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文档简介
新粤沪版物理八年级上册全册全册教学课件2024年新版教材第一章
走进物理世界1.1
神奇的物理学新课引入新课讲授课堂小结随堂练习新课引入什么是物理学?物理学(physics)是研究物质最一般的运动规律和物质基本结构的学科。作为自然科学的带头学科,物理学研究大至宇宙,小至基本粒子等一切物质最基本的运动形式和规律,因此成为其他各自然科学学科的研究基础。银河系神舟十七号粒子对撞机物理学研究的具体现象包括声现象、光现象、热现象、力现象和电现象等。换句话说,物理学是研究声、光、热、力、电等各种物理现象的规律和物质结构的一门科学。仔细观察下列几幅物理相关图片,它们分别属于哪方面的现象?鸟鸣声水中倒影露珠的形成龙卷风的形成闪电声学光学热学电磁学力学新课讲授知识点一物理学就在你我身边1.物理学的概念
物理学是研究声、光、热、力、电等各种物理现象的规律和物质结构的一门科学。2005年为“世界物理年”,左图为世界物理年的徽标——红色代表过去,绿色代表进步,黄色代表和平合作,蓝顶代表未来。2.物理现象——声现象(1)生活中的声现象(2)声现象的应用体验者的呐喊声会使喷泉喷出水面,通过音量的高低来控制喷泉喷出的高度。听诊器可以将心脏部位的声音放大,同时屏蔽其他声音,使人听得更清楚。瀑布声乐器声喊泉听诊器感受音乐和物理创造出来的美【视频欣赏】声现象3.物理现象——光现象(1)生活中的光现象(2)光现象的应用幻日奇景雨后彩虹水中倒影光纤激光可以在光纤内快速传播,在一定时间内可以传输大量信息。近视眼镜根据近视眼成像特点设计的视力矫正工具。4.物理现象——热现象(1)生活中的热现象(2)热现象的应用人工降雨飞机上放出的干冰(固态二氧化碳)接触空气后使周围环境迅速降温,形成降雨。冰箱利用某种特殊的物质将冰箱内的“热”搬运到周围环境中。泼水成冰雾的形成开水壶口的“白气”5.物理现象——力现象(1)生活中的力现象(2)力现象的应用祝融号火星车利用力学知识分析参数,实现祝融号火星登陆、探索火星。飞机飞机的机翼上凸下平,高速前进时受到向上的力,从而起飞。水滴下落投篮漂浮的汤圆6.物理现象——电现象(1)生活中的电现象(2)电现象的应用三峡水力发电站根据电学知识,利用水的流动进行发电。风扇利用电对风扇电机的作用带动扇叶旋转。闪电带电直尺吸引纸屑带电气球使水柱弯曲【视频欣赏】电现象知识点二物理学推动了人类文明和社会的进步物理学与人类社会的进步有哪些关联?1.农耕时代远古的人类,刀耕火种。掌握了火的运用,发明和应用许多简单机械,生产力水平较低,但创造了许多巧夺天工的奇迹。2.蒸汽时代17~18世纪,由于生产的需要和力学、热学的发展,促进了蒸汽机的研制和改进,解决了机械的动力问题。人们从此由沿袭几千年的手工业生产走向大规模机器生产,交通运输业也发生了根本变革。3.电气时代19世纪,基于电磁学研究的巨大成就,人们成功地制造了各种电气设备,人类社会由“蒸汽时代”进入“电气时代”。当今世界,电与人类生活已密不可分。4.智能化、信息化的高科技新时代20世纪以来,物理学在更深的层次和更广阔的领域内扩展了人类对自然界的认识。电子计算机的普及,互联网等各种现代信息技术的不断完善,原子能的利用,以及空间技术的发展等,使社会生产和人类生活面貌发生了翻天覆地的变化。大亚湾核电站北斗卫星导航系统互联网物理学的每一次重大突破,都极大地推动了科学和技术的进步,进而改变了人们的生活方式,加快了人类社会物质文明的进程,深化了人类对自然的认识。说一说你眼中物理学与人类社会的关联。中国载人航天工程
①1992年,载人航天工程研制建设开始全面展开。②1999年11月,我国进行了第一次无人飞行试验。③2003年10月15日,杨利伟乘坐神舟五号载人飞船圆满完成了中国首次载人航天飞行。④2011年9月29日,天宫一号发射升空,这是中国载人航天工程发射的第一个目标飞行器,是中国第一个空间实验室。⑤2022年11月3日,空间站梦天实验舱成功完成转位,与天和核心舱和问天实验舱组合,中国空间站“T”字基本构型在轨组装完成,标志着中国空间站全面建成。知识窗2024年6月4日,嫦娥六号上升器携带月球样品自月球背面起飞,随后成功进入预定环月轨道。嫦娥六号完成世界首次月球背面采样和起飞。“嫦娥奔月”是我们的古老传说,2004年我国探月工程正式立项,名为“嫦娥工程”,它分为“无人月球探测”“载人登月”和“建立月球基地”三个阶段,中华民族的“逐月之旅”正式开始。2007年,嫦娥一号发射升空,实现了中国首次绕月飞行,并在之后成功撞月,完成了我国探月三步走的第一步。2010年,嫦娥二号成功发射,它来到距离月球更近的轨道上,对嫦娥三号预选着陆区虹湾进行了拍摄。2013年,嫦娥三号发射升空,并顺利在月球正面虹湾地区实现软着陆。2018年,嫦娥四号成功发射,最终实现了人类首次月球背面软着陆。2020年,嫦娥五号发射升空,而后带着1731g月球样本平安返乡。中国探月工程2024年2月24日中国载人工程网消息,中国载人月球探测计划任务新一代载人飞船命名为“梦舟”,月面着陆器命名为“揽月”。入地、下海,“中国深度”!①“奋斗者”号载人潜水器
2020年11月,我国自主研制的“奋斗者”号全海深载人潜水器在马里亚纳海沟成功下潜到10909m,创造了我国载人深潜的记录。②深地塔科1井2024年2月13日,我国首口万米科探井——深地塔科1井钻井深度已突破9900m,正向万米底层冲刺钻进。截至目前,我国首口万米深井采用新换上的金刚石钻头,已连续50次取出古老岩石标本。知识窗从一穷二白到“上到九天揽月,下到五洋捉鳖”,这一切都离不开物理学的发展与应用!知识点三物理学的召唤伽利略于1564年2月15日出生于意大利比萨,是意大利天文学家、物理学家和工程师,欧洲近代自然科学的创始人。他是第一个把实验引进力学的科学家,他利用实验和数学相结合的方法确定了一些重要的力学定律。简介二、现代物理学之父伽利略对运动基本概念,包括重心、速度、加速度等都作了详尽研究并给出了严格的数学表达式。1.伽利略—经典物理学开创者伽利略伽利略制作了伽利略型望远镜,对观测天文学的贡献包括使用望远镜对金星相位的确认,发现木星的四颗最大卫星,土星环的观测和黑子的分析。一、观测天文学之父三、科学方法之父伽利略认为物理学原理必须来自观察和实验,并接受实践的验证;物理学的研究应寻求量的公理,即研究物体是怎样运动的,并用数学的公式定量地表示出物体运动的规律。四、现代科学之父纠正了统治欧洲近两千年的亚里士多德的错误观点,不顾教会迫害坚持哥白尼的“日心说”,更创立了研究自然科学的新方法。观察和实验是进行科学探究的基本方法,也是认识自然规律的重要途径。牛顿艾萨克·牛顿(1643年1月4日—1727年3月31日),英国著名的物理学家、数学家,百科全书式的“全才”,著有《自然哲学的数学原理》、《光学》。简介主要贡献①在力学上,牛顿阐明了动量和角动量守恒的原理,提出牛顿运动定律。②在光学上,他发明了反射望远镜,并基于对三棱镜将白光发散成可见光谱的观察,发展出了颜色理论。③他还系统地表述了冷却定律,并研究了音速。④在数学上,牛顿与莱布尼茨分享了发展出微积分学的荣誉。他也证明了广义二项式定理,提出了“牛顿法”以趋近函数的零点,并为幂级数的研究做出了贡献。2.牛顿—物理学之父我们不仅要知道物理概念的来源,经历物理规律的探究过程,还要学习用科学的方法进行探究;在此基础上,进一步掌握物理概念和物理规律的含义,并会运用它们解释和解决一些实际问题。阿尔伯特·爱因斯坦(1879年3月14日—1955年4月18日),出生于德国巴登-符腾堡州乌尔姆市,现代物理学家,1921年诺贝尔物理学奖。爱因斯坦开创了现代科学技术新纪元,被公认为是继伽利略、牛顿之后最伟大的物理学家。简介主要贡献①提出狭义相对论与广义相对论;②1905年,爱因斯坦提出光子假设,成功解释了光电效应(光照射到金属上,引起物质的电性质发生变化);③量子场概念的开创者;④爱因斯坦的理论为核能的开发奠定了理论基础;3.爱因斯坦—现代物理学开创者爱因斯坦学习物理学,既离不开观察和实验,也离不开理性思考。4.我国老一辈物理学家钱学森我国老一辈物理学家,如钱学森、邓稼先、任新民、郭永怀、赵忠尧、钱三强、王淦昌、于敏等,怀着报效祖国的豪情壮志,研制“两弹一星”和培养科技人才,为我国社会主义现代化建设和物理学的发展作出了杰出的贡献!请同学们课后至少选择其中一位物理学家,对其生平加以了解。(1)观察和实验是进行科学探究的基本方法,也是认识自然规律的重要途径。5.怎样学好物理(2)我们不仅要知道物理概念的来源,经历物理规律的探究过程,还要学习科学的方法进行探究;在此基础上,进一步弄清楚概念和规律的含义,并学会运用他们解释和解决一些实际问题。(3)学习物理学,既离不开观察与实验,也离不开理性思考。(4)同学们要敢于超越常人的思维习惯,乐于在广袤无垠的未知世界中自由驰骋。1、良好心态,兴趣助力。2、课堂认真专注,积极回答问题,紧跟老师节奏。3、作业按时按量完成,课后及时独立认真完成作业;多做题,做好题。4、有问题及时解决,整理汇总错题。根据错题归纳疑点、错点、难点并解决。5、常总结(提炼方法技巧),多反思(常思错题找原因),巧记忆(理解概念公式,学会运用和表达),多运用(课后多与同学们讨论身边的物理现象及其解释)。6、常举手、多发言、多讲题。7、书写格式整齐规范。课堂及作业要求数学储备知识科学计数法:12001.2×103314003.14×10480800008.08×1060.033×10-20.000252.5×10-40.0000022×10-6初级单位换算:注意单位大小与进率1km103m长度:1m102cm103mm1h60min时间:60s1min1m2102dm2面积:104cm2数学储备知识1m3103dm3体积:106cm3课堂小结希望你喜欢物理物理学推动了社会的发展物理学物理学的召唤研究声、光、热、力、电等各种物理现象的规律和物质结构的一种科学伽利略、牛顿和爱因斯坦怎样学好物理第一章
走进物理世界1.2
测量长度和时间新课引入新课讲授课堂小结随堂练习新课引入ABDC帽子的高度CD和宽度AB哪个更长?两图中央的圆谁的直径更大?一样长一样大靠感官来判断物理量,数据很难精确,有时还会出错。要做出准确的判断、得到精确的数据,必须用测量仪器来测量。物理学习从数据的精确表达开始。新课讲授知识点一用刻度尺测量长度(1)国际单位:测量任何物理量都必须首先规定单位。为了方便国际交流,国际计量组织制定了一套国际统一的单位,叫国际单位制(简称SI)。在国际单位制中,长度的基本单位是米,符号
m。1983年,国际计量大会规定:1m等于光在真空中经过
s传播的路程。
1.长度的单位除了米以外,还有哪些长度单位呢?千米分米厘米
微米纳米毫米kmdmcmmmμmnm(2)长度的其他单位(3)长度单位的换算关系1km=103m1m=10-3km1m=10dm1dm=0.1m1m=102cm1cm=10-2m1m=103mm1mm=10-3m1m=106μm1μm=10-6m1m=109nm1nm=10-9m每下一级扩大10倍dmmcmmm每下一级扩大103倍kmmmmµmnm165cm=165×1cm=165×10-2m=1.65m原单位原单位与目标单位之间的进率目标单位数值不变(4)单位换算的方法典例2.认识刻度尺常用的长度测量工具(1)测量长度的基本工具:刻度尺比较精确的长度测量工具(2)刻度尺的参数①零刻度线:刻度尺的起始刻度。②量程(测量范围):刻度尺上最小值和最大值之间的差。③分度值:刻度尺上相邻两条刻度线之间的距离表示的测量值。量程决定着刻度尺一次能测出的最大值。分度值越小,测量精度越高,分度值是测量精确程度的决定因素。3.刻度尺的使用(1)选:根据测量需要,选择量程和分度值恰当的刻度尺。例如,为了给窗户配上一块玻璃,选用
工具来测量窗框的尺寸最合理。①最小刻度是1mm,长度是20cm的学生用尺②最小刻度是1mm,长度是2m的钢卷尺③最小刻度是1cm,长度是15m的皮卷尺②(2)放①刻度尺位置要放正,不能歪斜;②刻度尺较厚时,刻度线要紧靠被测量的物体;③零刻度线要对准被测物体的一端。若零刻度线磨损,可选一清晰的整数刻度线作为起始刻度进行测量,测量结果=末端刻度值-始端刻度值。(3)看:读数时,视线要正对刻度线,不能斜视。(4)读:读数时,除读出准确值外,还要估读到分度值的下一位。初中阶段只有长度测量时数据需要估读。(5)计:对测量结果,既要记录准确值,又要记录估计值,还要注明单位。测量值=准确值+估计值+单位例如,右图铅笔的长度为:8.8cm+0.02
cm=8.82cm。准确值估读值单位注意:①估读值只能有一位;②估读值为“0”时不能省略。刻度尺读数过程梳理①明确刻度尺的分度值,确定估读位数,确定结果的保留位数;②找准物体在刻度尺上对应的起始与最终刻度值;(注意起始刻度是否是零刻度线,视线要与正对刻度线)③测量结果=最终刻度值-初始刻度值。(注意保留估读的“0”)典例知识点二测量误差1.误差:测量值与真实值之间的差异。2.产生误差的原因:由于客观或主观因素的影响,如测量工具不够精密、测量方法不够完善、测量者本身的限制等因素而造成误差。误差不可避免。3.减小误差的方法:可以通过多次测量求平均值、改进测量方法、选用精密的测量工具等来减小误差。4.错误是由于测量者没有遵守测量仪器的使用规则或主观粗心大意造成的。错误不该发生,可以避免。5.长度测量中的数据处理读数时人的主观感觉是造成测量误差的主要因素。因此,为了减小误差,长度测量时我们要多次测量求平均值。①排除错误数据:首先要确定刻度尺的分度值,读数误差会使估读位不同或分度值位上数值差1,差值过大说明读数出现错误。②得出最后结果:排除错误数据后,求剩余数据的平均值,最终结果保留位数与测量值相同。典例知识点三测量时间1.时间的单位:在国际单位制中,时间的基本单位是秒,符号是s。比秒大的单位有时(h)、分(min),比秒小的单位有毫秒(ms)、微秒(μs)、纳秒(ns)等。2018年,国际计量大会规定,1s等于铯133原子基态两个超精细能级之间跃迁对应辐射的9192631770个周期所持续的时间。铯原子钟的精确度非常高,上千万年误差不超过1s。每下一级扩大60倍minhs每下一级扩大103倍smsμsns2.时间单位的换算关系1h=60min1min=60s1h=3600s1s=103ms1ms=103μs1μs=103ns3.时间的测量工具(1)在古代,人们用日晷(guǐ)、沙漏等计时仪器来测量时间。(2)现代用的是钟表、电子表、机械秒表等,在运动场和实验室经常用秒表。高精度时间测量仪器——原子钟(3)现代科学领域大多需要非常精确的时间基准,这种情况下多用原子钟测量时间,航天、通信、地球科学(如地震预警、海啸监测)和天文等领域均有原子钟的身影。4.机械秒表(1)认识机械秒表①构造:机械秒表有两个表盘,大盘的指针是秒针(长针),小盘的指针是分针(短针)。②特点a)秒表大盘的分度值为0.5min,小盘的分度值为0.1s。大盘上的秒针每转动一圈,经过30s,此过程中小盘上的分针转动一小格。b)大表盘上的示数有两种,分针在前半格时对应前半分钟,大盘按0~30s读数;在后半格时对应后半分钟,大盘按30~60s读数。(2)用秒表测量时间②秒表读数:读数时,先读出小盘分针的示数,再读出大盘秒针的示数,秒表的读数即为小盘上的分钟数+大盘上的秒数。①操作方法:用手紧握秒表,大拇指按在按钮上。第一次按下按钮时,表针开始走动;第二次按下时,表针停止走动;第三次按下时,表针回零。左图中秒表的读数是多少秒?①停表分针指示的时间为3min,②秒针指示的时间为48s(分针指示位置过半格),即秒表的读数为3min48s=3×60s+48s=228s。典例课堂小结测量长度和时间用刻度尺测量长度刻度尺的使用及读数测量时间测量误差实验数据处理秒表读数随堂练习1补全下列单位换算过程:(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下图是小亮测量橡皮长度时的刻度尺使用情况,则该橡皮的长度应记为_______cm。随堂练习22.00随堂练习3B随堂练习437.550.1s第一章
走进物理世界1.3
长度和时间测量的应用新课引入新课讲授课堂小结随堂练习新课引入上一堂课我们学习了长度的测量,那么,如何用毫米刻度尺实现下列长度的测量呢?一根细铜丝的长度地图上铁路线的长度硬币的直径新课讲授知识点一长度的“间接”测量1.累积法(1)适用场景:当单个物体的长度或厚度很小(如一张纸的厚度或一根细铜丝的直径)时,用刻度尺直接测量单个长度会存在较大误差乃至无法读数,此时我们可以使用累积法进行测量。(2)操作方法:把n个相同的物体叠加起来,测出总长度或总厚度,然后除以n,就可以计算出单个物体的长度或厚度。误差分析①若细铜丝缠绕圈数数多了,则测得的细铜丝直径与真实值相比_____。②若细铜丝未紧密排绕,则测得的细铜丝直径与真实值相比_____。(3)应用举例——累积法测量细铜丝的直径①将细铜丝在铅笔上紧密排绕n圈。②利用刻度尺读出细铜丝线圈的总长度L。③细铜丝的直径
。偏小偏大典例2.以直代曲法(1)适用场景:刻度尺只能准确测量笔直的线条长度,对于弯曲的线段,我们可以采用以直代取法进行准确测量。(2)操作方法①利用圆规和刻度尺a)原理:曲线可看作由许多小段线段组成。b)操作:将圆规两脚岔开一个很小的角度,用刻度尺测出两脚间的距离l,从曲线的一端依次开始截取,截取的段数记为n,则曲线的长度为nl。②利用棉线a)原理:将曲线长度转换成可以拉伸成直线的实物(如棉线)的长度。b)操作:将一段不可伸长的棉线与曲线重合,并标记好始末端点;然后将细线伸直,测出两点之间的距离即可。典例3.滚轮法(1)原理:圆周滚动一圈经过的路程等于其周长。(2)操作方法:用已知周长的轮子沿曲线或直线滚动,记下滚动圈数n,则被测线的长度等于轮子的周长l乘圈数n。4.平移法(1)适用场景:当物体的长度不能直接测量时(如球的直径),可以想办法将该长度等值平移到物体外部,再用刻度尺进行测量。(2)应用举例——测量硬币的直径①难点:使用刻度尺直接测量不能保证测量的线段为硬币直径。②操作:如图,使用三角板和刻度尺将硬币夹住,将硬币的直径等值平移到刻度尺上。典例知识点二用量筒或量杯测量物体的体积1.认识量筒和量杯(1)分度值:量筒或量杯上相邻两刻度线之间的距离所表示的体积。(2)量程:量筒或量杯所能测量的体积范围。(3)特点:量筒的刻度是均匀分布的,而量杯的刻度是“上密下疏”不均匀分布的。量筒量杯2.使用方法(1)选:根据测量对象选择量程、分度值适当的量筒或量杯,尽量选用量程小(以能测量出被测液体的体积为宜)和分度值小(可提高测量精度)的量筒或量杯。(2)放:使用时应把量筒或量杯放在水平桌面上。(3)读:读数时,视线应与量筒或量杯内液体凹液面的最低处(或凸液面的最高处)保持相平,读出液体的体积。①俯视会使读数_____。误差分析②俯视会使读数_____。偏大偏小典例知识窗凸液面与凹液面
液体被倒入量筒中后,
由于物体之间存在着相互作用,与量筒接触的液体会向上或向下,导致凹液面(如量筒中的水面)或凸液面(如量筒中的水银面)的出现,而量筒中间部分受影响最小,对应的体积最接近真实值,故读数时视线要对齐凹液面的最低处或凸液面的最高处。3.“排水法”测量不规则固体(不吸水)的体积(1)原理:向一个装有水的容器中放入不吸水固体(水未溢出),容器中的水面会发生变化,两次示数之差表示固体排开水的体积,排出水的体积跟固体浸在水中的体积是相等的。(2)操作(以下沉固体为例)a)向量筒中倒入适量的水,读出水的体积V1。b)将固体用细线拴住,慢慢放入量筒,使其浸没在水中,读出此时水与固体的总体积V2。c)固体体积V=V2-V1。V1V2用量筒测量形状不规则的小石头的体积石块放入前的体积V1=20cm3石头放入后的体积V2=30cm3石头的体积V=V2-V1=10cm3V1V2典例4.形状不规则固体体积的测量(1)固体体积不大(可放入量筒中)、不溶于水也不吸水时:若固体在水中下沉,则通常采用“排水法”测量固体的体积;若固体在水中漂浮,则通常采用“配重法”或“压入法”测量固体的体积。核心:使物体全部浸入水中。(2)固体溶于水或具有吸水性时:用细沙代替水,采用“埋沙法”测量固体的体积。(3)固体体积较大(无法放入量筒中)时:采用“溢水法”,溢出水的体积即为该固体的体积。知识点三长度和时间的估测一拃约18cm1cm
1dm1m中学生身高约165cm,步长约50cm,脚长约25cm。初中物理课本长约26cm,宽约18cm。成年人身高约170cm。1.估测长度2.估测时间(1)初中生跑完100m用时约15s,跑完50m用时约8s。(2)初中生平静状态下每次心脏跳动的时间在0.6~1s之间。(3)初中生每次呼吸的时间约3s,平静状态下1min呼吸约
20次。(4)眨一次眼睛的时间约0.3s,橡皮从课桌掉到地上用时
约0.4s。(5)大多数人的脉搏1min跳动的次数为70次左右,跳动一
次的时间约0.9s。课堂小结长度和时间测量的应用用量筒或量杯测量物体的体积长度的“间接”测量长度和时间的估测①累积法②以直代曲法③滚轮法④平移法排水法随堂练习1如图,将细铜丝在铅笔上紧密排绕25圈,则测量的长度为______mm,细铜丝的直径为______mm。50.02.0随堂练习2下图是小亮测量地图上某段公路线长度的过程,该公路线在地图上的长度为______cm。若该地图所用比例尺为1∶100000,则该公路线的实际长度为______km。9.509.5随堂练习3下图中硬币的直径为______cm。1.12随堂练习4B60偏大右图为排水法测量某不吸水沉底固体体积的过程,本实验所用量筒的分度值为_______ml,该固体的体积为________cm3。随堂练习5416第一章
走进物理世界1.4
尝试科学探究新课引入新课讲授课堂小结随堂练习新课引入前面我们学习了物理学中测量实验的过程,那么探究实验又是怎样的过程呢?新课讲授知识点一探究摆的奥秘
最近,小慧家的摆钟走快了,小慧就请邻居张师傅帮忙修理,只见张师傅将钟摆下面的螺母拧了几下,钟摆走时就准了。
小慧好奇地看完了这个过程,她想:张师傅拧钟摆下面的螺母对摆动的快慢会产生什么影响呢?这个钟摆来来回回摆动,摆动一次所需的时间由什么决定呢?1.提出问题提出问题
基于观察和实验提出物理问题是进行科学探究的第一步。爱因斯坦说过,提出问题有时比解决问题更重要。2.猜想与假设小慧和同班同学在交流讨论中对这些问题进行了猜想:摆动的快慢可能与摆球的轻重有关。摆动的快慢可能与摆偏离的角度大小有关。钟摆下面的螺母位置估计会影响摆的长短,看来,摆动的快慢与摆的长短有关。猜想与假设
牛顿说过,没有大胆的猜测,就不会有伟大的发现。在科学探究中,猜想不是胡思乱想,它是以自己的经验和知识为基础作出的一种实验性解释。猜想没有实际实验作为依据。3.设计实验与制订计划小慧和同学们认为,可以用细线系上小球代替钟摆。他们根据刚才提出的一些猜想,制定一个方案,进行实验。探究方法——模型法借助与原型相似的物质模型或抽象反映原型本质的思想模型,间接地研究客体原型性质和规律的研究方法。例如,本实验把复杂的钟摆简化为悬挂的小球进行实验。(1)第一组:用同样长的细线,分别挂上同样大小的铜球和铝球做实验。(2)第二组:对同一个小球,用不同长度的细线悬挂进行实验。第一组同学探究的是摆动的快慢与____________的关系。摆球轻重第二组同学探究的是摆动的快慢与____________的关系。摆线长短探究方法——控制变量法对于多因素影响某物理量的问题,只改变其中一个因素,控制其他因素不变,将其转化为多个单一因素影响某物理量的探究方法。如本实验中一、二组同学的方案。方案设计与制订计划
方案应针对探究目的,实验应注意选择器材。这里,对具体的实物(钟摆)进行了简化,用细线悬挂小球代替,是一个很好的设计。4.获取与处理信息他们在实验室里分工合作,分别选择了合适的器材,分别测量小球摆动10次和20次的时间。两个小组很快得到了测量数据,并填写在预先设计好的表格中。第一组实验小球摆动时间本实验中根据摆球多次摆动的时间计算摆动一次平均所需的时间,这样做可以减小误差,避免偶然性。第二组实验小球摆动时间获取与处理信息
实验时,要严格按照实验步骤操作,操作中要注意观察。把观察到的重要现象和数据记录下来。数据的记录要尊重事实,不可拼凑,不可杜撰。5.分析与论证(1)第一组根据得出的实验数据发现:铜球和铝球摆动一次平均所需的时间相同。由此可得出结论:悬线长度相同时,摆球摆动的快慢与摆球的轻重(材料)_______。(2)第二组根据得出的实验数据发现:悬线长160cm的小球摆动一次平均所需的时间更长。由此可得出结论:摆球摆动一次的时间只与悬线的长度有关;悬线越长,摆球的摆动______。分析与论证
实验数据只是一堆原始材料,必须通过分析、论证,才能形成结论。分析与论证就是基于证据得出结论并做出解释的过程。无关越慢典例分析与论证以实际实验为依据。6.评估与反思实验完成后,小慧与同学们七嘴八舌地讨论起来:摆动时间的测量非常准确。两小组的实验重复几次,结论会更可靠。张师傅把螺母往下拧,就是增加钟摆的长度,使钟摆变慢,原来走快的钟就走得准了。张师傅的做法与我们实验的结论一致。可以忽略空气阻力的影响,钟的快慢可能与它所处的地点有关。评估与反思
探究过程是否恰当,探究得到的结果是否合理,探究过程中是否出现新的问题等,都需要进行交流、评估和反思。结合前文同学们的猜想与假设,本实验可能存在的问题还有?未探究摆动的快慢与摆偏离角度的关系。操作是否恰当过程是否恰当结论是否符合实际是否漏掉了影响因素知识点二科学探究的过程提出问题交流与合作猜想与假设设计实验与制订方案获取与处理信息分析与论证评估与反思课堂小结尝试科学探究探究摆的奥秘科学探究的过程摆球摆动一次的时间只与悬线的长度有关提出问题交流与合作猜想与假设设计实验与制订方案获取与处理信息分析与论证评估与反思随堂练习1【新情境·先进科技】2023年12月14日,我国在酒泉卫星发射中心运用长征二号F运载火箭,成功发射一型可重复使用的试验航天器。看完发射视频后,小亮对爸爸说:“火箭点火后底部产生的大量‘白气’可能是泡沫。”他的这种说法属于
(
)A.提出问题B.猜想与假设C.进行实验与制订方案D.分析与论证B第二章
声音与环境2.1
声音的产生与传播新课引入新课讲授课堂小结随堂练习新课引入琴声悠扬庐山瀑布火车呼啸观察下列几幅图片,想一想:这些声音是怎样产生的?又是怎样被我们听到的呢?新课讲授知识点一声音的产生实验1:敲击音叉,将叉股插入水中,观察发生的现象。现象:插入叉股后水花四溅。结论:音叉的振动产生声音。本实验运用了转换法的思想,将不易观察的音叉振动放大为水花四溅的明显现象。实验2:将手指放在正在播放音乐的扬声器上,感受扬声器和机身的振动。1.声音的产生:声音是由于物体振动而产生的。2.声源:正在发声的物体叫声源。3.声音的产生及特点(1)一切正在发声的物体都在振动,振动停止,发声也停止。(2)“振动停止,发声也停止”不能理解为“振动停止,声音也消失”,因为振动停止,只是不再发声,原来发出的声音仍继续存在并传播。(3)物体振动发出的声音不一定能被人听到。例如,人耳听不到蝴蝶翅膀振动发出的声音。(4)固体、液体、气体都能发声,都可以成为声源。琴弦振动——固体发声水流振动——液体发声管内空气振动——气体发声发声物体:水和杯子发声物体:瓶子及瓶中的水发声物体:鼓面发声物体:音叉发声物体:水面上方的空气柱4.常见的发声物体典例知识点二声音的传播1.声波:音叉振动时,邻近的空气随音叉振动,形成一系列疏密相间的波动向远处传播,这就是声波。当叉股向左运动时,压缩了左侧的空气,这部分空气变密,而右侧的空气却稀疏了;当叉股向右运动时,右侧的空气变密,而左侧的空气却稀疏了。声源的振动是通过声波向外传播的。3.对声波的理解:声波的产生与传播是声源的振动向四周传播的结果,这与生活中水波的形成是类似的。类比法3.回声:声音在传播过程中,如果遇到障碍物就会被反射回来,反射回来的声音叫回声。人耳能区分两次声音的时间间隔应大于0.1
s,即当从人听到原声到回声到达人耳的时间间隔大于0.1s时,人耳才能区分原声和回声。回声和原声混在一起会起到加强声音的效果,如我们上课的教室环境。4.波形:将声音信号通过话筒转换成电信号,在通过计算机或示波器,就能在显示屏上显示出声音的波形。波形可以有效体现声音的特征,后面的学习中会进一步地加以梳理。知识点三声音的传播需要介质实验1:如图,将正在响铃的闹钟放在玻璃罩中,这时我们可以清楚地听到闹铃声。用抽气机慢慢抽出玻璃罩中的空气,我们听到的闹铃声发生什么变化?抽气到一定程度时,还能听到铃声吗?拔掉抽气管,使玻璃罩中再次充满空气,我们是否又能听到闹铃声?闹铃声越来越小不能能实验结论:空气(气体)可以传声;真空不能传声。实际操作中玻璃罩内无法做到完全真空,实验结论是根据现象推理得出的,运用了理想实验法。实验2:如图,一位同学手握两块小石头放入水中敲击,另一位同学把耳朵贴在玻璃水槽的外面,能否听到水中敲击石块的声音?实验结论:液体可以传声。能实验3:如图,一位同学在室外轻敲墙体,室内的同学把耳朵贴在墙上,能否听见敲击声?当耳朵离开墙后,声音有什么变化?能声音变小实验结论:固体可以传声。1.声音传播的条件(1)声音的传播需要介质,固体、液体和气体都可以传声。(2)真空不能传声。课后拓展:身处茫茫太空的航天员处于真空环境,它们是怎样相互交流的呢?请同学们课后查找一下相关知识,并简单梳理其中的原理。知识点四声音传播的快慢1.声速:声音传播的距离和传播所用时间之比叫声速。声音在常见物质中的传播速度物质名称
传播速度/(m·s-1)物质名称传播速度/(m·s-1)空气(0℃)331尼龙2600空气(15℃)340冰3230空气(25
℃)346松木3320水(常温)1500水泥48002.声速的影响因素温度介质种类下表为声音在一些介质中的传播速度,由表中数据推断,声速的影响因素有哪些?(1)介质的种类:声音在不同介质中的传播速度是不同的。一般来说,固体中的声速较大,液体中的声速次之,气体中的声速较小。(2)介质的温度:在同一介质中,声速还与温度有关。在空气中,温度越高,声速越大。15℃时,空气中的声速为340m/s;0℃时,空气中的声速为331m/s;温度每升高1℃,空气中的声速将增大0.6m/s。百米赛跑时,如果计时员听见起点处的发令枪响才按表计时,会使运动员的成绩偏____。活学活用高典例3.回声测距(1)如图所示,当声源静止时,声源到障碍物的距离s=v声t,其中v声是声速,t是从发出声音到接收到回声所用的时间。(2)回声测距的简单应用:人耳要想区分原声和回声,从人发出声音(听到原声)到回声到达人耳的时间间隔应大于0.1s,则当我们到障碍物的距离大于____m时,可以区分原声和回声。(常温下的声速取340m/s)17如果声源运动,则声源起始位置和最终位置到障碍物的距离如何确定?典例知识点五人怎样听见声音听觉的产生:外界的声音顺着外耳道传至鼓膜,引起鼓膜的振动。这个振动通过听小骨传到耳蜗,再通过听神经将信息传入大脑,这样就产生了听觉。骨传导
①概念:除了通过空气传播到人耳的鼓膜引起听觉,声音还可以通过头骨、颌骨传到听觉神经,引起听觉,这种传导方式叫骨传导。②实例:取两个棉花球塞住耳朵,用橡皮锤敲击音叉,这时我们基本听不到音叉发出的声音;而若把振动的音叉尾部先后抵在前额、耳后的骨头和牙齿上,则都能清楚地听到音叉发出的声音。知识窗我们发出的声音自我感觉往往与录音机收录的声音有区别,这其实是因为我们自身声带的振动通过骨传导传给听觉神经。课堂小结声音的产生和传播声音的产生声源振动人怎样听见声音声音的传播需要介质真空不能传声声音的传播声波声音传播的快慢随堂练习1振动①在一段较长的含水铁管的一端敲击一下,如果把耳朵贴在水管的另一端,能先后听到三次敲击声,则先后传来三次敲击声的介质依次是
()A.
铁管、水、空气B.水、空气、铁管C.空气、水、铁管D.水、铁管、空气随堂练习2A随堂练习3聪聪和同学们乘坐汽车去郊游,汽车的正前方有一座山。汽车鸣笛,并以20m
/
s的速度匀速靠近,3s后,聪聪听到回声。已知声速v声=340m
/
s,听到回声时,汽车距山脚多远?
第二章
声音与环境2.2
音调新课引入新课讲授课堂小结随堂练习新课引入日常生活中,我们能听到各种各样的声音,物理学里面是描述它们的呢?鸟鸣声施工声新课讲授知识点一声音的高低——音调1.音调:物理学中,把声音的高低叫音调。蚊子→尖细老牛→低沉男低音→低音女高音→高音高低我们常说的高音与低音指的便是音调。日常生活中,哪些声音音调比较高?哪些声音音调比较低?音调高低可能与什么因素有关?
如图,将钢尺一端紧压在桌面上,另一端伸出桌面,用手拨动使其上下振动,发出声音。改变钢尺伸出桌面的长度,拨动钢尺,观察钢尺振动快慢的变化情况,倾听并辨别钢尺振动时发出声音的高低有无变化。伸出桌面的长度短→振动得快→音调高伸出桌面的长度长→振动得慢→音调低音调与声源振动的快慢有关2.频率:声源振动次数和所用时间之比称为频率,用f表示。单位赫兹,简称赫,符号是Hz。频率概念的理解①如果声源每秒振动10次,则它的频率为______Hz。②声源的振动频率越大,说明它振动得越____,发出声音的音调越_____。频率是表示物体振动快慢的物理量10快高3.音调高低的影响因素:声音的高低与声源振动的频率有关。声源振动的频率越高,音调越高;声源振动的频率越低,音调越低。典例知识点二用波形比较频率1.根据波形判断频率对于甲、乙两音叉,相同时间内____音叉振动次数多,频率_____,音调______。乙高高我们一般根据波形的疏密程度来判断频率,波形密,说明相同时间内声源振动的次数多,振动得快,频率高,音调高。2.弦乐器音调的影响因素(1)实验过程①如图,将弦的一端绕在桌子腿上并打结,另一端绕过桌边的小滑轮,并挂上几个钩码,使弦在桌面上张紧。②用A、B两个三角形柱状小木块将弦支起,用塑料尺弹拨弦的中部,听弦发出的声音。③分别改变弦的长度、粗细和张紧程度,比较弦发出声音的音调高低。(2)实验现象:弦越短、越细、越紧,它发出的声音音调越高。理解:弦越短、越细、越紧,弦振动得越快,振动频率越高。3.频率大小的常见判断(1)如图,往瓶口吹气时,声源是________________________。空气柱越长,声源振动的频率越____,发出声音的音调越____;从左往右音调越来越_____。(2)如图,敲击瓶子时,声源是_________________。瓶中的水越少,声源振动的频率越____,发出声音的音调越____;从左往右音调越来越_____。空气柱长度影响声源振动的快慢。声源轻重影响声源振动的难易程度,进而影响音调。瓶内水面上方的空气柱低低低瓶子和其中的水高高高相同时间(0.1s)内,红色曲线的振动次数更多,频率更高。琴弦越长,音调越___。琴弦越紧,音调越___。琴弦越粗,音调越___。低高低(3)波形比较(4)乐器相关典例课堂小结音调概念音调频率高低的判断音调的影响因素声源的振动频率频率随堂练习1A随堂练习2D第二章
声音与环境2.3
响度和音色新课引入新课讲授课堂小结随堂练习新课引入前面我们学习了声音的一种特性——音调,以下这些生活中的常用表达,应该用声音的什么特性表达比较合适?“昨晚的打雷声真是太大了”“同学们讨论的声音太大了”“请把手机的音量调小一些”新课讲授知识点一声音的强弱——响度
1.响度:物理学中,把声音的强弱叫响度。通俗地说,响度指的是声音的大小,对应日常生活中的音量。前面提到的震耳欲聋、窃窃私语等都与声音的响度有关。响度大小可能与什么因素有关?实验1:如图,在鼓面上撒些小纸屑,先轻轻地敲鼓,听鼓声的响度,观察小纸屑的跳动幅度;然后用力敲鼓,再次听鼓声的响度,并观察小纸屑的跳动幅度。本实验中,纸屑的跳动幅度直观地反映了鼓面的振动幅度,这属于“转换法”的运用。现象:与轻轻敲鼓相比,用力敲鼓时鼓声响度更大,小纸屑的跳动幅度更大,鼓面的振动幅度更大。实验2:取一把弦乐器,用大小不同的力弹拨琴弦,观察琴弦的振动幅度,并听琴声的响度。现象:弹拨琴弦的力越大,琴弦的振动幅度越大,琴声的响度越大。结论:声源的振动幅度越大,产生声音的响度也越大。2.振幅:物体振动的幅度叫振幅。3.响度大小的影响因素(1)声音的响度与振幅有关:声源的振幅越大,产生声音的响度也越大。(2)声音的响度还与距离声源的远近有关,离声源越远,声音越分散,声音的响度越小。典例知识点二用波形比较振幅1.根据波形判断振幅对于甲、乙两相同音叉,____音叉振动的幅度小,振幅_____,响度______。甲小小我们一般根据波形的高低来判断振幅,波形高,说明声源振动的幅度大,响度大。2.响度的定量描述
在声学上,人们通常用分贝作为单位来计量声音的强弱,分贝的符号是dB。把人耳能听见的最弱声音的强度定为0dB,这是听觉的下限。微风吹拂树叶的沙沙声大约是10dB。分贝数越大,表示声音越强。注意:人耳能听见0dB的声音!听觉效果与声音的强弱声音
声音的强弱/dB听觉效果手表嘀嗒声10极静鸟鸣30安静正常对话60正常汽车喇叭90很吵喷气式飞机起飞140难忍火箭发射150难忍知识点三声音的品质——音色1.音色:声音的品质和特色叫音色,也叫音品。2.影响因素:音色是由发声体的材料、结构及发声方式等因素决定的。两个不同发声体发出的声音,即使音调相同,响度也相同,人耳仍能把它们区分开,就是因为它们的音色不同。3.音色相关的波形:不同音色的声音波形的形状不同。知识点四声音主要特性总览1.声音的三特性辨析特性含义决定因素听感表现音调声音的高低声源振动的频率音调高:清脆、尖细音调低:粗犷、低沉响度声音的强弱
(大小)声源的振幅响度大:震耳欲聋响度小:轻声耳语音色声音的特色发声体本身的材料、
结构及发声方式不同发声体发出的声音的重要特征典例注意:响度、音调与音色是声音的特性,不影响声音的传播速度!2.波形与声音的三特性(1)音调根据波形的______进行分析。(2)响度根据波形的______进行分析。(3)不同音色的声音其波形的______一定不同。疏密高低形状课堂小结响度与音色响度声音的三特性音色影响因素:振幅和距离声源的远近随堂练习1C随堂练习2C第二章
声音与环境2.4
让声音为人类服务新课引入新课讲授课堂小结随堂练习新课引入生活中有许多利用或控制声音的例子,除了以下实例外,你还能想到哪些?汽车的消声器可以有效减少汽车行驶中产生的噪声利用声音的特性可以制作音乐喷泉根据声速和回声可制作声呐系统新课讲授知识点一声音与音乐、建筑1.声音与音乐:对声音的研究推动了音乐的发展。现在,利用计算机技术进行音乐的数字合成,已经能够逼真地模仿出各种声音。2.声音与建筑:我国不少古建筑巧妙地应用了声学知识,充分展示了建造者的智慧,其中最著名的如北京天坛的“回音壁”和“三音石”。(1)“回音壁”和“三音石”都是利用了声音的反射原理。(2)现代建筑如礼堂、音乐厅等,通过采用不同的吸声材料、设置不同方向的反射板等,使人们听到的声音更为清晰、丰满。3.双耳效应:由于同一个声音传到人双耳的时间、强弱和其他特征会有微小的差别,因此人们就可以判断声源的方位,这就是双耳效应。日常生活中的左声道、右声道、立体声和听声辨位等,都是双耳效应的直接应用。知识点二超声与次声1.声波的范围(1)根据声音的频率,我们对其进行了进一步的划分:20Hz20000Hz人能听到的声音频率范围超声次声(2)常见的听觉频率范围人20Hz20000Hz狗15Hz50000Hz猫60Hz65000Hz蝙蝠1000Hz120000Hz海豚150Hz150000Hz通常把频率高于20000Hz的声音称为超声,频率低于20Hz的声音称为次声。人耳听不到超声和次声。典例2.超声(1)超声的定义物理学中,把振动频率高于20000Hz的声音叫超声。(2)超声的特点①超声的方向性好,几乎沿直线传播;②穿透能力强;③在介质中传播时能产生巨大的能量,具有很强的“破碎”能力。针对超声的这些特点,我们可以怎样利用超声?传递信息传递能量3.超声的应用(1)回声定位声呐人们利用超声波方向性好,在水中传播距离远的特点制成声纳,可以发现潜艇和鱼群,还可以测绘海底形状。手机的超声波指纹识别利用的便是回声定位。回声定位利用了超声可以传递_______。信息3.超声的应用(2)超声波金属探伤仪超声检测超声波在被检测材料中传播时,材料的声学特性和内部组织的变化对超声波的传播产生一定的影响,通过对超声波受影响程度和状况的探测可以了解材料性能和结构变化。
检验仪器内部是否有故障元件超声波金属探伤仪利用了超声可以传递_______。信息3.超声的应用(3)超声诊断仪(B超)超声诊断仪超声具有很强的穿透能力。超声诊断仪(B超)可用来检查、诊断人体疾病。超声诊断仪(B超)利用了超声可以传递_______。信息3.超声的应用(4)超声雾化应用于生活:在我国干燥的北方,如果把超声波通入水罐中,剧烈的振动会使罐中的水破碎成许多小雾滴,再用小风扇把雾滴吹入室内,就可以增加室内空气的湿度。这就是超声波加湿器的原理。应用于医学:对于咽喉炎、气管炎等疾病,药力很难达到患病的部位。利用加湿器的原理,把药液雾化,让病人吸入,能够增进疗效。超声雾化利用了超声可以传递_______。能量3.超声的应用(5)超声波清洗器
金属零件、玻璃和陶瓷制品的除垢是件麻烦事.如果在放有这些物品的清洗液中通入超声波,清洗液的剧烈振动冲击物品上的污垢,能够很快将这些物品清洗干净。超声波清洗器利用了超声可以传递_______。能量3.超声的应用(6)超声波体外碎石机(7)超声处理种子3.超声的应用①超声波作为信息载体,已应用于研究物质结构及性质、水下定位、通信、地下资源勘探、工业检测与控制、声光器件、超声诊断及超声盲人探路等。②利用超声波的能量形式,可进行工业超声处理加工(清洗、焊接钻孔、粉碎、凝聚和乳化)、超声医疗、超声处理种子等。典例4.次声(1)次声的定义:物理学中,把振动频率低于20Hz的声音叫超声。(2)次声的特点①来源广;②很容易绕开阻碍物;③传的很远(某些次声波能绕地球2到3周)。(3)常见的次声(次声源)核爆炸导弹发射火山地震风暴海啸(4)次声的危害
①能量很大的次声具有极强的破坏力,它能使机器设备破裂、飞机解体、建筑物垮塌等。②在强次声环境中,人的平衡器官功能将受到破坏,使人产生恶心、眩晕、旋转感等症状,严重的会造成内脏破裂出血,危及生命。(5)次声的防护
由于次声的破坏性强、危害大,但人耳却无法直接听见,所以,在生产等活动中要尽量防止次声的产生,尽量远离次声源。《三体》小说中有一种叫次声波氢弹的武器,从声音的传播角度分析,航天员们应如何避免受到次声的伤害?将周围环境抽成真空5.次声的应用:次声的应用也已渗透到军事、经济、环保和日常生活的许多方面。(1)利用次声定位系统可以确定火箭发射和着陆的位置;(2)有一种叫“水母耳”的风暴预测仪,可以利用次声来预测风暴。知识点三噪声的危害与控制1.乐音与噪声:通常,人们将有规律的、好听悦耳、使人愉快的声音称为乐音;无规律的、难听刺耳、让人心烦的声音称为噪声。刮玻璃产生的噪声的波形音叉产生的乐音的波形乐音的波形通常是有规律的噪声的波形通常是杂乱无章的2.噪声的界定(2)环境保护角度:一切干扰人们休息、学习和工作的声音,即对身心健康,特别是对听觉有损害的声音都是噪声。(1)物理学角度:发声体做无规则振动产生的声音是噪声;发声体做有规则振动发出的声音是乐音。典例日常生活中都有哪些噪声?交通噪声各种交通工具的喇叭声、汽笛声、刹车声、排气声、机械运转声等。工业噪声纺织厂、印刷厂、机械车间的噪声。施工噪声筑路、盖楼、打桩等。生活噪声家庭噪声,娱乐场所、商店、集贸市场里的喧哗声。3.噪声的强弱及危害
居民区、行政办公区及文化教育等场所的理想声音环境是白天不高于55dB,夜间不高于45dB。超过70
dB,人就会心烦意乱,神经紧张,学习与工作的效率下降。若长期在80~100
dB的噪声环境中工作和学习,听觉就会迟钝,甚至耳朵变聋。噪声还能诱发多种疾病,严重时会导致死亡。3.噪声的控制声音的产生与传播减弱途径对应措施声源振动介质传播进入人耳防止噪声产生阻断噪声传播防止噪声进入人耳消声吸声与隔声隔声摩托车的消声器禁止鸣笛4.噪声的控制实例上述方法属于从______处控制噪声,减弱途径为_____________,属于在______方面采取措施。声源防止噪声产生消声4.噪声的控制实例高速路上的隔音板公路旁的绿化带上述方法属于在__________中减弱噪声,减弱途径为_____________,属于在______方面采取措施。传播过程阻断噪声传播隔声4.噪声的控制实例用手捂住耳朵工厂用的防噪声耳罩上述方法属于从______处减弱噪声,减弱途径为_________________,属于在______方面采取措施。人耳防止噪声进入人耳隔声4.噪声的控制实例录音室的墙面上多装有吸音材料,这样可以减少录音室内的回声,保证录音的品质和稳定性。这一过程中,回声属于______,减少噪声的方法属于在_________中减弱噪声,减弱途径为_________________,属于在______方面采取措施。噪声传播过程阻断噪声传播吸声典例课堂小结让声音为人类服务声音与音乐、建筑噪声的危害与控制超声与次声概念应用减弱途径与措施随堂练习1小聪观察蝴蝶翅膀的扇动过程发现:蝴蝶5s内扇动了30次翅膀。则蝴蝶扇动翅膀所发出的声音频率为______Hz,属于____声,小聪______(选填“一定能”“可能”或“不可能”)听到蝴蝶翅膀的扇动声。6次不可能随堂练习2①②③④随堂练习3我们生活在声音的世界里,声音无处不在,下列说法错误的是
(
)A.放鞭炮能增加节日的喜庆气氛,鞭炮声不能看作是噪声B.另一个班的歌声对于隔壁教室里正在考试的同学们来说是美妙的乐音C.上音乐课时,老师弹奏的钢琴声不属于噪声D.在安静的图书馆里,个别同学的说话、嬉笑声属于噪声
B随堂练习4B第三章
光和眼睛3.1
光的传播与色散新课引入新课讲授课堂小结随堂练习新课引入晚霞夕阳林间阳光彩虹满月我们生活在光的世界里,因为有了光,世界才会如此绚丽多彩。你还能想到什么光现象?对于这些光现象,你能提出哪些问题?光每时每刻都在为我们服务。你知道光是怎样传播的吗?为什么物体会有不同的颜色?现代科技怎样利用光来为人类服务?水中的倒影是怎样形成的?光的常见应用
知识窗①成像当光进入人眼时,我们可以看到物体。②光合作用充足的光保障了水稻的光合作用。③太阳能发电我国甘肃敦煌的熔盐塔式光热发电站利用太阳能发电。④传输信息现代通信中的光导纤维利用光传输信息。新课讲授知识点一光是怎样传播的1.光源(1)定义:能发光的物体叫光源。(2)理解:有些物体本身不能发光,但由于它们能反射太阳光或其他光源发出的光,好像它们也在发光一样。月亮本身不能发光,不是光源。我们能看到明亮的月亮,其实是月亮将太阳光反射到人眼中导致的,月亮的阴晴圆缺便与这一现象有关。行星,玻璃、宝石等透明物体,电影银幕、投影幕布等都不是光源。(3)分类①自然光源:太阳及其他恒星、萤火虫等。②人造光源:点燃的火把和蜡烛、开启的灯泡等。自然光源人造光源典例光源发出的光是如何传播的?林间光束激光光束猜想与假设:光是沿直线传播的。观察以下图片,你有哪些猜想与假设?课堂小实验观察光在水中的传播结论:光是沿直线传播的。评估与反思:光沿直线传播是否需要满足某些条件?下图是向水中加入适量盐(未搅拌)后激光的光路情况,与前面使用水的实验相比,下图中的介质________,光路弯曲。不均匀光沿直线传播的条件:均匀介质中。下图是将激光从空气中斜射入水中时的光路情况(空气和水是两种不同介质),光路不是一条直线。光沿直线传播的条件:同种介质中。2.光的直线传播:光在同一种均匀介质中是沿直线传播的。真空也可以起到同样的效果。3.光沿直线传播的应用:士兵射击瞄准、站队时队列排直、挖掘队利用激光引导掘进方向、日晷计时、手影游戏等。4.光线:通常,我们用带箭头的直线来形象地描述光的传播路径和方向,这样的直线叫光线。5.光束:有一定关系的光线的集合叫光束。例如,太阳光可视为相互平行的光线的集合。光线是为了研究光的传播路径和方向人为画出来的,实际并不存在。平行光线6.光的直线传播形成的现象(1)影子:光在直线传播过程中,遇到不透明的物体,便在后面形成影子。(2)日食:当月球转到地球和太阳之间时,月球就挡住了射向地球的太阳光,形成日食。(3)月食:当地球转到月球和太阳之间时,地球就挡住了射向月球的太阳光,形成月食。典例(4)小孔成像①成因:由于光的直线传播,物体上部发出的光通过小孔后射到了光屏的下部,物体下部发出的光通过小孔后射到了光屏的上部,于是就在光屏上形成了相对于物体倒立的像。小孔像物根据你的生活经验,小孔成像时需要怎样的小孔?当孔非常大(长方形)时,下面的光斑是孔的形状(长方形)。当孔非常小(小三角形)时,下面的光斑是物体的形状(圆形光斑)。②条件:小孔要足够小才可以实现小孔成像。小孔较大时,只能得到一个与小孔形状相似的光斑。③像的形状:小孔成像的形状与物体的形状相似,与孔的形状无关。不同形状的小孔根据左图中的现象,你的结论是?④像的大小:小孔成像时像的大小取决于物体到小孔的距离(物距)与光屏到小孔的距离(像距)的关系。物距>像距,成缩小的像;物距=像距,成等大的像;物距<像距,成放大的像。⑤实例:树荫中的圆形光斑就是太阳经过树叶缝隙所成的像。典例6.光的传播速度(1)光的传播速度简称光速,在物理学中,真空中的光速常用字母c表示,通常取c=3.0×108m/s。(2)光的传播不需要介质,光可以在真空中传播。典例(3)光在不同介质中传播的快慢是不同的。光在真空中传播得最快;在空气中的传播速度略小于在真空中的速度(通常视为在真空中的速度);在水中的传播速度约是真空中的
,在玻璃中的传播速度约是真空中的
。知识窗光年
(1)背景:宇宙浩瀚无边,光从太阳传播到地球上用时约500s,太阳与地球之间的距离约为1.5×1011m;而对于更广阔的银河系,光完全穿过银河系需经过约10万年,常见的长度单位不足以描述这种尺度;目前,天文学上常用光年来表示天体间的距离。(2)概念:光在真空中1年里传播的距离,其大小约等于9.46×1012km,光年的符号是l.y.。(3)我们终将走向星辰大海,期待未来新的长度单位的出现有同学们的身影!银河系的直径约为10万光年我们日常看到的太阳光都是白光,但雨后的彩虹却是由七种颜色组成的,太阳光是否有更细微的结构呢?17世纪以前,人们一直认为白色是最单纯的颜色。1666年,英国物理学家牛顿用玻璃三棱镜使太阳光发生了色散。这才揭开了光的颜色之谜。知识点二光的色散1.光的色散现象:让一束太阳光穿过狭缝,射到三棱镜上,从三棱镜另一侧的白纸屏上可看到一条彩色的光带,这个现象称为光的色散。颜色顺序:红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫。结论:白光是由红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫七种色光混合而成的。2.色散现象的理解(1)单色光与复色光:组成白光的这七种色光叫单色光;由单色光混合成的光叫复色光。(2)形成过程:太阳光通过三棱镜时,不同色光的偏折程度是不同的,红色光偏折程度最小,紫色光的偏折程度最大。3.光的“三基色”:自然界中红、绿、蓝三种色光,是无法用其他色光混合而成的,所以人们常称这三种色光为光的“三基色”。将光的三基色通过各种不同的组合,可以获得各种不同的色光。彩色电视的图像呈现出的五彩缤纷画面,就是由红、绿、蓝“三基色”混合而成的。4.透明物体的颜色实验探究:在白光的分解实验中,分别在光屏前放一块红色透明玻璃和蓝色透明玻璃,观察光屏上出现的现象。红玻璃只透过红光蓝玻璃只透过蓝光物体的颜色和色光的颜色是否存在关联呢?(2)透明物体的颜色就是所穿过的光的颜色。只有物体颜色的色光进入了人眼。对于上述现象,你有什么猜想?(1)某种颜色的透明物体只能让该颜色的色光穿过,吸收与它颜色不同的色光。(3)所有颜色的光都穿过的物体就是无色透明物体。5.不透明物体的颜色实验探究:在白光的分解实验中,分别将光屏换成红纸和绿纸,观察光屏上出现的现象。红纸上只显示红光部分,只有红光进入我们的眼睛绿纸上只显示绿光部分,只有绿光进入我们的眼睛(2)不透明物体的颜色就是被反射的光的颜色。只有物体颜色的色光进入了人眼。对于上述现象,你有什么猜想?(1)某种颜色的不透明物体只反射该颜色的色光,吸收与它颜色不同的色光。(3)对于不透明物体,如果物体把所有颜色的色光都吸收了,则物体呈黑色;如果物体将所有颜色的色光都反射了,则物体呈白色。典例课堂小结光的传播与色散光源光的“三基色”光的直线传播概念光的色散现象现象物体的颜色随堂练习1下列发光物体是不是光源?如果是,它属于哪种光源?发光的水母闪光的钻石成像的后视镜不是光源不是光源自然光源随堂练习2C随堂练习3同一直线倒立直线传播随堂练习41.5×1011先变小后变大随堂练习5D第三章
光和眼睛3.2
光的反射定律新课引入新课讲授课堂小结随堂练习新课引入通过前面的学习我们知道:光源指的是__________的物体。那么,对于那些不能发光的物体(如苹果、课本),我们又是怎样看到它们的呢?本身不能发光的物体将光反射到人眼中,我们由此看到了物体。能发光反光现象我们经常可以在光滑墙面上看到耀眼的光斑;晴朗的白天,我们可以看到波光粼粼的池塘水面,这些都与光的反射有关。那么,什么是光的反射呢?知识点一光的反射现象1.光的反射:光在两种介质分界面上改变传播方向又返回原来介质中的现象叫光的反射。入射光线反射光线法线入射角反射角αβ入射点N2.基本概念(1)入射光线AO;(2)入射点O;(3)法线ON;(4)反射光线OB;(5)入射角∠α;(6)折射角∠β。OAB法线垂直于两种介质分界面。典例
1.实验:探究光的反射定律(1)把平面镜M放在水平桌面上,在平面镜M的上方竖直放置一块附有量角器的白色光屏(光屏由
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