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第一章 声现象 基础知识 1 一切正在发声的物体都在振动，振动停止，发声也停止。固体、液体、气体都可以因振动而发出声音。 2 声音传播需要介质（固体、液体、气体） 3 真空不能传播声音，声音以波的形式传播的。 4 声速与介质的种类和温度有关，一般来说，声音在固体中最快，在液体中较快，在气体中最慢；声音在空气中传播速度为340ms 5 听到声音过程：声波鼓膜振动听小骨振动听觉神经大脑 骨传道：声波头骨颌骨听觉神经大脑 6 双耳效应：声音到两只耳朵的时间和强弱不同 通过双耳效应可以辨别声音的方向，产生立体感。 7 音调指声音的高低。（1）频率：1秒内振动的次数，反映振动的快慢，物体振动的越快，频率就越大。（2）音调的高低和发声体振动的频率有关系：频率越大，音调越高，频率越低，音调也低。人的听觉是20Hz-20000 Hz 8 响度指声音的大小。（1）振幅是物体振动的幅度。（2）响度跟发声体的振幅有关，振幅越大，响度越大，还跟发声体的距离有关，距离越远，声音就越分散，响度就越小。 9 音色指声音的特色。音色和发声体的结构、材料有关。 10音调、音色、响度是声音的三要素。但是，音调高的声音响度不一定大，反之，响度大的声音音调不一定高。 11四大污染：噪声污染、大气污染、水污染、固体废弃物污染。物理角度来看，噪声是发声体无规则振动时发出的声音。从环保角度看，凡是妨碍人们正常休息，学习和工作的声音，以及对人们要听的声音产生干扰的声音。 11、分贝（dB）：表示声音的强弱。0 dB：人刚能听到最微弱的声音。3040 dB：较为理想的安静环境，为了保证休息和睡眠，声音不能超过50 dB，为了保证工作和学习，声音不能超过70 dB，为了保护听力，声音不能超过90 dB 。 12控制噪声：在声源处减弱、在传播过程中减弱、在人耳处减弱 13声音可以传递信息，例如：B超，也可以传递能量，例如：清洗钟表，除去结石。蝙蝠利用回声来确定目标的方法叫做回声定位，根据回声定位原理，发明了声呐。 14原声和回声的时间间隔大于0.1秒（或者离障碍物距离为17m）才能产生回声。 回声测距离：2s=vt 第二章 光现象 基础知识 1 光源：自身能够发光的物体。太阳是自然光源，电灯、烛焰是人造光源。月亮和所有的恒星不是光源。 2 光在同种均匀的介质中沿直线传播。能解释影子的形成和小孔成像。 3.真空中的光速是宇宙中最快的速度，用字母c表示：c=3108 m/s 光在水中的速度约是真空中的3/4 在玻璃中光速为真空中2/3 4光遇到水面，玻璃以及其他许多物体的表面都会发生反射。光的反射遵守反射规律。（1）反射光线、入射光线和法线在同一平面内（2）反射光线、入射光线分居法线两侧（3）反射角等于入射角 5在反射现象中，光路可逆。反射分为镜面反射和漫反射。镜面反射：表面光滑，平行光线入射，反射光线还是平行的。漫反射：表面粗糙，平行光线入射，反射光线向四面八方。 6.光从一种介质斜射入另一种介质时，传播方向发生偏折，这种现象叫光的折射。发生折射时，同时一定也发生发射。折射现象中光路也是可逆的。 7光从空气斜射入水或者其它介质中时，折射光线向法线方向偏折。光的折射定律：三线共面，两线分侧，两角不等（空气中角大些）折射现象：钢笔错位、池水变浅、水中叉鱼、海市蜃楼等 8一束白光（太阳光）通过三棱镜分解成为红橙黄绿蓝靛紫七色光的现象叫做光的色散。说明白光不是单色光，而是各种单色光组成的复合光。彩虹是太阳光被水滴色散而成。 9光的三原色：红、绿、蓝 颜料三原色：青、黄、品红 透明物体的颜色有通过它的色光决定，不透明物体的颜色由它反射的色光决定。 10、红外线位于红光以外，一切物体都在不停地发射红外线，物体温度越高，辐射的红外线就越多，物体辐射红外线同时也在吸收红外线。红外线作用： 热作用：加热食物 热谱图诊病 红外遥感：地球勘测、寻找水源、监视森林火灾等遥控：电视机、空调等 11紫外线位于紫光以外，太阳光是天然紫外线的重要来源。臭氧可以吸收紫外线，避免过量的紫外线对人体伤害。紫外线作用：杀菌：医院的紫外线灯紫外线的荧光效应：验钞机、防伪适当的紫外线照射有利于人体合成维生素D,促进身体对钙的吸收，对人体骨骼生长和健康有好处。 第三章 透镜及其应用 1. 中间厚边缘薄的透镜叫凸透镜，边缘厚中间薄的透镜叫凹透镜。通过光心的光线不改变传播方向。 2. 凸透镜有两个实焦点，焦点到光心距离叫做焦距。凹透镜有两个虚焦点。 3. 凸透镜对光线有会聚作用，凹透镜对光线有发散作用。 4. 三条特殊光线：过光心的光线不改变传播方向。平行于主光轴的光线经折射后过焦点，对凹透镜来说，它的焦点是虚焦点，是折射光线的反向延长线过焦点过焦点的光线经折射后与主光轴平行。对凹透镜来说是虚焦点，是入射光线的正向延长线过焦点。 5. 照相机的镜头是个凸透镜，调焦环的作用是调节镜头到胶片的距离，拍近景时，镜头往前伸， 拍远景时，镜头往后缩，光圈控制进入光的多少，快门控制暴光时间。 6u2f 倒立 缩小 实 照相机 u=2f 倒立 等大 实 fu2f 倒立 放大 实 投影仪 u=f 不 成 像 u液体空气 声音在空气中传播速度大约是340 m/s 3、回声 声音在传播过程中，遇到障碍物被反射回来人再次听到的声音叫回声 区别回声与原声的条件：回声到达人的耳朵比原声晚0.1秒以上。因此声音必须被距离超过17m的障碍物反射回来，人才能听见回声。 低于0.1秒时，则反射回来的声间只能使原声加强。 利用回声可测海深或发声体距障碍物有多远。 4、乐音 物体做规则振动时发出的声音叫乐音。 乐音的三要素：音调、响度、音色 声音的高低叫音调，它是由发声体振动频率决定的，频率越大，音调越高。 声音的大小叫响度，响度跟发声体振动的振幅大小有关，还跟声源到人耳的距离远近有关。 不同发声体所发出的声音的品质叫音色。用来分辨各种不同的声音。 5、噪声及来源 从物理角度看，噪声是指发声体做无规则振动时发出的声音。从环保角度看，凡是妨碍人们正常休息、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，都属于噪声。 6、声间等级的划分 人们用分贝来划分声音的等级，30dB40dB是较理想的安静环境，超过50dB就会影响睡眠，70dB以上会干扰谈话，影响工作效率，长期生活在90dB以上的噪声环境中，会影响听力。 7、噪声减弱的途径 可以在声源处（消声）、传播过程中（吸声）和人耳处（隔声）减弱第二章光现象复习提纲 一、光的直线传播 1、光源：定义：能够发光的物体叫光源。 分类：自然光源，如 太阳、萤火虫；人造光源，如 篝火、蜡烛、油灯、电灯。月亮 本身不会发光，它不是光源。 2、规律：光在同一种均匀介质中是沿直线传播的。 3、光线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。 练习：为什么在有雾的天气里，可以看到从汽车头灯射出的光束是直的？ 答：光在空气中是沿直线传播的。光在传播过程中，部分光遇到雾发生漫反射，射入人眼，人能看到光的直线传播。 早晨，看到刚从地平线升起的太阳的位置比实际位置 高 ，该现象说明：光在非均匀介质中不是沿直线传播的。 4、应用及现象： 激光准直。 影子的形成：光在传播过程中，遇到不透明的物体，在物体的后面形成黑色区域即影子。 日食月食的形成：当地球 在中间时可形成月食。 小孔成像：小孔成像实验早在墨经中就有记载小孔成像成倒立的实像，其像的形状与孔的形状无 关。 5、光速： 光在真空中速度C=3108m/s=3105km/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 。 二、光的反射 1、定义：光从一种介质射向另一种介质表面时，一部分光被反射回原来介质的现象叫光的反射。 2、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。 3、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。 练习：请各举一例说明光的反射作用对人们生活、生产的利与弊。 有利：生活中用平面镜观察面容；我们能看到的大多数物体是由于物体反射光进入我们眼睛。 有弊：黑板反光；城市高大的楼房的玻璃幕墙、釉面砖墙反光造成光污染。 把桌子放在教室中间，我们从各个方向能看到它原因是：光在桌子上发生了漫反射。 4、面镜： 平面镜： 成像特点：等大,等距,垂直,虚像 像、物大小相等 像、物到镜面的距离相等。 像、物的连线与镜面垂直 物体在平面镜里所成的像是虚像。 成像原理：光的反射定理 作 用：成像、 改变光路 实像和虚像：实像：实际光线会聚点所成的像 虚像：反射光线反向延长线的会聚点所成的像 球面镜： 定义：用球面的 内 表面作反射面。 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 应 用：太阳灶、手电筒、汽车头灯 定义：用球面的 外 表面做反射面。 性质：凸镜对光线起发散作用。凸镜所成的象是缩小的虚像 应用：汽车后视镜 练习：在研究平面镜成像特点时，我们常用平板玻璃、直尺、蜡烛进行实验，其中选用两根相同蜡烛的目的是：便于确定成像的位置和比较像和物的大小。 汽车司机前的玻璃不是竖直的，而是上方向内倾斜，除了可以减小前进时受到的阻力外，从光学角度考虑这样做的好处是：使车内的物体的像成在司机视线上方，不影响司机看路面。汽车头灯安装在车头下部：可以使车前障碍物在路面形成较长的影子，便于司机及早发现。 三、颜色及看不见的光 1、白光的组成:红,橙,黄,绿,蓝,靛,紫. 色光的三原色:红,绿,蓝. 颜料的三原色:品红,黄,青 2、看不见的光:红外线, 紫外线 二、透镜 1、 名词：薄透镜：透镜的厚度远小于球面的半径。 主光轴：通过两个球面球心的直线。 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。 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点，这个点叫焦点。 焦距（f）：焦点到凸透镜光心的距离。 2、 典型光路 名称 又名 眼镜 实物 形状 光学 符号 性质 凸透镜 会聚透镜 老化镜 对光线有会聚作用 凹透镜 发散透镜 近视镜 对光线有发散作用 3、填表： 三、凸透镜成像规律及其应用 1、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。 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。 2、实验结论：（凸透镜成像规律） F分虚实,2f大小,实倒虚正, 具体见下表: 物距 像的性质 像距 应用 倒、正 放、缩 虚、实 u2f 倒立 缩小 实像 fv2f 照相机 fu2f 幻灯机 uu 放大镜 3、对规律的进一步认识： uf是成实像和虚象，正立像和倒立像，像物同侧和异侧的分界点。 u2f是像放大和缩小的分界点 当像距大于物距时成放大的实像（或虚像），当像距小于物距时成倒立缩小的实像。 成实像时： 成虚像时：
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