(cè)量一枚郵票、一個(gè)大頭針或一滴水的質(zhì)量等。這種方法是先測(cè)幾十個(gè)甚至幾百個(gè)
相同物體的質(zhì)量M,再除以個(gè)數(shù)n,則物體的質(zhì)量m=M/n。
5.注意:在使用托盤天平測(cè)量物體時(shí),假如是稱量定量物體(如5g食鹽),應(yīng)先放祛碼,后
加物體;稱量未知量的物體(如一袋鹽)時(shí),應(yīng)先放物體、后加祛碼,再移動(dòng)橫梁標(biāo)尺上的游
碼。
7.2質(zhì)量與密度(中)一一密度及其計(jì)算
密度及其計(jì)算
1.定義:某種物質(zhì)單位體積的質(zhì)量,叫做這種物質(zhì)的密度。
2.單位:國際單位制千克/米3,其他單位克/厘米3,
換算關(guān)系:(以水的密度為例)
3
1.0X1()3女g/m3=1.0x1()3xI?g=1.0g/cm
10cm
它表示1米3的水質(zhì)量是103千克,即1厘米的水質(zhì)量是1克。
2.公式°=—
v
式中m表示物體的質(zhì)量,單位用千克,v表示物體的體積,單位用米3,則r表示這物體的材料
密度,單位即為千克/米3。如果m的單位克,v的單位用厘米3,則r的單位即為克/厘米3。
p,m,v三個(gè)物理量,已知其中兩個(gè)物理量,可以求第三個(gè)物理量,可得推導(dǎo)公式:
m
m-pv;u=—;
P
4.密度是物質(zhì)的一種特性。
不同的物質(zhì),它們的密度值一般是不相同的。對(duì)于同種材料制成的物體,雖然它們的質(zhì)量不同,
體積不同,但是它們的質(zhì)量跟體積的比值都是相同的,即密度是相同的,與物體的形狀、體積大
小無關(guān),與物質(zhì)的狀態(tài)有關(guān)。
5.正確理解密度知識(shí)中的比例關(guān)系。
在密度知識(shí)中有三個(gè)比例關(guān)系。
(1)當(dāng)同一種物質(zhì),密度p一定時(shí).,出=工,這就是說,同一種物質(zhì)體積大的質(zhì)量也大,
m2匕
物體的質(zhì)量跟它的體積成正比。
(2)不同的物質(zhì)、密度p不同。當(dāng)體積v相同時(shí),叫=包,這就是說不同的物質(zhì),在體積
機(jī)2P2
相同時(shí),密度大的質(zhì)量也大,物體的質(zhì)量跟它的密度成正比。
(3)不同的物質(zhì),密度p不同,當(dāng)質(zhì)量m相同時(shí),叢=包。這就是說,不同的物體在質(zhì)量
眩P\
相同時(shí),密度大的體積反而小,物體的體積跟它的密度成反比。
6.密度公式的應(yīng)用
①鑒別物質(zhì);(求出密度查表判斷)②分別求物體的密度、質(zhì)量和體積;
③判斷物體是空心還是實(shí)心的④判斷幾個(gè)物體的p、m、V的大小比較
7.3質(zhì)量與密度(下)——測(cè)量固體與液體的密度
測(cè)量固體與液體的密度
一、測(cè)量密度的常用方法
⑴形狀為規(guī)則的長方體固體的密度
①調(diào)節(jié)天平,用天平測(cè)量出物體的質(zhì)量m
②用刻度尺測(cè)量出該物體的長、寬、高分別為a、b、c
③固體的密度p=m/(a-b-c)
⑵用天平和量筒測(cè)定形狀不規(guī)則的固體的密度
①調(diào)節(jié)天平,用天平測(cè)量出物體的質(zhì)量m
②在量筒中加入適量的水,讀出水的體積為Vi
③把物體浸沒在量筒中的水中,液面到達(dá)V2
④固體的密度p=m/(Vx-V2)
(3)用天平和量筒測(cè)定液體的密度
①調(diào)節(jié)天平,用天平測(cè)量出容器和液體的總質(zhì)量
②把容器中適量的液體倒入量筒中,用天平測(cè)量出剩余液體和容器的總質(zhì)量m2
③讀出量筒中液體的體積V
④液體的密度p=(mi—m2)/V
⑷用天平、玻璃杯和水測(cè)定液體的密度
①調(diào)節(jié)天平,用天平測(cè)量出空玻璃杯的質(zhì)量mi
②在玻璃杯中裝滿水,用天平測(cè)量出玻璃杯和水的總質(zhì)量m2
③在玻璃杯中裝滿液體,用天平測(cè)量出玻璃杯和液體的總質(zhì)量m3
④液體的密度p=(m3—mi)/(m2—mi)-p水
模塊八力學(xué)基礎(chǔ)
8.1力學(xué)基礎(chǔ)(上)——力
力的認(rèn)識(shí)
一、力是什么
1.力的概念
力是物體對(duì)物體的作用。其中施加力的物體叫作施力物體,另一個(gè)物體是受力物體。孤立的
一個(gè)物體是不會(huì)產(chǎn)生力的作用的,有受力物體存在時(shí),一定就有施力物體存在。
2.力產(chǎn)生的條件
(1)至少有兩個(gè)物體,一個(gè)是施力物體,另一個(gè)是受力物體。任何力都離不開物體而單獨(dú)存
在。
(2)物體間存在某種作用,推、拉、提、壓、吸引、排斥等。
3.力的單位
在國際單位制中,力的單位是牛頓,簡(jiǎn)稱牛,符號(hào)為N。力的單位是為了紀(jì)念英國物理學(xué)家
牛頓而命名的。
二、力的作用效果
1.力可以改變物體的形狀
形變包括兩種:彈性形變和非彈性形變。
(1)彈性形變:物體在受到外力作用的時(shí)候,其形狀發(fā)生變化,如果這種形變?cè)谕饬Τ啡ヒ?/p>
后,會(huì)恢復(fù)到原來的形狀,這種形變就叫作彈性形變。如在一定限度內(nèi)拉彈簧,撤去外力后,
彈簧能恢復(fù)原狀。
(2)非彈性形變:物體的形狀發(fā)生變化后不能自動(dòng)恢復(fù)原狀的形變叫作非彈性形變。如用力
把橡皮泥壓扁后,橡皮泥無法恢復(fù)原狀。
2.力可以改變物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)
力能改變物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)可以歸納為三大方面:
一是指物體運(yùn)動(dòng)速度大小發(fā)生了改變;
二是指物體運(yùn)動(dòng)方向發(fā)生了改變;
三是指物體運(yùn)動(dòng)速度大小和運(yùn)動(dòng)方
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