人教版八年级上册物理知识点
第一章 机械运动
第一节 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
(1)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)、光年。
1km=1 000m;1dm=0.1m;1cm=0.01m;1mm=0.001m;1μm=0.000 001m;1nm=0.000 000 001m (2)测量长度的常用工具:刻度尺。 (3)刻度尺的使用方法: ①“选”:根据实际需要选择刻度尺。 ②“观”:使用刻度尺前要观察它的零刻度线、量程、分度值。
③“放”用刻度尺测长度时,尺要沿着所测直线(紧贴物体且不歪斜)。不利用磨损的零刻线。(用零刻线磨损的的刻度尺测物体时,要从整刻度开始) ④“看”:读数时视线要与尺面垂直。 ⑤“读”:在精确测量时,要估读到分度值的下一位。 ⑥“记”:测量结果由数字和单位组成。(也可表达为:测量结果由准确值、估读值和单位组成) 3、时间
(1)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=60min 1min=60s。 (2)测量工具:停表 4、误差&错误
(1)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。 (2)误差的产生与测量仪器、测量方法、测量的人有关。
(3)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。
(4)测量错误是由于不遵守仪器的使用规则、读数时粗心造成的,是不该发生的,是能够避免的。 (5)长度测量的特殊方法
①累积法:某些测量值太小,不便于用工具直接测量,从而采取把若干个小量累计在一起,使它们成为一个较大的量,再进行测量,取其算术平均值作为测量的值。用这种方法能够测出细铁丝的直径或一张纸的厚度。
②平移法:当物体的长度不能直接测量时,就要想办法把它等值平移到物体的外部,再用刻度尺测量。 ③化曲为直法:将弯曲的轨迹变成直线来测量。如测量地图上的铁路线长度,可用棉线与它重合,再拉直测量。用这种方法,可以测量圆的周长等。
④“滚轮”法:用一个已知周长的轮子沿曲线滚动,记下滚过的圈数,用圈数乘以轮子的周长,即为总长度,汽车里程表,就是根据这一道理制成的。
第二节 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。 2参照物
(1)在研究物体的运动时,选作标准的物体叫做参照物。
(2)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)。
3、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。
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海兴县张会亭中学 张振洋
第三节 运动的快慢
1、比较物体运动快慢的方法:相同路程比较时间;相同时间比较路程。 2、速度
(1)物理学上,把路程与时间之比叫做速度。速度等于运动物体在单位时间内通过的路程。 (2)速度是表示物体运动快慢的物理量。 (3)公式:vss 变形:svt、t tv①s—路程—米(m);t—时间—秒(s);v—速度—米/秒(m/s)
②s—路程—千米(km);t—时间—时(h);v—速度—千米每小时(km/h) 1m/s=3.6km/h
(4)物理意义:汽车的速度是15m/s,它表示汽车每秒钟通过的路程是15m 3、匀速直线运动
(1)定义:我们把物体沿着直线且速度不变的运动叫做匀速直线运动 (2)图象
4、变速运动
(1)定义:运动速度变化的运动叫变速运动。
(2)平均速度= 总路程/总时间 (求某段路程上的平均速度,必须找出该路程及对应的时间)
第四节 测量平均速度
【实验原理】vs t【实验器材】长木板、小木块、小车、刻度尺、停表、金属块 【实验步骤】
(1)在斜面上用刻度尺将路程分为S1和S2,并标记A、B(中点)、C; (2)将金属片放在B点,测出小车从A点滑到B点的时间tB,则t1 = tB ;
(3)将金属片放在C点,测出小车从A点滑至C点的时间tC ,则t2 = tC -tB ; (4)计算出S1、S2两段的速度v1、v2 。 【实验结论】小车从斜面滑下是越滑越快。(v上半程 第一节 声音的产生与传播 1、声音是由物体的振动产生的。(人靠声带振动发声、风声是空气振动发声、弦乐器靠弦振动发声、鼓靠鼓面振动发声,等等) 2、振动停止,发声停止;但声音并没立即消失。(因为原来发出的声音仍可以继续传播) 注:有声音物体一定在振动,在振动不一定能听见声音。 3、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。 4、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。 5、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。如果回声到达人耳比原声晚0.1s以上人耳能把回声跟原声区分开来,此时障碍物到听者的距离至少为17m。 2 海兴县张会亭中学 张振洋 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。 6、声音经头骨、颌骨传到听觉神经,引起听觉的传导方式叫做骨传导。一些失聪的人可以用这种方法听到声音。 第二节 声音的特性 1、音调 (1)定义:声音的高低叫音调。 (2)频率:物体在每秒内振动的次数,表示物体振动的快慢,单位是赫兹(HZ)。声音的高低跟发声物体振动的频率有关,频率越高,音调越高,频率越低,音调越低。 (3)人耳感受到声音的频率有一个范围:20Hz~20000Hz,高于20000Hz叫超声波;低于20Hz叫次声波。 (4)波形图 2、响度 (1)定义:声音的强弱叫响度。 (2)振幅:物体在振动时,偏离原来位置的最大距离叫振幅。响度跟发声物体的振幅和距离发声体的远近有关。响度跟振幅的关系:振幅越大,响度越大;振幅越小,响度越小。响度跟距离发声体远近的关系:人距发声体越远,响度越小;人距发声体越近,响度越大。 (3)波形图 3、音色 (1)定义:声音的品质特征. (2)音色反映了声音的品质,决定于发声体本身的材料和结构。音色是我们分辨各种声音的重要依据。 (3)波形图 第三节 声的利用 1、声可以传递信息(医生查病时的“闻”;B超;敲铁轨听声音等等) 2、声可以传递能量(飞机场帮边的玻璃被震碎;雪山中不能高声说话;一音叉振动,未接触的音叉振动发生) 3、超声波特点:方向性好、穿透能力强、声能较集中。超声波具体应用有:声呐、B超、超声波速度测定器、超声波清洗器、超声波焊接器等。 3 海兴县张会亭中学 张振洋 4、次声波的特点:可以传播很远,很容易绕过障碍物,而且无孔不入。一定强度的次声波对人体会造成危害,甚至毁坏机械建筑等。它主要产生于自然界中的火山爆发、海啸地震等,另外人类制造的火箭发射、飞机飞行、火车汽车的奔驰、核爆炸等也能产生次声波。 第四节 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、噪声: (1)从物理学角度上讲,物体做无规则振动时发出的声音叫噪声; (2)从环保角度上讲,凡是妨碍人们正常学习、工作、休息的声音以及对人们要听的声音产生干扰的声音都是噪声。 3、乐音:从物理角度上讲,物体做有规则振动发出的声音。 4、常见噪声来源:飞机的轰鸣声、汽车的鸣笛声、鞭炮声、金属之间的摩擦声。 5、噪声的等级:表示声音强弱(响度)的单位是分贝,符号dB。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。 6、控制噪声的三个方面:防止噪声产生;阻断噪声传播;防止噪声进入耳朵。 7、减弱噪声的方法: 在声源处减弱(安装消声器);在传播过程中减弱(植树、隔音墙);在人耳处减弱(戴耳塞)。 第三章 物态变化 第一节 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(T)。 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 + 273.15K 3、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 用途 量程 分度值 所用液体 特殊构造 实验用温度计 测物体温度 -20℃~110℃ 1℃ 水 银煤油(红) 寒暑表 测室温 -30℃~50℃ 1℃ 酒精(红) 体温计 测体温 35℃~42℃ 0.1℃ 水银 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。 第二节 熔化和凝固 4 海兴县张会亭中学 张振洋 1、物态变化:物质在固、液、气三种状态之间的变化;固态、液态、气态在一定条件下可以相互转化。物质以什么状态存在跟物体的温度有关。 2、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。 3、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。 4、探究固体熔化时温度的变化规律 【实验器材】铁架台、温度计、搅拌器、试管、烧瓶、石棉网、酒精灯、松香、石蜡 【设计实验】在两个分别盛有海波和松香的试管中各插入一只温度计,再将试管先后放在盛水的烧杯中,这样可以使试管均匀受热。用酒精灯对烧杯缓慢加热,注意观察海波和松香的变化情况,并仔细观察温度计示数的变化。 【实验结论】分析图像可知,海波经过缓慢加热,温度逐渐上升,当温度达到48℃时,海波才开始熔化。熔化过程中,虽然经过加热,但海波的温度始终保持不变直到熔化完毕,温度才继续上升;松香的熔化过程则不同,随着不断加热,松香的温度不断上升,在此过程中,松香由硬变软变稀,最后熔化为液体。 第三节 汽化和液化 1、汽化 定义:物质从液态变为气态叫汽化。 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。 影响因素: ; 蒸(1)液体的温度:温度越高蒸发越快(夏天洒在房间的水比冬天干的快;在太阳下晒衣服很快就干) 发(2)液体的表面积:表面积越大,蒸发越快(凉衣服时要把衣服打开凉,为了地下有积水快干,要把 5 海兴县张会亭中学 张振洋 积水扫开); (3)液体表面空气的流动:空气流动越快,蒸发越快(凉衣服要凉在通风处,夏天开风扇降温)。 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。(不同液体的沸点一般不同) 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 沸腾和蒸发的区别和联系: (1)它们都是汽化现象,都吸收热量; (2)沸腾只在沸点时才进行;蒸发在任何温度下都能进行; (3)沸腾在液体内、外同时发生;蒸发只在液体表面进行; (4)沸腾比蒸发剧烈; 2、液化 定义:物质从气态变为液态叫液化。 方法:(1)降低温度(所有气体都能通过这种方式液化);(2)压缩体积。 好处:体积缩小便于运输。 作用:液化放热 3、探究水沸腾时温度变化的特点 【实验器材】铁架台、温度计、烧杯、酒精灯、火柴、水、停表、硬纸板 【设计实验】按图组装实验器材,点燃酒精灯加热水。当水的温度接近90℃时,开始记时,每隔0.5分钟记录一次温度计的示数。水沸腾后还要记录4~5次温度计的示数。 【实验现象】水未沸腾前,声音较大,水下小气泡上升途中逐渐变小,;在水沸腾时,声音较小,水下小气泡上升途中逐渐变大 ,至水面后就破裂,将里面的水蒸气散发到空中。此时酒精灯继续加热,但水的温度不变。若移开酒精灯,尽管温度计显示温度尚未下降,但沸腾立即停止。 【实验结论】沸腾前吸热,温度升高;沸腾时吸热,温度保持不变。 1、升华:物质从固态直接变成气态的过程叫升华,要吸热。 2、凝华:物质从气态直接变成固态的过程叫凝华,要放热。 3、升华现象:樟脑球变小;严冬,冰冻的衣服变干;人工降雨中干冰的物态变化。 4、凝华现象:雪的形成;北方冬天窗户玻璃上的冰花(在玻璃的内表面)。 5、云、霜、露、雾、雨、雪、雹、“白气”的形成: (1)温度高于0℃时,水蒸气液化成小水滴成为露;附在尘埃上形成雾; (2)温度低于0℃时,水蒸气凝华成霜; (3)水蒸气上升到高空,与冷空气相遇液化成小水滴,就形成云,大水滴就是雨;云层中还有大量的小 第四节 升华和凝华 6 海兴县张会亭中学 张振洋 冰晶―――雪(水蒸气凝华而成),小冰晶下落可熔化成雨,小水滴再遇0℃以下的冷空气流时,凝固成雹; (4)“白气”是水蒸气遇冷液化而成的。 第四章 光现象 第一节 光的直线传播 1、光源 (1)定义:能够发光的物体叫光源。 (2)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(常用一条带有箭头的直线表示光的径迹和方向)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。 太阳虚像 地平线 太阳 地球 1 3 2 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 32c,在玻璃中速度为真空中速度的c。 43第二节 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、探究光的反射时的定律 【实验器材】激光笔、白纸、平面镜、直尺、量角器、铅笔 【设计实验】 (1)按图组装实验器材。 (2)使激光斜射向镜面,在纸面上可以看到反射光线和入射光线,用铅笔在白纸上标记出反射光线、入射光线、入射点的位置。改变入射角,重复试验多次,并记录好反射光线、入射光线、入射点的位置。 (3)用量角器分别测量出每次实验的反射角和入射角,并记录在表格中。 (4)白纸向上折,观察在白纸上能否找到反射光线 (5) 让光沿反射光的方向射入,观察反射光的位置。 7 海兴县张会亭中学 张振洋 【实验结论】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;光的反射现象中光路是可逆的。 3、经过入射点O并垂直于反射面的直线ON叫做法线;入射光线(EO)与法线的夹角i叫做入射角;反射光线(OF)与法线的夹角r叫做反射角。 反射定律:在反射现象中,反射光线、入射光线、法线都在同一个平面内;反射光线、入射光线分居法线两侧;反射角等于入射角。 4、光路图(要求会作): (1)确定入(反)射点:入射光线和反射面或反射光线和反射面或入射光线和反射光线的交点即为入射(反射)点 ; (2)根据法线和反射面垂直,作出法线; (3)根据反射角等于入射角,画出入射光线或反射光线 。 5、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,是由于光射到物体上发生漫反射的缘故。 第三节 平面镜成像 1、探究平面镜成像的特点 【实验器材】两支完全一样的蜡烛、支架、一块玻璃板、一个光屏、火柴、刻度尺 、铅笔 【实验原理】光的反射 【实验方法】等效替代法 【设计实验】 (1)将玻璃板垂直置于光具座的中间某一刻度处,在玻璃板的一侧立一支点燃的蜡烛,透过玻璃板观察其另一侧面的蜡烛的像。 (2)将光屏放在像的位置,不透过玻璃板,直接观察光屏上有无像。 (3)将相同的未点燃的蜡烛放在像的位置,观察像与蜡烛的大小关系。 (4)移到蜡烛的位置,观察其像的大小有无变化。 (5)通过刻度尺量出蜡烛和像到玻璃板的距离。 (6)用三角板测量一下像与物的连线与镜面的关系。 8 海兴县张会亭中学 张振洋 【实验结论】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。 【说明】 (1)用玻璃板代替平面镜,主要是利用玻璃板透明的特点,便于观察像的位置。 (2)如果有3毫米和2毫米厚的两块玻璃板,应选择2毫米厚的玻璃板做实验。 (3)实验过程中,在竖直的玻璃板前放一支点燃的蜡烛,再拿一支相同的未 点燃的蜡烛在玻璃板后移动,直到玻璃板后的蜡烛看上去好像点燃,即物像刚好重合。通过这一实验可以观察、比较得出像与物的大小相等,同时还可以确定像与物的位置关系。 2、平面镜成像 (1)特点:像是虚像,像和物关于镜面对称(轴对称图形)。像和物的大小相等,像和物对应点的连线和镜面垂直,到镜面距离相等;像和物上下相同,左右相反(镜中像的左手是人的右手,物体远离或靠近镜面像的大小不变,像也要随着远离或靠近镜面相同距离) (2)应用:成像;改变光的传播方向。 3、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 4、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 第四节 光的折射 1、光的折射: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。 2、探究光折射时的特点 【实验器材】玻璃砖、白纸、激光笔、量角器、铅笔 【设计实验】 (1)将玻璃砖放在印有量角器的白纸上。 (2)用激光笔射出一束光,以某一角度射到玻璃砖的空气的界面上, 注意观察进入到玻璃砖内部的折射光线的位置,比较折射角和入射角 的大小。 (3)改变入射角的大小,重做实验两次 (4)用一束光沿法线方向垂直射向玻璃砖,观察折射光线的方向。 【实验结论】光从空气斜射入水或其他介质中时,折射光线向法线方向偏折,折射角小于入射角。当入射角增大时,折射角也增大;当入射角减小时,折射角也减小。当光从空气垂直射入水中或其他介质中时,传播方向不变。 3、光的折射定律 (1)在光的折射中,三线共面,法线居中; (2)光从空气斜射入水或其他介质时,折射光线向法线方向偏折;光从水或其它介质斜射入空气中时,折射光线远离法线(即空气中的角比其他介质中的角大。要求会画折射光线、入射光线的光路图); (3)斜射时,总是空气中的角大;垂直入射时,折射角和入射角都等于0°,光的传播方向不改变; 9 海兴县张会亭中学 张振洋 (4)折射角随入射角的增大而增大; (5)当光射到两介质的分界面时,反射、折射同时发生; (6)在光的折射中光路可逆。 4、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。 第五节 光的色散 1、光的色散:光的色散属于光的折射现象。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。太阳光通过棱镜后,被分解成各种颜色的光,用一个白屏来承接,在白屏上就形成一条颜色依次是红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫的彩带。牛顿的实验说明白光是由各种色光混合而成的。 2、色光的三原色:红、绿、蓝。红、绿、蓝三种色光,按不同比例混合,可以产生各种颜色的光。 3、物体的颜色:透明物体的颜色由通过它的色光来决定。如图4,如果在白屏前放置一块红色玻璃,则白屏上其他颜色的光消失,只留下红色。这表明,其他色光都被红色玻璃吸收了,只有红光能够透过。不透明物体的颜色是由它反射的色光决定的。如图4,如果把一张绿纸贴在白屏上,则在绿纸上看不到彩色光带,只有被绿光照射的地方是亮的(反射绿光),其他地方是暗的(不反射光)。如果一个物体能反射所有色光,则该物体呈现白色。如果一个物体能吸收所有色光,则该物体呈现黑色。如果一个物体能透过所有色光,则该物体是无色透明的。 绿纸 红玻璃 白屏 太阳光 太阳光 红 绿 透明物体的颜色 不透明物体的颜色 图4 4、看不见的光 (1)红外线:红外线位于红光之外,人眼看不见 应用:一切物体都能发射红外线,温度越高辐射的红外线越多(打仗用的夜视镜);红外线穿透云雾的本领强(遥控探测);红外线的主要性能是热作用强(加热); (2)紫外线:在光谱上位于紫光之外,人眼看不见; 应用:紫外线的主要特性是化学作用强(消毒、杀菌); 紫外线的生理作用,促进人体合成维生素D(小孩多晒太阳),但过量的紫外线对人体有害(臭氧可吸收紫外线,我们要保护臭氧层);荧光作用(验钞)。 10 海兴县张会亭中学 张振洋 第五章 透镜极其应用 第一节 透镜 1、透镜:至少有一个面是球面的一部分的透明元件。 (1)凸透镜:中间厚、边缘薄的透镜,如:远视镜片,放大镜 (2)凹透镜:中间薄、边缘厚的透镜,如:近视镜片 2、基本概念 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。 注意:凸透镜和凹透镜都各有两个焦点,凸透镜的焦点是实焦点,凹透镜的焦点是虚焦点。 3、三条特殊光线 (1)通过透镜光心的光线经透镜折射后不改变传播方向。 (2)平行于透镜主光轴的光线,经凸透镜后会聚于凸透镜另一侧焦点处;经凹透镜折射后向外发散,但其反向延长线必过焦点(所以凸透镜对光线有会聚作用,凹透镜对光有发散作用)。 (3)从凸透镜焦点发出的光线经凸透镜折射后平行于主光轴;射向异侧焦点的光线经凹透镜后平行于主光轴。 F F F F 4、粗略测量凸透镜焦距的方法:使凸透镜正对太阳光(太阳光是平行光,使太阳光平行于凸透镜的主光轴),下面放一张白纸,调节凸透镜到白纸的距离,直到白纸上光斑最小、最亮为止,然后用刻度尺量出凸透镜到白纸上光斑中心的距离就是凸透镜的焦距。 5、辨别凸透镜和凹透镜的方法: (1)用手摸透镜,中间厚、边缘薄的是凸透镜;中间薄、边缘厚的是凹透镜; (2)让透镜正对太阳光,移动透镜,在纸上能得到较小、较亮光斑的为凸透镜,否则为凹透镜; (3)用透镜看字,能让字放大的是凸透镜,字缩小的是凹透镜。 6、 名称 又名 眼镜 实物形状 光学符号 凹透镜 发散透镜 近视镜 性质 对光线有会聚作用 对光线有发散作用 凸透镜 会聚透镜 老花镜 第二节 生活中的透镜 原理 像的性质 照相机 u>2f 倒立、缩小的实像 投影仪 凸透镜成像 f<u<2f 倒立、放大的实像 u<f 正立、放大的虚像 放大镜 11 海兴县张会亭中学 张振洋 光路图 透镜不动时的调整 物体不动时的调整 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: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: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: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: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 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。 投影片要上下左右颠倒放置。 镜头相当于一个凸透镜。 平面镜的作用:改变光的传播 像越小,像中包含的内容越多。 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。 第三节 凸透镜成像的规律 1、探究凸透镜成像的规律 【实验器材】光具座、凸透镜、蜡烛、光屏、火柴 【设计实验】准备:将实验器材按如图所示摆放。注意:将凸透镜、蜡烛、光屏放在同一直线上。调整凸透镜、蜡烛、光屏的高度,使它们的中心大致在同一高度。光屏上的像一定要明亮清晰;多次进行测量,仔细观察,做好记录进行实验; 步骤: (1)把蜡烛放在较远处,使物距u>2f,使烛焰在光屏上成清晰的实像,观察实像的大小和正倒,测出物距u(物到凸透镜的距离)和像距v(像到凸透镜的距离)。 (2)把蜡烛向凸透镜移近,使物距在等于2f,和在2f与f之间,即u=2f、2f>u>f,重复以上操作,进行观察和测量。 (3)继续移近蜡烛,使物距u=f和u<f,在屏上还能得到蜡烛的像吗?怎样才能观察到蜡烛的像?是虚像还是实像?观察像的大小、正倒、测出物距,估测出像距。 【实验结论】 (1)u>2f时,成倒立缩小的实像; (2)2f>u>f时,成倒立放大的实像 ; (3)u 海兴县张会亭中学 张振洋 【注意事项】 (1)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。 (2)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、凸透镜成像规律 物距u u>2f u=2f f2f ﹨ |v|>u 应用 照相机 测焦距 幻灯机、投影仪 探照灯 放大镜 不成像(一束平行光) 注意: (1)实像是由实际光线会聚而成,在光屏上可呈现,可用眼睛直接看,所有光线必过像点; (2)虚像不能在光屏上呈现,但能用眼睛看,由光线的反向延长线会聚而成; (3)凸透镜成正立、放大的虚像;凹透镜始终成缩小、正立的虚像; (4)凸透镜成虚像、实像的分界点是一倍焦距;成放大和缩小的实像的分界点是二倍焦距。 (5)物与是像间距离:当u=v=2f时,物、像间距离最小,为4f (6)物、像和透镜的相互位置:若保持透镜不动,像和物总是向同一方向移动; (7)成实像时: 物距减小 像距增大 像变大 (增大) (减小) (变小) 成虚像时: 物距减小 像距减小 像变小 (增大) (增大) (变大) 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 第四节 眼睛和眼镜 1、成像原理: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) 13 海兴县张会亭中学 张振洋 第五节 显微镜和望远镜 1、显微镜:显微镜镜筒的两端各有一组透镜,每组透镜的作用都相当于一个凸透镜,靠近眼睛的凸透镜叫做目镜,靠近被观察物体的凸透镜叫做物镜。来自被观察物体的光经过物镜后成一个放大的实像,道理就像投影仪的镜头成像一样;目镜的作用则像一个普通的放大镜,把这个像再放大一次。经过这两次放大作用,我们就可以看到肉眼看不见的小物体了。 2、望远镜:有一种望远镜也是由两组凸透镜组成的。靠近眼睛的凸透镜叫做目镜,靠近被观察物体的凸透镜叫做物镜。我们能不能看清一个物体,它对我们的眼睛所成“视角”的大小十分重要。望远镜的物镜所成的像虽然比原来的物体小,但它离我们的眼睛很近,再加上目镜的放大作用,视角就可以变得很大。 第六章 质量与密度 第一节 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= 1000 g=1000000 mg 。一个中学生的质量50 kg (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向右调。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。 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 1kg;2kg的面拿到月球上质量为2kg;一铁丝把它弯成铁环质量不变。 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 。 第二节 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=1.0×103kg/m3。水的密度为1.0×103kg/m3,读作1.0×103千克每立方米,它表示物理意义是:1立方米的水的质量为1.0×103千克。 3、性质:密度是物质的一种特性,同种物质,密度值一般相同 ,不同的物质密度值一般不同。物质的密度值是由物质本身决定, 跟质量、体积、形状、位置无关。 4、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。 第三节 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。 14 海兴县张会亭中学 张振洋 量筒(量杯)的使用方法: ①观察量筒标度的单位。1L=1dm3 1mL=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。 (1)测量盐水密度的实验步骤: 器材:天平、砝码、量筒、烧杯、盐水。 A.往烧杯倒入适量的盐水,用天平测出杯和盐水的总质量m1 B.把烧杯中的一部分的盐水倒入量筒中,用天平测出杯和剩下盐水的质量为m2 C.读出量筒中盐水的体积V D.用公式ρ=m/V求出盐水的密度ρ=(m1-m2)/V (2)测量石块密度的实验步骤 器材:天平、砝码、量筒、水、石块、细线 。 A.用天平测出石块的质量为m B.往量筒里倒入适量的水,记住此时读数为V1 C.让石块完全浸没在量筒的水中,读出量筒中水的体积V2 D.用公式ρ=m/V求出石块的密度ρ=m/( V2-V1) (3)测定密度小于水的一大块石蜡的密度 器材有:小天平、砝码、量筒、水、金属块、细线(也可以用大头针)。 A.用量筒测出石蜡的质量为m B.在量筒中加入适量的水,让金属块浸没在水中,记下体积为V1 C.把金属块与石蜡用细线捆绑在一起,完全浸没在水中,用量筒测出总体积为V2 D.被测石蜡的密度 ρ=m/ ( V2-V1) (4)测量牛奶的密度 器材:天平、空瓶、水、牛奶 A.用天平测出空瓶的质量为m0 B.往空瓶倒满水,用天平测出瓶和水的总质量m1 C.把水全部倒掉,再把牛奶装满空瓶,用天平测出瓶和牛奶的质量为m2 D.用公式ρ=m/V求出牛奶的密度ρ=(m2-m0)ρ水/(m1-m0) 3、判断球体是否空心的方法 ①用物体质量÷物体体积,将计算出的平均密度和材料的密度相比较,相同是实心,不相同是空心 ②用材料的密度×物体的体积,将计算出的实心球的质量和物体的质量比较,相同是实心,不相同是空心 ③用物体的质量÷材料的密度,将计算出的实心球的体积和物体的体积比较,相同是实心,不相同是空心 4、天平在使用过程中读数偏差问题 读数大于物体实际质量的 (1)游码忘记调零,但横梁是平衡的,就直接对物体称量; (2)调节好天平后,测量时,物体与砝码的位置互相放错了; (3)调节好天平后,所用的砝码有破损 读数小于物体实际质量的 (1)调节好天平后,所用的砝码生锈了; (2)调节好天平后,所用的砝码上沾有灰尘,或者有小水珠。 15 海兴县张会亭中学 张振洋 第四节 密度与社会生活 1、 鉴别物质:方法是求出物质的密度ρ,再查密度表,与那种物质的密度相同就是那种物质。 2、 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=ρV求出质量。 3、 间接求体积:质量方便测而体积不便测时,用V=m/ρ求得 4、 配需要物质的密度:用平均密度ρ=(m1+m2)/(V1+V2) 5、 根据实际情况判断密度、质量、体积的变化。 6、 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 。 7、 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) 8、物质密度和外界条件的关系 物体通常有热胀冷缩的性质,即温度升高时,体积变大;温度降低时,体积变小。而质量与温度无关,所以,温度升高时,物质的密度通常变小,温度降低时,密度变大。 (注意:水在0至4℃时反常膨胀,即温度升高,体积变小,密度变大;温度下降,体积变大,密度变小) 16 因篇幅问题不能全部显示,请点此查看更多更全内容