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第一章 打开物理世界的大门1、物理学是研究声、光、热、力、电等各种物理现象的规律和物理结构的一门科学。2、哥白尼【日心说】、牛顿【经典力学的体系】伽利略【经典和实验物理学的先驱，率先用望远镜观察天空】牛顿【构建经典物理学体系，建立了牛顿运动三大定律】爱因斯坦【相对论 】普朗克和玻尔【量子力学】3、观察和实验是进行科学探究的基本方法，也是通向正确认识的重要途径第二章 运动的世界一、长度和时间的测量（一）长度的测量：1、长度测量的常用的工具是刻度尺。2、国际单位制中，长度的主单位是 m ，常用单位有千米(km)，分米(dm)，厘米(cm)，毫米(mm)，微米 (m)，纳米(nm)。3、主单位与常用单位的换算关系：1 km=103m 1m=10dm 1dm=10cm 1cm=10mm 1mm=103m 1m=106m 1m=109nm 1m=103nm 4、长度估测：黑板的长度2.5m、课桌高0.7m、篮球直径24cm、指甲宽度 1cm、铅笔芯的直径1mm 、一只新铅笔长度1.75dm 、 手掌宽度1dm 、墨水瓶高度6cm 4、刻度尺的使用方法：（1）看:先观察它的零刻度线是否破损，认清它的量程（测量范围）和分度值。（2）放:零刻线对准被测物的边缘，尺面要紧贴被测物体，且沿着被测长度的方向。（3）读:读数时，视线要垂直于尺面，并估读到分度值的下一位。（4）记:记录的数据由数字和单位组成，即要记录准确值，又要记录估计值，注明单位。5、特殊的测量方法：累积法（测量一张纸的厚度、硬币厚度，金属丝的直径）化曲为直法（测地图上两点间的距离）轮滚法(测量圆形跑道的长度)三角板直尺配合测量法6、误差：(1)定义：测量值和真实值的差异叫误差。(2)产生原因：测量工具 测量环境 人为因素。(3)减小误差的方法：多次测量求平均值 用更精密的仪器 改进测量方法(4)误差只能减小而不能 避免 ，而错误是由于不遵守测量仪器的使用规则和主观粗心造成的，是能够避免的。（二）时间的测量1、单位:秒(S) 2、测量工具: 秒表 小表盘时间是分、大表盘时间是秒。分钟指针在1分钟内不过半，小表盘直接计数，分钟指针过半，小表盘计数+30秒 秒表的用法：第一次按下时，表针开始转动(启动)；第二次按下时，表针停止转动(停止)；第三次按下时，表针弹回零点(回表)。读数：表中小圆圈的数字单位为min，大圆圈的数字单位为s。二、运动的描述1、机械运动：物理学里把物体位置变化叫做机械运动。2、参照物：定义：为研究物体的运动假定不动的物体叫做参照物。选择：以研究问题的方便而定，常选地面或固定于地面上的物体为参照物。参照物的选择：被研究对象以外的物体3、运动和静止的相对性：运动是绝对的，静止是相对的。4、运动的判断：被判断物体与参照物之间是否发生位置变化，位置发生改变就运动，没改变就静止。三、运动的快慢1、 速度：表示物体运动快慢的物理量 定义：物体单位时间内通过的路程，即物体通过的路程与运动时间的比值 公式： 单位：国际单位制： m/s 常用单位km/h（1m/s=3.6km/h）2、 匀速直线运动： 定义：物体运动速度保持不变的直线运动 特点：最简单的机械运动，路程与时间成正比 速度图像： 从图象中可以看出匀速运动的物体速度 v是个恒量与路程S时间t没关系tS3、变速直线运动：A、 定义：运动速度变化的运动叫变速直线运动。B、 平均速度：= 总路程总时间 平均速度不是速度的平均值； 计算哪段路程内的平均速度，一定要用这段路程除以通过这段路程所用的时间去计算C、 物理意义：表示变速直线运动的平均快慢 程度 E、常识：人步行速度1.1m/s ，自行车速度5m/s ，大型喷气客机速度900km/h 客运火车速度140 km/h 高速小汽车速度108km/h 光速和无线电波 3108m/s 4、比较物体运动快慢的方法 相同路程，比较时间：时间段就快。 相同时间，比较路程：路程多就快。 速度路程时间都不同：比较路程时间的比值，比值大，就快。第三章声的世界一、声音的发生与传播1、声音的产生：发声的物体振动发声 ，振动停止，发声也停止。振动的物体叫声源。2、声音的传播需要介质，真空不能传声。声音以声波形式通过介质向四面八方传播3、声速：声音在介质中的传播速度。空气中声速：340 m/s固体液体气体都可能传声，一般情况下，v固v液v气 影响因素：介质的种类和温度，同种介质，温度越高，声速越大4、回声定义：声音在传播过程中遇到障碍物被反射回来的现象区分回声跟原声时间间隔：不小于0.1s ，此时障碍物到听者的距离至少为17m。音箱的制作原理：小于0.1s原声与回声混合，原声被加强（声音好像变大）利用：利用回声可以测定海底深度、冰山距离、敌方潜水艇的远近例1：人说话，唱歌靠声带的振动发声，婉转的鸟鸣靠鸣膜的振动发声，清脆的蟋蟀叫声靠翅膀摩擦的振动发声，其振动频率一定在20-20000次/秒之间。黄河大合唱歌词中的“风在吼、马在叫、黄河在咆哮”，这里的“吼”、“叫”“咆哮”的声源分别是空气、马、黄河水。敲打桌子，听到声音，却看不见桌子的振动，你能想出什么办法来证明桌子的振动？可在桌上撒些碎纸屑，这些纸屑在敲打桌子时会跳动。例2P1图1.1-4所示的实验可得结论真空不能传播声音，月球上没有空气，所以登上月球的宇航员们即使相距很近也要靠无线电话交谈，因为无线电波在真空中也能传播，无线电波的传播速度是3108 m/s。 “风声、雨声、读书声，声声入耳”说明：气体、液体、固体都能发声，空气能传播声音。运动会上进行百米赛跑时，终点裁判员应看到枪发烟时记时。若听到枪声再记时，则记录时间比实际跑步时间要 晚 （早、晚）0.29s (当时空气15)。在屋子里谈话比在旷野里听起来响亮，原因是屋子空间比较小造成回声到达人耳比原声晚不足0.1s 最终回声和原声混合在一起使原声加强。二、声音的特性1、音调（是指声音的高低），它是由发声体振动的 频率决定的， 频率 越大，音调越高。2、响度（是指声音的大小或强弱）， 振幅 振幅越大，响度越大 振幅越小，响度越小 影响响度的因素 人到声源的距离：声音能量越分散，听到的声音就越弱 声源振幅太小，声音响度太小 听不到声音的几种情况 声音的频率超出人的听觉范围 没有传播声音的介质，声音被障碍物阻挡3、音色（指不同发声体声音特色）：由物体本身决定，人们根据音色能够辨别乐器或区分人。4、区分乐音三要素：闻声知人依据不同人的音色来判定；高声大叫指响度；高音歌唱家指音调。三、超声与次声人的听觉频率范围20Hz-20000Hz，低于此范围叫次声波，高于此范围叫超声波。1、 当代社会的四大污染：噪声污染、水污染、大气污染、固体废弃物污染。2、 噪声：从物理学角度讲，噪声是指发声体做 无规则振动 时发出的声音；3、 从环保的角度讲，噪声是指 妨碍人们正常休息、学习和工作的声音；4、 人们用分贝（dB）来划分声音等级；听觉下限0dB；为保护听力应控制噪声不超过90dB；为保证工作学习，应控制噪声不超过70dB；为保证休息和睡眠应控制噪声不超过50dB 。5、 减弱噪声的方法：在声源处减弱、在传播过程中减弱、在人耳处减弱。四、声的利用声音的利用：A：传递信息，如回声定位，超声波检测、次声波监测等。B：传递能量，如清洗精密机械，次声波碎石、次声武器等。第四章多彩的光一、光的直线传播1、光源：定义：能够自行发光的物体叫光源 分类：自然光源，如 太阳、水母 恒星 萤火虫；人造光源，如 篝火、蜡烛、日光灯、霓虹灯月亮 、钻石 本身不会发光，不是光源。2、光的直线传播：光在同一种均匀介质中是沿直线传播的。光的传播不需要介质，真空可以传播光在透明的介质中可以传播：气体、液体、固体（玻璃）光速：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 。光年：光在真空中一年内所走的距离（）1秒绕地球7圈半通常我们用一条带箭头的直线来形象地表示光的传播路径和方向，这样的直线叫光线。3、应用及现象： 激光准直：挖掘隧道时，用激光来引导挖掘机前进影子的形成：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。点光源: 线光源：光源的发光面越大，本影区越小 手术用无影灯日食月食的形成：（1）日食的形成：图1中，A可看到日全食B 和C区看到日偏食D区看到日环食（2）月食的形成：图2中，C可看到月全食B 和A区看到月偏食同月球相比较，地球的本影要长得多，月球在轨道上运行不可能进入地球的伪本影，所以，没有月环食现象 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。孔越大，通过的光线多，像亮但是模糊 孔越小，通过的光线少，像暗但是清晰像大小的影响因素：光源到小孔的距离 光屏到小孔的距离相关成语：立竿见影 管中窥豹 坐井观天 一叶障目二、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。我们为什么能从不同角度看到本身不发光的物体？一般物体的表面是粗糙的，当太阳光平行照射到物体表面时发生漫反射，故各个方向均有反射光射入眼睛。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。黑板反光：粉笔字写在光滑的黑板上引起的，粉笔字发生漫反射，光滑的黑板 发生镜面发射，发射光强，从而看不到粉笔字。可以换一下位置或者增大一下黑板的粗糙一些。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、平面镜成像： （1）成像特点：等大,等距,垂直,虚像 左右相反像、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（2）平面镜成像原理：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（3）平面镜成像的应用潜望镜；万花筒；梳妆镜；牙医用的反光镜（4）作平面镜成像光路图时应注意的问题：作图须规范，应该用作图工具规范作图，切不可随手画虚实应分开，实际光线画实线，法线、实际光线的反向延长线等辅助线画虚线；实像画实线，虚像画虚线箭头不可忘，表示光传播方向的箭头应在图中画出，但虚线不加箭头作平面镜成像光路图时，可根据平面镜成像的特点，利用对称性先确定像的位置，再补画入射光线和反射光线考点1平面镜作图题的类型和解法1. 确定平面镜的位置（1）根据入射光线和反射光线位置确定平面镜的位置，解这类题的一般程序： 找到入射光线和反射光线及其交点此时的入射光线和折射光线之间的夹角为两倍的入射角或者两倍的反射角大小根据光的反射定律知，反射角等于入射角，所以反射光线与入射光线的角平分线即为法线 平面镜平面镜与法线垂直例1. 在图1中根据入射光线AO和反射光线OB，画出法线和平面镜。解析：AO，OB分别为入射光线和反射光线，两线之间的夹角为2倍的入射角大小，所以过入射点O作角AOB的平分线即为法线，注意法线要用虚线表示，根据法线和平面镜垂直即可作出平面镜。例2. 小明用平面镜将一束太阳光反射到竖井中，如图3所示。请在图上作出平面镜的位置，并标出镜面与水平面夹角的度数。 解析：根据光的反射定律中反射角等于入射角可知，反射光线和入射光线的夹角是120，则反射角和入射角分别是60，由此可确定出法线，再作出法线的垂线，即平面镜。2. 确定物的位置例3. 某发光点S发出的两条光线经平面镜反射后分别沿O1A和O2B方向射出，根据平面镜成像规律，在图4中画出发光点S的位置。写出具体步骤：方法1：根据光的反射定律，由O1A、O2B这两条反射光线可分别作出与它们相应的入射光线所在的直线，这两条直线的交点即入射光线的交点，也即为发光点S的位置具体步骤：作平面镜的法线O1M和O2N；用铅笔作入射光线所在直线O1S1和O2S2，其交点S即为发光点的位置；最后由S向O1和O2作带箭头的入射光线SO1和SO2（如图5）方法2：将两条反射光线O1A和O2B用虚线反向延长，相交于S、S即为像点的位置；作出S关于镜面的对称点S，S即为发光点的位置，过S点补画入射光线SO1及SO2（图6）3. 确定平面镜中像的位置例4. 如图所示，物体AB上的B点在平面镜里所成的像在B点，在图中画出平面镜的位置和物体AB在平面镜中的像AB。 解析：根据平面镜成像的规律，物体和平面镜内的像是关于镜面对称的。所以，平面镜所在的直线是物体和像的对应点连线的垂直平分线。连接BB，作出BB的垂直平分线就是平面镜，再根据平面镜位置确定点A的像，连接AB即为物体的像。4. 确定观察范围例5. 如图所示，画出人眼在S处通过平面镜可看到障碍物后地面的范围。解析：先根据对称性作出人眼的像点S，再根据光路可逆，设想S处有一个点光源，它能通过平面镜照亮的范围就是人眼能通过平面镜看到的范围。图中画出了两条边缘光线。5球面镜：凹面镜应 用：太阳灶、手电筒、显微镜中的反光镜 汽车头灯。凸面镜应用：汽车后视镜 街头拐弯处的反光镜四、光的折射1、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变化；这种现象叫光的折射现象。2、光的折射定律：三线同面、法线居中、空气中角大、光路可逆折射光线，入射光线和法线在同一平面内。折射光线和入射光线分居与法线两侧。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。入射角增大，折射角也增大 光从空气垂直射入（或其他介质射出），折射角=入射角= 0 度。光路可逆3、应用： 海市蜃楼 弯折筷子 雨后彩虹 钢笔错位 看水中鱼变浅 放大镜 照相机 透镜成像池水看起来比实际的 浅 是因为光从 水中斜射向 空气中时发生折射，折射角大于入射角。蓝天白云在湖中形成倒影，水中鱼儿在“云中”自由穿行。这里我们看到的水中的白云是由 光的反射 而形成的 虚像 ，看到的鱼儿是由是由光的折射而形成的 虚像 。例1 岸上看到水中的鱼比实际的位置要浅一些例2 潜水员从水下看岸上的树，他看到的是树的虚像，树的像比实际的要高 例3弯折的筷子人眼看东西的习惯是：“顺着光线的逆方向”而去，最终看到了“鱼”，实际上是折射光线的反向交汇处，看到的是个虚像。五 透镜及其应用1、透镜的种类及几个名词（1）凸透镜：中间厚、边缘薄的透镜；凸透镜对光有会聚作用。（2）凹透镜：中间薄、边缘厚的透镜；凹透镜对光有发散作用。（3）有关透镜的几个名词：光心O：透镜的中心；主光轴：通过光心O和球面球心C的直线；焦点F：平行光线经凸透镜折射后会聚于主光轴上的一点叫凸透镜的焦点，凸透镜两侧各有一个焦点且对称；平行光线经凹透镜折射后发散，这些折射光线的反向延长线相交在主光轴上的一点叫凹透镜的虚焦点，两侧各有一个且对称。焦距f：焦点到透镜光心的距离。2、三条特殊光线（1）凸透镜（见图3-1）：平行于主光轴的光线被凸透镜折射之后会聚于焦点；从焦点发出的光线被凸透镜折射之后平行于主光轴射出；经过光心的光线传播方向不改变。（2）凹透镜（见图3-2）：平行于主光轴的光线被凹透镜折射后，折射光线的反向延长线过焦点；正对凹透镜另一侧焦点射出的光线，通过凹透镜后与主光轴平行；经过光心的光线传播方向不改变。（图3-1） （图3-2）典型光路:FFFF3、测定凸透镜焦点的方法：让平行光平行于主光轴通过凸透镜会聚于一点，这点就是凸透镜的焦点。然后用刻度尺测出焦点到光心的距离即为焦距；4、测定凸透镜焦距的方法：让凸透镜正对着太阳光，拿一张白纸在它的另一侧来回移动，直到在纸上出现一个最小最亮的光斑，用刻度尺测出凸透镜到白纸的距离即为该凸透镜的焦距。5、凸透镜成像规律成像规律记忆口诀：一倍焦距分虚实（uf成实像、u=f不成像）；二倍焦距分大小（u2f成缩小的像）；凡实像必倒立且物像异侧、凡虚像必正立且物像同侧）；成实像时物距越大，像距越小，像越小；成虚像时物距越远，像距越远，像越小。物距(u)像的正倒像的大小像的虚实像的位置像距(v)应 用u2f倒立缩小实像透镜两侧fv2f照相机u=2f倒立等大实像透镜两侧v=2ffu2f幻灯机、投影器、电影机u=f不成像uf正立放大虚像透镜同侧放大镜
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