成为VIP01 机械运动
一、参照物
1、定义：为研究物体的运动假定不动的物体叫做参照物。
2、任何物体都可做参照物，通常选择参照物以研究问题的方便而定。如研究地面上的物体的运动，常选地面或固定于地面上的物体为参照物，在这种情况下参照物可以不提。
3、选择不同的参照物来观察同一个物体结论可能不同。同一个物体是运动还是静止取决于所选的参照物，这就是运动和静止的相对性。
4、不能选择所研究的对象本身作为参照物那样研究对象总是静止的。
5、诗句“满眼风光多闪烁，看山恰似走来迎，仔细看山山不动，是船行”其中“看山恰似走来迎”和“是船行”所选的参照物分别是船和山。
6、坐在向东行使的甲汽车里的乘客，看到路旁的树木向后退去，同时又看到乙汽车也从甲汽车旁向后退去，试说明乙汽车的运动情况。分三种情况：①乙汽车没动②乙汽车向东运动，但速度没甲快③乙汽车向西运动。
7、解释毛泽东《送瘟神》中的诗句“坐地日行八万里，巡天遥看一千河”。第一句：以地心为参照物，地面绕地心转八万里。第二句：以月亮或其他天体为参照物在那可看到地球上许多河流。
二、机械运动
1、定义：物理学里把物体位置变化叫做机械运动。
2、特点：机械运动是宇宙中最普遍的现象。
3、比较物体运动快慢的方法：
⑴比较同时启程的步行人和骑车人的快慢采用：时间相同路程长则运动快。
⑵比较百米运动员快慢采用：路程相同时间短则运动快。
⑶百米赛跑运动员同万米运动员比较快慢，采用：比较单位时间内通过的路程。
4、根据运动路线分类：
⑴匀速直线运动
定义：快慢不变，沿着直线的运动叫匀速直线运动。
物理意义：速度是表示物体运动快慢的物理量。
速度单位：国际单位制中 m/s，运输中单位km/h，两单位中m/s单位大。
换算：1m/s=3.6km/h，人步行速度约1.1m/s。它表示的物理意义是：人匀速步行时1秒中运动1.1m。
⑵变速运动
定义：运动速度变化的运动叫变速运动。
平均速度：总路程/总时间。
物理意义：表示变速运动的平均快慢。
平均速度的测量：用刻度尺测路程，用停表测时间。
5、常识：人步行速度1.1m/s，自行车速度5m/s，大型喷气客机速度900km/h，客运火车速度140km/h，高速小汽车速度108km/h，光速和无线电波3×108m/s。
6、实验中数据的记录：设计数据记录表格是初中应具备的基本能力之一。设计表格时，要先弄清实验中直接测量的量和计算的量有哪些，然后再弄清需要记录的数据的组数，分别作为表格的行和列。根据需要就可设计出合理的表格。
三、长度的测量：
1、长度的测量是物理学最基本的测量，也是进行科学探究的基本技能。长度测量的常用的工具是刻度尺。
2、国际单位制中，长度的主单位是m，常用单位有千米(km)，分米(dm)放大镜成像原理，厘米(cm)，毫米(mm)，微米(μm)，纳米(nm)。
3、主单位与常用单位的换算关系：1km=103m，1m=10dm，1dm=10cm，1cm=10mm，1mm=103μm，1m=106μm，1m=109nm，1μm=103nm。单位换算的过程：系数不变，等量代换。
4、长度估测：黑板的长度2.5m、课桌高0.7m、篮球直径24cm、指甲宽度1cm、铅笔芯的直径1mm、一只新铅笔长度1.75dm、手掌宽度1dm、墨水瓶高度6cm。
5、特殊的测量方法：
(1)测量细铜丝的直径、一张纸的厚度等微小量常用累积法。
☆如何测物理课本中一张纸的厚度？
答：数出物理课本若干张纸，记下总张数n，用毫米刻度尺测出n张纸的厚度L，则一张纸的厚度为L/n 。
☆如何测细铜丝的直径？
答：把细铜丝在铅笔杆上紧密排绕n圈成螺线管，用刻度尺测出螺线管的长度L，则细铜丝直径为L/n。
☆两卷细铜丝，其中一卷上有直径为0.3mm，而另一卷上标签已脱落，如果只给你两只相同的新铅笔，你能较为准确地弄清它的直径吗？
答：将已知直径和未知直径两卷细铜丝分别紧密排绕在两只相同的新铅笔上，且使线圈长度相等，记下排绕圈数N1和N2，则可计算出未知铜丝的直径D2=0.3N1/N2mm。
(2)测地图上两点间的距离，园柱的周长等常用化曲为直法。
☆给你一段软铜线和一把刻度尺，你能利用地图册估测出北京到广州的铁路长吗？
答：用细铜线去重合地图册上北京到广州的铁路线，再将细铜线拉直，用刻度尺测出长度L查出比例尺，计算出铁路线的长度。
(3)测操场跑道的长度等常用轮滚法。
(4)测硬币、球、园柱的直径圆锥的高等常用辅助法。
☆你能想出几种方法测硬币的直径？
答：①直尺三角板辅助法。②贴折硬币边缘用笔画一圈剪下后对折量出折痕长。③硬币在纸上滚动一周测周长求直径。④将硬币平放直尺上，读取和硬币左右相切的两刻度线之间的长度。
6、刻度尺的使用规则：
A、“选”：根据实际需要选择刻度尺。
B、“观”：使用刻度尺前要观察它的零刻度线、量程、分度值。
C、“放”用刻度尺测长度时，尺要沿着所测直线（紧贴物体且不歪斜）。不利用磨损的零刻线。（用零刻线磨损的的刻度尺测物体时，要从整刻度开始）
D、“看”：读数时视线要与尺面垂直。
E、“读”：在精确测量时，要估读到分度值的下一位。
F、“记”：测量结果由数字和单位组成。（也可表达为：测量结果由准确值、估读值和单位组成）。
有两位同学测同一只钢笔的长度，甲测得结果12.82cm，乙测得结果为12.8cm。如果这两位同学测量时都没有错误，那么结果不同的原因是：两次刻度尺的分度值不同。如果这两位同学所用的刻度尺分度值都是mm，则乙同学的结果错误。原因是：没有估读值。
7、误差：
(1)定义：测量值和真实值的差异叫误差。
(2)产生原因：测量工具、测量环境、人为因素。
(3)减小误差的方法：多次测量求平均值、用更精密的仪器。
(4)误差只能减小而不能避免，而错误是由于不遵守测量仪器的使用规则和主观粗心造成的，是能够避免的。
四、时间的测量：
1、单位：秒(S)。
2、测量工具：
古代：日晷、沙漏、滴漏、脉搏等；
现代：机械钟、石英钟、电子表等。
02 声现象
一、声音的发生与传播
1、一切发声的物体都在振动，用手按住发音的音叉，发音也停止，该现象说明振动停止发声也停止。振动的物体叫声源。
①人说话，唱歌靠声带的振动发声，婉转的鸟鸣靠鸣膜的振动发声，清脆的蟋蟀叫声靠翅膀摩擦的振动发声，其振动频率一定在20-20000次/秒之间。
②《黄河大合唱》歌词中的“风在吼、马在叫、黄河在咆哮”，这里的“吼”、“叫”“咆哮”的声源分别是空气、马、黄河水。
③敲打桌子，听到声音，却看不见桌子的振动，你能想出什么办法来证明桌子的振动？可在桌上撒些碎纸屑，这些纸屑在敲打桌子时会跳动。
2、声音的传播需要介质，真空不能传声。在空气中，声音以看不见的声波来传播，声波到达人耳，引起鼓膜振动，人就听到声音。
①真空不能传声，月球上没有空气，所以登上月球的宇航员们即使相距很近也要靠无线电话交谈，因为无线电波在真空中也能传播，无线电波的传播速度是3×108 m/s。
②“风声、雨声、读书声放大镜成像原理，声声入耳”说明：气体、液体、固体都能发声，空气能传播声音。
3、声音在介质中的传播速度简称声速。一般情况下，v固>v液>v气。声音在15℃空气中的传播速度是340m/s，在真空中的传播速度为0m/s。
☆运动会上进行百米赛跑时，终点裁判员应看到枪发烟时记时。若听到枪声再记时，则记录时间比实际跑步时间要晚0.29s(当时空气15℃)。
☆下列实验和实例，能说明声音的产生或传播条件的是（ ①②④ ）
①在鼓面上放一些碎泡沫，敲鼓时可观察到碎泡沫不停的跳动。
②放在真空罩里的手机，当有来电时，只见指示灯闪烁，听不见铃声；
③拿一张硬纸片，让它在木梳齿上划过，一次快些一次慢些，比较两次不同；
④锣发声时，用手按住锣锣声就停止。
4、回声是由于声音在传播过程中遇到障碍物被反射回来而形成的。如果回声到达人耳比原声晚0.1s以上人耳能把回声跟原声区分开来，此时障碍物到听者的距离至少为17m。在屋子里谈话比在旷野里听起来响亮，原因是屋子空间比较小造成回声到达人耳比原声晚不足0.1s 最终回声和原声混合在一起使原声加强。
利用：利用回声可以测定海底深度、冰山距离、敌方潜水艇的远近测量中要先知道声音在海水中的传播速度。
测量方法是：测出发出声音到受到反射回来的声音讯号的时间t，查出声音在介质中的传播速度v，则发声点距物体S=vt/2。
二、我们怎样听到声音
1、声音在耳朵里的传播途径:外界传来的声音引起鼓膜振动，这种振动经听小骨及其他组织传给听觉神经，听觉神经把信号传给大脑，人就听到了声音。
2、耳聋：分为神经性耳聋和传导性耳聋。
3、骨传导：声音的传导不仅仅可以用耳朵，还可以经头骨、颌骨传到听觉神经，引起听觉。这种声音的传导方式叫做骨传导。一些失去听力的人可以用这种方法听到声音。
4、双耳效应：人有两只耳朵，而不是一只。声源到两只耳朵的距离一般不同，声音传到两只耳朵的时刻、强弱及其他特征也就不同。这些差异就是判断声源方向的重要基础。这就是双耳效应。
三、乐音及三个特征
1、乐音是物体做规则振动时发出的声音。
2、音调：人感觉到的声音的高低。
用硬纸片在梳子齿上快划和慢划时可以发现：划的快音调高；用同样大的力拨动粗细不同的橡皮筋时可以发现：橡皮筋振动快发声音调高。
综合两个实验现象你得到的共同结论是：音调跟发声体振动频率有关系，频率越高音调越高；频率越低音调越低。物体在1s振动的次数叫频率，物体振动越快 频率越高。频率单位次/秒又记作Hz 。
☆解释蜜蜂飞行能凭听觉发现，为什么蝴蝶飞行听不见？
答：蜜蜂翅膀振动发声频率在人耳听觉范围内，蝴蝶振动频率不在听觉范围内。
3、响度：人耳感受到的声音的大小。响度跟发生体的振幅和距发声距离的远近有关。物体在振动时，偏离原来位置的最大距离叫振幅。振幅越大响度越大。增大响度的主要方法是：减小声音的发散。
☆男低音歌手放声歌唱，女高音为他轻声伴唱：女高音音调高响度小，男低音音调低响度大。
☆敲鼓时，撒在鼓面上的纸屑会跳动，且鼓声越响跳动越高；将发声的音叉接触水面，能溅起水花，且音叉声音越响溅起水花越大；扬声器发声时纸盆会振动且声音响振动越大。根据上述现象可归纳出：⑴ 声音是由物体的振动产生的⑵ 声音的大小跟发声体的振幅有关。
4、音色：由物体本身决定。人们根据音色能够辨别乐器或区分人。
5、区分乐音三要素：闻声知人——依据不同人的音色来判定；高声大叫——指响度；高音歌唱家——指音调。
四、噪声的危害和控制
1、当代社会的四大污染：噪声污染、水污染、大气污染、固体废弃物污染。
2、物理学角度看，噪声是指发声体做无规则的杂乱无章的振动发出的声音；环境保护的角度噪声是指妨碍人们正常休息、学习和工作的声音，以及对人们要听的声音起干扰作用的声音。
3、人们用分贝来划分声音等级；听觉下限0dB；为保护听力应控制噪声不超过90dB；为保证工作学习，应控制噪声不超过70dB；为保证休息和睡眠应控制噪声不超过50dB 。
4、减弱噪声的方法：在声源处减弱、在传播过程中减弱、在人耳处减弱。
五、声的利用
可以利用声来传播信息和传递能量。
03 物态变化
一、温度
1、定义：温度表示物体的冷热程度。
2、单位：国际单位制中采用热力学温度。常用单位是摄氏度。规定：在一个标准大气压下冰水混合物的温度为0度，沸水的温度为100度，它们之间分成100等份，每一等份叫1摄氏度某地气温-3℃读做：零下3摄氏度或负3摄氏度。换算关系T=t + 273K。
3、测量——温度计：
①温度计构造：下有玻璃泡，里盛水银、煤油、酒精等液体；内有粗细均匀的细玻璃管，在外面的玻璃管上均匀地刻有刻度。
②温度计的原理：利用液体的热胀冷缩进行工作。
③常用温度计的使用方法：使用前观察它的量程，判断是否适合待测物体的温度；并认清温度计的分度值，以便准确读数。使用时温度计的玻璃泡全部浸入被测液体中，不要碰到容器底或容器壁；温度计玻璃泡浸入被测液体中稍候一会儿，待温度计的示数稳定后再读数；读数时玻璃泡要继续留在被测液体中，视线与温度计中液柱的上表面相平。
④温度计的玻璃泡要做大目的是：温度变化相同时，体积变化大，上面的玻璃管做细的目的是液体体积变化相同时液柱变化大，两项措施的共同目的是读数准确。
二、物态变化
1、熔化和凝固：
①熔化
定义：物体从固态变成液态叫熔化。晶体物质：海波、冰、石英水晶、食盐、明矾、奈、各种金属。非晶体物质：松香、石蜡玻璃、沥青、蜂蜡。熔化的条件：达到熔点和继续吸热。
②凝固
定义：物质从液态变成固态叫凝固。凝固的条件：达到凝固点和继续放热。
2、汽化和液化：
①汽化
定义：物质从液态变为气态叫汽化。影响因素：液体的温度；液体的表面积；液体表面空气的流动。作用：蒸发吸热，具有制冷作用。
② 液化
定义：物质从气态变为液态叫液化。方法：降低温度；压缩体积。好处：体积缩小便于运输。作用：液化放热。
3、升华和凝华：
①升华定义：物质从固态直接变成气态的过程，吸收热量。
②凝华定义：物质从气态直接变成固态的过程，放出热量。
☆要使洗过的衣服尽快干，请写出四种有效的方法。
答：⑴将衣服展开，增大与空气的接触面积；⑵将衣服挂在通风处；⑶将衣服挂在阳光下或温度教高处；⑷将衣服脱水。
☆解释“霜前冷雪后寒”？
答：霜前冷：只有外界气温足够低，空气中水蒸气才能放热凝华成霜所以“霜前冷”。雪后寒：化雪是熔化过程，吸热所以“雪后寒”。
04 光现象
一、光的直线传播
1、光源：能够发光的物体叫光源。分类：自然光源，如太阳、萤火虫；人造光源，如篝火、蜡烛、油灯、电灯。月亮本身不会发光，它不是光源。
2、规律：光在同一种均匀介质中是沿直线传播的。
3、光线是由一小束光抽象而建立的理想物理模型，建立理想物理模型是研究物理的常用方法之一。
☆为什么在有雾的天气里，可以看到从汽车头灯射出的光束是直的？
答：光在空气中是沿直线传播的。光在传播过程中，部分光遇到雾发生漫反射，射入人眼，人能看到光的直线传播。
☆早晨，看到刚从地平线升起的太阳的位置比实际位置高，该现象说明什么？
答：光在非均匀介质中不是沿直线传播的。
4、应用：① 激光准直②影子的形成③日食月食的形成④小孔成像。
5、光速：光在真空中速度C=3×108m/s=3×105km/s；光在空气中速度约为3×108m/s。光在水中速度为真空中光速的3/4，在玻璃中速度为真空中速度的2/3。
二、光的反射
1、定义：光从一种介质射向另一种介质表面时，一部分光被反射回原来介质的现象叫光的反射。
2、反射定律：三线同面，法线居中，两角相等，光路可逆。即：反射光线与入射光线、法线在同一平面上，反射光线和入射光线分居于法线的两侧，反射角等于入射角。光的反射过程中光路是可逆的。
3、分类：
⑴ 镜面反射
定义：射到物面上的平行光反射后仍然平行。条件：反射面平滑。应用：迎着太阳看平静的水面，特别亮。黑板“反光”等，都是因为发生了镜面反射。
⑵ 漫反射
定义：射到物面上的平行光反射后向着不同的方向，每条光线遵守光的反射定律。条件：反射面凹凸不平。应用：能从各个方向看到本身不发光的物体，是由于光射到物体上发生漫反射的缘故。
☆请各举一例说明光的反射作用对人们生活、生产的利与弊。
答：有利点是生活中用平面镜观察面容；我们能看到的大多数物体是由于物体反射光进入我们眼睛。有弊点是黑板反光；城市高大的楼房的玻璃幕墙、釉面砖墙反光造成光污染。
☆把桌子放在教室中间，我们从各个方向能看到它原因是什么？
答：光在桌子上发生了漫反射。
4、面镜：
⑴平面镜
成像特点：等大，等距，垂直。虚像成像原理：光的反射定理。作用：成像、 改变光路。实像：实际光线会聚点所成的像。虚像：反射光线反向延长线的会聚点所成的像。
⑵球面镜
定义：用球面的内表面作反射面。性质：凹镜能把射向它的平行光线会聚在一点；从焦点射向凹镜的反射光是平行光。应用：太阳灶、手电筒、汽车头灯。
5、汽车司机前的玻璃不是竖直的，而是上方向内倾斜，除了可以减小前进时受到的阻力外，从光学角度考虑这样做的好处是：使车内的物体的像成在司机视线上方，不影响司机看路面。汽车头灯安装在车头下部：可以使车前障碍物在路面形成较长的影子，便于司机及早发现。
三、颜色及看不见的光
1、白光的组成：红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫。
2、色光的三原色：红、绿、蓝。
3、颜料的三原色：品红、黄、青。
4、看不见的光：红外线、紫外线。
05透镜及其应用
一、光的折射
1、定义：光从一种介质斜射入另一种介质时，传播方向一般会发生变化；这种现象叫光的折射现象。
2、光的折射规律：三线同面，法线居中，空气中角大，光路可逆。
⑴折射光线，入射光线和法线在同一平面内。
⑵折射光线和入射光线分居与法线两侧。
⑶光从空气斜射入水或其他介质中时，折射角小于入射角，属于近法线折射。光从水中或其他介质斜射入空气中时，折射角大于入射角，属于远法线折射。光从空气垂直射入，折射角=入射角=0度。
3、应用：从空气看水中的物体，或从水中看空气中的物体看到的是物体的虚像，看到的位置比实际位置高。
☆蓝天白云在湖中形成倒影，水中鱼儿在“云中”自由穿行。这里我们看到的水中的白云是由光的反射而形成的虚像，看到的鱼儿是由是由光的折射而形成的虚像。
二、透镜
1、薄透镜：透镜的厚度远小于球面的半径。主光轴：通过两个球面球心的直线。光心：即薄透镜的中心。性质：通过光心的光线传播方向不改变。焦点：凸透镜能使跟主光轴平行的光线会聚在主光轴上的一点，这个点叫焦点。焦距：焦点到凸透镜光心的距离。
2、典型光路：
3、总结：
三、凸透镜成像规律及其应用
1、实验：实验时点燃蜡烛，使烛焰、凸透镜、光屏的中心大致在同一高度，目的是使烛焰的像成在光屏中央。
若在实验时，无论怎样移动光屏，在光屏都得不到像，可能得原因有：①蜡烛在焦点以内；②烛焰在焦点上③烛焰、凸透镜、光屏的中心不在同一高度；④蜡烛到凸透镜的距离稍大于焦距，成像在很远的地方，光具座的光屏无法移到该位置。
2、凸透镜成像规律：F分虚实，2f大小，实倒虚正。
３、对规律的进一步认识：
⑴u=f是成实像和虚象，正立像和倒立像，像物同侧和异侧的分界点。
⑵u=2f是像放大和缩小的分界点。
⑶当像距大于物距时成放大的实像（或虚像），当像距小于物距时成倒立缩小的实像。
⑷成实像时
⑸成虚像时
四、眼睛和眼镜
1、成像原理:从物体发出的光线经过晶状体等一个综合的凸透镜在视网膜上行成倒立，缩小的实像，分布在视网膜上的视神经细胞受到光的刺激，把这个信号传输给大脑，人就可以看到这个物体了。
2、近视及远视的矫正：近视眼要戴凹透镜,远视眼要戴凸透镜。
五、显微镜和望远镜
1、显微镜：显微镜镜筒的两端各有一组透镜，每组透镜的作用都相当于一个凸透镜，靠近眼睛的凸透镜叫做目镜，靠近被观察物体的凸透镜叫做物镜。
来自被观察物体的光经过物镜后成一个放大的实像，道理就像投影仪的镜头成像一样；目镜的作用则像一个普通的放大镜，把这个像再放大一次。经过这两次放大作用，我们就可以看到肉眼看不见的小物体了。
2、望远镜：有一种望远镜也是由两组凸透镜组成的。靠近眼睛的凸透镜叫做目镜，靠近被观察物体的凸透镜叫做物镜。
我们能不能看清一个物体，它对我们的眼睛所成“视角”的大小十分重要。望远镜的物镜所成的像虽然比原来的物体小，但它离我们的眼睛很近，再加上目镜的放大作用，视角就可以变得很大。
06质量与密度
一、质量：
1、定义：物体所含物质的多少叫质量。
2、对质量的感性认识：一枚大头针约80mg、一个苹果约150g、一头大象约6t、一只鸡约2kg、一个中学生约50kg。
3、质量的理解：固体的质量不随物体的形态、状态、位置、温度而改变，所以质量是物体本身的一种属性。
4、测量：
⑴ 日常生活中常用的测量工具：案秤、台秤、杆秤。
⑵ 托盘天平的使用方法：水平台上，游码归零，横梁平衡，左物右砝，先大后小，横梁平衡。
⑶ 方法：直接测量固体的质量；特殊测量液体的质量、微小质量。
二、密度：
1、定义：单位体积的某种物质的质量叫做这种物质的密度。
2、公式：ρ=m/V。
3、单位：国际单位制：主单位kg/m3，常用单位g/cm3。这两个单位比较：g/cm3单位大。
单位换算关系：1g/cm3=103kg/m3，1kg/m3=10-3g/cm3。
水的密度为1.0×103kg/m3，读作1.0×103千克每立方米，它表示的物理意义是：1立方米的水的质量为1.0×103千克。
4、理解密度公式：
⑴同种材料，同种物质，ρ不变，m与 V成正比；物体的密度ρ与物体的质量、体积、形状无关，但与质量和体积的比值有关；密度随温度、压强、状态等改变而改变，不同物质密度一般不同，所以密度是物质的一种特性。
⑵质量相同的不同物质，密度ρ与体积成反比；体积相同的不同物质密度ρ与质量成正比。
5、下图所示：ρ甲>ρ乙。
6、测体积——量筒：
⑴用途：测量液体体积（间接地可测固体体积）。
⑵使用方法：
“看”：单位、量程、分度值。
“放”：放在水平台上。
“读”：量筒里地水面是凹形的，读数时，视线要和凹面的底部相平。
7、测固体的密度：在测不规则固体体积时，采用排液法测量，这里采用了一种科学方法等效代替法。
8、测液体密度：
⑴原理：ρ=m/V。
⑵步骤：
①用天平测液体和烧杯的总质量m1；
②把烧杯中的液体倒入量筒中一部分，读出量筒内液体的体积V；
③称出烧杯和杯中剩余液体的质量m2；
④得出液体的密度ρ=（m1-m2）/V。
9、密度的应用：
⑴鉴别物质：密度是物质的特性之一，不同物质密度一般不同，可用密度鉴别物质。
⑵求质量：由于条件限制，有些物体体积容易测量但不便测量质量用公式m=ρV算出它的质量。
⑶求体积：由于条件限制，有些物体质量容易测量但不便测量体积用公式V=m/ρ算出它的体积。
⑷判断空心实心。
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