Capítulo 1 y 2 del segundo volumen de física de la escuela secundaria, puntos de conocimiento (Edición de prensa de educación popular)
Capítulo 1 Fenómeno del sonido
1. La producción de sonido:
1. El sonido se produce por la vibración de objetos (las personas hacen sonidos haciendo vibrar sus; cuerdas vocales, las abejas emiten sonidos haciendo vibrar pequeños puntos negros debajo de sus alas, los sonidos del viento se producen mediante la vibración del aire, los instrumentos de viento emiten sonidos mediante la vibración de columnas de aire, los instrumentos de cuerda emiten sonidos mediante la vibración de cuerdas, los tambores emiten sonidos mediante la vibración de parches, las campanas hacen sonidos haciendo vibrar campanas, etc.);
2. La vibración se detiene y la ocurrencia se detiene pero el sonido no desaparece inmediatamente (porque el sonido original continúa propagándose); 3. El emisor del sonido puede ser sólido, líquido y gaseoso;
4. La vibración del sonido puede ser grabada y restaurada (producción y reproducción de discos);
2. sonido
1, la propagación del sonido requiere un medio; todos los sólidos, líquidos y gases pueden propagar el sonido; cuando el sonido se propaga en sólidos, pierde menos (se propaga más lejos en los sólidos y los rieles propagan el sonido) En general, el sonido se propaga más lejos en los sólidos. Rápido, el más lento entre los gases (excepto el corcho).
2. El sonido no se puede transmitir en el vacío y los astronautas en la luna (en el espacio) solo pueden hablar; a través de teléfonos inalámbricos;
3. El sonido se propaga en forma de ondas (ondas sonoras);
Nota: El objeto sonoro debe vibrar y es posible que el sonido no se escuche si hay vibración;
4. Velocidad del sonido: el objeto se propaga por segundo La distancia se llama velocidad del sonido y la unidad es m/s la fórmula de cálculo para la velocidad del sonido es v=; s/t; la velocidad del sonido en el aire es 340 m/s;
3. Eco: durante la propagación del sonido, cuando encuentra obstáculos, se refleja y luego se transmite al oído humano. El oído humano escucha el sonido reflejado llamado eco (como por ejemplo: el eco de las montañas, el rugido continuo de los truenos en verano, el eco de la pared del Templo del Cielo en Beijing)
1. Condiciones para. escuchar eco: el intervalo de tiempo entre el sonido original y el eco es más de 0,1 s (el eco de las palabras del profesor no se puede escuchar en la sala del profesor y el sonido en la habitación pequeña se vuelve más fuerte porque el sonido original y el eco se superponen
2. Utilización del eco: medición de distancia (distancia del coche a la montaña, profundidad del mar, glaciar al barco
4. p> 1. Oído humano La composición del oído humano: El oído humano se compone principalmente del canal auditivo externo, la membrana timpánica, los huesecillos auditivos, la cóclea y el nervio auditivo
2. El sonido se transmite al interior del oído; canal auditivo, lo que hace que la membrana timpánica vibre y luego se transmite al cerebro a través de los huesecillos auditivos y el nervio auditivo
3. Si hay algún obstáculo en el proceso de transmisión del sonido al cerebro, las personas lo harán. perder la audición (los obstáculos en la membrana timpánica y los huesecillos auditivos son sordera conductiva; los obstáculos en el nervio auditivo son neurológicos) Sordera
4. Conducción ósea: Se transmite al nervio auditivo sin ayuda de el tímpano, el cráneo y la mandíbula, y luego al cerebro para formar el sonido (Beethoven escucha música después de estar sordo y nos escuchamos a nosotros mismos cuando hablamos) el rendimiento de la conducción ósea es mejor que el de la transmisión del sonido por el aire; /p>
5. Efecto binaural: la distancia desde la fuente a los dos oídos es generalmente diferente, por lo que el tiempo y la intensidad del sonido que llega a los dos oídos son diferentes. El sonido y el ritmo también son diferentes, lo que puede usarse para determinar la dirección de la fuente de sonido (escuchar sonido estéreo);
5. Las características del sonido incluyen: tono, volumen y timbre;
1. Tono: el tono de la El sonido se llama tono. Cuanto mayor es la frecuencia, más alto es el tono (frecuencia: el número de veces que un objeto vibra por segundo, lo que indica qué tan rápido vibra el objeto. La unidad es Hertz. Cuanto más grande es el objeto que vibra, más bajo es el tono; )
2. Volumen: La fuerza de un sonido se llama volumen; cuanto mayor es la amplitud de un objeto, más fuerte es el volumen; cuanto más lejos está el oyente del hablante, más débil es el volumen; p>
3. Timbre: los tonos de diferentes objetos, aunque el volumen puede ser el mismo, el timbre debe ser diferente (identificar el sonido de un objeto depende del timbre)
Nota: el tono, el volumen y el timbre no se afectan entre sí y son independientes entre sí;
6. Ondas ultrasónicas y ondas infrasónicas
1. La frecuencia del sonido que siente el oído humano. tiene un rango: 20 Hz ~ 20000 Hz, más de 20000 Hz se llama onda ultrasónica; menos de 20 Hz se llama onda de infrasonido;
2. El rango de audición de los animales es diferente al de los elefantes se comunican mediante ondas de infrasonido. , y los terremotos, erupciones volcánicas, tifones y tsunamis producen ondas infrasónicas;
7. Peligros y control del ruido
1. Ruido: (! ) hablar de las cosas desde una perspectiva física
El sonido que se emite cuando el cuerpo vibra irregularmente se llama ruido; (2) Desde una perspectiva ambiental, se considera ruido cualquier sonido que dificulte el normal estudio, trabajo y descanso de las personas, así como cualquier sonido que interfiera con los sonidos que las personas desean escuchar; ruido;
2. Sonido musical: Desde un punto de vista físico, el sonido producido por objetos que vibran regularmente
3. Fuentes comunes de inscripción: el rugido de los aviones, el silbido; de los coches, y el sonido de los petardos, El sonido de la fricción entre metales;
4. Nivel de ruido: La unidad que indica la fuerza del sonido son los decibelios. El símbolo dB, exceder los 90 dB dañará la salud; 0 dB se refiere al sonido que apenas puede ser escuchado por los oídos humanos.
5. Controle el ruido: (1) Débil en la fuente (instale un silenciador); ) Durante el proceso de propagación (Plantar árboles. Paredes insonorizadas) (3) Atenuación en el oído humano (usar tapones para los oídos)
8. Utilización del sonido
1. Las ondas ultrasónicas tienen una gran energía. y alta frecuencia y se utilizan para piedras, relojes de limpieza y otros instrumentos de precisión; las ondas ultrasónicas básicamente se propagan en líneas rectas y se utilizan para la producción de ecolocalización (identificación de la dirección del murciélago) (sistema de sonar)
2. Transmitir información ( "oler" cuando un médico controla una enfermedad, aplica una ecografía B, golpea los rieles para escuchar el sonido, etc.)
3. El sonido puede transmitir energía (el vidrio al costado del aeropuerto se hizo añicos, no se puede hablar en voz alta en las montañas nevadas, un diapasón vibra y el diapasón intacto vibra (ocurrencia)
Capítulo 2 Propagación de la Luz
1. Un objeto que puede emitir luz se llama fuente de luz. Las fuentes de luz se pueden dividir en 1. fuentes de luz fría (medusas, lámparas de bajo consumo), fuentes de luz caliente (antorchas, sol); 2. fuentes de luz natural (medusas, sol), fuentes de luz artificial (bombillas, antorchas); . fuentes de luz biológicas (medusas, peces hacha) ), fuentes de luz no biológicas (sol, bombillas)
2. Propagación de la luz
1. La luz se propaga en línea recta. el mismo medio uniforme;
2, Aplicación de la propagación lineal de la luz:
(1) Imagen de agujeros pequeños: la forma de la imagen no tiene nada que ver con la forma del pequeño agujero, es como una imagen real invertida (el punto de luz bajo la sombra del árbol es la imagen del sol)
(2) Tome una línea recta: alineación láser (tunelización y orientación); todo el equipo; dispara y apunta;
(3) Limita la línea de visión: siéntate en un pozo y mira al cielo (requiere la habilidad de hacer ranas con y sin agua) El diagrama de la trayectoria de la luz de el campo de visión); una hoja ciega el ojo;
(4) La formación de sombras: sombra, eclipse solar (requiere saber que la luna está en el medio durante un eclipse solar; el la tierra está en el medio durante un eclipse lunar)
3. Luz: A menudo se usa una línea recta con una flecha para representar la trayectoria y la dirección de la luz;
3. de la luz
1. La velocidad de la luz en el vacío es la velocidad más rápida del universo;
2. En cálculo, la velocidad de la luz en el vacío o en el aire es c= 3×108m/s;
3. La velocidad de la luz en el agua es de aproximadamente 3/4c. La velocidad en el vidrio es de aproximadamente 2/3c;
4. Año luz: Es. es la distancia que recorre la luz en un año, y año luz es la unidad de longitud 1 año luz ≈ 9,46×1015m;
Nota: El sonido viaja más rápido en los sólidos, segundo en los líquidos, más lento en los gases; y no viaja en el vacío; la luz viaja más rápido en el vacío, segunda en el aire y más lenta en líquidos y sólidos transparentes (los dos son todo lo contrario). La velocidad de la luz es mucho mayor que la velocidad del sonido (por ejemplo, si primero ves un relámpago y luego escuchas un trueno, no se puede ignorar el tiempo que tarda el sonido en viajar durante una carrera de 100 metros, pero sí el tiempo que tarda la luz en llegar). los viajes son insignificantes).
4. Reflexión de la luz:
1. Cuando la luz incide en la superficie de un objeto, parte de la luz será reflejada por el objeto. Este fenómeno se llama reflexión de la luz. .
2. Vemos objetos no luminosos porque la luz reflejada por los objetos entra en nuestros ojos.
3. Ley de reflexión: En el fenómeno de reflexión, la luz reflejada, la luz incidente y la normal están todas en el mismo plano; la luz reflejada y la luz incidente están separadas en ambos lados de la normal; El ángulo es igual al ángulo incidente.
(1) Línea normal: la línea recta perpendicular a la superficie reflectante dibujada por el punto incidente de la luz.
(2) Ángulo de incidencia: el ángulo entre el rayo de luz incidente; y la línea normal; ángulo de reflexión: El ángulo entre el rayo normal y la línea normal.
(La luz incidente y el espejo forman un ángulo θ, el ángulo de incidencia es 90°-θ y el ángulo de reflexión es 90°-θ)
(3) Existe una relación causal entre el ángulo de incidencia y el ángulo de reflexión, y el ángulo de reflexión siempre cambia con el cambio del ángulo de incidencia, por lo que solo se puede decir que el ángulo de reflexión es igual al ángulo de incidencia, pero no se puede decir que el ángulo de incidencia es igual a el ángulo de reflexión. (El espejo gira θ y la luz reflejada gira 2θ)
(4) En incidencia vertical, ¿cuáles son el ángulo de incidencia y el ángulo de reflexión? Respuesta: En incidencia vertical, el ángulo de incidencia es de 0 grados y el ángulo de reflexión también es igual a 0 grados.
4. En el fenómeno de la reflexión, el camino de la luz es reversible (mírense a los ojos)
5. Utilice la ley de reflexión de la luz para dibujar un diagrama general del camino de la luz. (requerido para poder dibujar):
(1) Determinar el punto incidente (reflexión): La intersección de la luz incidente y la superficie reflectante o la luz reflejada y la superficie reflectante o la luz incidente y la luz reflejada es el punto incidente (reflexión)
(2) Dibuja una línea normal basándose en que la línea normal es perpendicular a la superficie reflectante.
(3) Según el ángulo de reflexión igual al ángulo incidente, dibuja el rayo incidente o rayo reflejado
5. Dos tipos de reflexión: reflexión especular y reflexión difusa.
(1) Reflexión especular: cuando la luz paralela incide sobre una superficie reflectante lisa, la luz reflejada todavía se refleja paralelamente.
(2) Reflexión difusa: cuando la luz paralela incide sobre una superficie rugosa; superficie reflectante, la luz reflejada se reflejará en todas las direcciones;
(3) Las similitudes entre la reflexión especular y la reflexión difusa: ambos son fenómenos de reflexión y obedecen a la ley de la reflexión, la diferencia es: superficie reflectante Diferente; (una suave, otra rugosa), la luz incidente en una dirección, la luz reflejada por la superficie especular solo se dispara en una dirección (deslumbrante mientras que el reflejo difuso se dispara en todas direcciones (en un día lluvioso, camine hacia el); luz y hacia la oscuridad, y camine hacia la luz de fondo) En lugares brillantes, se produce una reflexión especular debido al agua acumulada y se produce una reflexión difusa en el suelo. La pantalla de cine es rugosa y la pizarra es rugosa porque se utiliza una reflexión difusa para disparar la luz. en todas direcciones. El "reflejo" en la pizarra es un reflejo especular.)
5. Imagen especular plana
1. Características de la imagen especular plana: como una imagen virtual, la imagen. y el objeto son simétricos con respecto al espejo (el tamaño de la imagen y el objeto son iguales, la línea que conecta los puntos correspondientes de la imagen y el objeto es perpendicular al espejo, al espejo La distancia es igual; la imagen es la Lo mismo arriba y abajo que el objeto, y la izquierda y la derecha son opuestas (la mano izquierda de la persona en el espejo es la mano derecha de la persona. Al mirar el reloj en el espejo, debes mirar el reverso del papel El tamaño de la imagen no cambia cuando el objeto está lejos o cerca del espejo, pero también debe serlo. Como la distancia lejos y más cerca del espejo es la misma, es el doble de la distancia. personas)
2. El motivo de la formación del reflejo en el agua: la superficie del agua tranquila es como un espejo plano, que puede formar imágenes (la luna y el espejo en el agua (flor mediana). ); para cada punto del objeto, el punto de imagen que forma en el agua es "equidistante" del punto del objeto. La distancia entre cada punto en los árboles y casas y la superficie del agua es diferente cuanto más cerca esté el punto de la superficie del agua. Cuanto más cerca esté la imagen de la superficie del agua, la imagen compuesta de innumerables puntos se reflejará en la superficie del agua (la altura del objeto desde la superficie del agua es la distancia a la que está la imagen de la superficie del agua, independientemente de la profundidad del agua)
3. Espejo plano El motivo de la imagen virtual: los rayos de luz reflejados por el objeto en el espejo plano no convergen ni divergen. Las líneas de extensión inversas de estos. Los rayos (se utilizan líneas de puntos al dibujar) se cruzan para formar una imagen que no se puede mostrar en la pantalla de luz, solo se puede observar a través del ojo humano, por lo que se llama imagen virtual (no formada por la convergencia de rayos de luz reales). )
Nota: La luz que ingresa al ojo no proviene del punto de la imagen, sino que es luz reflejada y requiere la capacidad de ser reflejada por un espejo plano. La ley (la imagen y el objeto son simétricos). el espejo) y el principio de la imagen de espejo plano (después de que la luz emitida desde el mismo punto del objeto se refleja, la línea de extensión inversa de la luz reflejada cruza el punto de la imagen) hacen un diagrama de trayectoria de la luz (dibuja el objeto, la imagen, la luz reflejada y luz incidente) Luz);
6. Espejos convexos y espejos cóncavos
1. Un espejo con la superficie exterior de la bola como superficie reflectante se llama espejo convexo, y un espejo con la superficie interior de la bola como superficie reflectante se llama espejo cóncavo;
2. Los espejos convexos tienen un efecto divergente sobre la luz, lo que puede aumentar el campo de visión (espejos retrovisores encendidos). coches); los espejos cóncavos tienen un efecto de convergencia sobre la luz (estufas solares, utilizando caminos de luz reversibles para hacer linternas)
p>7. Cuando incide de un medio a otro, la dirección de propagación se desvía.
2. La luz se desvía al mismo tiempo en un medio, cuando el medio no es uniforme, la dirección de propagación de la luz será. también cambiar.
3. Ángulo de refracción: es el ángulo entre el rayo refractado y la normal.
8. La ley de la refracción de la luz
1. En la refracción de la luz, las tres líneas están en contacto con la superficie, y la línea normal está en el centro.
2. Cuando la luz incide oblicuamente desde el aire hacia el agua u otros medios, el rayo de luz refractado se desvía hacia la normal; cuando la luz incide oblicuamente hacia el aire desde el agua u otros medios, el rayo de luz refractado se desvía hacia la normal; desviado de lo normal (requiere la capacidad de dibujar refracción) Diagrama de la trayectoria de la luz y la luz incidente)
3. Cuando el ángulo es oblicuo, el ángulo en el aire siempre es mayor cuando el ángulo es; Incidente verticalmente, el ángulo de refracción y el ángulo de incidencia son ambos iguales a 0°, y la dirección de propagación de la luz no cambia
p>4. El ángulo de refracción aumenta con el aumento del ángulo de incidencia
5. Cuando la luz incide en la interfaz entre dos medios, la reflexión y la refracción ocurren simultáneamente
6. La trayectoria óptica en la refracción de la luz es reversible.
9. El fenómeno de la refracción de la luz y sus aplicaciones
1. Ejemplos relacionados con la refracción de la luz en la vida: La posición del pez en el agua parece más alta que la real. posición (el pez en realidad está (detrás y debajo de donde lo ves); debido a la refracción de la luz, el agua en la piscina parece menos profunda de lo que realmente es; las personas en el agua ven el paisaje en la orilla en una posición más alta que la posición real en verano, la posición de las estrellas en el cielo cuando se ven es más alta que la posición real de las estrellas. Más arriba, mirando el bolígrafo a través de un vidrio grueso, el portalápices parece estar fuera de lugar; parecen estar doblados hacia arriba (requiere la capacidad de hacer diagramas de trayectoria de luz)
2. La gente usa la refracción de la luz para ver en el agua la imagen virtual de un objeto (la intersección de las líneas de extensión inversas). de luz refractada)
10. Dispersión de la luz:
1. Después de que la luz del sol pasa a través del prisma, se descompone en rojo y naranja a su vez. Hay siete colores: amarillo. , verde, azul, índigo y violeta. Este fenómeno se llama dispersión
2. La luz blanca es una luz de color compleja mezclada con varios colores de luz
3. El arco iris en; el cielo es el fenómeno de dispersión de la luz;
4. Los tres colores primarios de la luz de colores son: rojo, verde y azul; se pueden mezclar otras luces de colores a partir de estas tres luces de colores, y la luz blanca es hecho de luces de colores rojo, verde y azul. Es mixto; no hay luz negra en el mundo; los tres colores primarios de los pigmentos son magenta, cian y amarillo, y la mezcla de los tres colores primarios es el negro; /p>
5. El color de un cuerpo transparente está determinado por el color de la luz que transmite (qué color es transparente, qué color de la luz pasa a través de él está determinado por el color de la luz que refleja); (qué color refleja qué color de luz, absorbe otros colores de luz, los objetos blancos emiten luz de todos los colores, el negro absorbe la luz de todos los colores)
Ejemplo: un caballo rojo, hierba verde, flores rojas y Las piedras negras están dibujadas en un trozo de papel blanco. Ahora, cuando mires la pintura con luz verde en un cuarto oscuro, verás un caballo negro y piedras negras. También hay flores negras sobre papel verde y no se puede ver la hierba. (la hierba y el papel son verdes)
11. Luz invisible:
1. Espectro solar: rojo Los siete colores de la luz, naranja, amarillo, verde, azul, índigo y violeta, ordenados en orden, son el espectro solar;
(La longitud de onda disminuye gradualmente de izquierda a derecha; la dispersión aumenta gradualmente; la resolución del ojo humano disminuye en orden) Aplicación: El sol por la tarde es rojo , el cielo es azul en un día soleado y las luces antiniebla del automóvil son amarillas.
2. Rayos infrarrojos: Los rayos infrarrojos se encuentran fuera de la luz roja y son invisibles para el ojo humano.
(1) Todos los objetos pueden emitir rayos infrarrojos cuanto mayor sea la temperatura,. cuanto más se irradian los rayos infrarrojos (contacto con gafas de visión nocturna)
(2) Los rayos infrarrojos tienen una gran capacidad para penetrar las nubes y la niebla (detección por control remoto)
(3) El El principal rendimiento de los rayos infrarrojos es un fuerte efecto térmico (calentamiento)
3. Luz ultravioleta: se encuentra fuera de la luz violeta en el espectro y es invisible para el ojo humano;
(1) La principal característica de la luz ultravioleta es su fuerte efecto químico (desinfección, esterilización)
(2) Los efectos fisiológicos de los rayos ultravioleta promueven la síntesis de vitamina D en el cuerpo humano (los niños deben gastarla). más tiempo al sol), pero los rayos ultravioleta excesivos son perjudiciales para el cuerpo humano (el ozono puede absorber los rayos ultravioleta y debemos proteger la capa de ozono)
(3) Efecto de fluorescencia (inspección de billetes)
(4) Los rayos ultravioleta naturales de la Tierra provienen del sol y la capa de ozono bloquea la entrada de los rayos ultravioleta a la Tierra;