声源: 正在发声的物体叫做声源。一切正在发声的物体都在振动,振动停止,发声也停止。固体、液体和气体都能发声,都可以是声源。
①钢琴是靠琴弦的振动发声的;
②笛子是靠空气柱振动发声的;
③哺乳动物是靠声带振动发声的;
④蝉靠胸部的两片鼓膜振动发声;
⑤鸟靠鸣膜振动发声;
⑥蟋蟀靠翅膀相互摩擦发声;
⑦蜜蜂、蚊子、苍蝇在飞行时才有声音,是因为它们飞行时翅膀在振动,如图所示。
声音的产生:
声音的产生 |
由于物体的振动 |
声音的停止 |
振动停止,发生停止 |
发声体 |
是一切正在振动的固体,液体,气体 |
一切发声体都在振动 |
概念的理解:
1. 不同发声体的发声部位一般不同。
2. “振动停止,发声停止”不能叙述为“振动停止,声音消失”,因为振动停止,只是不再发声,而原来发出的声音仍存在并继续传播。
转换放大法理解振动发生:
将不易直接观察到的微小现象,通过某种方式把它形象、直观地呈现出来,这种方法叫转换放大法,是我们探究问题经常采用的一种可行的方法。
例如图所示,在探究“声音是由物体振动产生的”实验中,将正在发声的音叉紧靠悬线下的轻质小球,发现小球被多次弹开。这样做是为了( )
A.使音叉的振动尽快停下来
B.把音叉的微小振动放大,便于观察
C.把声音的振动时间延迟
D.使声波被多次反射形成回声
解析发声体都在振动。音叉的振动幅度很小不易觉察,可用丝线悬吊轻质小球靠近音叉,这样通过轻质小球的跳动,反映出音叉的振动,即把音叉微小的振动放大。
答案B
声现象:知识梳理
常见的发声体及发生原因
发声体 |
发生原因 |
蝉 |
腹基部鼓膜受到振动而发出声音 |
机械唱片 |
唱针振动 |
人说话 |
声带振动 |
打击乐器 |
被打击物体振动 |
弦乐器 |
弦的振动 |
管乐器 |
管内空气柱振动 |
蚊子,苍蝇,密封 |
翅膀振动 |
小鸟鸣叫 |
气管和支管交接处的鸣膜振动 |
介质能够传播声音的物质叫做声的介质。任何固体、液体和气体都是声音传播的介质。真空不能传声。
声音的传播
传播条件 |
声音的传播需要介质,真空不能传声 |
介质状态 |
固体 |
隔墙有耳 |
液体 |
说话声吓跑游鱼 |
气体 |
人与人相互交谈 |
声波水波类比
|
水波(铅笔轻点水面) |
声波(击鼓) |
振动源 |
铅笔 |
鼓面 |
传播介质 |
水 |
空气 |
现象 |
形成一圈一圈的波动向外传播 |
形成疏密相间的波动向外传播 |
理想化实验法研究声的传播: 理想化实验法就是在观察实验的基础上,忽略次要因素,进行合理的推理,得出结论,达到认识事物本质的目的。在物理学中,我们会经常遇到一些由于受到各种外界因素的影响,不可能直接通过实验进行验证或探究的物理规律。应用这种科学方法探究和认识物理规律时往往分两步:
(1)根据实验目的尽量创造条件.设计并操作实验,为探究或验证某一物理规律取得可靠的实验事实;
(2)在获取可靠实验事实的基础上,通过假想在理想状态下进行实验,并通过科学的推理得出实验结果(或结论)。如在“研究声音的传播”实验中,实验现象是:随着罩内空气的不断抽出,听到的铃声越来越弱。但最后还是能听到声音,主要原因是实验设备总是很难将玻璃罩内抽成真空状态,以及周围的固体还能传声。这时推理就显得很重要了,它能够突破实验条件的限制,抓住主要因素,忽略次要因素,得出结论。
例 关于下面所示四幅图片的说法中,正确的是 ( )
A.图片a所示的实验表明,真空不能传声
B.图片b所示的实验表明,频率越高,音调越低
C.图片c所示的实验表明,噪声可以在入耳处减弱
D.图片d中的蝙蝠利用发出的电磁波导航
解析 在用抽气机逐渐抽出玻璃罩里面空气的过程中,可以发现里面闹钟发出的声音越来越小,如果玻璃罩里面的空气被抽光,我们就无法听到声音,这说明声音的传播需要空气,进一步研究说明声音的传播需要介质。而B是用转换法表明声音是由振动产生的。C项实验表明音调与物体的振动频率有关。D项中蝙蝠利用回声定位,故A正确。
答案 A
光的色散
1.色散:白光分解成多种色光的现象。
2.光的色散现象:一束太阳光通过三棱镜,被分解成七种色光的现象叫光的色散,这七种色光从上至下依次排列为红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫(如图甲所示)。同理,被分解后的色光也可以混合在一起成为白光(如图乙所示)。
光的三原色及色光的混合 1.色光的三原色:红、绿、蓝三种色光是光的三原色。
2.色光的混合:红、绿、蓝三种色光中,任何一种色光都不能由另外两种色光合成。但红、绿、蓝三种色光却能够合成出自然界绝大多数色光来,只要适当调配它们之间的比例即可。色光的合成在科学技术中普遍应用,彩色电视机就是一例。它的荧光屏上出现的彩色画面,是由红、绿、蓝三原色色点组成的。显像管内电子枪射出的三个电子束,它们分别射到屏上显不出红、绿、蓝色的荧光点上,通过分别控制三个电子束的强度,可以改变三色荧光点的亮度。由于这些色点很小又靠得很近,人眼无法分辨开来,看到的是三个色点的复合.即合成的颜色。
如图所示,适当的红光和绿光能合成黄光;适当的绿光和蓝光能合成青光;适当的蓝光和红光能合成品红色的光;而适当的红、绿、蓝三色光能合成白光。因此红、绿、蓝三种色光被称为色光的“三原色。”
物体的颜色:
在光照到物体上时,一部分光被物体反射,一部分光被物体吸收,不同物体,对不同颜色的光反射、吸收和透过的情况不同,因此呈现不同的色彩。
光的色散现象得出的两个结论:第一,白光不是单色的,而是由各种单色光组成的复色光;第二,不同的单色光通过棱镜时偏折的程度是不同的,红光的偏折程度最小,紫光的偏折程度最大。
色光的混合:
不能简单地认为色光的混合是光的色散的逆过程。例如:红光和绿光能混合成黄光,但黄光仍为单色光,它通过三棱镜时并不能分散成红光和绿光。
物体的颜色:由它所反射或透射的光的颜色所决定。
1.透明物体的颜色由通过它的色光决定在光的色散实验中,如果在白屏前放置一块红色玻璃,则白屏上的其他颜色的光消失,只能留下红色,说明其他色光都被红玻璃吸收了,只能让红光通过,如图所示。如果放置一块蓝玻璃,则白屏上呈现蓝色。
2.不透明物体的颜色由它反射的色光决定在光的色散实验中,如果把一张红纸贴在白屏上,则在红纸上看不到彩色光带,只有被红光照射的地方是亮的,其他地方是暗的;如果把绿纸贴在白屏上,则只有绿光照射的地方是亮的,其他地方是暗的,如图所示。
规律总结:如果物体是不透明的,黑色的物体会吸收所有色光,白色物体会反射所有色光,其他颜色的物体只反射与它颜色相同的光。如红光照蓝裙子,蓝裙子只反射蓝光,红光被吸收,没有光进入我们的眼睛,感觉它呈黑色。
实验法研究透明物体和不透明物体的颜色:1.透明物体的颜色是由它透过的色光决定的。
2.不透明物体的颜色南它反射的色光决定。
3.如果在屏上贴一张黑纸,不论由什么颜色的光照射,其均为黑,这表明黑色物体吸收各种颜色的光;如果在屏上贴一张白纸,在白纸上能看到各种色光,表明白色物体反射各种色光,即红光照射到白纸上呈红色,黄光照射到白纸上呈黄色等。
颜料的三原色、颜料的混合: 1.颜料的三原色:颜料的三原色是红、黄、蓝,这三种颜料按一定比例混合,能调出各种不同的颜色。
2.颜料的混合:颜料与色光不同,颜料本身不发光,我们看到颜料的色彩是颜料所反射的色光,同时吸收了其他的光。颜料不同,所反射的光不同。两种颜料混合后会反射第三种色光,而不是原来两种颜料反射光的混合。所以,颜料的混合原理是:两种颜料混合色是它们都能反射的色光,其余的色光都被这两种颜料吸收掉了。在印刷行业,就是用红、黄、蓝三种颜料来调出各种色彩,在绘画技术上也是应用红、黄、蓝来调色的。如图所示。口注意各种颜料主要反射与它颜色相同的色光,同时也反射光谱中跟它相邻的色光。
3.颜料的三原色和色光的三原色不同
(1)色光的三原色:红、绿、蓝。颜料的三原色:红、黄、蓝。
(2)混合规律也不同。色光的三原色混合后为白色,颜料的三原色混合后为黑色。
(3)它们的混合原理不同。颜料的混合原理是:两种颜料混合色是它们都能反射的色光,其余的色光都被这两种颜料吸收掉了。色光的混合原理是:两种色光混合后使眼睛感觉到产生了另一种颜色。
冷色与暖色:
不同的色彩搭配,不仅给人美感,而且使人产生联想。如黄、橙、红属于暖鱼,让人想到火与太阳;绿、蓝、紫属于!丝,使人想到草地、水等。
单色光与复色光: 1.单色光:一般把红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫等颜色的光称为单色光。
2.复色光:由单色光混合成的光称为复色光。
大海为什么是蓝色的:太阳光是由红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫七种色光组成,当太阳光照射到大海上时,蓝光、紫光大部分被散射,且蓝光部分多,所以大海看上去是碧蓝的。
晶体在熔化时的温度特点:吸热但温度不变。晶体熔化的条件是:①温度达到熔点;②继续吸热。两者缺一不可。
晶体与非晶体的熔化:
晶体有一定的熔化温度,叫做熔点,在标准大气压下,与其凝固点相等。晶体吸热温度上升,达到熔点时开始熔化,此时温度不变。晶体完全熔化成液体后,温度继续上升。熔化过程中晶体是固、液共存态。
非晶体没有一定的熔化温度。非晶体熔化过程与晶体相似,只不过温度持续上升,但需要持续吸热。 熔点是晶体的特性之一,不同的晶体熔点不同。
凝固是熔化的逆过程。实验表明,无论是晶体还是非晶体,在凝固时都要向外放热。晶体在凝固过程中温度保持不变,这个温度叫晶体的凝固点。同一晶体的凝固点与熔点相同。非晶体没有凝固点和熔点。
熔化实验中用水浴法加热的原因:
熔化实验中采用水浴加热(如图)的方法,利用水的对流,使受热更均匀,测量更科学。
影响熔点的因素 (1)压强平时所说的晶体的熔点,通常是指一个标准大气压下的情况。对于大多数晶体,熔化过程是体积变大的过程,当压强增大时,这些晶体的熔点升高;对于像金属铋、锑以及冰这样的晶体,熔化过程中体积变小,当压强增大时,这些晶体的熔点降低。
(2)杂质如果液体中溶有少量其他物质,即使数量很少,物质的熔点也会有很大变化。如果水中溶盐,凝同点就会明显下降。海水冬天结冰的温度比河水低就是这个原因。
晶体的熔化条件
晶体的熔化有温度达到熔点与继续吸热两个条件,二者缺一不可。如果晶体的温度达到熔点但不能继续吸热,晶体就不能熔化,仍然处在固态。如果可以从外界继续吸收热量,则晶体开始熔化,进入由固态变为液态的过程,如冰属于晶体,像冰变为水那样,物质从固态变为液态的过程称为熔化,晶体开始熔化时的温度称为熔点。当冰的温度升高到冰的熔点(也叫冰点)时,并继续吸热,冰便从同态逐渐变为液态。温度等于熔点时,晶体的状态可能是固态,可能是液态,也可能是同液共存态。
定义:
物质从气态变为液态的过程叫液化。
特点:
液化放热。
液化方法:
(1)降低温度;
(2)压缩体积。
当气体的温度降低到足够低的时候,所有的气体都可以液化,其中温度降到足够低是指气体的温度下降至沸点或沸点以下。小同的气体液化的温度不同。利用这种性质可以分离物质。用压缩体积的方法可以使大多数的气体液化,如日常生活中使用的煤气以及气体打火机用的燃气,就是用压缩体积的方法使它们液化的,有的气体单靠压缩不能使它们液化,必须同时降低温度才行。
液化放热在生活中的应用:
冬天手感到冷时,可向手哈气,是因为呼出的水蒸气液化放热;被锅内喷出的水蒸气烫伤比开水还厉害,是因为水蒸气液化过程要放热。浴室通常用管道把高温水蒸气送入浴池,使池中的水温升高是利用液化放热来完成的。
“白气”
1.含义:“白气”不是水蒸气,因为水蒸气是无色透明的气体,是看不见的。当水蒸气遇到外界温度较低的空气时,放热液化形成小水珠,悬浮在空气中,就是我们看到的“白气”。例如:冬天,从口中中呼出的“白气”;烧开水时从壶嘴喷出的“白气”;夏天,我们看到冰棒冒的“白气”;冰箱门打开时冒出的“白气”;飞机的白色尾气。
2.分类:“白气”现象可分为两类,一类是冷物体冒 “白气”;另一类是热物体冒“白气”。尽管它们都是水蒸气遇冷液化而成的小水珠,但水蒸气的来源却不同。例如:冰棒冒“白气”是冰棒周围附近空气中的水蒸气 (来源于冰棒之外)遇冷液化而成;烧开水时,壶嘴冒 “白气”是从壶中产生的水蒸气(来源于壶内)遇到壶嘴外附近的冷空气液化而成的。切记:共同的特点都是水蒸气要遇冷。
定义:
物质从气态不经过液态而直接变成固态的现象。
常见凝华物质:气态碘、水蒸气、气态钨、气态萘等。
常见凝华现象:
①霜:是空气中的水蒸气遇冷凝华成小冰晶黏附在物体上形成的。它的环境温度比“下露”“下雾”时更低。
②灯泡用久发黑,目光灯两端发黑(先升华,后凝华)。
③云:是空气中的水蒸气遇冷,液化成的小水珠和凝华成的小冰晶悬浮在高空形成的。小冰晶和小水珠越积越多,最后就掉下来,在掉落的过程中小冰晶熔化便形成了雨。
特点:
凝华过程物质要放出热量。
物态变化解释雨、雪、云、雾、露、霜、冰雹的成因:
自然现象 |
成因 |
物态变化名称 |
雨 |
当云层中由水蒸气液化形成的小水珠合并成大水珠时,便形成雨 |
液化 |
云 |
太阳照到地面上,水温升高,含有水蒸气的高温空气快速上升,在上升过程中,空气逐渐冷却,水蒸气液化成小水珠或凝华成小冰晶,便形成云 |
液化、凝华 |
雾 |
雾是水蒸气在空气中遇到冷空气液化成的小水珠,这些小水珠悬浮在空气中,在地面附近称为雾 |
液化 |
露 |
在天气较热的时候,空气中的水蒸气在早晨遇到温度较低的树叶、花草等,液化成为小水珠附着在它们的表面上 |
液化 |
霜、雪 |
霜是水蒸气在地表遇到0℃以下的物体时,直接凝华为固体。如果高空的温度为0℃以下,水蒸气直接凝华成小冰晶,水便以雪的形式降回地面 |
凝华 |
冰雹 |
冰雹是体积较大的冰球,云中的水珠被上升气流带到气温低于0℃的高空,凝结为小冰珠。小冰珠在下落时,其外层受热熔化成水,并彼此结合,使冰珠越来越大。如果上升气流很强,就会再升入高空,在其表面形成一层冰壳,经过多次上下翻腾,结合成较大的冰珠。当上升气流托不住它时,冰珠就落到地面上,形成冰雹 |
凝华、熔化、凝固等 |