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文檔簡介
新滬粵版物理八年級上冊全冊教學(xué)課件走進(jìn)物理世界神奇的物理學(xué)1.1第一章當(dāng)你跨進(jìn)物理世界大門時(shí),許多似曾相識而又陌生的現(xiàn)象,一定會使你感到好奇,同時(shí)又會產(chǎn)生很多疑問:什么是物理學(xué)?物理學(xué)與我們的生活和社會有什么聯(lián)系?怎樣學(xué)好物理?……
現(xiàn)在,讓我們到奇妙的物理世界中去探究一番,感受它帶給我們的樂趣,1.了解一些有趣的物理現(xiàn)象,認(rèn)識物理學(xué)是研究物理現(xiàn)象的規(guī)律和物質(zhì)結(jié)構(gòu)的科學(xué)。2.了解物理學(xué)在社會發(fā)展和人類文明進(jìn)程中所起的作用。3.通過了解伽利略、牛頓和愛因斯坦的科學(xué)研究過程和成果,認(rèn)識研究和學(xué)習(xí)物理學(xué)的方法。物理學(xué)就在你我身邊物理學(xué)并不神秘,它就在你我身邊。
“幻日”是一種較為罕見的自然現(xiàn)象(圖1-1-1),人們會在天空中看到三個(gè)太陽——中間是一個(gè)大的太陽,旁邊分列著兩個(gè)比較小的太陽,蔚為壯觀。
這樣的“幻日”奇景是在一定的自然條件下,由太陽光偏折形成的杰作。圖1-1-1“幻日”奇景觀察光的偏折如圖1-1-2所示,讓一束光斜射到空氣和水的分界面上,你將看到有一部分光返回空氣,另一部分光進(jìn)入水中,發(fā)生了偏折。圖1-1-2光的偏折電閃雷鳴是常見的自然現(xiàn)象。早期人類對電閃雷鳴(圖1-1-3)有一種恐懼和敬畏的心理。你知道電閃雷鳴是怎樣產(chǎn)生的嗎?讓我們在實(shí)驗(yàn)室里模擬電閃雷鳴的現(xiàn)象。圖1-1-3電閃雷鳴模擬電閃雷鳴將圖1-1-4所示的儀器(感應(yīng)圈)通電后,兩根針的尖端之間就會出現(xiàn)電火花,同時(shí)發(fā)出“噼噼啪啪”的聲響,猶如電閃雷鳴一般。圖1-1-4模擬電閃雷鳴這些生動(dòng)的現(xiàn)象是否已經(jīng)激起你濃厚的興趣,并急于想探究其中的奧秘?這就必須學(xué)習(xí)物理學(xué)。物理學(xué)(physics)是研究聲、光、熱、力、電等各種物理現(xiàn)象的規(guī)律和物質(zhì)結(jié)構(gòu)的一門科學(xué)。研究、學(xué)習(xí)物理學(xué)是一項(xiàng)激動(dòng)人心的探究活動(dòng)。物理學(xué)推動(dòng)了人類文明和社會的進(jìn)步在世界文明發(fā)展進(jìn)程中,隨處可以看到中國的影響,中國古代的四大發(fā)明就是人類發(fā)展歷史上輝煌的成就,從某種意義上來說,四大發(fā)明推動(dòng)了人類科技、文化的發(fā)展進(jìn)程。中華民族以高度的智慧,譜寫了燦爛的古代科學(xué)文化。中國古代就研究了磁石的磁極及其指向,并制成司南(圖1-1-5);用火藥爆炸產(chǎn)生的推力發(fā)射了簡易“火箭”——火龍(圖1-1-6)。圖1-1-5司南(模型)圖1-1-6明代用火藥發(fā)射的火龍(模型)英國哲學(xué)家培根(F.Bacon,約1561-1626)在稱頌我國四大發(fā)明中的印刷術(shù)、火藥和指南針時(shí)說:“這三種東西,曾改變了整個(gè)世界的面貌和事物的狀況……變化如此之大,以致沒有一個(gè)帝國,沒有一個(gè)學(xué)派……能比這三種發(fā)明,對人類事業(yè)產(chǎn)生更大的力量和影響?!蔽锢韺W(xué)的每一次重大突破,都極大地推動(dòng)了科學(xué)和技術(shù)的進(jìn)步,進(jìn)而改變了人們的生活方式,加快了人類社會物質(zhì)文明的進(jìn)程,深化了人類對自然的認(rèn)識。17-18世紀(jì),由于生產(chǎn)的需要和力學(xué)、熱學(xué)的發(fā)展,促進(jìn)了蒸汽機(jī)的研制和改進(jìn),解決了機(jī)械的動(dòng)力問題。人們從此由沿襲幾千年的手工業(yè)生產(chǎn)走向大規(guī)模的機(jī)器生產(chǎn),交通運(yùn)輸業(yè)也發(fā)生了根本變革,人類社會進(jìn)入了“蒸汽時(shí)代”(圖1-1-7)。圖1-1-7世界上第一輛蒸汽機(jī)車(模型)到了19世紀(jì),基于電磁學(xué)研究的巨大成就,人們成功地制造了各種電氣設(shè)備,人類社會逐步由“蒸汽時(shí)代”進(jìn)入“電氣時(shí)代”。在當(dāng)今世界,電與人類的生活已密不可分(圖1-1-8)。圖1-1-8上海陸家嘴燈光20世紀(jì)以來,物理學(xué)在更深的層次和更廣闊的領(lǐng)域擴(kuò)展了人類對自然的認(rèn)識。電子計(jì)算機(jī)的普及,互聯(lián)網(wǎng)(圖1-1-9)等各種現(xiàn)代信息技術(shù)的不斷完善,原子能的利用(圖1-1-10),以及空間技術(shù)的發(fā)展等,使社會生產(chǎn)和人類生活面貌發(fā)生了翻天覆地的變化,人類開始步入一個(gè)智能化、信息化的高科技新時(shí)代。圖1-1-9互聯(lián)網(wǎng)改變了人們的生活為了開發(fā)太空,世界上許多國家都在努力探索,我國在這方面也取得了輝煌的成就。2003年10月15日,我國第一艘載人飛船“神舟五號”順利升空,航天員楊利偉終于實(shí)現(xiàn)了中國人幾千年來的飛天之夢。2008年9月25日,“神舟七號”載人飛船發(fā)射升空,航天員翟志剛在同伴的協(xié)助下,實(shí)現(xiàn)了中國航天員的第一次太空漫步(圖1-1-11)。近年來,我國建立了自己的空間站,我國的航天員分批到空間站進(jìn)行科學(xué)研究;2020年底,“嫦娥五號”成功從月球采集月球土壤返回地球;2021年5月15日,“天問一號”著陸巡視器在火星成功著陸,隨后,“祝融號”火星車(圖1-1-12)開展巡視探測并傳回大量珍貴的數(shù)據(jù)和照片??梢灶A(yù)見,21世紀(jì)物理學(xué)的發(fā)展,將使人類在揭示大自然奧秘的征途上取得更加輝煌的成就,從而繼續(xù)推動(dòng)人類文明發(fā)展,推進(jìn)人類現(xiàn)代化進(jìn)程。物理學(xué)的召喚時(shí)代的發(fā)展,召喚著世界各國的青少年熱愛科學(xué)、探索自然,也期待著有更多的青少年喜歡物理學(xué)。
那么,怎樣才能學(xué)好物理學(xué)呢?物理學(xué)發(fā)展過程中三位里程碑式的巨人為我們指引了方向。伽利略(G.Galilei,1564—1642)是意大利物理學(xué)家,他從小就喜愛觀察和實(shí)驗(yàn)。年輕時(shí),他觀察到教堂里吊燈的來回?cái)[動(dòng)(圖1-1-13)似乎遵循一定的規(guī)律,進(jìn)而反復(fù)進(jìn)行實(shí)驗(yàn),發(fā)現(xiàn)了擺的等時(shí)性原理。伽利略通過觀察和實(shí)驗(yàn),發(fā)現(xiàn)了物理學(xué)中的許多重要規(guī)律。經(jīng)典物理學(xué)的研究方法就是伽利略開創(chuàng)的。觀察和實(shí)驗(yàn)是進(jìn)行科學(xué)探究的基本方法,也是認(rèn)識自然規(guī)律的重要途徑。學(xué)習(xí)物理,要重視觀察和實(shí)驗(yàn),并在學(xué)習(xí)中養(yǎng)成時(shí)刻留心觀察身邊各種物理現(xiàn)象的習(xí)慣,多動(dòng)手實(shí)驗(yàn),也許會從中獲得驚人的發(fā)現(xiàn)!牛頓(I.Newton,1643—1727)(圖1-1-14)是英國物理學(xué)家。他在繼承伽利略等前輩科學(xué)家研究的基礎(chǔ)上,建立了科學(xué)的物理概念,運(yùn)用歸納和數(shù)學(xué)分析的方法,總結(jié)出物體運(yùn)動(dòng)的定律,發(fā)現(xiàn)了萬有引力定律,統(tǒng)一了天地間的運(yùn)動(dòng),構(gòu)建了經(jīng)典力學(xué)的體系。物理概念是物理學(xué)的“語言”,是為了準(zhǔn)確地描述物理現(xiàn)象和表述物理規(guī)律而引入的??梢赃@么說,宏偉的“物理大廈”的框架,就是由物理概念、規(guī)律以及貫穿其中的科學(xué)方法構(gòu)成的。這些都是物理學(xué)的核心內(nèi)容。
在學(xué)習(xí)過程中,我們不僅要知道物理概念的來源,經(jīng)歷物理規(guī)律的探究過程,還要學(xué)習(xí)用科學(xué)的方法進(jìn)行探究;在此基礎(chǔ)上,進(jìn)一步掌握物理概念和物理規(guī)律的含義,并會運(yùn)用它們解釋和解決一些實(shí)際問題。物理學(xué)家愛因斯坦(A.Einstein,1879—1955)(圖1-1-15)生于德國,他從小就具有豐富的想象力和獨(dú)立思考精神,16歲時(shí)就向自己提出一個(gè)“追光”的問題。愛因斯坦是理性思維的代表,他建立的相對論使人們對時(shí)空有了全新的認(rèn)識??茖W(xué)界公認(rèn)“他現(xiàn)在是并且將來也還是人類宇宙中有頭等光輝的一顆巨星”。
學(xué)習(xí)物理學(xué),既離不開觀察和實(shí)驗(yàn),也離不開理性思考。我們要敢于超越常人的思維習(xí)慣,樂于在廣袤無垠的未知世界中自由馳騁。也許,你今天閃現(xiàn)的思維火花,將在明天孕育成一顆顆璀璨的明珠。
“物理觀念”“科學(xué)思維”“科學(xué)探究”和“科學(xué)態(tài)度與責(zé)任”,構(gòu)成了物理課程的核心素養(yǎng)。我們要圍繞核心素養(yǎng)來學(xué)習(xí)物理,要注重觀察和實(shí)驗(yàn),善于發(fā)現(xiàn)并提出疑問;要經(jīng)歷科學(xué)探究過程,體會探究的樂趣;要學(xué)習(xí)用科學(xué)思維來思考和分析問題;要形成正確的科學(xué)態(tài)度,自覺承擔(dān)社會責(zé)任和實(shí)現(xiàn)中華民族偉大復(fù)興的使命。我國老一輩物理學(xué)家,如錢學(xué)森(1911—2009)(圖1-1-16)、鄧稼先、任新民、郭永懷、趙忠堯、錢三強(qiáng)、王淦昌、于敏等,懷著報(bào)效祖國的豪情壯志,研制“兩彈一星”和培養(yǎng)科技人才,為我國社會主義現(xiàn)代化建設(shè)和物理學(xué)的發(fā)展作出了杰出的貢獻(xiàn)!他們的愛國熱忱和科學(xué)精神,鼓舞著我國一代又一代物理學(xué)家,為中華民族的偉大復(fù)興而奮斗。21世紀(jì)是中華民族崛起于世界民族之林,為人類的文明進(jìn)步作出應(yīng)有貢獻(xiàn)的偉大時(shí)代。勇敢、智慧的中國青少年,必將接過前輩物理學(xué)家手中的接力棒,在物理學(xué)的探索中,寫下新的光輝篇章!
我們真誠地希望同學(xué)們勇敢地接受新時(shí)代的挑戰(zhàn),熱愛科學(xué),喜歡物理學(xué)!讓青春綻放出絢麗的光彩!同學(xué)們,通過這節(jié)課的學(xué)習(xí),你有什么收獲呢?謝謝大家愛心.誠心.細(xì)心.耐心,讓家長放心.孩子安心。走進(jìn)物理世界測量長度和時(shí)間1.2第一章物理學(xué)是以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的精密定量的科學(xué),在研究和學(xué)習(xí)物理學(xué)的過程中,常需要進(jìn)行測量。長度(length)和時(shí)間(time)的測量是物理學(xué)中最基本的兩種測量。1.了解國際單位制中長度和時(shí)間的基本單位,會進(jìn)行有關(guān)單位的換算。2.會觀察刻度尺的零刻度線、量程和分度值,明確分度值的含義。會選用合適的刻度尺進(jìn)行常見物體的測量,會粗略估測物體的長度。3.會根據(jù)日常經(jīng)驗(yàn)或自然現(xiàn)象粗略估測時(shí)間,會使用常見的工具測量
時(shí)間。4.了解什么是誤差,知道采用多次測量求平均值的方法可以減小誤差。比較(圖1-2-1)是人們認(rèn)識事物的科學(xué)思維方法。沒有比較,就不能鑒別。比較有定性比較和定量比較兩種。測量就是一種定量比較。用刻度尺測量長度為了科學(xué)地進(jìn)行測量,必須有一個(gè)公認(rèn)的標(biāo)準(zhǔn)量作為比較的依據(jù),這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)量叫做單位(unit)。
長期以來,世界各國沿用的單位各不相同,以長度的單位為例,就有尺、英尺、米等。為了便于各國間的科技、文化交流,國際上規(guī)定了一套統(tǒng)一的單位,叫做國際單位制(InternationalSystemofUnits,簡稱SI)。我國的法定計(jì)量單位就是以國際單位制為基礎(chǔ)的。
刻度尺是測量長度的基本工具。使用測量工具時(shí),要先了解它的量程(即測量范圍)和分度值??潭瘸叩牧砍淌侵赋呱献钚≈岛妥畲笾抵g的差??潭瘸叩姆侄戎凳侵赋呱舷噜弮蓷l刻度線之間的距離表示的測量值,它是測量精確程度的決定因素。不同測量工具的量程和分度值不同。認(rèn)識刻度尺圖1-2-2是一些常見的測量長度的工具。找到如圖1-2-2所示的測量工具,仔細(xì)觀察,確認(rèn)它們各自的零刻度線位置和量程,再看一看它們的分度值各是多少。在實(shí)際測量中,測量要求越精確,測量工具就越要精密。圖1-2-3中的游標(biāo)卡尺和螺旋測微器,就是兩種較為精密的測量長度的工具。用刻度尺測量長度1.測量鉛筆的長度仔細(xì)觀察圖1-2-4,學(xué)習(xí)測量鉛筆長度的具體方法。(1)刻度尺應(yīng)該怎樣擺放?
刻度尺要緊靠被測量的物體并與被測量的一邊平行,零刻度線要對準(zhǔn)被測量物體的一端。
想一想:如果零刻度線磨損或模糊不清了,怎么辦?
(2)怎樣看刻度?
視線要正對刻度線。
(3)怎樣記錄測量結(jié)果?
對測量結(jié)果,既要記錄準(zhǔn)確值,又要記錄估計(jì)值,還要注明單位。
圖1-2-4中鉛筆長度的測量數(shù)值是14.55,其中14.5是準(zhǔn)確值,0.05是估計(jì)值,單位是cm,這支鉛筆的長度是14.55cm。如果零刻度線磨損或模糊不清了,可以從其他整數(shù)刻度線量起,再減去所對應(yīng)的刻度值。2.測量書本的長度和寬度用刻度尺測量物理課本和作業(yè)本的長度和寬度,并把結(jié)果填入表1-2-1。表1-2-1數(shù)據(jù)記錄表一個(gè)物體的長度只有一個(gè)真實(shí)值,測量值與真實(shí)值之間總存在差異。物理學(xué)中,把測量值與真實(shí)值之間的差異叫做測量誤差。
怎樣才能減小測量誤差呢?
實(shí)際測量時(shí),估計(jì)值有時(shí)會偏大,有時(shí)又會偏小。利用多次測量求平均值的方法,可使誤差減小。如某同學(xué)用毫米刻度尺測同一物體的長度,三次測量結(jié)果分別是:12.31cm、12.32cm、12.30cm,這個(gè)物體的長度應(yīng)記作12.31cm。
在科學(xué)實(shí)驗(yàn)中,完成了一系列測量后,需要對所得到的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理。用圖表來處理數(shù)據(jù)是一種常用的方法。用圖表處理數(shù)據(jù)某班學(xué)生體檢后,以身高每相差3cm為一組,用列表方式統(tǒng)計(jì)如表1-2-2所示。根據(jù)以上表格繪制出直方圖,如圖1-2-5所示。請你仔細(xì)觀察直方圖,完成下列填空:
(1)這個(gè)班的學(xué)生身高較多集中在_______cm至_______cm范圍內(nèi)。
(2)身高為159~171(不含)cm的學(xué)生數(shù)占學(xué)生總數(shù)的百分率為________。15917168.3%測量時(shí)間測量時(shí)間與測量長度一樣,先要規(guī)定時(shí)間的單位,再選擇測量時(shí)間的工具。
在國際單位制中,時(shí)間的基本單位是秒*
(second),符號是s。比秒大的單位有時(shí)(h)、分(min),比秒小的單位有毫秒(ms)、微秒(μs)、納秒(ns)等,它們之間的換算關(guān)系為:圖1-2-6為常見的測量時(shí)間的工具。統(tǒng)一度量衡秦始皇統(tǒng)一全國后,就明令統(tǒng)一度量衡,所有度量衡用器由國家統(tǒng)一監(jiān)制,每年都要對度量衡用器進(jìn)行檢驗(yàn)、校準(zhǔn)。度量衡是計(jì)量長短、容積、輕重的統(tǒng)稱。度是計(jì)量長短,量是計(jì)量容積,衡是計(jì)量輕重。度量衡的統(tǒng)一,使我國成為世界上最早在全國統(tǒng)一測量長度、質(zhì)量等單位的國家,促進(jìn)了經(jīng)濟(jì)的繁榮,也有力推動(dòng)了中華文化的傳播與發(fā)展。1.日常生活中,我們往往會靠感覺對事物進(jìn)行比較。但是,單憑感覺是否完全可靠呢?請先看一看,在圖1-2-7中,位于中心的兩個(gè)圓哪個(gè)大?再用尺量一量,所得的結(jié)論一樣嗎?憑眼睛看感覺第二個(gè)位于中心的圓的面積大,通過測量可知,位于中心的兩個(gè)圓的面積一樣大,通過眼睛看和通過測量所得的結(jié)論不一樣,說明單憑感覺是不可靠的,測量是很有必要的。2.在學(xué)習(xí)物理的過程中,常要進(jìn)行單位換算。
請完成下列填空:1010210310410-210-510-610-8150900020.0333.一位粗心的同學(xué)在測量一些物體的長度時(shí)忘了寫單位,請?jiān)谒涗浀臄?shù)據(jù)后填寫適當(dāng)?shù)膯挝弧?/p>
(1)一扇門的高度是2.35__________。
(2)一個(gè)人的身高是165_________。
(3)一片手指甲的厚度是0.6__________。
4.在通常情況下,成人的脈搏1min跳動(dòng)的次數(shù)約為()。
A.40次B.70次C.150次mcmmmB5.2020年12月8日,我國和尼泊爾共同宣布了世界最高峰—珠穆朗瑪峰的最新高度為8848.86________(填寫長度單位)。兩國科研團(tuán)隊(duì)秉持科學(xué)精神共同合作,綜合運(yùn)用多種傳統(tǒng)和現(xiàn)代的測量技術(shù),對珠穆朗瑪峰進(jìn)行了多次測量,其目的是______________。
6.中華人民共和國國歌《義勇軍進(jìn)行曲》是中華人民共和國的象征和標(biāo)志,國歌的奏響總能呼喚起中華兒女內(nèi)心深處的家國情懷。完整演奏一遍《義勇軍進(jìn)行曲》所需的時(shí)間為46________(填寫時(shí)間單位)。m減小誤差s同學(xué)們,通過這節(jié)課的學(xué)習(xí),你有什么收獲呢?謝謝大家愛心.誠心.細(xì)心.耐心,讓家長放心.孩子安心。走進(jìn)物理世界長度和時(shí)間測量的應(yīng)用1.3第一章我們已學(xué)過長度的測量,是否能用毫米刻度尺測量課本中一張紙的厚度呢?如何測量如圖1-3-1所示的一段曲線的長度呢?1.會用累積法測算一張紙的厚度。2.會用以直代曲法、滾輪法測算曲線的長度。3.會用量筒或量杯測液體和任意固體的體積。4.了解自己身上的“尺”和“表”,練習(xí)用這些“尺”和“表”進(jìn)行測量,提高估測能力。5.通過思考、交流等活動(dòng)經(jīng)歷設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案的過程,領(lǐng)會其中的測量技巧和轉(zhuǎn)換的思想方法。長度的“間接”測量1.我們在用計(jì)時(shí)工具測脈搏時(shí),可以用測脈搏跳動(dòng)10次和80次的時(shí)間,算出脈搏跳動(dòng)一次的時(shí)間。
請用類似方法,擬定測算課本中一張紙的厚度的方案和步驟。
2.用毫米刻度尺可以直接測出線段的長度,而曲線可以看成是由許多小段線段組成的。請參照圖1-3-2所示的方法,測出曲線的長度,并把測量步驟和方法寫出來。第1項(xiàng)用的是“累積法”,即先測出多張紙的厚度,再算出一張紙的厚度;第2項(xiàng)用的是“以直代曲法”。也有同學(xué)用“滾輪法”來測量曲線的長度,即用硬幣緊貼著曲線,從一端滾動(dòng)到另一端,記下滾動(dòng)的圈數(shù),再測出硬幣的圓周長,然后用“圈數(shù)×圓周長”算出曲線的長度。你還有其他的方法嗎?1.用刻度尺測量課本(不包括封面)的厚度,查出課本中紙的張數(shù),用總厚度除以紙的張數(shù),即求得課本中的一張紙的厚度。2.測量曲線長度的方法:先將圓規(guī)兩腳分開,然后測出圓規(guī)兩腳間的距離l,再用圓規(guī)兩腳分割曲線,記下分割的總段數(shù)n。那么曲線的長度L=nl,圓規(guī)兩腳之間的距離越小,越接近兩腳之間曲線的長度,測量結(jié)果越精確。另一方法:把棉線的起點(diǎn)放在曲線的一端點(diǎn)處,讓它順著曲線彎曲,以曲線另一端點(diǎn)在棉線處的記號作為終點(diǎn),然后把棉線拉直,用刻度尺測出棉線起點(diǎn)至終點(diǎn)間的距離,就可得到曲線的長度。測形狀不規(guī)則物體的體積我們知道,正方體、球體等形狀規(guī)則的物體的體積,可以用刻度尺測量再通過計(jì)算得到。那么,對于形狀不規(guī)則的物體(如不規(guī)則金屬塊),怎樣測量它的體積呢?
在實(shí)驗(yàn)室里常用量筒或量杯來測量物體的體積。(1)圖1-3-3中量筒的量程是_________,分度值是________;圖1-3-4中量杯的量程是_________,分度值是_______。(1mL=1cm3)
(2)觀察量筒和量杯,比較它們刻度線的分布有何不同。
(3)怎樣用量筒(或量杯)測量液體的體積?
(4)怎樣用量筒(或量杯)和水測量不規(guī)則金屬塊的體積?0~100mL1mL0~100mL5mL(2)量筒的刻度線分布均勻,量杯的刻度線分布上密下疏。(3)①先把量筒(或量杯)放在水平桌面上;②將待測液體倒入量筒(或量杯)中;③視線要和凹液面底部相平(若為凸液面,應(yīng)與凸液面頂部相平),讀出示數(shù)。(4)①向量筒(或量杯)內(nèi)倒入適量水,測出其體積為V0;②用細(xì)線將金屬塊拴好輕輕放入量筒(或量杯)里并浸沒在水中,測出其總體積為V;③金屬塊的體積V金=V-V0。(也可采用“溢水法”測量金屬塊的體積)身上的“尺”和“表”上面所說的長度和時(shí)間的測量,都要用到測量工具。假如沒有測量工具,你能否對長度、時(shí)間進(jìn)行估測呢?1.估測長度
請你與同學(xué)合作,測出自己身上的一些尺寸(圖1-3-5)。
先用眼睛估測課桌的長度,再用身上的“尺”粗略測量,最后用刻度尺測量,看看這三個(gè)結(jié)果之間相差多少。2.估測時(shí)間
在正常情況下,你的脈搏1min跳動(dòng)多少次?能否用它作為“表”來估測時(shí)間呢?請?jiān)囈辉嚕?.請用多種方法測量圖1-3-6所示的橢圓的周長,并把測量步驟和方法寫出來。方法一:用不可伸長的細(xì)線,先使它與待測橢圓完全重合,并在始末端作上記號,然后把細(xì)線拉直,用刻度尺測出始末端記號間的長度即為橢圓的周長。方法二:用一枚硬幣,先測出硬幣的周長,再用硬幣沿橢圓滾動(dòng),記下滾過的圈數(shù),再用滾過的圈數(shù)乘硬幣的周長,就得到橢圓的周長。2.如圖1-3-7所示,將細(xì)銅絲在鉛筆上緊密排繞25圈,則細(xì)銅絲的直徑為________mm。3.仔細(xì)觀察中國地圖,想一想:怎樣測量地圖中上海至北京的京滬高鐵路線的長度?測量方案:____________________________________________________________________________________________________。京滬高鐵路線的實(shí)際長度約為_______km。2.0采用轉(zhuǎn)換法,用一根不可伸長的軟線,在軟線上標(biāo)出起點(diǎn)使其和“上海”重合,把軟線與高鐵路線重合,到達(dá)“北京”時(shí)標(biāo)出終點(diǎn),然后拉直,用刻度尺量出起點(diǎn)和終點(diǎn)間的長度,再除以比例尺,即可得到上海到北京的京滬高鐵路線的長度。13004.警方在案發(fā)現(xiàn)場發(fā)現(xiàn)一個(gè)腳印(圖1-3-8)。根據(jù)醫(yī)學(xué)研究,人的身高約是腳長的7倍。據(jù)此可判斷,犯罪嫌疑人的身高約為()A.1.65mB.1.75mC.1.85mD.1.95mB5.為了測量一個(gè)小石塊的體積,同學(xué)們進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn):
(1)在量筒內(nèi)倒入適量的水,讀出水的體積為V1;
(2)將小石塊用細(xì)線系好,輕輕地放入水中,直至_______,讀出總體積為V2;
(3)圖1-3-9所示為某同學(xué)實(shí)驗(yàn)過程示意圖,由圖可知,小石塊的體積為__________cm3。浸沒106.玻璃彈珠(圖1-3-10)是很多同學(xué)的童年回憶。請用多種方法測出一顆玻璃彈珠的體積,并寫出測量方案、步驟和結(jié)果。
同學(xué)們,通過這節(jié)課的學(xué)習(xí),你有什么收獲呢?謝謝大家愛心.誠心.細(xì)心.耐心,讓家長放心.孩子安心。走進(jìn)物理世界嘗試科學(xué)探究1.4第一章科學(xué)的核心是學(xué)習(xí)物理就要學(xué)會科學(xué)探究。探究,1.了解科學(xué)探究的一般過程和步驟。2.經(jīng)過探究擺的奧秘的過程,初步體驗(yàn)科學(xué)猜想與假設(shè),簡化研究對象、控制變量法在科學(xué)探究中的作用和意義。探究擺的奧秘最近,小慧家的擺鐘走快了,小慧就請鄰居張師傅幫忙修理。只見張師傅將鐘擺下面的螺母擰了幾下,擺鐘走時(shí)就準(zhǔn)了。
小慧好奇地看完了這個(gè)過程,她想:張師傅擰鐘擺下面的螺母對擺動(dòng)的快慢會產(chǎn)生什么影響呢?這個(gè)鐘擺來來回回?cái)[動(dòng),擺動(dòng)一次所需的時(shí)間由什么決定呢(圖1-4-1)?小慧和同班同學(xué)在交流討論中對這些問題進(jìn)行了猜想(圖1-4-2)。小慧和同學(xué)們認(rèn)為,可以用細(xì)線系上小球代替鐘擺(圖1-4-3)。他們根據(jù)剛才提出的一些猜想,制訂一個(gè)方案,進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。第一組:用同樣長的細(xì)線,分別掛上同樣大小的銅球和鋁球做實(shí)驗(yàn)(圖1-4-4)。
第二組:對同一個(gè)小球,用不同長度的細(xì)線懸掛進(jìn)行實(shí)驗(yàn)(圖1-4-5)。他們在實(shí)驗(yàn)室里分工合作,分別選擇了合適的器材,分組進(jìn)行實(shí)驗(yàn),分別測量小球擺動(dòng)10次和20次的時(shí)間。兩個(gè)小組很快得到了測量數(shù)據(jù),并填寫在預(yù)先設(shè)計(jì)好的表格中。將第一組實(shí)驗(yàn)結(jié)果(同樣長度的懸線,不同的小球)填入表1-4-1。由上表可知:
銅球擺動(dòng)一次平均所需的時(shí)間為_____________。
鋁球擺動(dòng)一次平均所需的時(shí)間為_____________。
將第二組實(shí)驗(yàn)結(jié)果(同一小球,不同長度的懸線)填入表1-4-2。由上表可知:
懸線長80cm的小球擺動(dòng)一次平均所需的時(shí)間為__________。
懸線長160cm的小球擺動(dòng)一次平均所需的時(shí)間為__________。同學(xué)們對這些實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行比較分析,得到了下面的一些結(jié)論:
懸線長度相等時(shí),擺球擺動(dòng)的快慢與擺球的輕重(材料)________;
擺球擺動(dòng)一次的時(shí)間只與懸線的________有關(guān);懸線越長,擺球的擺動(dòng)________。
上面這些結(jié)論是否可靠?是否與張師傅的操作相符?小慧與同學(xué)七嘴八舌地議論起來(圖1-4-6)。圖1-4-6交流、評估與反思科學(xué)探究的過程最后,同學(xué)們就這次活動(dòng)寫了一份總結(jié)報(bào)告,并在老師的指導(dǎo)下達(dá)成共識:科學(xué)探究沒有固定模式,需要根據(jù)實(shí)際情況提出問題、獲取證據(jù)、進(jìn)行解釋和交流反思等,在探究過程中,要特別重視交流與合作,實(shí)事求是,尊重他人,充分發(fā)揮每個(gè)人的聰明才智。
小慧和同學(xué)們的做法,受到了大家的贊揚(yáng)。他們謙虛地說:“我們的探究還沒有完?!崩纾姅[擺動(dòng)一次的時(shí)間與鐘擺的長度究竟是什么關(guān)系呢?
實(shí)驗(yàn)中的小球擺動(dòng)不久就會停下來,而擺鐘的鐘擺為什么能擺動(dòng)很長時(shí)間?
......小慧和同學(xué)們一起又踏上了新的探究之路。
親愛的同學(xué),希望你也能像小慧他們那樣,留心觀察自己身邊的各種物理現(xiàn)象,開動(dòng)腦筋動(dòng)手實(shí)驗(yàn)。你將會從平常的現(xiàn)象中受到啟發(fā),逐步愛上物理學(xué)。
祝你成功!濕紙巾是一種常見的清潔用品,衡量濕紙巾品質(zhì)的一項(xiàng)重要指標(biāo)就是韌性。在比較不同品牌濕紙巾的韌性時(shí),要獲得最可信的結(jié)果,應(yīng)采用的方案是()。
A.在濕紙巾銷售人員中進(jìn)行調(diào)查
B.比較商業(yè)廣告中所描述的濕紙巾韌性
C.取不同品牌濕紙巾,用手拉一拉,感覺一下哪種韌性強(qiáng)
D.用長寬相同的不同品牌濕紙巾提重物,看看最多能提起多重的物體D同學(xué)們,通過這節(jié)課的學(xué)習(xí),你有什么收獲呢?謝謝大家愛心.誠心.細(xì)心.耐心,讓家長放心.孩子安心。聲音與環(huán)境聲音的產(chǎn)生與傳播2.1第二章很難想象,如果沒有聲音,人類將怎樣交流與生存。為了產(chǎn)生悅耳的音樂,人類創(chuàng)造出各種樂器。我國河南省賈湖出土的“賈湖骨笛”,距今已有7800~9000年歷史,是華夏先民用大型飛禽的翅骨制成的古老的笛子,至今仍能用它吹奏出美妙的樂曲,震驚了世界。
那么,各種樂器為什么能發(fā)出美妙悅耳的聲音?聲音是怎樣產(chǎn)生的?又是怎樣傳到我們的耳朵的?我們一起來探究這些有趣的問題。1.知道聲音是由物體振動(dòng)產(chǎn)生的。2.知道聲音是以波的形式向外傳播的,知道聲音的傳播需要介質(zhì),不同介質(zhì)傳播聲音的快慢不同。3.了解聲波進(jìn)入人耳后引起聽覺的過程。聲音的產(chǎn)生觀察發(fā)聲物體的振動(dòng)1.敲擊音叉,將叉股插入水中(圖2-1-1),仔細(xì)觀察發(fā)生的現(xiàn)象。敲擊音叉,將叉股插入水中,會看到水花濺起,說明發(fā)聲的音叉在振動(dòng)。
2.把手指放到正在播放音樂的揚(yáng)聲器上(圖2-1-2),感受一下?lián)P聲器和機(jī)身的振動(dòng)。
與同學(xué)交流你的感受。正在播放音樂的揚(yáng)聲器和機(jī)身在振動(dòng)。上述活動(dòng)表明,聲音(sound)是由于物體振動(dòng)而產(chǎn)生的。事實(shí)上,各種物體都可以發(fā)出聲音。人說話、唱歌是喉嚨里的聲帶振動(dòng)發(fā)聲的,笛子是靠激發(fā)管內(nèi)空氣柱振動(dòng)發(fā)出聲音的,蚱蜢顫動(dòng)翅膀來“唱歌”。物理學(xué)中,把正在發(fā)聲的物體叫做聲源(soundsource)。正在發(fā)聲的鑼面就是聲源,用手按住鑼面能使其停止振動(dòng),從而不再發(fā)聲。聲音的傳播聲音在空氣中是怎樣傳播的?
如圖2-1-3所示,音叉振動(dòng)時(shí),當(dāng)叉股向左運(yùn)動(dòng)時(shí),壓縮了左側(cè)的空氣,這部分空氣變密,而右側(cè)的空氣卻稀疏了;當(dāng)叉股向右運(yùn)動(dòng)時(shí),右側(cè)的空氣變密,而左側(cè)的空氣卻稀疏了......隨著音叉的不斷振動(dòng),空氣中就形成了疏密相間的波動(dòng)向遠(yuǎn)處傳播,這就是聲波(soundwave)。聲音在傳播的過程中,如遇到障礙物就會被反射回來,反射回來的聲音叫做回聲。聲音是一種波,不僅能被聽見,而且可以被“看到”。圖2-1-3音叉振動(dòng)時(shí),鄰近的空氣隨音叉振動(dòng),形成聲波觀察聲音的波形將聲音信號通過話筒轉(zhuǎn)換成電信號,再通過計(jì)算機(jī)或一種叫示波器的儀器,就能在顯示屏上顯示出聲音的波形。
圖2-1-4(a)是音叉振動(dòng)時(shí),示波器顯示的聲波波形,圖2-1-4(b)是同學(xué)唱歌時(shí),示波器顯示的聲波波形。請比較一下,這兩種波形是否相同?聲音的傳播需要介質(zhì)傳聲實(shí)驗(yàn)1.如圖2-1-5所示,將正在響鈴的鬧鐘放在玻璃罩中,這時(shí)我們能清楚地聽到鬧鈴聲。
用抽氣機(jī)慢慢抽出玻璃罩中的空氣,你聽到的鬧鈴聲發(fā)生了什么變化?抽氣到一定程度時(shí),還能聽到鬧鈴聲嗎?
拔掉抽氣管,讓空氣進(jìn)入瓶中,你是否又能聽到鬧鈴聲?在慢慢抽出玻璃罩中空氣的過程中,聽到的鈴聲變?nèi)?;將玻璃罩中的空氣抽到一定程度后,幾乎聽不到鈴聲;再讓空氣進(jìn)入玻璃罩中,又能聽到鈴聲,說明真空不能傳聲。2.如圖2-1-6所示,一位同學(xué)手握兩塊小石頭放入水中敲擊,另一位同學(xué)把耳朵貼在玻璃水槽的外面,能否聽到水中敲擊石塊的聲音?能聽到水中敲擊石塊的聲音。
3.如圖2-1-7所示,一位同學(xué)在室外用手輕敲墻體,室內(nèi)的同學(xué)把耳朵貼在墻上,能否聽見敲擊聲?當(dāng)耳朵離開墻后,還能聽見聲音嗎?比較一下,這兩種方式聽到聲音的效果是否一樣?把耳朵貼在墻上和離開墻都能聽見聲音,但把耳朵貼在墻上時(shí)聽到的聲音更大一些。通過以上活動(dòng)可以知道,聲音需要?dú)怏w、液體、固體等作為傳播的介質(zhì)。在真空中,聲音是不能傳播的。圖2-1-8我國航天員在中國空間站外操作聲音的傳播需要介質(zhì),而在月球上和太空中是真空,真空不能傳聲,所以航天員可以借助無線通信設(shè)備進(jìn)行交流。聲音傳播的快慢聲音傳播的距離和傳播所用時(shí)間之比叫做聲速(velocityofsound)。
聲音在不同的介質(zhì)中,傳播的快慢是不同的(圖2-1-9)。一般來說,固體中的聲速較大,氣體中的聲速較小。在同一介質(zhì)中,聲速還與溫度有關(guān)。在空氣中,溫度越高,聲速越大。百米賽跑時(shí),如果終點(diǎn)計(jì)時(shí)員聽見發(fā)令槍響才按表計(jì)時(shí),這樣的計(jì)時(shí)方法不正確。因?yàn)槁曇魪钠瘘c(diǎn)傳播到終點(diǎn)需要時(shí)間,當(dāng)計(jì)時(shí)員聽到槍響時(shí)開始計(jì)時(shí),運(yùn)動(dòng)員已跑了一段距離,故所記錄的時(shí)間比實(shí)際所用的時(shí)間短。人怎樣聽見聲音外界的聲音是怎樣被人聽見的呢?耳朵是人的聽覺器官,結(jié)構(gòu)如圖2-1-10所示。外界的聲音順著外耳道傳至鼓膜,引起鼓膜的振動(dòng)。這個(gè)振動(dòng)通過聽小骨傳到耳蝸,再通過聽神經(jīng)將信息傳入大腦,這樣就產(chǎn)生了聽覺。1.你認(rèn)識圖2-1-11中的樂器嗎?這些樂器分別是依靠什么振動(dòng)發(fā)聲的?
A(a)古箏:弦振動(dòng)發(fā)聲(b)口琴:銅片振動(dòng)發(fā)聲(b)笛子:空氣柱振動(dòng)發(fā)聲3.如圖2-1-12所示,敲響音叉,可以看到近旁的泡沫塑料球被彈起。做一做這個(gè)實(shí)驗(yàn),并對此現(xiàn)象進(jìn)行解釋。因?yàn)榘l(fā)聲的物體在振動(dòng),所以被敲響的音叉會把近旁的泡沫塑料球彈起。4.在發(fā)生地震或礦難事故時(shí),埋在廢墟或礦井中的被困人員,通過敲擊水管發(fā)出求救信號比直接呼救的效果好,為什么?固體的傳聲效果比氣體的傳聲效果好5.小明和小麗一起探究聲音的產(chǎn)生與傳播。如圖2-1-13所示,當(dāng)小明用小錘敲擊音叉乙時(shí),既能聽到音叉乙發(fā)出的聲音,又能觀察到音叉甲___________________,這一現(xiàn)象說明發(fā)聲的物體在__________,也說明聲音能在_________中傳播。如果將這個(gè)實(shí)驗(yàn)移到月球上去做,音叉甲__________(選填“也能”或“不能”)產(chǎn)生上述現(xiàn)象。小麗用手使勁敲桌子,桌子發(fā)出了很大的聲響,但她幾乎沒有看到桌子的振動(dòng),為了明顯地看到實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,你的改進(jìn)方法是:__________________________________________________。把泡沫塑料球彈起振動(dòng)空氣不能在桌子上放一些小紙屑,觀察小紙屑的振動(dòng)來判斷桌子是否振動(dòng)同學(xué)們,通過這節(jié)課的學(xué)習(xí),你有什么收獲呢?謝謝大家愛心.誠心.細(xì)心.耐心,讓家長放心.孩子安心。聲音與環(huán)境音調(diào)2.2第二章我們身邊的聲音(圖2-2-1)千差萬別,有的高昂,有的低沉;有的強(qiáng),有的弱。聲音為什么會有這些差別?我們應(yīng)該怎樣科學(xué)地區(qū)分它們呢?1.知道聲音的高低叫音調(diào);知道決定音調(diào)高低的因素。了解不同音調(diào)的聲音在波形上的差異。2.經(jīng)歷“探究影響弦樂器音調(diào)的因素”的實(shí)驗(yàn)過程,培養(yǎng)仔細(xì)觀察的習(xí)慣。3.了解影響弦樂器音調(diào)高低的因素。4.通過探究弦樂器的音調(diào)與什么因素有關(guān),學(xué)習(xí)控制變量法。聲音的高低——音調(diào)聲音是由物體振動(dòng)產(chǎn)生的。聲音的高低與物體振動(dòng)的什么因素有關(guān)呢?探究影響聲音高低的因素如圖2-2-2所示,將鋼尺一端緊壓在桌面上,另一端伸出桌面,用手撥動(dòng)使其上下振動(dòng),發(fā)出聲音。改變鋼尺伸出桌面的長度,撥動(dòng)鋼尺,觀察鋼尺振動(dòng)快慢的變化情況,傾聽并辨別鋼尺振動(dòng)時(shí)發(fā)出聲音的高低有無變化。實(shí)驗(yàn)表明,鋼尺振動(dòng)越快,發(fā)出的聲音越高;振動(dòng)越慢,聲音越低。
物理學(xué)中,把聲音的高低叫做音調(diào)(pitch)。聲源振動(dòng)次數(shù)和所用時(shí)間之比稱為頻率(frequency),用f
表示。頻率的單位是赫茲(hertz),簡稱赫,符號是Hz。如果聲源每秒振動(dòng)1次,它的頻率就是1Hz。
根據(jù)上述實(shí)驗(yàn),可以得出如下結(jié)論:
聲音的高低與聲源振動(dòng)的頻率有關(guān):聲源振動(dòng)的頻率越高,音調(diào)越高;聲源振動(dòng)的頻率越低,音調(diào)越低。用波形比較頻率如圖2-2-3所示,甲、乙兩個(gè)音叉的頻率不同。在相同時(shí)間內(nèi),甲振動(dòng)次數(shù)少,頻率低,音調(diào)低;乙振動(dòng)次數(shù)多,頻率高,音調(diào)高。
人的發(fā)聲頻率范圍約為85~1100Hz。通常,兒童說話的音調(diào)比成年人高,女孩的音調(diào)比男孩高。
在音樂中,C大調(diào)“1”(“do”)的頻率是262Hz,D大調(diào)“1”(“do”)的頻率是294Hz(圖2-2-4)。二胡、琵琶等是我國特有的弦樂器,用一把樂器為什么能演奏出不同音調(diào)的樂曲呢?探究影響弦樂器音調(diào)的因素準(zhǔn)備兩根粗細(xì)不同的琴弦(或尼龍絲、細(xì)鋼絲)。如圖2-2-5所示,將弦的一端繞在桌子的腿上并打結(jié),另一端繞過桌邊的小滑輪,并掛上幾個(gè)鉤碼,使琴弦在桌面上張緊。再用兩個(gè)三角形柱狀小木塊將弦支起,用塑料尺彈撥弦的中部,就可看見弦的振動(dòng),并聽見它發(fā)出的聲音。
請?jiān)囈辉嚕诜謩e改變弦的長度、粗細(xì)、張緊程度等不同情況下,弦發(fā)出聲音的音調(diào)有什么變化?當(dāng)弦的粗細(xì)、張緊程度相同時(shí),弦越短,發(fā)出的聲音音調(diào)越高;當(dāng)弦的粗細(xì)、長度相同時(shí),弦繃得越緊發(fā)出的聲音音調(diào)越高;當(dāng)弦的張緊程度、長度相同時(shí),弦越細(xì)發(fā)出的聲音音調(diào)越高。實(shí)驗(yàn)表明,弦越短、越細(xì)、越緊,它發(fā)出的聲音音調(diào)越高。
與二胡、琵琶一樣,小提琴、吉他等弦樂器(圖2-2-6)都是通過弦的振動(dòng)發(fā)聲的。利用不同弦的長短、粗細(xì)或松緊不同,演奏者就能演奏出各種旋律優(yōu)美的樂曲。人和動(dòng)物的發(fā)聲頻率范圍各不相同(表2-2-1),能感受到的聲音的頻率范圍也不相同(表2-2-2)。1.女高音與男低音中的“高”與“低”是指聲音的_________不一樣,主要是由聲源的振動(dòng)________決定的。
2.弦樂器的音調(diào)高低與弦的_________、_________和_________都有關(guān)系。拉二胡時(shí),手指在琴弦上上下移動(dòng),是通過___________________________來改變音調(diào)的高低的。音調(diào)頻率粗細(xì)長短松緊程度改變振動(dòng)部分琴弦的長短3.人們聽不到蝴蝶飛的聲音,卻可以聽到蚊子飛來飛去的“嗡嗡”聲,這是因?yàn)椋ǎ?/p>
A.蚊子飛行時(shí)用力大,聲音響
B.蝴蝶飛行時(shí)翅膀振動(dòng)太慢,頻率低于人的聽覺范圍
C.蝴蝶飛行時(shí)完全不會發(fā)出聲音
D.蚊子數(shù)量多,蝴蝶數(shù)量少B4.如圖2-2-7所示,取8個(gè)相同的玻璃杯,分別裝入不同量的水,按水量從多到少將杯子排列在桌上;再用一根細(xì)棒依次敲打每一個(gè)杯子,比較它們發(fā)聲頻率的高低。仔細(xì)調(diào)節(jié)每個(gè)杯子中的盛水量,試一試,能不能用這些杯子演奏出簡單的樂曲。能演奏解析:敲擊杯子時(shí),杯子和水是發(fā)聲體,水越少,杯子和水振動(dòng)的頻率越高,音調(diào)越高;杯子中水越多,杯子和水振動(dòng)的頻率越低,音調(diào)越低。杯子中的水量不同,杯子和水振動(dòng)的頻率也就不同,故聲音的音調(diào)不同,所以能用這套杯子演奏出簡單的樂曲。同學(xué)們,通過這節(jié)課的學(xué)習(xí),你有什么收獲呢?謝謝大家愛心.誠心.細(xì)心.耐心,讓家長放心.孩子安心。聲音與環(huán)境響度與音色2.3第二章聲音不但有高有低,還有強(qiáng)有。弱1.知道什么是響度,知道決定響度的因素,了解響度的單位。2.知道什么是音色,能理解音色是我們分辨各種聲音的依據(jù)。3.了解不同響度和不同音色的聲音在波形上的差異。聲音的強(qiáng)弱——響度物理學(xué)中,把聲音的強(qiáng)弱叫做響度(loudness)。響度又叫做音量。探究影響聲音響度的因素1.如圖2-3-1所示,在鼓面上撒些小紙屑,先輕輕地敲鼓,聽鼓聲的響度,觀察小紙屑的跳動(dòng)幅度;然后用力敲鼓,再次聽鼓聲的響度,并觀察小紙屑的跳動(dòng)幅度。紙屑的跳動(dòng)幅度直觀地反映了鼓面的振動(dòng)幅度,那么,鼓聲的響度與鼓面的振動(dòng)幅度有什么關(guān)系?輕輕敲鼓時(shí),小紙屑的跳動(dòng)幅度小,反映鼓面的振動(dòng)幅度小,聽到的鼓聲響度?。挥昧η霉臅r(shí),小紙屑的跳動(dòng)幅度大,反映鼓面的振動(dòng)幅度大,聽到的鼓聲響度大。這說明了鼓面的振動(dòng)幅度越大,響度越大。2.取一把弦樂器(圖2-3-2),用大小不同的力彈撥琴弦,聽一聽,哪種情況響度大?看一看,什么時(shí)候弦的振動(dòng)幅度大?想一想,這兩者之間有怎樣的關(guān)系?用較大的力彈撥琴弦時(shí),看到琴弦的振動(dòng)幅度大,產(chǎn)生的琴聲響度大,說明了琴弦的振動(dòng)幅度越大,產(chǎn)生的琴聲響度就越大。通過上述活動(dòng),可以得出結(jié)論:聲源振動(dòng)幅度越大,產(chǎn)生聲音的響度也越大物理學(xué)中,用振幅(amplitude)來描述物體振動(dòng)的幅度。通過上述活動(dòng),可以得出結(jié)論:聲源的振幅越大,產(chǎn)生聲音的響度也越大。用波形比較振幅圖2-3-3中,先用較小的力敲擊音叉,音叉振動(dòng)的幅度小,它產(chǎn)生的聲波經(jīng)示波器顯示出來的振幅較小,響度也較??;再用較大的力敲擊同一音叉,音叉振動(dòng)的幅度大,它產(chǎn)生的聲波經(jīng)示波器顯示出來的振幅較大,響度也較大。在聲學(xué)上,人們通常用分貝(decibel)作為單位來計(jì)量聲音的強(qiáng)弱,分貝的符號是dB。把人耳能聽見的最弱聲音的強(qiáng)度定為0dB,這是聽覺的下限。微風(fēng)吹拂樹葉的沙沙聲大約為10dB。分貝數(shù)越大,表示聲音越強(qiáng)。圖2-3-4是各種不同聲音的分貝數(shù)。通常情況下,人對聲音響度的感知還與距離聲源的遠(yuǎn)近有關(guān)。離聲源越遠(yuǎn),聲音越分散,聲音的響度也就越小。現(xiàn)實(shí)生活中這種現(xiàn)象很普遍,請你舉出幾個(gè)實(shí)例與同學(xué)交流。聲音的品質(zhì)——音色平時(shí)我們閉著眼睛,就能聽出是哪位熟悉的同學(xué)在講話,也能區(qū)別哪個(gè)是小提琴聲,哪個(gè)是笛子聲。這說明聲音除了音調(diào)和響度這兩個(gè)特征外,還有第三個(gè)特征——音色(tonequality),也叫做音品。辨別不同物體的聲音1.欣賞一段器樂合奏曲,你能聽出其中有哪幾種樂器嗎?2.圖2-3-5是音叉、單簧管、小提琴所發(fā)出的聲音在示波器上顯示的波形,比較它們的異同。相同點(diǎn):三種樂器在相同時(shí)間內(nèi)振動(dòng)次數(shù)相同(振動(dòng)頻率相同),對應(yīng)聲音的音調(diào)相同。不同點(diǎn):三種樂器振動(dòng)的幅度不同,對應(yīng)聲音的響度不同;波形不同,對應(yīng)聲音的音色不同。不同物體所發(fā)出聲音的音色是不同的。音色是由發(fā)聲體的材料、結(jié)構(gòu)及發(fā)聲方式等因素決定的。兩個(gè)不同發(fā)聲體發(fā)出的聲音,即使音調(diào)相同,響度也相同,人耳仍能把它們區(qū)分開,就是因?yàn)樗鼈兊囊羯煌?/p>
音調(diào)、響度、音色是聲音的三個(gè)主要特性,人們就是根據(jù)這些特性來區(qū)分聲音的。管樂器和弦樂器每種樂器產(chǎn)生聲音的材料、結(jié)構(gòu)和部件都不同。有些樂器的發(fā)聲體是管狀的,通過激發(fā)管內(nèi)空氣柱的振動(dòng)來產(chǎn)生聲音,如笛子、嗩吶、小號、單簧管等,被稱為管樂器。還有些樂器上面安裝有琴弦,通過摩擦或彈撥琴弦來產(chǎn)生聲音,如二胡、豎琴、吉他、小提琴等,被稱為弦樂器。管樂器和弦樂器本來屬于兩個(gè)不同的“家族”,但在音樂家的巧妙安排下,能夠互相配合,演奏出悅耳、動(dòng)聽的樂曲。賈湖骨笛1984—2001年間在河南舞陽賈湖遺址出土的賈湖骨笛,是我國古代勞動(dòng)人民截取大型飛禽的翅骨制成的笛子,出土的30多支骨笛中分別有5孔、6孔、7孔和8孔等(圖2-3-6),它們巧妙地利用了不同長度空氣柱的振動(dòng)發(fā)出不同頻率的聲音,是迄今為止我國發(fā)現(xiàn)的最古老的樂器。經(jīng)檢測確認(rèn),這些骨笛是不同年代的文物,其中,屬于公元前6600—前6200年期間的骨笛不但能吹奏出完備的五聲音階,而且還能夠吹奏出六聲音階和七聲音階(音階指從主音開始到其八度音,按音高次序排列的音列,五聲音階由5個(gè)音符組成,如宮、商、角、徵、羽,七聲音階由7個(gè)音符組成)。賈湖骨笛是后世豎笛或洞簫類樂器的“原型”。賈湖骨笛的橫空出世,把中國七聲音階的歷史提前到8000年前,為我們研究中國音樂與樂器發(fā)展史,提供了彌足珍貴的實(shí)物資料,對研究中國文化、文明具有重要的歷史價(jià)值。古人在沒有先進(jìn)科技的情況下,創(chuàng)造出如此卓越的樂器,使我們不由得驚嘆人類的智慧和創(chuàng)造力。1.人們常用“震耳欲聾”來形容物體發(fā)出的聲音,這是描述聲音的()。
A.音調(diào)B.響度C.音色D.以上三個(gè)特性
2.“高音嘹亮”“低音渾厚”和“高聲呼叫”“低聲細(xì)語”,這兩組詞語中的“高”和“低”的物理含義()。
A.相同
B.不同,前者指音調(diào),后者指響度
C.不同,前者指響度,后者指音調(diào)
D.不同,前者指音色,后者指響度BB3.如圖2-3-7所示,乙同學(xué)能分辨出歌手的聲音,主要是依據(jù)聲音的()。
A.響度B.音調(diào)C.音色
4.用大小不同的力彈同一個(gè)琴鍵,發(fā)出的聲音的__________不同。彈不同琴鍵,發(fā)出的聲音的___________不同。在不同的樂器上演奏同一個(gè)音,發(fā)出的聲音的_________不同。C響度音調(diào)音色5.“鐘”是我國古代用銅或鐵制成的一種打擊樂器。由于金屬鐘體厚重,需以槌用力敲擊方能使其振動(dòng)發(fā)聲?!短旃ら_物》記載:“凡鐘為金樂之首,其聲一宣,大者聞十里,小者亦及里之余?!痹囉庙懚戎R,解釋產(chǎn)生“大者聞十里”與“小者亦及里之余”的原因。大者聞十里,小者亦及里之余,這說明鐘的聲音響度大,傳播得遠(yuǎn)。6.我國古代將鍋稱為“釜”。據(jù)《天工開物》記載:“凡釜既成后,試法以輕杖敲之,響聲如木者佳,聲有差響則鐵質(zhì)未熟之故,他日易為損壞。”古人通過聲音的什么特性判斷“釜”的質(zhì)量好壞?音色反映了聲音的品質(zhì)和特色,質(zhì)量不同的釜發(fā)出的聲音的音色不同,故可以根據(jù)音色來判斷釜的質(zhì)量好壞。同學(xué)們,通過這節(jié)課的學(xué)習(xí),你有什么收獲呢?謝謝大家愛心.誠心.細(xì)心.耐心,讓家長放心.孩子安心。聲音與環(huán)境讓聲音為人類服務(wù)2.4第二章知道了聲音的產(chǎn)生、傳播和它的一些特性后,人們就可以有目的地利用或控制聲音,使它為人類服務(wù)。1.說出聲音與音樂的關(guān)系以及在建筑上的一些應(yīng)用。2.知道超聲和次聲,說出超聲和次聲在生活中的應(yīng)用。3.知道樂音和噪聲的區(qū)別。4.了解噪聲的來源和危害,知道控制、減弱噪聲的方法及途徑。聲音與音樂音樂,是人類心靈的語言。音樂家運(yùn)用不同的音調(diào)、響度,配上伴音、和聲等,組成不同的旋律(圖2-4-1),或高亢雄壯,或低沉抒情;或輕快流
暢,或婉轉(zhuǎn)纏綿......音樂能呼喚人的心靈,升華人的情感,激勵(lì)人的斗志,淋漓盡致地把人的內(nèi)心世界表達(dá)出來。
對聲音的研究也推動(dòng)了音樂的發(fā)展?,F(xiàn)在,利用計(jì)算機(jī)技術(shù)進(jìn)行音樂的數(shù)字合成,已經(jīng)能夠逼真地模仿出各種聲音,更好地滿足了人們的文化藝術(shù)需求。聲音與建筑我國不少古建筑巧妙地應(yīng)用了聲學(xué)知識,充分展示了建造者的智慧,其中最著名的如北京天壇(始建于明永樂十八年,即公元1420年)的“回音壁”和“三音石”,它們都是利用了聲音的反射原理?;匾舯?圖2-4-2)是一道圓形圍墻,墻面十分平滑。一個(gè)人緊貼圍墻[圖(a)中A
處]小聲講話,他發(fā)出的聲波經(jīng)過圍墻的多次反射,可以使離他較遠(yuǎn)的另一處[圖(a)中B處]的人聽得很清楚。三音石位于皇穹宇前,恰好位于圓形回音壁的圓心,人站在三音石上擊掌一次所發(fā)出的聲音經(jīng)東、西配殿與回音壁墻面的反射,均能回到圓心,由于反射距離不同,所以能聽到三次回聲,故此石被稱為三音石?,F(xiàn)代建筑如禮堂、
音樂廳等,對聲音效果
都有很高的要求。它們
通過采用不同的吸聲材
料,設(shè)置不同方向的反
射板等(圖2-4-3),使人們聽到的聲音更為清晰、豐滿。雙耳效應(yīng)同一個(gè)聲音傳到人雙耳的時(shí)間、強(qiáng)弱和其他特征會有微小的差別,因此人們就可以判斷聲源的方位,這就是“雙耳效應(yīng)”,如圖2-4-4(a)所示。播放立體聲音樂時(shí),聲音從放在不同位置的幾個(gè)音箱傳出,人就能感覺到“立體聲”效果,如圖2-4-4(b)所示。超聲與次聲我們知道,人能聽到的聲音的頻率范圍是20~20000Hz。物理學(xué)中,把振動(dòng)頻率高于20000Hz的聲音,叫做超聲(ultrasound);把振動(dòng)頻率低于20Hz的聲音,叫做次聲(infrasound)。
這些人耳聽不見的聲音,同樣有著廣泛的應(yīng)用和開發(fā)前景。
超聲波作為信息載體,已應(yīng)用于研究物質(zhì)結(jié)構(gòu)及性質(zhì)、水下定位、通信、地下資源勘察、工業(yè)檢測與控制、超聲診斷及超聲盲人探路等(圖2-4-5)。聲波還能傳遞能量,利用超聲波傳遞的能量,可進(jìn)行工業(yè)超聲處理加工(如清洗、焊接、鉆孔和粉碎)、超聲醫(yī)療、超聲處理種子等。次聲的應(yīng)用也已滲透到軍事、經(jīng)濟(jì)、環(huán)保和日常生活的許多方面。利用次聲定位系統(tǒng)可以確定火箭發(fā)射和著陸的位置;有一種叫“水母耳”的風(fēng)暴預(yù)測儀,可以利用次聲來預(yù)測風(fēng)暴。噪聲的危害與控制我們周圍的聲音,有些悅耳動(dòng)聽,有些非常刺耳,前者就是樂音,后者則是噪聲(noise)。圖2-4-6是樂音和噪聲的波形圖,樂音的波形規(guī)則,噪聲的波形雜亂。
從環(huán)境保護(hù)角度來說,一切干擾人們休息、學(xué)習(xí)和工作的聲音,即對身心健康,特別是對聽覺有損害的聲音都是噪聲。賽場上人群的喧鬧聲,馬路上車輛的馬達(dá)聲(圖2-4-7),車輪與路面的摩擦聲,工廠里機(jī)器的轟鳴聲,建筑工地上嘈雜的各種響聲......都屬于噪聲。居民區(qū)、行政辦公區(qū)及文化教育等場所的理想聲音環(huán)境是白天不高于55dB,夜間不高于45dB。超過70dB,人就會心煩意亂,神經(jīng)緊張,導(dǎo)致學(xué)習(xí)與工作的效率下降。若長期在80~100dB的聲音環(huán)境中工作和學(xué)習(xí),聽覺就會遲鈍,甚至耳朵變聾。噪聲還能誘發(fā)多種疾病,嚴(yán)重時(shí)會導(dǎo)致死亡。
噪聲污染已成為當(dāng)代世界的四大污染之一,越來越受到人們的關(guān)注。2022年開始施行的《中華人民共和國噪聲污染防治法》規(guī)定,任何單位和個(gè)人都有保護(hù)聲環(huán)境的義務(wù),同時(shí)依法享有獲取聲環(huán)境信息、參與和監(jiān)督噪聲污染防治的權(quán)利。現(xiàn)代城市里,為了監(jiān)測噪聲,
常常在主要道路上設(shè)置噪聲監(jiān)測設(shè)備(圖2-4-8),并把控制噪聲列為城市環(huán)境保護(hù)的主要項(xiàng)目之一。
控制噪聲、減小噪聲是當(dāng)前優(yōu)化人們生活環(huán)境的一個(gè)重要課題。目前,主要在消聲、吸聲和隔聲三個(gè)方面采取措施(圖2-4-9)。1.蝴蝶每秒振翅五六次,它所發(fā)出的聲音頻率低于20Hz,屬于_________聲;海豚能發(fā)出頻率高于20000Hz的聲音,屬于________聲(圖2-4-10)。對于這兩種聲音,人耳都___________。次超聽不到2.地震的發(fā)生往往具有突發(fā)性,這使得人們在地震發(fā)生時(shí)沒法做到提前準(zhǔn)備,也難以采取人員撤離等應(yīng)急措施,導(dǎo)致大量的房屋損毀和人員傷亡。但在此類大災(zāi)難中,人們清理現(xiàn)場時(shí)很少發(fā)現(xiàn)有狗、老鼠等動(dòng)物的尸體,猜測可能是動(dòng)物可以聽到地震即將來臨時(shí)產(chǎn)生的__________聲波而提前逃避,但人類卻聽不到。次3.聲吶被稱為潛艇的耳目。它發(fā)出聲波的頻率大多為10~30kHz。若停在海水中的潛艇A
發(fā)出聲波,經(jīng)過10s后收到被潛艇B
反射回來的聲波,則潛艇A
與B
相距___________。(已知聲音在海水中的傳播速度是1500m/s)7500m4.在我國,許多城市都十分重視人居環(huán)境,如城區(qū)內(nèi)汽車禁止鳴笛、主干道路面鋪設(shè)瀝青、高架道路兩邊安裝隔音板等。這些措施的共同點(diǎn)是()。
A.美化居住環(huán)境B.緩解熱島效應(yīng)
C.降低噪聲污染D.減少大氣污染5.為了改善室內(nèi)的居住環(huán)境,建筑師在設(shè)計(jì)沿街住宅的窗戶時(shí),常采用雙層玻璃,這樣做有哪些好處?C隔熱、隔聲6.圖2-4-11所示為倒車?yán)走_(dá)示意圖,倒車?yán)走_(dá)是利用_________(選填“超聲波”或“次聲波”)來工作的。已知聲音在空氣中的傳播速度為340m/s,如果倒車?yán)走_(dá)發(fā)出信號后,0.01s接收到回聲,則障礙物距汽車為__________m;司機(jī)聽到急促的報(bào)警聲,知道距離障礙物太近,說明聲音能傳遞___________。超聲波1.7信息7.一場大雪后,大地披上了銀裝,這時(shí)你會發(fā)現(xiàn)周圍特別寧靜,這是因?yàn)檠├锏奈⒖啄躝_______________。根據(jù)上面的描述,你認(rèn)為會堂、劇院的四壁和頂面都做得凹凸不平或采用蜂窩狀的材料,主要是為了_____________________。
8.你見過如圖2-4-12所示的標(biāo)志牌嗎?和同學(xué)們交流一下,它們分別出現(xiàn)在什么地方?表示什么意思?吸聲減弱聲波的反射(a)圖表示嚴(yán)禁發(fā)出聲音;一般出現(xiàn)在圖書館等地方。交通標(biāo)志牌的喇叭上畫了一條斜線,表示禁止鳴笛;一般出現(xiàn)在居民區(qū)。同學(xué)們,通過這節(jié)課的學(xué)習(xí),你有什么收獲呢?謝謝大家愛心.誠心.細(xì)心.耐心,讓家長放心.孩子安心。光和眼睛光的傳播與色散3.1第三章我們生活在光的世界里,
光每時(shí)每刻都在為我們服務(wù)。1.了解光的作用,知道光與人類生活密切相關(guān)。2.知道光在同一種均勻介質(zhì)中沿直線傳播,會用光的直線傳播規(guī)律解釋影子的形成等現(xiàn)象。3.知道光在不同介質(zhì)中傳播速度不同,并記住真空中的光速。4.知道白光的組成和不同色光混合現(xiàn)象,知道光的三原色。光可以為我們做些什么光照亮了世界,給人類帶來光明和溫暖;光使植物進(jìn)行光合作用,地球才會展現(xiàn)勃勃生機(jī)......
隨著現(xiàn)代科技的發(fā)展,人們逐漸認(rèn)識了光的本性,光的應(yīng)用領(lǐng)域(圖3-1-1)也進(jìn)一步拓展了。例如,人們利用太陽能電池,將光能轉(zhuǎn)化為電能;利用光來傳輸文字、圖像、音樂等各種信息......光為人類服務(wù)的領(lǐng)域?qū)⒃絹碓綄拸V。你還能說出光的其他一些用途嗎?利用光照明、取暖;可以把光能轉(zhuǎn)化為電能使用;利用光測量距離;利用光的直線傳播定位;使用激光進(jìn)行醫(yī)療等。光是怎樣傳播的太陽、開啟的電燈和點(diǎn)燃的蠟燭等都能發(fā)光(圖3-1-2),這些能發(fā)光的物體叫做光源(lightsource)。那么,從光源發(fā)出的光是怎樣傳播的呢?
生活經(jīng)驗(yàn)和實(shí)驗(yàn)觀察都告訴我們,光不僅在空氣中是沿直線傳播的(圖3-1-3),在水、玻璃等透明介質(zhì)中,它的傳播路徑也是直的。由此可見,光在同一種均勻介質(zhì)中是沿直線傳播的。通常,我們用一條帶箭頭的直線來形象地描述光的傳播路徑和方向,這樣的直線叫做光線(lightray)。有一定關(guān)系的光線的集合叫做光束。例如,太陽光可視為相互平行的光線的集合。圖3-1-3光沿直線傳播手影游戲你會表演手影嗎?請勇敢地試一試。
評比一下,哪位同學(xué)表演的手影最生動(dòng)、形象!影是怎樣形成的呢?光在直線傳播過程中,遇到不透明的物體,便在物體后面產(chǎn)生影(圖3-1-4)。
日常生活中的其他一些光現(xiàn)象,如日食、月食等,也都可以用光的直線傳播來解釋。光的傳播速度光瞬息可達(dá),它的傳播也需要時(shí)間嗎?
在很長一段時(shí)間內(nèi),人們認(rèn)為光的傳播是不需要時(shí)間的。直到17世紀(jì)后期,人們才知道光是以一定的速度傳播的。經(jīng)過許多科學(xué)家的努力,現(xiàn)在已經(jīng)知道,光在真空中每秒傳播的距離是299792458m。
在物理學(xué)中,常用字母c
表示真空中的光速(lightvelocity),通常取c=3.0×108m/s。
愛因斯坦最先指出,真空中的光速是物體運(yùn)動(dòng)速度的極限,自然界中任何物體的運(yùn)動(dòng)速度都不可能大于光在真空中的傳播速度。當(dāng)物體的運(yùn)動(dòng)速度接近光速時(shí),會發(fā)生一些奇特的效應(yīng)。光的色散天地萬物,五光十色,這是怎么回事呢?
牛頓于1666年完成了光的色散實(shí)驗(yàn),揭開了色彩之謎。你是否也想做一做這個(gè)實(shí)驗(yàn)?zāi)??研究光的色散現(xiàn)象如圖3-1-5所示,讓一束太陽光穿過狹縫射到三棱鏡上,從三棱鏡另一側(cè)的白紙屏上可看到一條彩色的光帶,這個(gè)現(xiàn)象稱為光的色散(dispersion)。這條彩色光帶的顏色是按紅、橙、黃、綠、藍(lán)、靛、紫的順序排列的。上述活動(dòng)告訴我們:
白光是由紅、橙、黃、綠、藍(lán)、靛、紫七種色光混合而成的。
自然界中紅、綠、藍(lán)三種色光,是無法用其他色光混合而成的,所以人們常稱這三種色光為光的三原色。將光的三原色通過各種不同的組合,可以獲得各種不同的色光,如圖3-1-6所示。彩色電視的圖像呈現(xiàn)出的五彩繽紛畫面,就是由紅、綠、藍(lán)三原色光混合而成的。1.圖3-1-7表示日全食時(shí)太陽、地球、月球位置的示意圖,請根據(jù)光的直線傳播規(guī)律判斷,圖中的A處是_______球,B
處是______球。
2.發(fā)生雷電時(shí),為什么總是先看見閃電,后聽到雷聲?月地發(fā)生雷電時(shí),閃電和雷聲是同時(shí)產(chǎn)生的,但由于光在空氣中傳播的速度遠(yuǎn)大于聲速,所以總是先看到閃電,后聽到雷聲。3.織女星與我們相距2.39×1014km,我們現(xiàn)在看到的織女星的光大約是多少年前發(fā)出的?4.用兩支手電筒分別包上紅、藍(lán)、綠中的兩種透明紙,讓它們射出的光照在白紙上,觀察兩種光重疊部分的顏色。設(shè)計(jì)一個(gè)表格,把觀察結(jié)果記錄下來,與同學(xué)相互交流。5.1666年,牛頓用玻璃三棱鏡分解了太陽光,這說明白光是由_________混合而成的。2014年,諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)?lì)C給了高亮度藍(lán)色發(fā)光二極管的三位發(fā)明者。在此之前,紅色、_______色發(fā)光二極管已經(jīng)面世,但直到發(fā)明了藍(lán)色發(fā)光二極管后,才能利用發(fā)光二極管獲得白色光源。七種色光綠同學(xué)們,通過這節(jié)課的學(xué)習(xí),你有什么收獲呢?謝謝大家愛心.誠心.細(xì)心.耐心,讓家長放心.孩子安心。光和眼睛光的反射定律3.2第三章光在同一種均勻介質(zhì)中是沿直線傳播的,如果傳播到兩種介質(zhì)的分界面時(shí),情況又會怎樣呢?1.知道什么是光的反射現(xiàn)象。2.探究并了解光的反射定律。3.會用光的反射定律解決一些簡單的問題,知道在反射現(xiàn)象中,光路是可逆的。4.知道鏡面反射和漫反射,會用相關(guān)知識解釋一些簡單現(xiàn)象。光的反射現(xiàn)象觀察光的反射現(xiàn)象如圖3-2-1所示,在桌上放一塊平面鏡,讓手電筒或激光筆的一束光斜射到鏡面上,在天花板上或墻壁上就會出現(xiàn)一個(gè)明亮的光斑。用手輕輕敲擊桌面,光斑就會隨之顫動(dòng)。這是什么原因呢?光在兩種介質(zhì)分界面上改變傳播方向又返回原來介質(zhì)中的現(xiàn)象,叫做光的反射(reflectionoflight)。光反射時(shí),光束的路徑可用圖3-2-2所示的作圖方法來表示。圖中AO
叫做入射光線,OB
叫做反射光線,從入射點(diǎn)O
引出的一條垂直于平面鏡的直線ON
叫做法線。入射光線與法線的夾角α
叫做入射角,反射光線與法線的夾角β
叫做反射角。
一般來說,物體的表面都能反射光,我們能看見不發(fā)光的物體,就是由于物體能反射光。光的反射定律探究光的反射定律如圖3-2-3所示,在平面鏡M
的上方豎直放置一塊附有量角器的白色光屏,它由可以繞ON
折轉(zhuǎn)的E、F
兩塊板組成。
(1)讓激光筆的入射光沿著光屏左側(cè)的E
板射到鏡面的O
點(diǎn)。
(2)轉(zhuǎn)動(dòng)光屏右側(cè)的F
板,找到反射光。
(3)觀察并測量入射角分別為30°、45°、60°時(shí)的反射角,并記錄在表3-2-1中。表3-2-1數(shù)據(jù)記錄表與同學(xué)討論交流實(shí)驗(yàn)結(jié)果,你能得出什么結(jié)論?上述實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明:
光反射時(shí),反射光線、入射光線和法線三者在同一平面內(nèi),反射光線和入射光線分別位于法線兩側(cè),反射角等于入射角。
這就是光的反射定律(lawofreflection)。桌面發(fā)生形變,導(dǎo)致激光筆入射角度發(fā)生偏轉(zhuǎn),光斑會隨之顫動(dòng)。使入射光逆著原反射光的方向射到平面鏡上,此時(shí)的反射光恰好能逆著原入射光方向射出,說明在反射現(xiàn)象中,光路是可逆的。
如果大家都在亮處,當(dāng)你從平面鏡里看見別人的眼睛時(shí),別人也可同時(shí)從平面鏡里看見你的眼睛。鏡面反射與漫反射一束太陽光斜射到平面鏡表面,從另一側(cè)逆著反射光的方向可看到耀眼的亮光;如果斜射到粗糙的木板表面,則無論從哪個(gè)方向觀察都看不到耀眼的亮光。這是什么原因?以平面鏡為例,它的平滑表面能將平行的入射光都沿某一相同方向反射出去(圖3-2-4),其反射光也是平行的,這就是鏡面反射。粗糙不平的表面將平行入射的光向各個(gè)方向反射(圖3-2-5),這種反射叫做漫反射。發(fā)生漫反射時(shí),由于反射光分散,進(jìn)入眼睛的光變?nèi)趿?,人看物體時(shí)就不覺得耀眼。我們從各個(gè)方向都能看到物體,也是由于這一物體表面對光發(fā)生漫反射的緣故。黑板用久了,原本發(fā)生漫反射的板面因變得光滑而發(fā)生鏡面反射,使坐在某些方向的同學(xué)因鏡面反射而看不清黑板上的字。對黑板進(jìn)行磨砂處理,以保證黑板能發(fā)生漫反射。光反射的應(yīng)用與影響光的反射不僅廣泛應(yīng)用在生活中,還常應(yīng)用在許多工程技術(shù)中。例如,紅寶石激光器的紅寶石兩端被磨成一對平行的平面鏡,使很強(qiáng)的激光經(jīng)多次反射,形成激光束(圖3-2-6);人造衛(wèi)星利用光的反射,在遙遠(yuǎn)的太空探測地面的河流和森林,估計(jì)植被覆蓋率等(圖3-2-7);光纖利用光的反射傳輸信息(圖3-2-8)。光的反射有時(shí)也會影響人們的生活,例如,現(xiàn)代都市里許多大廈使用了玻璃幕墻(圖3-2-9),玻璃幕墻反射的強(qiáng)光,常會影響居民的生活,還會干擾正在駕駛汽車的司機(jī)的視線......這種城市中的光污染,已越來越受到人們的重視。很多城市出臺了建筑玻璃幕墻管理辦法,為規(guī)范玻璃幕墻設(shè)置、降低反射光污染發(fā)揮了積極的作用。圖3-2-9玻璃幕墻容易造成光污染1.下列各成語所展現(xiàn)的情景中,屬于光的反射現(xiàn)象的是()。
A.鏡花水月B.坐井觀天C.立竿見影D.一葉障目
2.若入射光線與鏡面的夾角是35°,其反射角是多少度?請畫出光路圖。A55°如圖所示3.請畫出圖3-2-10中各種情況下的反射光線。4.如圖3-2-11所示,為了使斜射的陽光AO
能夠豎直向下射入井中,在井口應(yīng)該怎樣放置平面鏡?請畫一畫。如圖所示5.如圖3-2-12所示,雨后的夜晚,路上有些積水,甲、乙兩同學(xué)在較暗的月光下相向而行。甲同學(xué)看到積水的水面比路面亮,那么乙同學(xué)看到的現(xiàn)象是怎樣的?請你用學(xué)過的物理知識對乙同學(xué)看到的現(xiàn)象進(jìn)行解釋。乙同學(xué)背對月光走,看到的現(xiàn)象是路面比水面亮。原因:路面發(fā)生的是漫反射,有光線進(jìn)入乙同學(xué)的眼睛;月亮在乙同學(xué)的身后,水面發(fā)生鏡面反射,反射光不能進(jìn)入乙同學(xué)的眼睛,所以乙同學(xué)看到路面比水面亮,6.如圖3-2-13所示,自行車的尾燈并不發(fā)光,但是在汽車燈光照射下卻顯得格外明亮,這可以提醒司機(jī)注意前面有騎車人。仔細(xì)觀察自行車尾燈的內(nèi)部,可以看到一些排列整齊的小凸起,相鄰兩個(gè)凸起的夾角為90°。為什么要采用這樣的結(jié)構(gòu)?畫出自行車尾燈對射入其中的光線的反射光的光路圖,如圖所示。由圖可知,尾燈反射出的光線總是與射來的入射光線平行,因此,當(dāng)后面的汽車的燈光從后方射到自行車尾燈上時(shí),它都能把光線“反向射回”以提醒司機(jī)注意,所以要采用這樣的結(jié)構(gòu)。7.小明坐在如圖3-2-14所示的房間里虛線框內(nèi)的某個(gè)位置,一束陽光從側(cè)面的窗口射入,經(jīng)墻上鏡子反射后讓小明感到刺眼,請作圖標(biāo)出小明可能坐的位置。如圖所示同學(xué)們,通過這節(jié)課的學(xué)習(xí),你有什么收獲呢?謝謝大家愛心.誠心.細(xì)心.耐心
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