内容正文:
第2章 对环境的察觉
2.1 感觉世界
1.人的__感觉__器官和感受器感受到环境的刺激时会发出信息,信息沿着神经传到大脑,大脑作出分析,产生各种不同的感觉。感觉最终都是在__大脑__中形成的。
2.人的主要感觉器官包括__耳、鼻、眼、舌、皮肤__等,人的感觉主要有__听觉、嗅觉、视觉、味觉、皮肤感觉__等。
3.人体最大的器官是__皮肤__,它能感受__触觉、痛觉和冷热觉__等,其中触觉神经末梢比较集中的部位是__指尖__,对冷热觉比较敏感的部位是__手背__,皮肤还能防止身体水分散失、排汗散热、保护身体免受细菌入侵等。
4.嗅觉的特点
(1)适应性:长时间接触某种气味,嗅觉对该气味的敏感性就会__减弱__。
(2)__差异__性:一是不同动物的嗅觉敏感程度差异很大,二是嗅觉敏感程度随年龄的增长会逐渐减弱,三是同种动物对不同气味的敏感程度不同。
5.舌和味觉
(1)舌具有感觉食物__味道__的功能,舌表面的小凸点里有许多__味蕾__,其内有味觉感受器——__味觉细胞__,能感受各种不同物质的刺激,尤其对__液态物质__的刺激特别敏感。
(2)味觉主要分为__酸味、甜味、咸味、苦味、鲜味__等。舌能感受这些味觉,__舌根__对苦味比较敏感,__舌尖__对甜味比较敏感。
(3)__麻、辣、涩__等味觉是人对多种刺激综合后产生的感觉。
学科网(北京)股份有限公司
$$
2.2 声音的产生和传播
1.声源:声音是由物体的__振动__产生的,正在__发声__的物体叫做声源。__固体、液体和气体__都能发声,都可以作为声源。
2.声波:声音可依赖于__气体、液体、固体__等介质,以__波__的形式向远处传播,真空__不能__传播声音。声音也是一种__波__,我们把它叫做声波。
3.声速:声音在单位时间内传播的距离叫做声速。声速与介质的种类有关,一般来说,声音在__固体__中传播速度最快,在__气体__中传播速度最慢。声速还与介质的__温度__有关,在15 ℃的空气中,声音每秒传播__340__米,气温每__升高__1 ℃,每秒传播的距离约增加0.6米。
4.声音在传播过程中遇到障碍物会被反射回来,就形成了回声。
回声测距:如图所示,声源到障碍物的距离等于声音传播路程的____。
学科网(北京)股份有限公司
$$
2.3 耳和听觉(1)
1.耳的结构及各组成部分的功能
耳
2.听觉的形成
声波→__鼓膜__→__听小骨__→__耳蜗__→__听神经__→大脑皮层的__听觉中枢__形成听觉。
3.失聪:一种是鼓膜、听小骨损伤或发生障碍,引起听力下降,称为传导性耳聋;另一种是由于耳蜗、听觉中枢和听觉有关的神经损伤引起听力下降或丧失,称为神经性耳聋。
学科网(北京)股份有限公司
$$
2.3 耳和听觉(2)
1.声音的三个特性:音调、响度和音色。
(1)音调:指人感觉到的声音的高低,取决于声源振动的__频率__,频率越__大__,音调越高;频率越小,音调越__低__。
(2)响度:反映的是声音的强弱,取决于声源的__振动幅度__、与声源的__距离__和不同的人对声音的感觉。在声学上,人们通常用__分贝__(符号为__dB__)作为单位来计量声音的强弱。
(3)音色:不同发声体的__材料__、__结构__不同,发出的音色就不同。音色反映了声音的品质与特色。
2.频率:描述物体振动快慢的量,它决定着声音音调的高低,单位为__赫兹__(Hz),简称赫。
3.超声波和次声波:每种动物都有自己的听觉频率范围和发声频率范围。大多数人的听觉频率范围是__20~20__000__Hz。频率超过 20 000 Hz的声音叫做__超声__,低于20 Hz的声音叫做__次声__。蝙蝠利用__超声波__捕食。
4.声波的应用:医疗上用超声波__粉碎结石__,通过内脏反射的超声波分析__体内病变__(B超),科学家用声呐探测__海水深度__。
5.我们把使人烦躁不安的一类声音称为__噪声__。噪声的防止:一要在__声源处__减弱,二要在__传播过程__中减弱,三要在__人耳__处减弱。
6.噪声污染标准:工厂、工地的噪声不能超过__85~90__分贝;居民居住区的噪声,白天不能超过__50__分贝,夜间不能超过__40__分贝。
学科网(北京)股份有限公司
$$
2.4 光和颜色(1)
1.光源:能够__自身发光__的物体。
2.光的传播
(1)光能在__真空__中传播,还能在透明物质中传播。
(2)光在真空或__同一种均匀__物质中是沿__直线__传播的。
(3)光在真空中的传播速度最__快__,为__3×108__m/s。光在其他物质中的传播速度都比在真空中的传播速度小。
3.光线的表示方法:常用一条__带箭头__的直线表示光的传播路线和方向。
4.光的直线传播的实例
(1)士兵用步枪射击瞄准,站队时队列排直,木工检查木板是否平直,挖掘队利用激光准直仪挖掘隧道。
实验:小孔实验
(2)小孔成像:物体通过小孔成一个__倒__立的__实__像,像的形状跟物体的形状相似,跟孔的形状__无关__。像的大小跟__物体__到小孔的距离和__光屏__到小孔的距离有关。
(3)影子的形成:光的传播过程中,遇到__不透明的物体__,在物体后面光不能到达的区域便形成一个阴暗区域,即__物体的影子__。
日食:当月球转到地球和太阳之间,并且三个星球正好或接近排成一条直线时,月球就挡住了太阳射向地球的光,形成日食。(在第4章会学到)
月食:当地球转到月球和太阳之间,月球进入地球的影子时,地球就挡住了太阳射向月球的光,形成月食。(在第4章会学到)
5.光年是__长度__单位,指光在一年时间里传播的距离,约等于__9.46×1012__km。
学科网(北京)股份有限公司
$$
2.4 光和颜色(2)
1.光的色散:白光是由__多种色光__混合而成的,白光通过三棱镜可以分解为__红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫__七种单色光,这种现象称为__光的色散__。不能再分解的光叫做__单色光__,由单色光混合而成的光叫做__复色光__,白光是__复色光__。不同的单色光通过三棱镜时,__偏折__的程度是不同的,红光的偏折程度最小,紫光的偏折程度最大。
2.物体的颜色:透明物体的颜色是由它__透过__的光的颜色决定的;不透明物体的颜色跟被它__反射__的色光的颜色相同,跟物体颜色不同的色光则被物体__吸收__;__白色__物体能反射所有的单色光,__黑色__物体能吸收所有的单色光。
3.__红、绿、蓝__三种色光叫做光的三原色,即三种色光按不同的比例混合能够产生各种色彩;红、黄、蓝是__颜料__的三原色,即利用这三种颜色可以混合出不同的色彩来。
4.不可见光:__红外线__和__紫外线__都属于不可见光。
学科网(北京)股份有限公司
$$
2.5 光的反射和折射(1)
实验:光的反射
1.光的反射定律:在反射现象中,入射光线、反射光线、法线在__同一平面__内;反射光线和入射光线分居__法线__的两侧;反射角__等于__入射角。光在反射时光路__可逆__。
当__光线垂直于镜面__入射时,反射光线与入射光线在同一直线上,光的传播方向相反,并不是没有发生反射,这时入射角为__0°__,反射角为__0°__,反射光线沿原路返回。
2.光的反射类型:__漫反射__和__镜面反射__。两者都遵循光的反射定律。漫反射使我们能从不同的方向看到本身不发光的物体。
3.镜面反射和漫反射
项目
概念
相同点
不同点
图例
实例
镜面反射
一束平行光照射到镜面上,会被__平行地反射__,这种反射叫镜面反射
反射面平滑;平行光照射时,反射光仍平行
__黑板反光__、__平静的水面__反光等
漫反射
凹凸不平的表面会把平行的入射光__向着四面八方反射__,这种反射叫漫反射
遵循光
的反射
定律
反射面凹凸不平;平行光照射时,反射光不平行
从各个方向都能看清黑板上的字、电影银幕用__粗布__而不用玻璃等
学科网(北京)股份有限公司
$$
2.5 光的反射和折射(2)
实验:探究平面镜成像规律
1. 平面镜成像特点
__等大__:像、物大小相等(S与S′大小相等)。
__等距__:像、物到镜面的距离相等,即s1=s2。
__垂直__:像、物对应点的连线与镜面垂直。
__虚像__:物体在平面镜里所成的像是正立的虚像。
__左右相反__:像和物体的左右是相反的。
2. 凸面镜、凹面镜和平面镜
面镜
概念
作用
图示
举例
共同点
凸面镜
反射面是凸面
凸面镜对光线有__发散__作用
__街头拐弯处的反光镜__、__汽车的后视镜__
被凸面镜、凹面镜和平面镜反射的所有光线都遵循光的反射定律
凹面镜
反射面是凹面
凹面镜对光线有__会聚__作用
__太阳灶__、反射式望远镜、__医用头灯__、__探照灯__
平面镜
反射面是平面
平面镜对光线既不会聚也不发散
图略
穿衣镜、潜望镜
学科网(北京)股份有限公司
$$
2.5 光的反射和折射(3)
实验:光的折射
1.光的折射:光从一种介质__斜射__到另一种介质时,它的传播方向会发生__偏折__,这种现象叫做光的折射。
2.光的折射规律:当光从空气斜射入水或其他透明介质中时,入射光线、折射光线、法线在__同一平面__内;入射光线和折射光线分居__法线__的两侧;折射角__小于__入射角;折射角随着入射角的增大而__增大__;当光垂直射到介质表面时,折射光线与入射光线在__同一直线上__。光发生折射时,光路也具有__可逆性__。
3.海市蜃楼的形成:海市蜃楼是一种由光在不均匀物质中传播时发生弯折而产生的现象,多发生在夏天的海面上。由于海面附近空气的温度比上层空气的温度低,所以上层的空气比底层的空气稀疏。有一些射向空中的光,由于不同高度空气的疏密程度不同而__发生弯折__,逐渐__弯向地面__,进入观察者的眼睛。
4.岸上观鱼:由于光的折射,水中的鱼反射的光从水中斜射到空气时,__折射角大于入射角__,人眼看到的光在水中的反向延长线形成的鱼比实际的要浅一些。
学科网(北京)股份有限公司
$$
2.6 透镜和视觉(1)
1.透镜的分类:凸透镜(中间__厚__边缘__薄__)和凹透镜(中间__薄__边缘__厚__)。
2.凸透镜的作用:对光线具有__会聚__作用。平行于主光轴入射的光线经凸透镜折射后会聚于一点,这个点叫做凸透镜的__焦点__;焦点到透镜光心的距离叫做__焦距__。凸透镜有一对实焦点。
3.凸透镜中的三条特殊光线
特点
通过凸透镜__光心__的光线,经凸透镜折射后,折射光线__传播方向不变__
通过凸透镜__焦点__的光线,经凸透镜折射后,折射光线__平行于主光轴射出__
跟__主光轴平行__的光线,经凸透镜折射后,折射光线__通过焦点__
图示
4.凹透镜的作用:对光线具有__发散__作用。平行于主光轴入射的光线经凹透镜折射后发散,这些发散光线的反向延长线交于一点,这个点称为__虚焦点__。
5.凹透镜中的三条特殊光线
特点
通过光心的光线,经凹透镜折射后,折射光线__传播方向不变__(如下图中光线2)
射向凹透镜的光线,若其延长线通过虚焦点,则该光线经凹透镜折射后,折射光线__平行于__主光轴射出(如下图中光线3)
跟主光轴平行的光线,经凹透镜折射后,折射光线的反向延长线过__虚焦点__(如下图中光线1)
图示
学科网(北京)股份有限公司
$$
2.6 透镜和视觉(2)
1.实像:凸透镜使物体成像时,实际光线会聚而成,能呈现在光屏上的像。
2.物距(u):物体到凸透镜的距离;像距(v):像到凸透镜的距离。
3.实验:探究凸透镜成像规律
(1)当u>2f时,__f<v<2f__,像、物异侧,成__倒立__、__缩小__的__实像__。
(2)当u=2f时,__v=2f__,像、物异侧,成__倒立__、__等大__的__实像__。
(3)当f<u<2f时,__v>2f__,像、物异侧,成__倒立__、__放大__的__实像__。
(4)当u=f时,不成像。
(5)当u<f时,像、物同侧,成正立、放大的__虚像__。
学科网(北京)股份有限公司
$$
2.6 透镜和视觉(3)
1.放大镜:一种焦距较小的凸透镜。
原理:根据凸透镜__u<f__时的成像规律,通过调节放大镜与物体的距离来改变放大倍数,成__正立、放大的虚__像。物体和通过透镜所成的像在透镜的__同__(填“同”或“异”)侧。
2.数码照相机:镜头相当于一个__凸透镜__,影像传感器相当于__光屏__。
原理:根据凸透镜__u>2f__时的成像规律,通过调节物体与数码照相机间的距离、镜头到影像传感器的距离,能在影像传感器上成一个清晰、__倒立、缩小的实__像。镜头离物体的距离越__近__,像离镜头的距离越__远__,所成的像越大。
3.投影仪:镜头相当于一个__凸透镜__。
原理:根据凸透镜__f<u<2f__时的成像规律,通过调节屏幕与镜头的距离、镜头到投影片的距离,使得屏幕上出现__倒立、放大的实__像。
学科网(北京)股份有限公司
$$
2.6 透镜和视觉(4)
1.眼睛的主要部分是__眼球__,它是一个精巧的成像结构,__角膜__和__晶状体__的共同作用相当于一个凸透镜,它把来自物体的光会聚后,形成物体__倒立、缩小__的实像,成像在__视网膜__上,视网膜上有很多的__感光__细胞,这些细胞受到光刺激后发出信息,信息沿着__视神经__传到__大脑__而形成视觉,我们就看到了物体。
2.瞳孔的变化与光线强弱的关系:当光线强时,瞳孔__缩小__,使进入眼球的光线减少;当光线弱时则相反。晶状体的形状通过__睫状肌__来改变,使我们能够看清远近不同的物体。
3.眼睛与照相机对比
项目
眼睛
照相机
成像的原理
透镜类型
__角膜和晶状体__的共同作用相当于一个凸透镜
__凸透镜__
承接屏
__视网膜__
__影像传感器__
控制光的强度
__瞳孔__
__光圈__
4.近视的成因及矫正:主要是眼球的前后径__过长__或晶状体曲度__过大__,来自远处物体的光聚焦在视网膜__前__。矫正近视的方法是配戴__凹透镜__做成的眼镜,先将远处物体反射来的光线发散,再经晶状体会聚,成像于视网膜上。
5.远视的成因及矫正:主要是眼球的前后径__过短__或晶状体曲度__过小__,来自近处物体的光聚焦在视网膜__后__。矫正远视需要配戴__凸透镜__做成的眼镜,先将近处物体反射来的光线会聚,再经晶状体会聚,成像于视网膜上。
6.色盲的成因:色盲是因为视网膜上欠缺了某些感光色,从而失去了正常人__辨别颜色__的能力。
学科网(北京)股份有限公司
$$