《八上物理每章思维导图》

第一章 声现象

1.1 声音的产生与传播

• 1.1.1 声音的产生
  • 定义：由物体振动产生
  • 振动源：一切发声的物体都在振动
    • 固体：音叉、弦乐器、扬声器振膜
    • 液体：水、振动的鼓
    • 气体：空气、声带
  • 振动停止，发声停止 (振动未停止，声音可能已消失)
• 1.1.2 声音的传播
  • 介质：能够传播声音的物质
    • 固体、液体、气体均可作为介质
  • 传播速度
    • 一般情况下，v(固) > v(液) > v(气)
    • 空气中：15℃时，v ≈ 340m/s
    • 影响因素：介质种类、介质温度
  • 真空不能传声
  • 声波：声音以波的形式传播
• 1.1.3 回声
  • 定义：声音在传播过程中遇到障碍物反射回来的现象
  • 利用回声测距离：s = vt/2 (t为听到回声的时间)
  • 回声加强：利用回声设计建筑物 (如礼堂)

1.2 声音的特性

• 1.2.1 音调
  • 定义：声音的高低
  • 决定因素：频率 (物体振动的快慢)
  • 单位：赫兹 (Hz)
  • 频率越高，音调越高；频率越低，音调越低
  • 人耳听觉范围：20Hz ~ 20000Hz
    • 超声波：高于20000Hz
    • 次声波：低于20Hz
• 1.2.2 响度
  • 定义：声音的强弱/大小
  • 决定因素：振幅 (物体振动的幅度) 和 距离 (距离声源的远近)
  • 振幅越大，响度越大；振幅越小，响度越小
  • 距离声源越近，响度越大；距离声源越远，响度越小
  • 单位：分贝 (dB)
• 1.2.3 音色
  • 定义：声音的特色/品质
  • 决定因素：发声体的材料、结构
  • 辨别不同发声体的重要依据

1.3 声的利用

• 1.3.1 声音传递信息
  • 实例：
    • 渔民利用声呐探测鱼群
    • 医生利用听诊器诊断病情
    • 蝙蝠利用超声波导航
• 1.3.2 声音传递能量
  • 实例：
    • 超声波清洗器
    • 超声波碎石

1.4 噪声的危害和控制

• 1.4.1 噪声的危害
  • 定义：妨碍人们正常休息、学习和工作的声音，以及对人们要听的声音产生干扰的声音
  • 来源：工业噪声、交通噪声、生活噪声
  • 危害：影响睡眠、影响听力、影响健康
• 1.4.2 噪声的控制
  • 三个环节：
    • 在声源处减弱 (如：禁止鸣笛)
    • 在传播过程中减弱 (如：植树造林)
    • 在人耳处减弱 (如：佩戴耳塞)
  • 噪声等级：用分贝 (dB) 来划分
    • 0dB：人刚能听到的声音
    • 30dB：较为安静的环境
    • 70dB：影响正常工作和学习
    • 90dB以上：影响听力

第二章 光现象

2.1 光的传播

• 2.1.1 光源
  • 定义：自身能够发光的物体
  • 分类：
    • 天然光源：太阳、萤火虫
    • 人造光源：电灯、蜡烛
• 2.1.2 光的直线传播
  • 条件：在同种均匀介质中
  • 应用：
    • 影子的形成
    • 日食、月食的形成
    • 小孔成像 (倒立、缩小的实像)
    • 激光准直
• 2.1.3 光速
  • 真空中光速：c = 3 × 10^8 m/s
  • 光在其他介质中速度小于真空中光速

2.2 光的反射

• 2.2.1 光的反射定律
  • 内容：
    • 反射光线、入射光线、法线在同一平面内
    • 反射光线、入射光线分居法线两侧
    • 反射角等于入射角
  • 反射角：反射光线与法线的夹角
  • 入射角：入射光线与法线的夹角
• 2.2.2 两种反射
  • 镜面反射：平行光射到光滑表面上，反射光线平行射出
  • 漫反射：平行光射到粗糙表面上，反射光线向各个方向射出
  • 相同点：都遵守光的反射定律
• 2.2.3 平面镜成像
  • 成像特点：
    • 正立、等大的虚像
    • 像到平面镜的距离等于物到平面镜的距离
    • 像与物关于平面镜对称
  • 原理：光的反射
  • 应用：
    • 成像
    • 改变光路

2.3 光的折射

• 2.3.1 光的折射定律
  • 内容：
    • 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
    • 光从空气斜射入其他介质时，折射角小于入射角
    • 光从其他介质斜射入空气时，折射角大于入射角
  • 折射角：折射光线与法线的夹角
• 2.3.2 光的折射现象
  • 水中的物体看起来比实际位置浅
  • 海市蜃楼
  • 彩虹的形成
• 2.3.3 透镜
  • 凸透镜：中间厚，边缘薄
    • 对光线有会聚作用
  • 凹透镜：中间薄，边缘厚
    • 对光线有发散作用

2.4 光的色散

• 2.4.1 物体的颜色
  • 透明物体的颜色：由透过的色光决定
  • 不透明物体的颜色：由反射的色光决定
  • 白色物体：反射所有色光
  • 黑色物体：吸收所有色光
• 2.4.2 光的色散
  • 定义：太阳光通过三棱镜分解成七种色光的现象
  • 七种色光：红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫
• 2.4.3 光的混合
  • 红、绿、蓝：光的三原色
  • 红+绿+蓝=白色

2.5 看不见的光

• 2.5.1 红外线
  • 特点：热效应显著
  • 应用：
    • 红外线取暖器
    • 红外线遥控器
    • 红外线夜视仪
• 2.5.2 紫外线
  • 特点：
    • 杀菌作用
    • 使荧光物质发光
  • 应用：
    • 紫外线消毒灯
    • 验钞机
  • 过量照射有害健康

第三章 透镜及其应用

3.1 凸透镜成像规律

• 3.1.1 凸透镜的相关概念
  • 主光轴：通过两个球面球心的直线
  • 光心 (O)：凸透镜的中心，通过光心的光线传播方向不变
  • 焦点 (F)：平行于主光轴的光线经过凸透镜后会聚的点
  • 焦距 (f)：焦点到光心的距离

• 3.1.2 凸透镜成像规律

  物距 (u)	像距 (v)	像的性质	应用
  u > 2f	f < v < 2f	倒立、缩小、实像	照相机、摄像机
  u = 2f	v = 2f	倒立、等大、实像
  f < u < 2f	v > 2f	倒立、放大、实像	幻灯机、投影仪
  u = f	无像
  u < f	/	正立、放大、虚像	放大镜

• 3.1.3 凸透镜成像规律的应用
  • 照相机：物距远大于焦距，成倒立、缩小的实像
  • 幻灯机：物距大于一倍焦距小于两倍焦距，成倒立、放大的实像
  • 放大镜：物距小于一倍焦距，成正立、放大的虚像

3.2 眼睛与眼镜

• 3.2.1 眼睛的结构
  • 晶状体：相当于凸透镜，具有折射作用
  • 视网膜：相当于光屏，成像的部位
  • 近视眼：晶状体过厚或眼球前后径过长，像成在视网膜前方
    • 矫正：佩戴凹透镜
  • 远视眼：晶状体过薄或眼球前后径过短，像成在视网膜后方
    • 矫正：佩戴凸透镜

3.3 显微镜和望远镜

• 3.3.1 显微镜
  • 结构：物镜、目镜
  • 成像原理：物镜成倒立、放大的实像；目镜成正立、放大的虚像
• 3.3.2 望远镜
  • 结构：物镜、目镜
  • 成像原理：物镜成倒立、缩小的实像；目镜成正立、放大的虚像