初中物理声学 光学 讲义.doc

芒果教育—— 初三物理讲义 声学和光学部分

中学物理主要分为五大部分：声、光、力、电、热

怎样学好物理
　　　1.兴趣——物理真的很有趣；
　　　2.联系生活——平时多思考物理学原理在生活中的应用
　　　3.真正理解知识——知其所以然
　　　4.多做题，多练——熟能生巧

声学

一、声音的产生与传播
声的产生：声是由物体振动产生的；一切发声的物体都在振动，振动停止，声音停止。
声音的传播：声音的传播需要介质（传播声音的物质叫介质），真空不能传声。固体、液体、气体都可传声。
声波：发声体振动会使传声的空气的疏密发生变化而产生声波。
声速：声音的传播快慢。
决定声速快慢的因素：1、介质种类。2、介质温度（空气温度越高，速度越快）。
记：声音在15℃的空气中速度于：340m/s。

结论：
①不同的介质传播声音的速度不相同.
②气体传播速度＜液体传播速度＜固体传播速度.
③对同种介质而言，温度越高声音传越播快，如空气.

声波在界面的反射
声音在均匀介质中是沿直线传播的。声音在传播过程中遇到较大的障碍物时，会被障碍物的界面反射，反射回来的声音叫回声。
特别注意：人耳只能区分相隔 0.1s 以上时间的两个声音。
人耳要将原声和回声区别开来，人耳到障碍物的距离为：
回声测距的原理：
记下发声时刻和听到回声时刻，就可计算发声处到障碍物的距离。注意 v声在不同介质中是不同的。
二、音调、响度、音色
1、音调：声音的高低用音调表示。女高音就是音调高男低音就是音调低。
音调的高低决定于发声体振动的频率，声源1秒钟内振动的次数叫频率，它反映振动的快慢，频率高，物体振动快。频率高，音调高。
空气柱越短，声调越高， 反之越低
琴弦越紧，发出的音调越高 反之越低
细弦比粗弦发出的音调高 反之越低
2、响度反映声音的大小
响度的大小与振幅有关，还与离声源距离有关，越远声音越弱。
3、音色也叫音品，是发声体的不同而造成的，我们可以根据音色不同，从而区别不同的声音。

三、噪音
凡是妨碍人们学习、工作、生活和其它正常活动的声音都属于噪声。物理学上，凡是发声时振动无规律的声音都是噪声，噪声的计量涉及到声强的单位-分贝。减弱噪声可以下方面着手：
1、 在声源处减弱—消声；
2、 在传播过程处减弱----吸声；
3、 在耳朵处减弱-----隔声

光学基础

一、光的直线传播
1．光沿直线传播的条件
光能够在其中传播的透明物质（例如：空气、水、玻璃等），叫光的介质。实验证明光在均匀介质中沿直线传播。
光只有在真空或同一种均匀媒质里传播的路线才是直的。
根据光的直线传播的特点，我们在研究光的行为的时候，用一条直线来代表一束光的传播，这样的直线叫光线。在作图时给光线标上箭头来表示它的传播方向。

2．光速
一般取光速c＝3．00×108米／秒(m／s)。光速是世界上一切物质运动速度的极限，也就是说，所有物体运动速度以光速最快。光在介质中的速度都小于光在真空中的速度。

3．小孔成像
小孔成像是因为光在同一种均匀媒质中沿直线传播而形成的。它成像在光屏上，是倒立的实像。
小孔成像所成物体的像根小孔的形状无关。成像的大小跟物体、光屏到小孔的远近有关。物体离小孔越近、光屏离小孔越远，所成的像就越大。成像的清晰度跟孔径、物距、像距的大小有关。孔径较小、物离孔较远、屏离孔较近的时候，光凭上成的像比较清晰；反之，像不太清晰，甚至十分模糊。

4．日食与月食
日食和月食就是光沿直线传播所造成的现象。当月球运行到太阳和地球之间，它的影子投射到地球表面上，在该区域就发生了日食；若月球运行到地球背后，进入地球的本影里，就发生了月食。

二．光的色散 物体的颜色
1．什么叫光的色散？
复色光分解成单色光的现象，叫做光的色散。
白光是由其中其中单色光混合而成，是复色光，白光通过棱镜发生色散，分解成红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫七种单色光。

2．什么是色光三原色？
红、绿、蓝三种色光点叫做色光的三原色。

3．混合颜料的颜色是怎样决定的？
颜料的颜色是由它反射的色光所决定的。

光学——透镜成像

一 、透镜
透镜：透明物质制成（一般是玻璃），至少有一个表面是球面的一部分，对光起折射作用的光学元件。
分类：
1、凸透镜：边缘薄，中央厚。
2、凹透镜：边缘厚，中央薄。
主光轴：通过两个球心的直线。
光心：主光轴上有个特殊的点，通过它的光线传播方向不变。（透镜中心可认为是光心）
焦点：凸透镜能使跟主轴平行的光线会聚在主光轴上的一点，这点叫透镜的焦点，用“F”表示
焦距：焦点到光心的距离叫焦距，用“ f ”表示。

每个透镜都有两个焦点、两个焦距立、一个光心。

透镜对光的作用：
凸透镜：对光起会聚作用。
凹透镜：对光起发散作用。

二、 透镜在生活中的应用
照相机：镜头相当于凸透镜，来自物体的光经过照相机镜头后会聚在胶片上，成倒立、缩小的实像。
投影仪：镜头相当于凸透镜，来自投影片的光通过凸透镜后成像，再经过平面镜改变光的传播方向，使屏幕上成倒立、放大的实像。
放大镜：成正立、放大的虚像。

三、凸透镜成像规律
凸透镜成像规律：
物距（u）
像距( υ )
像的性质
应用
u > 2f
f<υ<2f
倒立缩小实像
照相机
u = 2f
υ= 2f
倒立等大实像
（实像大小转折）
f< u<2f
υ> 2f
倒立放大实像
幻灯机
u = f

不成像
（像的虚实转折点）
u < f 
υ> u
正立放大虚像
放大镜

凸透镜成像规律口决：
口决一：
一焦分虚实，二焦分大小；虚像同侧正，实像异侧倒；物远像变小。
口决二：
物远实像小而近，物近实像大而远，
如果物放焦点内，正立放大虚像现；
幻灯放像像好大，物处一焦二焦间，
相机缩你小不点，物处二倍焦距远。

四、 眼睛和眼镜
眼睛：眼睛中晶状体和角膜的共同作用相当于凸透镜，它把来自物体的光会聚在视网膜上，形成物体的像。
近视的表现：能看清近处的物体，看不清远处的物体。
近视的原因：远处物体的像成在视网膜前。
近视的矫治：佩戴凹透镜。
远视的表现：能看清远处的物体，看不清近处的物体。
远视的原因：物体的像成在视网膜后。
远视的矫治：佩戴凸透镜。
眼镜的度数：100×焦距的倒数()。
五、显微镜和望远镜
显微镜：物镜焦距较短，物体通过它成倒立、放大的实像（像投影仪的镜头）；目镜焦距较长，物镜成的像经过它成放大的虚像（像放大镜）。
望远镜：（开普勒望远镜）物镜的作用是使远处的物体在焦点附近成实像，目镜的作用相当于一个放大镜，用来把这个像放大。

祝同学们学习愉快！
沈 旭
2013年3月10日星期日
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