年级天津市五所学生物理笔记

1、第一章 声现象§1-1 声音的产生与传播§1-2 我们怎样听到声音§1-3 声音的特性§1-4 噪声的危害及控制§1-5 声的利用§1-1 声音的产生与传播物体发声时有什么共同的特征?1、声音的发生：(1)声是由物体的振动(Vibration)产生的(2)声带；鼓；蟋蟀-翅膀摩擦；树叶；蝉2、声音的传播：(1)声音可以靠一切气、液、固体传播出去真空罩闹钟实验:实验推理法结论：声音可以靠空气传播登月宇航员只能通过无线电交谈:月球表面无空气,真空不可以传声(2)声也是一种波,叫做声波。(sound wave)鼓面振动时,空气中形成了疏密相

2、间的波动-疏密波。(类比水波)(3)声音的传播需要物质,物理学中把这样的物质叫做介质(medium) 。§1-2 我们怎样听到声音1、认识耳的各部分结构及作用2、研究声音的传导途径:声波耳廓外耳道鼓膜振动听小骨耳蜗听觉神经 大脑 声波经外耳道振动鼓膜，鼓膜对各种声音都可共振。鼓膜的振动引起了3块听小骨的振动。听小骨的振动将声音传导给耳蜗卵圆窗，使卵圆窗产生了同样的振动。卵圆窗的振动使螺旋器中的毛细胞产生兴奋，兴奋由位听神经传导给大脑皮层的听觉中枢，从而使人感知声音。 在声音传递给大脑的过程中,任何部分发生障碍,人都会失去听觉.骨传导:声音通过头骨、颌骨也能传到听觉神经，引起听觉，科学

3、中把声音的这种传导方式叫做骨传导。-贝多芬3、双耳效应:4、听到声音的条件:(1)发声体振动发声(2)介质传播声波(3)传入人耳引起听觉(a)声波经外耳道振动鼓膜(b)鼓膜振动引起听小骨等的相关振动(c)振动产生的兴奋由听觉神经传导给大脑的听觉中枢，从而使人感知声音。§1-3 声音的特性1、声音的种类：(1)声音分为乐音和噪声。(2)乐音的三个特点:音调、响度和音色2、音调(pitch) ：(1)音调是指声音的高低;探究：音调的高低和什么有关(2)频率(frequency)：物体在1秒内振动的次数;频率表示物体振动的快慢;频率的单位是赫兹(Hertz)-(Hz);(3)音调跟发声体的

4、频率有关.振动越快,频率越大,音调越高.(4)人能够感受到的声音频率有一定的范围大多数人的听觉频率范围20Hz-20000Hz;把高于20000Hz的声音叫做超声波(supersonic wave)把低于20Hz的声音叫做次声波(infrasonic wave);(5)人和一些动物的听觉频率范围和发声频率范围-书P21图表。3、响度(loudness)：(1)响度是指声音的强弱(或大小);(2)振幅(amplitude)：物理意义：描述物体振动的幅度定义：振动物体偏离原位置的最大距离(3)响度大小与什么有关?振幅的大小距发声体的远近(4)区分音调和响度男低音在放声歌唱,女高音在轻声伴唱,试分析

5、他们的音调和响度.4、音色(musical quality):(1)音色是由发声体本身决定的。(2)不同发声体的材料、结构不同，发出声音的音色也就不同。§1-4 噪声的危害及控制1、当代四大污染：大气污染、水污染、固体废物污染和噪声污染。2、噪声的来源：(1)从物理学角度:发声体做无规则振动时发出的声音(2)从环保角度：3、噪声的等级和危害:(1)人们以分贝(decibel符号dB)为单位表示声音的强弱(2)生产、生活中的声音等级：4、控制噪声:(1)声音从产生到引起听觉有三个阶段:(2)控制噪声要从三方面入手:防止噪声产生-在声源处减弱;阻断噪声传播-在传播途中减弱;防止噪声进入耳

6、朵-在人耳处减弱;(3)控制噪声的事例:§1-5 声的利用1、声与信息：(1)通过声可以获得很多息:远处隆隆的雷声预示着一场可能的大雨；铁路工人敲钢轨：发现松动的螺栓音色；雾中航行的水手号角判断悬崖的距离；蝙蝠飞行利用超声波；声呐：(a)探知海洋的深度，绘出地形图； (b)获得水中鱼群的信息； (c)仿声吸引鱼群；医学上的应用：(a)医生听诊器病人心、肺的工作状态；(b)中医诊病“望、闻、问、切”中的“闻”；(c)医学B超；(2)回声：回声是声音的反射现象回声到达人二比原声晚：0.1秒以上,人耳能分辨,听到回声; 不到0.1秒,人耳不能分辨,加强原声;回声定位:(a)蝙蝠利用超声波飞

7、行;(b)回声测距;(c)医学B超;回声测距计算:2、声与能量：(1)演示实验; 超声波加湿器等第二章 光现象§2-1 光的传播 颜色§2-2 光的反射§2-3 平面镜成像§2-4 光的折射§2-5 看不见的光补充:视觉暂留实验§2-1 光的传播 颜色1、光源：能够发光的物体 (1)自然光源：太阳、恒星、水母、萤火虫1、光源：能够发光的物体(1)自然光源： (2)人造光源：篝火-火把-油灯-蜡烛-电灯美国 爱迪生 1878年两千多年前战国点光源：灯泡补充： 线光源：灯管面光源：无影灯2、光是如何传播的?(1)说明光的直线传播的现象：影

8、院树林，笔直的光柱；挖掘隧道，激光准直；射击瞄准，三点一线；手影、影的形成；日食、月食的成因。月食的成因日食的成因(2)光线：表示光的传播方向的直线(3)如果介质不均匀，光线会发生弯曲。地球周围大气不均匀使阳光发生弯曲。早晨太阳还在地平线以下就看见了它;海市蜃楼；(4)光在同一种均匀介质中沿直线传播。沿光的传播路线所画的直线，箭头表示光的传播方向。3、光的传播速度(1)光速比声速快得多：为什么总是先看到闪电后听到雷声？(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、补充：小孔成像(1)像的性质：倒立的实像实像：由实际光线组成的像，既可用眼直接观察，又可用光屏承接(2)最早记载在墨经中，(3)成像光路图：(4)原因：光沿直线传播。5、颜色：(1)色散(dispersion)：17世纪英国物理学家牛顿使太阳光产生色散(2)动手实验：方法1：棱镜方法2：如图方法3：水雾方法4：光盘将水含于口中，对着太阳光喷成雾状，可以观察到短暂的彩虹。 透过喷泉喷洒的雾状小水珠，也可以观察到彩虹。 (2)色光的三原色：红、绿、蓝三色光混合能产生各种色彩，因此把红、绿、蓝三种色光叫做色光的三原色色光的混合：红

10、加绿产生黄色光红加蓝产生粉色光绿加蓝产生青色光(3)透明物体的颜色取决于它所透过的色光 不透明物体的颜色取决于它所反射的色光 红光绿光蓝光红光红光  绿光 绿光 蓝光  蓝光(4)颜料的三原色：红、黄、蓝三种颜色是颜料的三原色颜料的混合：红加黄产生橙色红加蓝产生紫色黄加蓝产生绿色§2-2 光的反射1、反射的规律:(1)光遇到任何物体的表面都会发生反射现象(reflection).(2)质疑与猜想:质疑1:反射光线的位置是由谁决定的?质疑2:反射光线与入射光线、法线有何位置关系?反射角与入射角关系如何?猜想1:入射光

11、线、入射点、镜面朝向等猜想2:同一平面、等角、法线两侧？(3)引入有关概念:法线:通过入射点、垂直于镜面的直线法线要画成虚线。 入射光线与法线的夹角叫做入射角,反射光线与法线的夹角叫做反射角。 (4)实验探究:光反射时的规律:印证反射光线和入射光线在法线的两侧；印证反射角随入射角的变大而变大；印证反射角等于入射角；实验次数入射角i反射角r123印证反射光线、法线、入射光线在同一个平面上；(5)总结反射的规律:反射光线、入射光线和法线在同一个平面上反射光线和入射光线在法线的两侧；反射角等于入射角；反射角随入射角的增大而增大.思考与分析:实验中逆着刚才的反射光线发出一条入射光线,依据反射的规律,其

12、反射光线将射向何处?反射时光路可逆.2、反射光路图:(1)基本光路图:绘图注意事项:法线画虚线;光线带箭头；标注等角符号；(2)可逆光路图:(2)镜面改变光路图: (3)二次反射光路图:平行镜面潜望镜光路图:互相垂直的镜面； 特殊角度入射；3、漫反射:(1)质疑:阳光照射到镜面上和白纸上，从不同的角度看去,现象相同吗?提示: 阳光是很好的平行光;看上去很平的白纸,细微处其实是凹凸不平的.(2)定义:凹凸不平的表面会把光线向着四面八方反射，这种反射叫做漫反射(2)特点:一束平行光照射到物体表面，镜面反射:反射光线仍是平行光;漫反射:反射光线向各个方向;§2-3 平面镜成像复习提问：光在

13、什么条件下沿直线传播？反射定律的内容？什么是法线、入射角、反射角？为什么要做法线？有什么线画？什么是实像？什么是虚像？1、实验：研究平面镜成像。(1)猜想：实像还是虚像？像的大小与物体相比如何？像与物体到镜面的距离如何？像、物体的位置与镜面关系如何？(2)设想恰当的实验装置。玻璃板；等大的蜡烛；小黑板；等(3)实验步骤现象：画线、立玻璃、标出物位置；点烛、立烛、观察像；重合，确定像的位置、标记；将像物位置连线，量角。(4)实验结论：虚像；等大；等距；垂直。2、平面镜成像的特点：(1)物体在平面镜里成的是虚像；(2)像和物体大小相等；(3)像和物体到镜面的距离相等；(4)像和物体的位置连线与镜面

14、垂直。像和物体关于镜面对称。3、平面镜成像的原因：(1)光路演示：(2)反射光线的反向延长线组成像点； 众多像点组成虚像。(3)实像和虚像。实像:由实际光线组成的像,既可以用眼直接观察,又可以用光屏承接;虚像:不是由实际光线组成的像,只可以用眼直接观察,不可以用光屏承接；虚像是由实际光线的反向延长线组成的4、对称法作图：(1)示范: (2)对称法作图练习：作出下列物体在平面镜中的虚像。5、应用：(1)我国大约4000多年前夏代就有了铜镜；(2)练功房矫正姿势；(3)牙科医生观察不易看到的部分；(4)潜望镜：书P71图5-17、18。原因：平面镜二次成像。6、想想议议：湖水中的倒影是倒立的像吗？

15、答：湖水是放倒的平面镜； 像是正立、等大的虚像。§2-4 光的折射复习提问：0-1光反射时的规律是如何描述的？0-2 判断：1、光是沿直线传播的2、光速是3×108 m/s0-3 光从一种介质进入另一种介质时是沿直线传播吗？光传播路径 猜想水1234空气1、光的折射(refraction)： (1)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。(2)折射基本光路图:空气水法线N Nir界面M M MO 入射点ABAO 入射光线OB 折射光线(3)折射产生的原因:与光速有关2、探究实验：光的反射光的折射反射光线、入射光线和法线在同一平面内?折射光线、入

16、射光线、法线是否在同一平面内？反射光线、入射光线是否分居法线两侧?折射光线、入射光线是否分居法线两侧反射角与入射角的大小关系如何？折射角与入射角的大小关系如何？光的反射光的折射反射光线、入射光线和法线在同一平面内?反射光线、入射光线分居法线两侧?反射角等于入射角?实验预想 介绍装置 实验设计折射光线与入射光线、法线关系演示实验结论:折射的一般规律折射光线与入射光线、法线在同一平面内；折射光线和入射光线分居法线两侧；光从空气斜射入水或其他介质中时， 折射角小于入射角；当光垂直射向介质表面时，传播方向不变。入射角增大时折射角也随着增大。在光的折射现象中光路也是可逆的平面镜成像的原因 反射光线的反向

17、延长线组成虚像3、用光的折射规律解释折射现象:(1)直接向看见的鱼叉去为什么叉不上？原因：折射光线的反向延长线组成虚象(2)硬币是如何升高的？空气水(3)筷子弯折：(4)池底变浅:(5)潜水员看岸上的树:(6)钢笔错位:AA在钢笔上任取一点A玻璃砖A玻璃砖AA海边的海市蜃楼 绚丽多姿的海上日出、练习：(1)完成下列折射光路图：空气玻璃空气玻璃要点：空气中的角大。(2)判断图中的法线、界面、光线和角：空气空气要点：相邻等角夹法线。空气中的角大。(3)坐井观天:§2-5 看不见的光1、光谱(spectrum)：棱镜可以把太阳光分解成红橙黄绿蓝靛紫几种不同颜色的光,把它们按照这个顺序排列起

18、来就是光谱.英国物理学家赫谢耳在1800年做的实验：1、把暗室中唯一的窗户用木板堵住，然后在板上开了一个矩形的孔，孔中正好装上分光棱镜，于是得到了一组彩色的光带。 2、赫谢耳为了研究光谱里的各种色光的热效应，用温度计去测量各光带中不同色光的温度时，他发现有一区域的温度特别高，同学们能猜猜是哪一区域吗？3、他发现温度最高的温区，总是位于光带最边缘处的红光外面。多次反复实验，都是这样。这就是人类首次发现红外线的过程。 (1)对比：可见光谱和人的听觉频率图 回忆：听觉频率范围与超声波、次声波大多数人的听觉频率范围20Hz-20000Hz;把高于20000Hz的声音叫做超声波;把低于20Hz的声音叫做

19、次声波;(2)光分为：可见光、红外线和紫外线 2、红外线(infrared ray) ：(1)定义：光谱上红光以外的部分也有能量辐射，把这样的辐射叫做红外线。(2)红外线的特点：热效应：一切物体都在不停地发射和吸收红外线，物体温度越高，辐射的红外线越强；穿透云雾烟尘的能力也特别强；(3)红外线的应用：红外摄像仪、 红外线照相机 (3)红外线的应用：红外线测温热像仪和便携式红外线体温测量计红外线夜视仪：步枪瞄准器等红外遥感：在飞机或卫星上勘测地热、寻找水源、监测森林火情、估计农作物的长势和收成、预报台风寒潮等；电视机的遥控器 红外线追踪仪：美国每日航宇12月9日报道，美洛克希德·马丁公

20、司和美空军FA22型机测试小组于11月22日成功发射一枚未填装弹药的AIM9M型响尾蛇导弹，击中了一架超音速QF4无人靶机。 3、紫外线(ultraviolet ray) ：紫外线的发现 德国物理学家里特（17761810）在1802年发现，在光谱的紫光区域的外测也存在着看不见的射线，这就是紫外线。紫外线的主要特点是化学作用强，用紫外线照相能区分出物质间的细微差别，例如能清晰地分辨出留在纸上的指纹。紫外线有很强的荧光效应，这个效应有许多应用。日光灯就是用紫外线来激发荧光物质发光的。(1)定义：光谱上的紫端以外,也有一种看不见的光,叫做紫外线。(2)紫外线的特点与应用：适当的紫外线照射有助于人体合成维生素D,促进钙的吸收;紫外线还能促进生理作用和治疗皮肤病、软骨病等。 紫外线能使荧光物质发光:银行用的紫外线验钞机 紫外线能杀死微生物 ：医院里常用紫外线来消毒病房和手术室;紫外线消毒柜 . 紫外线的化学作用强,用紫外线照相能区分出物质间的细微差别, 能清晰地分辨出留在纸上的指纹。 (3)紫外线的危害与预防：电焊工人在电焊时，穿好工作服，带上防护面罩。 过强的紫外线能伤害人的眼睛