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新粵滬版物理八年級(jí)上冊(cè)全冊(cè)全冊(cè)教學(xué)課件2024年新版教材第一章
走進(jìn)物理世界1.1
神奇的物理學(xué)新課引入新課講授課堂小結(jié)隨堂練習(xí)新課引入什么是物理學(xué)?物理學(xué)(physics)是研究物質(zhì)最一般的運(yùn)動(dòng)規(guī)律和物質(zhì)基本結(jié)構(gòu)的學(xué)科。作為自然科學(xué)的帶頭學(xué)科,物理學(xué)研究大至宇宙,小至基本粒子等一切物質(zhì)最基本的運(yùn)動(dòng)形式和規(guī)律,因此成為其他各自然科學(xué)學(xué)科的研究基礎(chǔ)。銀河系神舟十七號(hào)粒子對(duì)撞機(jī)物理學(xué)研究的具體現(xiàn)象包括聲現(xiàn)象、光現(xiàn)象、熱現(xiàn)象、力現(xiàn)象和電現(xiàn)象等。換句話(huà)說(shuō),物理學(xué)是研究聲、光、熱、力、電等各種物理現(xiàn)象的規(guī)律和物質(zhì)結(jié)構(gòu)的一門(mén)科學(xué)。仔細(xì)觀察下列幾幅物理相關(guān)圖片,它們分別屬于哪方面的現(xiàn)象?鳥(niǎo)鳴聲水中倒影露珠的形成龍卷風(fēng)的形成閃電聲學(xué)光學(xué)熱學(xué)電磁學(xué)力學(xué)新課講授知識(shí)點(diǎn)一物理學(xué)就在你我身邊1.物理學(xué)的概念
物理學(xué)是研究聲、光、熱、力、電等各種物理現(xiàn)象的規(guī)律和物質(zhì)結(jié)構(gòu)的一門(mén)科學(xué)。2005年為“世界物理年”,左圖為世界物理年的徽標(biāo)——紅色代表過(guò)去,綠色代表進(jìn)步,黃色代表和平合作,藍(lán)頂代表未來(lái)。2.物理現(xiàn)象——聲現(xiàn)象(1)生活中的聲現(xiàn)象(2)聲現(xiàn)象的應(yīng)用體驗(yàn)者的吶喊聲會(huì)使噴泉噴出水面,通過(guò)音量的高低來(lái)控制噴泉噴出的高度。聽(tīng)診器可以將心臟部位的聲音放大,同時(shí)屏蔽其他聲音,使人聽(tīng)得更清楚。瀑布聲樂(lè)器聲喊泉聽(tīng)診器感受音樂(lè)和物理創(chuàng)造出來(lái)的美【視頻欣賞】聲現(xiàn)象3.物理現(xiàn)象——光現(xiàn)象(1)生活中的光現(xiàn)象(2)光現(xiàn)象的應(yīng)用幻日奇景雨后彩虹水中倒影光纖激光可以在光纖內(nèi)快速傳播,在一定時(shí)間內(nèi)可以傳輸大量信息。近視眼鏡根據(jù)近視眼成像特點(diǎn)設(shè)計(jì)的視力矯正工具。4.物理現(xiàn)象——熱現(xiàn)象(1)生活中的熱現(xiàn)象(2)熱現(xiàn)象的應(yīng)用人工降雨飛機(jī)上放出的干冰(固態(tài)二氧化碳)接觸空氣后使周?chē)h(huán)境迅速降溫,形成降雨。冰箱利用某種特殊的物質(zhì)將冰箱內(nèi)的“熱”搬運(yùn)到周?chē)h(huán)境中。潑水成冰霧的形成開(kāi)水壺口的“白氣”5.物理現(xiàn)象——力現(xiàn)象(1)生活中的力現(xiàn)象(2)力現(xiàn)象的應(yīng)用祝融號(hào)火星車(chē)?yán)昧W(xué)知識(shí)分析參數(shù),實(shí)現(xiàn)祝融號(hào)火星登陸、探索火星。飛機(jī)飛機(jī)的機(jī)翼上凸下平,高速前進(jìn)時(shí)受到向上的力,從而起飛。水滴下落投籃漂浮的湯圓6.物理現(xiàn)象——電現(xiàn)象(1)生活中的電現(xiàn)象(2)電現(xiàn)象的應(yīng)用三峽水力發(fā)電站根據(jù)電學(xué)知識(shí),利用水的流動(dòng)進(jìn)行發(fā)電。風(fēng)扇利用電對(duì)風(fēng)扇電機(jī)的作用帶動(dòng)扇葉旋轉(zhuǎn)。閃電帶電直尺吸引紙屑帶電氣球使水柱彎曲【視頻欣賞】電現(xiàn)象知識(shí)點(diǎn)二物理學(xué)推動(dòng)了人類(lèi)文明和社會(huì)的進(jìn)步物理學(xué)與人類(lèi)社會(huì)的進(jìn)步有哪些關(guān)聯(lián)?1.農(nóng)耕時(shí)代遠(yuǎn)古的人類(lèi),刀耕火種。掌握了火的運(yùn)用,發(fā)明和應(yīng)用許多簡(jiǎn)單機(jī)械,生產(chǎn)力水平較低,但創(chuàng)造了許多巧奪天工的奇跡。2.蒸汽時(shí)代17~18世紀(jì),由于生產(chǎn)的需要和力學(xué)、熱學(xué)的發(fā)展,促進(jìn)了蒸汽機(jī)的研制和改進(jìn),解決了機(jī)械的動(dòng)力問(wèn)題。人們從此由沿襲幾千年的手工業(yè)生產(chǎn)走向大規(guī)模機(jī)器生產(chǎn),交通運(yùn)輸業(yè)也發(fā)生了根本變革。3.電氣時(shí)代19世紀(jì),基于電磁學(xué)研究的巨大成就,人們成功地制造了各種電氣設(shè)備,人類(lèi)社會(huì)由“蒸汽時(shí)代”進(jìn)入“電氣時(shí)代”。當(dāng)今世界,電與人類(lèi)生活已密不可分。4.智能化、信息化的高科技新時(shí)代20世紀(jì)以來(lái),物理學(xué)在更深的層次和更廣闊的領(lǐng)域內(nèi)擴(kuò)展了人類(lèi)對(duì)自然界的認(rèn)識(shí)。電子計(jì)算機(jī)的普及,互聯(lián)網(wǎng)等各種現(xiàn)代信息技術(shù)的不斷完善,原子能的利用,以及空間技術(shù)的發(fā)展等,使社會(huì)生產(chǎn)和人類(lèi)生活面貌發(fā)生了翻天覆地的變化。大亞灣核電站北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)互聯(lián)網(wǎng)物理學(xué)的每一次重大突破,都極大地推動(dòng)了科學(xué)和技術(shù)的進(jìn)步,進(jìn)而改變了人們的生活方式,加快了人類(lèi)社會(huì)物質(zhì)文明的進(jìn)程,深化了人類(lèi)對(duì)自然的認(rèn)識(shí)。說(shuō)一說(shuō)你眼中物理學(xué)與人類(lèi)社會(huì)的關(guān)聯(lián)。中國(guó)載人航天工程
①1992年,載人航天工程研制建設(shè)開(kāi)始全面展開(kāi)。②1999年11月,我國(guó)進(jìn)行了第一次無(wú)人飛行試驗(yàn)。③2003年10月15日,楊利偉乘坐神舟五號(hào)載人飛船圓滿(mǎn)完成了中國(guó)首次載人航天飛行。④2011年9月29日,天宮一號(hào)發(fā)射升空,這是中國(guó)載人航天工程發(fā)射的第一個(gè)目標(biāo)飛行器,是中國(guó)第一個(gè)空間實(shí)驗(yàn)室。⑤2022年11月3日,空間站夢(mèng)天實(shí)驗(yàn)艙成功完成轉(zhuǎn)位,與天和核心艙和問(wèn)天實(shí)驗(yàn)艙組合,中國(guó)空間站“T”字基本構(gòu)型在軌組裝完成,標(biāo)志著中國(guó)空間站全面建成。知識(shí)窗2024年6月4日,嫦娥六號(hào)上升器攜帶月球樣品自月球背面起飛,隨后成功進(jìn)入預(yù)定環(huán)月軌道。嫦娥六號(hào)完成世界首次月球背面采樣和起飛?!版隙鸨荚隆笔俏覀兊墓爬蟼髡f(shuō),2004年我國(guó)探月工程正式立項(xiàng),名為“嫦娥工程”,它分為“無(wú)人月球探測(cè)”“載人登月”和“建立月球基地”三個(gè)階段,中華民族的“逐月之旅”正式開(kāi)始。2007年,嫦娥一號(hào)發(fā)射升空,實(shí)現(xiàn)了中國(guó)首次繞月飛行,并在之后成功撞月,完成了我國(guó)探月三步走的第一步。2010年,嫦娥二號(hào)成功發(fā)射,它來(lái)到距離月球更近的軌道上,對(duì)嫦娥三號(hào)預(yù)選著陸區(qū)虹灣進(jìn)行了拍攝。2013年,嫦娥三號(hào)發(fā)射升空,并順利在月球正面虹灣地區(qū)實(shí)現(xiàn)軟著陸。2018年,嫦娥四號(hào)成功發(fā)射,最終實(shí)現(xiàn)了人類(lèi)首次月球背面軟著陸。2020年,嫦娥五號(hào)發(fā)射升空,而后帶著1731g月球樣本平安返鄉(xiāng)。中國(guó)探月工程2024年2月24日中國(guó)載人工程網(wǎng)消息,中國(guó)載人月球探測(cè)計(jì)劃任務(wù)新一代載人飛船命名為“夢(mèng)舟”,月面著陸器命名為“攬?jiān)隆薄H氲亍⑾潞?,“中?guó)深度”?、佟皧^斗者”號(hào)載人潛水器
2020年11月,我國(guó)自主研制的“奮斗者”號(hào)全海深載人潛水器在馬里亞納海溝成功下潛到10909m,創(chuàng)造了我國(guó)載人深潛的記錄。②深地塔科1井2024年2月13日,我國(guó)首口萬(wàn)米科探井——深地塔科1井鉆井深度已突破9900m,正向萬(wàn)米底層沖刺鉆進(jìn)。截至目前,我國(guó)首口萬(wàn)米深井采用新?lián)Q上的金剛石鉆頭,已連續(xù)50次取出古老巖石標(biāo)本。知識(shí)窗從一窮二白到“上到九天攬?jiān)拢碌轿逖笞谨M”,這一切都離不開(kāi)物理學(xué)的發(fā)展與應(yīng)用!知識(shí)點(diǎn)三物理學(xué)的召喚伽利略于1564年2月15日出生于意大利比薩,是意大利天文學(xué)家、物理學(xué)家和工程師,歐洲近代自然科學(xué)的創(chuàng)始人。他是第一個(gè)把實(shí)驗(yàn)引進(jìn)力學(xué)的科學(xué)家,他利用實(shí)驗(yàn)和數(shù)學(xué)相結(jié)合的方法確定了一些重要的力學(xué)定律。簡(jiǎn)介二、現(xiàn)代物理學(xué)之父伽利略對(duì)運(yùn)動(dòng)基本概念,包括重心、速度、加速度等都作了詳盡研究并給出了嚴(yán)格的數(shù)學(xué)表達(dá)式。1.伽利略—經(jīng)典物理學(xué)開(kāi)創(chuàng)者伽利略伽利略制作了伽利略型望遠(yuǎn)鏡,對(duì)觀測(cè)天文學(xué)的貢獻(xiàn)包括使用望遠(yuǎn)鏡對(duì)金星相位的確認(rèn),發(fā)現(xiàn)木星的四顆最大衛(wèi)星,土星環(huán)的觀測(cè)和黑子的分析。一、觀測(cè)天文學(xué)之父三、科學(xué)方法之父伽利略認(rèn)為物理學(xué)原理必須來(lái)自觀察和實(shí)驗(yàn),并接受實(shí)踐的驗(yàn)證;物理學(xué)的研究應(yīng)尋求量的公理,即研究物體是怎樣運(yùn)動(dòng)的,并用數(shù)學(xué)的公式定量地表示出物體運(yùn)動(dòng)的規(guī)律。四、現(xiàn)代科學(xué)之父糾正了統(tǒng)治歐洲近兩千年的亞里士多德的錯(cuò)誤觀點(diǎn),不顧教會(huì)迫害堅(jiān)持哥白尼的“日心說(shuō)”,更創(chuàng)立了研究自然科學(xué)的新方法。觀察和實(shí)驗(yàn)是進(jìn)行科學(xué)探究的基本方法,也是認(rèn)識(shí)自然規(guī)律的重要途徑。牛頓艾薩克·牛頓(1643年1月4日—1727年3月31日),英國(guó)著名的物理學(xué)家、數(shù)學(xué)家,百科全書(shū)式的“全才”,著有《自然哲學(xué)的數(shù)學(xué)原理》、《光學(xué)》。簡(jiǎn)介主要貢獻(xiàn)①在力學(xué)上,牛頓闡明了動(dòng)量和角動(dòng)量守恒的原理,提出牛頓運(yùn)動(dòng)定律。②在光學(xué)上,他發(fā)明了反射望遠(yuǎn)鏡,并基于對(duì)三棱鏡將白光發(fā)散成可見(jiàn)光譜的觀察,發(fā)展出了顏色理論。③他還系統(tǒng)地表述了冷卻定律,并研究了音速。④在數(shù)學(xué)上,牛頓與萊布尼茨分享了發(fā)展出微積分學(xué)的榮譽(yù)。他也證明了廣義二項(xiàng)式定理,提出了“牛頓法”以趨近函數(shù)的零點(diǎn),并為冪級(jí)數(shù)的研究做出了貢獻(xiàn)。2.牛頓—物理學(xué)之父我們不僅要知道物理概念的來(lái)源,經(jīng)歷物理規(guī)律的探究過(guò)程,還要學(xué)習(xí)用科學(xué)的方法進(jìn)行探究;在此基礎(chǔ)上,進(jìn)一步掌握物理概念和物理規(guī)律的含義,并會(huì)運(yùn)用它們解釋和解決一些實(shí)際問(wèn)題。阿爾伯特·愛(ài)因斯坦(1879年3月14日—1955年4月18日),出生于德國(guó)巴登-符騰堡州烏爾姆市,現(xiàn)代物理學(xué)家,1921年諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)。愛(ài)因斯坦開(kāi)創(chuàng)了現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)新紀(jì)元,被公認(rèn)為是繼伽利略、牛頓之后最偉大的物理學(xué)家。簡(jiǎn)介主要貢獻(xiàn)①提出狹義相對(duì)論與廣義相對(duì)論;②1905年,愛(ài)因斯坦提出光子假設(shè),成功解釋了光電效應(yīng)(光照射到金屬上,引起物質(zhì)的電性質(zhì)發(fā)生變化);③量子場(chǎng)概念的開(kāi)創(chuàng)者;④愛(ài)因斯坦的理論為核能的開(kāi)發(fā)奠定了理論基礎(chǔ);3.愛(ài)因斯坦—現(xiàn)代物理學(xué)開(kāi)創(chuàng)者愛(ài)因斯坦學(xué)習(xí)物理學(xué),既離不開(kāi)觀察和實(shí)驗(yàn),也離不開(kāi)理性思考。4.我國(guó)老一輩物理學(xué)家錢(qián)學(xué)森我國(guó)老一輩物理學(xué)家,如錢(qián)學(xué)森、鄧稼先、任新民、郭永懷、趙忠堯、錢(qián)三強(qiáng)、王淦昌、于敏等,懷著報(bào)效祖國(guó)的豪情壯志,研制“兩彈一星”和培養(yǎng)科技人才,為我國(guó)社會(huì)主義現(xiàn)代化建設(shè)和物理學(xué)的發(fā)展作出了杰出的貢獻(xiàn)!請(qǐng)同學(xué)們課后至少選擇其中一位物理學(xué)家,對(duì)其生平加以了解。(1)觀察和實(shí)驗(yàn)是進(jìn)行科學(xué)探究的基本方法,也是認(rèn)識(shí)自然規(guī)律的重要途徑。5.怎樣學(xué)好物理(2)我們不僅要知道物理概念的來(lái)源,經(jīng)歷物理規(guī)律的探究過(guò)程,還要學(xué)習(xí)科學(xué)的方法進(jìn)行探究;在此基礎(chǔ)上,進(jìn)一步弄清楚概念和規(guī)律的含義,并學(xué)會(huì)運(yùn)用他們解釋和解決一些實(shí)際問(wèn)題。(3)學(xué)習(xí)物理學(xué),既離不開(kāi)觀察與實(shí)驗(yàn),也離不開(kāi)理性思考。(4)同學(xué)們要敢于超越常人的思維習(xí)慣,樂(lè)于在廣袤無(wú)垠的未知世界中自由馳騁。1、良好心態(tài),興趣助力。2、課堂認(rèn)真專(zhuān)注,積極回答問(wèn)題,緊跟老師節(jié)奏。3、作業(yè)按時(shí)按量完成,課后及時(shí)獨(dú)立認(rèn)真完成作業(yè);多做題,做好題。4、有問(wèn)題及時(shí)解決,整理匯總錯(cuò)題。根據(jù)錯(cuò)題歸納疑點(diǎn)、錯(cuò)點(diǎn)、難點(diǎn)并解決。5、??偨Y(jié)(提煉方法技巧),多反思(常思錯(cuò)題找原因),巧記憶(理解概念公式,學(xué)會(huì)運(yùn)用和表達(dá)),多運(yùn)用(課后多與同學(xué)們討論身邊的物理現(xiàn)象及其解釋?zhuān)?、常舉手、多發(fā)言、多講題。7、書(shū)寫(xiě)格式整齊規(guī)范。課堂及作業(yè)要求數(shù)學(xué)儲(chǔ)備知識(shí)科學(xué)計(jì)數(shù)法:12001.2×103314003.14×10480800008.08×1060.033×10-20.000252.5×10-40.0000022×10-6初級(jí)單位換算:注意單位大小與進(jìn)率1km103m長(zhǎng)度:1m102cm103mm1h60min時(shí)間:60s1min1m2102dm2面積:104cm2數(shù)學(xué)儲(chǔ)備知識(shí)1m3103dm3體積:106cm3課堂小結(jié)希望你喜歡物理物理學(xué)推動(dòng)了社會(huì)的發(fā)展物理學(xué)物理學(xué)的召喚研究聲、光、熱、力、電等各種物理現(xiàn)象的規(guī)律和物質(zhì)結(jié)構(gòu)的一種科學(xué)伽利略、牛頓和愛(ài)因斯坦怎樣學(xué)好物理第一章
走進(jìn)物理世界1.2
測(cè)量長(zhǎng)度和時(shí)間新課引入新課講授課堂小結(jié)隨堂練習(xí)新課引入ABDC帽子的高度CD和寬度AB哪個(gè)更長(zhǎng)??jī)蓤D中央的圓誰(shuí)的直徑更大?一樣長(zhǎng)一樣大靠感官來(lái)判斷物理量,數(shù)據(jù)很難精確,有時(shí)還會(huì)出錯(cuò)。要做出準(zhǔn)確的判斷、得到精確的數(shù)據(jù),必須用測(cè)量?jī)x器來(lái)測(cè)量。物理學(xué)習(xí)從數(shù)據(jù)的精確表達(dá)開(kāi)始。新課講授知識(shí)點(diǎn)一用刻度尺測(cè)量長(zhǎng)度(1)國(guó)際單位:測(cè)量任何物理量都必須首先規(guī)定單位。為了方便國(guó)際交流,國(guó)際計(jì)量組織制定了一套國(guó)際統(tǒng)一的單位,叫國(guó)際單位制(簡(jiǎn)稱(chēng)SI)。在國(guó)際單位制中,長(zhǎng)度的基本單位是米,符號(hào)
m。1983年,國(guó)際計(jì)量大會(huì)規(guī)定:1m等于光在真空中經(jīng)過(guò)
s傳播的路程。
1.長(zhǎng)度的單位除了米以外,還有哪些長(zhǎng)度單位呢?千米分米厘米
微米納米毫米kmdmcmmmμmnm(2)長(zhǎng)度的其他單位(3)長(zhǎng)度單位的換算關(guān)系1km=103m1m=10-3km1m=10dm1dm=0.1m1m=102cm1cm=10-2m1m=103mm1mm=10-3m1m=106μm1μm=10-6m1m=109nm1nm=10-9m每下一級(jí)擴(kuò)大10倍dmmcmmm每下一級(jí)擴(kuò)大103倍kmmmmμmnm165cm=165×1cm=165×10-2m=1.65m原單位原單位與目標(biāo)單位之間的進(jìn)率目標(biāo)單位數(shù)值不變(4)單位換算的方法典例2.認(rèn)識(shí)刻度尺常用的長(zhǎng)度測(cè)量工具(1)測(cè)量長(zhǎng)度的基本工具:刻度尺比較精確的長(zhǎng)度測(cè)量工具(2)刻度尺的參數(shù)①零刻度線:刻度尺的起始刻度。②量程(測(cè)量范圍):刻度尺上最小值和最大值之間的差。③分度值:刻度尺上相鄰兩條刻度線之間的距離表示的測(cè)量值。量程決定著刻度尺一次能測(cè)出的最大值。分度值越小,測(cè)量精度越高,分度值是測(cè)量精確程度的決定因素。3.刻度尺的使用(1)選:根據(jù)測(cè)量需要,選擇量程和分度值恰當(dāng)?shù)目潭瘸摺@?,為了給窗戶(hù)配上一塊玻璃,選用
工具來(lái)測(cè)量窗框的尺寸最合理。①最小刻度是1mm,長(zhǎng)度是20cm的學(xué)生用尺②最小刻度是1mm,長(zhǎng)度是2m的鋼卷尺③最小刻度是1cm,長(zhǎng)度是15m的皮卷尺②(2)放①刻度尺位置要放正,不能歪斜;②刻度尺較厚時(shí),刻度線要緊靠被測(cè)量的物體;③零刻度線要對(duì)準(zhǔn)被測(cè)物體的一端。若零刻度線磨損,可選一清晰的整數(shù)刻度線作為起始刻度進(jìn)行測(cè)量,測(cè)量結(jié)果=末端刻度值-始端刻度值。(3)看:讀數(shù)時(shí),視線要正對(duì)刻度線,不能斜視。(4)讀:讀數(shù)時(shí),除讀出準(zhǔn)確值外,還要估讀到分度值的下一位。初中階段只有長(zhǎng)度測(cè)量時(shí)數(shù)據(jù)需要估讀。(5)計(jì):對(duì)測(cè)量結(jié)果,既要記錄準(zhǔn)確值,又要記錄估計(jì)值,還要注明單位。測(cè)量值=準(zhǔn)確值+估計(jì)值+單位例如,右圖鉛筆的長(zhǎng)度為:8.8cm+0.02
cm=8.82cm。準(zhǔn)確值估讀值單位注意:①估讀值只能有一位;②估讀值為“0”時(shí)不能省略??潭瘸咦x數(shù)過(guò)程梳理①明確刻度尺的分度值,確定估讀位數(shù),確定結(jié)果的保留位數(shù);②找準(zhǔn)物體在刻度尺上對(duì)應(yīng)的起始與最終刻度值;(注意起始刻度是否是零刻度線,視線要與正對(duì)刻度線)③測(cè)量結(jié)果=最終刻度值-初始刻度值。(注意保留估讀的“0”)典例知識(shí)點(diǎn)二測(cè)量誤差1.誤差:測(cè)量值與真實(shí)值之間的差異。2.產(chǎn)生誤差的原因:由于客觀或主觀因素的影響,如測(cè)量工具不夠精密、測(cè)量方法不夠完善、測(cè)量者本身的限制等因素而造成誤差。誤差不可避免。3.減小誤差的方法:可以通過(guò)多次測(cè)量求平均值、改進(jìn)測(cè)量方法、選用精密的測(cè)量工具等來(lái)減小誤差。4.錯(cuò)誤是由于測(cè)量者沒(méi)有遵守測(cè)量?jī)x器的使用規(guī)則或主觀粗心大意造成的。錯(cuò)誤不該發(fā)生,可以避免。5.長(zhǎng)度測(cè)量中的數(shù)據(jù)處理讀數(shù)時(shí)人的主觀感覺(jué)是造成測(cè)量誤差的主要因素。因此,為了減小誤差,長(zhǎng)度測(cè)量時(shí)我們要多次測(cè)量求平均值。①排除錯(cuò)誤數(shù)據(jù):首先要確定刻度尺的分度值,讀數(shù)誤差會(huì)使估讀位不同或分度值位上數(shù)值差1,差值過(guò)大說(shuō)明讀數(shù)出現(xiàn)錯(cuò)誤。②得出最后結(jié)果:排除錯(cuò)誤數(shù)據(jù)后,求剩余數(shù)據(jù)的平均值,最終結(jié)果保留位數(shù)與測(cè)量值相同。典例知識(shí)點(diǎn)三測(cè)量時(shí)間1.時(shí)間的單位:在國(guó)際單位制中,時(shí)間的基本單位是秒,符號(hào)是s。比秒大的單位有時(shí)(h)、分(min),比秒小的單位有毫秒(ms)、微秒(μs)、納秒(ns)等。2018年,國(guó)際計(jì)量大會(huì)規(guī)定,1s等于銫133原子基態(tài)兩個(gè)超精細(xì)能級(jí)之間躍遷對(duì)應(yīng)輻射的9192631770個(gè)周期所持續(xù)的時(shí)間。銫原子鐘的精確度非常高,上千萬(wàn)年誤差不超過(guò)1s。每下一級(jí)擴(kuò)大60倍minhs每下一級(jí)擴(kuò)大103倍smsμsns2.時(shí)間單位的換算關(guān)系1h=60min1min=60s1h=3600s1s=103ms1ms=103μs1μs=103ns3.時(shí)間的測(cè)量工具(1)在古代,人們用日晷(guǐ)、沙漏等計(jì)時(shí)儀器來(lái)測(cè)量時(shí)間。(2)現(xiàn)代用的是鐘表、電子表、機(jī)械秒表等,在運(yùn)動(dòng)場(chǎng)和實(shí)驗(yàn)室經(jīng)常用秒表。高精度時(shí)間測(cè)量?jī)x器——原子鐘(3)現(xiàn)代科學(xué)領(lǐng)域大多需要非常精確的時(shí)間基準(zhǔn),這種情況下多用原子鐘測(cè)量時(shí)間,航天、通信、地球科學(xué)(如地震預(yù)警、海嘯監(jiān)測(cè))和天文等領(lǐng)域均有原子鐘的身影。4.機(jī)械秒表(1)認(rèn)識(shí)機(jī)械秒表①構(gòu)造:機(jī)械秒表有兩個(gè)表盤(pán),大盤(pán)的指針是秒針(長(zhǎng)針),小盤(pán)的指針是分針(短針)。②特點(diǎn)a)秒表大盤(pán)的分度值為0.5min,小盤(pán)的分度值為0.1s。大盤(pán)上的秒針每轉(zhuǎn)動(dòng)一圈,經(jīng)過(guò)30s,此過(guò)程中小盤(pán)上的分針轉(zhuǎn)動(dòng)一小格。b)大表盤(pán)上的示數(shù)有兩種,分針在前半格時(shí)對(duì)應(yīng)前半分鐘,大盤(pán)按0~30s讀數(shù);在后半格時(shí)對(duì)應(yīng)后半分鐘,大盤(pán)按30~60s讀數(shù)。(2)用秒表測(cè)量時(shí)間②秒表讀數(shù):讀數(shù)時(shí),先讀出小盤(pán)分針的示數(shù),再讀出大盤(pán)秒針的示數(shù),秒表的讀數(shù)即為小盤(pán)上的分鐘數(shù)+大盤(pán)上的秒數(shù)。①操作方法:用手緊握秒表,大拇指按在按鈕上。第一次按下按鈕時(shí),表針開(kāi)始走動(dòng);第二次按下時(shí),表針停止走動(dòng);第三次按下時(shí),表針回零。左圖中秒表的讀數(shù)是多少秒?①停表分針指示的時(shí)間為3min,②秒針指示的時(shí)間為48s(分針指示位置過(guò)半格),即秒表的讀數(shù)為3min48s=3×60s+48s=228s。典例課堂小結(jié)測(cè)量長(zhǎng)度和時(shí)間用刻度尺測(cè)量長(zhǎng)度刻度尺的使用及讀數(shù)測(cè)量時(shí)間測(cè)量誤差實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理秒表讀數(shù)隨堂練習(xí)1補(bǔ)全下列單位換算過(guò)程:(1)8μm=
mm;(2)60km=
cm=
cm;(3)0.03m=
nm=
nm;(4)0.33m=
μm=
μm
;
(5)2.8×107nm=
cm=
cm。8×10-360×1036×1040.03×1093×1070.33×1063.3×1052.8×107×10-72.8下圖是小亮測(cè)量橡皮長(zhǎng)度時(shí)的刻度尺使用情況,則該橡皮的長(zhǎng)度應(yīng)記為_(kāi)______cm。隨堂練習(xí)22.00隨堂練習(xí)3B隨堂練習(xí)437.550.1s第一章
走進(jìn)物理世界1.3
長(zhǎng)度和時(shí)間測(cè)量的應(yīng)用新課引入新課講授課堂小結(jié)隨堂練習(xí)新課引入上一堂課我們學(xué)習(xí)了長(zhǎng)度的測(cè)量,那么,如何用毫米刻度尺實(shí)現(xiàn)下列長(zhǎng)度的測(cè)量呢?一根細(xì)銅絲的長(zhǎng)度地圖上鐵路線的長(zhǎng)度硬幣的直徑新課講授知識(shí)點(diǎn)一長(zhǎng)度的“間接”測(cè)量1.累積法(1)適用場(chǎng)景:當(dāng)單個(gè)物體的長(zhǎng)度或厚度很?。ㄈ缫粡埣埖暮穸然蛞桓?xì)銅絲的直徑)時(shí),用刻度尺直接測(cè)量單個(gè)長(zhǎng)度會(huì)存在較大誤差乃至無(wú)法讀數(shù),此時(shí)我們可以使用累積法進(jìn)行測(cè)量。(2)操作方法:把n個(gè)相同的物體疊加起來(lái),測(cè)出總長(zhǎng)度或總厚度,然后除以n,就可以計(jì)算出單個(gè)物體的長(zhǎng)度或厚度。誤差分析①若細(xì)銅絲纏繞圈數(shù)數(shù)多了,則測(cè)得的細(xì)銅絲直徑與真實(shí)值相比_____。②若細(xì)銅絲未緊密排繞,則測(cè)得的細(xì)銅絲直徑與真實(shí)值相比_____。(3)應(yīng)用舉例——累積法測(cè)量細(xì)銅絲的直徑①將細(xì)銅絲在鉛筆上緊密排繞n圈。②利用刻度尺讀出細(xì)銅絲線圈的總長(zhǎng)度L。③細(xì)銅絲的直徑
。偏小偏大典例2.以直代曲法(1)適用場(chǎng)景:刻度尺只能準(zhǔn)確測(cè)量筆直的線條長(zhǎng)度,對(duì)于彎曲的線段,我們可以采用以直代取法進(jìn)行準(zhǔn)確測(cè)量。(2)操作方法①利用圓規(guī)和刻度尺a)原理:曲線可看作由許多小段線段組成。b)操作:將圓規(guī)兩腳岔開(kāi)一個(gè)很小的角度,用刻度尺測(cè)出兩腳間的距離l,從曲線的一端依次開(kāi)始截取,截取的段數(shù)記為n,則曲線的長(zhǎng)度為nl。②利用棉線a)原理:將曲線長(zhǎng)度轉(zhuǎn)換成可以拉伸成直線的實(shí)物(如棉線)的長(zhǎng)度。b)操作:將一段不可伸長(zhǎng)的棉線與曲線重合,并標(biāo)記好始末端點(diǎn);然后將細(xì)線伸直,測(cè)出兩點(diǎn)之間的距離即可。典例3.滾輪法(1)原理:圓周滾動(dòng)一圈經(jīng)過(guò)的路程等于其周長(zhǎng)。(2)操作方法:用已知周長(zhǎng)的輪子沿曲線或直線滾動(dòng),記下滾動(dòng)圈數(shù)n,則被測(cè)線的長(zhǎng)度等于輪子的周長(zhǎng)l乘圈數(shù)n。4.平移法(1)適用場(chǎng)景:當(dāng)物體的長(zhǎng)度不能直接測(cè)量時(shí)(如球的直徑),可以想辦法將該長(zhǎng)度等值平移到物體外部,再用刻度尺進(jìn)行測(cè)量。(2)應(yīng)用舉例——測(cè)量硬幣的直徑①難點(diǎn):使用刻度尺直接測(cè)量不能保證測(cè)量的線段為硬幣直徑。②操作:如圖,使用三角板和刻度尺將硬幣夾住,將硬幣的直徑等值平移到刻度尺上。典例知識(shí)點(diǎn)二用量筒或量杯測(cè)量物體的體積1.認(rèn)識(shí)量筒和量杯(1)分度值:量筒或量杯上相鄰兩刻度線之間的距離所表示的體積。(2)量程:量筒或量杯所能測(cè)量的體積范圍。(3)特點(diǎn):量筒的刻度是均勻分布的,而量杯的刻度是“上密下疏”不均勻分布的。量筒量杯2.使用方法(1)選:根據(jù)測(cè)量對(duì)象選擇量程、分度值適當(dāng)?shù)牧客不蛄勘?,盡量選用量程小(以能測(cè)量出被測(cè)液體的體積為宜)和分度值?。商岣邷y(cè)量精度)的量筒或量杯。(2)放:使用時(shí)應(yīng)把量筒或量杯放在水平桌面上。(3)讀:讀數(shù)時(shí),視線應(yīng)與量筒或量杯內(nèi)液體凹液面的最低處(或凸液面的最高處)保持相平,讀出液體的體積。①俯視會(huì)使讀數(shù)_____。誤差分析②俯視會(huì)使讀數(shù)_____。偏大偏小典例知識(shí)窗凸液面與凹液面
液體被倒入量筒中后,
由于物體之間存在著相互作用,與量筒接觸的液體會(huì)向上或向下,導(dǎo)致凹液面(如量筒中的水面)或凸液面(如量筒中的水銀面)的出現(xiàn),而量筒中間部分受影響最小,對(duì)應(yīng)的體積最接近真實(shí)值,故讀數(shù)時(shí)視線要對(duì)齊凹液面的最低處或凸液面的最高處。3.“排水法”測(cè)量不規(guī)則固體(不吸水)的體積(1)原理:向一個(gè)裝有水的容器中放入不吸水固體(水未溢出),容器中的水面會(huì)發(fā)生變化,兩次示數(shù)之差表示固體排開(kāi)水的體積,排出水的體積跟固體浸在水中的體積是相等的。(2)操作(以下沉固體為例)a)向量筒中倒入適量的水,讀出水的體積V1。b)將固體用細(xì)線拴住,慢慢放入量筒,使其浸沒(méi)在水中,讀出此時(shí)水與固體的總體積V2。c)固體體積V=V2-V1。V1V2用量筒測(cè)量形狀不規(guī)則的小石頭的體積石塊放入前的體積V1=20cm3石頭放入后的體積V2=30cm3石頭的體積V=V2-V1=10cm3V1V2典例4.形狀不規(guī)則固體體積的測(cè)量(1)固體體積不大(可放入量筒中)、不溶于水也不吸水時(shí):若固體在水中下沉,則通常采用“排水法”測(cè)量固體的體積;若固體在水中漂浮,則通常采用“配重法”或“壓入法”測(cè)量固體的體積。核心:使物體全部浸入水中。(2)固體溶于水或具有吸水性時(shí):用細(xì)沙代替水,采用“埋沙法”測(cè)量固體的體積。(3)固體體積較大(無(wú)法放入量筒中)時(shí):采用“溢水法”,溢出水的體積即為該固體的體積。知識(shí)點(diǎn)三長(zhǎng)度和時(shí)間的估測(cè)一拃約18cm1cm
1dm1m中學(xué)生身高約165cm,步長(zhǎng)約50cm,腳長(zhǎng)約25cm。初中物理課本長(zhǎng)約26cm,寬約18cm。成年人身高約170cm。1.估測(cè)長(zhǎng)度2.估測(cè)時(shí)間(1)初中生跑完100m用時(shí)約15s,跑完50m用時(shí)約8s。(2)初中生平靜狀態(tài)下每次心臟跳動(dòng)的時(shí)間在0.6~1s之間。(3)初中生每次呼吸的時(shí)間約3s,平靜狀態(tài)下1min呼吸約
20次。(4)眨一次眼睛的時(shí)間約0.3s,橡皮從課桌掉到地上用時(shí)
約0.4s。(5)大多數(shù)人的脈搏1min跳動(dòng)的次數(shù)為70次左右,跳動(dòng)一
次的時(shí)間約0.9s。課堂小結(jié)長(zhǎng)度和時(shí)間測(cè)量的應(yīng)用用量筒或量杯測(cè)量物體的體積長(zhǎng)度的“間接”測(cè)量長(zhǎng)度和時(shí)間的估測(cè)①累積法②以直代曲法③滾輪法④平移法排水法隨堂練習(xí)1如圖,將細(xì)銅絲在鉛筆上緊密排繞25圈,則測(cè)量的長(zhǎng)度為_(kāi)_____mm,細(xì)銅絲的直徑為_(kāi)_____mm。50.02.0隨堂練習(xí)2下圖是小亮測(cè)量地圖上某段公路線長(zhǎng)度的過(guò)程,該公路線在地圖上的長(zhǎng)度為_(kāi)_____cm。若該地圖所用比例尺為1∶100000,則該公路線的實(shí)際長(zhǎng)度為_(kāi)_____km。9.509.5隨堂練習(xí)3下圖中硬幣的直徑為_(kāi)_____cm。1.12隨堂練習(xí)4B60偏大右圖為排水法測(cè)量某不吸水沉底固體體積的過(guò)程,本實(shí)驗(yàn)所用量筒的分度值為_(kāi)______ml,該固體的體積為_(kāi)_______cm3。隨堂練習(xí)5416第一章
走進(jìn)物理世界1.4
嘗試科學(xué)探究新課引入新課講授課堂小結(jié)隨堂練習(xí)新課引入前面我們學(xué)習(xí)了物理學(xué)中測(cè)量實(shí)驗(yàn)的過(guò)程,那么探究實(shí)驗(yàn)又是怎樣的過(guò)程呢?新課講授知識(shí)點(diǎn)一探究擺的奧秘
最近,小慧家的擺鐘走快了,小慧就請(qǐng)鄰居張師傅幫忙修理,只見(jiàn)張師傅將鐘擺下面的螺母擰了幾下,鐘擺走時(shí)就準(zhǔn)了。
小慧好奇地看完了這個(gè)過(guò)程,她想:張師傅擰鐘擺下面的螺母對(duì)擺動(dòng)的快慢會(huì)產(chǎn)生什么影響呢?這個(gè)鐘擺來(lái)來(lái)回回?cái)[動(dòng),擺動(dòng)一次所需的時(shí)間由什么決定呢?1.提出問(wèn)題提出問(wèn)題
基于觀察和實(shí)驗(yàn)提出物理問(wèn)題是進(jìn)行科學(xué)探究的第一步。愛(ài)因斯坦說(shuō)過(guò),提出問(wèn)題有時(shí)比解決問(wèn)題更重要。2.猜想與假設(shè)小慧和同班同學(xué)在交流討論中對(duì)這些問(wèn)題進(jìn)行了猜想:擺動(dòng)的快慢可能與擺球的輕重有關(guān)。擺動(dòng)的快慢可能與擺偏離的角度大小有關(guān)。鐘擺下面的螺母位置估計(jì)會(huì)影響擺的長(zhǎng)短,看來(lái),擺動(dòng)的快慢與擺的長(zhǎng)短有關(guān)。猜想與假設(shè)
牛頓說(shuō)過(guò),沒(méi)有大膽的猜測(cè),就不會(huì)有偉大的發(fā)現(xiàn)。在科學(xué)探究中,猜想不是胡思亂想,它是以自己的經(jīng)驗(yàn)和知識(shí)為基礎(chǔ)作出的一種實(shí)驗(yàn)性解釋。猜想沒(méi)有實(shí)際實(shí)驗(yàn)作為依據(jù)。3.設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)與制訂計(jì)劃小慧和同學(xué)們認(rèn)為,可以用細(xì)線系上小球代替鐘擺。他們根據(jù)剛才提出的一些猜想,制定一個(gè)方案,進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。探究方法——模型法借助與原型相似的物質(zhì)模型或抽象反映原型本質(zhì)的思想模型,間接地研究客體原型性質(zhì)和規(guī)律的研究方法。例如,本實(shí)驗(yàn)把復(fù)雜的鐘擺簡(jiǎn)化為懸掛的小球進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。(1)第一組:用同樣長(zhǎng)的細(xì)線,分別掛上同樣大小的銅球和鋁球做實(shí)驗(yàn)。(2)第二組:對(duì)同一個(gè)小球,用不同長(zhǎng)度的細(xì)線懸掛進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。第一組同學(xué)探究的是擺動(dòng)的快慢與____________的關(guān)系。擺球輕重第二組同學(xué)探究的是擺動(dòng)的快慢與____________的關(guān)系。擺線長(zhǎng)短探究方法——控制變量法對(duì)于多因素影響某物理量的問(wèn)題,只改變其中一個(gè)因素,控制其他因素不變,將其轉(zhuǎn)化為多個(gè)單一因素影響某物理量的探究方法。如本實(shí)驗(yàn)中一、二組同學(xué)的方案。方案設(shè)計(jì)與制訂計(jì)劃
方案應(yīng)針對(duì)探究目的,實(shí)驗(yàn)應(yīng)注意選擇器材。這里,對(duì)具體的實(shí)物(鐘擺)進(jìn)行了簡(jiǎn)化,用細(xì)線懸掛小球代替,是一個(gè)很好的設(shè)計(jì)。4.獲取與處理信息他們?cè)趯?shí)驗(yàn)室里分工合作,分別選擇了合適的器材,分別測(cè)量小球擺動(dòng)10次和20次的時(shí)間。兩個(gè)小組很快得到了測(cè)量數(shù)據(jù),并填寫(xiě)在預(yù)先設(shè)計(jì)好的表格中。第一組實(shí)驗(yàn)小球擺動(dòng)時(shí)間本實(shí)驗(yàn)中根據(jù)擺球多次擺動(dòng)的時(shí)間計(jì)算擺動(dòng)一次平均所需的時(shí)間,這樣做可以減小誤差,避免偶然性。第二組實(shí)驗(yàn)小球擺動(dòng)時(shí)間獲取與處理信息
實(shí)驗(yàn)時(shí),要嚴(yán)格按照實(shí)驗(yàn)步驟操作,操作中要注意觀察。把觀察到的重要現(xiàn)象和數(shù)據(jù)記錄下來(lái)。數(shù)據(jù)的記錄要尊重事實(shí),不可拼湊,不可杜撰。5.分析與論證(1)第一組根據(jù)得出的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn):銅球和鋁球擺動(dòng)一次平均所需的時(shí)間相同。由此可得出結(jié)論:懸線長(zhǎng)度相同時(shí),擺球擺動(dòng)的快慢與擺球的輕重(材料)_______。(2)第二組根據(jù)得出的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn):懸線長(zhǎng)160cm的小球擺動(dòng)一次平均所需的時(shí)間更長(zhǎng)。由此可得出結(jié)論:擺球擺動(dòng)一次的時(shí)間只與懸線的長(zhǎng)度有關(guān);懸線越長(zhǎng),擺球的擺動(dòng)______。分析與論證
實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)只是一堆原始材料,必須通過(guò)分析、論證,才能形成結(jié)論。分析與論證就是基于證據(jù)得出結(jié)論并做出解釋的過(guò)程。無(wú)關(guān)越慢典例分析與論證以實(shí)際實(shí)驗(yàn)為依據(jù)。6.評(píng)估與反思實(shí)驗(yàn)完成后,小慧與同學(xué)們七嘴八舌地討論起來(lái):擺動(dòng)時(shí)間的測(cè)量非常準(zhǔn)確。兩小組的實(shí)驗(yàn)重復(fù)幾次,結(jié)論會(huì)更可靠。張師傅把螺母往下擰,就是增加鐘擺的長(zhǎng)度,使鐘擺變慢,原來(lái)走快的鐘就走得準(zhǔn)了。張師傅的做法與我們實(shí)驗(yàn)的結(jié)論一致??梢院雎钥諝庾枇Φ挠绊?,鐘的快慢可能與它所處的地點(diǎn)有關(guān)。評(píng)估與反思
探究過(guò)程是否恰當(dāng),探究得到的結(jié)果是否合理,探究過(guò)程中是否出現(xiàn)新的問(wèn)題等,都需要進(jìn)行交流、評(píng)估和反思。結(jié)合前文同學(xué)們的猜想與假設(shè),本實(shí)驗(yàn)可能存在的問(wèn)題還有?未探究擺動(dòng)的快慢與擺偏離角度的關(guān)系。操作是否恰當(dāng)過(guò)程是否恰當(dāng)結(jié)論是否符合實(shí)際是否漏掉了影響因素知識(shí)點(diǎn)二科學(xué)探究的過(guò)程提出問(wèn)題交流與合作猜想與假設(shè)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)與制訂方案獲取與處理信息分析與論證評(píng)估與反思課堂小結(jié)嘗試科學(xué)探究探究擺的奧秘科學(xué)探究的過(guò)程擺球擺動(dòng)一次的時(shí)間只與懸線的長(zhǎng)度有關(guān)提出問(wèn)題交流與合作猜想與假設(shè)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)與制訂方案獲取與處理信息分析與論證評(píng)估與反思隨堂練習(xí)1【新情境·先進(jìn)科技】2023年12月14日,我國(guó)在酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心運(yùn)用長(zhǎng)征二號(hào)F運(yùn)載火箭,成功發(fā)射一型可重復(fù)使用的試驗(yàn)航天器??赐臧l(fā)射視頻后,小亮對(duì)爸爸說(shuō):“火箭點(diǎn)火后底部產(chǎn)生的大量‘白氣’可能是泡沫。”他的這種說(shuō)法屬于
(
)A.提出問(wèn)題B.猜想與假設(shè)C.進(jìn)行實(shí)驗(yàn)與制訂方案D.分析與論證B第二章
聲音與環(huán)境2.1
聲音的產(chǎn)生與傳播新課引入新課講授課堂小結(jié)隨堂練習(xí)新課引入琴聲悠揚(yáng)廬山瀑布火車(chē)呼嘯觀察下列幾幅圖片,想一想:這些聲音是怎樣產(chǎn)生的?又是怎樣被我們聽(tīng)到的呢?新課講授知識(shí)點(diǎn)一聲音的產(chǎn)生實(shí)驗(yàn)1:敲擊音叉,將叉股插入水中,觀察發(fā)生的現(xiàn)象?,F(xiàn)象:插入叉股后水花四濺。結(jié)論:音叉的振動(dòng)產(chǎn)生聲音。本實(shí)驗(yàn)運(yùn)用了轉(zhuǎn)換法的思想,將不易觀察的音叉振動(dòng)放大為水花四濺的明顯現(xiàn)象。實(shí)驗(yàn)2:將手指放在正在播放音樂(lè)的揚(yáng)聲器上,感受揚(yáng)聲器和機(jī)身的振動(dòng)。1.聲音的產(chǎn)生:聲音是由于物體振動(dòng)而產(chǎn)生的。2.聲源:正在發(fā)聲的物體叫聲源。3.聲音的產(chǎn)生及特點(diǎn)(1)一切正在發(fā)聲的物體都在振動(dòng),振動(dòng)停止,發(fā)聲也停止。(2)“振動(dòng)停止,發(fā)聲也停止”不能理解為“振動(dòng)停止,聲音也消失”,因?yàn)檎駝?dòng)停止,只是不再發(fā)聲,原來(lái)發(fā)出的聲音仍繼續(xù)存在并傳播。(3)物體振動(dòng)發(fā)出的聲音不一定能被人聽(tīng)到。例如,人耳聽(tīng)不到蝴蝶翅膀振動(dòng)發(fā)出的聲音。(4)固體、液體、氣體都能發(fā)聲,都可以成為聲源。琴弦振動(dòng)——固體發(fā)聲水流振動(dòng)——液體發(fā)聲管內(nèi)空氣振動(dòng)——?dú)怏w發(fā)聲發(fā)聲物體:水和杯子發(fā)聲物體:瓶子及瓶中的水發(fā)聲物體:鼓面發(fā)聲物體:音叉發(fā)聲物體:水面上方的空氣柱4.常見(jiàn)的發(fā)聲物體典例知識(shí)點(diǎn)二聲音的傳播1.聲波:音叉振動(dòng)時(shí),鄰近的空氣隨音叉振動(dòng),形成一系列疏密相間的波動(dòng)向遠(yuǎn)處傳播,這就是聲波。當(dāng)叉股向左運(yùn)動(dòng)時(shí),壓縮了左側(cè)的空氣,這部分空氣變密,而右側(cè)的空氣卻稀疏了;當(dāng)叉股向右運(yùn)動(dòng)時(shí),右側(cè)的空氣變密,而左側(cè)的空氣卻稀疏了。聲源的振動(dòng)是通過(guò)聲波向外傳播的。3.對(duì)聲波的理解:聲波的產(chǎn)生與傳播是聲源的振動(dòng)向四周傳播的結(jié)果,這與生活中水波的形成是類(lèi)似的。類(lèi)比法3.回聲:聲音在傳播過(guò)程中,如果遇到障礙物就會(huì)被反射回來(lái),反射回來(lái)的聲音叫回聲。人耳能區(qū)分兩次聲音的時(shí)間間隔應(yīng)大于0.1
s,即當(dāng)從人聽(tīng)到原聲到回聲到達(dá)人耳的時(shí)間間隔大于0.1s時(shí),人耳才能區(qū)分原聲和回聲。回聲和原聲混在一起會(huì)起到加強(qiáng)聲音的效果,如我們上課的教室環(huán)境。4.波形:將聲音信號(hào)通過(guò)話(huà)筒轉(zhuǎn)換成電信號(hào),在通過(guò)計(jì)算機(jī)或示波器,就能在顯示屏上顯示出聲音的波形。波形可以有效體現(xiàn)聲音的特征,后面的學(xué)習(xí)中會(huì)進(jìn)一步地加以梳理。知識(shí)點(diǎn)三聲音的傳播需要介質(zhì)實(shí)驗(yàn)1:如圖,將正在響鈴的鬧鐘放在玻璃罩中,這時(shí)我們可以清楚地聽(tīng)到鬧鈴聲。用抽氣機(jī)慢慢抽出玻璃罩中的空氣,我們聽(tīng)到的鬧鈴聲發(fā)生什么變化?抽氣到一定程度時(shí),還能聽(tīng)到鈴聲嗎?拔掉抽氣管,使玻璃罩中再次充滿(mǎn)空氣,我們是否又能聽(tīng)到鬧鈴聲?鬧鈴聲越來(lái)越小不能能實(shí)驗(yàn)結(jié)論:空氣(氣體)可以傳聲;真空不能傳聲。實(shí)際操作中玻璃罩內(nèi)無(wú)法做到完全真空,實(shí)驗(yàn)結(jié)論是根據(jù)現(xiàn)象推理得出的,運(yùn)用了理想實(shí)驗(yàn)法。實(shí)驗(yàn)2:如圖,一位同學(xué)手握兩塊小石頭放入水中敲擊,另一位同學(xué)把耳朵貼在玻璃水槽的外面,能否聽(tīng)到水中敲擊石塊的聲音?實(shí)驗(yàn)結(jié)論:液體可以傳聲。能實(shí)驗(yàn)3:如圖,一位同學(xué)在室外輕敲墻體,室內(nèi)的同學(xué)把耳朵貼在墻上,能否聽(tīng)見(jiàn)敲擊聲?當(dāng)耳朵離開(kāi)墻后,聲音有什么變化?能聲音變小實(shí)驗(yàn)結(jié)論:固體可以傳聲。1.聲音傳播的條件(1)聲音的傳播需要介質(zhì),固體、液體和氣體都可以傳聲。(2)真空不能傳聲。課后拓展:身處茫茫太空的航天員處于真空環(huán)境,它們是怎樣相互交流的呢?請(qǐng)同學(xué)們課后查找一下相關(guān)知識(shí),并簡(jiǎn)單梳理其中的原理。知識(shí)點(diǎn)四聲音傳播的快慢1.聲速:聲音傳播的距離和傳播所用時(shí)間之比叫聲速。聲音在常見(jiàn)物質(zhì)中的傳播速度物質(zhì)名稱(chēng)
傳播速度/(m·s-1)物質(zhì)名稱(chēng)傳播速度/(m·s-1)空氣(0℃)331尼龍2600空氣(15℃)340冰3230空氣(25
℃)346松木3320水(常溫)1500水泥48002.聲速的影響因素溫度介質(zhì)種類(lèi)下表為聲音在一些介質(zhì)中的傳播速度,由表中數(shù)據(jù)推斷,聲速的影響因素有哪些?(1)介質(zhì)的種類(lèi):聲音在不同介質(zhì)中的傳播速度是不同的。一般來(lái)說(shuō),固體中的聲速較大,液體中的聲速次之,氣體中的聲速較小。(2)介質(zhì)的溫度:在同一介質(zhì)中,聲速還與溫度有關(guān)。在空氣中,溫度越高,聲速越大。15℃時(shí),空氣中的聲速為340m/s;0℃時(shí),空氣中的聲速為331m/s;溫度每升高1℃,空氣中的聲速將增大0.6m/s。百米賽跑時(shí),如果計(jì)時(shí)員聽(tīng)見(jiàn)起點(diǎn)處的發(fā)令槍響才按表計(jì)時(shí),會(huì)使運(yùn)動(dòng)員的成績(jī)偏____。活學(xué)活用高典例3.回聲測(cè)距(1)如圖所示,當(dāng)聲源靜止時(shí),聲源到障礙物的距離s=v聲t,其中v聲是聲速,t是從發(fā)出聲音到接收到回聲所用的時(shí)間。(2)回聲測(cè)距的簡(jiǎn)單應(yīng)用:人耳要想?yún)^(qū)分原聲和回聲,從人發(fā)出聲音(聽(tīng)到原聲)到回聲到達(dá)人耳的時(shí)間間隔應(yīng)大于0.1s,則當(dāng)我們到障礙物的距離大于____m時(shí),可以區(qū)分原聲和回聲。(常溫下的聲速取340m/s)17如果聲源運(yùn)動(dòng),則聲源起始位置和最終位置到障礙物的距離如何確定?典例知識(shí)點(diǎn)五人怎樣聽(tīng)見(jiàn)聲音聽(tīng)覺(jué)的產(chǎn)生:外界的聲音順著外耳道傳至鼓膜,引起鼓膜的振動(dòng)。這個(gè)振動(dòng)通過(guò)聽(tīng)小骨傳到耳蝸,再通過(guò)聽(tīng)神經(jīng)將信息傳入大腦,這樣就產(chǎn)生了聽(tīng)覺(jué)。骨傳導(dǎo)
①概念:除了通過(guò)空氣傳播到人耳的鼓膜引起聽(tīng)覺(jué),聲音還可以通過(guò)頭骨、頜骨傳到聽(tīng)覺(jué)神經(jīng),引起聽(tīng)覺(jué),這種傳導(dǎo)方式叫骨傳導(dǎo)。②實(shí)例:取兩個(gè)棉花球塞住耳朵,用橡皮錘敲擊音叉,這時(shí)我們基本聽(tīng)不到音叉發(fā)出的聲音;而若把振動(dòng)的音叉尾部先后抵在前額、耳后的骨頭和牙齒上,則都能清楚地聽(tīng)到音叉發(fā)出的聲音。知識(shí)窗我們發(fā)出的聲音自我感覺(jué)往往與錄音機(jī)收錄的聲音有區(qū)別,這其實(shí)是因?yàn)槲覀冏陨砺晭У恼駝?dòng)通過(guò)骨傳導(dǎo)傳給聽(tīng)覺(jué)神經(jīng)。課堂小結(jié)聲音的產(chǎn)生和傳播聲音的產(chǎn)生聲源振動(dòng)人怎樣聽(tīng)見(jiàn)聲音聲音的傳播需要介質(zhì)真空不能傳聲聲音的傳播聲波聲音傳播的快慢隨堂練習(xí)1振動(dòng)①在一段較長(zhǎng)的含水鐵管的一端敲擊一下,如果把耳朵貼在水管的另一端,能先后聽(tīng)到三次敲擊聲,則先后傳來(lái)三次敲擊聲的介質(zhì)依次是
()A.
鐵管、水、空氣B.水、空氣、鐵管C.空氣、水、鐵管D.水、鐵管、空氣隨堂練習(xí)2A隨堂練習(xí)3聰聰和同學(xué)們乘坐汽車(chē)去郊游,汽車(chē)的正前方有一座山。汽車(chē)?guó)Q笛,并以20m
/
s的速度勻速靠近,3s后,聰聰聽(tīng)到回聲。已知聲速v聲=340m
/
s,聽(tīng)到回聲時(shí),汽車(chē)距山腳多遠(yuǎn)?
第二章
聲音與環(huán)境2.2
音調(diào)新課引入新課講授課堂小結(jié)隨堂練習(xí)新課引入日常生活中,我們能聽(tīng)到各種各樣的聲音,物理學(xué)里面是描述它們的呢?鳥(niǎo)鳴聲施工聲新課講授知識(shí)點(diǎn)一聲音的高低——音調(diào)1.音調(diào):物理學(xué)中,把聲音的高低叫音調(diào)。蚊子→尖細(xì)老?!统聊械鸵簟鸵襞咭簟咭舾叩臀覀兂Uf(shuō)的高音與低音指的便是音調(diào)。日常生活中,哪些聲音音調(diào)比較高?哪些聲音音調(diào)比較低?音調(diào)高低可能與什么因素有關(guān)?
如圖,將鋼尺一端緊壓在桌面上,另一端伸出桌面,用手撥動(dòng)使其上下振動(dòng),發(fā)出聲音。改變鋼尺伸出桌面的長(zhǎng)度,撥動(dòng)鋼尺,觀察鋼尺振動(dòng)快慢的變化情況,傾聽(tīng)并辨別鋼尺振動(dòng)時(shí)發(fā)出聲音的高低有無(wú)變化。伸出桌面的長(zhǎng)度短→振動(dòng)得快→音調(diào)高伸出桌面的長(zhǎng)度長(zhǎng)→振動(dòng)得慢→音調(diào)低音調(diào)與聲源振動(dòng)的快慢有關(guān)2.頻率:聲源振動(dòng)次數(shù)和所用時(shí)間之比稱(chēng)為頻率,用f表示。單位赫茲,簡(jiǎn)稱(chēng)赫,符號(hào)是Hz。頻率概念的理解①如果聲源每秒振動(dòng)10次,則它的頻率為_(kāi)_____Hz。②聲源的振動(dòng)頻率越大,說(shuō)明它振動(dòng)得越____,發(fā)出聲音的音調(diào)越_____。頻率是表示物體振動(dòng)快慢的物理量10快高3.音調(diào)高低的影響因素:聲音的高低與聲源振動(dòng)的頻率有關(guān)。聲源振動(dòng)的頻率越高,音調(diào)越高;聲源振動(dòng)的頻率越低,音調(diào)越低。典例知識(shí)點(diǎn)二用波形比較頻率1.根據(jù)波形判斷頻率對(duì)于甲、乙兩音叉,相同時(shí)間內(nèi)____音叉振動(dòng)次數(shù)多,頻率_____,音調(diào)______。乙高高我們一般根據(jù)波形的疏密程度來(lái)判斷頻率,波形密,說(shuō)明相同時(shí)間內(nèi)聲源振動(dòng)的次數(shù)多,振動(dòng)得快,頻率高,音調(diào)高。2.弦樂(lè)器音調(diào)的影響因素(1)實(shí)驗(yàn)過(guò)程①如圖,將弦的一端繞在桌子腿上并打結(jié),另一端繞過(guò)桌邊的小滑輪,并掛上幾個(gè)鉤碼,使弦在桌面上張緊。②用A、B兩個(gè)三角形柱狀小木塊將弦支起,用塑料尺彈撥弦的中部,聽(tīng)弦發(fā)出的聲音。③分別改變弦的長(zhǎng)度、粗細(xì)和張緊程度,比較弦發(fā)出聲音的音調(diào)高低。(2)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象:弦越短、越細(xì)、越緊,它發(fā)出的聲音音調(diào)越高。理解:弦越短、越細(xì)、越緊,弦振動(dòng)得越快,振動(dòng)頻率越高。3.頻率大小的常見(jiàn)判斷(1)如圖,往瓶口吹氣時(shí),聲源是________________________??諝庵介L(zhǎng),聲源振動(dòng)的頻率越____,發(fā)出聲音的音調(diào)越____;從左往右音調(diào)越來(lái)越_____。(2)如圖,敲擊瓶子時(shí),聲源是_________________。瓶中的水越少,聲源振動(dòng)的頻率越____,發(fā)出聲音的音調(diào)越____;從左往右音調(diào)越來(lái)越_____??諝庵L(zhǎng)度影響聲源振動(dòng)的快慢。聲源輕重影響聲源振動(dòng)的難易程度,進(jìn)而影響音調(diào)。瓶?jī)?nèi)水面上方的空氣柱低低低瓶子和其中的水高高高相同時(shí)間(0.1s)內(nèi),紅色曲線的振動(dòng)次數(shù)更多,頻率更高。琴弦越長(zhǎng),音調(diào)越___。琴弦越緊,音調(diào)越___。琴弦越粗,音調(diào)越___。低高低(3)波形比較(4)樂(lè)器相關(guān)典例課堂小結(jié)音調(diào)概念音調(diào)頻率高低的判斷音調(diào)的影響因素聲源的振動(dòng)頻率頻率隨堂練習(xí)1A隨堂練習(xí)2D第二章
聲音與環(huán)境2.3
響度和音色新課引入新課講授課堂小結(jié)隨堂練習(xí)新課引入前面我們學(xué)習(xí)了聲音的一種特性——音調(diào),以下這些生活中的常用表達(dá),應(yīng)該用聲音的什么特性表達(dá)比較合適?“昨晚的打雷聲真是太大了”“同學(xué)們討論的聲音太大了”“請(qǐng)把手機(jī)的音量調(diào)小一些”新課講授知識(shí)點(diǎn)一聲音的強(qiáng)弱——響度
1.響度:物理學(xué)中,把聲音的強(qiáng)弱叫響度。通俗地說(shuō),響度指的是聲音的大小,對(duì)應(yīng)日常生活中的音量。前面提到的震耳欲聾、竊竊私語(yǔ)等都與聲音的響度有關(guān)。響度大小可能與什么因素有關(guān)?實(shí)驗(yàn)1:如圖,在鼓面上撒些小紙屑,先輕輕地敲鼓,聽(tīng)鼓聲的響度,觀察小紙屑的跳動(dòng)幅度;然后用力敲鼓,再次聽(tīng)鼓聲的響度,并觀察小紙屑的跳動(dòng)幅度。本實(shí)驗(yàn)中,紙屑的跳動(dòng)幅度直觀地反映了鼓面的振動(dòng)幅度,這屬于“轉(zhuǎn)換法”的運(yùn)用。現(xiàn)象:與輕輕敲鼓相比,用力敲鼓時(shí)鼓聲響度更大,小紙屑的跳動(dòng)幅度更大,鼓面的振動(dòng)幅度更大。實(shí)驗(yàn)2:取一把弦樂(lè)器,用大小不同的力彈撥琴弦,觀察琴弦的振動(dòng)幅度,并聽(tīng)琴聲的響度?,F(xiàn)象:彈撥琴弦的力越大,琴弦的振動(dòng)幅度越大,琴聲的響度越大。結(jié)論:聲源的振動(dòng)幅度越大,產(chǎn)生聲音的響度也越大。2.振幅:物體振動(dòng)的幅度叫振幅。3.響度大小的影響因素(1)聲音的響度與振幅有關(guān):聲源的振幅越大,產(chǎn)生聲音的響度也越大。(2)聲音的響度還與距離聲源的遠(yuǎn)近有關(guān),離聲源越遠(yuǎn),聲音越分散,聲音的響度越小。典例知識(shí)點(diǎn)二用波形比較振幅1.根據(jù)波形判斷振幅對(duì)于甲、乙兩相同音叉,____音叉振動(dòng)的幅度小,振幅_____,響度______。甲小小我們一般根據(jù)波形的高低來(lái)判斷振幅,波形高,說(shuō)明聲源振動(dòng)的幅度大,響度大。2.響度的定量描述
在聲學(xué)上,人們通常用分貝作為單位來(lái)計(jì)量聲音的強(qiáng)弱,分貝的符號(hào)是dB。把人耳能聽(tīng)見(jiàn)的最弱聲音的強(qiáng)度定為0dB,這是聽(tīng)覺(jué)的下限。微風(fēng)吹拂樹(shù)葉的沙沙聲大約是10dB。分貝數(shù)越大,表示聲音越強(qiáng)。注意:人耳能聽(tīng)見(jiàn)0dB的聲音!聽(tīng)覺(jué)效果與聲音的強(qiáng)弱聲音
聲音的強(qiáng)弱/dB聽(tīng)覺(jué)效果手表嘀嗒聲10極靜鳥(niǎo)鳴30安靜正常對(duì)話(huà)60正常汽車(chē)?yán)?0很吵噴氣式飛機(jī)起飛140難忍火箭發(fā)射150難忍知識(shí)點(diǎn)三聲音的品質(zhì)——音色1.音色:聲音的品質(zhì)和特色叫音色,也叫音品。2.影響因素:音色是由發(fā)聲體的材料、結(jié)構(gòu)及發(fā)聲方式等因素決定的。兩個(gè)不同發(fā)聲體發(fā)出的聲音,即使音調(diào)相同,響度也相同,人耳仍能把它們區(qū)分開(kāi),就是因?yàn)樗鼈兊囊羯煌?.音色相關(guān)的波形:不同音色的聲音波形的形狀不同。知識(shí)點(diǎn)四聲音主要特性總覽1.聲音的三特性辨析特性含義決定因素聽(tīng)感表現(xiàn)音調(diào)聲音的高低聲源振動(dòng)的頻率音調(diào)高:清脆、尖細(xì)音調(diào)低:粗獷、低沉響度聲音的強(qiáng)弱
(大?。┞曉吹恼穹懚却螅赫鸲@響度?。狠p聲耳語(yǔ)音色聲音的特色發(fā)聲體本身的材料、
結(jié)構(gòu)及發(fā)聲方式不同發(fā)聲體發(fā)出的聲音的重要特征典例注意:響度、音調(diào)與音色是聲音的特性,不影響聲音的傳播速度!2.波形與聲音的三特性(1)音調(diào)根據(jù)波形的______進(jìn)行分析。(2)響度根據(jù)波形的______進(jìn)行分析。(3)不同音色的聲音其波形的______一定不同。疏密高低形狀課堂小結(jié)響度與音色響度聲音的三特性音色影響因素:振幅和距離聲源的遠(yuǎn)近隨堂練習(xí)1C隨堂練習(xí)2C第二章
聲音與環(huán)境2.4
讓聲音為人類(lèi)服務(wù)新課引入新課講授課堂小結(jié)隨堂練習(xí)新課引入生活中有許多利用或控制聲音的例子,除了以下實(shí)例外,你還能想到哪些?汽車(chē)的消聲器可以有效減少汽車(chē)行駛中產(chǎn)生的噪聲利用聲音的特性可以制作音樂(lè)噴泉根據(jù)聲速和回聲可制作聲吶系統(tǒng)新課講授知識(shí)點(diǎn)一聲音與音樂(lè)、建筑1.聲音與音樂(lè):對(duì)聲音的研究推動(dòng)了音樂(lè)的發(fā)展。現(xiàn)在,利用計(jì)算機(jī)技術(shù)進(jìn)行音樂(lè)的數(shù)字合成,已經(jīng)能夠逼真地模仿出各種聲音。2.聲音與建筑:我國(guó)不少古建筑巧妙地應(yīng)用了聲學(xué)知識(shí),充分展示了建造者的智慧,其中最著名的如北京天壇的“回音壁”和“三音石”。(1)“回音壁”和“三音石”都是利用了聲音的反射原理。(2)現(xiàn)代建筑如禮堂、音樂(lè)廳等,通過(guò)采用不同的吸聲材料、設(shè)置不同方向的反射板等,使人們聽(tīng)到的聲音更為清晰、豐滿(mǎn)。3.雙耳效應(yīng):由于同一個(gè)聲音傳到人雙耳的時(shí)間、強(qiáng)弱和其他特征會(huì)有微小的差別,因此人們就可以判斷聲源的方位,這就是雙耳效應(yīng)。日常生活中的左聲道、右聲道、立體聲和聽(tīng)聲辨位等,都是雙耳效應(yīng)的直接應(yīng)用。知識(shí)點(diǎn)二超聲與次聲1.聲波的范圍(1)根據(jù)聲音的頻率,我們對(duì)其進(jìn)行了進(jìn)一步的劃分:20Hz20000Hz人能聽(tīng)到的聲音頻率范圍超聲次聲(2)常見(jiàn)的聽(tīng)覺(jué)頻率范圍人20Hz20000Hz狗15Hz50000Hz貓60Hz65000Hz蝙蝠1000Hz120000Hz海豚150Hz150000Hz通常把頻率高于20000Hz的聲音稱(chēng)為超聲,頻率低于20Hz的聲音稱(chēng)為次聲。人耳聽(tīng)不到超聲和次聲。典例2.超聲(1)超聲的定義物理學(xué)中,把振動(dòng)頻率高于20000Hz的聲音叫超聲。(2)超聲的特點(diǎn)①超聲的方向性好,幾乎沿直線傳播;②穿透能力強(qiáng);③在介質(zhì)中傳播時(shí)能產(chǎn)生巨大的能量,具有很強(qiáng)的“破碎”能力。針對(duì)超聲的這些特點(diǎn),我們可以怎樣利用超聲?傳遞信息傳遞能量3.超聲的應(yīng)用(1)回聲定位聲吶人們利用超聲波方向性好,在水中傳播距離遠(yuǎn)的特點(diǎn)制成聲納,可以發(fā)現(xiàn)潛艇和魚(yú)群,還可以測(cè)繪海底形狀。手機(jī)的超聲波指紋識(shí)別利用的便是回聲定位?;芈暥ㄎ焕昧顺暱梢詡鬟f_______。信息3.超聲的應(yīng)用(2)超聲波金屬探傷儀超聲檢測(cè)超聲波在被檢測(cè)材料中傳播時(shí),材料的聲學(xué)特性和內(nèi)部組織的變化對(duì)超聲波的傳播產(chǎn)生一定的影響,通過(guò)對(duì)超聲波受影響程度和狀況的探測(cè)可以了解材料性能和結(jié)構(gòu)變化。
檢驗(yàn)儀器內(nèi)部是否有故障元件超聲波金屬探傷儀利用了超聲可以傳遞_______。信息3.超聲的應(yīng)用(3)超聲診斷儀(B超)超聲診斷儀超聲具有很強(qiáng)的穿透能力。超聲診斷儀(B超)可用來(lái)檢查、診斷人體疾病。超聲診斷儀(B超)利用了超聲可以傳遞_______。信息3.超聲的應(yīng)用(4)超聲霧化應(yīng)用于生活:在我國(guó)干燥的北方,如果把超聲波通入水罐中,劇烈的振動(dòng)會(huì)使罐中的水破碎成許多小霧滴,再用小風(fēng)扇把霧滴吹入室內(nèi),就可以增加室內(nèi)空氣的濕度。這就是超聲波加濕器的原理。應(yīng)用于醫(yī)學(xué):對(duì)于咽喉炎、氣管炎等疾病,藥力很難達(dá)到患病的部位。利用加濕器的原理,把藥液霧化,讓病人吸入,能夠增進(jìn)療效。超聲霧化利用了超聲可以傳遞_______。能量3.超聲的應(yīng)用(5)超聲波清洗器
金屬零件、玻璃和陶瓷制品的除垢是件麻煩事.如果在放有這些物品的清洗液中通入超聲波,清洗液的劇烈振動(dòng)沖擊物品上的污垢,能夠很快將這些物品清洗干凈。超聲波清洗器利用了超聲可以傳遞_______。能量3.超聲的應(yīng)用(6)超聲波體外碎石機(jī)(7)超聲處理種子3.超聲的應(yīng)用①超聲波作為信息載體,已應(yīng)用于研究物質(zhì)結(jié)構(gòu)及性質(zhì)、水下定位、通信、地下資源勘探、工業(yè)檢測(cè)與控制、聲光器件、超聲診斷及超聲盲人探路等。②利用超聲波的能量形式,可進(jìn)行工業(yè)超聲處理加工(清洗、焊接鉆孔、粉碎、凝聚和乳化)、超聲醫(yī)療、超聲處理種子等。典例4.次聲(1)次聲的定義:物理學(xué)中,把振動(dòng)頻率低于20Hz的聲音叫超聲。(2)次聲的特點(diǎn)①來(lái)源廣;②很容易繞開(kāi)阻礙物;③傳的很遠(yuǎn)(某些次聲波能繞地球2到3周)。(3)常見(jiàn)的次聲(次聲源)核爆炸導(dǎo)彈發(fā)射火山地震風(fēng)暴海嘯(4)次聲的危害
①能量很大的次聲具有極強(qiáng)的破壞力,它能使機(jī)器設(shè)備破裂、飛機(jī)解體、建筑物垮塌等。②在強(qiáng)次聲環(huán)境中,人的平衡器官功能將受到破壞,使人產(chǎn)生惡心、眩暈、旋轉(zhuǎn)感等癥狀,嚴(yán)重的會(huì)造成內(nèi)臟破裂出血,危及生命。(5)次聲的防護(hù)
由于次聲的破壞性強(qiáng)、危害大,但人耳卻無(wú)法直接聽(tīng)見(jiàn),所以,在生產(chǎn)等活動(dòng)中要盡量防止次聲的產(chǎn)生,盡量遠(yuǎn)離次聲源?!度w》小說(shuō)中有一種叫次聲波氫彈的武器,從聲音的傳播角度分析,航天員們應(yīng)如何避免受到次聲的傷害?將周?chē)h(huán)境抽成真空5.次聲的應(yīng)用:次聲的應(yīng)用也已滲透到軍事、經(jīng)濟(jì)、環(huán)保和日常生活的許多方面。(1)利用次聲定位系統(tǒng)可以確定火箭發(fā)射和著陸的位置;(2)有一種叫“水母耳”的風(fēng)暴預(yù)測(cè)儀,可以利用次聲來(lái)預(yù)測(cè)風(fēng)暴。知識(shí)點(diǎn)三噪聲的危害與控制1.樂(lè)音與噪聲:通常,人們將有規(guī)律的、好聽(tīng)悅耳、使人愉快的聲音稱(chēng)為樂(lè)音;無(wú)規(guī)律的、難聽(tīng)刺耳、讓人心煩的聲音稱(chēng)為噪聲。刮玻璃產(chǎn)生的噪聲的波形音叉產(chǎn)生的樂(lè)音的波形樂(lè)音的波形通常是有規(guī)律的噪聲的波形通常是雜亂無(wú)章的2.噪聲的界定(2)環(huán)境保護(hù)角度:一切干擾人們休息、學(xué)習(xí)和工作的聲音,即對(duì)身心健康,特別是對(duì)聽(tīng)覺(jué)有損害的聲音都是噪聲。(1)物理學(xué)角度:發(fā)聲體做無(wú)規(guī)則振動(dòng)產(chǎn)生的聲音是噪聲;發(fā)聲體做有規(guī)則振動(dòng)發(fā)出的聲音是樂(lè)音。典例日常生活中都有哪些噪聲?交通噪聲各種交通工具的喇叭聲、汽笛聲、剎車(chē)聲、排氣聲、機(jī)械運(yùn)轉(zhuǎn)聲等。工業(yè)噪聲紡織廠、印刷廠、機(jī)械車(chē)間的噪聲。施工噪聲筑路、蓋樓、打樁等。生活噪聲家庭噪聲,娛樂(lè)場(chǎng)所、商店、集貿(mào)市場(chǎng)里的喧嘩聲。3.噪聲的強(qiáng)弱及危害
居民區(qū)、行政辦公區(qū)及文化教育等場(chǎng)所的理想聲音環(huán)境是白天不高于55dB,夜間不高于45dB。超過(guò)70
dB,人就會(huì)心煩意亂,神經(jīng)緊張,學(xué)習(xí)與工作的效率下降。若長(zhǎng)期在80~100
dB的噪聲環(huán)境中工作和學(xué)習(xí),聽(tīng)覺(jué)就會(huì)遲鈍,甚至耳朵變聾。噪聲還能誘發(fā)多種疾病,嚴(yán)重時(shí)會(huì)導(dǎo)致死亡。3.噪聲的控制聲音的產(chǎn)生與傳播減弱途徑對(duì)應(yīng)措施聲源振動(dòng)介質(zhì)傳播進(jìn)入人耳防止噪聲產(chǎn)生阻斷噪聲傳播防止噪聲進(jìn)入人耳消聲吸聲與隔聲隔聲摩托車(chē)的消聲器禁止鳴笛4.噪聲的控制實(shí)例上述方法屬于從______處控制噪聲,減弱途徑為_(kāi)____________,屬于在______方面采取措施。聲源防止噪聲產(chǎn)生消聲4.噪聲的控制實(shí)例高速路上的隔音板公路旁的綠化帶上述方法屬于在__________中減弱噪聲,減弱途徑為_(kāi)____________,屬于在______方面采取措施。傳播過(guò)程阻斷噪聲傳播隔聲4.噪聲的控制實(shí)例用手捂住耳朵工廠用的防噪聲耳罩上述方法屬于從______處減弱噪聲,減弱途徑為_(kāi)________________,屬于在______方面采取措施。人耳防止噪聲進(jìn)入人耳隔聲4.噪聲的控制實(shí)例錄音室的墻面上多裝有吸音材料,這樣可以減少錄音室內(nèi)的回聲,保證錄音的品質(zhì)和穩(wěn)定性。這一過(guò)程中,回聲屬于______,減少噪聲的方法屬于在_________中減弱噪聲,減弱途徑為_(kāi)________________,屬于在______方面采取措施。噪聲傳播過(guò)程阻斷噪聲傳播吸聲典例課堂小結(jié)讓聲音為人類(lèi)服務(wù)聲音與音樂(lè)、建筑噪聲的危害與控制超聲與次聲概念應(yīng)用減弱途徑與措施隨堂練習(xí)1小聰觀察蝴蝶翅膀的扇動(dòng)過(guò)程發(fā)現(xiàn):蝴蝶5s內(nèi)扇動(dòng)了30次翅膀。則蝴蝶扇動(dòng)翅膀所發(fā)出的聲音頻率為_(kāi)_____Hz,屬于____聲,小聰______(選填“一定能”“可能”或“不可能”)聽(tīng)到蝴蝶翅膀的扇動(dòng)聲。6次不可能隨堂練習(xí)2①②③④隨堂練習(xí)3我們生活在聲音的世界里,聲音無(wú)處不在,下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是
(
)A.放鞭炮能增加節(jié)日的喜慶氣氛,鞭炮聲不能看作是噪聲B.另一個(gè)班的歌聲對(duì)于隔壁教室里正在考試的同學(xué)們來(lái)說(shuō)是美妙的樂(lè)音C.上音樂(lè)課時(shí),老師彈奏的鋼琴聲不屬于噪聲D.在安靜的圖書(shū)館里,個(gè)別同學(xué)的說(shuō)話(huà)、嬉笑聲屬于噪聲
B隨堂練習(xí)4B第三章
光和眼睛3.1
光的傳播與色散新課引入新課講授課堂小結(jié)隨堂練習(xí)新課引入晚霞夕陽(yáng)林間陽(yáng)光彩虹滿(mǎn)月我們生活在光的世界里,因?yàn)橛辛斯?,世界才?huì)如此絢麗多彩。你還能想到什么光現(xiàn)象?對(duì)于這些光現(xiàn)象,你能提出哪些問(wèn)題?光每時(shí)每刻都在為我們服務(wù)。你知道光是怎樣傳播的嗎?為什么物體會(huì)有不同的顏色?現(xiàn)代科技怎樣利用光來(lái)為人類(lèi)服務(wù)?水中的倒影是怎樣形成的?光的常見(jiàn)應(yīng)用
知識(shí)窗①成像當(dāng)光進(jìn)入人眼時(shí),我們可以看到物體。②光合作用充足的光保障了水稻的光合作用。③太陽(yáng)能發(fā)電我國(guó)甘肅敦煌的熔鹽塔式光熱發(fā)電站利用太陽(yáng)能發(fā)電。④傳輸信息現(xiàn)代通信中的光導(dǎo)纖維利用光傳輸信息。新課講授知識(shí)點(diǎn)一光是怎樣傳播的1.光源(1)定義:能發(fā)光的物體叫光源。(2)理解:有些物體本身不能發(fā)光,但由于它們能反射太陽(yáng)光或其他光源發(fā)出的光,好像它們也在發(fā)光一樣。月亮本身不能發(fā)光,不是光源。我們能看到明亮的月亮,其實(shí)是月亮將太陽(yáng)光反射到人眼中導(dǎo)致的,月亮的陰晴圓缺便與這一現(xiàn)象有關(guān)。行星,玻璃、寶石等透明物體,電影銀幕、投影幕布等都不是光源。(3)分類(lèi)①自然光源:太陽(yáng)及其他恒星、螢火蟲(chóng)等。②人造光源:點(diǎn)燃的火把和蠟燭、開(kāi)啟的燈泡等。自然光源人造光源典例光源發(fā)出的光是如何傳播的?林間光束激光光束猜想與假設(shè):光是沿直線傳播的。觀察以下圖片,你有哪些猜想與假設(shè)?課堂小實(shí)驗(yàn)觀察光在水中的傳播結(jié)論:光是沿直線傳播的。評(píng)估與反思:光沿直線傳播是否需要滿(mǎn)足某些條件?下圖是向水中加入適量鹽(未攪拌)后激光的光路情況,與前面使用水的實(shí)驗(yàn)相比,下圖中的介質(zhì)________,光路彎曲。不均勻光沿直線傳播的條件:均勻介質(zhì)中。下圖是將激光從空氣中斜射入水中時(shí)的光路情況(空氣和水是兩種不同介質(zhì)),光路不是一條直線。光沿直線傳播的條件:同種介質(zhì)中。2.光的直線傳播:光在同一種均勻介質(zhì)中是沿直線傳播的。真空也可以起到同樣的效果。3.光沿直線傳播的應(yīng)用:士兵射擊瞄準(zhǔn)、站隊(duì)時(shí)隊(duì)列排直、挖掘隊(duì)利用激光引導(dǎo)掘進(jìn)方向、日晷計(jì)時(shí)、手影游戲等。4.光線:通常,我們用帶箭頭的直線來(lái)形象地描述光的傳播路徑和方向,這樣的直線叫光線。5.光束:有一定關(guān)系的光線的集合叫光束。例如,太陽(yáng)光可視為相互平行的光線的集合。光線是為了研究光的傳播路徑和方向人為畫(huà)出來(lái)的,實(shí)際并不存在。平行光線6.光的直線傳播形成的現(xiàn)象(1)影子:光在直線傳播過(guò)程中,遇到不透明的物體,便在后面形成影子。(2)日食:當(dāng)月球轉(zhuǎn)到地球和太陽(yáng)之間時(shí),月球就擋住了射向地球的太陽(yáng)光,形成日食。(3)月食:當(dāng)?shù)厍蜣D(zhuǎn)到月球和太陽(yáng)之間時(shí),地球就擋住了射向月球的太陽(yáng)光,形成月食。典例(4)小孔成像①成因:由于光的直線傳播,物體上部發(fā)出的光通過(guò)小孔后射到了光屏的下部,物體下部發(fā)出的光通過(guò)小孔后射到了光屏的上部,于是就在光屏上形成了相對(duì)于物體倒立的像。小孔像物根據(jù)你的生活經(jīng)驗(yàn),小孔成像時(shí)需要怎樣的小孔?當(dāng)孔非常大(長(zhǎng)方形)時(shí),下面的光斑是孔的形狀(長(zhǎng)方形)。當(dāng)孔非常?。ㄐ∪切危r(shí),下面的光斑是物體的形狀(圓形光斑)。②條件:小孔要足夠小才可以實(shí)現(xiàn)小孔成像。小孔較大時(shí),只能得到一個(gè)與小孔形狀相似的光斑。③像的形狀:小孔成像的形狀與物體的形狀相似,與孔的形狀無(wú)關(guān)。不同形狀的小孔根據(jù)左圖中的現(xiàn)象,你的結(jié)論是?④像的大?。盒】壮上駮r(shí)像的大小取決于物體到小孔的距離(物距)與光屏到小孔的距離(像距)的關(guān)系。物距>像距,成縮小的像;物距=像距,成等大的像;物距<像距,成放大的像。⑤實(shí)例:樹(shù)蔭中的圓形光斑就是太陽(yáng)經(jīng)過(guò)樹(shù)葉縫隙所成的像。典例6.光的傳播速度(1)光的傳播速度簡(jiǎn)稱(chēng)光速,在物理學(xué)中,真空中的光速常用字母c表示,通常取c=3.0×108m/s。(2)光的傳播不需要介質(zhì),光可以在真空中傳播。典例(3)光在不同介質(zhì)中傳播的快慢是不同的。光在真空中傳播得最快;在空氣中的傳播速度略小于在真空中的速度(通常視為在真空中的速度);在水中的傳播速度約是真空中的
,在玻璃中的傳播速度約是真空中的
。知識(shí)窗光年
(1)背景:宇宙浩瀚無(wú)邊,光從太陽(yáng)傳播到地球上用時(shí)約500s,太陽(yáng)與地球之間的距離約為1.5×1011m;而對(duì)于更廣闊的銀河系,光完全穿過(guò)銀河系需經(jīng)過(guò)約10萬(wàn)年,常見(jiàn)的長(zhǎng)度單位不足以描述這種尺度;目前,天文學(xué)上常用光年來(lái)表示天體間的距離。(2)概念:光在真空中1年里傳播的距離,其大小約等于9.46×1012km,光年的符號(hào)是l.y.。(3)我們終將走向星辰大海,期待未來(lái)新的長(zhǎng)度單位的出現(xiàn)有同學(xué)們的身影!銀河系的直徑約為10萬(wàn)光年我們?nèi)粘?吹降奶?yáng)光都是白光,但雨后的彩虹卻是由七種顏色組成的,太陽(yáng)光是否有更細(xì)微的結(jié)構(gòu)呢?17世紀(jì)以前,人們一直認(rèn)為白色是最單純的顏色。1666年,英國(guó)物理學(xué)家牛頓用玻璃三棱鏡使太陽(yáng)光發(fā)生了色散。這才揭開(kāi)了光的顏色之謎。知識(shí)點(diǎn)二光的色散1.光的色散現(xiàn)象:讓一束太陽(yáng)光穿過(guò)狹縫,射到三棱鏡上,從三棱鏡另一側(cè)的白紙屏上可看到一條彩色的光帶,這個(gè)現(xiàn)象稱(chēng)為光的色散。顏色順序:紅、橙、黃、綠、藍(lán)、靛、紫。結(jié)論:白光是由紅、橙、黃、綠、藍(lán)、靛、紫七種色光混合而成的。2.色散現(xiàn)象的理解(1)單色光與復(fù)色光:組成白光的這七種色光叫單色光;由單色光混合成的光叫復(fù)色光。(2)形成過(guò)程:太陽(yáng)光通過(guò)三棱鏡時(shí),不同色光的偏折程度是不同的,紅色光偏折程度最小,紫色光的偏折程度最大。3.光的“三基色”:自然界中紅、綠、藍(lán)三種色光,是無(wú)法用其他色光混合而成的,所以人們常稱(chēng)這三種色光為光的“三基色”。將光的三基色通過(guò)各種不同的組合,可以獲得各種不同的色光。彩色電視的圖像呈現(xiàn)出的五彩繽紛畫(huà)面,就是由紅、綠、藍(lán)“三基色”混合而成的。4.透明物體的顏色實(shí)驗(yàn)探究:在白光的分解實(shí)驗(yàn)中,分別在光屏前放一塊紅色透明玻璃和藍(lán)色透明玻璃,觀察光屏上出現(xiàn)的現(xiàn)象。紅玻璃只透過(guò)紅光藍(lán)玻璃只透過(guò)藍(lán)光物體的顏色和色光的顏色是否存在關(guān)聯(lián)呢?(2)透明物體的顏色就是所穿過(guò)的光的顏色。只有物體顏色的色光進(jìn)入了人眼。對(duì)于上述現(xiàn)象,你有什么猜想?(1)某種顏色的透明物體只能讓該顏色的色光穿過(guò),吸收與它顏色不同的色光。(3)所有顏色的光都穿過(guò)的物體就是無(wú)色透明物體。5.不透明物體的顏色實(shí)驗(yàn)探究:在白光的分解實(shí)驗(yàn)中,分別將光屏換成紅紙和綠紙,觀察光屏上出現(xiàn)的現(xiàn)象。紅紙上只顯示紅光部分,只有紅光進(jìn)入我們的眼睛綠紙上只顯示綠光部分,只有綠光進(jìn)入我們的眼睛(2)不透明物體的顏色就是被反射的光的顏色。只有物體顏色的色光進(jìn)入了人眼。對(duì)于上述現(xiàn)象,你有什么猜想?(1)某種顏色的不透明物體只反射該顏色的色光,吸收與它顏色不同的色光。(3)對(duì)于不透明物體,如果物體把所有顏色的色光都吸收了,則物體呈黑色;如果物體將所有顏色的色光都反射了,則物體呈白色。典例課堂小結(jié)光的傳播與色散光源光的“三基色”光的直線傳播概念光的色散現(xiàn)象現(xiàn)象物體的顏色隨堂練習(xí)1下列發(fā)光物體是不是光源?如果是,它屬于哪種光源?發(fā)光的水母閃光的鉆石成像的后視鏡不是光源不是光源自然光源隨堂練習(xí)2C隨堂練習(xí)3同一直線倒立直線傳播隨堂練習(xí)41.5×1011先變小后變大隨堂練習(xí)5D第三章
光和眼睛3.2
光的反射定律新課引入新課講授課堂小結(jié)隨堂練習(xí)新課引入通過(guò)前面的學(xué)習(xí)我們知道:光源指的是__________的物體。那么,對(duì)于那些不能發(fā)光的物體(如蘋(píng)果、課本),我們又是怎樣看到它們的呢?本身不能發(fā)光的物體將光反射到人眼中,我們由此看到了物體。能發(fā)光反光現(xiàn)象我們經(jīng)??梢栽诠饣瑝γ嫔峡吹揭鄣墓獍撸磺缋实陌滋欤覀兛梢钥吹讲ü怍贼缘某靥了?,這些都與光的反射有關(guān)。那么,什么是光的反射呢?知識(shí)點(diǎn)一光的反射現(xiàn)象1.光的反射:光在兩種介質(zhì)分界面上改變傳播方向又返回原來(lái)介質(zhì)中的現(xiàn)象叫光的反射。入射光線反射光線法線入射角反射角αβ入射點(diǎn)N2.基本概念(1)入射光線AO;(2)入射點(diǎn)O;(3)法線ON;(4)反射光線OB;(5)入射角∠α;(6)折射角∠β。OAB法線垂直于兩種介質(zhì)分界面。典例
1.實(shí)驗(yàn):探究光的反射定律(1)把平面鏡M放在水平桌面上,在平面鏡M的上方豎直放置一塊附有量角器的白色光屏(光屏由
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