知識點11.聲音是由物體振動產生的，振動停止，發聲也停止。2.聲源：正在發聲的物體叫聲源。說明：(1)一切發聲的物體都在振動。固體、液體、氣體都可以因振動而發出聲音。(2)“振動停止，發聲也停止”,不能敘述為“振動停止，聲音也消失”,因為振動停止，只是不再發聲，而原來發出的聲音仍可以繼續傳播。(3)聲音是由物體振動產生的，但并不是所有的振動都能產生人所能聽到的聲音。2.真空不能傳聲，月球上或太空中的宇航員只能通過無線電話交談。3.聲音具有能量，聲音的傳播伴隨能量的傳播。11B發聲體的振動在空氣中是怎樣傳播的呢?我們不妨先看一下這種現象，如圖1所示。水平懸掛的長彈簧，原先每一圈彈簧的間距是相等的，當推動它的右端開去就形成了聲波，如圖2所示，是用橡皮錘擊打音叉，音叉推動周圍的空氣形狀和能量，振動的空氣分子并沒有隨聲波向前移動。聲音的傳播需要物質(介質),在沒有傳聲物質的空間(真空)中是無法傳播的。如圖3為真空鈴實驗裝置，當接通電源可清楚地聽到鈴聲。在用抽氣機抽出玻璃罩里面空氣的過程中，可以發現里面鬧鐘發出的聲音越來越小。當玻璃罩里面的空氣被抽光時，聲音就無法傳播出來了。停止抽氣，并讓空氣重新進入玻璃鐘罩內，鈴聲將會重新出現。這一實驗研究說明聲音無法在真空中傳播，聲音的傳播依賴于介質。聲音在傳播過程中遇到障礙物，會發生以下情況：一部分聲音在障礙物表面反射，出現回聲現象，它符合光的反射定律。人耳能分辨出兩次聲音的時間間隔一般為0.1s以上，所以與原聲到達人耳的時間差大于0.1s人就覺得有回音。例如北京天壇圓形墻壁能使聲音發出多次反射，這樣就能聽到另一端人的講話聲。另一部分會繞過障礙物，我們能隔墻聽到相鄰房間中的聲音就是這種情況。三、聲音的傳播速度1.聲速：聲音在每秒內通過的距離叫聲速。聲音在不同介質中的傳播速度不2.影響聲速的兩大因素(2)溫度：同種介質，溫度越高，聲音傳播的速度越大。聲音在空氣(20℃)中的傳播速度為340m/s,平常我們講的聲速，指的就是這個值的大小。聲音的傳播需要介質，在不同的介質中聲速不同，如表所示。一般情況下，氣溫每升高1℃,聲音在空氣中傳播的速度就增加0.6m/s。不同介質中聲音的傳播速度，見下表：物質聲音的傳播速度(m/s)與空氣中聲速的比較空氣(15℃)1.0倍水木材(松樹)鐵、玻璃14.7倍四、聲音的三要素NN(1)響度：人耳所能判斷的聲音強弱的程度。(2)聲音的響度與聲源振動的幅度(稱為振幅)有關，振幅越大，響度越(3)響度的單位：分貝(dB)。(1)音調：聲音的高低。(2)頻率：物體單位時間內振動的次數叫作頻率，以1s內振動的次數為單位，稱為赫茲(簡稱赫),符號為Hz。(3)音調與聲源振動的頻率有關，頻率越高，音調越高；頻率越低，音調越低。(1)音色：聲音的品質叫作音色，又叫音品，它反映了每個物體發出的聲音特有的品質。(2)決定因素：由發聲體本身的材料、結構和發聲方式等因素決定。構成發聲體的材料不同，音色不同：發聲體的形狀不同，音色不同。名稱影響因素相關關系音調聲音的高低發聲體的頻率頻率大，則音調高；頻率小，則音調低響度聲音的大小(強弱),常用分貝(dB)表示發聲體的振幅及距離發聲體的遠近小，則響度小音色聲音的品質發聲體的發聲方式決定出的聲音一般音色不同五、超聲波和次聲波人耳能感受的聲音頻率有一個范圍，大多數人能聽到的頻率范圍是20Hz到(1)頻率高于20000Hz的聲音叫超聲波。蝙蝠、海豚可發出超聲波。(2)超聲波的應用：超聲波測距；超聲波碎石；超聲波清洗等。(1)頻率低于20Hz的聲音叫次聲波。大象靠次聲波交流，地震、火山爆發、臺風、海嘯都會產生次聲波。(2)次聲波的應用與危害：①應用：利用次聲波預測地震和海嘯，制造次聲波武器等；甚至會導致死亡。六、噪聲的危害反之令人厭煩的、刺耳難聽的聲音稱為噪聲。2.噪聲的來源：工業噪聲、建筑噪聲、交通噪聲、生活噪聲、自然噪聲等。3.噪聲的危害：使人學習與工作效率下降：使聽力功能遲鈍：另外，噪聲還能誘發疾病。(1)減小噪聲源的噪聲：(2)遠離噪聲源或設置屏障；(3)在人耳處減小噪聲。七、多普勒效應你有沒有注意到當警車迎面而來時，警笛的聲調會變得越來越高?當警車離你而去時，警笛的聲調會變得越來越低?這種現象稱作多普勒效應，多普勒在1842年發現了這個效應產生的原因。如果聲音的來源一直在移動，聲波會在聲源的前方被擠壓，而在聲源的后面伸展開來。如果每秒鐘有越來越多的聲波傳到你的耳朵，你就會聽到比較高的音調。如果每秒鐘傳到你耳朵的聲波越來越少，你聽到的音調就比較低。多普勒效應有著廣泛的應用。例如，超聲波碰到迎面而來的物體，返回時的振動次數會增加，通過測量這種變化的大小，可以推算出物體運動的速度。超聲波速度測定器就是根據這一原理制成的。進一步的研究表明，一切波都能產生多普勒效應。天文學家利用光波產生的多普勒效應測天體的速度，交通警察利用紅外線產生的多普勒效應監測汽車是否超速行駛。設波在介質中的傳播速度為v。,觀察者相對介質的速度為v,波源相對介質的速度為u(初中階段只分析波源和觀察者在一條直線上做相對運動而引起的多普勒效應，即?、v和u沿同一直線方向，波源的頻率為fo,觀察者接收到的頻率為f'。(1)波源和觀察者均靜止：(2)波源固定，觀察者以速度v向著波源或背離波源運動。此時，波相對觀察者的速度為vo±v,所以：(4)波源和觀察者均運動，觀察者以相對介質為v的速度向著或背離波源運動，而同時波源又以相對介質為u的速度向著或背離觀察者運動：因此，我們可以得出，若波源和觀察者之間相對靠近，則觀察者測得的頻率會增大；如果兩者相對遠離，則觀察者測得的頻率會減小。1.定義：光在傳播過程中，當射到物體的表面時，被物體表面反射回去的現象叫作光的反射。所有物體的表面都可以反射光，我們能夠看到本身不發光的物體，就是因為物體表面反射的光進入了我們的眼睛。入射光線反射光線法線：NO入射角：ir二、光的反射定律1.光的反射定律的內容為：(1)反射光線、入射光線與法線在同一個平面內；(2)反射光線和入射光線分居在法線的兩側；(3)反射角等于入射角。反射定律可以表述為：“三線共面，法線居中，兩角相等”說明：①一條反射光線對應一條入射光線②入射光線決定反射光線的位置，入射角決定反射角③光反射時光路是可逆的④光線垂直入射時，反射光線和入射光線、法線重合，反射角和入射角都為2.光的反射規律指出了發生光的反射時所遵循的規律，理解光的反射定律前弄清一點、二角、三線的含義。一點：指入射點，用字母“O”表示。二角：指入射角和反射角，入射角指入射光線和法線的夾角，反射角指反射光線和法線的夾角。三線：指入射光線、反射光線和法線。法線是通過入射點作的垂直于反射面的虛線，這是為了研究問題的方便而引入的，反射角時法線卻是關鍵，因為反射角和入射角是指光線與法線的夾角。3.反射現象分類(1)鏡面反射：平整光滑的物體表面能把平行的光線也沿平行的方向反射出去，這種反射叫作鏡面反射。(2)漫反射：一般物體的表面都很粗糙，存在許多微小的凹凸不平，平行光線經反射后，反射光線不再平行，而是射向各個方向，這種反射叫作漫反射。說明：無論是鏡面反射還是漫反射，每一條反射光線都遵守光的反射定律。我們能從不同方向看到本身不發光的物體，是因為光在物體表面上發生了漫反射。圖4(1)平面鏡成像原理：平面鏡成像是由于光的反射形成的。如下圖所示：物體上的一點S射向平面鏡的發散光束，經平面鏡反射后，反射光線仍然是發散的，發散的反射光線進入人的眼睛，人眼感覺光好像是從反射光線的反向延長線的交點處S'射過來的，就在S”處看到點S的像。圖4(2)平面鏡成像的特點：平面鏡所成的像是虛像，像與物體大小相同，像到平面鏡的距離與物體到平面鏡的距離相等，像與物體相對平面鏡對稱。總結特點就是：等大、等距、對稱、虛像。(3)平面鏡的作用：一是改變光的傳播方向，如利用平面鏡制成的潛望鏡；二是利用平面鏡成像，如生活中使用的穿衣鏡。三、虛像和實像如圖5所示，當一個物點上發出或反射的光線進入人的眼睛，我們就看見了物點。如果一組光線經反射或折射后，仍以相同的角度進入了我們的眼睛，我們就會覺得在那個位置有一個物點，這就是物點的像。當進入人眼睛的光線反向延長線交于一點，我們看到的就是虛像；當進入人眼睛有實際光線的會聚，我們看的就是實像，這時光線亦可以照亮光屏上一點，這時實像就被光屏接收到了。光屏接收到實像總結上面的分析，我們可以得到下面實像和虛像的關系：實像能用眼看能用光屏接收由光線會聚虛像能用眼看不能用光屏接收光線的反向延長線會聚對于物體，我們可以認為是由無數物點組合而成的，每一個物點對應一個像點，把像點組合起來就成了像。成像原理不同：物體射出的光線經光學元件反射或折射后，重新會聚所成的像叫作實像，它是實際光線的交點。如果物體射出的光線經光學元件反射或折射后發散，則它們反向延長后相交所成的像叫虛像。承接方式不同：虛像能用眼睛直接觀看，但不能用光屏承接；實像可以用光屏承接，也可以用眼睛直接觀看。人看虛像時，仍有光線進入人眼，但光線并不是來自虛像，而是被光學元件反射或者折射得的光線，只是人有“光沿直線傳播”的經驗，以為它們是虛像發出的。虛像可能因反射形成，如平面鏡成等大的虛像，凸透鏡成放大的虛像。成像位置不同：實像在反射成像中，物、像處于鏡面同側，在折射成像中，物像處于透鏡異側；虛像在反射成像中，物、像處于鏡面異側，在折射成像中，物像處于透鏡同側。四、角鏡成像問題互成角度的平面鏡成像的問題叫角鏡成像。互成角度的兩個平面鏡能成幾個像呢?我們首先研究成90°簡單情況。如圖所示，當光源S的光線傳播到平面鏡M?,發生反射，我們便可以通過M?看到像S'。但照射到M?上的光線有一部分還會被反射到平面鏡M?上，發生第二次反射。這時我們又可以通過M?看到像S"。同理，我們還可以看到S在M?上成的像S”。實際上，在S"點處有兩個相重合在一起。所以同過互成90°兩個平面鏡可以成三個像。圖6圖7圖6這個問題還可以從另一個角度解決。我們注意到S'與S"相對于鏡面M?,也滿足“等大、等距、垂直”的關系，所以如果我們假設像S'是一個物體，那么S"就是它在M?中的像。也就是說像作為一個物體可以在另一光學器件中再次成像。利用上面的兩種方法，對角鏡成像的各種情況進行研究，不難發現如果角鏡的夾角為α,并且360°能被。整除得到偶數，它成像的個數為至于其他情況，我們需要根據具體的情況進行分析。在攝影術里有一種方法，可以在一張照片上拍攝出一個人的幾個不同的面相，在這種攝影術拍攝成的照片里我們可以看到5個不同的姿勢。毫無疑問這種照片能把照片里的人的特點表現更加完全。這種照片是怎樣拍攝出來的呢?它利用了平面鏡的成像特點。如圖，讓一個人面對一個夾角成72°的角鏡，在鏡子中呈現4個不同姿勢像。這樣便可以一下拍攝出5個不同的面相。圖9圖9(1)凹面鏡：凹面鏡能使平行光線會聚在焦點；也能使焦點處發出的光平行射出。應用：太陽灶利用凹面鏡會聚太陽光，手電筒、汽車頭燈利用凹面鏡作反射面，使光線近似平行射出。(2)凸面鏡：凸面鏡能使光線向外發散，可以擴大視野。應用：汽車上的后視鏡常用凸面鏡，是為了擴大視野。(3)球面鏡對光線的作用鏡子的反射面是球面的一部分，這樣的鏡子叫球面鏡。反射面為球面的內表面的叫凹面鏡，簡稱凹鏡，反射面為球面外表面的叫凸面鏡，簡稱凸鏡。凸面鏡(凸鏡)凹面鏡(凹鏡)凸面鏡(凸鏡)圖12根據反射定律可以通過作圖的方式求出任意光線被球面鏡反射的光線。如圖，一個球面鏡我們可以認為是由無數非常小的平面鏡組成的，每一個小平面鏡都與球面相切，而垂直小平面鏡的直線就是過球面球心和入射點的直線，也就是球面半徑所在的直線。當光線射到球面鏡上，我們就可以作出入射點處的小平面鏡的法線，從而作出反射光線。在介紹球面鏡對光線作用之前，我們先來了解幾個名詞：球面鏡的中心點P叫作它的頂點，連接球心C和中心點P的直線，叫作球面鏡的主光軸，簡稱主軸。靠近主軸射向鏡面的光線叫作近軸光線。平行于主軸的近軸光線，經過凹面鏡反射的光線會聚到主軸上一點，這一點叫作凹面鏡的焦點F。平行于主軸的近軸光線，經過凸面鏡反射的光線發散，發散光線的反向延長線相交到主軸上一點，這一點叫作凸面鏡的虛焦點。對于近軸光線，球面鏡的焦距約等于球半徑的一半，即通過作圖，我們可以看出凸面鏡對光線有發散作用，凹面鏡對光線有會聚作用。但應注意的是，會聚作用不代表光線一定要會聚在主光軸上。發散作用也有可能使光線會聚。利用凹面鏡對光線的會聚作用，我們可以做成太陽灶，它可以將太陽光的能量集中在一點，使放在焦點處的鍋的溫度迅速升高。根據光線可逆原理，還可以做成汽車頭燈或手電筒的反光罩，把燈放在焦點處，使出射的光線接近于平行射出而照得較遠。凸面鏡可以做成汽車的后視鏡，增加視野。(4)球面鏡成像規律首先我們可以通過觀察球面鏡成像的情況。那為什么會出現這些現象呢?我們通過光路圖的方法加以說明。首先我們來了解一下球面鏡的三條特殊光線。①凹面鏡的三條特殊光線A.平行于主軸的光線經凹鏡后，反射光線過焦點；B.過焦點的光線經凹鏡后，反射光線平行于主軸；C.過球心的光線經凹鏡后，反射光線沿原路返回。②凸面鏡的三條特殊光線A.平行于主軸的光線，經凸鏡反射后發散，反射光線反向延長線過虛焦點；B.過虛焦點的光線經凸鏡反射后，反射光線平行于主軸；C.過球心的光線經凸鏡反射后，沿原路返回。③凸面鏡成像光路圖圖16凸面鏡對光線具有發散作用。凸面鏡應用較為廣泛，可用于轉彎鏡、廣角鏡等，最為常見的就是倒車鏡與哈哈鏡，利用了對光發散的原理，可以擴大視野，從而更好地注意到后方車輛的情況。凸面鏡成像特點：無論物體放在鏡前什么地方，在凸鏡的另一側總是成正立、縮小的虛像。④凹面鏡成像光路圖物體上某一點經球面鏡所成的像，是這一點射出的經面鏡反射的許多光線會聚而成。為此，只要從三條特殊光線中任取兩條，作出它們經球面鏡反射的光線交點，就可以確定像的位置。通過作圖，我們可以看出：A.物體放在凹鏡主軸上大于二倍焦距的地方成倒立、縮小、實像；B.物體放在二倍焦距上成倒立、等大、實像；C.物體放在大于一倍焦距小于二倍焦距的地方，成倒立、放大、實像；D.物體放在一倍焦距以內成正立、放大、虛像。凹鏡的成像情況和凸透鏡的成像很相似。利用它可以做成反射式望遠鏡，代替凸透鏡。1668年英國科學家牛頓發明了用“銅”鏡制作的反射望遠鏡。圖182.視野及視角被觀察的物體兩端到人眼光心所張的角，叫作視角。從圖可以看出物體在視網膜成像的大小決定于視角，視角越大，所成的像就越大。同一個物體，離眼睛越近，視角越大，在視網膜上所成的像就越大，看得就越清楚，在學習平面鏡成像特點時，人向平面鏡走近，他的像大小不變，但人看像的視角增大，在圖中β>α,因此產生了他的像越來越大的錯覺。圖20圖21圖20透明體的顏色是由它透過的光的顏色決定的，有色的不透明體反射與它顏色相同的光。物體呈現黑色，說明它能吸收各種顏色的光。物體呈現白色，表明它能反射各種顏色的光。光的三原色和顏料的三原色(1)光的三原色：紅、綠、藍三種色光叫作光的三原色。(2)顏料的三原色：紅、黃、藍三種顏色叫作顏料的三原色。一、光的折射定律光從一種介質斜射入另一種介質時，傳播方向發生改變，這種現象就叫作光對于兩種媒質來說，光在其中速度較大的叫光疏媒質，速度較小的叫作光密媒質。如水和玻璃相比較，水中的光速約是真空中光速的,玻璃中的光速約是真空中光速的。兩種物質相對來說水是光疏媒質，玻璃是光密媒質。光的折射定律可表述為：1.折射光線、入射光線和法線在同一平面內，即“三線平面”;2.折射光線、入射光線分居法線兩側，即“法線居中”;3.光從光疏媒質斜射到光密媒質中，折射角小于入射角；光從光密媒質斜射到光疏媒質中，折射角大于入射角。(1)當光從一種介質垂直射入另一種介質時，傳播方向不改變。(2)光在折射時，光路是可逆的。當光由第一媒質(折射率n)射入第二媒質(折射率n?)時，在平滑界面上，部分光由第一媒質進入第二媒質后即發生折射。入射角i的正弦和折射角r的正弦的比值，對折射率一定的兩種媒質來說是一個常數，即：此定律是幾何光學的基本實驗定律，適用于均勻的各向同性的媒質。其中為第二種媒質對第一種媒質相對折射率。對于同一媒質來說，這個常數是一定的，對于不同媒質來說是不同的，它跟媒質有關，是反映媒質光學性質的物理量。光從真空斜射入某種媒質的折射率，叫作這種媒質的絕對折射率，它等于光空中和某種媒質的光速)因為光在真空中的速度最大，所以媒質的絕對折射率都大于1。所以平行玻璃板：光斜射到平行厚玻璃板的上表面時，會發生折射，因為光是從空氣射到玻璃，折射角小于入射角，折射光線靠攏法線，進入到玻璃的光線O?O?對于玻璃的下表面來說是入射光線，當它在玻璃的下表面發生折射時，光是從玻璃射向空氣，因此折射角大于入射角，折射光線偏離法線。又從光路的可逆性得知：∠2=∠1,這就是說從玻璃下表面射出的光線，它的傳播方向不變，但發生了一段側移d,不難看出，玻璃板越厚，側移越大，如圖2。發光點S放在玻璃板前，在玻璃板的另一側可以看到它的虛像，從圖中可知，它的像離我們近了。三、全反射現象光從光密媒質射入光疏媒質時，折射角大于入射角。以光從玻璃中射出空氣為例，一部分光線從直邊折射到空氣中，一部分光線反射回玻璃。逐漸增大光線的入射角，折射光線離法線將會越來越遠，而且折射光線越來越弱，反射光線越來越強。當入射角增大到某一角度時，折射光線消失，只剩下反射光線，光全部反射回玻璃中，這種現象叫作全反射。圖3還可以從能量的觀點來研究這個問題。上圖是光線從玻璃射入空氣中，折射光線和反射光線的能量分配隨入射角變化的情況。從圖中可以看到，當入射角等于42°時，折射角等于90°,實際上折射光線的能量為零，也就是說，此時已不存在沿界面的折射光線，入射光線的能量全部反射回玻璃。利用光的折射定律，可以求出各種媒質對空氣(或真空)的臨界角。如果用C表示臨界角，n表示媒質的折射率，那么,由于空氣對該媒質的折射率等于所以由此可得因此，已知媒質的折射率，利用上式就可以求出這種媒質對空氣(或真空)的臨界角。因此發生全反射的條件是：①光從光密媒質射向光疏媒質；②入射角等于或大于臨界角。水對空氣的臨界角是49°,各種玻璃對空氣的臨界角是30°~42°。全反射棱鏡：是一種特殊的棱鏡，橫截面是等腰直角三角形，應用范圍很廣泛。當光線垂直射到它的一條直角邊時，進入棱鏡的光線會在它的斜邊發生全反射，當光線從另一條直角邊射出時，出射光線跟入射光線垂直，如圖4,由于全反射棱鏡能夠把入射光線的能量全部反射出去，并且使光線方向改變了90°,所以精密的光學儀器中都用它來代替平面。幾種典型的使用方法如圖所示：圖4光導纖維：實際用的光導纖維是非常細的特制玻璃絲，直徑只有幾μm到一百μm左右，由內芯和外套兩層組成。內芯的折射率比外套的大，光傳播時在內芯與外套的界面上發生全反射。圖5三棱鏡：用玻璃制成的、橫截面為三角形的光學器件，叫作三棱鏡，簡稱棱鏡，如圖6,它是利用光的折射工作的。一條光線從棱鏡的一個側面射入，根據光的折射規律，光線從它的另一個側面射出來的時候，方向發生了明顯的改變，圖中∠A是棱鏡的頂角，BC是它的底面，通過棱鏡的光線向它的底面偏折。圖中是棱鏡成物體的像的情況，物體通過棱鏡成虛像，像是向著棱鏡的頂角偏移的。圖6不同的單色光通過棱鏡時偏折的程度是不同的。紅光的偏折程度最小，紫光的偏折程度最大，所以通過棱鏡的折射，太陽靛、紫等七種單色光。1.透鏡分為凸透鏡和凹透鏡凸透鏡：中間厚、邊緣薄的透鏡稱為凸透鏡。凹透鏡：中間薄、邊緣厚的透鏡稱為凹透鏡。凸透鏡凹透鏡圖82.透鏡的主光軸和光心光軸：過光心的直線叫透鏡的光軸，其中有一條特殊的既過光心又過透鏡兩球面球心的直線叫主光軸，即經過0O?的直線。其他直線叫副光軸，簡稱副軸。光心：主光軸上有個特殊的點，透過它的光線傳播方向不改變，這個點叫作透鏡的光心，用字母“O”表示。對于透鏡而言，光心就是透鏡的中心。焦點：平行于主光軸的光線，經凸透鏡折射后，會聚于主光軸上的一點F,F點叫作凸透鏡的焦點；平行于主光軸的光線，經凹透鏡折射后，折射光線的反向延長線相交于主光軸上的一點F,F點叫作凹透鏡的焦點，凹透鏡的焦點是虛焦點。平行副光軸的光線經透鏡折射后，會聚在副光軸上或反向延長線交在副光軸上一點，叫透鏡的副焦點。因為透鏡的副軸有無數條，所以透鏡也有無數個副焦焦平面：副焦點和焦點共同構成的平面叫焦平面；焦平面恰好過焦點且垂直主光軸。焦距：透鏡的焦點與光心的距離叫作透鏡的焦距，記作f。圖103.透鏡對光的作用平行過焦：平行于主光軸的光線經過凸透鏡后經過凸透鏡的焦點。凸透鏡過心不變：射向凸透鏡光心的光線經過凸透鏡后傳播方向不改變。過焦平行：過焦點射向凸透鏡的光線經過凸透鏡后跟主光軸平行。平行過焦：平行于主光軸的光線經過凹透鏡后反向延長過凹透鏡的虛焦點。凹透鏡過心不變：射向凹透鏡光心的光線經過凹透鏡后傳播方向不改變。過焦平行：射向凹透鏡對面虛焦點的光線經過凹透鏡后跟主光軸平行。凸透鏡：對光線有會聚作用，因而人們又把凸透鏡稱為會聚透鏡。凹透鏡：對光線有發散作用，因而人們又把凹透鏡稱為發散透鏡。區別凸透鏡凹透鏡結構中間厚邊緣薄中間薄邊緣厚線作用對平行入射光折射后會聚，并會聚于焦點(實焦點)散光線的反向延長線交于焦點(虛焦點)成像特點能成實像(物距大于焦距時)也能成虛像(物距小于焦距，所成虛像是正立、放大的)成正立、縮小的虛像六、透鏡成像公式根據凸透鏡和凹透鏡的三條特殊光線，我們可以做出它們成像的光路圖，首先讓我們回顧一下。丁透鏡成像時物距、像距和焦距之間的關系除了用作圖的方式表示出來外，還可以用公式表達出來。利用右圖，我們將透鏡成像公式推導出來。所以有從圖中可以看到：△ABO△A'B'O,所以有所以有但應注意到，推導公式時，使用的是凸透鏡，物體和像在兩側的情況，各個量均為正。當成虛像時，像物同側，這時像距取負值。這個公式也同樣適用于凹透鏡，但凹透鏡為虛焦點，成虛像，所以像距和焦距都取負值。七、凸透鏡成像特點物距成像情況像距應用正、倒大、小性質倒立縮小實像照相機倒立等大實像/倒立放大實像幻燈機不成像//正立放大虛像/放大鏡總結規律口訣：一倍焦距分虛實，兩倍焦距分大小；像兒跟著物兒跑，誰遠誰大，誰遠誰快。八、眼睛與視力矯正人的眼睛為一個直徑為2cm的球體。眼球的前部凸出的透明部分，稱為角膜。眼球里有一個含有纖維膠質的透明液體，稱為晶狀體。晶狀體與角膜之間充滿無色透明液體——水樣液，晶狀體與視網膜之間充狀體和玻璃體的共同作用相當于一個凸透鏡。從物體射進眼里的光經過這個凸透鏡折射后，在視網膜上成一倒立的縮小的實像，刺激分布在視網膜上的感光細胞，視覺神經將這種刺激傳給大腦視覺中樞，從而使我們產生視覺一看見了眼前的物正常的眼睛跳望遠方時，遠處物體的像成在視網膜上。在觀看近處物體時，物距縮短了，像仍然成在視網膜上。這是因為晶狀體本身是有彈性的，可以靠周圍肌肉的運動改變它的表面的彎曲程度，在觀看遠方物體時，晶狀體由于周圍肌肉的作用，表面彎曲程度最小，這時眼睛的焦距最大。在觀看較近處物體時，也是由于周圍肌肉的作用，晶狀體表面彎曲程度變大，焦距縮短。因此，正常眼無論是看遠處物體還是看較近處物體，像都能成在視網膜上。可見眼睛是精巧的變焦距系統，當物距改變時，它能靠改變晶狀體表面的彎曲程度改變眼睛的焦距。這種作用叫作眼睛的調節。眼睛的調節作用是有一定限度的：(1)當晶狀體表面彎曲程度最小，眼睛的焦距最大，人眼能看到的最遠點，成為眼睛的遠點。正常眼睛的遠點在無窮遠處。(2)當晶狀體表面彎曲程度最大，眼睛的焦距最小，人眼能看到的最近點，成為眼睛的近點。正常眼睛的近點約在離眼睛10cm處。也就是說靠眼睛的調節作用，正常眼睛看清物體的范圍是從離眼10cm處到無窮遠。在合適照明的情況下，正常眼睛觀看距眼睛25cm處的物體，不容易疲勞，通常把25cm稱為明視距離。3.近視眼、遠視眼及矯正近視眼的視網膜距晶狀體過遠，或者晶狀體比正常眼睛的晶狀體凸一些，因此從無窮遠處射來的平行光不能會聚在視網膜上，而會聚于視網膜前(圖14甲)。所以近視眼的遠點不在無窮遠處，而在某個有限距離處，近視眼的近點也比正常眼近，近視眼的明視距離小于25cm。佩戴適當的凹透鏡做眼鏡，可矯正近視眼視力(圖14乙)。乙遠視眼的視網膜距晶狀體過近，或者晶狀體比正常眼睛的晶狀體扁平些，平行光的會聚點在視網膜后，即到達視網膜上的會聚光尚未成像，必須調節晶狀體再凸一些，才能使平行光會聚在視網膜上。遠視眼的近點比正常眼遠些。遠視眼的明視距離大于25cm,佩戴適當的凸透鏡做眼鏡，可矯正遠視眼的視力。4.眼鏡的焦度和屈光度透鏡焦距的倒數，稱為透鏡的焦度。對凸透鏡(或凹透鏡)來說，焦距?越小，對光的會聚(或發散)作用越大，焦距的倒數即焦度的數值也越大。因此用焦度的大小反映其對光的會聚(或發散)能力的大小更為直接。即焦度這個物理量反映了透鏡對光的聚集能力。焦度的單位叫屈光度，人們規定，f=1m的透鏡焦度為1屈光度。同凸透鏡和凹透鏡焦距正負的規定一樣，凸透鏡的焦度為正，凹透鏡的焦度為負。眼鏡的焦度通常用“度”作單位，1度等于1屈光度的百分之一，即1屈光度=100度。例如，一副用焦距為50cm的凸透鏡制作的眼鏡，它的焦度為屈光度，即200度。另一副用焦距為-40cm的凹透鏡制作的眼鏡，它的焦度為屈光度，即-250度。九、補充知識1.顯微鏡的主要構造和成像光路(1)主要構造是由裝在鏡筒兩端的物鏡和目鏡組成，它們各相當于一個凸透鏡，靠近物體的物鏡焦距很短，靠近眼睛的目鏡焦距較長。(2)顯微鏡成像的光路圖如圖。物體放在物鏡L的焦點外，物距稍大于焦距，物鏡作用是得到被觀察物體放大的實像，如圖中A'B',它在目鏡L?的焦點以內，對目鏡來說它是物體，目鏡的作用是進一步成放大虛像，如圖中A"B"。可見，眼睛看像A“B”的視角比直接看物體的視角大得多。(1)開普勒望遠鏡(天文望遠鏡)有兩組透鏡，目鏡和物鏡，各相當于一個凸透鏡。物鏡焦距很長，目鏡焦距很短，鏡筒長度為兩鏡焦距之和，成像光路如右上圖。可以看到：像的視角比直接看物體的視角大得多。(2)伽利略望遠鏡有兩組透鏡，物鏡為凸透鏡，目鏡為凹透鏡，它成像光路圖如圖16所示。其中物鏡的焦點和目鏡的焦點重合，從圖中可見，正立放大的虛像的視角比直接看物體的視角大得多。圖16裝在門上的家用觀察鏡，俗稱“貓眼”。如圖17所示。室內人通過門鏡可看清門外來訪者的面貌，而門外人通過它卻看不清室內的人或物。門鏡的光學系統由三個同軸透鏡所組成。其中兩個是相同的平凹透鏡，它們凹面相對密接在一起，稱作目鏡。透鏡的直徑一般小于1cm,分別固定在一個金屬管的兩端，構成門鏡。物鏡的后焦點F?和目鏡的前焦點F?重合，重合點在物鏡的外側。從室內向外看時，門鏡相當于是一個反向使用的伽利略望遠鏡，它對門外物成虛像，像的視角小于物的視角。它有較大的視場，其視場角約為120°。這樣，通過它可看到室外較大范圍內的人和物，從而可辨認來訪者。從室外向內看時，門鏡相當于是一個伽利略望遠鏡，對室內物成虛像，像的視角大于物的視角。它的視場范圍很小，于是只能看到室內人或物很小的局部，無法由此辨認室內的人或物。而且，由于室內光照度小，物鏡和目鏡之間的距離門鏡的目鏡焦距一般約為物鏡的4~6倍，即從室外看，它是一個視角放大率(放大倍數)為4~6倍的伽利略望遠鏡。門鏡是裝在厚度為3~5cm的門上的，故物鏡和目鏡之間的距離應小于此值。由以上兩個要求可知，物鏡和目鏡都應是間距為2.2cm。1.當物距大于2倍焦距時，則像距在1倍焦距和2倍焦距之間，成倒立、縮小的實像。此時像距小于物距，像比物小，物像異側。應用：照相機、攝像機。圖12.當物距等于2倍焦距時，則像距也在2倍焦距，成倒立、等大的實像。此時物距等于像距，像與物大小相等，物像異側。3.當物距小于2倍焦距、大于1倍焦距時，則像距大于2倍焦距，成倒立、放大的實像。此時像距大于物距，像比物大，物像異側。應用：投影儀、幻燈機、電影放映機。4.當物距等于1倍焦距時，則不成像，成平行光射出。圖45.當物距小于1倍焦距時，則成正立、放大的虛像。此時像距大于物距，像比物大，物像同側。應用：放大鏡。圖5知識點5一、眼球的基本結構和功能角膜：無色，透明，可以透過光線。鞏膜：白色，堅韌，保護眼球的內部結構。節進入眼球內部的光量。網膜提供營養。視網膜：含有許多對光線敏感的感光細胞，能感受光的刺激。房水：透明液體，提供營養，維持眼壓，對進入眼球內部的光線起到折射作晶狀體：對進入眼球內部的光線起到主要折射作用。玻璃體：透明、無血管、無神經，有彈性的膠狀物質。為眼內成像提供一個透明的空間。二、視覺的形成外界物體反射入眼的光線，穿過透明的角膜和房水由瞳孔進入眼球，之后穿過晶狀體，透過玻璃體，投射在視網膜上，形成清晰的物像，刺激視網膜上的感光細胞，物體的光亮度和顏色的信息被轉換為神經沖動，并沿著視神經傳入大腦視覺中樞進行整合，形成視覺。物像的形成部位是視網膜，視覺的形成部位是大腦皮層的視覺中樞。在視網膜上形成的物像是倒立的、縮小的實像。視覺感受器是視網膜。三、近視和遠視1.近視及矯正：眼球的前后徑過長或晶狀體凸度變大，遠處物體反射來的光線通過晶狀體等折射所形成的物像，就會落到視網膜的前方。近視眼可以通過佩戴凹透鏡進行矯正。2.遠視及矯正：遠視大多是由于眼球的前后徑過短或晶狀體的彈性小，近處物體反射來的光線聚集在視網膜的后方。遠視眼可以通過佩戴凸透鏡進行矯正。四、耳的基本結構和功能1.外耳：包括耳廓和外耳道。耳廓具有收集聲波的作用，外耳道是外界聲波進入中耳的通道。2.中耳：包括鼓膜、鼓室、聽小骨和耳咽2.中耳：包括鼓膜、鼓室、聽小骨和耳咽管等。鼓膜的作用主要是在聲波的撞擊下產生振動，產生的振動經過鼓室里的聽小骨傳到內耳。鼓室通過耳咽管與咽部相通，可調節鼓膜兩側大氣壓力。聽小骨的作用是擴大并傳導聲波至內耳。3.內耳：包括耳蝸、前庭和半規管。耳蝸內有對聲波敏感的聽覺毛細胞，這些細胞接受聽小骨傳來的振動，可產生神經沖動。內耳中的前庭和半規管里面沒有聽覺感受器，但是它含有感受頭部位置變動的感受器，與維持身體平衡有關。例如，我們日常生活中的暈車以及暈船現象就與前庭和半規管中感受頭部位置變動的感受器過于敏感有關。4.聽覺感受器位于耳蝸內。若鼓膜、聽小骨受到損傷或發生障礙，會導致傳導性耳聾；若耳蝸、聽覺中樞或聽覺神經受到損傷，會導致神經性耳聾。五、聽覺的形成外界的聲波經過外耳道傳入，沖擊鼓膜，鼓膜的振動通過聽小骨傳到內耳，刺激耳蝸中的聽覺毛細胞，產生神經沖動：神經沖動沿著聽覺神經傳送到大腦皮層的一定區域(聽覺中樞),人就產生了聽覺。六、皮膚感覺1.觸覺感受器分布在指尖、眼臉、嘴唇、舌尖和手掌真皮層。感受輕微觸摸刺激。感受較重的壓力刺激。3.溫度覺感受器包括冷感受器和熱感受器，它們主要是游離神經末梢。能感受不同范圍內的溫度變化。4.痛覺感受器主要是游離神經末梢，幾乎布滿全身。感受可能損傷或已造成皮膚損傷的各種性質的刺激，引起痛覺，對機體具有保護意義。七、味覺1.感受器：味蕾上的味覺細胞；結構：味覺細胞頂端有纖毛，接受溶解在唾液中的味覺刺激物的刺激。2.味覺的形成：有味物質溶解于唾液→味覺感受器的味毛一刺激味覺細胞 產生神經沖動大腦皮層味覺中樞→產生味覺3.基本味覺：甜、咸、酸、苦。4.特點：味覺的敏感度受食物本身溫度的影響：與機體對營養攝取的調節有1.感受器：分布在上鼻道及鼻中隔后上部的嗅上皮；結構：嗅覺感受細胞頂端有嗅纖毛。2嗅覺的形成：氣味物質分子或揮發性物質→嗅上皮一溶黏解液于嗅纖毛3.特點：嗅覺具有適應性。知識點61.摩擦起電：物體之間的摩擦會使一個物體上的電子轉移到另一個物體上，得到電子的那個物體就帶負電了，另一個失去電子的物體就帶等量的正電，這種現象稱為摩擦起電。2.靜電：通過摩擦起電聚集于物體上的電荷叫作靜電。3.靜電感應：導體內部存在大量可以自由移動的電荷。當帶電的物體與未帶電的導體相互靠近時，由于電荷間的相互作用，會使導體內部的電荷重新分布；導體內與帶電體電荷性質相反的電荷會被吸引到靠近帶電體的一端；電荷性質相同的電荷則被排斥到遠離帶電體的導體的另一端。這種現象叫作靜電感應。4.玻璃棒與絲綢摩擦，玻璃棒會帶正電，絲綢帶等量的負電；橡膠棒與毛皮摩擦，毛皮會帶正電，橡膠棒則帶等量的負電。二、電荷間的相互作用1.電荷的相互作用規律：同種電荷相互排斥，異種電荷相互吸引。2.帶電體吸引輕小物體是帶電體的一種性質，異種電荷相互吸引是電荷間的相互作用。3.驗電器：驗電器是檢驗物體是否帶電的儀器。用帶電體接觸驗電器的金屬球，就有一部分電荷通過金屬桿轉移到金屬箔上，這兩片金屬箔由于帶同種電荷相互排斥而張開。1.電流是由于電荷定向移動形成的2.電流的形成如圖2甲所示，水在水管中沿著一定方向流動，水管中就有了水流。與此類似，導體中的電荷定向移動就會形成電流，如圖2乙所示。甲乙3.電流的方向科學上規定，正電荷定向移動的方向為電流的方向。電子運動的方向與我們規定的電流方向恰好相反。電荷移動方向與電流方向的關系如圖3所示。圖34.接入電路的電源，能使導體內部的電荷產生定向運動，形成持續不斷的電1.電路：把電源、用電器和開關用導線連接起來組成的電流路徑叫作電路。2.電路中各部分的作用(1)電源：提供能量，持續供電的裝置，將其他形式的能轉化為電能。常見的電源是干電池。(2)用電器：消耗電能，將電能轉化成其他形式的能的設備。常見的用電器有電燈、電風扇等。(3)開關：控制電流通斷的裝置。(4)導線：用來連接電源、用電器和開關等元件的導體。3.電路的三種狀態狀態定義圖例(閉合電開關閉合時，電路中就會有電流++斷路(開路)時，電路中不再有電流短路險，絕不允許電源短路)部分電路吸吸1.用元件符號代替實物表示電路的圖稱為電路圖。2.電路元件符號實物符號實物符號導線開關電池“+”表示電池的正極“-”表示電池的負極導線交叉不相連電池組上導線間連接燈泡所一?一3.畫電路圖時應注意的問題(1)電路元件符號要用統一規定的符號。(2)合理安排電路元件符號，分布要均勻，元件符號不能畫在電路的拐角(3)電路圖最好畫成長方形，要有棱有角，導線要橫平豎直，電路圖要畫(4)注意電路圖與實物接線要對應。例如，開關位置、狀態要一致。六、串聯和并聯(1)串聯電路：把用電器逐個順次連接起來組成的電路，叫作串聯電路。(2)串聯電路的特點①電流只有一條路徑，無干路、支路之分。②通過一個用電器的電流，同時通過其他用電器，各用電器相互影響，一個用電器停止工作，其他用電器也無法工作。圖4③在串聯電路中，只使用一個開關，就可以控制所有用電(1)并聯電路：把用電器并列地連接起來組成的電路，叫作并聯電路。(2)并聯電路的特點①電流有兩條或兩條以上的路徑，有干路、支路之分。②干路電流在分支處分成兩條或兩條以上的支路，每條支路上都有一部分電流流過，也就是說，每條支路都與電源圖5形成一條通路，各用電器之間互不影響。當某一支路斷路時，其他支路仍可為通③在干路上安裝開關可以控制整個電路上的用電器；在支路上安裝開關可以控制本支路上的用電器。一、電流強度1.電荷量：物體所帶電荷的多少叫作電荷量，用Q表示。單位是庫侖，符號流強度，t是通電時間)。2.電流強度：電流是指單位時間內通過導線某一截面的電荷量的多少，用字母I表示。其定義為：1s內通過導體橫截面的電荷量。其計算公式為：3.單位：安培，簡稱安，符號為A。1A表示1s內通過導體橫截面的電荷量為1C,即1A=1C/s。電流更小的單位為毫安和微安，符號分別為mA和μA。4.能引起人感覺的最小電流約為1mA,當通過人體的電流達到10mA以上時，人就有生命危險了。二、電流的測量(1)作用：測量電路中電流的大小。(3)量程：常用的電流表有三個接線柱，兩個量程。每一個小格表示0.02A,每一個大格表示0.2A;每一個大格表示1A。2.電流表的使用規范(1)使用電流表前，要先調零。(2)正確選擇量程。被測電流不得超過電流表的量程，否則會損壞電流表。在不能預先估計被測電流大小的情況下，應先拿電路的另一個線頭迅速試觸電流表的最大量程的接線柱，如果指針偏轉角度太小，再使用較小的量程。(3)電流表必須串聯在被測的電路中。(4)使電流從電流表的“+”接線柱流入，從“-”接線柱流出。(5)絕對不允許不經過用電器而把電流表直接連到電源的兩極。否則，電流表會因為通過的電流太大而損毀。3.電流表在使用過程中容易出現的問題(1)不偏轉。可能是電流表所在的電路是開路，也可能是電流表已經損壞，也有可能是電流表被短路引起的。(2)反偏(如圖2甲)。即指針向反方向偏轉，說明“-”“-”接線柱接反了，造成表中電流的方向相反。這樣不但無法讀數，有時候還會損壞電流表。22甲22乙丙(3)偏轉太小(如圖2乙)。即指針偏角太小。偏轉太小的原因是所選量程太大。一個電流表有0~3A和0~0.6A兩個量程，在用大量程測，但偏角很小時，應該換用小量程測，換用小量程是為了提高測量的準確度。(4)滿偏(如圖2丙)。即指針大幅度地向滿刻度偏轉。造成滿偏的原因：一是可能發生了短路，電流過大；二是可能所選量程太小。短路和所選量程太小都會損壞電流表。三、串、并聯電路的電流特點1.串聯電路的電流特點串聯電路中各處的電流都相等，即I?=IB=Ic。由此可推出，當電路中有多2.并聯電路的電流特點并聯電路干路中的電流等于各支路中的電流之和，即I?=Ig+Ic。由此可推電荷在電路中定向移動時，電路兩端需要電壓。由于電路兩端存在電壓，電路中的電荷就會做定向運動，形成電流。而電源是提供電壓的裝置。(類比法)如圖1乙所示，同樣，電荷在電路中定向流動時，電路的兩端也需要電壓。因此，電壓是使自由電荷定向移動形成電流的原因。電壓用字母U表示。乙2.電壓是形成電流的原因，但并不是存在電壓就一定有電流，還要看電路是否是通路。3.電壓的單位(1)國際單位是“伏特”,簡稱“伏”,符號是“V”。(2)其他單位：千伏(kV)、毫伏(mV)、微伏(μV)。(3)換算關系：1kV=103V,1V=103mV,1mV=103μV。二、電壓的測量(1)作用：測量電路兩端電壓的大小。(3)量程：如圖2所示，常用的電壓表有三個接線柱，每一個小格表示0.1V,每一個大格表示1V;當用“-”和“15”兩個接線柱時，其量程為“0~15V”,每一個小格表示0.5V,2.電壓表的使用規范(1)測量電壓時，必須正確選擇電壓表的量程。(2)測量某一部分電路的電壓時，必須把電壓表與這部分電路并聯。(3)把電壓表的“+”接線柱接在與電源正極相連的那端，“-”接線柱接在與電源負極相連的那端。3.電壓表常見問題分析(1)電壓表量程選擇偏大：電壓表指針偏轉的角度太小，讀數不準確。(2)電壓表量程選擇偏小：電壓表指針偏轉的角度太大，電壓表指針可能(3)電壓表無示數：電路斷路或被測用電器短路。三、串、并聯電路的電壓特點圖3丙圖4(1)導體：容易導電的物質叫作導體，金屬、石墨(碳)、人體、大地、鹽(2)絕緣體：不容易導電的物質叫作絕緣體，橡膠、玻璃、瓷、塑料、干玻璃在通常情況下是絕緣體，但被燒紅時會導電。3.導體能導電的原因是導體里有大量的自由電荷。常見的導體有兩種：一種是金屬；另一種是電解質溶液。4.絕緣體中，電荷幾乎都被束縛在原子的范圍內而不能自由移動，自由電荷很少，因此，也就不容易導電。1.電阻：導體對電流的阻礙作用叫電阻，用字母R表示。導體對電流的阻礙能力越強，其電阻值就越大。2.絕緣體的電阻非常大，電流不容易通過：導體的電阻非常小，電流很容易3.電阻的單位(1)國際單位：歐姆，簡稱歐，用符號Ω表示。(2)其他單位：千歐(kQ)、兆歐(MQ)。(3)換算關系：1MQ=103kΩ,1kΩ=103Ω。4.在電路圖中，電阻器的符號是“一□一”。5.影響電阻大小的因素(1)導體電阻的大小跟導體的橫截面積有關，在其他條件相同時，導體橫截面積越大，電阻越小。(2)導體電阻的大小跟導體的長度有關，在其他條件相同時，導體的長度越大，電阻越大。(3)導體電阻的大小與導體的材料有關。(4)導體的電阻跟溫度有關，對大多數導體來說，溫度越高，電阻越大。某些物質在溫度降低到某一溫度時，電阻就變為零，這種現象稱為超導現象。能發生超導現象的物質叫作超導體。6.電阻率(p)是用來表示各種物質導電性能的物理量。某種物質所制成的元件(常溫下20℃)的電阻與橫截面積的乘積與長度的比值叫作這種物質的電7.電阻定律：導體的電阻R跟它的長度L、電阻率p成正比，跟它的橫截面積S成反比，這個規律就叫作電阻定律六、變阻器1.變阻器：阻值可以改變的電阻。2.作用：改變電路中的電流，保護電路。3.實驗中常用的變阻器：滑動變阻器和電阻箱。①原理：通過改變接入電路的電阻絲的長度來改變接入電路的電阻的大小。②構造：如圖5所示，A、B、C、D四個接線柱，E為金屬桿、F為電阻絲繞成的線圈、PE為金屬桿、F為電阻絲繞成的線圈、P為金屬滑片。③結構示意圖：如圖6所示。圖6④電路符號：0⑤銘牌：例如，滑動變阻器銘牌上標有“50Ω1.5A”字樣，表示該滑動變阻器的最大阻值為50Ω,允許通過的最大電流為1.5A。(2)電阻箱圖7①結構：如圖7所示。③使用方法：兩個接線柱連入電路，調節旋盤即可。④讀數方法：將各旋盤上的指示點所指示的數字乘面板上標記的倍數，再將它們相加，所得數值即為電阻箱在電路中的電阻值。4.滑動變阻器的使用規則(1)滑動變阻器與被控制的電路(或用電器)串聯在一起。(2)滑動變阻器接線時要“一上一下”選擇接線柱。(3)閉合開關前，滑片應位于阻值最大的位置，使電路中的電流最小，對電路元件起到保護作用。(4)電路中的電流不能超過滑動變阻器允許通過的最大電流。知識點10電路圖SSA實驗基本要求(1)按電路圖正確連接實物(2)連接電路時開關要斷開，滑動變阻器滑片置于最大阻值處(3)電表量程選擇適當，接線正確進行實驗與收集數據實驗結論當導體的電阻一定時，導體中的電流與導體兩端的電壓成正比電路圖SSA實驗基本要求(1)按電路圖正確連接實物(2)連接電路時開關要斷開，滑動變阻器滑片置于最大阻值處(3)電表量程選擇適當，接線正確進行實驗與收集數據實驗結論當導體兩端的電壓一定時，導體中的電流與導體的電阻成反比三、歐姆定律1.內容：通過導體的電流，跟導體兩端的3.歐姆定律的推導式及其物理意義由歐姆定律可推導出：U=IR和是歐姆定律的表達式，反映的是對于某一導體來說，導體中的電流跟導體兩端的電壓成正比，跟導體的電阻成反比。導體中電流的大小取決于導體兩端的電壓和導體的電阻。當導體兩端的電壓或導體的電阻發生變化時，導體中的電流就發生相應的變化。(2)公式U=IR只是一個計算式。此式只在計算電壓時成立，不存在任何物理意義，僅說明導體兩端的電壓在大小上等于導體中的電流與導體電阻的乘積。(3)對于,此公式也只是一個計算式，不能誤認為導體的電阻跟導體兩端的電壓成正比，跟通過導體的電流成反比。我們可以通過測定電壓、電流的大小，對導體電阻的大小進行計算。但電阻是客觀存在的，就如同我們用一把尺子可以對書本的長度進行測量，但若沒有尺子，書本的長度照樣是客觀存在的實驗原理電路圖ASO實驗器材的大，即(2)電壓表量程的選擇：電壓表的最大測量值應大于或等于電源電壓，當滑動變阻器的電阻為零時，電壓表取最大值，即電(3)滑動變阻器的選擇：滑動變阻器允許通過的最大電流大于電路中的最大電流，滑動變阻器的最大阻值接近于R的值實驗中滑動變阻器的作用一是在連接實物之前，調節滑動變阻器使其連入電路的電阻最大，從而使開關閉合時電路中的電流最小，起到限制電流、保護電路的作用二是在實驗過程中移動變阻器的滑片，從而改變待測電阻兩端的電壓和通過的電流，以便保護電路以減小誤差2.“伏阻法”測電阻：其中R?的最大阻值已知。方法步驟：閉合開關，先把滑片P滑到a端，記下電壓表的示數U;再把滑片P滑到b端，記下電壓表的示數U?;R?兩端的電壓為U?=U-U?,電路電流為3.“安阻法”測電阻：其中R?的最大阻值已知。方法步驟：先把滑片P滑到a端，記下電流表的示數I;再把滑片P滑到b端，記下電流表的示數I?,電源電壓U=IR.=I?(R+R?),則五、串、并聯電路電阻的特點1.串聯電路的電阻特點如圖3所示，設串聯電阻的阻值分別為R?、R?,串聯后等效電阻為R,通過它們的電流分別為I?、I?和I。根據歐姆定律可得：U=IR,U?=I?R?,U?=I?R?。因為串聯電路中U=U?+U?,所以IR=I?R?+I?R?。又因為串聯電路中I=I?=I?,所以R=R?+R?。結論：串聯電路的等效電阻等于各串聯電阻之和，即R=R?+R?+…+R。電壓的分配與電阻成正比：(串聯分壓)。2.并聯電路的電阻特點如圖4所示，設并聯電阻的阻值分別為R?、R?,并聯后等效電阻為R,通過它們的電流分別為I?、I?和I。根據歐姆定律得：因為并聯電路中I=I?+I?,所以又因為并聯電路中U=U?=U?,所以化簡為結論：并聯電路的等效電阻的倒數等于各支路電阻的倒數之和，即電流的分配與電阻成反比：(并聯分流)。知識點11一、比值問題電壓的分配與電阻成正比：2.并聯電路電流的分配與電阻成反比：知識點12一、磁體磁極1.磁性：物體具有能吸引鐵、鈷、鎳等物質的性質叫作磁性。2.磁體：具有磁性的物體叫作磁體。3.磁極：磁體上磁性強弱分布并不均勻，磁性最強的地方叫作磁極。靜止時指南的那個磁極稱為南極或S極，指北的那個磁極稱為北極或N極。條形磁鐵兩端磁性強，中間磁性最弱。4.磁極間的相互作用規律：同名磁極相互排斥，異名磁極相互吸引。5.磁化：把原來不顯磁性的物質通過靠近或接觸磁體等方式使其顯出磁性的過程叫作磁化。二、磁場磁感線(1)概念：磁體周圍存在著一種特殊物質，這種物質叫作磁場。磁場雖然看不見、摸不著，但是它是確確實實存在的，因為在磁體周圍的鐵磁性物體和磁極就能“感受”到。(2)基本性質：對放入其中的磁體具有力的作用。磁體間的相互作用就是通過磁場來實現的。(3)方向：把小磁針在磁場中靜止時N極所指的方向，規定為該點的磁場方向。(1)概念：我們把小磁針在磁場中的排列情況，用一些帶箭頭的曲線畫出來，可以方便、形象地描述磁場，這樣的曲線叫作磁感線。(2)分布：在磁體的外部用磁感線描述磁場時，磁體外部的磁感線都是從磁體的N極出發，回到S極的。如圖1所示的是幾種常見磁場的磁感線。三、地磁場1.概念：地球本身是一個大的磁體，它周圍存在著磁場，叫作地磁場。2.分布規律：地磁場的形狀跟條形磁體的磁場相似。地理北極地磁南極地磁的北極在地理的南極附近，地磁的南極在地理的北極附近，但是地理的兩極和地磁的兩極并不重合，磁針所指的南北方向與地理的南北方向稍有偏離，它們之間的地磁北極地磁北極地理南極3.指南針的工作原理：由于受到地磁場的作用，小磁圖2針靜止時南極總是指向南方(地磁北極),北極總是指向北方(地磁南極)。1.電流的磁效應：任何導體中有電流通過時，其周圍空間均會產生磁場，磁場的方向跟電流的方向有關。這種現象叫作電流的磁效應。2.通電直導線周圍的磁感線分布直線電流產生的磁場中，磁感線是以導線為圓心排列的系列的同心圓，如圖3所示。(1)越靠近直線電流，磁場越強。(2)電流方向與磁場方向垂直。圖3五、通電螺線管的磁場1.通電螺線管的磁場分布(1)通電螺線管外部的磁場與條形磁體的磁場相似，通電螺線管與條形磁體一樣有兩個磁極。(2)通電螺線管的磁感線方向在螺線管外部是從N極到S極的，在螺線管內部是從S極到N極的，構成閉合曲線，如圖4所示。(3)通電螺線管的極性與環繞螺線管的電流方向有關。若改變電流方向，通電螺線管的N極和S極也改變，且位置正好對調。2.右手螺旋定則(安培定則)(1)內容：用右手握住螺線管，讓四指彎曲且與螺線管中的電流方向一致，則大拇指所指的那端就是螺線管的N極。圖5(2)應用：通電螺線管兩端磁極的極性跟電流方向的關系可用安培定則來判定，具體應用如下：①由螺線管中的電流方向，判斷通電螺線管的N、S極；②已知通電螺線管的N、S極，判斷螺線管中電流的方向；③根據通電螺線管的N、S極及電源的正、負極，畫出螺線管的繞線方向。1.概念：內部插有鐵芯的螺線管，有電流通過時有磁性，沒有電流時就失去磁性，這種磁體叫作電磁鐵。2.工作原理：電磁鐵是利用電流的磁效應來工作的。3.影響電磁鐵磁性強弱的因素是線圈的匝數、通過電磁鐵電流的大小。線圈的匝數越多，電流越大，電磁鐵的磁性就越強。七、電磁繼電器1.構造：主要部分是電磁鐵、銜鐵、動觸點、靜觸點和彈簧。圖62.實質：電磁繼電器是利用電磁鐵來控制工作電路的開關。3.工作原理：電磁鐵通電時，把銜鐵吸下來，將工作電路的觸點接通，工作電路閉合；電磁鐵斷電時失去磁性，彈簧把銜鐵拉起來，切斷工作電路。繼電器電路由控制電路和工作電路兩部分組成。圖74.電磁繼電器的主要應用(1)利用低電壓、弱電流電路的通斷來間接地控制高電壓、強電流電路。(2)使人遠離高溫、有毒等環境，實現遠距離控制。(3)接入對溫度、光照等敏感的元件，實現自動控制。知識點13一、電磁感應現象1.電磁感應現象：當閉合電路的一部分導體做切割磁感線運動時，導體中就產生電流，這種現象叫作電磁感應。2.感應電流：電磁感應現象中產生的電流稱為感應電流。3.導體在磁場中產生感應電流的條件：(1)導體必須是閉合電路的一部分；(2)導體必須做切割磁感線運動。4.感應電流的大小與磁場強弱、切割磁感線的速度和切割磁感線的線圈匝數有關。磁場越強，切割磁感線的速度越大，切割磁感線的線圈匝數越多，感應電流越大。5.感應電流的方向與導體的運動方向及磁場方向有關。若導體的運動方向或者磁場方向中有一個方向改變，則感應電流的方向也隨之改變；若導體的運動方向和磁場方向同時改變，則感應電流的方向保持不變。1.構造：發電機主要由磁極、線圈、銅環和電刷四個基本部分組成。概括地講是由定子(固定部分)和轉子(轉動部分)兩部分組成，如圖1所示。2.發電機的制造原理：電磁感應現象。3.能量轉化：機械能轉化為電能。4.工作過程：如圖2所示。設線圈繞自身的軸線逆時針轉動。當線圈平面線圈平面再次與磁感與磁感線垂直時，線圈AB邊和CD邊運動方向與磁感和CD邊運動方向又與磁向向下，CD邊運動方向向線平行，不切割磁感線，感線平行，線圈中不會上，都切割磁感線，產生線圈中不能產生電流。產生感應電流。感應電流，但電流方向與圖25.交流電與直流電(1)交流電：方向和大小周期性變化的電流叫作交變電流，簡稱交流電。我國供生活和生產用的交流電，周期是0.02s,頻率是50Hz,電流方向每秒鐘改變100次。(2)直流電：電流方向不隨時間改變而改變的電流叫作直流電。例如，從干電池獲得的電流就是直流電。6.發電機的類型(1)交流發電機：輸出交流電的發電機叫作交流發電機。(2)直流發電機：如果用兩個半環組成的換向器來代替交流發電機上的兩個滑環(如圖3所示),那么,雖然線圈中產生的是交流電，而供給外部電路的電流方向卻保持不變，這種方向不變的電流叫作直流電。這樣的7.判斷感應電流的方向圖4確定感應電流的方向可用右手定則。右手定則的內容是：伸開右手，使大拇指跟其余四個手指垂直并且都跟手掌在一個平面內，把右手放入磁場中，讓磁感線垂直穿入手心，大拇指指向導體運動方向，則其余四指的指向就是感應電流的方向 (如圖4所示)。圖41.通電導線在磁場中受到力的作用，力的方向跟電流方向、磁感線方向都有(1)通電導體在磁場中的受力方向由電流的方向和磁場的方向共同決定。(2)如果電流的方向和磁感線的方向互相平行，導體將不受磁場力的作用。(3)通電導體在磁場中會受到磁場力的作用，但不一定運動。定載流導體在磁場中的受力方向。左手定則規定：伸平左手使拇指與四指垂直，手心向著磁場的N極，四指的方向與導體中電流的方向一致，則拇指所指的方向即為導體在磁場中受力的方向。4.工作原理：電動機是利用通電線圈在磁場中受力轉動的原理制成的。5.結構：電動機主要由磁體、電刷、線圈和換向器幾部分組成。在電動機中，能夠轉動的部分稱為轉子，固定不動的部分稱為定子。如圖6所示的是電動機的外觀圖和內部結構圖。軸6.換向器(1)結構：最簡單的換向器是由兩個彼此絕緣的金屬半環組成的(圖7中E、F)。換向器的兩個半環分別跟線圈的兩端相連，并通過電刷接到電源的兩極。(2)作用：當線圈剛轉過平衡位置時，就立即改變線圈中電流的方向，使線圈按一定的方向持續轉動。7.電動機的工作過程甲丁圖8(1)開始通電時(如圖8甲所示),換向器F與電刷A接觸，換向器E與電刷B接觸，線圈的ab邊內電流由b向a,受到向上的磁場力，cd邊內的電流(2)當線圈轉到平衡位置時(如圖8乙所示),兩電刷恰好接觸兩半環間的(3)如圖8丙所示，此時ab和cd中的電流方向與甲相反，受力方向也相(4)如圖8丁所示，線圈又轉到平衡位置，換向器又自動改變電流方向，知識點14信息，物質和能量是構成我們社會的三大基元。19世紀30年代，莫爾斯發明了電報，為人類打開了電信世界的大門。早期1876年貝爾發明了電話，這是人類歷史上最偉大的發明之一。電話機通常1.電磁波的產生：導線中電流的迅速變化會在空間激起電磁波。電磁波的產生與電磁場有關，它存在于變化的電流或變化的磁場的周圍，它既是一種物質，也具有能量。2.電磁波的特征(1)波長：鄰近的兩個波峰(或波谷)間的距離。(2)頻率：在1s內出現的波峰數(或波谷數),單位是Hz。(3)波速：用來描述波傳播快慢的物理量。(4)電磁波的頻率、波長和速度之間的關系式：傳播速度=波長×頻率。電磁波能在真空中傳播，真空中電磁波的速度大約為3×10?m/s。電磁波是一個很大的家族，按其波長由小到大依次是：γ射線、X射線、紫外線、可見光、紅外線、微波、短波和中長波。微波也叫作超高頻無線電波。頻率很高的無線電波能量大。設在地球表面的無線電通信站稱為地面站，用于通信目的的人造地球衛星稱為通信衛星。同步衛星在地球赤道上空35860km處的圓形軌道上，沿著地球自轉的方向繞地球轉動，它繞地球一周的時間與地球自轉的周期相同，是24小時。從地面上看去，它似乎總是靜止地懸掛在高空。衛星通信具有容量大、抗干擾性強、使用靈活、傳輸距離遠、可靠性高等特光導纖維是用純度極高的石英玻璃拉制成的非常細的纖維，簡稱光纖。光纖通信是利用特殊的技術把表示信息的電信號轉變為光信號，讓光波在光導纖維中通過，在接收端再將光信號還原成電信號從而實現信息傳遞的通信方式。光纖通信的光源是激光器發出的激光。激光具有亮度高、方向性好和顏色純即單色性好的特點。光纖通信與無線電通信相比，不容易受外界干擾，能夠更好地對傳播的內容保密，可以同時傳播更多的內容。移動通信是通信的一方或雙方都可以隨意移動的通信方式。互聯網是一個由計算機、通信線路及其他附屬設備連接起來的全球通信網絡。互聯網傳送的是由二進制“0”和“1”編碼的信息。互聯網通信也稱為數據通信。國家信息基礎設施是集衛星通信、光纖通信、數據通信、圖視通信和移動通信等技術于一身，利用光纜和各級計算機把所有通信系統連結在一起的高速傳遞信息的網絡。知識點15男性的睪丸等。2.內分泌腺：是沒有導管的腺體，它們的分泌物——激素，直接進入腺體內的毛細血管，并隨著血液循環被運送到人體的某個部位或各個器官。1.作用：激素在血液中的含量極少，但它們對人體的生長發育、物質和能量的轉換、生殖、對外界刺激的反應等生命活動起著重要的調節作用。2.幾種激素的主要功能主要功能生長激素垂體控制人的生長發育甲狀腺激素甲狀腺腎上腺素腎上腺②擴張通往肌肉的血管胰島①促進人體吸收的葡萄糖儲存在肝臟和肌肉內雌性激素雄性激素卵巢(女)睪丸(男)發和維持人的第二性征3.激素分泌異常引發的一些疾病疾病具體癥狀幼年時生長激素分泌不足侏儒癥發育遲緩，身材異常矮小，但智力正常幼年時生長激素分泌過多巨人癥人體各部位過度生長，四肢長度更為突出，巨人的壽命往往不長成年人生長激素分泌過多肢端肥大癥手大、腳大、指粗、鼻高等糖尿病血糖含量升高，出現高血糖幼年時甲狀腺激素分泌不足呆小癥反應遲鈍，智力低下，身材矮小甲狀腺激素分泌過分旺盛甲狀腺機能亢進(甲亢)三、血糖1.血糖：糖類物質會在體內轉變為葡萄糖進入血液，這種血液中的葡萄糖叫作血糖。2.血糖單位：常用毫摩爾/升，即mmol/L,讀作“毫摩爾每升”,正常人的參考值為3.90~6.10mmol/L。(1)分泌不足：糖尿病(血糖含量高于正常值);治療方法——注射胰島素。(2)分泌過多：低血糖癥(血糖含量低于正常值);治療方法——多吃糖類物質，補充血糖，或服用藥物調節胰島素分泌。3.血糖與胰島素的關系血液中葡萄糖含量的升降，血液中葡萄糖含量的升降，決定于胰島素分泌的減少或增加。當血液中葡萄糖含量上升時，胰島素分泌增加，以促進血糖含量下降；當血液中葡萄糖含量下降時，胰島素分泌減少，以i促進血糖含量升高，從而使血糖維持在正常水平。血糖含量受到胰島素等激素調節和神經系統調節的相互配合作用，維持相對穩定狀態。知識點16一、對刺激的反應(1)大腦1.人對刺激的反應是由神經系統完成的；不同的人對刺激反應的快慢是不一樣的。2.人對刺激的反應是一個接收信息→傳導信息→處理信息→傳導信息→做出反應的連續過程，是許多器官協同作用二、信息的接受和傳導1.神經元即神經細胞，是神經系統的基本結構和功能單位。2.神經元的結構，如圖1所示。細胞體：內有細胞核樹突：短而多，呈樹枝狀神經元{突起{軸突：較長，只有一條，外包髓鞘，在它的末端有軸突的分枝，尖端是末梢3.神經元的功能神經元上的樹突接受刺激，產生興奮(即產生信息),傳導興奮至細胞體，然后由軸突把興奮傳導到其他神經元，這種能夠傳導的興奮叫作神經沖動，即興奮能以神經沖動的形式在神經系統中進行傳導。三、神經系統1.神經系統的組成：中樞神經系統和周圍神經系統。2.中樞神經系統(1)組成：腦和脊髓。(2)功能：接收并處理各種信息，決定和啟動相應的反應。3.周圍神經系統(1)組成：腦神經和脊神經。①腦神經來自腦，共12對，主要支配頭部和頸部各個器官的感受和運動。②脊神經來自脊髓，共31對，主要支配身體的頸部、四肢及內臟的感覺和(2)功能：負責中樞神經系統與身體其他部位的通訊。四、腦1.腦是神經系統中最高級的部分。分為大腦、小腦和腦干三部分。①大腦特別發達，分為左右兩部分，分別具有管理人體不同部位的功能。大腦是人體中最復雜、最重要的器官。②大腦的表面稱為大腦皮層。大腦皮層凹凸不平，布滿深淺不同的溝或裂，溝裂之間隆起形成回，溝和回使大腦皮層的面積大大增加。大腦皮層是神經元的細胞體高度集中的地方，有許多控制人身體活動的高級中樞。(2)小腦①位于腦干背側，大腦的后下方。②作用：主要負責人體動作的協調性，如步行、奔跑等，并保持身體平衡。(3)腦干①位于大腦的下面。它無須任何意識的干預就能保持生命活動功能的正常進行。1.脊髓是腦干的延續，位于脊柱的椎管內，呈扁圓柱形。2.脊髓是由許多神經元組成的，有許多軀體和內臟反射的低級神經中樞，能完成一些軀體和內臟的反射活動。3.功能：脊髓是中樞神經系統的低級部分，具有反射和傳導功能。脊髓是腦與軀干、內臟之間重要信息的傳遞通道。六、反射與反射弧1.反射：人體通過神經系統對各種刺激做出應答性反應的過程叫作反射。反射是神經調節的基本方式。神經中樞、傳出神經、效應器五個部分。3.任何反射活動都要通過反射弧才能實現。而且，不同的反射有不同的反射4.大腦是高級神經中樞，有時能控制一些大腦以下的低級神經中樞。七、非條件反射和條件反射(1)概念：由大腦皮層以下的各個中樞即可完成，只要反射弧保持完整，在相應的刺激下，不需要后天的訓練就能引起反射性反應，無須大腦皮層的參與。(2)特點：不會因長期不用而減弱或消失。(1)概念：通過后天學習而得到的較為復雜的反射，需要大腦皮層的參與。(2)特點：會因長期不用而減弱或消失。可以隨著環境的變化而不斷地構建，使人和高等動物能夠更快地適應環境。3.條件反射與非條件反射的區別反射條件非條件反射條件反射形成是在長期種族進化過程中形成的先天性反射是在個體生活過程中建立的獲反射弧的特點參與反射的神經中樞是腦干和脊髓參與反射的神經中樞是大腦皮層引起反射的刺激必須是對該感受器的直接刺激神經聯系反射弧是永久固定的反射弧是暫時的、易變的適應范圍的環境知識點17一、動物的行為動物的行為是指人們觀察到的動物的活動狀態和對環境做出的各種反應。不僅包括動物的各種活動，還包括身體的姿態、鳴叫、散發出來的氣味和所有外部可以識別的變化。3.動物的行為是通過一系列神經系統的反射活動和激素分泌活動共同協調后完成的。二、動物的先天性行為自然界中，動物的有些行為是與生俱來的，是由動物體內的遺傳物質所決定的，我們稱之為先天性行為。①與生俱來的行為；②不需要后天的訓練：③由大腦皮層以下的神經中樞完成；④是動物在進化過程中形成并經遺傳固定下來的，對個體和種族的生存有重要意義的行為。三、動物的后天學習行為在遺傳因素的基礎上，通過環境因素的作用，由生活經驗和學習而獲得的行①在成長過程中逐步形成的；②通過后天的生活經驗和學習獲得的行為；③需要大腦皮層的參與；④是人和動物適應環境的一種重要反應方式。3.人的學習行為更復雜動物只對具體的刺激做出反應，而人能對抽象的語言、文字刺激做出反應，這是動物所不具備的。四、恒定的體溫1.變溫動物和恒溫動物(1)變溫動物：魚類、兩棲類、爬行類等，它們的體溫隨環境溫度的變化而改變。(2)恒溫動物：鳥類、哺乳類動物在不同的環境溫度下，具有維持體溫相對恒定的能力。(1)概念：是指人體內部的溫度，而不是體表的