第一章 声现象
一、声音的产生与传播
（1）声音的产生：声音是由物体的振动产生的。
注意：一切正在发声的物体都在振动，振动的物体不一定在发声。物体振动停止，发声也停止，但声音不一定停止。
（2）声音的传播：声音在介质中以声波的形式向周围传播。传播声音的物质叫介质。声音的传播离不开介质。
（3）回声：声波在传播过程中遇到障碍物后要发生反射。人们把声音遇到障碍物反射回来的声音叫做回声。
（4）声速：声在每秒内传播的距离叫声速，声速的大小与介质的种类有关。一般情况下，声音在固体中传播最快，液体中次之，气体中最慢。
声速的大小还与温度有关。在15℃的空气中，声速是340m/s。
二、我们怎样听到声音
⑴人耳的构造：见课本P17图1.2-1
⑵人耳感知声音的过程：外界传来的声音引起鼓膜的振动，带动听小骨及其他组织也跟着振动，这种振动又传给耳蜗中的听觉神经，听觉神经把信号传给大脑，我们便听到了声音。
⑶骨传导：声音通过头骨、颌骨传到听觉神经，引起听觉的传声方式叫骨传导。
注意：正常的人听到别人的声音是通过鼓膜振动，经过听小骨来传递的，听到自己的声音则主要是通过头骨来传递的。听自己说话的录音与直接听自己说话的声音有所不同正是这个原因。
⑷双耳效应（立体声原理）：声源到两只耳朵的距离一般不同，加上人的头部对声音有掩蔽作用，就会造成声音传到两只耳朵的时刻、强弱、及其他特征不同，从而能辨别声源位置的现象，就是双耳效应。
三、声音的特征
⑴音调：声音的高低叫音调。音调的高低是由声源的振动频率决定的。声源的振动频率越大，音调越高，人们听到的声音越尖细；声源的振动频率越小，音调越低，人们听到的声音越粗钝。不同物体的振动频率不同，同一物体的振动频率也可以调节。
频率低于20Hz的声音称为次声波，频率高于20000Hz的声音自然保护区为超声波。
⑵响度：人耳感觉到的声音的强弱就是响度。响度是由振幅决定的。声源的振幅越大，声音的响度就越大，人们感到声音就越大：声源的振幅越小，声音的响度就越小，人们感到的声音就越小。
响度除与振幅有关外，还跟耳朵与声源的距离有关。离声源越远，声音越发散，人耳感觉到的声音响度越小。
⑶音色：声音的品质。音色反映了声音的特点，也叫音品。音色由发声体的材料、结构决定。
注意：我们能分辨出不同的人，不同的乐器发出的声音的依据就是音色。
四、噪声的危害和控制
⑴噪声：从物理角度看：发声体做无规则振动时发出的声音叫噪声。从环保角度看：凡是妨碍人们正常休息、学习和工作的声音，以及对人们要听到的声音产生干扰的声音，都属于噪声。
⑵不同等级的噪声会对人、动植物产生不同的危害。
⑶控制噪声的三个途径：防止噪声产生、阻断噪声的传播、防止噪声进入耳朵。即在声源处减弱、在传播过程中减弱、在人耳处减弱。
五、声的利用
⑴声音可以传递信息。利用这一点可以用超声波制成声呐来判断距离、确定方位；用B超可以诊断病情等。
⑵声波可以传递能量。声波所携带的能量可以产生很大的威力。
超声波能够传递能量，可以用来去污垢、打碎结石等。
利用次声波能预报破坏性大的地震、海啸、台风，甚至可以探知几千米外的核武器实验和导弹发射
第二章 光现象
一、 光的传播
1、光源：一切自身能发光的物体都称为光源。光源可分为天然光源和人造光源。
注意：依靠反射光而发亮的物体不是光源。
2、光的直线传播：光在同一种均匀介质中沿直线传播。通常用一根带箭头的直线—光线来表示光的传播方向。
光的直线传播的现象：影子、小孔成像、日食和月食。
3、光速：光在不同介质中传播的速度不同。
光在真空中传播的速度为3×108m/s。
光在空气中的传播速度与在真空中相差不多：光在水中的传播速度约是真空中的3/4：光在玻璃中的速度约是真空中的2/3。
注意：光在一年时间内传播的距离称为1光年，光年是距离单位。
二、光的反射
1、光的反射现象：光从一种介质射向另一种介质表面时，在分界面处有一部分光被反射回原来介质的现象叫光的反射。
人眼看到物体是由于物体发出的光线或反射的光线进入人眼。
2、光的反射定律：
反射光线、入射光线和法线都在同一个平面内，反射光线和入射光线分居法线的两侧，反射角等于入射角，可以总结为“三线共面、法线居中、两角相等”。
重点提示：要注意入射角和反射角指的是入入射光线和反射光线与法线的夹角。入射角变化，反射角也变化，但一定相等。在反射现象中，光路是可逆的。
3、镜面反射和镜面反射：
射到光滑镜面上的平行光线经反射后仍然是平行的，这种反射叫做镜面反射。平行光线射到表面凹凸不平的物体表面时，反射光线向着不同的方向，这种反射叫做漫反射。漫反射使我们从不同方向都能看到本身不发光的物体。
三、平面镜成像
1、平面镜成像的特点：平面镜成的像是虚像，像和物体到镜面的距离相等，像和物体的大小相等，像和物体的对应点的连线与镜面垂直，即平面镜成的像与物体关于镜面对称。
2、平面镜成像的原理：平面镜成像时，满足光的反射定律。
小结：影子和像的联系与区别
影子
像
原理
光的直线传播
特点
光照不到的黑暗区域
由光线或光线的反向延长线会聚面成、明亮面有色彩
3、平面镜的应用
①利用平面镜改变光的传播方向，起到控制光路的作用。 ②利用平面镜成像。
4、凹面镜和凸面镜
①凹面镜对光线有会聚作用：平行光线经凹面镜后会聚于凹面镜的焦点，从焦点射向凹面镜的光线经凹面镜反射后成为平行光线。
②凸面镜对光线有发散作用：平行光线经凸面镜后发散。
四、光的折射
1、光的折射现象： 光人从一种介质斜射入另一种介质时，传播方向发生偏折，这种现象叫做光的折射。
2、光的折射规律：折射光线与入射光线、法线在同一平面内。折射光线与入射光线分居于法线两侧。
①光从空气斜射入其他介质中时，折射光线向法线方向偏折；而从其他介质余射入空气中时，折射光线向远离法线的方向偏折。
②当入射角增大时，折射角也增大。
③光的折射现象中光路是可逆的，即光线方向颠倒时，光的传播路径不变。
④当光线垂直射向介质表面时，传播方向不改变。
重点提示:在光的折射规律中有“空气中总是大角”，即不论空气中的角是入射角还是折射角，总是要比其他介质中的角要大一些（垂直入射除外）。也就是说，在空气与其他介质的界面上发生的折射现象，如果折射角大于入射角，那么折射角所在介质为空气；如果入射角大于折射角，那么入射角所在的介质为空气。
3、生活中的折射现象：斜插入水中的筷子在水下的部分看起来向上弯折；往脸盆中倒水，看起来盆底深度变浅；潜入水中的人看岸边的人变高：从厚玻璃砖后看到钢笔“错位”。
4、光折射与光的反射的区别
光的反射
光的折射
联系
光从一种介质斜射入另一种介质时，二者同时发生
区别
反射光线和入射光线在同一种介质中
折射光线和入射光线分别 在两种介质中
反射角与入射角相等
折射角与入射角不相等
五、光的色散
1、光的色散现象：太阳光通过棱镜后，被分解成红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫七种色光，形成一条彩色的光带，这就是光的色散现象，它是英国物理学家牛顿发现的。
2、色光的三原色：红、绿、蓝：颜料的三原色：红、黄、蓝。
重点提示：色光的混合与颜料的混合规律不同。两种色光混合后使眼睛感觉到产生了另一种颜色，而两种颜料的混合是它们都能反射的色光。
3、物体的颜色：透明物体的颜色是由通过它的色光决定的，不透明物体的颜色是由它反射的色光决定的。
4、不同的色光照射到不同颜色的物体时，出现的情况是：
①白纸可以反射各种色光，纸出现的颜色与光的颜色相同。
②黑纸吸收各种色光，无论什么颜色的光照在黑纸上，纸都是黑色的。
③各种色纸反射和它颜色相同的光，对其它不同颜色的光都吸收。
④白光照在不同颜色的纸上，纸出现的颜色与纸的颜色相同。
5、不同的色光照射在不同颜色的透明物体时，透色光的情况是：
光的颜色志透明物体颜色相同时，光可透过物体。若兴的颜色志透明物体颜色不同时，光就透不过物体。
六、看不见的光
1、红外线：在光谱中，在红光以外有一种看不见的光叫做红外线。
红外线有热作用（即热效应），可应用在红外夜视仪、诊断疾病、遥控等方面。
重点提示：红外线进不可见光，任何物体都向外辐射红外线。当物体温度升高时，它向外辐射的红外线会大大增强。
2、紫外线：在光谱中，在紫光以外有一种看不见的光叫紫外线。
紫外线的化学作用、荧光作用、生理作用，它有助于人体合成维生素D、能杀菌、能使荧光物质发光。
七、 难点专攻
1、光速的计算：光速特别大，通常利用来求距离，有两种方法：一是通过反射；二是通过时间差。利用光的反射测距离时，要注意光走过的路程是所测距离的二倍。
2、反向改变光路：利用平面镜和光的反射定律，可以有目的地改变光的传播方向。
①入射光线不变，旋转镜面：一束光线照射到平面镜上，若保持入射光线方向不变，把平面镜绕入射点旋转α角，则反射光线与入射光线的夹角将随之改变，且反射光线相比原来转过2α角。
②镜面不动，光线旋转：一束光线照射到平面镜上，若保持镜面不动，当入射光线旋转θ角，反射光线也旋转θ角。
重点提示：制作潜望镜、改善室内光照条件等都会用到反射改变光路。无论是镜面旋转还是入射光线旋转，都可能有两种情况，即沿顺时针方向旋转和沿逆时针方向旋转，讨论时两种情况都要考虑。
3、作图
①平面镜成像作图
平面镜成像作图的两种方法：一是根据反射定律；二是根据平面镜成像特点。
A、根据反射定律作图的步骤：a、从点光源S引出两条光线，射到平面镜上。b、作两条入射光线的法线。c、根据反射定律，反射角等于入射角，作反射光线，将反射光线反向延长，反射光线的反向延长线的交点即为点光源S的像点S’。
B、根据平面镜成像特点作图的步骤：a、过S点作平面镜的垂线（像与物的连线跟镜面垂直）。b、截取S’点，让S’点到镜面的距离等于S点到镜面的距离（像与物到镜面的距离相等）。c、画出像点S’（像与大小相等）。
重点提示：作图时，光线要标明传播方向，光线和界面用实线表示，法线和反向延长线要用虚线表示。
②光的折射作图
光的折射作图步骤：垂直于界面作出法线：根据折射规律作出折射光线（注意空气中角大）。4、平面镜成像特点的实验探究
实验器材：玻璃板、一张大纸、两枝完全相同的蜡烛、刻度尺。
①在光具座上竖立一块薄玻璃板作为平面镜，把一支点燃的蜡烛入在玻璃板前面，可以看到玻璃板后面出现蜡烛的像。
②另外拿一支相同的没有点燃的蜡烛在玻璃板后面移动，直到看上去它跟像完全重合，这个位置就是前面蜡烛像的位置。
③观察比较蜡烛和它所成的像的大小，从光具座上读出两支蜡烛到玻璃板的距离，就可以总结出平面镜成像的规律。
说明：取一块薄玻璃板作为平面镜的目的是为了更好地观察所成的像。用手去摸所成的烛焰的像，我们会发现它并不烫手，这说明平面镜所成的像是虚像。实验中应注意：应将没有点燃的那枝蜡烛放在玻璃板的后面，并调整其位置，直至它与烛焰的像重合，即从玻璃板正面观察，几乎分不出哪个是原蜡烛的像，哪个是后放过去的蜡烛。
第三章 透镜及其应用
一、 透镜
1、凸透镜和凹透镜
①凸透镜：中间厚、边缘薄的透镜。
②凹透镜：中间薄、边缘厚的透镜。
③主光轴：通过两个球面平均球心的直线电主光轴。简称主轴。
④光心：主光轴上有个特殊的点，通过它的光线传播方向不改变，这个点叫做透镜的光心。
2、透镜对光的作用：凸透镜对光有会聚作用，光线折射后向主光轴靠拢。凹透镜对光有发散作用，光线折射后偏离主光轴。
3、焦点和焦距
①凸透镜能使平行于主光轴的光会聚在一点，这个点叫做焦点，用F表示。凸透镜两侧各有一个焦点。焦点到光心有距离叫做焦距，用f表示。同一凸透镜两侧的焦距相等。
注意：
根据凸透镜能够把平行于主光轴的光线会聚于焦点这的性质，我们可以粗测凸透镜的焦距，方法是：将一凸透镜正对着太阳光，拿一白纸在透镜的另一侧来回移动，当折纸上的亮点最小、最清晰时，测出光点到光心的距离，即是该凸透镜的焦距。焦距的长短表示出凸透镜对光线会聚作用的强弱。焦距越短，镜面越凸，凸透镜对光线的会聚作用越强。光线通过后折射得越厉害。
②凹透镜能使平行于主光轴的光线发散，发散光线的反向延长线交于一点，这个点叫做凹透镜的虚焦点，凹透镜两侧各有一个虚焦点。虚焦点到光心的距离叫做焦距，凹透镜两侧的焦距相等。凹透镜焦距的长短表示它对光线发散作用的强弱。焦距越短，对光线的发散作用越强。光线通过后偏折得越厉害。
4、三条特殊光线
①经过凸透镜的三条特殊光线：
A、跟主光轴平行的光线，经凸透镜折射后过焦点。
B、通过焦点的光线，经凸透镜折射后平行于主光轴。
C、通过光心的光线，经凸透镜折射后传播方向不变。
②经过凹透镜的三条特殊光线：
A、跟主光轴平行的光线，经凹透镜折射后，折射光线的反向延长线过凹透镜的虚焦点。
B、正对着凹透镜虚焦点的入射光线经凹透镜折射后平行于主光轴射出。
C、通过光心的光线，经凹透镜折射后传播方向不变。
二、生活中的透镜
1、照相机：照相机的镜头相当于一个凸透镜，胶片相当于光屏。它是利用u>2f时凸透镜成的像是倒立、缩小的实像这一原理来工作的。照相时，物体到镜头的距离是物距，底片到镜头的距离（即暗箱的长度）是像距。依据凸透镜成像的规律，成实像时，物距变小，则像距变大，像也随着变大，也可以记忆为“物进则像退，像变大”
2、投影仪：投影仪的镜头相当于凸透镜，屏幕相当于光屏。投影仪的原理是f<u<2f时凸透镜成倒立放大的实像。平面镜的作用是改变光的传播方向，使射向天花板的光能在屏幕上成像。
3、放大镜：原理是u<f时凸透镜成正立放大的虚像。盛水的透明小瓶、小水珠都可以看作凸透镜而具有放大作用。
4、虚像和实像
①光线经过光学元件的反射或折射后，实际光线会聚到一点，则是所成的你是实像；光线经过光学元件反射或折射后，实际光线发散，反向延长后反向延长线相交于一点，后成的像是虚像。
②实像既能呈现在光屏上，也能用眼睛直接观看；虚像只能用眼睛观看，不能呈现在光屏上。
③虚像和实像都既可因反射而形成，也可因折射而形成。
三、探究凸透镜成像的规律
1、物距：物距是物体到凸透镜的距离，用u表示。
2、像距：像距是像到凸透镜的距离，用v表示。
3、实验：
①器材：兴具座、凸透镜、光屏、蜡烛、火柴等
②步骤：
A、依次将点燃的蜡烛、透镜、光屏安放在光具座上，调整火焰的中心、透镜的光心、光屏的中心在同一高度上。
B、调节蜡烛到透镜的距离，使u＞2f，左右移动光屏，直到在光屏上能够看到烛焰的清晰的像，记下此时的物距和像距的大小。这时我们会看到光屏上出现相对蜡烛倒立的缩小的像，此时像位于一倍焦距和二倍焦距之间。
C、把蜡烛移向凸透镜，仍保持它们的距离大于2倍焦距，再移动光屏。可以观察到还是倒立的缩小的实像。像的位置仍在一倍焦距与二倍焦距之间。但与步骤B相比像远离了透镜，即像距大了。蜡烛移动到距透镜2 倍焦距处，移动光屏可以在距离透镜2 倍焦距处观察到倒立的与烛焰等大的实像。像的位置也在2倍焦距处。
D、调节蜡烛到透镜的距离，使f<u<2f，左右移动光屏，直到在光屏上能够看到烛焰的清晰的像，记下此时的物距的像距的大小。这时我们会看到在光屏上出现与蜡烛相比倒立、放大有像，像的位置在凸透镜的二倍焦距以处。
E、继续减小蜡烛到透镜的距离，当u<f时，移动光屏，在光屏上找不到蜡烛的像。透过透镜，会看到在和蜡烛同侧，有一个正立的放大的像。这个像不能用光屏承接到，是一个虚像。
4、凸透镜成像的规律及其应用
物距u和焦距f的关系
像的性质
像的位置
应用举例
正立或倒立
放大或缩小
实像或虚像
和物体同侧还是异侧
像距v和焦距f的关系
u>2f
倒立
缩小
实像
异侧
f<v<2f
照相机
U=2f
倒立
等大
实像
异侧
V=2f
F<u<2f
倒立
放大
实像
异侧
v>2f
投影仪
U=f
不成像
U<f
正立
放大
虚像
同侧
放大镜
重点提示：一倍焦距分虚实，二倍焦距分大小。成实像时，物近像远像变大；成虚像时，物近像近像变小。如果凸透镜被遮挡住一部分，只有一部分进光，凸透镜对光的作用不变，仍是完整的像，只是像变暗了。“倒立的实像”是相对于物来说的，像与物上下颠倒、左右相反。凡倒立的是实像，实像是倒立的；凡正立的是虚像，虚像是正立的。
