初中物理知识点整理声学和光学

初中物理声学和光学知识点整理：实验时，将玻璃板后同样大小的未点燃的蜡烛移到点燃蜡烛所成像的位置，要求从玻璃板前面的不同位置看去，玻璃板后的蜡烛都好像点燃似的。

声和光

• 声
  • 声波的产生
    • 声音是由物体的振动产生的。
    • 一切发声的物体在振动，振动停止，发声也停止。
    • 振动发声的物体，称为发声体，也叫声源。
    • 发声体可以是气体、固体和液体。
  • 声波的传播
    • 声波能在气体、液体和固体中传播；这些作为传播媒介的物质叫做介质。
    • 发声体的振动在介质中传播，称为声波。
    • 声波在介质中是以疏密波的形式传播的。
    • 声音传播的是声源的信息和能量。
    • 声音不能在真空中传播。
    • 声波的传播速度（声速）
      • 一般情况下，
      • 空气的温度越高，声波的传播速度越大。
      • 声速公式
  • 声波的反射和吸收
    • 当声波传播中遇到障碍物时
      • 一部分声波被反射回来，就是回声。
      • 一部分声波会穿入或绕过障碍物。
    • 声波发生反射时，物体表面越坚硬光滑，反射声波的能力越强。
    • 不同的障碍物表面对声波的吸收能力不同，松软多孔的表面吸收声波的能力强。
    • 回声到达人耳如果比原声晚0.1秒以上，人耳就能把回声跟原声区分开。0.1秒以内则是使原声加强或延长。
    • 回声的应用
      • 回声测距
      • 声呐定位
  • 声波的接收
    • 耳朵接收声波的过程
      • 声波 → 鼓膜 → 听小骨 → 耳蜗 → 听觉神经 → 大脑
    • 人耳听到声音的两种途径
      • 骨传导
      • 人耳传导
  • 声音的特征
    • 响度
      • 定义
        • 人耳感觉到的声音的强弱程度，称为响度。
      • 影响响度大小的因素
        • 响度与振幅有关，发声体的振幅越大，响度越大。
        • 响度与距离发声体的远近有关，离发声体越近，响度越大。
      • 增大响度的方法
        • ①增大发声体振幅
        • ②离发声体近些
        • ③使声音集中向某个方向传播，可以减少声音的分数，增大响度。
      • 响度的单位
        • 分贝（dB）
    • 音调
      • 定义
        • 声音的高低，称为音调。
      • 影响音调高低的因素
        • 频率（f）
          • 每秒钟振动的次数，单位：赫兹（Hz）
          • 发声体振动越快，频率就越高，音调越高。
        • 发声体结构
          • 发声体结构不同，音调高低也不同。
          • 发声体越细、越薄、越短、越小、越紧，音调越高。
      • 超声波和次声波
        • 人耳能听见的声音的频率范围
          • 20~20000Hz
        • 超声波
          • 频率超过 20000Hz 的声波
        • 次声波
          • 频率低于 20Hz 的声波
    • 音色
      • 发声体不同，音色也不同。
      • 发声体的频率组合不同，音色不同。
  • 噪声的危害和控制
    • 乐音与噪声的分类
      • 从物理学的角度
        • 有规律振动时发出的声音是乐音。
        • 无规律的振动时发出的声音是噪音。
      • 从环保的角度
        • 让人感觉和谐悦耳的声音是乐音。
        • 凡是影响人们正常工作、学习、生活、休息，起干扰作用的声音是噪音。
    • 减弱噪声的途径
      • 从声源处减弱
      • 从传播过程中减弱
      • 从人耳处减弱
• 光
  • 光的直线传播
    • 光源
      • 定义
        • 能自身发光的物体，称为光源。
      • 分类
        • 平行光源
        • 点光源
    • 光在同种均匀介质中是沿直线传播的。
    • 光可以在真空中传播。
    • 光线
      • 用一根带有箭头的直线来表示光的传播方向和路径。
        • • 科学方法：建立物理模型
    • 光速
      • 光在真空中传播的速度
      • 光在真空和不同介质中传播的速度关系
    • 光年
      • 指光一年通过的距离（长度单位）
      • 一光年的距离
    • 光和声在传播上的不同之处
      • 介质
        • 光的传播不需要介质，能在真空中传播
        • 声音的传播需要介质，真空不能传声
      • 速度
        • 一般来说，介质的密度越大，光速越小，而声速却越大
        • 光在空气中的速度为
        • 声音在空气中的速度为 340米/秒
        • 在空气中，光速比声速大得多
  • 光的反射
    • 定义
      • 光射到物体表面上时会发生反射，这种现象叫做光的反射。
    • 有关概念（书p30）
      • 镜面
        • 光滑的反射面
      • 平面镜
        • 反射面是平面的镜面叫做平面镜
      • 法线
        • 过入射点作反射面的垂线
          • 注意
            • 标上垂直符号
            • 虚线
      • 入射角
        • 入射光线和法线的夹角
      • 反射角
        • 反射光线与法线的夹角
      • 入射点
        • 入射光线与反射光线的交点
    • 研究光的反射定律
      • 改变入射光线的方向，保持入射点位置不变，观察反射光线、入射光线的位置
      • 反射角
        • =
          • 入射角
      • 反射光线、入射光线和法线在同一平面内。
      • 小门的作用是研究反射光线、入射光线和法线是否在同一平面内。
      • 在光的反射中，光路是可逆的。
      • 反射光线和入射光线分别位于法线两侧。
    • 利用光的反射定律作图
      • ①作图必须用铅笔
      • ②画法线
      • ③画反射光线（注意角度）
      • ④注意是否有角或角度要标
    • 镜面反射和漫反射
      • 镜面反射
        • 定义
          • 当平行光线射到平面镜上时，反射光线仍为平行光线，这种反射叫做镜面反射。
        • 特点
          • 反射面平滑，只能从一个方向看到物体。
      • 漫反射
        • 定义
          • 平行光线射到粗糙物体的表面时，反射光线不再平行，而是射向各个方向，这种反射叫漫反射。
        • 特点
          • 反射面凹凸不平，能够从各个方向看见物体。
  • 平面镜成像
    • 【学生实验】探究平面镜成像的特点
      • 主要器材
        • 玻璃板、两支同样的蜡烛、刻度尺等
          • 用玻璃板代替平面镜
            • 确定像的位置
          • 两支相同的蜡烛
            • 便于确定像的位置，比较像的大小
          • 刻度尺
            • 测量像和物体到平面镜的距离
      • 注意事项
        • 玻璃板和两支蜡烛均要竖直放置在水平桌面上。
        • 实验时，将玻璃板后同样大小的未点燃的蜡烛移到点燃蜡烛所成像的位置，要求从玻璃板前面的不同位置看去，玻璃板后的蜡烛都好像点燃似的。
        • 研究点燃蜡烛所成的像是实像还是虛像时，可以拿掉玻璃板后面未点燃的蜡烛，在像的位置上放一个光屏，观察光屏上是否铕像存在。
        • 实验时要多次改变点燃蜡烛的位置，记录每一次实验时的玻璃板和两支蜡烛的位置，分别用直线将像和物的位置连接起来，比较像、物到玻璃板的距离大小和像、物的连线与玻璃板的夹角关系。
    • 原理和性质
      • 原理
        • 光的反射定律
      • 性质
        • 正立等大的虚像
    • 作图
    • 应用
      • 平面镜可以成像
      • 平面镜可以改变光的传播方向（光路）
  • 光的折射
    • 光的折射现象
      • 光从一种介质斜射入另一种介质时，传播方向发生偏折的现象，叫做光的折射。
      • 折射角：折射光线和法线的夹角
    • 光的折射规律
      • 折射光线、入射光线、法线在同一平面内
      • 折射光线、入射光线分居法线两侧
      • 当光从空气斜射入其他透明介质中时，入射角越小，折射角也越小且折射角始终小于入射角。
      • 当光从其他透明介质斜射入空气中时，入射角越小，折射角也越小且折射角始终大于入射角。
      • 在光的折射中，光路是可逆的。
      • 不同介质对光的折射本领不同，玻璃的折射本领更强。
      • 当光垂直入射时，折射光线的传播方向不变
  • 透镜
    • 透镜的分类
      • 凸透镜
        • 中间厚边缘薄的透镜
      • 凹透镜
        • 中间薄边缘厚的透镜
    • 透镜对光线的作用
      • 主光轴和光心
        • 主光轴：通过透镜球面的球心C1，和C2的直线
        • 光心：透镜的中心
      • 凸透镜对光线有会聚作用，又叫会聚透镜。
        • 焦点（F）
          • 平行于主光轴的光线经凸透镜折射后，会聚在主光轴上的一点。
        • 焦距（f）
          • 从光心到焦点的距离
        • 凸透镜越厚，德距越短，对光线的会聚作用越明显
      • 凹透镜对光线具有发散作用，又叫发散透镜。
        • 凹透镜有虚焦点和虚焦距
        • 凹透镜能成正立、缩小的虚像
  • 透镜成像
    • 【学生实验】探究凸透镜成像规律
      • 相关概念
        • 物距u：物体到凸透镜光心的距离
        • 像距v：像到凸透镜光心的距离
      • 实验原理
        • 光的折射
      • 实验器材
        • 光源、凸透镜、光屏、光具座
      • 主要步骤
        • 1. 观察并记录凸透镜的焦距
        • 2. 在光具座上从左向右依次放置好蜡烛，凸透镜和光屏。调试实验装置时，应使凸透镜和光屏的中心跟烛焰的中心大致在同一高度，目的使烛焰的像成在光屏的中央。
        • 3. 当调整好凸透镜的位置，使物距大于凸透镜的两倍焦距，要移动光屏找像。在移动过程中，眼睛要注意观察光屏上的像是否清晰。
        • 4. 在归纳实验结果时，要将从光具座上读出的物距和像距的值分别跟凸透镜的一倍焦距和两倍焦距相比较，并记录相应的成像情况。
        • 5. 把实验中观察、测量、比较的结果填入表格。
    • 应用
      • 倒立、缩小的实像
        • 照相机、眼睛
      • 倒立、放大的实像
        • 幻灯机、投影仪、电影机
      • 正立、放大的虚像
        • 放大镜
  • 光的色散
    • 白光的色散
      • 白光通过三棱镜分解成红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫七种色光这种现象叫做光的色散。
      • 白光是由七种单色光合成的复色光
      • 牛顿的色散实验表明：同一介质对不同色光的折射本领不同，对红光的折射本领最小
    • 三原色光
      • 红、绿、蓝叫做光的三原色，利用这三种色光可以混合出不同的色彩来。
• 实验
  • • 实验方法：推理法
• 实验
  • • 小球、水的作用：放大实验现象