第1章《对环境的察觉》最强最全知识清单2026-2027学年浙教版科学八年级上册
2026-09-02
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摘要:
该初中科学知识清单系统梳理浙教版八年级上册“对环境的察觉”全章内容,涵盖感觉形成、声学特性、光现象及视觉原理等核心范畴,沿“生理主线”和“物理主线”搭建从基础模型到综合应用的递进式学习支架。
清单通过“星级重点标注”“跨节专题整合”呈现知识体系,如★标注凸透镜成像规律,⚠警示“感觉在大脑形成”等易错点,设计“近凹远凸”等记忆口诀和实验调节要点,培养科学思维与探究实践能力,学生可自主梳理易错点,教师能精准定位教学重难点,提升复习效率。
内容正文:
浙教版·八年级上册(2025 秋版) · 第1章 对环境的察觉 知识清单
第 1 章 对环境的察觉
知 识 清 单 | 配套浙教版《科学》八年级上册(2025 秋版) | 教材 P2~P56
■ 温故与说明 眼能感知万物,耳可感知声音世界。本章围绕“人如何察觉环境”这一主题,沿着“感觉世界 → 声与听觉 → 声音的特性 → 光的反射和折射 → 透镜和视觉”五节展开。前两节建立感觉形成的一般模型(刺激 → 感受器 → 神经 → 大脑 → 形成感觉),第三、四、五节分别深入到声学与光学两大板块。学习本章要抓住两条主线:一是“感觉在大脑形成”这条生理主线,二是“反射/折射定律与凸透镜成像规律”这条物理主线。
第 1 节 感觉世界 教材 P2~6
■ 温故与说明 眼能感知万物,耳可感知声音世界。本节是全章的入门与统领,沿着“感觉的形成 → 皮肤感觉 → 嗅觉 → 味觉”展开。核心只有一个模型:环境刺激 → 感受器产生信息 → 神经传导 → 大脑分析 → 形成感觉。这个模型在本章后面的听觉、视觉中会反复出现,务必先吃透。
▍ 知识点 1 人的感觉与感觉的形成
▪ 一、人的感觉器官
人有各种不同的感觉器官,它们是人认识和了解世界的“窗口”。
感觉器官
接收的刺激
产生的感觉
眼
光刺激
视觉
耳
声音刺激
听觉
鼻
气味刺激
嗅觉
舌
食物(化学物质)刺激
味觉
皮肤
冷热、触碰等刺激
皮肤感觉(触觉、冷热觉、痛觉等)
▪ 二、感觉的形成过程(核心模型)
这些感觉器官内都有能接收某种刺激并产生信息的感受器。产生的信息会沿着相应的神经传到大脑,大脑对接收的信息做出分析,就产生视觉、听觉、嗅觉、味觉、皮肤感觉等。
★ 重点掌握 感觉的形成过程(五步,务必按序记牢):
环境刺激 → 感觉器官(感受器产生信息)—神经→ 传导信息 → 大脑分析信息 → 形成感觉。
⚠ 易错警示 ①感觉是在大脑中形成的,不是在感觉器官中形成的——感受器只负责“产生信息”,大脑才是“产生感觉”的部位;②任何一个环节出问题,都无法形成正常的感觉。例如,若听觉神经或大脑听觉中枢受损,即使耳的结构完好也听不到声音(这正是教材练习中“耳的结构并无损伤却仍有听觉障碍”的原因)。
▪ 三、影响感觉的因素
人的感觉会受到酒精、药物等的影响。酒精会影响人的感觉和反应快慢,有些药物会损害人的神经系统。
▲ 严禁酒后驾车(教材“科学·技术·社会·环境”栏目) 我国国家标准规定:车辆驾驶人员血液中的酒精含量大于或等于 20 mg/100 mL、小于 80 mg/100 mL 的为“饮酒后驾车”;血液中的酒精含量大于或等于 80 mg/100 mL的为“醉酒后驾车”。两种情形公安部门都会依据《中华人民共和国道路交通安全法》做出相应处罚。由于酒精对感觉的影响因年龄、健康状况等而异,人们很难准确预计饮用多少酒才会影响感觉和判断能力,故最安全的做法是驾车前不喝酒。
▍ 知识点 2 皮肤感觉
皮肤内分布着多种感受器,不同的感受器能接收环境中的不同刺激。
项目
具体内容
地位
皮肤是人体最大的器官
感受器种类
有触觉、冷热觉、痛觉等感受器
敏感程度差异
不同部位的皮肤对各种刺激的敏感程度是不同的:触摸一般用指尖,因为指尖皮肤上的触觉神经末梢比较集中;感受额头温度一般用手背,因为手背皮肤上的神经末梢对冷热比较敏感
其他功能
除感受外界刺激外,还有排汗散热、保护身体免受细菌入侵等重要功能
◆ 方法与规律 “指尖触觉灵敏、手背冷热觉灵敏”是本节最常考的两条对应关系,记忆口诀:“摸东西用指尖,试冷热用手背”。其本质都是“该部位相应的神经末梢分布更集中”。
▍ 知识点 3 鼻和嗅觉
▪ 一、嗅觉的形成过程
我们能闻到苹果的香味,是因为苹果挥发出的化学物质被吸入鼻腔后溶解在鼻腔内的黏液中,然后刺激嗅觉神经末梢(嗅觉感受器)产生信息,这些信息通过嗅觉神经传到大脑,大脑分析后就产生了苹果香味的感觉。
★ 重点掌握 嗅觉的形成:化学物质 → 溶解在鼻腔黏液中 → 刺激嗅觉神经末梢(感受器)产生信息 → 嗅觉神经传导 → 大脑分析 → 形成嗅觉。
⚠ 易错警示 气味物质必须先溶解在鼻腔黏液中才能刺激嗅觉感受器,这是嗅觉区别于视觉、听觉的关键一步,填空题常考。
▪ 二、嗅觉的特点
特点
具体表现
原因/解释
适应性
“久居兰室不闻其香,久居鲍市不闻其臭”
大脑嗅觉中枢适应的缘故
年龄差异
儿童的嗅觉通常比成年人更灵敏;随着年龄的增长,人们的嗅觉会逐渐减弱
年龄因素影响嗅觉灵敏度
受疾病影响
人感冒时会觉得吃东西不太有味道
感冒时鼻塞导致嗅觉灵敏度下降,不容易闻到食物的香味
◆ 方法与规律 感冒时“吃东西没味道”并不是味觉失灵,而是嗅觉下降造成的——人对食物“味道”的感知很大程度上来自嗅觉。这体现了各种感觉相互影响、共同作用。
▪ 三、嗅觉的作用
• 帮助人们闻到食物的香味,增进食欲。
• 帮助人们避开危险:如嗅到泄漏的天然气气味(供气时加入的臭味物质)、有毒的刺激性气味时及时采取措施或远离;闻到食物腐败的气味时不再食用,避免食物中毒。
▍ 知识点 4 舌和味觉
▪ 一、舌的结构与味觉的形成
舌的表面有许多肉眼可见的小凸点,这些小凸点的侧壁分布着很多味蕾。舌的表面有上万个味蕾,味蕾里有许多味觉细胞。
★ 重点掌握 味觉的形成:食物(化学物质)刺激味觉细胞产生信息 → 味觉神经传导 → 大脑分析 → 形成味觉。
味觉细胞对液态物质的刺激尤其敏感——所以食物必须溶解在唾液中才能被尝出味道。
▪ 二、味觉的种类
味觉主要有酸味、甜味、苦味、咸味等。
⚠ 易错警示 麻、辣、涩不属于基本味觉——它们是人体对多种刺激综合后形成的感觉(例如“辣”本质上是痛觉与热觉等的综合感受),答题时不要把“麻、辣、涩”与“酸、甜、苦、咸”并列。
◆ 方法与规律 随着年龄的增长,人舌上功能正常的味蕾数目逐渐减少,味觉敏感性也随之下降,所以年龄大的人一般更喜欢吃味道较浓的食物。
▍ 知识点 5 四种感觉的形成过程对比
感觉
感受器(产生信息)
传导神经
刺激特点
皮肤感觉
皮肤中的触觉、冷热觉、痛觉等感受器
相应神经
接触、冷热等刺激
嗅觉
鼻腔黏膜中的嗅觉神经末梢
嗅觉神经
气体物质需先溶于黏液
味觉
舌味蕾中的味觉细胞
味觉神经
化学物质需溶于液体
视觉
视网膜上的感光细胞
视神经(第5节)
光刺激
听觉
耳蜗内的听觉感受器
听觉神经(第2节)
声波刺激
★ 重点掌握 五种感觉的共同通路:感受器产生信息 → 神经传导 → 大脑分析 → 形成感觉。抓住这条主线,本章所有感觉类问题都能一以贯之。
第 2 节 声与听觉 教材 P7~13
■ 温故与说明 本节沿着“声音的产生 → 声音的传播 → 声波与声速 → 耳与听觉的形成”展开。两个核心问题:声音是怎么产生的、我们是怎样听到声音的。其中“真空不能传声”和“听觉在大脑形成”是贯穿全节的命题焦点。
▍ 知识点 1 声音的产生
说话时,声带在振动;树叶沙沙响,树叶在振动;琴声瑟瑟,弦在振动。物体发声时的共同特征是都在振动。
★ 重点掌握 声音(sound)是由物体振动产生的。我们把正在发声的物体叫作声源。固体、液体和气体都能发声,都可以作为声源。
⚠ 易错警示 ①“振动停止,发声也停止”,但已经发出的声音仍会继续在介质中传播,不会立即消失;②有振动不一定能听到声音——还需要介质传播、频率在人耳听觉范围内、响度足够大等条件;③判断声源时要找“正在振动的那个物体”,如蝉鸣是蝉的鼓膜振动、二胡声是琴弦振动、笛声是空气柱振动。
◆ 方法与规律 教材探索活动中,用手摸咽喉能感到声带振动;敲击音叉后将其轻触水面会溅起水花、轻触悬挂的乒乓球会把球弹开——这些都用到了同一种科学方法:转换法(把不易观察的微小振动放大为可见的现象)。
▍ 知识点 2 声音的传播
声音可以在固体、液体和气体中传播。空气是传播声音的介质。我们周围充满着空气,它使我们能够听到各种奇妙的声音。
★ 重点掌握 声音传播需要物质,这样的物质叫作介质。声音可以在气体中传播,但不能在真空中传播。
介质状态
能否传声
实例
固体
能
把两张课桌紧挨,轻敲桌面,另一名同学把耳贴在另一张桌面上能听到敲击声;“土电话”(棉绳)
液体
能
将两块铁块在玻璃缸的水中互相撞击,能听到撞击声
气体
能
我们平时听到的大部分声音都靠空气传播
真空
不能
月球上几乎没有空气,航天员面对面大喊也听不见,只能通过无线电设施交流
⚠ 易错警示 ①真空不能传声是本节第一考点。教材“思考与讨论”中科幻电影里“在太空中听到爆炸声”的场景是不合理的——太空接近真空,声音无法传播;但光可以在真空中传播,所以能看到爆炸的光;②声音的传播需要介质,但介质的有无不影响“发声”——物体在真空中照样能振动发声,只是声音传不出来。
▍ 知识点 3 声波
与水波的传播相似,声音在空气中也是以波的形式向远处传播的。以喇叭发声为例:纸盘面向外侧运动时,压缩邻近的空气,使这部分空气变密;纸盘面向内侧运动时,这部分空气变疏。纸盘面的不断振动,使空气中形成疏密相间的波,向远处传播。
★ 重点掌握 声音以波的形式传播着,这种波叫作声波(sound wave)。
声波传递的是“能”,而不是“物质”——雷声传来使我们周围的空气振动而听到雷声,但雷电发生处的空气并没有到达我们周围。
▍ 知识点 4 声速
声音传播的快慢用声速描述。
影响因素
具体规律
教材数据
介质的温度
同种介质中,温度越高,声速越大
15 ℃时空气中的声速是 340 m/s;温度每升高 1 ℃,声速约增加 0.6 m/s
介质的种类
一般情况下,固体中声速最大,液体次之,气体最小
25 ℃时:钢 5200 m/s、水 1500 m/s、空气 346 m/s
⚠ 易错警示 ①声速只与介质种类和温度有关,与声音的音调、响度、频率无关(教材学习评价第1题即考此点);②记住 15 ℃ 空气中 340 m/s 这个常用值,计算回声测距时默认取此值;③不要混淆“声速”与“振动快慢”——声速是传播的快慢,频率是振动的快慢。
◆ 方法与规律 声速的应用:百米赛跑时终点的计时员应“看到发令枪冒烟”开始计时,而不是“听到枪声”才开始计时。因为声音传播 100 m 约需 0.29 s,若听声计时会使记录的成绩偏小(时间少计)。
▍ 知识点 5 耳的结构与听觉的形成
▪ 一、耳的结构
耳是人的听觉器官。耳分外耳、中耳和内耳三个部分。
部分
包含结构
主要功能
外耳
耳郭、外耳道
收集声波,使声波进入并传到鼓膜
中耳
鼓膜、鼓室、咽鼓管
鼓膜受声波撞击产生振动;听小骨把声波放大后传入耳蜗
内耳
半规管、前庭、耳蜗
耳蜗内充满液体和听觉感受器,把信息沿听觉神经传到脑部
▪ 二、听觉的形成过程
★ 重点掌握 听觉的形成(按序记牢):
声波 → 耳郭收集 → 外耳道 → 撞击鼓膜使其振动 → 听小骨振动并放大 → 耳蜗(内液体振动)→ 听觉感受器产生信息 → 听觉神经 → 脑部 → 形成听觉。
⚠ 易错警示 ①听觉是在“大脑(脑部)”形成的,不是在耳蜗或鼓膜形成的;②鼓膜的作用是把声波转化为振动,耳蜗的作用是把振动转化为信息——两者分工不同,不要混淆;③若耳的结构完好却听不到声音,病变可能在听觉神经或大脑的听觉中枢。
▪ 三、咽鼓管的作用
咽鼓管连通鼓室和咽部,使鼓膜内外空气压力保持平衡,从而使鼓膜能正常振动。
◆ 方法与规律 遇到巨大声响时,应迅速捂紧双耳或张开嘴——张嘴可使咽鼓管张开,让鼓膜两侧气压保持平衡,避免鼓膜被过强的声波震破。
▪ 四、听力受损与保护
项目
具体内容
受损原因
外伤、过大的音量、误用耳毒性药物等诸多因素都可能损伤听觉器官
受损特点
这类听力受损往往是不可逆的,即便使用助听器也很难再听到声音
与年龄的关系
听觉通常会随年龄的增大而逐渐减弱;助听器能帮助听觉减弱的人听到声音
▪ 五、耳的另一功能——保持身体平衡
◆ 方法与规律 耳还有保持身体平衡的作用,因为内耳中有感受头部位置变动的感受器。此感受器过于敏感的人,在受到过长或过强的刺激时,会出现头晕、恶心、呕吐、出汗、流涎等症状,这就是通常所说的晕车、晕船和航空病。
『 科学史话 』 教材“实践活动”中的“土电话”利用了固体(棉绳)可以传声的原理;地震被困者敲击铁制管道求救,利用了固体传声效果好、传得远的特点。“鱼洗”实验中,手搓动“耳朵”使容器振动发声,水珠跳动说明发声的物体在振动,手停止搓动后仍有声音和现象,说明振动仍在持续。
第 3 节 声音的特性与应用 教材 P14~23
■ 温故与说明 本节沿着“声音三要素 → 声的利用 → 噪声及其控制”展开,是本章数据与考点最密集的一节。核心任务有三个:会区分音调、响度、音色,记牢人耳听觉范围与分贝数据,掌握声的利用与噪声控制的三个途径。
▍ 知识点 1 音调——声音的高低
▪ 一、音调与频率
声音有的听起来尖锐(调子高),有的听起来低沉(调子低)。声音的高低可用音调(pitch)来表示。
钢尺振动快,发出声音的音调高;钢尺振动慢,发出声音的音调低。可见,声音音调的高低与发声物体振动的快慢有关。
★ 重点掌握 频率(frequency):物体振动的次数与所用时间之比,科学上用频率表示物体振动的快慢。
单位:赫兹(hertz),简称赫,符号是 Hz。如果物体在 1 s 内振动 50 次,它的频率就是 50 Hz。
物体的振动频率决定了声音音调的高低:频率高则音调高,频率低则音调低。
⚠ 易错警示 ①音调高不等于响度大、不等于传播快——三者是声音的不同特性,互不相干;②“音调高”指频率大(振动快),不要说成“振动幅度大”;③日常用语中“高声歌唱”的“高”指响度大,而“女高音”的“高”指音调高,要注意区分语境。
▪ 二、人声的频率
项目
频率数据
人的发声频率范围
约 85 Hz ~ 1100 Hz
C 调“1”(do)
262 Hz
D 调“1”(do)
294 Hz
音调差异
一般来说,儿童说话的音调比成年人高;成年女性的音调比成年男性高
▪ 三、人耳的听觉范围与超声、次声
人对高音和低音的听觉有一定的限度。多数人能够听到的声音频率范围为 20~20000 Hz。
★ 重点掌握 人们把高于 20000 Hz 的声波叫作超声波,把低于 20 Hz 的声波叫作次声波。一般人听不到超声波和次声波。
▪ 四、人和一些动物的听觉与发声频率范围
动物
听觉频率 / Hz
发声频率 / Hz
说明
人
20 ~ 20000
85 ~ 1100
基准对照
蝙蝠
1000 ~ 120000
10000 ~ 150000
听觉上限远高于人,能听到超声
狗
15 ~ 50000
450 ~ 1800
能听到部分次声与超声
大象
1 ~ 20000
14 ~ 24
发声属次声波
猫
60 ~ 65000
760 ~ 1500
听觉上限较高
海豚
150 ~ 150000
7000 ~ 120000
听觉上限很高
◆ 方法与规律 教材“思考与讨论”:蜜蜂飞过能听到声音,蝴蝶飞过却听不见——因为蜜蜂翅膀振动频率在人耳听觉范围内(约几百赫兹),而蝴蝶翅膀振动频率低于 20 Hz(次声波),人耳听不到。判断依据永远是:频率是否在 20~20000 Hz 之间。
▍ 知识点 2 响度——声音的强弱
我们听到的声音有强有弱。声音的强弱可用响度(loudness)来衡量。越用力击鼓,听到的鼓声越响亮,响度就越大。响度是人们对声音强弱的主观感觉。
★ 重点掌握 对于同一声源发出的声音,其响度与声源的振动幅度有关,也与人距离声源的远近有关。
①声源的振动幅度越大,产生声音的响度越大;
②距离声源越远,声波散播开来,声音就越分散,听到的声音越小。
◆ 方法与规律 教材图1.3-6给出重要定量关系:在 2 m 处,单位面积上声音强弱只有 1 m 处的 1/4;在 3 m 处,只有 1 m 处的 1/9。即响度随距离的平方成反比地衰减。
▪ 一、分贝(dB)
人们通常用分贝作为单位来计量声音的强弱,分贝的符号为 dB。
分贝数
声音状况 / 影响
0 dB
人刚能听到的最微弱的声音(听觉下限)
30 ~ 40 dB
较为安静的环境
70 dB
会干扰人们谈话、影响工作效率
大于 100 dB
长时间处于其中会对耳的听力造成损伤
大于 120 dB
会导致耳疼痛,甚至造成永久性听觉障碍而听不到任何声音
▪ 二、声音强弱的控制标准
目的
声音不能超过的分贝数
保护人们的听力
90 dB
不影响工作和学习
70 dB
保证休息和睡眠
50 dB
学校、居民住宅区环境噪声(我国政府规定)
白天不超过 55 dB,夜间不超过 45 dB
⚠ 易错警示 三组数据不要混淆:①0 dB 不是“没有声音”,而是人刚能听到的最微弱的声音;②“保护听力 90 dB”与“学校夜间 45 dB”分属不同标准,前者是对人耳的保护上限,后者是环境噪声限值;③在嘈杂环境中工作的人们,应戴上听力防护设备。
▍ 知识点 3 音色——声音的品质
在许多同学同时讲话时,即使没有看到人,我们也可以分辨出某一同学的声音。不同的乐器同时演奏时,即使它们发出的响度与音调相同,仅凭听觉我们也可以把它们区分开来。这表明声音还有一个十分重要的特性,那就是音色(tone quality)。
★ 重点掌握 音色反映了声音的品质与特色。不同发声体的材料、结构不同,发出声音的音色就不同。
借助示波器可以观察到:音色不同的声音,其波形形状不同;而音调不同的声音,波形疏密程度不同。
▪ 一、声音三要素对比(高频考点)
特性
含义(人耳感受)
决定因素
波形表现
生活用语举例
音调
声音的高低(尖锐/低沉)
频率(振动快慢)
波形疏密:频率越高波形越密集
“这声音好尖”“女高音”
响度
声音的强弱(大小)
振幅、距声源远近
波形的高低(幅度)
“请大声点”“震耳欲聋”
音色
声音的品质与特色
发声体的材料、结构
波形的形状
“闻其声知其人”“辨乐器”
⚠ 易错警示 ①音调与响度无关:音调高的声音响度不一定大,反之亦然;②“扩音设备”增大的是响度,不是音调(教材练习第1题)——扩音只改变振幅,不改变频率;③区分不同乐器、不同人说话,依据的是音色,而不是音调或响度(教材练习第2题:小号与单簧管靠音色区分)。
▪ 二、乐器的音调与响度
乐器类型
发声原理
改变音调的方法
改变响度的方法
弦乐器
(吉他、二胡、小提琴)
弦的振动
短而细的弦振动频率高、音调高;长而粗的弦频率低、音调低。演奏时用手指按压弦的不同位置改变振动频率
弦的振动幅度越大,声音越响亮
管乐器
(小号、长号、长笛)
空气柱的振动
按压活瓣或移动拉管、堵放音孔,改变空气柱的长度。空气柱越长,音调越低
吹奏的力度越大,响度越大
打击乐器
(鼓、锣)
鼓面/锣面振动
鼓皮张得越紧,鼓面振动越快,音调越高
击鼓的力量越大,鼓皮振幅越大,声音越响
◆ 方法与规律 一句话归纳:“改变音调靠改变振动的快慢(频率),改变响度靠改变振动的幅度”。管乐器记住“空气柱越长音调越低”,弦乐器记住“短细紧→音调高”。
▍ 知识点 4 声的利用
▪ 一、回声
声音在传播过程中遇到障碍物,就会被反射。
★ 重点掌握 当障碍物离人较远时,人发出的声音经过较长时间(大于 0.1 s)回到耳边,人们就能把回声和原声区分开来;当障碍物离人较近时,声音被很快反射回耳边,此时人们区分不出回声和原声。
音乐厅中常采用消除回声的设计,使听众获得更好的听觉感受。
▪ 二、超声波的应用(回声定位)
应用
原理与用途
蝙蝠捕食
蝙蝠飞翔时发出超声波,超声波碰到猎物会被反射回来,根据回声传来的方位和时间确定猎物的方位及距离,这种方法叫作回声定位
声呐
利用回声定位原理制成;可测量海洋的深度、绘制海底地形图;渔船利用声呐获得鱼群的信息
倒车雷达
汽车上安装,同样利用回声定位原理
超声波扫描(B 超)
利用超声波扫描得到人体内部各器官的图像,获得人体内部是否有病变的准确信息;也可检查孕妇腹中胎儿的发育情况
超声波清洗器、洗牙
利用超声波的能量进行清洗
▪ 三、次声波的应用与监测
方面
具体内容
动物交流
大象利用人类听不到的“声音”进行交流,这种“声音”是一种次声波
自然现象
自然界中的许多现象,如地震、火山喷发、海啸、台风等,都伴有次声波的产生
特点与应用
次声波可传播很远的距离。发生地震、台风、核爆炸等情况时,即使在几千千米以外,使用灵敏的声学仪器也能接收到它们产生的次声波;通过处理这些信息,可以确定声源的方位和强度等
▍ 知识点 5 噪声及其控制
▪ 一、乐音与噪声
类别
定义
举例
乐音(musical sound)
使人感觉轻松愉快的声音
清脆的鸟鸣声、悠扬的乐声、悦耳的歌声
噪声(noise)
从物理学角度:发声体做无规则振动发出的声音;
从环境保护角度:凡影响人们正常工作、生活和休息的声音都是噪声
马路上的嘈杂声、飞机的轰鸣声;学习时周围传来的优美音乐对你来说也许也是噪声
⚠ 易错警示 噪声的界定具有“相对性”——同一声音对某些人是乐音,对另一些人可能就是噪声。判断标准是是否影响人们正常工作、生活和休息,而不是声音本身是否悦耳。
▪ 二、噪声的危害与控制
噪声妨碍人们的生活、工作与学习,有害健康,被列为国际公害,人们把噪声称作“隐形杀手”。世界上许多国家都通过立法颁布了噪声污染标准。
★ 重点掌握 控制噪声一般从三个方面考虑:
①控制噪声产生(在声源处减弱)——如禁按喇叭、改进机器设备降低噪声;
②阻断噪声传播(在传播过程中减弱)——如高架路上安装隔声屏、关上门窗;
③防止噪声入耳(在人耳处减弱)——如戴耳塞、戴听力防护设备。
◆ 方法与规律 答题模板:“先判断措施作用于哪个环节(声源/传播过程/人耳),再组织语言”。例如摩托车消声器属于控制噪声产生,道路旁植树、安装隔声屏障属于阻断噪声传播,戴耳塞属于防止噪声入耳。
『 科学史话 』 我国古代在声学方面成就辉煌:1973 年浙江余姚河姆渡遗址出土大量完整的骨哨和骨笛,至今仍能吹奏出和谐的旋律;3000 多年前的商代,人们已能系统地掌握乐器的制造方法和相应的乐律,能制造弦乐器和管乐器以及钟磬等;1978 年湖北随州出土的曾侯乙编钟是战国时期编钟,是我国迄今发现的保存最好、音律最全、音域最广的编钟,至今还能演奏乐曲。北京天坛的回音壁巧妙利用声音的反射和聚焦,圜丘中央台上说话感到特别洪亮,也是建筑声学的杰作。
第 4 节 光的反射和折射 教材 P24~37
■ 温故与说明 本节沿着“光的反射 → 平面镜成像 → 光的折射 → 光的色散 → 看不见的光”展开,是全章的几何光学基础。两条定律必须一字不差地记牢:光的反射定律和光的折射规律;一个方法必须熟练:用对称法作平面镜成像。
▍ 知识点 1 光的反射
▪ 一、基本概念
与声音遇到障碍物会反射一样,光射到水面、桌面或其他物体的表面时也会发生反射(reflection)。我们能够看见不发光的物体,是因为从物体表面反射的光进入了我们的眼睛。
概念
含义
入射点
光线射到反射面上的点,记为 O
法线
经过入射点 O 并垂直于反射面的直线,记为 ON(作图用虚线)
入射光线
射向反射面的光线,记为 AO
反射光线
被反射面反射回去的光线,记为 OB
入射角
入射光线与法线的夹角,记为 α
反射角
反射光线与法线的夹角,记为 β
⚠ 易错警示 入射角、反射角都是“与法线的夹角”,不是与镜面的夹角|。若题目给出“光线与镜面成 35° 角”,则入射角为 90°-35°=55°,反射角也是 55°。这是本节最常见的“挖坑”方式。
▪ 二、光的反射定律
★ 重点掌握 光的反射定律(law of reflection),三句话缺一不可:
①三线共面:反射光线和入射光线、法线在同一平面内;
②两线分居:反射光线和入射光线分居在法线的两侧;
③两角相等:反射角等于入射角。
⚠ 易错警示 ①表述顺序不能颠倒——必须说“反射角等于入射角”,不能说“入射角等于反射角”,因为先有入射角、后有反射角,反射角随入射角变化;②反射角随入射角的增大而增大,且始终相等;③垂直入射时,入射角为 0°,反射角也为 0°,光线原路返回。
▪ 三、光路的可逆性
★ 重点掌握 若使入射光逆着原反射光的方向射到平面镜上,得到的反射光恰巧逆着原入射光方向射出,这种现象叫作光路的可逆性。
典型例证:当我们从平面镜里看见别人的眼睛时,别人也可以从平面镜里看见我们的眼睛。
▪ 四、镜面反射与漫反射
类型
反射面特点
反射特点
实例
镜面反射
表面很光滑(平面镜、平静水面)
平行光射入后仍平行地射出,只能在特定方向看到耀眼的亮光
平面镜、抛光的金属面、平静的水面
漫反射
表面看上去光滑,实际凹凸不平(白纸、墙壁)
把射来的光向四面八方反射,从各个方向都能看到
白纸、电影银幕、墙壁
◆ 方法与规律 镜面反射和漫反射都遵守光的反射定律——区别只在于反射面的平整程度导致反射光的方向是否一致,绝不是“漫反射不遵守反射定律”。
我们的眼睛能从不同的方向看到周围不发光的物体,就是因为光照在物体表面发生漫反射后进入了人的眼睛。
⚠ 易错警示 黑板“反光”看不清字,是因为黑板表面变光滑发生了镜面反射;解决办法是使黑板表面更粗糙些(或调整位置、拉上窗帘减弱入射光),让光发生漫反射。
▲ 光污染(教材“科学·技术·社会·环境”栏目) 光污染的三类表现:①白亮污染——城市里玻璃幕墙、釉面砖墙、磨光大理石等镜面反射的眩光;②人工白昼——夜幕后强光束直冲云霄、亮度过大的夜景照明,使夜晚如同白昼;③彩光污染——娱乐场所的旋转灯、荧光灯以及闪烁的彩色光源。
光污染影响人们的工作和生活,也会影响动物的自然生活规律(昼夜不分),扰乱植物的生长节律、影响植物休眠等。
▍ 知识点 2 平面镜成像
▪ 一、探究实验要点
实验要素
具体做法与目的
为什么用玻璃板代替平面镜
玻璃板既能反射成像,又能透光,便于确定像的位置
为什么用两支大小相同的蜡烛
便于比较像与物体的大小关系
玻璃板为什么要竖立在白纸上
若不竖立,蜡烛的像会偏上或偏下,导致后面的蜡烛无法与像完全重合
如何确定像的位置
移动未点燃的蜡烛,直到看上去它跟前面那支蜡烛的像完全重合为止,这个位置就是像的位置
多次实验的目的
避免偶然性,得出普遍规律
▪ 二、平面镜成像特点
★ 重点掌握 通过探究可以得出:
①像的大小与物体的大小相等;
②像到平面镜的距离与物体到平面镜的距离相等。
综合表述为:平面镜所成的像是正立的虚像,像与物体关于镜面对称。
▪ 三、虚像
在平面镜前面点燃一支蜡烛,平面镜后面并没有点燃的蜡烛,但我们看到平面镜后面好像有点燃的蜡烛。
★ 重点掌握 蜡烛火焰向四处发光,一部分光经过平面镜反射后进入我们的眼睛,产生视觉,我们感到这些光好像是从蜡烛的像上发出的,而实际上像并没有发出光,这样的像称为虚像(virtual image)。
⚠ 易错警示 ①虚像不能用光屏承接,只能用眼睛观察;②平面镜成的是正立、等大的虚像,左右相反(像与物关于镜面对称);③因为我们可用对称法作出平面镜中的像——作图时像用虚线画;④像的大小与物体到镜面的距离无关——“人离镜子越远像越小”只是视角变小造成的错觉,像其实始终与人等大。
▲ 教材『科学拓展』栏目:凸面镜和凹面镜 除了平面镜外,人们也常用到凸面镜和凹面镜,它们统称为球面镜。
①凸面镜:汽车的后视镜、公路急转弯处的反光镜都是凸面镜,利用凸面镜可以扩大视野;
②凹面镜:汽车前灯的反光装置相当于凹面镜,利用它可以将光几乎平行射出;由于光路的可逆性,凹面镜可以会聚平行光。
▍ 知识点 3 光的折射
▪ 一、基本概念
光从空气斜射入水中时,其传播方向会发生偏折,这种现象叫作光的折射(refraction)。
概念
含义
法线
经过入射点并垂直于界面的直线(NN′)
入射光线
射向界面的光线(AO)
折射光线
进入另一种介质中传播的光线(OC)
入射角
入射光线与法线的夹角 α
折射角
折射光线与法线的夹角 γ
▪ 二、光的折射规律
★ 重点掌握 当光从空气斜射入水中或玻璃中时:
①折射光线向法线方向偏折,折射角小于入射角;
②当入射角增大时,折射角也增大;
③当光从空气垂直射入水中或玻璃中时,折射光的方向不变(此时入射角=折射角=0°);
④在折射现象中,光路也是可逆的。
⚠ 易错警示 ①“折射角小于入射角”只有“从空气斜射入水/玻璃”时才成立;若光从水或玻璃斜射入空气,则折射光线偏离法线,折射角大于入射角(可由光路可逆推知);②无论是折射角还是入射角,都是与法线的夹角;③垂直入射时不发生偏折,但此时仍属于折射现象(传播方向不变)。
◆ 方法与规律 折射规律口诀:“空气中的角总是更大”——无论光从空气射入水/玻璃,还是从水/玻璃射入空气,位于空气那一侧的角(入射角或折射角)总是较大。这条口诀能快速判断角度大小关系。
▪ 三、折射现象的解释
现象
成因解释
筷子斜插入水中看起来“弯折”
水下部分发出的光在水面发生折射后进入人眼,人眼逆着折射光看去,看到的“像”位置偏高
从上方看水、玻璃中的物体,感到位置比实际高
光的折射引起的(教材图1.4-15)
杯子中倒入水后又能看见硬币
原来硬币反射的光被杯壁挡住;倒入水后,光在水面发生折射进入人眼
海市蜃楼
光在不均匀的物质中传播时发生弯折而产生的现象
▲ 科学阅读:海市蜃楼 海市蜃楼多发生在夏季的海面上:空气较热、海水较凉,海面附近的空气温度比它上面的空气温度低,海面附近的空气比它上面的空气密集。来自地平线下远处物体的光,由于不同高度处空气的疏密不同而发生弯曲,从而进入观察者的眼睛;观察者逆着光的方向看去,就看见了空中远处的物体的像。
我国北宋科学家沈括所著的《梦溪笔谈》中就有关于海市蜃楼的记载。酷热夏天在晒得很热的公路上看到远处有“水洼”,靠近却消失,也是海市蜃楼现象。
▍ 知识点 4 光的色散
17 世纪以前,人们认为太阳发出的白光是最单纯的颜色。直到 1666 年,英国物理学家牛顿用玻璃三棱镜分解了太阳光,才揭开了太阳光的颜色之谜。
★ 重点掌握 让太阳光射到三棱镜上,在棱镜另一侧的白纸屏上可以看到一条彩色的光带,颜色按红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫的顺序排列。
白光射入、射出三棱镜发生折射,被分解成各种颜色的光,这种现象叫作光的色散(dispersion)。白光是由多种色光混合而成的(是复色光)。
▪ 一、色光的三原色
★ 重点掌握 人们发现,红、绿、蓝三种色光按不同比例混合能够产生各种颜色,因此把红、绿、蓝叫作色光的三原色。
彩色电视机就是用红、绿、蓝来产生各种颜色的。
⚠ 易错警示 ①色光的三原色是“红、绿、蓝”,不要与美术上“颜料的三原色(品红、黄、青)”混淆;②白光不是单色光,而是由多种色光混合而成的复色光。
▍ 知识点 5 看不见的光
项目
红外线(infrared ray)
紫外线(ultraviolet ray)
位置
位于可见光谱的红端以外部分
位于可见光谱的紫端以外部分
主要特性
具有热效应。在光的色散实验中,把非常灵敏的温度计放在彩色光带的红光外侧,示数会上升
能使荧光物质发光(如验钞机照人民币,能看到日光下看不见的文字)
来源与辐射
太阳的热主要以红外线的形式辐射到地球;所有物体都在不停地向外辐射红外线,温度越高,辐射的红外线越强
自然界中的紫外线主要来源于太阳
应用
遥控器;红外线探测器、红外线照相机、红外线夜视仪(利用红外线的强弱识别不同温度的物体);模仿响尾蛇制成的红外制导导弹
验钞机;消毒灭菌(能杀死微生物);适量的紫外线照射有助于人体健康
危害与防护
—
照射过量的紫外线,会使人皮肤变黑或灼伤,诱发皮肤癌
★ 重点掌握 臭氧层:在距地面 20~25 km 的大气中,集中了地球上大多数的臭氧,形成臭氧层。臭氧层吸收了来自太阳的大部分紫外线,使地球上的生物免受大量紫外线的照射。
▲ 科学阅读:植物叶的颜色 植物叶大多是绿色的,是因为叶中含有的叶绿素对绿光反射能力强;到了秋天,叶绿素受气温下降等因素影响而分解,而胡萝卜素(橙黄色)和叶黄素(黄色)比较稳定,终于在秋天“重见天日”,于是叶色变黄或变红。
第 5 节 透镜和视觉 教材 P38~50
■ 温故与说明 本节沿着“透镜 → 凸透镜成像规律 → 光学仪器 → 眼睛与视觉 → 视力矫正”展开,是全章难度最高、分值最重的一节。核心只有一张表:凸透镜成像规律表;核心方法只有一条:抓住“一倍焦距分虚实、二倍焦距分大小”。
▍ 知识点 1 透镜
▪ 一、透镜的分类
类型
形状特点
对光的作用
实例
凸透镜(convex lens)
中间厚、边缘薄
对光有会聚作用
远视眼镜镜片、放大镜
凹透镜(concave lens)
中间薄、边缘厚
对光有发散作用
近视眼镜镜片
▪ 二、透镜的基本概念
概念
含义
薄透镜
一般透镜的两个面中至少有一个是球面的一部分;如果透镜的厚度远小于球面的半径,这种透镜叫作薄透镜
主光轴(主轴)
通过两个球面球心的直线
光心(O)
主轴上有一点 O,通过这个点的光的传播方向不变;对于薄透镜,其光心就在透镜的中心
焦点(F)
凸透镜能使跟主轴平行的光会聚在主轴上的一点,这个点叫作凸透镜的焦点,用 F 表示。凸透镜两侧各有一个焦点
焦距(f)
焦点到凸透镜光心的距离,用 f 表示
★ 重点掌握 凸透镜对光有会聚作用:平行光经过凸透镜折射后会聚于一点(焦点);
凹透镜对光有发散作用:平行光经过凹透镜折射后向外发散。
焦距越小的凸透镜,对光的会聚作用就越强。
◆ 方法与规律 测量凸透镜焦距的方法:让凸透镜正对着太阳光,拿一张白纸在它的另一侧来回移动,直到纸上的光斑变得最小、最亮,测出这个光斑到凸透镜的距离,即为焦距。
▍ 知识点 2 实像与虚像
对比项
实像(real image)
虚像(virtual image)
成因
来自物体的光通过凸透镜会聚而形成
通过凸透镜射出的光没有会聚成像,只是人眼逆着光射出的方向看去能看到像
能否用光屏承接
能(可在光屏上呈现)
不能
位置
像与物体分别位于凸透镜的两侧
像与物体位于凸透镜的同一侧
实例
照相机、投影仪所成的像
放大镜所成的像、平面镜所成的像
我们把物体到凸透镜的距离叫作物距,用字母 u 表示;像到凸透镜的距离叫作像距,用字母 v 表示。
▍ 知识点 3 凸透镜成像规律(本节核心)
▪ 一、探究实验要点
◆ 方法与规律 实验时把蜡烛、凸透镜和光屏依次放在光具座上,必须调节它们的高度,使它们的中心大致处于同一高度——目的是使像能成在光屏的中央,便于观察。
▪ 二、成像规律表
物距 u
像的性质
像距 v
应用
u > 2f
倒立、缩小的实像
f < v < 2f(v < u)
照相机
u = 2f
倒立、等大的实像
v = 2f(v = u)
测量焦距
f < u < 2f
倒立、放大的实像
v > 2f(v > u)
投影仪
u = f
不成像(折射光平行射出)
—
获得平行光
u < f
正立、放大的虚像
像与物同侧
放大镜
★ 重点掌握 两个关键分界点(必须背熟):
①一倍焦距(f)是实像与虚像的分界点:u > f 成实像,u < f 成虚像,u = f 不成像;
②二倍焦距(2f)是放大与缩小实像的分界点:u > 2f 成缩小的像,u < 2f 成放大的像。
动态规律:成实像时,物距减小 → 像距增大 → 像变大(口诀:“物近像远像变大”)。
⚠ 易错警示 ①“放大”“缩小”比较的是像与物体的大小,“正立”“倒立”比较的是像与物体的方向;②实像都是倒立的,虚像都是正立的;③u = f 时不成像——教材实验结论只列出上表第 1、2、3、5 四种情形,“u = f 不成像”可由规律推知;④不存在“缩小的虚像”(放大镜成的虚像一定是放大的)。
▪ 三、三种光学仪器对比
仪器
成像原理(物距条件)
像的性质
调节方式
放大镜
物体位于凸透镜1 倍焦距以内(u < f)
正立、放大的虚像
通过调节放大镜与物体的距离来改变放大倍数;放大镜是焦距较小的凸透镜
投影仪
物体(投影片)放在1 倍焦距与 2 倍焦距之间,并距镜头比较近(f < u < 2f)
放大、倒立的实像
调节镜头与投影片的距离使屏幕上的像清晰
照相机
景物放在离镜头2 倍焦距以外(u > 2f)
倒立、缩小的实像
影像传感器相当于光屏;镜头相当于凸透镜
◆ 方法与规律 数码照相机的工作流程(教材原文):来自景物的光线经过镜头聚集到影像传感器上 → 影像传感器将光信号转换为电信号 → 电信号转变成数字信号 → 经处理器处理形成特定的图像文件 → 保存到存储器中。
▲ 教材『科学拓展』栏目:显微镜和望远镜 显微镜:镜筒两端各有一组透镜,每组的作用都相当于一个凸透镜。靠近眼睛的叫目镜,靠近被观察物体的叫物镜。来自被观察物体的光经过物镜后成一个放大的实像;目镜的作用则像一个普通的放大镜,把这个像再放大一次。经过两次放大,我们就能看见肉眼看不见的微小物体。
折射望远镜:由两组凸透镜(目镜和物镜)组成。物镜的作用是使远处的物体在焦点附近成实像,目镜的作用是把这个实像再放大。望远镜物镜的口径比眼睛的瞳孔大得多,可以会聚更多的光,因此现代天文望远镜都力求把物镜的口径加大,以便观测到更暗的天体。
我国成就:2012 年郭守敬望远镜(世界上口径最大的大视场望远镜)正式巡天;2020 年“中国天眼”正式开放运行,它是目前全球单口径最大、灵敏度最高的射电望远镜。
▍ 知识点 4 眼睛与视觉
▪ 一、眼球的结构
结构
功能
巩膜
白色,是眼球的一层坚韧的保护外壳
虹膜
有颜色的环形物,中央的小孔叫瞳孔
瞳孔
光通过瞳孔进入眼睛;可根据环境中光的强弱随时调节大小
角膜
透明,光通过它进入眼里
晶状体
相当于一个凸透镜,能使物体在视网膜上成像
玻璃体
由一种透明的胶状物质组成,充满整个眼球的内部
视网膜
物体的像成在这里,分布着许多对光很敏感的感光细胞
睫状肌
改变晶状体的形状,使我们能够看清远近不同的物体
眼睑、睫毛
保护眼睛,防止异物进入
◆ 方法与规律 大脑中约有 80% 的信息来自眼睛。眼球的大部分藏在头颅骨的眼眶内,只露出很小一部分,这样有利于保护眼球。
▪ 二、视觉的形成
★ 重点掌握 视觉的形成:
物体的光 → 经过角膜、晶状体和玻璃体 → 到达视网膜 → 晶状体和角膜的共同作用相当于一个凸透镜,把光会聚在视网膜上,形成倒立、缩小的实像 → 视网膜上的感光细胞受光刺激后发出信息 → 沿着视神经传到大脑 → 形成视觉。
⚠ 易错警示 ①视觉是在大脑中形成的,视网膜只是成像和感光;②视网膜上成的是倒立、缩小的实像,但我们感觉到的物体却是正立的——这是大脑对信息进行处理的结果;③眼睛与照相机的对应关系:晶状体+角膜 ↔ 镜头(凸透镜),视网膜 ↔ 光屏(影像传感器),瞳孔 ↔ 光圈。
▪ 三、眼睛的调节(看清远近物体)
观察对象
睫状肌状态
晶状体变化
会聚能力
成像结果
近处的物体
收缩
变厚
变强
近处物体射来的光会聚在视网膜上
远处的物体
放松
变薄
变弱
远处物体射来的光会聚在视网膜上
▍ 知识点 5 视力缺陷与矫正
对比项
近视
远视(老花眼)
成因
眼球的前后径过长或晶状体曲度过大
眼球的前后径过短或晶状体曲度过小
成像位置
来自远处物体的光会聚在视网膜的前方
来自近处物体的光会聚在视网膜的后方
症状
看不清远处的物体(近景清晰远景模糊)
能看清远处物体,却看不清近处的物体
矫正镜片
凹透镜(发散作用)
凸透镜(会聚作用)
矫正原理
使来自远处物体的光先发散,再经晶状体会聚后落在视网膜上
使来自近处物体的光先会聚,再经晶状体会聚后落在视网膜上
⚠ 易错警示 ①“近”视戴“凹”镜,“远”视戴“凸”镜——两字正好相反,极易记混,可记为“近凹远凸”;②矫正眼镜的作用不是“治疗”,而是使像重新落在视网膜上;③高度近视患者由于眼球前后径增长较多,眼球壁会变薄,可能引起玻璃体浑浊、视网膜脱离等并发症,严重时视力受损且往往不可逆。
▪ 一、爱护眼睛,保护视力
◆ 爱护眼睛的方法(教材 P50)
① 读书和写字的姿势要正确,书与眼睛的距离要保持约33 cm,应在光强度适宜的环境下阅读
② 连续看书或写字1 h左右要休息片刻,或者向远处眺望一会儿,让眼睛的肌肉得以放松
③ 使用电脑时,眼睛与屏幕应相距50~70 cm,不要长时间使用电脑
④ 定期接受眼睛检查,若眼睛出现不适,应及时治疗或矫正
⑤ 如有异物进入眼睛,不要用手揉搓,可用眼药水等冲洗眼睛
⑥ 不要躺着或在坐车、走路时看书
⑦ 避免长时间看手机、电脑,不在黑暗处看手机,预防高度近视
第 专 节 全章专题提升 教材 P全章
▍ 专题 1 一条主线:环境刺激 → 感受器 → 神经 → 大脑 → 形成感觉
本章的“感觉”类知识(皮肤感觉、嗅觉、味觉、听觉、视觉)本质上都是同一个模型的反复应用。掌握它,五节内容可以串成一条线。
环节
关键结构
常见考点
① 环境刺激
外界的光、声、化学物质、冷热等
刺激必须能被相应感受器接收
② 感受器产生信息
皮肤的触觉/冷热觉/痛觉感受器;嗅觉神经末梢;味蕾中的味觉细胞;耳蜗内的听觉感受器;视网膜上的感光细胞
气味需先溶于黏液、味道需溶于唾液
③ 神经传导
嗅觉神经、味觉神经、听觉神经、视神经等
神经受损会导致传导中断
④ 大脑分析
大脑的相应中枢
感觉在大脑形成
⑤ 形成感觉
视觉、听觉、嗅觉、味觉、皮肤感觉
—
⚠ 易错警示 高频陷阱:“耳的结构完好却听不到声音”。按模型逐环节排查即可:若鼓膜、听小骨、耳蜗都正常,则病变只能在听觉神经或大脑的听觉中枢。同类问题(如“视网膜正常却看不见”)也可照此分析。
▍ 专题 2 声学三大辨析
▪ 一、“发声”与“听到声音”的条件不同
事项
所需条件
物体发声
只需物体振动(真空中也能振动发声)
听到声音
①声源振动;②有介质传播;③频率在 20~20000 Hz 范围内;④响度足够大(且大于 0 dB);⑤听觉通路(耳、神经、大脑)正常
▪ 二、“音调、响度、音色”三步判断法
◆ 方法与规律 第一步:看题目在比较高低(尖锐/低沉) → 这是音调,找频率(振动快慢);
第二步:看题目在比较大小(强弱) → 这是响度,找振幅与距离;
第三步:看题目在分辨不同的发声体 → 这是音色,找材料与结构。
▪ 三、“声速”与“频率”无关
⚠ 易错警示 声速只由介质种类和温度决定,与音调、响度、频率均无关。同一声音在不同介质中传播时,频率(音调)不变,但声速和波长改变。不同介质中声速一般规律:固体 > 液体 > 气体。
▍ 专题 3 光学两大定律对比
对比项
光的反射定律
光的折射规律
发生条件
光射到同一物体表面返回原介质
光从一种介质斜射入另一种介质
三线关系
反射光线、入射光线、法线在同一平面内;反射光线与入射光线分居法线两侧
折射光线、入射光线、法线在同一平面内;折射光线与入射光线分居法线两侧
两角关系
反射角 = 入射角
空气 → 水/玻璃:折射角 < 入射角;水/玻璃 → 空气:折射角 > 入射角
特殊情况
垂直入射:反射角=入射角=0°,原路返回
垂直入射:传播方向不变
共同点
光路都是可逆的;反射角、折射角、入射角都是“与法线的夹角”
◆ 方法与规律 作图题三步:“一画法线(虚线、垂直符号)→ 二定两角(与法线的夹角)→ 三标箭头(入射向界面、反射/折射离界面)”。务必注意:法线必须用虚线画,且必须画垂直符号。
▍ 专题 4 凸透镜成像规律(全章最难,必背)
★ 重点掌握 两句口诀解决 90% 的问题:
①一倍焦距分虚实:u > f 成实像,u < f 成虚像,u = f 不成像;
②二倍焦距分大小:u > 2f 成缩小的像,u < 2f 成放大的像。
动态规律:成实像时,物近像远像变大。
物距 u
像的正倒
像的大小
像的虚实
像距 v
应用
u > 2f
倒立
缩小
实像
f < v < 2f
照相机
u = 2f
倒立
等大
实像
v = 2f
测焦距
f < u < 2f
倒立
放大
实像
v > 2f
投影仪
u = f
—
—
不成像
—
获得平行光
u < f
正立
放大
虚像
同侧
放大镜
⚠ 易错警示 ①实像一定倒立、虚像一定正立;②不存在缩小的虚像;③u = f 是“成像”与“不成像”的分界,不是“放大”与“缩小”的分界;④成实像时,物体离透镜越近,像离透镜越远且越大;⑤实验时若光屏上始终接不到像,可能原因:烛焰、凸透镜、光屏的中心不在同一高度;物距小于或等于焦距;像距过大超出光具座范围。
▍ 专题 5 眼睛与照相机、近视与远视
眼睛结构
照相机对应部件
作用
晶状体 + 角膜
镜头(凸透镜)
使物体成倒立、缩小的实像
视网膜
光屏(影像传感器)
承接像,上面有感光细胞
瞳孔
光圈
调节进光量
◆ 方法与规律 矫正思路一句话:“像成在视网膜前 → 需要把光‘推迟’会聚 → 用凹透镜(发散);像成在视网膜后 → 需要把光‘提前’会聚 → 用凸透镜(会聚)”。
记忆:近凹远凸。
▍ 专题 6 20 条易错易混对照表
⚠ 20 条易错易混对照表
① 感觉是在大脑中形成的,不是在眼、耳、鼻、舌、皮肤等感觉器官中形成
② 气味物质必须先溶解在鼻腔黏液中才能刺激嗅觉感受器
③ 味觉细胞对液态物质的刺激尤其敏感;麻、辣、涩不属于基本味觉
④ 触摸用指尖(触觉神经末梢集中),试冷热用手背(对冷热敏感)
⑤ 嗅觉具有适应性:“久居兰室不闻其香”是大脑嗅觉中枢适应的缘故
⑥ 感冒时吃东西没味道,是鼻塞导致嗅觉下降,不是味觉失灵
⑦ 声音由物体振动产生;振动停止,发声停止,但已发出的声音仍会传播
⑧ 真空不能传声,但光可以在真空中传播
⑨ 声速只与介质种类、温度有关,与音调、响度、频率无关
⑩ 听觉在大脑形成;鼓膜把声波转为振动,耳蜗把振动转为信息
⑪ 音调由频率决定,响度由振幅和距离决定,二者互不相干
⑫ 0 dB 不是“没有声音”,而是人刚能听到的最微弱的声音
⑬ 扩音设备增大的是响度,不是音调(不改变频率)
⑭ 区分不同人、不同乐器的声音,依据的是音色
⑮ 入射角、反射角、折射角都是与法线的夹角,不是与镜面(界面)的夹角
⑯ 必须说“反射角等于入射角”,不能反过来说(先有入射、后有反射)
⑰ 漫反射同样遵守光的反射定律,只是反射面凹凸不平导致反射光射向各方向
⑱ 平面镜成的是正立、等大的虚像,像的大小与物体到镜面的距离无关
⑲ 从空气斜射入水/玻璃时折射角小于入射角;反之则折射角大于入射角(空气中的角总更大)
⑳ 近凹远凸:近视戴凹透镜矫正,远视戴凸透镜矫正
第 1 章 附录速查
附 录 速 查 | 核心数据、概念辨析、成像规律与不超纲审查说明
▍ 附录 A 本章核心数据速记(均注明教材出处)
数据
数值
教材出处
人的听觉频率范围
20 ~ 20000 Hz
第3节 声音的特性
人的发声频率范围
约 85 ~ 1100 Hz
第3节
C 调“1”(do)/ D 调“1”(do)
262 Hz / 294 Hz
第3节
超声波 / 次声波界限
高于 20000 Hz / 低于 20 Hz
第3节
15 ℃ 时空气中的声速
340 m/s;温度每升高 1 ℃ 约增加 0.6 m/s
第2节 声速
25 ℃ 时钢 / 水 / 空气中的声速
5200 m/s / 1500 m/s / 346 m/s
第2节 图1.2-10
区分回声与原声的时间条件
大于 0.1 s
第3节 声的利用
0 dB / 30~40 dB / 70 dB
刚能听到 / 较为安静 / 干扰谈话
第3节 分贝
大于 100 dB / 大于 120 dB
损伤听力 / 耳疼痛、永久性听觉障碍
第3节 分贝
保护听力 / 工作学习 / 休息睡眠
不超过 90 dB / 70 dB / 50 dB
第3节
学校、居民住宅区环境噪声
白天不超过 55 dB,夜间不超过 45 dB
第3节 噪声
饮酒后驾车 / 醉酒后驾车
≥ 20 mg/100 mL(且 <80)/ ≥ 80 mg/100 mL
第1节 STSE 栏目
光的色散七色顺序
红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫
第4节 光的色散
色光的三原色
红、绿、蓝
第4节
臭氧层所在高度
距地面 20 ~ 25 km
第4节 紫外线
大脑信息来源中眼睛所占比例
约 80%
第5节 眼睛
书与眼睛的距离 / 电脑屏幕距离
约 33 cm / 距屏幕 50~70 cm
第5节 保护视力
连续看书或写字的时间
1 h 左右应休息片刻
第5节 保护视力
牛顿用三棱镜分解太阳光的年份
1666 年
第4节 光的色散
▍ 附录 B 人和一些动物的听觉与发声频率范围
动物
听觉频率 / Hz
发声频率 / Hz
人
20 ~ 20000
85 ~ 1100
蝙蝠
1000 ~ 120000
10000 ~ 150000
狗
15 ~ 50000
450 ~ 1800
大象
1 ~ 20000
14 ~ 24
猫
60 ~ 65000
760 ~ 1500
海豚
150 ~ 150000
7000 ~ 120000
■ 温故与说明 本表用于了解“不同动物的听觉范围通常与人很不相同”,重点掌握大象发声属次声波、蝙蝠与海豚能利用超声波即可,不必逐项背诵具体数值。
▍ 附录 C 凸透镜成像规律与应用速查
物距 u
像距 v
像的性质
能否用光屏承接
应用实例
u > 2f
f < v < 2f
倒立、缩小的实像
能
照相机、摄像机
u = 2f
v = 2f
倒立、等大的实像
能
测量焦距
f < u < 2f
v > 2f
倒立、放大的实像
能
投影仪、幻灯机
u = f
—
不成像
不能
获得平行光
u < f
同侧
正立、放大的虚像
不能
放大镜
▍ 本章自查清单(考前 1 分钟速过)
◆ 20 项关键结论速记
① 感觉的形成:环境刺激 → 感受器产生信息 → 神经传导 → 大脑分析 → 形成感觉
② 眼→视觉、耳→听觉、鼻→嗅觉、舌→味觉、皮肤→皮肤感觉;气味需先溶于黏液
③ 皮肤是人体最大的器官;指尖触觉灵敏、手背冷热觉灵敏;麻辣涩不是基本味觉
④ 声音由物体振动产生;固体、液体、气体都能传声;真空不能传声
⑤ 15 ℃ 空气中声速 340 m/s;声速只与介质种类、温度有关
⑥ 耳分外耳(耳郭、外耳道)、中耳(鼓膜、鼓室、咽鼓管)、内耳(半规管、前庭、耳蜗)
⑦ 听觉形成:声波→耳郭→外耳道→鼓膜→听小骨→耳蜗→听觉神经→大脑
⑧ 音调由频率决定(20~20000 Hz),响度由振幅和距离决定,音色由材料和结构决定
⑨ 超声波>20000 Hz、次声波<20 Hz;回声定位、声呐、B 超都利用超声波
⑩ 保护听力 90 dB、工作学习 70 dB、休息睡眠 50 dB;0 dB 是刚能听到
⑪ 控制噪声三途径:控制噪声产生、阻断噪声传播、防止噪声入耳
⑫ 反射定律:三线共面、两线分居、反射角等于入射角;光路可逆
⑬ 镜面反射与漫反射都遵守反射定律;平面镜成正立等大的虚像,像物关于镜面对称
⑭ 空气斜射入水/玻璃:折射角小于入射角;垂直入射方向不变;空气中的角总更大
⑮ 色散七色:红橙黄绿蓝靛紫;色光三原色:红绿蓝;红外热效应、紫外使荧光发光
⑯ 凸透镜会聚、凹透镜发散;一倍焦距分虚实,二倍焦距分大小
⑰ u>2f 倒立缩小实像(照相机);f<u<2f 倒立放大实像(投影仪);u<f 正立放大虚像(放大镜)
⑱ 实像倒立能用光屏承接,虚像正立不能;眼球相当于照相机,视网膜成倒立缩小实像
⑲ 近视:像成在视网膜前,戴凹透镜矫正;远视:像成在视网膜后,戴凸透镜矫正(近凹远凸)
⑳ 保护视力:书距眼约 33 cm,连续看书 1 h 休息,电脑屏幕相距 50~70 cm
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