第一章 聲現(xiàn)象
一、聲音的產(chǎn)生與傳播
（1）聲音的產(chǎn)生：聲音是由物體的振動產(chǎn)生的。
注意：一切正在發(fā)聲的物體都在振動，振動的物體不一定在發(fā)聲。物體振動停止，發(fā)聲也停止，但聲音不一定停止。
（2）聲音的傳播：聲音在介質中以聲波的形式向周圍傳播。傳播聲音的物質叫介質。聲音的傳播離不開介質。
（3）回聲：聲波在傳播過程中遇到障礙物后要發(fā)生反射。人們把聲音遇到障礙物反射回來的聲音叫做回聲。
（4）聲速：聲在每秒內傳播的距離叫聲速，聲速的大小與介質的種類有關。一般情況下，聲音在固體中傳播最快，液體中次之，氣體中最慢。
聲速的大小還與溫度有關。在15℃的空氣中，聲速是340m/s。
二、我們怎樣聽到聲音
⑴人耳的構造：見課本P17圖1.2-1
⑵人耳感知聲音的過程：外界傳來的聲音引起鼓膜的振動，帶動聽小骨及其他組織也跟著振動，這種振動又傳給耳蝸中的聽覺神經(jīng)，聽覺神經(jīng)把信號傳給大腦，我們便聽到了聲音。
⑶骨傳導：聲音通過頭骨、頜骨傳到聽覺神經(jīng)，引起聽覺的傳聲方式叫骨傳導。
注意：正常的人聽到別人的聲音是通過鼓膜振動，經(jīng)過聽小骨來傳遞的，聽到自己的聲音則主要是通過頭骨來傳遞的。聽自己說話的錄音與直接聽自己說話的聲音有所不同正是這個原因。
⑷雙耳效應（立體聲原理）：聲源到兩只耳朵的距離一般不同，加上人的頭部對聲音有掩蔽作用，就會造成聲音傳到兩只耳朵的時刻、強弱、及其他特征不同，從而能辨別聲源位置的現(xiàn)象，就是雙耳效應。
三、聲音的特征
⑴音調：聲音的高低叫音調。音調的高低是由聲源的振動頻率決定的。聲源的振動頻率越大，音調越高，人們聽到的聲音越尖細；聲源的振動頻率越小，音調越低，人們聽到的聲音越粗鈍。不同物體的振動頻率不同，同一物體的振動頻率也可以調節(jié)。
頻率低于20Hz的聲音稱為次聲波，頻率高于20000Hz的聲音自然保護區(qū)為超聲波。
⑵響度：人耳感覺到的聲音的強弱就是響度。響度是由振幅決定的。聲源的振幅越大，聲音的響度就越大，人們感到聲音就越大：聲源的振幅越小，聲音的響度就越小，人們感到的聲音就越小。
響度除與振幅有關外，還跟耳朵與聲源的距離有關。離聲源越遠，聲音越發(fā)散，人耳感覺到的聲音響度越小。
⑶音色：聲音的品質。音色反映了聲音的特點，也叫音品。音色由發(fā)聲體的材料、結構決定。
注意：我們能分辨出不同的人，不同的樂器發(fā)出的聲音的依據(jù)就是音色。
四、噪聲的危害和控制
⑴噪聲：從物理角度看：發(fā)聲體做無規(guī)則振動時發(fā)出的聲音叫噪聲。從環(huán)保角度看：凡是妨礙人們正常休息、學習和工作的聲音，以及對人們要聽到的聲音產(chǎn)生干擾的聲音，都屬于噪聲。
⑵不同等級的噪聲會對人、動植物產(chǎn)生不同的危害。
⑶控制噪聲的三個途徑：防止噪聲產(chǎn)生、阻斷噪聲的傳播、防止噪聲進入耳朵。即在聲源處減弱、在傳播過程中減弱、在人耳處減弱。
五、聲的利用
⑴聲音可以傳遞信息。利用這一點可以用超聲波制成聲吶來判斷距離、確定方位；用B超可以診斷病情等。
⑵聲波可以傳遞能量。聲波所攜帶的能量可以產(chǎn)生很大的威力。
超聲波能夠傳遞能量，可以用來去污垢、打碎結石等。
利用次聲波能預報破壞性大的地震、海嘯、臺風，甚至可以探知幾千米外的核武器實驗和導彈發(fā)射
第二章 光現(xiàn)象
一、 光的傳播
1、光源：一切自身能發(fā)光的物體都稱為光源。光源可分為天然光源和人造光源。
注意：依靠反射光而發(fā)亮的物體不是光源。
2、光的直線傳播：光在同一種均勻介質中沿直線傳播。通常用一根帶箭頭的直線—光線來表示光的傳播方向。
光的直線傳播的現(xiàn)象：影子、小孔成像、日食和月食。
3、光速：光在不同介質中傳播的速度不同。
光在真空中傳播的速度為3×108m/s。
光在空氣中的傳播速度與在真空中相差不多：光在水中的傳播速度約是真空中的3/4：光在玻璃中的速度約是真空中的2/3。
注意：光在一年時間內傳播的距離稱為1光年，光年是距離單位。
二、光的反射
1、光的反射現(xiàn)象：光從一種介質射向另一種介質表面時，在分界面處有一部分光被反射回原來介質的現(xiàn)象叫光的反射。
人眼看到物體是由于物體發(fā)出的光線或反射的光線進入人眼。
2、光的反射定律：
反射光線、入射光線和法線都在同一個平面內，反射光線和入射光線分居法線的兩側，反射角等于入射角，可以總結為“三線共面、法線居中、兩角相等”。
重點提示：要注意入射角和反射角指的是入入射光線和反射光線與法線的夾角。入射角變化，反射角也變化，但一定相等。在反射現(xiàn)象中，光路是可逆的。
3、鏡面反射和鏡面反射：
射到光滑鏡面上的平行光線經(jīng)反射后仍然是平行的，這種反射叫做鏡面反射。平行光線射到表面凹凸不平的物體表面時，反射光線向著不同的方向，這種反射叫做漫反射。漫反射使我們從不同方向都能看到本身不發(fā)光的物體。
三、平面鏡成像
1、平面鏡成像的特點：平面鏡成的像是虛像，像和物體到鏡面的距離相等，像和物體的大小相等，像和物體的對應點的連線與鏡面垂直，即平面鏡成的像與物體關于鏡面對稱。
2、平面鏡成像的原理：平面鏡成像時，滿足光的反射定律。
小結：影子和像的聯(lián)系與區(qū)別
影子
像
原理
光的直線傳播
特點
光照不到的黑暗區(qū)域
由光線或光線的反向延長線會聚面成、明亮面有色彩
3、平面鏡的應用
①利用平面鏡改變光的傳播方向，起到控制光路的作用。 ②利用平面鏡成像。
4、凹面鏡和凸面鏡
①凹面鏡對光線有會聚作用：平行光線經(jīng)凹面鏡后會聚于凹面鏡的焦點，從焦點射向凹面鏡的光線經(jīng)凹面鏡反射后成為平行光線。
②凸面鏡對光線有發(fā)散作用：平行光線經(jīng)凸面鏡后發(fā)散。
四、光的折射
1、光的折射現(xiàn)象： 光人從一種介質斜射入另一種介質時，傳播方向發(fā)生偏折，這種現(xiàn)象叫做光的折射。
2、光的折射規(guī)律：折射光線與入射光線、法線在同一平面內。折射光線與入射光線分居于法線兩側。
①光從空氣斜射入其他介質中時，折射光線向法線方向偏折；而從其他介質余射入空氣中時，折射光線向遠離法線的方向偏折。
②當入射角增大時，折射角也增大。
③光的折射現(xiàn)象中光路是可逆的，即光線方向顛倒時，光的傳播路徑不變。
④當光線垂直射向介質表面時，傳播方向不改變。
重點提示:在光的折射規(guī)律中有“空氣中總是大角”，即不論空氣中的角是入射角還是折射角，總是要比其他介質中的角要大一些（垂直入射除外）。也就是說，在空氣與其他介質的界面上發(fā)生的折射現(xiàn)象，如果折射角大于入射角，那么折射角所在介質為空氣；如果入射角大于折射角，那么入射角所在的介質為空氣。
3、生活中的折射現(xiàn)象：斜插入水中的筷子在水下的部分看起來向上彎折；往臉盆中倒水，看起來盆底深度變淺；潛入水中的人看岸邊的人變高：從厚玻璃磚后看到鋼筆“錯位”。
4、光折射與光的反射的區(qū)別
光的反射
光的折射
聯(lián)系
光從一種介質斜射入另一種介質時，二者同時發(fā)生
區(qū)別
反射光線和入射光線在同一種介質中
折射光線和入射光線分別 在兩種介質中
反射角與入射角相等
折射角與入射角不相等
五、光的色散
1、光的色散現(xiàn)象：太陽光通過棱鏡后，被分解成紅、橙、黃、綠、藍、靛、紫七種色光，形成一條彩色的光帶，這就是光的色散現(xiàn)象，它是英國物理學家牛頓發(fā)現(xiàn)的。
2、色光的三原色：紅、綠、藍：顏料的三原色：紅、黃、藍。
重點提示：色光的混合與顏料的混合規(guī)律不同。兩種色光混合后使眼睛感覺到產(chǎn)生了另一種顏色，而兩種顏料的混合是它們都能反射的色光。
3、物體的顏色：透明物體的顏色是由通過它的色光決定的，不透明物體的顏色是由它反射的色光決定的。
4、不同的色光照射到不同顏色的物體時，出現(xiàn)的情況是：
①白紙可以反射各種色光，紙出現(xiàn)的顏色與光的顏色相同。
②黑紙吸收各種色光，無論什么顏色的光照在黑紙上，紙都是黑色的。
③各種色紙反射和它顏色相同的光，對其它不同顏色的光都吸收。
④白光照在不同顏色的紙上，紙出現(xiàn)的顏色與紙的顏色相同。
5、不同的色光照射在不同顏色的透明物體時，透色光的情況是：
光的顏色志透明物體顏色相同時，光可透過物體。若興的顏色志透明物體顏色不同時，光就透不過物體。
六、看不見的光
1、紅外線：在光譜中，在紅光以外有一種看不見的光叫做紅外線。
紅外線有熱作用（即熱效應），可應用在紅外夜視儀、診斷疾病、遙控等方面。
重點提示：紅外線進不可見光，任何物體都向外輻射紅外線。當物體溫度升高時，它向外輻射的紅外線會大大增強。
2、紫外線：在光譜中，在紫光以外有一種看不見的光叫紫外線。
紫外線的化學作用、熒光作用、生理作用，它有助于人體合成維生素D、能殺菌、能使熒光物質發(fā)光。
七、 難點專攻
1、光速的計算：光速特別大，通常利用來求距離，有兩種方法：一是通過反射；二是通過時間差。利用光的反射測距離時，要注意光走過的路程是所測距離的二倍。
2、反向改變光路：利用平面鏡和光的反射定律，可以有目的地改變光的傳播方向。
①入射光線不變，旋轉鏡面：一束光線照射到平面鏡上，若保持入射光線方向不變，把平面鏡繞入射點旋轉α角，則反射光線與入射光線的夾角將隨之改變，且反射光線相比原來轉過2α角。
②鏡面不動，光線旋轉：一束光線照射到平面鏡上，若保持鏡面不動，當入射光線旋轉θ角，反射光線也旋轉θ角。
重點提示：制作潛望鏡、改善室內光照條件等都會用到反射改變光路。無論是鏡面旋轉還是入射光線旋轉，都可能有兩種情況，即沿順時針方向旋轉和沿逆時針方向旋轉，討論時兩種情況都要考慮。
3、作圖
①平面鏡成像作圖
平面鏡成像作圖的兩種方法：一是根據(jù)反射定律；二是根據(jù)平面鏡成像特點。
A、根據(jù)反射定律作圖的步驟：a、從點光源S引出兩條光線，射到平面鏡上。b、作兩條入射光線的法線。c、根據(jù)反射定律，反射角等于入射角，作反射光線，將反射光線反向延長，反射光線的反向延長線的交點即為點光源S的像點S’。
B、根據(jù)平面鏡成像特點作圖的步驟：a、過S點作平面鏡的垂線（像與物的連線跟鏡面垂直）。b、截取S’點，讓S’點到鏡面的距離等于S點到鏡面的距離（像與物到鏡面的距離相等）。c、畫出像點S’（像與大小相等）。
重點提示：作圖時，光線要標明傳播方向，光線和界面用實線表示，法線和反向延長線要用虛線表示。
②光的折射作圖
光的折射作圖步驟：垂直于界面作出法線：根據(jù)折射規(guī)律作出折射光線（注意空氣中角大）。4、平面鏡成像特點的實驗探究
實驗器材：玻璃板、一張大紙、兩枝完全相同的蠟燭、刻度尺。
①在光具座上豎立一塊薄玻璃板作為平面鏡，把一支點燃的蠟燭入在玻璃板前面，可以看到玻璃板后面出現(xiàn)蠟燭的像。
②另外拿一支相同的沒有點燃的蠟燭在玻璃板后面移動，直到看上去它跟像完全重合，這個位置就是前面蠟燭像的位置。
③觀察比較蠟燭和它所成的像的大小，從光具座上讀出兩支蠟燭到玻璃板的距離，就可以總結出平面鏡成像的規(guī)律。
說明：取一塊薄玻璃板作為平面鏡的目的是為了更好地觀察所成的像。用手去摸所成的燭焰的像，我們會發(fā)現(xiàn)它并不燙手，這說明平面鏡所成的像是虛像。實驗中應注意：應將沒有點燃的那枝蠟燭放在玻璃板的后面，并調整其位置，直至它與燭焰的像重合，即從玻璃板正面觀察，幾乎分不出哪個是原蠟燭的像，哪個是后放過去的蠟燭。
第三章 透鏡及其應用
一、 透鏡
1、凸透鏡和凹透鏡
①凸透鏡：中間厚、邊緣薄的透鏡。
②凹透鏡：中間薄、邊緣厚的透鏡。
③主光軸：通過兩個球面平均球心的直線電主光軸。簡稱主軸。
④光心：主光軸上有個特殊的點，通過它的光線傳播方向不改變，這個點叫做透鏡的光心。
2、透鏡對光的作用：凸透鏡對光有會聚作用，光線折射后向主光軸靠攏。凹透鏡對光有發(fā)散作用，光線折射后偏離主光軸。
3、焦點和焦距
①凸透鏡能使平行于主光軸的光會聚在一點，這個點叫做焦點，用F表示。凸透鏡兩側各有一個焦點。焦點到光心有距離叫做焦距，用f表示。同一凸透鏡兩側的焦距相等。
注意：
根據(jù)凸透鏡能夠把平行于主光軸的光線會聚于焦點這的性質，我們可以粗測凸透鏡的焦距，方法是：將一凸透鏡正對著太陽光，拿一白紙在透鏡的另一側來回移動，當折紙上的亮點最小、最清晰時，測出光點到光心的距離，即是該凸透鏡的焦距。焦距的長短表示出凸透鏡對光線會聚作用的強弱。焦距越短，鏡面越凸，凸透鏡對光線的會聚作用越強。光線通過后折射得越厲害。
②凹透鏡能使平行于主光軸的光線發(fā)散，發(fā)散光線的反向延長線交于一點，這個點叫做凹透鏡的虛焦點，凹透鏡兩側各有一個虛焦點。虛焦點到光心的距離叫做焦距，凹透鏡兩側的焦距相等。凹透鏡焦距的長短表示它對光線發(fā)散作用的強弱。焦距越短，對光線的發(fā)散作用越強。光線通過后偏折得越厲害。
4、三條特殊光線
①經(jīng)過凸透鏡的三條特殊光線：
A、跟主光軸平行的光線，經(jīng)凸透鏡折射后過焦點。
B、通過焦點的光線，經(jīng)凸透鏡折射后平行于主光軸。
C、通過光心的光線，經(jīng)凸透鏡折射后傳播方向不變。
②經(jīng)過凹透鏡的三條特殊光線：
A、跟主光軸平行的光線，經(jīng)凹透鏡折射后，折射光線的反向延長線過凹透鏡的虛焦點。
B、正對著凹透鏡虛焦點的入射光線經(jīng)凹透鏡折射后平行于主光軸射出。
C、通過光心的光線，經(jīng)凹透鏡折射后傳播方向不變。
二、生活中的透鏡
1、照相機：照相機的鏡頭相當于一個凸透鏡，膠片相當于光屏。它是利用u>2f時凸透鏡成的像是倒立、縮小的實像這一原理來工作的。照相時，物體到鏡頭的距離是物距，底片到鏡頭的距離（即暗箱的長度）是像距。依據(jù)凸透鏡成像的規(guī)律，成實像時，物距變小，則像距變大，像也隨著變大，也可以記憶為“物進則像退，像變大”
2、投影儀：投影儀的鏡頭相當于凸透鏡，屏幕相當于光屏。投影儀的原理是f<u<2f時凸透鏡成倒立放大的實像。平面鏡的作用是改變光的傳播方向，使射向天花板的光能在屏幕上成像。
3、放大鏡：原理是u<f時凸透鏡成正立放大的虛像。盛水的透明小瓶、小水珠都可以看作凸透鏡而具有放大作用。
4、虛像和實像
①光線經(jīng)過光學元件的反射或折射后，實際光線會聚到一點，則是所成的你是實像；光線經(jīng)過光學元件反射或折射后，實際光線發(fā)散，反向延長后反向延長線相交于一點，后成的像是虛像。
②實像既能呈現(xiàn)在光屏上，也能用眼睛直接觀看；虛像只能用眼睛觀看，不能呈現(xiàn)在光屏上。
③虛像和實像都既可因反射而形成，也可因折射而形成。
三、探究凸透鏡成像的規(guī)律
1、物距：物距是物體到凸透鏡的距離，用u表示。
2、像距：像距是像到凸透鏡的距離，用v表示。
3、實驗：
①器材：興具座、凸透鏡、光屏、蠟燭、火柴等
②步驟：
A、依次將點燃的蠟燭、透鏡、光屏安放在光具座上，調整火焰的中心、透鏡的光心、光屏的中心在同一高度上。
B、調節(jié)蠟燭到透鏡的距離，使u＞2f，左右移動光屏，直到在光屏上能夠看到燭焰的清晰的像，記下此時的物距和像距的大小。這時我們會看到光屏上出現(xiàn)相對蠟燭倒立的縮小的像，此時像位于一倍焦距和二倍焦距之間。
C、把蠟燭移向凸透鏡，仍保持它們的距離大于2倍焦距，再移動光屏。可以觀察到還是倒立的縮小的實像。像的位置仍在一倍焦距與二倍焦距之間。但與步驟B相比像遠離了透鏡，即像距大了。蠟燭移動到距透鏡2 倍焦距處，移動光屏可以在距離透鏡2 倍焦距處觀察到倒立的與燭焰等大的實像。像的位置也在2倍焦距處。
D、調節(jié)蠟燭到透鏡的距離，使f<u<2f，左右移動光屏，直到在光屏上能夠看到燭焰的清晰的像，記下此時的物距的像距的大小。這時我們會看到在光屏上出現(xiàn)與蠟燭相比倒立、放大有像，像的位置在凸透鏡的二倍焦距以處。
E、繼續(xù)減小蠟燭到透鏡的距離，當u<f時，移動光屏，在光屏上找不到蠟燭的像。透過透鏡，會看到在和蠟燭同側，有一個正立的放大的像。這個像不能用光屏承接到，是一個虛像。
4、凸透鏡成像的規(guī)律及其應用
物距u和焦距f的關系
像的性質
像的位置
應用舉例
正立或倒立
放大或縮小
實像或虛像
和物體同側還是異側
像距v和焦距f的關系
u>2f
倒立
縮小
實像
異側
f<v<2f
照相機
U=2f
倒立
等大
實像
異側
V=2f
F<u<2f
倒立
放大
實像
異側
v>2f
投影儀
U=f
不成像
U<f
正立
放大
虛像
同側
放大鏡
重點提示：一倍焦距分虛實，二倍焦距分大小。成實像時，物近像遠像變大；成虛像時，物近像近像變小。如果凸透鏡被遮擋住一部分，只有一部分進光，凸透鏡對光的作用不變，仍是完整的像，只是像變暗了。“倒立的實像”是相對于物來說的，像與物上下顛倒、左右相反。凡倒立的是實像，實像是倒立的；凡正立的是虛像，虛像是正立的。
