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初中三年级物理

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    比较是一种重要的科学方法。请你将声音和光进行比较,写出它们的一种相同点和不同点。
    相同点:______________________________________。
    不同点:______________________________________。
    本题信息:2010年河南省中考真题物理填空题难度较难 来源:牛青丹
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本试题 “比较是一种重要的科学方法。请你将声音和光进行比较,写出它们的一种相同点和不同点。相同点:______________________________________。不同点:___________...” 主要考查您对

声音的传播

声速

声与信息

声与能量

光的直线传播现象

光的反射现象

光的传播速度与光年

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 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 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
声速:
定义 声音存介质中每秒传播的距离叫声速,用v表示
计算公式 s=vt,其中
单位 米/秒(m/s),读做米每秒
常数 v=340m/s(15℃的空气中)
影响因素 介质种类。一般情况下,v固>v液>v气
介质温度。声速随温度的升高而增大,温度每升高1℃,声音在空气中每秒传播的距离增加约0.6m。当空气中不同Ⅸ域的温度有区别时,声音的传播路线是向着低温方向的。如上方的温度低,声音就向上传播,此时,高处的人容易听到低处的声音

 在常见物质中的传播速度:
物质名称 传播速度v/m﹒s-1
空气 340
1500
钢铁 5200
松木 3320
玻璃 5000-6000

声速与气温的关系:
    气温影响空气的密度,气温高,空气的密度小,声波在传播的过程中受到的阻碍小,所以声速较大,因此声音由声源发出后不一定沿直线传播。晴天的中午,地表迅速升温,地表附近的气温比上一层气温高,声音在地表的传播比上层快,于是在地面上发出的声音向四周传播时是向上拐弯的。
声与信息:
(1)利用声传播信息。如:医生利用听诊器,通过听到的声音判断人体内心脏、肺的健康状况;利用接收到台风产生的次声波来判断台风的风向及位置;利用地震、机器产生的次声波来判断地震的位置和机器的优劣。

(2)利用发出声音的回声传递信息。如:古代雾中航行的水手,利用听到号角的回声判断悬崖的远近;海豚在混浊的水中利用自身的“声呐”系统可以准确地判断远处小鱼的位置。

(3)“B超”的原理:用超声波检查身体时,由于人体不同器官对超声波的反射情况不同,“B超”机向人体发射一定量的超声波,然后用移动的探头接收各器官反射回来的超声波信号,经过计算机对这些信号进行处理后,在屏幕上呈现出内脏器官的图像,医生通过图像情况诊断是否存在病变。
声与能量
声具有能量,也可以传递能量。
(1)声音是由振动产生的,传递声的过程就是传递振动的过程,有振动就有能量,利用振动就是利用能量。

(2)声波的能量在实际中的应用有很多,如工业上可以利用超声波清洗精密仪器,利用超声波除尘器降低污染,美化环境。医学上可以利用超声波振动除去人体内的结石.
区分声传递的是信息还是能量的方法:
      许多同学对声音传递的是信息还是能量区别不开,这里告诉你一个小窍门:凡是声音能引起其他物体变化的例子,说明声音传递的是能量;声音未能引起其他物体的变化,而人们可以根据所听到的声音作出判断的例子,说明声音传递的是信息。

例1 下列技术应用中,属于利用声波传递能量的是(  )
A.利用鸣枪声警告歹徒
B.利用超声波将普通水“击碎”成水雾,增大房内空气的湿度
C.利用超声诊断仪检查人体内脏器官
D.利用超声波探查金属、陶瓷、塑料、混凝土等材料制品的内部结构
解析  向被检查的材料、物品发射超声波,从反射波或穿透波中提取信息,能探测其内部是否存在气泡、裂缝等缺陷,超声诊断仪的工作原理也是从反射波中获得信息,故不能选C、D;向歹徒呜枪示警,是利用声音发布信息,故也不能选A;普通水被超声波“击碎” 时需要能量,故B符合题意。
答案 B
光的直线传播:
1.光沿直线传播的条件:光在同种均匀介质中是沿直线传播的。

2.光沿直线传播的现象:在有雾的天气里,可以看到从汽车头灯射出的光束是直的;穿过森林的光束是直的;在电影院中可以看到放映机射向银幕的光束是直的。由现实生活中的这些现象,我们可以知道光是沿直线传播的。生活中由于光沿直线传播造成的现象有:影子的形成,小孔成像,日食,月食等。

3.光线:由于光在同一种均匀介质中是沿直线传播的,所以经常用一条带箭头的直线来表示光的传播路线,箭头的方向表示光的传播方向,这样的直线叫做光线,如图所示。光线的几何作图起着重要作用,在光的直线传播、反射与折射以及研究透镜成像中,都是必不可少且要反复用到的。应注意的是,光线不是实际存在的实物,而是在研究光的行进过程中对细窄光束的抽象。它是人们研究光现象的一种方法,即建立物理模型的方法。



光的传播规律有三:
(1)光的直线传播规律。

(2)光的独立传播规律两束光在传播过程中相遇时互不干扰,仍按各自途径继续传播,当两束光会聚同一点时,在该点上的光能量是简单相加。

(3)光的反射和折射定律。光传播途中遇到两种不同介质的分界面时,一部分反射,一部分折射。反射光线遵循反射定律,折射光线遵循折射定律。
日食、月食的成因
当月球转到地球和太阳之间,并且三者在同一直线上时,月球就挡住了射向地球的阳光,由于光的直线传播.在月亮背后会形成长长的影子。如图所示,月亮在地球的影子分为两部分,中心的区域叫做本影,外面的区域叫做半影。位于半影区的人看到的是日偏食;位于本影区的人看到的足日全食;若地月之问距离较远时,还会看到日环食。同样的道理.当地球转到月球和太阳之间,并且三者在同一直线上时,地球就挡住了射向月球的阳光,就会形成月食。 ]补充月食有全食和偏食,但没有环食,这是因为地球的影子很长,大于月地之间的距离。 

判断小孔成像情况的方法
(1)由于屏的阻碍,光源射出的光线巾,大部分光线被屏挡住,只有那些指向小孔的光线,恰可沿直线通过小孔在光屏上形成光斑。这样光源的每一个发光点射向光屏的光线,都将在光屏上对应形成一个小光斑,而无数个小光斑组合起来,便在光屏上显示出一个倒立的与光源相似的图样,这一图样就是光源的像:这个像由于是实际光线会聚而成,因此是实像。
(2)只有小孔足够小时才能成像。如果小孔太大,物体上任一点发出的光透过小孔后在光屏上形成的光斑就比较大,物体上相邻点发出的光透过小孔后,在光屏上形成的光斑就比较大,光斑重叠较多,使像模糊不清,甚至不成像。
(3)像倒立,像的形状与物体相似,与小孔的形状无关。
(4)像的大小取决于光屏到小孔的距离和物体到小孔的距离的关系。
光沿直线传播的条件:
光沿直线传播是有条件的,如果介质不均匀,光线会发生弯曲。例如地球周围的大气层就是不均匀的,离地面越高,空气越稀薄,从大气层外射到地面的光线就会发生弯曲。早晨,当太阳还在地平线以下时,我们就看见了它,就是不均匀的大气使光线变弯了的缘故,如图所示。因此应该说,光在均匀介质中是沿直线传播的。


影子的形成:
光在沿直线传播的过程中遇到不透明的物体时,光线被物体挡住,无法到达物体后面,在物体后面形成了与物体轮廓相似的黑暗区域,这就是物体的影子(如图)

如手影,路灯下的人影:

 无影灯:
  无影灯,是一种先进的光源,它的外形是一个很大的灯盘,上面装有许多射向各个方面的荧光灯,能把手术台所有的暗影都照亮,所以无影灯下就没有影子了。这样,医生为病人做手术,视线就不会受影子的影响,保证手术顺利进行。
光的反射现象:
光从一种介质射向另一种介质的交界面时,一部分光返回原来介质中,使光的传播方向发生了改变,这种现象称为光的反射。

生活中的光的反射现象:
桥在水中的倒影、在平面镜前看到镜中的“自己”等。

光反射图中一点、二角、三线的认识:
如图所示,要弄清一点(入射点)、二角(反射角、入射角)、三线(反射光线、入射光线、法线)的涵义。一点:指入射点,用字母O表不。二角:指入射角i和反射角r。入射角是指入射光线和法线的夹角,反射角是指反射光线和法线的夹角。三线:指入射光线AO,反射光线OB,法线NO。法线是通过入射点作的垂直于反射面的虚线,这是为了研究问题的方便而引入的,没有具体的物理含义,但在确定入射角、反射角时法线却是关键。因为反射角和入射角都是指光线与法线的夹角。

光速:电磁波在真空中的传播速度。通常光速为c=299792458m/s。是自然界物体运动的最大速度。

光年:
长度单位,光年一般被用于衡量天体间的距离,其意思是指光在真空中行走一年的距离,是由时间和光速计算出来的。1光年表示光在1年时间内所走的路程,1光年=9.46×1012km


光在各种介质中的传播速度:
传播速度
真空 2.99792×108≈3×108
空气 约为3×108
真空中光速的3/4
玻璃 真空中光速的2/3
其他介质 比真空中光速小很多

易错点:
光年不是时间单位,而是长度单位。

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