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八年级（上）物理基础知识集

第一章 声现 象

第一节 声音的产生与传播

一： 声音的产生

1.声音是由物体振动产生的。

声音产生的条件：一是要有发声体；二是发声体要振动。

2.振动的物体叫声源。

3.一切正在发声的物体都在振动，振动停止，发声也停止，但声音不一定停止。

4.气体，液体，固体都可以因振动而发出声音。

如“风声”“雨声”“读书声” “声声入耳”中的”风声”,“雨声”，“读书声”就分别是由气体，液体，固体的振动而发出的声音。

二： 声的传播

1.声音的传播需要介质。固体液体气体都是介质，真空不能传声。

如月球上的宇航员只能通过无线电波交谈。声音以声波的形式向四周传播。

2.声速：即声在每秒内传播的距离。

声音传播的速度与介质的种类和气温有关。

声音在固体中传播的速度最快，液体中次之，气体中最慢。声音在15℃的空气中传播速度是 。

3.回声：声音在传播中，当遇到障碍物时被反射回来，再传入人耳形成回声。

只有当回声到达人耳比原声晚0.1秒以上，或障碍物离人至少17米人耳才能把它和原声区分开，否则将和原声混在一起，起到加强原声的作用。

注意：1.不要认为只要物体振动就一定能发出人耳可以听到的声音。

2.不要认为只要听到两次声音就一定是回声，听不到两次就一定没有回声。

【问答题】

1、打雷时听到的连续不断的雷声是连续打雷形成的吗？为什么？

答：不是，打雷时听到的连续不断的雷声是由于声音被山峰、云层多次反射，形成回声的结果。

2、2002年暑假期间，北京大学五名学生到珠穆朗玛峰登山发生雪崩事件，造成重大事故，请你分析：雪地登山，为何不宜高声喊叫？

答：登山或探险的人进入雪山或溶洞之中，一般都禁止高声喊叫，这是因为山上雪堆及洞中岩石支撑可能十分脆弱，高声大叫引起空气振动，传到雪堆或岩石上会引起它们振动起来，这样可能引起雪崩或溶洞塌陷，从而危及人们生命和财产安全，因此，进入这类地区千万不要随意大呼小叫。

3、请你想象一下，如果“声音的速度为0.1m/s”，我们的世界会有什么变化？请写出4个有关的合理场景。

答：（1）两个人对面说话，要隔一段时间才能听到；

（2）闪电过后要好长时间才能听到雷声；

（3）发令枪响后好长一段时间运动员才能起跑；

（4）放礼花时，看到礼花后，很长时间才能听到礼炮声。

4、小明同学要测量声音在空气中的传播速度，请你帮小明设计一个实验方案，写出实验器材，实验步骤。

方法1：器材：发令枪、刻度尺、秒表

步骤：(1)用刻度尺测出发令地点到计时地点的距离s;

2)让发令枪发声，让另一人在计时地点记下从则看到烟雾到听到响声的时间t；

(3)用公式v=s/t计算出声音在空气中速度。

方法2：器材：刻度尺、秒表

步骤：(1)站在距离楼较远处大喊一声，记下从喊话到听到回声的时间t;

(2)用刻度尺测出人到高楼的距离s;

(3)用公式v=2s/t计算出声音在空气中速度。

5、小丽同学要验证“声音的传播需要介质”这一结论，请你帮她设计一个实验，来说明这一结论的正确性。

答：器材：闹钟、玻璃罩、抽气机

方法：把正在响的闹钟放在密封的玻璃罩内，用抽气机逐渐抽出其中空气，发现铃声越来越小，最后听不见铃声，这就证明了声音传播需要介质。

第二节 我们怎样听到声音

一：人耳的结构（略）

二：1.人听到声音的过程：外界传来的声音引起 振动，这种振动经过 及其它组织传给 ， 把信号传给 ，这样人就听到了声音。

2.声音传播的两种途径：

①空气传导； ②骨传导。

3.人耳听到声音的两种途径：

①声波－耳廓－外耳道－鼓膜－听小骨－听觉神经－大脑。

②声波－听小骨－听觉神经－大脑。

4.人耳听到声音必须具备的条件：

首先发声体振动，且是每秒振动20－20000次；

其次一定要有传播声音的介质；

再次要有良好的接受声音的器官（人耳）。

三：双耳效应：

声源到两只耳朵的距离一般不同，声音到两只耳朵的时刻，及其它特征也就不同，从而能判断声源的位置的现象。

应用：正是由于双耳效应，我们听到的声音都是立体声。

注意： 不要认为人失去听觉就不能感知声音

【问答题】

1、随便叫一位同学蒙住眼睛坐在教室中间不动，然后，你站在该同学的正前方或正后方，用两手击掌发声，请问该同学能否准确判断出击掌的地方？为什么？

答：不能正确判断击掌的地方，因为人是靠“双耳效应”来判断声源方向的，而当你站在该同学的正前方或正后方击掌时，声源到两个耳朵的距离相同，两只耳朵感觉的时间就没有先后之分，不会产生双耳效应，所以不能准确判断声音传来的方位。

2、音乐家贝多芬耳聋后，就是用牙咬住木棒的一端，而另一端顶在钢琴上来听自己演奏的琴声，从而继续进行创作的，请解释其原因。

答：声音通过头骨、颌骨也能传到听觉神经，引起听觉，贝多芬就是利用这种方式即骨传导来进行创作的。

3、假如你是一名舞台音响师，你怎样使台下的观众听到更好的立体声音？

答：在声源的四周多放几只话筒，在听众的四周对应地多放几只扬声器（音箱），这样观众就能听到更好的立体声。

4、把手表用牙齿咬起来，两只手掩紧耳朵，你会听到嘀嗒声加强了许多倍，这说明了什么？

答：骨头能够传导声音，而且传声效果很好。

5、许多内部听觉还完整的聋子，也都能够依着音乐的拍子跳舞，你知道这是为什么吗？

答：这是因为音乐的声音经过地板和他的骨骼传导到耳膜使其振动产生听觉的缘故。

第三节 声音的特性

一：音调

1.概念：声音的高低叫音调。

2.决定因素：发声体的振动频率决定。频率越高，音调越高

3.频率：发声体在1秒内振动的次数，单位：赫兹 ，符号：Hz

人耳的听觉范围：20－20000 Hz。低于20 Hz的声音叫次声波，高于20000 Hz叫超声波。

（波形紧密的频率高）

二：响度

1.概念：声音的强弱（大小）叫响度。

2.决定因素：发声体的振幅决定。

振幅越高，响度越大。响度还与人耳距发声体的远近有关，距发声体越远，响度越小。

3.增大响度的办法：

一是减小声音的分散；二是减小人耳到声源的距离。

三：音色

1.概念：声音的品质。

2.决定因素：发声体本身

注意： 不要认为音调高，响度一定大。

【问答题】

1、将开水倒入一个空暖水瓶中，暖水瓶发出的声音是怎么产生的，这个声音有什么变化规律？

答：向暖水瓶内灌水时，引起水面上空气柱的振动而发出声音，随着水面升高，上方空气柱变短，空气柱振动变快，这样空气柱发出的音调越来越高。空气柱振动幅度变小，响度变小。

2、冬天，寒风吹到野外的电线上，发出呜呜的响声，但夏天却听不到，为什么？

答：因为冬天天气冷，电线受冷收缩，振动频率高，音调高；而夏天天气热，电线膨胀松弛，振动频率低，音调低。

3、蜜蜂载着花蜜飞行的时候，它的翅膀平均每秒振动300次，不载花蜜是平均每秒振动440次，有经验的养蜂人能辨别蜜蜂是否采到了花蜜，这是根据什么来辨别的？

答：根据声音的音调不同来辨别的。蜜蜂载花蜜时翅膀振动的频率小（300次/秒），音调低；不载花蜜时翅膀振动的频率大（440次/秒），频率大，音调高。

4、人们听不到蝴蝶飞的声音，却可以听到蚊子飞来飞去的嗡嗡声，这是为什么？

答：能引起人们的听觉的声音频率范围为20~20000Hz，蝴蝶翅膀振动的频率小于10Hz，它低于人耳的听觉范围，所以人耳听不到蝴蝶飞行的声音；蚊子翅膀的振动频率为500~600Hz，它在人耳的听觉范围内，人耳就能听到蚊子飞行时发出的声音。

第四节 噪声的危害和控制

一：噪声的概念：①发声体做无规则振动时发出的声音。

②凡是影响人们正常学习、工作和休息的声音，以及对人们要听的声音起干扰的声音，都属于噪声。

二：噪声的等级和危害

1.人们以分贝（dB）为单位来表示声音的强弱。

2.听觉下限为0 dB，为了保护听力声音不可超过90 dB；为了保证工作和学习声音不可超过；为了保证休息和睡眠声音不可超过50 dB。

三：噪声的控制：

1.控制噪声产生； 2.阻断噪声的传播；

3.在人耳处减弱。

注意： 不要认为优美的音乐一定不是噪声；

不要认为0 dB的声音就是没有声音，没有物体振动。

【问答题】

1、有人说音乐是乐音，因此音乐声不会成为噪声，你认为这一观点对吗？

答：这种观点是错误的，因为从环保角度看，凡是妨碍人们正常休息、学习和工作的声音都是噪声，对要听的声音起干扰作用的声音也是噪声，因此音乐声可成为噪声。

2、无声手枪为什么会“无声”？

答：因为无声手枪把声音在声源处减弱了，这是噪声减弱的第一途径。

3、墙壁的传声性能比空气好得多，但是把门窗关闭后，外面传入室内的声音却明显减弱，这是为什么？

答：声音在空气中传播时，遇到障碍物如墙壁、玻璃等，大部分会被反射回去，所以门窗关闭后，传到寅的声音将被减弱，这就是利用在传播过程中减弱噪声的一个途径。

4、文明卫生城市为什么要求植树种草？

答：植树种草不仅可以美化城市，更重要的是树木和花草可以吸收、减弱噪声，使得城市更显得安静，让人们放松神经，享受自然。

5、假如你是一位城市建设的规划者，你将采取怎样的措施减弱噪声给人们带来的危害？

答：①植树种草②设置隔音板③工厂、车间、娱乐场所等远离居民区④在市区内禁止鸣笛

6、冬天原来嘈杂的马路，降雪后显得格外寂静，其原因是什么？

答：马路上的嘈杂声主要来自各种机动车辆发出的噪声。降雪后，马路上铺上了一层厚厚的雪，这时马路上的雪较松软，变成了较好的吸声材料，噪声被雪吸收了，所以，雪后的马路上显得比平时寂静多了。

第五节 声的利用

一： 利用声传递信息

如B超、声纳、 。

二： 利用声传递能量：

如.超声波清洗精密仪器；利用超声波击碎物质；超声波除尘、洗牙。

注意： 不要认为长距离的测量必须利用声纳测。

[实验与问答题]

1、一部科幻片中有这样的场面：一艘飞船在太空中遇险，另一艘飞船前去营救的途中，突然听到了遇险的飞船的巨大爆炸声，然后看到了爆炸的火光。请你给导演指出这个场景中的两处科学性的错误。

答：（1）在太空中听见爆炸声（真空中听不见爆炸声）

（2）先听到爆炸声后看到爆炸的火光（光速大于声速）

2、光、声的传播有哪些不同之处？

答：（1）光的传播不需要媒介物，能在真空中传播；声的传播需要媒介物，真空不能传声。

（2）一般说来，媒介物的密度越大，光速越小，而声速却越大。

（3）光速比声速大得多。

3.为何在屋子里讲话比在旷野里讲话听起来要响亮？

答：在屋子里讲话，回声跟原声混合在一起使原声加强，所以听起来要响亮些。

4、电影院放映厅的墙壁上都被装修成坑坑洼洼的，俗称“燕子泥”，其目的是什么？

答：燕子泥是坑坑洼洼的，其作用是使射到墙上的声音不再被反射到观众那里，避免产生混响，也就是减弱回声。

第二章 光 现 象

第一节 光的传播

一光源：能够发光的物体叫做光源。

二：光的传播

1.光在同种均匀透明介质中是沿直线传播的。

如光在空气中、水中、玻璃中的传播路径是直线。

2.光也可以在真空中传播，不需要介质。

3.应用.：日食、月食、小孔成像、影子的形成等。

三：光速

1.真空中的光速是宇宙中最快的速度，用字母c表示，c= ，光在空气中的速度十分接近光在真空的速度，也视为 ，光在水中是在真空中的 ，在玻璃中的速度为真空中的 。

注意：1.由于光的速度比声的速度快得多，因此打雷时，雷声和闪电同时发生，但总是先看到闪电后听到雷声。

2.光年是光在一年内传播的距离，光年是长度单位。1光年＝ m。

易错点：忽略光的直线传播的条件。

[实验与问答题]

1、请你设计一个实验来验证：光在均匀介质中沿直线传播。

答：方法1：分别找两块硬纸板，在上面挖两个小洞，用手电筒对着小孔照射，发现只有两个小孔在一条直线上时，光才能透过去，说明了光在均匀介质中沿直线传播。

方法2：点燃一支蚊香，让激光束穿过烟雾，发现红色的激光束沿直线传播，说明了光地均匀介质中沿直线传播。

方法3：沿着激光照射的方向喷射空气清新剂，发现红色的激光束沿直线传播，说明了光地均匀介质中沿直线传播。

方法4：将一塑料瓶充满烟后，用瓶盖密封好，让激光束从塑料瓶底部射入，说明了光地均匀介质中沿直线传播。

方法5：在装有清水的玻璃杯中滴入几滴牛奶，摇匀后，让激光束垂直射入水中，发现红色的激光束在水中沿直线，说明了光地均匀介质中沿直线传播。

2、请设计一种方法，估测发生雷电的位置离你有多远。

答：当你看到闪电时，马上按下秒表，开始计时，当听到雷声时再按下秒表，这段时间即为雷声从发生地传到你耳朵里所用的时间，用声音在空气中的传播速度乘以雷声传播的时间，就可求出雷声传播的距离（即s=v声t），这个距离就是你与雷电发生地的距离。（因为在空气中，光速远大于声速，所以光传播的时间很短可忽略不计）

3、玛丽·居里夫人有一天想考查她的学生们的观察力和想象力，问：“迄今为止，你见到的最大影子是什么？”其他学生还在苦苦思索时，其中有一个学生仅用了一分钟就答对了，你能回答吗？

答：黑夜。影子的形成是光的直线传播形成的，在我们平常见到的影子中，最大的是黑夜，当太阳在地球另一面时，我们所在的一面，由于光的直线传播，就形成了地球的影子，也就是黑夜。

4、100m终点计时员是以听到枪声计时，还是看到冒烟时计时？为什么？

答：应看到发令枪冒烟时开始计时，因为在空气中光速比声速快得多。如听到枪声才计时，会少计了声音在空气中传播100m所用的时间，即少计了：t=s/v=100m/(340m/s)=0.29s.

5、一幢政府办公楼前，五星红旗在旗杆上飘扬，请你根据光的直线传播规律，设计出一种方案，测出旗杆的高度。

答：光用刻度尺测出一竹竿的长和旗杆的影长，将竹竿立在旗杆旁，测出竹竿的影长，则根据竹竿的长/竹竿的影长=旗杆的长/旗杆的影长，可得旗杆的长=（竹竿的长×旗杆的影长）/竹竿的影长

第二节 光的反射

一：1. 光的反射:

光从一种物质射到另一种物质的表面时，有一部分光会返回到原来物质中传播的现象。

光射到所有物体的表面都会发生反射，我们能够看到不发光的物体，就是因为它们反射的光射入了我们的眼睛。

2.六个基本要素： “一点二角三线”

3.光的反射定律：

①反射光线、入射光线和法线在同一个平面上；

②反射光线和入射光线分居法线两侧；

③反射角等于入射角；

④光路可逆。

当光线垂直入射到物体表面上时，反射角等于入射角等于 度。

二: 镜面反射和漫反射

1.平行光线射到平滑的物体表面，反射光仍是平行的，这种反射叫镜面反射。

2.平行光线射到粗糙的物体表面，反射光向四周都传播的反射，这种反射叫漫反射。

3.镜面反射和漫反射的异同点

镜面反射
漫反射

共同点
每一条光线反射时，都遵循光的反射定律

不同点
反射面是表面光滑的平面平行光束反射后仍是平行光
反射面的表面粗糙不平，平行光反射后向各个方向

应用举例
用平面镜反射后的光线可照亮井底
用粗糙的白布作幕布放电影

易错点：1. 区分镜面反射和漫反射

2.不能正确判断出反射角和入射角

【问答题】

1、晚上将电灯关掉，使房间变暗些，在桌面上铺上一张白纸，把一块小平面镜平放在纸上，让手电筒的光正对着平面镜照射，从侧面看去，是镜子亮还是白纸亮？为什么？

答：白纸亮。因为平面镜的镜面很光滑，平面镜发生镜面反射，垂直入射到镜面的光被垂直反射回去，从侧面看去，几乎没有光进入我们的眼睛，所以平面镜看上去很暗；而白纸表面比较粗糙，白纸发生漫反射，反射光线射向四面八方，所以从侧面看去白纸比较亮。

2、雨后的晚上，天刚放晴，地面虽已干，但仍有不少水潭，为了不致踩在水潭里，应如何判断何处有水？

答：水面是平的，像平面镜一样，当月光照射到水面上，会发生镜面反射，反射光都射向同一方向，人迎着月亮时，会有很多反射光线射入人眼，所以看上去这些水洼是亮的；而人背对月亮时，几乎没有反射光线射入人眼，故看上去这些水洼很暗。而路面凹凸不平，月光照射到路面时，发生漫反射反射光线射向各个方向，因此，迎着月光看，它比水平暗，背着月光看，它比水面亮。故迎着月光走时，地面上较亮处是水潭；背着月光走时，地面上较暗处是水潭。

3、黑板“反光”时，为什么看不清字？怎样才能使黑板不“反光”？

答：我们看黑板时，射入到眼里的光有两部分：一是粉笔字上发生漫反射的光；二是字周围黑板面漫反射的光，前者比后者强就能看清黑板上的字。若写字处黑板较光滑，此处就发生了镜面反射，把射向黑板的平等入射光反射向同一方向，在此方向上镜面上反射的强光遮盖了粉笔字漫反射的弱光，所以看不清粉笔字了。要使黑板不“反光”，就要使它的表面粗糙些，如在毛玻璃上刷上黑板漆使它对入射光不发生镜面反射就可以了。

第三节 平面镜成像

一.平面镜成像的特点

（1）像正立虚像，像与物关于平面镜对称。

（2）像和物大小相等。

像与物体等大且与距离平面镜远近无关，不能仅凭人眼的视觉效果来感觉。

（3）像和物的连线与镜面垂直，像和物到镜面的距离相等。

（4）像与物左右相反。

妙记 像物等大等距，边线垂直镜面。

例 小文站在平面镜3m处，看到了镜中自己的像，这是由于光的 现象形成的，她的像到镜子的距离是 m；当她向镜子走近1m时，像到她的距离是 m。

2虚像

(1)、点成像

如教材中图所示，镜前有一发光点S，可以发出无数条光线，画出其中的二条光线SA、SC，被镜面反射后沿AB、CD的方向进入人的眼睛，人逆着反射光线的方向看去，觉得这些光线好像是从它们在镜后延长线的交点S1射来的，跟S1处真有一发光点产生的感觉一样，S1就是S在镜中的像，实际上，镜子后面并没有这个发光点S1，故S1叫做虚像。

(2)、体成像

镜面的物体可以看成是由许多点组成的，每个点在镜子里都有一个像，这些像就组成物体的像，由此 可见物体在平面镜中的像也是虚像。

运用 虚像不是由实际光线会聚而成，而是由反射光线的反向延长线相交而成。

例 “双江塔影”是著名的“芜湖十景”之一，从中同桥向北望去，中江塔耸立于青弋江与长江交汇处的江堤上，掩映在霞光水色之中，如图所示。“塔影”实际上是由光的 所形成的 （填“实像”或“虚像”）。

二.平面镜的应用

1、只改变光束的传播方向，不改变光束的聚散性质。

2、平面镜能成像：平面镜能成正立、等大的虚像。

例如 利用平面镜进行梳妆，利用平面镜试衣、试鞋，利用平面镜检查舞蹈演员的动作是否规范等等。平静的水面，光滑的金属面，都具有平面镜的作用。

3、潜望镜：潜望镜是利用平面镜改变光线方向的一个实例。

最简单的潜望镜是在管子的上方和下方拐角处各装一个平面镜，两块平面镜互相平行，都跟水平方向成45°角，高处物体沿水平方向射出，进入观察者的眼中，这样就可以从潜望镜中看见被掩蔽物挡住的物体。

如牙科医生用的不上平面镜，激光液面控制仪等等都是利用平面镜改变光线的方向。

三.球面镜

球面镜包括凸面镜和凹面镜；凸面镜使平行光束发散，凹面镜使平行光束会聚。

汽车后视镜、街头拐弯处的反光镜；都是凸面镜，手电筒的反光装置、太阳灶、反射式天文望远镜的反射面都相当于是凹面镜。

1、凸面镜：

凸面镜是用球面的外面做反射面的，让一束平行光线射向凸面镜，经反射后变得发散。

凸面镜有扩大视野的作用常用作汽车的后视镜，街头拐弯处的反光镜，餐具中的不锈钢勺子，它的外面相当凸面镜。

2、凹面镜：

凹面镜是用球面的里面做反射面的。让一束平行光线射向凹面镜，经反射后会聚，

凹面镜常用作太阳灶、手电筒的灯碗、汽车头灯的灯碗、反射式望远镜、餐具中的不锈钢勺子的里面相当于凹面镜。从日常观察中，我们发现凹面镜能成正立、放大的虚像。哈哈镜镜面就是由凸面镜、凹面镜组成的，人的像既有放大，也有缩小的部分，胖、瘦不匀，引人发笑。

比较

面 镜

种 类
平面镜
球面镜

凹面镜
凸面镜

成像原理
光的反射定律

对光线的作用
既不会聚也不会散
具有会聚作用
具有发散作用

像的性质
正立、等大、 虚像
正立、放大、

虚像
正立、缩小、虚像

应用
潜望镜、穿衣镜
太阳灶、

汽车头灯
汽车后视镜拐弯处的反光镜

【问答题】

1.汽车上的后视镜为什么用凸镜而不用平面镜？

答：因为从凸镜观察到的范围经大小相同的平面镜中观察到的范围大，汽车上的后视镜用凸面镜，就是为了使司机从镜中能观察汽车后面较大范围内的物体，以利于行车安全。马路拐弯处安装庞大的凸面镜，可以使来往车辆和行人看到弯路那边较大范围内的交通情况，避免发生交通事故

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