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第一章机械运动
一、长度和时间的测量
1、测量某个物理量时用来进行比较的标准量叫做单位。为方便交流,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)。
2、长度的单位:在国际单位制中,长度的基本单位是米(m),其他单位有:千米(km)、分米(dm)、厘米(cm)、毫米(mm)、微米(μm)、纳米(nm)。1km=1000m;1dm=;1cm=;1mm=;1μm=;1nm=。测量长度的常用工具:刻度尺。刻度尺的使用方法:①注意刻度标尺的零刻度线、最小分度值和量程;②测量时刻度尺的刻度线要紧贴被测物体,位置要放正,不得歪斜,零刻度线应对准所测物体的一端;③读数时视线要垂直于尺面,并且对正观测点,不能仰视或者俯视。
3、国际单位制中,时间的基本单位是秒(s)。时间的单位还有小时(h)、分(min)。1h=60min1min=60s。
4、测量值和真实值之间的差异叫做误差,我们不能消灭误差,但应尽量减小误差。误差的产生与测量仪器、测量方法、测量的人有关。减少误差方法:多次测量求平均值、选用精密测量工具、改进测量方法。误差与错误区别:误差不是错误,错误不该发生能够避免,误差永远存在不能避免。
二、运动的描述
1、运动是宇宙中最普遍的现象,物理学里把物体位置变化叫做机械运动。
2、在研究物体的运动时,选作标准的物体叫做参照物。参照物的选择:任何物体都可做参照物,应根据需要选择合适的参照物(不能选被研究的物体作参照物)。研究地面上物体的运动情况时,通常选地面为参照物。选择不同的参照物来观察同一个物体结论可能不同。同一个物体是运动还是静止取决于所选的参照物,这就是运动和静止的相对性。
三、运动的快慢
1、物体运动的快慢用速度表示。在相同时间内,物体经过的路程越长,它的速度就越快;物体经过相同的路程,所花的时间越短,速度越快。在匀速直线运动中,速度等于运动物体在单位时间内通过的路程。在物理学中,为了比较物体运动的快慢,采用“相同时间比较路程”的方法,也就是将物体运动的路程除以所用时间。这样,在比较不同运动物体的快慢时,可以保证时间相同。
计算公式:v=
其中:s——路程——米(m);t——时间——秒(s);v——速度——米/秒(m/s)
国际单位制中,速度的单位是米每秒,符号为m/s或m·s-1,交通运输中常用千米每小时做速度的单位,符号为km/h或km·h-1,1m/s=。v=,变形可得:s=vt,t=。
2、快慢不变,沿着直线的运动叫匀速直线运动。匀速直线运动是最简单的机械运动。运动速度变化的运动叫变速运动,变速运动的快慢用平均速度来表示,粗略研究时,也可用速度的公式来计算,平均速度=总路程/总时间。
四测平均速度
1、实验原理:v=s/t2、实验器材:刻度尺、停表、小车斜面
3、实验时用刻度尺测出小车通过的路程,用停表测出小车通过这段路程所用的时间,在用公式v=s/t计算出小车在这段路程的平均速度。
探究小车沿斜面下滑的速度是否变化?如何变化?
具体测量过程和记录表格:
得出的结论:小车从斜面滑下是越滑越快
第二章声现象
一、声音的产生与传播
1、一切发声的物体都在振动。用手按住发音的音叉,发音也停止,该现象说明振动停止发声也停止。振动的物体叫声源。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。
2、声音的传播需要介质,真空不能传声。在空气中,声音以看不见的声波来传播,声波到达人耳,引起鼓膜振动,人就听到声音。气体、液体、固体都能发声,空气能传播声音。
3、声音在介质中的传播速度简称声速。一般情况下,v固>v液>v气声音在15℃空气中的传播速度是340m/s合1224km/h,在真空中的传播速度为0m/s。
4、回声是由于声音在传播过程中遇到障碍物被反射回来而形成的。,此时障碍物到听者的距离至少为17m。利用:利用回声可以测定海底深度、冰山距离、敌方潜水艇的远近测量中要先知道声音在海水中的传播速度,测量方法是:测出发出声音到受到反射回来的声音讯号的时间t,查出声音在介质中的传播速度v,则发声点距物体S=vt/2。
二、声音的特性
1、乐音是物体做规则振动时发出的声音。
2、音调:人感觉到的声音的高低。音调跟发声体振动频率有关系,频率越高音调越高;频率越低音调越低。物体在1s振动的次数叫频率,物体振动越快频率越高。频率单位次/秒又记作Hz。
超声和次声:人能感受声音的频率有一定的范围,多数人能听到的频率范围大约从20HZ~20000HZ。人们把高于20000HZ的声叫做超声波;把低于20HZ的声叫做次声波,它们都统称为声,但人们都听不见。蝙蝠、海豚发出的声常为超声声;地震、海啸、台风,还有大象发出的声是次声。动物的听觉范围比人的听觉范围广(广、窄)。
3、响度:人耳感受到的声音的大小。响度跟发生体的振幅和距发声距离的远近有关。物体在振动时,偏离原来位置的最大距离叫振幅。振幅越大响度越大。增大响度的主要方法是:减小声音的发散。
(1)声音是由物体的振动产生的;(2)声音的大小跟发声体的振幅有关。
4、音色:由物体本身决定。人们根据音色能够辨别乐器或区分人。
5、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、声的利用可以利用声来传播信息和传递能量。
四、噪声的危害和控制
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、物理学角度看,噪声是指发声体做无规则的杂乱无章的振动发出的声音;环境保护的角度噪声是指妨碍人们正常休息、学****和工作的声音,以及对人们要听的声音起干扰作用的声音。
3、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****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。
4、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。
第三章物态变化
一、温度1、定义:温度表示物体的冷热程度。
2、单位:
①国际单位制中采用热力学温度。
②常用单位是摄氏度(℃)规定:在一个标准大气压下冰水混合物的温度为0度,沸水的温度为100度,它们之间分成100等份,每一等份叫1摄氏度某地气温-3℃读做:零下3摄氏度或负3摄氏度
③换算关系T=t+273K
测量——温度计(常用液体温度计)
①温度计构造:下有玻璃泡,里盛水银、煤油、酒精等液体;内有粗细均匀的细玻璃管,在外面的玻璃管上均匀地刻有刻度。
②温度计的原理:利用液体的热胀冷缩进行工作。
③分类及比较:
分类
实验用温度计
寒暑表
体温计
用途
测物体温度
测室温
测体温
量程
-20℃~110℃
-30℃~50℃
35℃~42℃
分度值
1℃
1℃
℃
所用液体
水银煤油(红)
酒精(红)
水银
特殊构造
玻璃泡上方有缩口
使用方法
使用时不能甩,测物体时不能离开物体读数
使用前甩可离开人体读数
④常用温度计的使用方法:
使用前:观察它的量程,判断是否适合待测物体的温度;并认清温度计的分度值,以便准确读数。使用时:温度计的玻璃泡全部浸入被测液体中,不要碰到容器底或容器壁;温度计玻璃泡浸入被测液体中稍候一会儿,待温度计的示数稳定后再读数;读数时玻璃泡要继续留在被测液体中,视线与温度计中液柱的上表面相平。
二、熔化和凝固
①熔化:
定义:物体从固态变成液态叫熔化。
晶体物质:海波、冰、石英水晶、非晶体物质:松香、石蜡玻璃、沥青、蜂蜡
食盐、明矾、奈、各种金属
熔化图象:
熔化特点:固液共存,吸热,温度不变熔化特点:吸热,先变软变稀,最后变为液态温度不断上升。
熔点:晶体熔化时的温度。熔化的条件:(1)达到熔点。(2)继续吸热。
凝固:
定义:物质从液态变成固态叫凝固。
凝固图象:
凝固特点:固液共存,放热,温度不变凝固特点:放热,逐渐变稠、变黏、变硬、最后成固体,温度不断降低。
凝固点:晶体熔化时的温度凝固的条件:⑴达到凝固点。⑵继续放热。
同种物质的熔点凝固点相同。
三、汽化和液化
①汽化:
定义:物质从液态变为气态叫汽化。
蒸定义:液体在任何温度下都能发生的,并且只在液体表面发生的汽化现象叫蒸发。
发影响因素:(1)液体的温度;(2)液体的表面积;(3)液体表面空气的流动。
作用:蒸发吸热(吸外界或自身的热量),具有制冷作用。
定义:在一定温度下,在液体内部和表面同时发生的剧烈的汽化现象。
沸沸点:液体沸腾时的温度。
腾沸腾条件:(1)达到沸点。(2)继续吸热
沸点与气压的关系:一切液体的沸点都是气压减小时降低,气压增大时升高
②液化:定义:物质从气态变为液态叫液化。
方法:(1)降低温度;(2)压缩体积。好处:体积缩小便于运输。作用:液化放热
四、升华和凝华
①升华:定义:物质从固态直接变成气态的过程,吸热,易升华的物质有:碘、冰、干冰、樟脑、钨。
②凝华:定义:物质从气态直接变成固态的过程,放热
第四章光现象
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。
1
2
3
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。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:
①激光准直。
②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。
③日食月食的形成:当地球在中间时可形成月食。如图:在月球后1的位置可看到日全食,在2的位置看到日偏食,在3的位置看到日环食。
④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=3×108m/s=3×105km/s;光在空气中速度约为3×108m/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,: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。不发光物体把照在它上面的光反射进入我们的眼睛
3、分类:
(1)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
(2)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,由于光射到物体上发生漫反射的缘故。
三、平面镜成像
1、平面镜:
成像特点:等大,等距,垂直,虚像
①像、物大小相等
②像、物到镜面的距离相等。
③像、物的连线与镜面垂直
④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
2、球面镜:
定义:用球面的内表面作反射面。
凹面镜性质: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。
凸面镜性质: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
四、光的折射
1、折射:光从一种介质斜射入另一种介质时,传播方向发生偏折,这种现象叫做光的折射。当发生折射现象时,一定也发生了反射现象。当光线垂直射向两种物质的界面时,传播方向不变。
2、光的折射规律:在折射现象中,折射光线、入射光线和法线都在同一个平面内;光从空气斜射入水中或其他介质中时,折射光线向法线方向偏折(折射角<入射角);光从水或其他介质中斜射入空气中时,折射光线向界面方向偏折(折射角>入射角)。在折射现象中,光路是可逆的。在光的折射现象中,入射角增大,折射角也随之增大。在光的折射现象中,介质的密度越小,光速越大,与法线形成的角越大。
3、折射的现象:①从岸上向水中看,水好像很浅,沿着看见鱼的方向叉,却叉不到;从水中看岸上的东西,好像变高了。②筷子在水中好像“折”了。③海市蜃楼。④彩虹。
N
水
空气
O
水
空气
O
N
图1
入射角
折射角
折射角
入射角
从岸边看水中鱼N的光路图(图1):图中的N点是鱼所在的真正位置,N'点是我们看到的鱼,从图中可以得知,我们看到的鱼比实际位置高。像点就是两条折射光线的反向延长线的交点。在完成折射的光路图时可画一条垂直于介质交界面的光线,便于绘制。
五、光的色散
1、三棱镜把白光分解成红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫七种颜色的光的现象叫光的色散。太阳光(即白光)是由多种色光混合而成的。这是英国牛顿发现的。
2、彩虹是光的色散现象,海市蜃楼是光的折射现象。
3、色光的三原色是指红、绿、蓝。
4、物体的颜色:应用:绿光照到一个穿白上衣红裙子的人身上,看见的是绿色上衣,黑色的裙子。(反射与物体颜色相同的色光,不同颜色的就被吸收而成黑色)
5、看不见的光:是指红光之外的辐射叫红外线和在光谱的紫端以外的看不见的光叫紫外线。
(2)、红外线的作用:(1)制红外线夜视仪。(2)红外线遥控。(3)红外线烧烤食物(4)红外线测温度。
(3)、紫外线的作用:(1)有助于人体合成维生素c。(2)杀死微生物灭菌。(3)能使荧光物质发光来识别钞票的真伪。
第五章透镜及其应用
一、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。
区别:凸透镜:中间厚,两边薄;凹透镜:中间薄,两边厚
2、典型光路
F
F
F
F
3、填表:
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
二、生活中的透镜
照相机
投影仪
放大镜
原理
凸透镜成像
u>2f
f<u<2f
u<f
像的性质
倒立、缩小的实像
倒立、放大的实像
正立、放大的虚像
光路图
透镜不动时的调整
像偏小:物体靠近相机,暗箱拉长
像偏大:物体远离相机,暗箱缩短
像偏小:物体靠近镜头,投影仪远离屏幕
像偏大:物体远离镜头,投影仪靠近屏幕
像偏小:物体稍微远离透镜,适当调整眼睛位置
像偏大:物体稍微靠近透镜,适当调整眼睛位置
物体不动时的调整
像偏小:相机靠近物体,暗箱拉长
像偏大:相机远离物体,暗箱缩短
像偏小:镜头靠近物体(位置降低),投影仪远离屏幕
像偏大:镜头远离物体(位置提高),投影仪靠近屏幕
像偏小:透镜稍远离物体,适当调整眼睛位置
像偏大:透镜稍靠近物体,适当调整眼睛位置
其他内容
镜头相当于一个凸透镜。
像越小,像中包含的内容越多。
镜头相当于一个凸透镜。
投影片要上下左右颠倒放置。
平面镜的作用:改变光的传播方向,使得射向天花板的光能够在屏幕上成像。
实像和虚像(见下图):照相机和投影仪所成的像,是光通过凸透镜射出后会聚在那里所成的,如果把感光胶片放在那里,真的能记录下所成的像。这种像叫做实像。物体和实像分别位于凸透镜的两侧。
凸透镜成实像情景:光屏能承接到所形成的像,物和实像在凸透镜两侧。
凸透镜成虚像情景:光屏不能承接所形成的像,物和虚像在凸透镜同侧。
三、凸透镜成像的规律
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:①蜡烛在焦点以内;②烛焰在焦点上③烛焰、凸透镜、光屏的中心不在同一高度;④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
u>2f
倒立
缩小
实像
f<v<2f
照相机
f<u<2f
倒立
放大
实像
v>2f
幻灯机
u<f
正立
放大
虚象
|v|>u
放大镜
3、对规律的进一步认识:
(1)u=f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。
(2)u=2f是像放大和缩小的分界点
(3)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。
物距减小
(增大)
像距增大
(减小)
像变大
(变小)
(4)成实像时:
物距减小
(增大)
像距减小
(增大)
像变小
(变大)
(5)成虚像时:
当物体从远处向焦点靠近时,像逐渐变大,远离凸透镜
①当u>2f,物体比像移动得快
②当f<u<2f,物体比像移动得慢
四、眼睛和眼镜
1、成像原理:1、眼球相当于一架照相机。晶状体和角膜共同作用相当于一个凸透镜。眼球后部的视网膜相当于胶片(光屏)。物体经晶状体成像于视网膜上,再通过视神经把信息传入大脑,从而产生视觉。眼睛的视网膜上成的是一个倒立、缩小的实像。
明视距离:25cm近点:10cm
2、近视眼,像成在视网膜的前方。可以戴凹透镜来矫正。因为它具有发散光线的性质。使清晰的图像略向后移,准确地成在视网膜上。
近视原因:晶体太厚,折光能力强,或眼球在前后方向上太长(用凹透镜矫正)
3、远视眼(又叫老花眼)像成在视网膜的后方。可以戴凸透镜来矫正。因为它具有会聚光线的性质。使清晰的像略向前移,准确地成在视网膜上。
远视原因:晶体太薄,折光能力弱,或眼球在前后方向上太短(用凸透镜矫正)
五显微镜和望远镜
1、显微镜由目镜和物镜组成,都是凸透镜。
2、物镜:作用相当于幻灯机的镜头,成放大的实像。目镜的作用相当于放大镜,成放大的虚像。显微镜把物体所成的像两次放大
3、望远镜有反射式望远镜和折射式望远镜两种。
其中折射式望远镜物镜的作用相当于照相机镜头,物镜使远处的物体成缩小的实像;目镜相当于放大镜,目镜成放大的虚像。。它有拉近镜头,增大视角的作用。
4、成实像的光学元件有:照相机、投影仪、小孔成像;成虚像的光学元件有:平面镜、放大镜、凸凹面镜
利用反射的有:平面镜、水下的倒影、所有面镜;利用折射的有:所有透镜、照相机、投影仪、放大镜、近视镜、老花镜
第六章质量与密度
一、质量
1、质量:(1)定义:物体所含物质的多少叫做质量。用字母m表示。质量的国际单位是千克(kg),1t=1000kg,1kg=1000g=
(2)实验中常用天平来测量物体的质量。各种秤也是测质量的工具。
2、天平:天平是测的质量的工具,天平的使用的方法如下:
首先把天平放在水平的桌面上,之后把游码放在标尺左端的0刻线处,调节平衡螺母,使指针指到分度盘的中线处,表示天平已调平衡。若指针左偏,左右两个平衡螺母都像右调。平衡后才能称量质量。称质量时,物体放在天平的左盘,砝码加在右盘,加砝码时先加质量
大的后加质量小的,最后加游码,直到指针指到分度盘的中线处;读数时物体的质量=砝码质量+游码读数质量。
3、使用天平称质量时应注意:不能用手拿砝码,应用镊子加减砝码,;不能把化学药品或液体等直接放在砝码盘里称质量,要用烧杯等装起来称量;加砝码时要轻拿轻放。
如何称小瓶中水的质量?瓶和水的总质量—空瓶的质量
4、质量是物体的固有属性,它不随位置、状态、温度、形状而改变。1kg的冰化成水后质量为1kg2kg的面拿到月球上质量为2kg,一铁丝把它弯成铁环质量不变(变、不变)。
*5、天平秤质量时,若物码放反了,则物体的质量=砝码质量—游码示数。
二、密度
1、物质的质量与体积的关系:体积相同的不同物质组成的物体的质量一般不同,同种物质组成的物体的质量与它的体积成正比。
2、一种物质的质量与体积的比值是一定的,物质不同,其比值一般不同,这反映了不同物质的不同特性,物理学中用密度表示这种特性。单位体积的某种物质的质量叫做这种物质的密度。
密度的公式:ρ=m/V
ρ——密度——千克每立方米(kg/m3)
m——质量——千克(kg)
V——体积——立方米(m3)
密度的常用单位g/cm3,g/cm3单位大,1g/cm3=×103kg/m3。×103kg/m3,×103千克每立方米,它表示物理意义是:×103千克。
3、密度的应用:鉴别物质:ρ=m/V。
测量不易直接测量的体积:V=m/ρ。
测量不易直接测量的质量:m=ρV。
三、测量物质的密度
1、量筒的使用:液体物质的体积可以用量筒测出。量筒(量杯)的使用方法:
①观察量筒标度的单位。1L=1dm31mL=1cm3
②观察量筒的最大测量值(量程)和分度值(最小刻度)。
③读数时,视线与量筒中凹液面的底部相平(或与量筒中凸液面的顶部相平)。
2、测量液体和固体的密度:只要测量出物质的质量和体积,通过ρ=m/V就能够算出物质的密度。质量可以用天平测出,液体和形状不规则的固体的体积可以用量筒或量杯来测量。
四、密度与社会生活
鉴别物质:方法是求出物质的密度p,再查密度表,与那种物质的密度相同就是那种物质。
间接求物质的质量:如求天安门纪念碑的质量,先量出长宽高,求出体积,查出密度,用公式m=pv求出质量。
间接求体积:质量方便测而体积不便测时,用v=m/p求得
配需要物质的密度:用平均密度p=(m1+m2)/(v1+v2)
根据实际情况判断密度、质量、体积的变化。
同种物质意味着密度相同;谈到样品意味着密度相同;谈到先制一个模型意味着体积相同;谈到给飞机减轻重量意味着飞机的体积不变。质量变小
一定质量的气体受热体积膨胀后,密度变小。密度小的上升(在上面)
水在4℃有反常膨胀现象,即在这个温度下水的密度最大;密度大的总在下层,所以较深的湖底水温4℃而不会结冰。