内容正文:
专题01 八年级期中考试必备知识清单38条
知识点1 温度
1. 温度:温度是用来表示物体冷热程度的物理量;
注:热的物体我们说它的温度高,冷的物体我们说它的温度低,若两个物体冷热程度一样,它们的温度也相同;我们凭感觉判断物体的冷热程度一般不可靠;
2. 摄氏温度:
(1)温度常用的单位是摄氏度,用符号“℃”表示;
(2)摄氏温标的规定:把一个大气压下,冰水混合物的温度规定为0℃;把一个标准大气压下沸水的温度规定为100℃;然后把0℃和100℃之间分成100等份,每一等份代表1℃。
(3)摄氏温度的读法:如“5℃”读作“5摄氏度”;“-20℃”读作“零下20摄氏度”或“负20摄氏度”
(4)常考温度的估测:
①人体正常的体温约为37 ℃;
②洗澡水的温度约为40 ℃;
③人们感觉舒适的气温约为23 ℃.
特别提醒
摄氏温标的规定:把一个大气压下,冰水混合物的温度规定为0℃;把一个标准大气压下沸水的温度规定为100℃;然后把0℃和100℃之间分成100等份,每一等份代表1℃。
知识点2 温度计(重点)
1.常用的温度计是利用液体的热胀冷缩的原理制造的;
2.温度计的使用:(测量液体温度)
(1)使用前:观察温度计的量程、分度值(每个小刻度表示多少温度),并估测液体温度,不能超过温度计的量程(否则会损坏温度计)
(2)测量时:要将温度计的玻璃泡与被测液体充分接触,不能紧靠容器壁和容器底部;
(3)读数时:玻璃泡不能离开被测液、要待温度计的示数稳定后读数,且视线要与温度计中液柱的上表面相平。
注意:温度计读数时,应特别注意先判断温度计中的液柱的液面在零刻度线的上方还是下方.若图中没有标明零刻度,则温度计上的数字由下往上越来越大,为“零上”,反之为“零下”.
(4)温度计的使用
知识点3 体温计(难点)
1. 体温计:专门用来测量人体温的温度计;
2. 测量范围:35℃~42℃;体温计读数时可以离开人体;
3. 体温计的特殊构成:玻璃泡和直的玻璃管之间有极细的、弯的细管;
4. 使用及读数方法:体温计的量程为35~42 ℃,分度值为0.1℃,读数时要把它从腋下或口腔中取出,每次使用前,都要将水银甩下去.
5. 体温计的读数方法
体温计的示数为大格示数+超过的小格数×分度值(0.1 ℃),如图体温计的读数为37℃+5×0.1 ℃=37.5℃.
知识点4 物质的状态
1.固态:分子排列紧密,有固定形状和体积,不易被压缩。举例:冰块、铁块、石蜡、玻璃。
2.液态:分子间距较大,有固定体积,没有固定形状,具有流动性。举例:水、食用油、酒精。
3.气态:分子极度散乱,无固定形状、无固定体积,极易流动和压缩。
4.物态变化:物质在温度、压强改变时,三种状态可以相互转化,这类变化叫做物态变化。
知识点5 熔化和凝固(重点)
1.熔化
(1)定义:物质从固态变为液态的过程。
(2)吸放热:熔化吸热,物体需要持续吸收热量才能完成熔化。
(3)熔化必备两个条件(晶体): ① 温度达到自身熔点;② 能够持续吸热,缺少任意一条都无法熔化。
2.凝固
(1)定义:物质从液态变为固态的过程。
(2)吸放热:凝固放热,物质向外放出热量。
(3)凝固必备两个条件(晶体): ① 温度降到自身凝固点;② 能够持续向外放热。
3.对应关系
熔化↔凝固,二者互为逆过程。
知识点6 晶体和非晶体(难点)
1.晶体:熔化时有固定温度(熔点)的物质(例如冰、海波、各种金属);
2.非晶体:熔化时没有固定温度的物质(例如蜡、松香、玻璃、沥青)
【注意】:晶体和非晶体的根本区别是:晶体有熔点(熔化时温度不变继续吸热),非晶体没有熔点(熔化时温度升高,继续吸热);熔点:晶体熔化时的温度;
3.晶体熔化的条件:温度达到熔点;继续吸热;晶体凝固的条件:温度达到凝固点;继续放热;
4.同一晶体的熔点和凝固点相同;
教材延伸:晶体的熔化、凝固曲线及其分析:
1.熔化过程:
(1)AB段,物体吸热,温度升高,物体为固态;
(2)BC段,物体吸热,物体温度达到熔点(50℃),开始熔化,但温度不变,物体处在固液共存状态;
(3)CD段,物体吸热,温度升高,物体已经熔化完毕,物体为液态;
2.凝固过程:
(1)DE段,物体放热,温度降低,物体为液态;
(2)EF 段,物体放热,物体温度达到凝固点( 50℃),开始凝固,但温度不变,物体处在固液共存状态;
(3)FG 段,物体放热,温度降低,物体凝固完毕,物体为固态。
注意:物质熔化和凝固所用时间不一定相同,这与具体条件有关;
知识点7 熔化和凝固在生活中的应用
(一)熔化吸热的应用
1.化雪天气比下雪天冷:雪熔化需要吸收空气中大量热量,使环境气温下降。
2.冰块降温解暑:冰块熔化吸热,降低周围温度,用于冷饮、冰敷降温。
3.铸造工件:将金属高温熔化成液态,浇筑进模具,依靠熔化后流动性塑形。
(二)凝固放热的应用
1.北方菜窖存水防冻菜:冬天往菜窖里放几桶水,水凝固成冰时放出热量,窖内温度不会过低,防止蔬菜冻坏。
2.浇筑混凝土:水泥浆凝固硬化过程放热,利于墙体结构定型。
(三)生活常见现象解释
1.冬天河水结冰:液态水遇冷放热凝固成固态冰。
2.蜡烛燃烧流下蜡油,冷却后变硬:石蜡先熔化后凝固。
3.玻璃烧制:固态玻璃高温熔化塑形,冷却凝固定型。
知识点8 汽化和液化
1.汽化:物质由液态→气态,过程吸收热量。
2.液化:物质由气态→液态,过程放出热量。
3.汽化与液化是一对可逆物态变化。
知识点9 蒸发和沸腾(重点)
1.沸腾:在一定温度下(沸点),在液体表面和内部同时发生的剧烈的汽化现象;
沸点:液体沸腾时的温度叫沸点;液体沸腾时温度不变。
不同液体的沸点一般不同;
液体的沸点与压强有关,压强越大沸点越高(高压锅煮饭)
液体沸腾的条件:温度达到沸点还要继续吸热;
2.蒸发:在任何温度下都能发生,且只在液体表面发生的缓慢的汽化现象;
影响蒸发快慢的因素:
跟液体温度有关:温度越高蒸发越快(夏天洒在房间的水比冬天干的快;在太阳下晒衣服很快就干);
跟液体表面积的大小有关,表面积越大,蒸发越快(凉衣服时要把衣服打开凉,为了地下有积水快干,要把积水扫开);
跟液体表面空气流动速度有关,空气流动越快,蒸发越快(凉衣服要凉在通风处,夏天开风扇降温);
3.沸腾和蒸发的区别和联系:
它们都是汽化现象,都吸收热量;
沸腾只在沸点时才进行;蒸发在任何温度下都能进行;
沸腾在液体内、外同时发生;蒸发只在液体表面进行;
沸腾比蒸发剧烈;
知识点10 实验:探究水沸腾时温度变化特点(难点)
1. 实验器材
铁架台、酒精灯、石棉网、烧杯、适量水、温度计、秒表、硬纸板(杯盖)。
2. 实验组装顺序
由下向上:铁架台→酒精灯→石棉网→烧杯→带孔硬纸板→温度计。 石棉网作用:使烧杯底部受热均匀;硬纸板作用:减少热量散失,缩短加热时间,固定温度计。
3. 实验步骤
① 向烧杯中倒入适量温水,组装装置,温度计玻璃泡完全浸没水中,不触碰杯壁、杯底; ② 点燃酒精灯外焰加热,每隔固定时间记录一次温度计示数,观察水中气泡变化; ③ 水开始沸腾后,继续加热 3~5 分钟持续读数,观察温度是否持续上升; ④ 停止加热,观察水是否继续沸腾; ⑤ 整理数据,绘制温度 — 时间图像。
4.实验关键现象
1)气泡变化
沸腾前:下层水温度高于上层,气泡上升遇冷液化,气泡体积由大变小;
沸腾时:整杯水温度一致,内部持续汽化产生气泡,上升过程水压减小,气泡体积由小变大,到水面破裂。 2)温度变化 沸腾前:持续吸热,温度不断升高; 沸腾过程:持续吸热,温度保持不变。 3)撤去酒精灯:停止加热,沸腾立刻停止,说明沸腾必须持续吸热。
5. 实验结论
① 沸腾是液体内部和表面同时发生的剧烈汽化现象; ② 沸腾条件:温度达到沸点 + 持续吸热,两个条件缺一不可; ③ 液体沸腾时吸热但温度不变,这个固定温度叫做沸点。
6. 缩短实验加热时间的常用方法
① 选用热水开始实验; ② 减少烧杯中水的质量; ③ 烧杯口加盖硬纸板,减少热量散失; ④ 增大酒精灯火焰。
知识点11 升华
1.定义
物质由固态直接变为气态,不经过液态,这种物态变化叫做升华。
2.吸放热特点
升华吸收热量,具有制冷、降温效果。
3.常见实例
衣柜里的樟脑丸慢慢变小直至消失;
冬天冰冻的衣服没有融化也能慢慢晾干(冰直接升华为水蒸气);
干冰(固态二氧化碳)常温下直接变成二氧化碳气体;
钨丝灯泡用久了灯丝变细,钨丝受热升华。
4.核心应用:干冰升华
干冰极易升华,大量吸热,使周围环境温度急剧降低。用途:人工降雨、舞台烟雾效果、食品冷链冷藏运输、医疗冷冻。
知识点12凝华
1.定义
物质由气态直接变为固态,跳过液态环节,称为凝华。
2.吸放热特点
凝华放出热量,是升华的逆过程。
3.典型生活与自然现象
秋冬时节窗户玻璃内侧出现冰花:室内高温水蒸气遇极冷玻璃直接凝华成小冰晶;
深秋、冬天地面、草木上形成霜;
高空水蒸气遇强冷空气直接凝华形成雪花;
旧灯泡内壁发黑:钨蒸气遇冷玻璃凝华附着在管壁。
知识点13自然界中的水循环(难点)
1.水循环基础流程
(1)海洋、江河湖泊中的水汽化(蒸发)变成水蒸气,升入高空;
(2)高空水蒸气遇冷,一部分液化成小水滴,一部分凝华成小冰晶,大量小水滴、小冰晶聚集在一起形成云;
(3)云层中小水滴合并变大,下落形成雨;
(4)下落过程中气温偏低,小水滴凝固成冰块,形成冰雹;
(5)高空温度极低,水蒸气直接凝华成大片冰晶下落,就是雪。
2.常见自然天气对应的物态变化
(1)雾、露:空气中水蒸气液化成小水珠;
(2)霜、冰花、雪:水蒸气凝华成固态冰晶;
(3)积雪消融:固态冰雪熔化变成水;
(4)冬天冻硬的衣物变干:冰升华为水蒸气;
(5)河水结:液态水凝固成固态冰。
3.水循环中的能量规律
水汽化、升华需要吸热,将地面热量带到高空;水蒸气液化、凝华、水凝固会向外放热,完成热量的大气循环。
知识点14 声音的产生
1.原因:声音是由物体振动产生的.一切正在发声的物体都在振动,振动停止,发声停止.但声音不一定消失(因为已经产生的声音还会在介质中继续传播,不会立即消失),如“余音绕梁”。
注:超声波和次声波都是声,都是由物体振动产生的。
2.声源:正在发声的物体叫做声源。
3.常见发声体的辨识
4.研究声音的产生的方法
转换法:借助其他轻小物体的振动把发声物体的微小振动显示出来,如图所示.
知识点15 声音的传播(重点)
1. 声音的传播需要介质;固体、液体和气体都可以传播声音;一般情况下,声音在固体中传得最快,气体中最慢;
2. 真空不能传声;
3. 声音以波(声波)的形式传播;
注:有声音物体一定在振动,在振动不一定能听见声音;
知识点16 声速(难点)
1.定义:声音在介质中每秒内传播的距离叫作声速。
2.传播快慢规律:固体>液体>气体。
3.影响声速的两大因素 ① 介质种类;② 介质温度。温度越高,空气中声速越大。
4.15℃时,空气中声速 v=340 m/s。
易错提醒
声音传播不需要光源,和光速不同;光速远大于声速,因此打雷时先看见闪电,后听见雷声。
知识点17 回声
声音在传播过程中,遇到障碍物被反射回来,再传入人的耳朵里,人耳听到反射回来的声音叫回声(如:高山的回声,夏天雷声轰鸣不绝,北京的天坛的回音壁)
1. 听见回声的条件:原声与回声之间的时间间隔在0.1s以上(教室里听不见回声,小房间声音变大是因为原声与回声重合);
2. 回声的利用:测量距离(车到山,海深,冰川到船的距离);
声音传播路程:S=V╳T,距离L= S /2(注意:请各位同学一定要认真审题再下结论)
知识点18 乐音及其特性
1.乐音
发声体做规则振动时发出的、悦耳动听使人心情舒畅的声音叫做乐音。 乐音有三个基本特性:音调、响度、音色,俗称乐音三要素。
2.音调
(1)定义:音调是指声音的高低.
(2)决定因素:音调的高低是由发声体振动的频率决定的,发声体振动的频率越快,发出声音的音调就越高.
(3)频率:频率是指发声体每秒内振动的次数,单位是Hz.
(4)人耳听到的声音的频率范围:
(5)波形图:
注意:各种乐器的音调
打击乐器:以鼓为例,鼓皮绷得越紧,音调越高,反之,音调越低.
弦乐器:材料一定时,弦越细、越短、越紧,音调越高,反之,音调越低.
管乐器:空气柱越短、音调越高,反之,音调越低.
3.响度
(1)定义:响度是指声音的大小.
(2)决定因素:
a.发声体发出声音的响度是由发声体振动的振幅决定的,发声体振动的振幅越大,发出声音的响度就越大.
b.听到的声音的响度还与距离发声体的远近、声音的分散程度等有关,距离发声体越远、声音越分散,听到的声音的响度就越小.
(3)波形图:
(4)影响响度大小的因素
4.音色
(1)定义:音色是指声音的特色,也叫音质或音品,它反映了发声体发出的声音特有的品质.
(2)决定因素:发声体的材料和结构等.
(3)生活实例:闻声识人、口技演员模仿动物的叫声等.
注意:识别声音的波形图
1 左右看音调:相同时间内出现的波峰越多,音调越高.甲、乙、丙三种声音的音调相同。
上下看响度:上下长度越长,响度就越大.甲、乙、丙三种声音的响度相同。
波形看音色:甲、乙、丙的波形不同,三种声音的音色不同。
知识点19 噪声及其防治(重点)
1. 噪声:
(1)从物理角度上讲,物体做无规则振动时发出的声音叫噪声;
(2)从环保角度上讲,凡是妨碍人们正常学习、工作、休息的声音以及对人们要听的声音产生干扰的声音都是噪声;
2. 乐音:从物理角度上讲,物体做有规则振动发出的声音;
3. 常见噪声来源:飞机的轰鸣声、汽车的鸣笛声、鞭炮声、金属之间的摩擦声;
4. 噪声等级:表示声音强弱的单位是分贝。符号dB,超过90dB会损害健康;0dB指人耳刚好能听见的声音;
5. 控制噪声:
(1)在声源处减弱(安装消声器);
(2)在传播过程中减弱(植树、隔音墙)
(3)在人耳处减弱(戴耳塞)
知识点20 声波与听觉
人耳的听觉频率范围
大多数人能够听到的声音频率范围:20Hz ~ 20000Hz,这一频段的声波叫做可听声。
低于 20Hz:次声波
高于 20000Hz:超声波 人耳不能感知超声和次声。
2. 声音的两大核心作用
(1)声可以传递信息:通过声音获取消息、判断情况、探测物体特征。
(2)声可以传递能量:声波携带能量,能够对物体做功、改变物体形态。
知识点21 超声波(重点)
1. 超声波突出特点
方向性好、穿透能力强、能量集中、易反射。
2. 超声波传递信息(靠反射回声获取数据)
回声定位:蝙蝠夜间飞行依靠超声波回声定位;
声呐:探测鱼群位置、测绘海底地形、测量海水深度;
B 超检查:医生利用 B 超观察人体内部器官、胎儿发育情况;
倒车雷达:汽车发射超声波,根据回波判断后方障碍物距离;
金属探伤:检测工件内部裂纹、空洞等损伤。
3. 超声波传递能量(利用声波振动做功)
超声波清洗机:清洗眼镜、首饰、精密仪器缝隙污渍;
超声波碎石:击碎人体内结石,便于排出体外;
超声波雾化:加湿器将水雾化成小水雾;
超声波焊接:使塑料接触面振动摩擦热熔粘合。
知识点22 次声波(难点)
1. 次声波主要来源
大自然:火山喷发、地震、海啸、台风、雷电、陨石撞击; 人为:爆炸、大型火箭发射、重型爆破。
2. 次声波特点
传播距离极远、绕过障碍物能力强、不容易被空气和物体吸收。
3. 次声波的危害
高强度次声波会干扰人体内脏器官振动,使人恶心、眩晕、内脏受损,甚至危及生命。
4. 次声波的利用
灾害预警:地震、海啸、台风来临前会产生次声波,监测次声波可提前预警自然灾害;
地质监测:利用次声波探测地层结构、地下矿产。
知识点23 光源
1.定义
能够自行发光的物体叫做光源。
2.分类
天然光源:太阳、萤火虫、水母、恒星
人造光源:电灯、蜡烛、手电筒、霓虹灯
易错提醒
月亮、镜子、反光的墙面不是光源,它们只是反射光,自身不能发光。
知识点24 光的直线传播(重点)
1.传播规律
光在同种、均匀、透明介质中沿直线传播。
介质不均匀时光线会发生偏折(比如海市蜃楼、早晚太阳看起来变扁)。
2.光线(物理模型)
用一条带箭头的直线表示光的传播路径和方向,叫做光线。
【注意】:光线是假想模型,实际不存在。
3.常见光沿直线传播现象
影子形成:光被不透明物体挡住,后方出现暗区。
小孔成像
原理:光的直线传播
特点:成倒立的实像;像的形状只与物体形状有关,和小孔形状无关;孔越小成像越清晰。
日食、月食
日食:月球挡住太阳光射向地球
月食:地球挡住太阳光射向月球
其他:激光准直、排队看齐、射击瞄准三点一线。
知识点25 光速(难点)
1.真空中光速(宇宙最快速度)
c=3×108m/s=3×105km/s
2.不同介质中光速对比
真空>空气≈真空光速>水(4c/3)>玻璃(3c/2)
3.关键常识
打雷先看到闪电后听见雷声:光速远大于声速。
光年:长度单位,指光在真空中1年内走过的距离,不是时间单位。
知识点26 光的反射
1.定义:光从一种介质射向另一种介质的表面时,会有一部分光在介质表面反射回原介质中,这种传播现象叫光的反射。
2.几个基本量
(1)“一点”:投射到两种介质表面上的光线与表面的交点叫入射点;
(2)“三线”:入射到介质表面的光线叫入射光线;经入射点做垂直于两种介质表面的辅助线叫法线;经介质表面,反射回原来介质的光线叫反射光线。
(3)“两角”:入射光线与法线的夹角叫入射角;反射光线与法线的夹角叫反射角。
特别提醒
入射角、反射角都是光线与法线的夹角,不是和镜面的夹角。
知识点27 实验:探究光的反射定律(重点)
1.实验器材
激光笔、可沿中线折叠的白色硬纸板、平面镜、量角器、直尺。
2.实验步骤
①将平面镜水平放置,硬纸板竖直立在镜面上,纸板中线与镜面法线重合;
②让激光笔沿纸板一侧斜射向入射点,在纸板上描出入射光线与反射光线;
③用量角器测量并记录入射角与对应反射角的大小;
④多次改变入射角角度,重复实验,避免实验结论具有偶然性;
⑤将纸板右侧半面向后折转,观察纸板上能否呈现反射光线。
3.关键实验现象与对应结论
纸板折转后,承接不到反射光线:说明反射光线、入射光线、法线在同一平面内;
入射光线从左侧入射,反射光线出现在法线另一侧:反射光线与入射光线分居法线两侧;
多次测量数据可得:反射角等于入射角;
让光线逆着原反射光线入射,光线会沿原入射光线射出:光反射时,光路可逆。
4.光的反射定律完整总结
①三线共面:反射光线、入射光线和法线在同一平面内;
②两线分居:反射光线和入射光线分别位于法线两侧;
③两角相等:反射角等于入射角。
5.纸板在实验中的三个作用
(1)显示光的传播路径;
(2)验证反射光线、入射光线和法线在同一平面内,具体操作是将纸板NOF向前或向后折转,使其和纸板EON不在同一平面内,观察有无反射光的径迹;
(3)记录光路。具体操作是在纸板上画出入射光和反射光的径迹,以分析反射角随入射角的变化而变化情况。
6.实验注意事项
(1)应在光线较暗的室内进行实验,以便于观察实验现象;
(2)实验时,纸板必须与平面镜垂直,否则在纸板上看不到反射光;
(3)实验过程中严禁将激光对着人眼,以防灼伤眼睛;
(4)通过镜面对入射光的反射作用,可以看出镜子有改变光路的作用;
(5)本实验是一个归纳性实验,改变入射光的方向多次实验的目的是为了得到多组实验数据,从而得出普遍规律,避免实验结论的偶然性。
7.考向点拨
(1)验证三线共面:沿折版中轴折转光屏是否还能看见反射光线;
(2)验证分居:观察反射光线、入射光线是否在中轴两侧;
(3)验证等角:通过量角器测量或带有刻度的折板光屏测量;
(4)观察光路是否可逆:沿原反射光线路径改变入射光线,观察反射光线;
(5)漫反射:能看见光线的传播方向说明折板发生了漫反射;
(6)改变入射角(改变入射光线方向),进行多次实验的目的:寻找实验结论的普遍性;
(7)光线的理想化模型:观察激光笔射出的光线即可构建用带箭头的直线表示光的传播方向和路径;
(8)折转光屏用白色的目的:显示光线的路径;
(9)实验应选较暗的环境目的是:便于观察实验现象;
(10)实验时,折板应与平面镜垂直的目的:否则折板上看不到反射光;
(11)当光垂直镜面入射时,入射角为零,为什么看不到反射光线:有反射光线,但反射角也为零,反射光线与入射光线在一条直线上。
知识点28 实验:探究平面镜成像的特点(重点)
1.实验器材
薄玻璃板、两支完全相同的蜡烛、白纸、刻度尺、铅笔、支架、打火机。
2.实验设计关键理由
(1)选用玻璃板而不用平面镜:玻璃板透明,可以透过玻璃观察另一侧蜡烛,便于确定像的具体位置;
(2)选用薄玻璃板:防止玻璃板前后两个表面分别成像,出现重影,减小实验误差;
(3)选取两根完全一样的蜡烛:便于比较像与物体的大小关系;
(4)玻璃板必须竖直放置:若倾斜,蜡烛的像会偏高或偏低,无法与后方蜡烛重合,不能确定像的位置。
3.实验步骤
(1)在水平桌面铺好白纸,白纸中间画一条直线,将玻璃板沿直线竖直固定;
(2)点燃玻璃板前方蜡烛A,观察玻璃板中蜡烛A的像;
(3)拿未点燃的蜡烛B,在玻璃板后方移动,直至蜡烛B与蜡烛A的像完全重合,此时蜡烛B位置即为像的位置;
(4)在白纸上标记物点与像点,用刻度尺分别测量物体、像到玻璃板的距离;
(5)多次改变蜡烛A到玻璃板的距离,重复实验,避免单次实验偶然性,归纳普遍规律。
4.平面镜成像特点
像与物大小相等;
像与物到镜面的距离相等;
像与物的连线垂直于镜面;
平面镜所成的像是正立、等大的虚像。
5.虚像说明
虚像不能用光屏承接(在像的位置放一张白纸,白纸上无法呈现像);虚像是反射光线反向延长线相交形成,并非实际光线会聚而成。
6.光路核心规律
平面镜成像本质是光的反射;物与像关于平面镜成轴对称。
特别提醒:实验注意事项
(1)为了使观察到的像更为清晰,实验最好在较暗的环境中进行;
(2)实验中用玻璃板代替平面镜,目的是便于观察和确定像的位置,并比较物像的大小关系,原因是玻璃板既能反射光又能透过光,即透过玻璃板能看到未点燃的蜡烛,也能看到点燃的蜡烛所成的像;
(3)实验应选用较薄的玻璃板。因为玻璃板的前后表面可以各成一个像,当玻璃板较厚时,两个像有较大的错位,难以确定像的位置;
(4)实验中,玻璃板要竖直立在水平桌面上。若玻璃板没有竖直放置,则未点燃的蜡烛和点燃的蜡烛将不能完全重合;
(5)实验中,使用两支完全相同的蜡烛,目的是比较像与物体的大小关系;
(6)用点燃的蜡烛做实验的优点是所成的像比较亮,便于观察;
(7)白纸用于标注玻璃板的位置、蜡烛以及蜡烛的像的位置,刻度尺用于测量蜡烛以及蜡烛的像到玻璃板的距离;
(8)改变蜡烛与玻璃板的距离进行多次实验,是为了寻找普遍规律。
知识点29 球面镜
1.凹面镜(反射面向内凹陷)
光学作用:对平行入射光线有会聚作用;
光路特点:平行光经凹面镜反射后会聚于焦点;焦点处光源发出的光经反射后平行射出;
生活应用
①太阳灶:会聚太阳光加热烧水做饭;
②手电筒、汽车前大灯、探照灯灯碗,使光线平行射出,照亮更远区域;
③医用五官科反光镜。
2.凸面镜(反射面向外凸起)
光学作用:对光线有发散作用;
成像特点:成正立、缩小的虚像;
核心优势:扩大观察视野;
生活应用
①汽车后视镜;
②路口拐弯处广角反光镜;
③盘山公路转弯处警示镜。
知识点30 两块互相平行的平面镜成像
1.装置结构
将两块平面镜镜面相对、严格平行竖直放置,在两镜中间放置一个小物体(棋子、笔尖、小玩偶)。
2.成像原理
物体先在左侧平面镜成一个虚像,该虚像会作为新“物”在右侧镜中再次成像;新的像又会反向在左镜继续成像,光线反复来回反射。
3.成像结论
两块平面镜完全平行时,理论上会成无数个虚像。
4.实际现象
肉眼观察只能看到有限多个像,原因是每一次反射都会有一部分光被镜面吸收、散射,光线能量不断衰减,后方的像亮度越来越暗,最终无法看清。
5.生活对应实例
商场两侧墙面安装大面积平行镜面,空间视觉上无限延伸,营造宽敞纵深效果;电梯内壁双侧镜面,同样产生无限镜像效果。
知识点31 成一定角度的平面镜成像
1.实验操作
把两块平面镜一端贴合铰接,形成可开合夹角,将物体放在夹角内侧,观察镜内成像数量;不断缩小夹角,记录像的个数变化。
2.核心计算公式
设两块平面镜夹角为θ,成像个数:
n=360∘/θ−1
适用前提:360∘÷θ结果为整数。
【注意】夹角越小,成像数量越多;夹角等于180°时两镜共面,仅成1个像。
3.生活应用:万花筒
万花筒内部就是三块平面镜两两成60°夹角,内置彩色碎屑,经过多次反射形成对称繁复的美丽图案,是该规律最典型的文创应用。
知识点32 动手实践:制作简易 3D 全息投影仪(3D 投影仪)
1.原理本质
利用梯形透明塑料片(四棱台侧面)作为等效反射面,手机屏幕播放分屏全息视频,四个画面分别经四个斜面光的反射,向中心投射四组虚像,四个虚像在装置中央重合叠加,人眼观察到立体悬浮画面,属于平面镜成像的拓展应用。
2.所需材料
透明硬塑料片(废旧CD盒、PET透明薄片)、剪刀、直尺、胶带、智能手机。
3.尺寸与裁剪规范
裁剪四个完全相同的等腰梯形:
上底短,下底长;梯形底角常用45°,适配手机屏幕反射光路。将四块梯形塑料片下底边依次粘连拼接,上口小、下口大,围成倒置四棱台,底座贴合手机屏幕。
4.制作与使用步骤
按照标准图样裁剪四块梯形透明板,拼接黏合为漏斗状全息投影罩;
手机全屏打开专门的全息四分屏素材视频;
将拼接好的投影罩小口朝上、大口朝下平稳放在手机屏幕正中央;
关闭环境灯光,从装置上方俯视,即可看到画面在装置内部形成立体悬浮3D影像。
5.跨学科知识点梳理
物理:核心是光的反射+平面镜成等大虚像;
数学:梯形几何结构、角度设计保证光路会聚;
工程实践:裁剪、拼接、结构稳定性手工搭建。
6.拓展延伸
商场全息广告、舞台全息投影设备,原理均为多面反射镜多路虚像叠加,属于本简易模型的工业化升级版本。
知识点33 光的折射
1.定义:光从一种介质斜射入另一种介质时,传播方向发生了偏折,这种现象叫光的折射。
2.基本物理量
(1)“一点”:入射光与分界面的交点;
(2)“三线”:入射到两种介质表面的光线叫入射光线;过入射点且垂直于两种介质分界面的辅助线叫法线;进入另一种介质的光线叫折射光线;
(3)“两角”:入射光线与法线的夹角叫入射角;折射光线与法线的夹角叫折射角。
知识点34 探究光的折射特点(重点)
1.实验器材
激光光源、透明水槽、水、可折叠光屏、量角器。
2.实验操作与规律总结
规律1:三线共面、两线分居
折射光线、入射光线、法线在同一平面内;折射光线和入射光线分别位于法线两侧。
规律2:角度大小关系
光由空气斜射入水、玻璃等其他介质:折射光线靠近法线,折射角<入射角;
光由水、玻璃斜射入空气:折射光线远离法线,折射角>入射角;
概括记忆:空气中的角永远更大。
规律3:垂直入射特殊情况
光线垂直于两种介质分界面入射时,入射角=0°,折射角=0°,传播方向不发生偏折。
规律4:折射光路可逆
让光线沿着原折射光线反向入射,折射光线会沿原来入射光线射出,说明光在折射时光路是可逆的。
3.实验多次测量目的
多次改变入射角大小重复实验,避免实验偶然性,得出具有普遍性的物理规律。
知识点35 生活中的折射现象
1.海市蜃楼:夏天,海面附近空气温度较低,密度较大,来自地平线以下远处的物体的光,传播时由于不同高度空气的密度不同而向地面多次弯曲后进入我们的眼中,形成“蜃景”的现象。
2.“错位的奥秘”:来自水面以下的笔上物点的光,从水中射向空气反生折射,折射角大于入射角,我们眼睛看到的光好像是从直线传播方向发出的,这样看起来就好像笔错位了。
3.“叉鱼的诀窍”:因为人们看到的是水中的鱼的虚像,它比鱼的实际位置浅,所以要瞄准看到的“鱼”的下方才能叉到鱼。
4.“变高的奥秘”:因为光从空气进入水中时发生折射,所以水中的人看到的是岸上的树的虚像,它比树的真实位置要高。
知识点36 光的色散
1.定义太阳光(白光)通过三棱镜后,被分解成红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫七种色光的现象,叫做光的色散。
2.白光是由各种色光混合而成的复色光;七种单色光不能再继续色散分解。
3.原理:不同颜色的光在玻璃三棱镜中折射程度不一样,紫光偏折能力最强,红光偏折最弱,因此被依次分开。
4.生活自然现象:彩虹雨后空气中悬浮大量小水珠,相当于无数微型三棱镜,太阳光射入水珠发生折射、色散,分解为七色光,形成彩虹。
知识点37 物体的颜色
1.透明物体的颜色
透明物体的颜色由它能够透过的色光决定。
红色玻璃:只允许红光透过,吸收其他所有色光;
无色透明玻璃:可以透过全部七种色光;
若透明体不允许任何色光透过,呈现黑色。
2.不透明物体的颜色
不透明物体的颜色由它能够反射的色光决定,其余色光全部被物体吸收。
红色花朵:只反射红光,吸收橙、黄、绿、蓝、靛、紫光;
白色物体:可以反射所有色光;
黑色物体:吸收所有色光,不反射任何色光。
知识点38 光的三原色原理
1.光的三原色(色光三原色)
(1)红、绿、蓝,三种色光按照不同比例混合,可以合成自然界绝大多数可见光。
红光+绿光→黄光
红光+蓝光→品红色
绿光+蓝光→青色
红光+绿光+蓝光→白光
(2)应用
手机屏幕、电脑显示器、电视显示屏,像素点均由红、绿、蓝微小发光单元组成,通过调节亮度配比实现画面多彩显示。
2.补充:颜料三原色(绘画调色)
颜料三原色:红、黄、蓝。颜料依靠吸收色光显色,混合后吸收的色光种类变多,颜色会越来越深;三原色全部混合最终趋近黑色,和色光混合规律完全相反。
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