初二物理学习笔记 48页

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初二物理学习笔记

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第一章 机械运动 第一节 长度和时间的测量 1. 长度的单位:千米(km)、分米(dm)、厘米(cm)、毫米(mm)、 微米(μm)、纳米(nm);1km=1×10^3m 1dm=1×10^(-1)m 1cm=1×10^(-2)m 1mm=1×10^(-3)m 1μm=1×10^(-6)m 1nm=1×10^(-9)m。 2. 长度的测量:零刻度线;量程;分度值(相邻两个刻度之 间的长度,它决定测量的精确程度)。 3. 长度的测量工具:直尺,卷尺,三角尺;游标卡尺,螺旋 测微器。 4. 时间的单位:在国际单位制中,时间的基本单位是秒 (second),符号是 s。时间单位还有小时(h),分(min) 等。 5. 时间的计时仪器:古代日晷 rì guǐ、沙漏;现代是用停表。 6. 误差:在测量长度、时间以及其他物理量时,受所用仪器 和测量方法的限制,测量值与真实值之间总会有差别,这 就是误差。我们不能消除误差,但应尽量减小误差。 7. 国际单位制:International System of Units 简称 SI。 第二节 运动的描述 1. 机械运动:在物理学中,我们把物体位置的变化叫做机械 运动(mechanical motion)。 2. 运动的形式:机械运动,分子、原子运动,电磁运动等。 宇宙中的万物都在以各种不同的形式运动着。 3. 参照物:人们判断物体的运动和静止,总要选取某一物体 作为标准。如果一个物体的位置相对于这个标准发生了变 化,就说它是运动的;如果没有变化,就说它是静止的。 这个作为标准的物体叫参照物。 4. 物体的运动和静止是相对的。 5. 物理实验方法: 一、控制变量法 控制变量法是初中物理实验中常用的探索问题和分析解决 问题的科学方法之一.所谓控制变量法是指为了研究物理量 同影响它的多个因素中的一个因素的关系,可将除了这个因 素以外的其它因素人为地控制起来,使其保持不变,再比较、 研究该物理量与该因素之间的关系,得出结论,然后再综合起 来得出规律的方法. 这种方法在整个初中物理实验中的应用比较普遍.例如在人 教版实验教科书《物理》(八年级上册)第一章第一节关于 探究声是怎样传播的实验中,就开始渗透控制变量的思想.因 为固体、液体和气体都是传声的介质,我们逐一研究它们分别 可以传声时,就必须控制其它两个因素.如果在进行该实验时 就给学生恰当地点拨,提出:“把两张课桌紧紧地挨在一起,一 个同学轻敲桌面,另一个同学把耳朵贴在另一张桌子上,听到 的敲击声为什么就能认为是桌子传来而不是空气传来的?”引 导学生去分析比较,就能使学生体验到控制变量的思想.在接 着的探究影响音调、响度等因素的实验中,把控制变量的思想 对学生给予简要的介绍,就会使学生逐步领悟到控制变量法 的实质要领,为以后的探究实验作好方法上的准备. 在初中物理中,探究影响导体电阻大小的因素、电流跟电压电 阻的关系、影响电热功率大小的因素、影响电磁铁磁性强弱 的因素、影响滑动摩擦力大小的因素、决定压力作用效果的 因素等等实验,运用了控制变量法. 二、等效替代法 等效替代法是指在研究某一个物理现象和规律中,因实验本 身的特殊限制或因实验器材等限制,不可以或很难直接揭示 物理本质,而采取与之相似或有共同特征的等效现象来替代 的方法.这种方法若运用恰当,不仅能顺利得出结论,而且容易 被学生接受和理解. 三、转换法 有的物理量不便于直接测量,有的物理现象不便于直接观察, 通过转换为容易测量到与之相等或与之相关联的物理现象, 从而获得结论的方法.譬如,在研究电热的功率与电阻关系的 实验中,电流通过阻值不等的两根电阻丝产生的热量无法直 接观测和比较,而我们通过转换为让煤油吸热,观察煤油温度 变化情况,从而推导出那个电阻放热多.教学时不妨设计一 问:为什么研究电热的功率与电阻大小的关系时,还用到似乎 与实验无关的煤油呢?引发学生的思考和讨论,在小结出该实 验中煤油的作用的基础上,进而再问:该实验能否不用煤油而 改用其它方式来观察电阻通电后的发热情况?这样促使学生 思维得以发散,转换的思维方法得到训练,设计实验的能力也 随着提高了. 四、类比法 类比法是一种推理方法.为了把要表达的物理问题说清楚明 白,往往用具体的、有形的、人们所熟知的事物来类比要说明 的那些抽象的、无形的、陌生的事物,通过借助于一个比较熟 悉的对象的某些特征,去理解和掌握另一个有相似性的对象 的某些特征.如:在研究电压的作用时,借助于看得见而学生 比较熟悉的“水压形成水流”的实验作类比,来揭示电压是形 成电流的原因.又比如在研究通电螺线管的磁场的实验中,为 准确记忆通电螺线管的北极与电流方向的关系,以紧握的右 拳头类比为螺线管,四指为线圈并指向电流的方向,则大拇指 所指的一端为北极.这样形象直观很容易被学生理解记忆牢 固. 五、图象法 图象是一个数学概念,用来表示一个量随另一个量的变化关 系,很直观.由于物理学中经常要研究一个物理量随另一个物 理量的变化情况,因此图象在物理中有着广泛的应用.在实验 中,运用图象来处理实验数据,探究内在的物理规律,具有独特 之处.如:在探究固体熔化时温度的变化规律和水的沸腾情况 的实验中,就是运用图象法来处理数据的.它形象直观地表示 了物质温度的变化情况,学生在亲历实验自主得出数据的基 础上,通过描点、连线绘出图象就能准确地把握住晶体和非晶 体的熔化特点、液体的沸腾特点了. 六、理想化方法 理想化方法是指在物理教学中通过想象建立模型和进行实 验的一种科学方法.可分为理想化模型和理想化实验. 理想化模型就是指把复杂的问题简单化,把研究对象的一些 次要因素舍去,抓住主要因素,对实际问题进行理想化处理去 再现原形的本质的东西,构成理想化的物理模型.这是一种重 要的物理研究方法.例如探究杠杆平衡条件的实验,杠杆就是 一种理想化的模型.杠杆在使用时,由于受到力的作用,都会引 起或多或少的形变,然而在研究中把此时的形变忽略不计,这 里我们就把杠杆经过理想化的处理,认为它无形变,视为一个 硬棒,从而使学生在研究时不被细枝末节的因素影响,顺利地 得出杠杆平衡原理. 第三节 运动的快慢 1. 速度:在物理学中,把路程与时间之比叫做速度(velocity [vəˈlɒsəti])。v=s/t,速度的单位是米每秒,符号是 m/s。 速度的单位由长度和时间单位组合而成的,这种单位叫做 组合单位。 2. 匀速直线运动: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 ( uniform rectilinear [ˈju:nɪfɔ:m] [ˌrektɪˈlɪniə(r)])。匀速直线运动是最简单的机械运动,它 是研究其他运动的基础。 第四节 测量平均速度 1. 在变速运动中,常用平均速度来粗略描述运动的快慢。 第二章 声现象 (2016 年 12 月 26 日星期一) 第一节 声音的产生与传播 1. 声音的产生:大量的观察、分析表明,声音是由物体的振 动(vibration[vaɪˈbreɪʃn])产生的。 2. 声音的记录:如果将发声体的振动记录下来,需要时再让 物体按照记录下来的规律去振动,就会产生与原来一样的 声音。机械唱片机的原理:唱片上有一圈圈不规则的沟槽。 当唱片转动时,唱针随着划过的沟槽振动,这样就把记录 的声间重现出来。 3. 声音的传播 1:声音以波的形式传播着,我们把它叫做声 波(sound wave)。 4. 声音的传播 2:声音的传播需 物质,物理学中把这样的物 质叫做介质(medium)。传声的介质既可以 气体、固体, 也可以是液体;真空不能传声。 5. 声速:声音传播的快慢用声速来描述,它的大小等于声音 在每秒内传播的距离。声速的大小跟介质的种类有关,声 速跟介质的温度有关,温度越高声速越快。150C 时空气中 的声速是 340m/s。一般情况下声速在气体,液体,固体中 逐渐变大。 6. 声音的反射:声音在传播过程中,如果遇到障碍物,就会 反射。当障碍物离人较远时,发出的声音经过较长的时间 (大于 0.1s)回到耳边,人们就能把回声与原声区分开; 当障碍物离得太近时,声波很快被反射回来,回声与原声 混在一起,此时人们分辨不出原声与回声,但是会觉得声 音更响亮。音乐厅中常用这种原理使演秦效果更好。 7. 骨传导:声音通过头骨、颌骨也能传到听觉神经,引起听。 科学中把声音的这种传导方式叫做骨传导。 第二节 声音特性 1. 音调:我们接触到的声音,有的听起来音调高(pitch), 有的听起来音调低。物体振动得快,发出的音调就高,振 动得慢,发出的音调就低。 2. 频率:物理学中用每秒内振动的次数-频率(frequency [ˈfri:kwənsi)来描述物体振动的快慢。频率的单位为赫兹 (hertz),简称赫,符号为 Hz。频率决定声音的音调,频 率高则音调就高,频率低则音调就低。 3. 声波:高音调的波形更密集一些,声音的频率就高;低音 调的波形比较稀疏,声音的频率较低。多数人能够听到的 声音频率范围大约从 20Hz-20000Hz。超过 20000Hz 的声 叫超声波(supersonic wave);把低于 20Hz 的声叫做次声 波(infrasonic wave)。 4. 响度:物理学中,声音的强弱叫做响度(loudness)。 5. 振幅:物理学中用振幅来描述物体振动的幅度(amplitude [ˈæmplɪtju:d]),物体振动得越大,产生的声音的响度越大。 6. 音色:频率的高低决定声音的音调,振幅的大小影响声音 的响度。但是,不同的物体发出的声音,即便音调和响度 相同,我们还是能够分辨出它们的不同。这表明声音中还 有一个特性是十分重要的,它就是音色(musical)。不同 发声体材料、结构不同,发出声音的音色也就不同。 第三节 声的利用 1. 声与信息:蝙蝠在飞行时会发出超声波,这些声波碰到墙 壁或昆虫时会反射回来,根据回声到来的方位和时间,蝙 蝠可以确定目标的位置。 蝙蝠采用的方法叫做回声定位。 采用这个原理制成的超声导盲仪可以探测前进道路上的 障碍物。倒车雷达;医生用的 B 型超声波诊断仪; 2. 声与能量:声波也是一种波动,声波传递能量的性质应用 在社会生活的很多方面。民用洗涤,超声波穿过液体并引 起激烈的振动,振动把物体上的污垢敲击下来而不会损坏 被洗的物体。医用医疗,向人体内的结石发射超声波,结 石会被击成细小的粉末,从而可以顺畅地被排出体外。 第四节 噪声的危害和控制 1. 噪声:从物理学的角度讲,发声体做无规则振动时会发出 的声音叫噪声(noise)。从环境保护的角度讲,凡是妨碍 人们正常休息、学习和工作的声音,以及对人们要听的声 音产生干扰的声音,都属于噪声。噪声强弱的等级和噪声 的危害:人们以分贝(decibel [ˈdesɪbel])为单位来表示 声音强弱的等级。0dB 是人刚能听到的最微弱的声音; 30~40 分贝是较为理想的安静环境;70dB 会干扰谈话, 影响工作效率;长期生活在 90dB 以上的噪声环境中,听 力会受到严重影响并产生神经衰弱、头疼、高血压等疾病; 如果突然暴露在高达 150dB 的噪声环境中,鼓膜会破裂 出血,双耳完全失去听力。 为了保护听力,声音不能超 过 90dB;为了保证工作和学习。声音不能超过 70dB;为 了保证休息和睡眠,声音不能超过 50dB。 2. 控制噪声:声音从产生到引起听觉有三个阶段,声源的振 动产生声音-空气等介质传播声音-鼓膜的振动引起听 觉。因此控制噪声也要从这三个方面着手,防止噪声产生 -阻断噪声传播-防止噪声进入声朵。 第三章 物态变化 (2016 年 12 月 27 日星期二) 第一节 温度 1. 温度计:物理学中通常把物体的冷热程度叫做温度 (temperature [ˈtemprətʃə(r)])。要准确地判断温度的高低,就 要用测量温度的工具-温度计进行测量。 2. 温度计的工作原理:家庭和实验室里常用的温度计是根据 液体热胀冷缩的规律制成的。里面的液体有的用酒精,有 的用水银,有的用煤油。温度计有:实验室用温度计,体 温计,寒暑表。 3. 摄氏温度:温度计上的符号 0C 表示摄氏温度。摄氏温度 的规定:把在标准大气压下冰水混合物的温度定为 00C, 沸水的温度定为 1000C,分别用 00C 和 1000C 表示;00C 和 1000C 之间分成 100 个等份,每个等份代表 10C。正常 人的体温 370C。绝对 0 度为-273.150C 4. 温度计的使用:首先要看清它的量程,即温度计所能测量 温度的范围;然后,还要看清温度计的分度值,也就是一 个小格代表的值,以保证读数的正确。 5. 正确使用温度计的要点:①温度计的玻璃泡应全部浸入被 测的液体中,不要碰到容器底或容器壁;⑵温度计的玻璃 泡浸入被测液体后要稍等一会,待温度计的示数稳定后再 读数;③读数时温度计的玻璃泡要继续留在液体中,视线 要与温度计中液柱的液面相平。 6. 体温计:体温计用于测量人体温 9 度。体温计的刻度范围 通常为 35-420C。测体温时,玻璃泡内的水银随着温度升 高,发生膨胀,通过细管挤到直管;当体温计离开人体时, 水银变冷收缩,细管内的水银断开,直管内的水银不能退 回玻璃泡内,所以这表示的是人体的温度。要使已经升去 的水银再回到玻璃泡里,可以拿着体温计用力向下甩,把 水银甩下去(其它温度计不允许甩)。 第二节 熔化和凝固 1. 物态的变化:固态、液态和气态是物质常见的在种状态。 随着温度的变化,物质会在固态、液态、气态三种状态 之间变化。物质各种状态间的变化叫做物态变化。 2. 熔化和凝固:物质从固态变成液态的过程叫做熔化 ( melting ); 从 液 态 变 成 固 态 的 过 程 叫 做 凝 固 (solidification [səˌlɪdɪfɪ'keɪʃn])。 3. 晶体和非晶体:有些固体在熔化过程中尽管不断吸热,温 度却保持不变,有固定的熔化温度,如冰、海波、各种 金属。这类固体叫做晶体(crystal)。有些固体熔化过程 中,只要不断地吸热,温度就不断地上升,没有固定的 熔化温度,如蜡、松香、玻璃、沥青。这类固体叫做非 晶体(noncrystal)。 4. 熔点和凝固点:晶体熔化时的温度叫做熔点(melting point);液体凝固形成晶体时也有确定的温度,这个温度 叫做凝固点(solidifying point)。同一物质的凝固点与它 的熔点相同。非晶体没有明确的熔点和凝固点。 5. 熔化吸热,凝固放热:晶体在熔化过程中虽然温度不变, 但是必须继续加热,熔化过程才能完成,这表明晶体在 熔化过程中吸热。反过来,液体在凝固成晶体的过程中 放热,但是温度不变。非晶体在熔化或凝固过程中也吸 热或放热,但温度不变。 第三节 汽化和液化 1. 汽化和液化:物质从液态变为气态的过程叫做汽化 ( vaporization ), 从 气 态 变 为 液 态 的 过 程 叫 做 液 化 (liquefaction)。 2. 沸腾:沸腾(boiling)是液体内部和表面同时发生的剧烈 汽化现象。各种液体沸腾时都有确定的温度,这个温度叫 做沸点(boiling poit)。 3. 蒸发:在任何温度下都能发生的汽化现象叫做蒸发 (evaporation [ɪˌvæpə'reɪʃn])。蒸发只发生在液体的表面。沸腾 与蒸发是汽化的两种方式。 4. 液化:所有气体在温度降到足够低时都可以液化。另外在 一定温度下,压缩气体的体积也可以使气体液化。液体汽 化时要吸热,与此相反,气体液化时要放热。 第四节 升化和凝华 1. 概 念 : 物 质 从 固 态 直 接 变 成 气 态 的 过 程 叫 升 化 (sublimation [ˌsʌblɪ'meɪʃn]),从气态直接变成固态的过程 叫做凝化(deposition [ˌdepəˈzɪʃn])。 2. 升化吸热,凝化放热 第四章 光现象 (2016 年 12 月 28 日) 第一节 光的直线传播 1. 光源:太阳以及我们看到的大多数星星都是恒星,宇宙 中的恒星都能够发光。许多东物也能发光,如夏天认晚 的萤火虫。大海深处的水母、灯笼鱼、斧头鱼等也能发 光。所有这些能够发光的物体叫做光源。 2. 光的直线传播:空气、水和玻璃等透明物质叫做介质, 光在同种均匀介质中沿直线传播。 3. 光线:为了表示光的传播情况,我们通常用一条带有箭 头的直线表示光传播的径迹和方向。这样的直线叫做光 线。小孔成像、激光引导掘进方向。 4. 光的传播速度:光不仅可以在空气、水等物质中传播, 而且可以在真空中传播。真空中的光速是宇宙间最快的 速度。在物理学中用 c 表示光速,c=2.99792×108m/s, 通常情况下真空中的光速可以近似取为 c=3×108m/s。 光在空气中的速度非常接近于 c。光在水中的速度为 3/4c,在玻璃中的速度为 2/3c。 5. 光年:光在一年内传播的距离叫 1 光年。牛郎星与织妇 星相距 16 光年。 第二节 光的反射 1.反射:光遇到桌面、水面以及其它许多物体的表面都会发 生反射(reflection)。我们能够看见不发光的物体,就 是因为物体反射的光进入了我们的眼睛。 2.光的反射定律:经过入射点 O 并垂直于反射面的直线 ON 叫做法线,入射光线与法线的夹角 i 叫做入射角,反射光 线与法线的夹角 r 叫做反射角。在反身现象中,反射光线、 入射光线和法线在同一个平面内;反射光线、入射光线分 别位于法线两侧;反射角等于入射角。这就是光的反射定 律(reflection law)。 3. 光路的可逆性:如果让光逆着反射光的方向射到镜面,那 么,它被反射后就会逆着原来的入射光的方向射出,这表 明,在反射现象中,光路可逆。如在镜面中看到一位同学 的眼睛,那位同学也能通过这个镜面看到你的眼睛。 4. 镜面反射和温反射:镜面很光滑,一束平行光照射到镜面 上后,会被平行地反射。这种反射叫做镜面反射。(mirror reflection)。凹凸不平的表面会把平行的入射光线向四面八 方反射。这种反射叫做漫反射(diffuse reflection)。 第三节 平面镜成像 1. 像:当你照镜子的时候可以在镜子里看到另外一个“你”, 镜子里的这个“人”就是你的像(image)。 2. 平面镜成像的特点:平面镜所成像的大小与物体的大小相 等,像和物体到平面镜的距离相等,像和物体的连线与镜 面垂直。平面镜所成的像与物体关于镜面对称。 3. 平面镜成虚像:光源 S 向四处发光,一些光经平面镜反射 后进入了人的眼睛,引起视觉。由于有光沿直线传播的经 验,人会感觉这些光好像是从进入人眼光线的反向延长线 的交点处 S’处发出的。S’就是 S 在平面镜中的像。由于平 面镜后并不存在光源 S’,进入眼睛的光并非真正来自 S’, 所以把 S’叫做虚像(virtual image)。 4. 平面镜的应用:镜子,潜望镜,塔式太阳能电站。 第四节 光的折射 1. 折射:光从空气斜射入水中时,传播方向发生了偏折,这 种现象叫做光的折射(refraction)。 2. 折射定律: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,折射角小于入射角。当入射角增大时, 折射角也增大。当光从空气垂直射入水中或其他介质时, 传播方向不变。在折射现象中,光路也是可逆的。 3. 生活中的折射现象:筷子在水是折断;河水看起来很浅; 用鱼叉捉鱼时要叉鱼的下方;茶碗中原来藏有一个硬币; 海市蜃楼。 第五节 光的色散 1966 年,英国物理学家牛顿用玻璃三棱镜分解了太阳光,这 才揭开了光的颜色之迷。彩虹就是阳光在传播中遇到空气中 的水滴,经反射、折射的产生的现象。 1. 色散:太阳光是白光,它通过棱镜后被分解成各种颜色的 光,这种现象叫做色散(dispersion)。用一个白屏来承接, 在白屏上就形成一条彩色的光带,颜色依次是红、橙、黄、 绿、蓝、靛、紫。 太阳的可见光谱:太阳的可见光谱中在红光以外是红外光, 紫光之外是紫外光。 2. 色光的混合:把红、绿、蓝三种色光按不同的比例混合后, 可以产生各种颜色的光,因此把红、绿、蓝叫色光的三原 色。 3. 看不见的光:我们把红光之外的辐射叫做红外线(infrared [ˌɪnfrəˈred] ray)。在光谱的紫端以外,还有一种看不见的光, 叫做紫外线(ultraviolet [ˌʌltrəˈvaɪələt ray)。 一个物体,当它的温度升高时,尽管看起来外表跟原来一 样,但它辐射的红外线却会增强。红外线用于医疗,还能 用于遥控。紫外线能杀死微生物(紫外线灯灭菌),还能 使萤光物发光(验钞机)。 第五章 透镜及其应用(2016 年 12 月 29 日星期四) 第一节 透镜(lens) 1. 凸透镜凹透镜:远视镜片中间厚、边缘薄,这样的镜片是 凸透镜(convex [ˈkɒnveks] lens)。近视镜片中间薄、边缘厚, 这样的镜片是凹透镜(concave[kɒnˈkeɪv]lens)。 主轴:通过两个球面球心的直线叫做主光轴,简称主轴。 光心:主轴上有个特殊的点,通过这个点的光传播方向不 变,这个点叫做透镜的光心(optical center)。 2. 透镜对光的作用:凸透镜对光有会聚的作用,凹透镜对光 有发散作用。 3. 焦点与焦距:凸透镜能使跟主光轴平行的光会聚在主光轴 上的一点,这个点叫做凸透镜的焦点(focus)。焦点到凸 透镜光心的距离叫做焦距(focal length)。凸透镜两侧各有 一个焦点,两侧的两个焦距相等。 F 表示焦点 f 表示焦距。凸透镜的焦距越小,对光的会聚作 用越强。 第二节 生活中的透镜 1. 照相机:来自物体的光经过照相机镜头(凸透镜)后会聚 在胶片上,开须眉被照物体的像。照相时,物体离照相机 镜头比较远,像是缩小、倒立的。现在的相机利用光学或 电子技术,把倒立的像转变成正立的,便于观察。 2. 投影仪:投影仪上有一个相当于凸透镜的镜头,来自投影 片(物体)的光,通过凸透镜后会聚在屏幕上,形成图案 的像。物体离投影仪镜头比较近,像是放大、倒立的。 3. 放大镜:也是一个凸透镜,放大镜放在眼睛与物体之间, 适当调整距离,我们就能看清物体的细微之处。放大镜看 到的像是放大、正立的。 4. 实像和虚像:照相机和投影仪所成的像,是光通过凸透镜 射出后会聚而成的。如果把感光板放在像的位置,确实能 够记录下所成的像。这种像叫做实像(real image)。凸透 镜所成的实像是来自物体的光会聚而成的,它和物体分别 位于凸透镜的两侧。 平面镜所成的像是虚像,放大镜所成的像也是虚像。凸透 镜成虚像时,通过凸透镜出射的光没有会聚,只是人眼逆 着出射光的方向看去,感觉光是从虚像的位置发出的,物 体和虚像位于凸透镜的同侧。 第三节 凸透镜成像的规律 规律总结 规律 1:当物距大于 2 倍焦距时,则像距在 1 倍焦距和 2 倍焦距之间,成倒立、缩小的实像。此时像距小于物距,像 比物小,物像异侧。 应用:照相机、摄像机。 规律 1 规律 2:当物距等于 2 倍焦距时,则像距也在 2 倍焦距, 成倒立、等大的实像。此时物距等于像距,像与物大小相等, 物像异侧。 规律 2 规律 3:当物距小于 2 倍焦距、大于 1 倍焦距时,则像距 大于 2 倍焦距, 成倒立、放大的实像。此时像距大于物距, 像比物大,像位于物的异侧。 应用:投影仪、幻灯机、电影放映机。 规律 3 规律 4:当物距等于 1 倍焦距时,则不成像,成平行光射 出。 规律 4 规律 5:当物距小于 1 倍焦距时,则成正立、放大的虚像。 此时像距大于物距,像比物大,物像同侧。 应用:放大镜。 规律 5 记忆口诀 (1)一倍焦点分虚实,二倍焦点分大小,二倍焦点物像 等。 实像总是异侧倒。物近像远像变大,物远像近像变小。 虚像总是同侧正。物远像远像变大,物近像近像变小。 像的大小像距定,像儿追着物体跑,物距像距和在变。 (2)一倍焦距分虚实,两倍焦距分大小。物近像远像变 大,物远像近像变小。 注:这里所指的一倍焦距是说平行光源通过透镜汇聚到 主光轴的那一点到透镜光心的距离,也可直接称为焦距;两倍 焦距就是指该距离的两倍 凸透镜成像的两个分界点: 2f 点是成放大、缩小实像的分界点;f 点是成实像、虚像 的分界点。 薄透镜成像满足透镜成像公式: 1/u(物距)+1/v(像距)=1/f(透镜焦距) 注:透镜成像公式是针对薄透镜而言,所谓薄透镜是指 透镜厚度在计算物距、像距等时,可以忽略不计的透镜。当 透镜很厚时,必须考虑透镜厚度对成像的影响。 (3)凸透镜、把光聚,成象规律真有趣; 两倍焦距分大小,一倍焦距分虚实; 二焦以外倒实小,我们用作照相机; 一二焦间倒实大,我们用作投影仪; 焦点以内正大虚,我们用作放大镜; 欲想得到等实象,两倍焦距物体放; 焦点之位不成象,点光可变平行光; 成象规律记心间,透镜应用法无边。 物近(远),像远 (近),像变大(小)。 (4)物进像退,像越退越大,大像总在小像后,同向移 动。 (5)一焦分虚实,二焦分大小;虚像同侧正,实像异侧 倒;物进像远大,巧记活运用。 第四节 眼睛和眼镜 1. 眼睛:眼球好像一架照相机。晶状体和角膜的共同作用相 当于一个凸透镜,把来自物体的光会聚在视网膜上,形成 物体的像。视网膜上的感光细胞受到光的刺激产生信号, 视神经把这个信号传输给大脑,我们就看到了物体。 眼睛通过睫状体来改变晶状体的形状:当睫状体放松时, 晶状体比较薄,远处物体射来的光刚好会聚在视网膜上, 眼睛可以看清远处的物体;当睫状体收缩时,晶状体变厚, 对光的偏折能力变大,近处物体射来的光会聚在视网膜 上,眼睛就可以看清近处的物体。 2. 远点和近点:依靠眼睛调节所能看清的最远和最近的两个 极限点分别叫做远点和近点。正常眼睛的远点在无限远, 近点在大约 10cm 处。正常眼睛观察近处物体最清晰而又 不疲劳的距离大约是 25cm。 3. 近视眼及其矫正:近视眼只能看清近处的物体,看不清远 处的物体。形成近视眼的原因是晶状体太厚,折光能力强, 或者眼球在前后方向太长,因此来自远处某点的光会聚在 视网膜前,到达视网膜时已经不是一点而是一个模糊的光 斑了。利用凹透镜能使光发散的特点在眼睛前面入一个合 适的凹透镜,就能使来自远处物体的光会聚在视网膜上。 4. 远视眼及期矫正:远视眼只能看清远处的物体,看不清近 处的物体。形成远视眼的原因是晶状体太薄、折光能力太 弱,或者眼球在前后方向上太短,因此来自近处某点的光 还没有会聚成一点就到达视网膜了,在视网膜上形成一个 模糊的光班。凸透镜能使光会聚,在眼睛前面放一个合适 的凸透镜,就能使来自近处物体的光会聚在视网膜上。人 们上了年纪以后,眼睛睫状体对晶状体的调节能力减弱, 太近、太远的物体都看不清楚。 5. 眼睛的度数:∮=1/f 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 一些。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。 2. 望远镜:我们能不能看清一个物体,它对我们的眼睛的在 “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。望远镜物镜的直径比我们 眼睛的瞳孔大得多,这样它中以会聚更多的光,使得所成 的像更加明亮。 3. 探索宇宙:1609 年,伽利略用自制的望远镜观察天体,以 确凿的证据支持了哥白尼的“日心说”。他还第一个观察 到了木星的卫星、太阳黑子和月球上的环形山。太阳不过 是银河系中几千亿颗恒星中的一员。太阳周围有水星、金 星、地球、火星、木星、土星、天王星、海王星等行星绕 太阳转动。地球在离太阳比较近的第三条轨道上。此外, 还有若干其他天体绕太阳转动。 第六章 质量与密度 (2016 年 12 月 29 日星期四) 第一节 质量 1.质量:物体所含物质的多少叫质量(mass)。通常用字母 m 表示,质量的基本单位是千克,符号是 kg。物体的质量不随 它的形状、物态和位置而改变。 2.质量的测量:如称,案称,天平。 3.天平的使用:①每个天平都有自己的“称量”,也就是它所 能称的最大质量。被测物体的质量不能超过黍量。②向盘中 加减砝码时要用镊子,不能用手接触砝码,不能把砝码弄湿、 弄脏。③潮湿的物体和化学药品不能直接放到天平的盘中。 托盘天平: 使用注意事项 1.要放置在水平的地方。 2.使用前要使天平左右平衡(游码必须归“0”平衡螺母向 相反方向调,使用口诀:左高端,向左调)。 3.砝码不能用手拿要用镊子夹取.千万不能把砝码弄湿、 弄脏(这样会让砝码腐蚀生锈,砝码质量变大,测量结果不 准确),游码也要用镊子拨动。 4.被测物体的质量不能超过天平量程或低于天平游码最 小刻度。 5.潮湿的物体和化学药品不能直接放在天平的盘中。 6.称量时注意左物右码(游码示值以左边对齐刻度线为 准)。 7.称量后要把游码归零,砝码用镊子放回砝码盒。 4.千克的由来:1971 年法国规定了长度的单位米的同时, 在米的基础上规定了质量单位,规定 40C 的 1 立方分米的纯 水的质量为 1kg 第二节 密度 1.密度:某种物质组成的物体的质量与它的体积之比叫做这 种物质的密度(density)。 ρ=m/V,基本单位是千克每立方米,符号是 kg/m3。 每三节 测量物质的密度 1.量筒的使用方法:量筒以什么单位标度;量筒的最大测量 值;量筒读数时的方法。 ①怎样把液体注入量筒?向量筒里注入液体时,应用左手拿 住量筒,使量筒略倾斜,右手拿试剂瓶,使 量筒 瓶口紧挨 着量筒口,使液体缓缓流入。待注入的量比所需要的量稍少 时,把量筒放平,改用胶头滴管滴加到所需要的量。② 量 筒的刻度应向哪边?量筒没有“0”的刻度,一般起始刻度 为总容积的 1/10。不少化学书上的实验图,量筒的刻度面 都背着人,这很不方便。因为视线要透过两层玻璃和液体, 若液体是浑浊的,就更看不清刻度,而且刻度数字也不顺眼。 所以刻度面对着人才好。③什么时候读出所取液体的体积 数? 注入液体后,等 1~2 分钟,使附着在内壁上的液体流 下来,再读出刻度值。否则,读出的数值偏小。4 怎样读出 所取液体的体积数? 应把量筒放在平整的桌面上,观 察刻度时,视线与量筒内液体的凹液面的最低处保持水平, 再读出所取液体的体积数。否则,读数会偏高或偏低。 5. 量筒能否加热或量取过热的液体? 量筒面的刻度 是指温度在 20℃时的体积数。温度升高,量筒发生热膨胀, 容积会增大。由此可知,量筒是不能加热的,也不能用于量 取过热的液体,更不能在量筒中进行化学反应或配制溶液。 6. 从量筒中倒出液体后是否要用水冲洗量筒? 这要看具体 情况而定。如果仅仅是为了使测量准确,没有必要用水冲洗 量筒,因为制造量筒时已经考虑到有残留液体这一点。相反, 如果冲洗反而使所取体积偏大。如果要用同一量筒再量别的 液体,就必须用水冲洗干净,为防止杂质的污染。 注: 量筒一般只能用于精度要求不很严格时使用,通常应用于定 性分析方面,一般不用于定量分析,因为量筒的误差较大。 量筒一般不需估读,因为量筒是粗量器,但有时也需估读,如物 理电学量器中的电流表,是否估读尚无定论. 7.关于量 筒仰视与俯视的问题 在看量筒的容积时是看水面的中 心点 俯视时视线斜向下视线与筒壁的交点在水面上所 以读到的数据偏高,实际量取溶液值偏低 仰视是视线斜 向上视线与筒壁的交点在水面下所以读到的数据偏低,实际 量取溶液值偏高 8 量筒不能直接加热不能在量筒里进 行化学反应不能在量筒里配置溶液的原因 a 量筒容积 太小 b 不能在量筒内稀释或配制溶液,决不能对量筒加 热。 c 也不能在量筒里进行化学反应 注意:在量液体 时,要根据所量的体积来选择大小恰当的量筒(否则会造成 较大的误差),读数时应将量筒垂直平稳放在桌面上,并使 量筒的刻度与量筒内的液体凹液面的最低点保持在同一水 平面。 d 反应可能产生热 注:一般来说量筒是直径 越细越好,因为这样的精确度更高! 9.量筒的刻度是从 几开始 最低刻度=最大刻度除 10 比如 10ml 量筒最低刻 度 1ml 500ml 最低 50ml 2.测量液体和固体的密度:质量可以用天平称,体积可以用 量筒来测。 第四节 密度与社会生活 1. 密度与温度:一般来说,同种物质温度越高密度越小,遵 从热胀冷缩的规律。但是水正好相反。水在 40C 时密度最 大;温度高于 40C 时,随着温度的升高水的密度越来越小; 温度低于 40C 时,随着温度的降低,水的密度越来越小。 2. 密度与物质鉴别:密度是物质的基本性质之一,每种物质 都有自己的密度。 第七章 力 (2016 年 12 月 22 日) 第一节 力 1. 概念:力(force)是物体对物体的作用;发生作用的两个 物体,一个是施力物体,另一个是受力物体。 2. 表示与符号:力用符号 F 表示,它的单位是牛顿(newton), 简称牛,符号是 N。托起两个鸡蛋所用的力大约是 1N。 3. 力的作用效果:(1)力能改变物体的形状,使它发生形变。 (2)力可以改变物体的运动状态。 4. 力的三要素和力的示意图:我们把力的大小、方向、作用 点叫做力的三要素。 5. 力的作用是相互的:一个物体对另一个物体施力时,另一 个物体也同时对它施加力的作用。也就是说,物体间力的 作用是相互的。 第二节 弹力 1. 弹性与塑性:(1)弹性:在受力时会发生形变,不受力时, 又恢复到原来形状,物体的这种性质叫做弹性。(2)塑性: 形变后不能自动地恢复原来形状,物体的这种性质叫做塑 性。 2. 测力计:测量力的大小的工具叫做测力计。 3. 弹簧测力计:在弹性限度内,弹簧受到的拉力越大,弹簧 的伸长量越长。利用这个道理做成的测力计,叫做弹簧测 力计。 4. 弹簧测力计的使用注意事项:使用弹簧测力计的时候,首 先看清它的量程。加在弹簧测力计上的力不允许超过它的 最大测量值,否则会损坏弹簧测力计。 5. 其它测力计:握力计,弹簧称,托盘称。 第三节 重力 1. 概 念 : 由 地 球 的 吸 引 而 使 物 体 受 到 的 力 叫 做 重 力 (gravity)。勇常用字母 G 表示。 2. 重力的大小:物体所受的重力跟它的质量成正比。 G=mg (g 表示重力与质量的比值;g 的单位是牛每千克, N/kg;g=9.8 N/kg,在粗略计算时,g=10 N/kg) 3. 重力的方向:坚直向下。 4. 重心:对于整个物体,重力作用的表现就好像它作用在某 一个点上,这个点叫做物体的重心。 5. 重心的位置:形状规则,质量分布均匀的物体,它的重心 在它的几何中心上。 6. 重力的由来:宇宙间的物体,大到天体,小到尘埃,都存 在互相吸引的力,这就是万有引力(universal gravitiation)。 第八章 运动和力 (2016 年 12 月 23 日) 第一节 牛顿第一定律 1. 概念:一切物体在没有受到力的作用时,总保持静止状态 或匀速直线动动状态。这就是著名的牛顿第一定律 (Newton first law) 2. 牛顿第一定律由来:英国科学家牛顿总结了伽利略等人的 研究成果,概括出的物理规律。 3. 惯性:一切物体都有保持原来运动状态不变的性质,我们 把这种性质叫做惯性(inertia [ɪˈnɜ:ʃə] <物>惯性,惰性; 迟钝; 不活动 This might help you overcome inertia.这可能有助于你克服惰性) 4. 惯性的由来:从牛顿第一定律可以知道,如果物体不受力 的作用,原来静止的物体将一直保持静止状态;原来运动 的物体将保持其速度一直运动下去。 5. 惯性的大小:与物体质量有关,与质量大小成正比。 第二节 二力平衡 1. 平衡:物体受到几个力的作用时,如果保持静止或匀速直 线运动状态,我们就说这几个力相互平衡(equilibrium 英 [ˌi:kwɪˈlɪbriəm]平衡,均势; 平静),物体处于平衡状态。 2. 二力平衡的条件:作用在同一物体上的两个力,如果大小 相等、方向相反,并且在同一条直线上,这两个力就彼此 平衡。 3. 二力平衡的应用: 第三节 摩擦力 1. 概念:两个相互接触的物体,当它们相对滑动时,在接触 面上会产生一种阻碍相对运动的力,这种力叫做滑动摩擦 力(friction force)。 2. 摩擦力的大小因素:接触面的粗糙程度、压力大小。 3. 增大有益摩擦力的方法:增大压力、使接触面粗糙些。 4. 减小有害摩擦力的方法:使接触面光滑和减小压力、用滚 动代替滑动、加加润滑油、利用气垫、让物体之间脱离接 触。 5. 摩擦的利用和防止: 第九章 压强 (2016 年 12 月 24 日星期六) 第一节 压强 1. 概念:在物理学中,物体所受压力大小与受力面积之比叫 压强(pressure[ˈpreʃə(r)])。 2. 压强的大小与表示:p=F/S。在国际单位制中,力的单位 是牛,面积的单位是平方米,压强的单位则是牛每平方米, 它有一个专用名称叫做帕斯卡(pascal),简称帕,符号是 Pa。 3. 怎样减小或增大压强:要增大压强,可以增大压力或者减 小受力面积;要减小压强,可以减小压力或者增大受力面 积。 4. 任何物体所能承受的压强都有一定的限制,超过这个限 度,物体就会被损坏。 第二节 液体的压强 1. 液体压强的特点:由于液体具有流动性,液体内向各个方 向都有压强。液体内部的同一深度,向各个方向的压强都 相等。深度越深,压强越大。液体内部压强的大小还跟液 体的密度有关,在深度相同时,液体的密度越大,压强越 大。 2. 液体压强的大小:液面下深度为 h 处液体的压强为 p=ρgh (p=F/S=G/S=mg/S=ρShg/S=ρgh),其中ρ的单位为 kg/m3,h 的单位为 m 3. 连通器:上端开口,下端连通的容器叫做连通器。连通器 里装的是相同的液体,当液体不流动时,连通器各部分中 的液面高度总是相同的。 第三节 大气压强 2. 大气压强的存在:空气也能流动,空气中也存在朝各个方 向的压强。大气压强简称大气压(atmosphere[ˈætməsfɪə(r)]) 或气压。 3. 大气压的测量:意大利科学家托里拆里做了标准大气压的 测量。他测得管内外水银面的高度差为 760mm,通常把这 个大小的大气压叫做标准大气压 p0。 4. 标准大气压 p0 的大小:p0=ρgh=1.36 kg/m3×9.8N/kg× 0.76m=1.013×105Pa。 5. 气压计:测量大气压的仪器叫做气压计(barometer [bəˈrɒmɪtə(r)])。 6. 大气压的变化:在海拔 3000m 以内,大约每升高 10m,大 气压减小 100Pa。 7. 地区气压:珠穆朗玛峰上的大气压约是海平面的 30%左右; 我国青藏高原,大部分地区水的沸点仅为 84-870C。 第四节 流体压强与流速的关系 1. 流体:物理学中把具有流动性的液体和气体统称为流体。 2. 流体压强与流速的关系:在气体和液体中,流速越大的位 置,压强越小。 3. 飞机的升力:同于机翼横截面的形状上、下不对称,在相 同时间内,机翼上方气流通过的路程较长,因而速度较大, 它对机翼上表面的压强较小,下方气流通过的路程较短, 速度较小,它对机翼下表面的压强较大。这样,机翼上、 下表面就存在着压强差,因而有压力差,这就是产生升力 的原因。 第十章 浮力 (2016 年 12 月 30 日星期五) 第一节 浮力 1. 浮力:浸在液体中的物体受到向上的力,这个力叫做浮力 (buoyancy ['bɔɪənsɪ] force)。浸在液体中的物体,其上、下表 面受到液体对它的压力不同,这就是浮力产生的原因。 2. 决定浮力大小的因素:物体在液体中所受浮力的大小,跟 它浸在液体中的体积有关、跟液体的密度有关。物体浸在液 体中的体积越大、液体的密度越大,浮力就越大。 第二节 阿基米德原理 1. 阿基米德的灵感:古希腊学者阿基米德为了鉴定王冠是否 是用纯金制成的,要测量王冠的体积,冥思苦想了很久都 没有结果。一天,当他跨过盛满水的浴缸洗澡时,看见浴 缸里的水向外溢,突然想到:物体浸在液体中的体积,不 就是物体排开液体的体积吗? 2. 浮力的大小:浸在液体中的物体受到向上的浮力,浮力的 大小等于它排开的液体所受的重力。这就是著名的阿基米 德原理。F 浮=G 排。 第三节 物体的浮沉条件及应用 1. 物体的浮沉条件:浸没在液体中的物体,受到两个力:竖 直向下的重力和竖直向上的浮力。浮力大于重力时,物体 上浮;浮力等于重力时,物体悬浮在液体内;浮力小于重 力时,物体下沉。浸没在液体中的物体,如果它的密度小 于液体的密度,物体上浮;如果它的密度等于液体的密度 物体可以悬浮在液体内;如果它的密度大于液体的密度, 物体下沉。 2. 浮力的应用:轮船,潜水艇,气球和飞艇,热气球。 第十一章 功和机械能 (2016 年 12 月 31 日星期六) 第一节 功 1. 力学中的功:物体受到一个向上的力 F 的作用,并且在这 个力的作用下,向上移动了一段距离 s,力 F 作用的成效 体现在物体被举高了。对于这种情况,物理学中就说叉车 托起货物的力做了功(work)。通常而言,如果一个力作 用在物体上,物体在这个力的方向上移动 一段距离,就 说这个力对物体做了功。 2. 功包含两个因素:一个是作用在物体上的力;另一个是物 体在这个力的方向上移动的距离。 3. 功的计算:力学中,功等于与物体在力的方向上移动的距 离的乘积。W=Fs,功的单位是牛米,有个专门的名称叫 做焦耳(joule),简称焦,符号是 J。 第二节 功率 1. 功率:在物理学中,用功率来表示做功的快慢。功与做功 所用的时间之比叫做功率(power)。 2. 功率的表示:P=W/t,功率的单位是焦耳每秒,有个专门 的名称叫做瓦特(watt),简称瓦,符号是 W。 工程技术上还有千瓦(kW)1Kw=1000W。 第三节 动能和势能 1. 能量:物体能够对外做功,我们就说这个物体具有能量 (energy),简称能。 2. 动能:物体由于运动而具有的能,叫做动能(kinetic [kɪˈnetɪk] energy)。 3. 动能的大小:质量相同的物体,运动的速度越大,它的动 能越大,运动速度相同的物体,质量越大,它的动能就越 大。 4. 势能:在地球表面附近,物体由于高度所具有的能,叫做 重力势能。物体的质量越大,位置越高,它具有的重力势 能就越大。 物体由于发生弹性形变而具有的能叫做弹性势能。物体的 弹性形变越大,它具有的弹性势能就越大。 重力势能和弹性势能是常见的两种势能(potential [pəˈtenʃl] energy)。 第四节 机械能及其转化 1. 机械能:动能、势能统称机械能(mechanical energy)。一 个物体可以既有动能,又有势能。 2. 机械能及其转化:一个物体从高处下落,物体的重力势能 转化成了它的动能;弯弓射箭时,弓的弹性势能转化成箭 的动能;蹦床运动员从高处落下,在与蹦床面将要接触时, 具有一定的动,与蹦床面接触后,床面发生弹性形变,运 动员的动能转化成蹦床的弹性势能。 可见,动能和势能 可以相互转化。 3. 水能和风能的利用:水电站,风力发电。 4. 人造卫星的机械能转化:人造卫星沿椭圆轨道绕地球动 行。离地球最近的叫近地点,离地球最远的一点叫远地点。 卫星在大气层外运行,不受空气阻力,只有动能和势能的 转化,因此机械能守恒。卫星在远地点时势能最大,当它 从远地点向近地点运动时势能减小、动能增大,速度也就 增大。当卫星从近地点向远地点运动时,它的势能增大、 动能减小,速度也就咸小。 第十二章 简单机械 (2017 年 1 月 1 日星期日) 第一节 杠杆 1. 杠杆:一根硬棒,在力的作用下能绕着固定的点 O 转动, 这根硬棒就是杠杆(lever)。 1) 支点:杠杆可以绕其转动的支点 O. 2) 动力:使杠杆转动的力 F1。 3) 阻力:阻碍杠杆转动的力 F1. 4) 动力臂:从支点 O 到动力 F1 作用线的距离 l1。 5) 阻力臂:从支点 O 到阻力 F2 作用线的距离 l2。 当杠杆在动力和阻力作用下静止时,我们就说杠杆平衡 了。 2. 杠杆的平衡条件:动力×动和臂=阻力×阻力臂 F1×l1=F2×l2 3.生活中的杠杆:等臂杠杆(天平);省力杠杆(撬棒);费 力杠杆(船奖); 第二节 滑轮 1. 定滑轮和动滑轮:滑轮的轴固定不动,这样的滑轮叫定滑 轮;滑轮的轴随物体被提起,这种滑轮叫动滑轮。 使用定滑轮不省力,但可以改变力的方向;使用动滑轮可 以省力,但不改变力的方向,而且费距离。 2.滑轮组:定滑轮和动滑轮组合在一起,构成滑轮组。滑轮 组中,动滑轮上有几段绳子承担物重,提起物体的力就是物 重的几分这一。 第三节 机械效率 1. 机械效率:利用机械帮助我们完成某项任务,也会涉及效 率问题,我们称为机械效率。 2. 有用功和额外功:必须要做的功,叫做有用功。W 有;若 用滑轮组提升钩码,我们还不得不克服动滑轮本身所受的 重力以及摩擦力等因素的影响而多做一些功,这部分功叫 做额外功。W 额;有用功和额外功之和叫总功。W 总=W 有 +W 额。 3. 机械效率:物理学中,将有用功跟总功的比值叫做机械效 率。用η表示机械效率,η=W 有/W 总。有用功总是小于总 功,所以机械效率总是小于 1,机械效率通常用百分数来 表示。