《物理八上思维导图》
一、声现象
1. 声音的产生
- 1.1 声源
- 一切正在发声的物体
- 固体、液体、气体均可作为声源
- 1.2 发声条件
- 物体振动是产生声音的必要条件
- 振动停止，发声停止
- 1.3 声音的传播
- 介质：传播声音的物质（固体、液体、气体）
- 真空：不能传声（真空铃实验）
- 速度：
- 一般情况下，固体 > 液体 > 气体
- 空气中，15℃时，v = 340m/s
- 回声：
- 声音在传播过程中遇到障碍物被反射回来的现象
- 区分回声和原声的条件：回声到达人耳的时间比原声晚0.1s以上（距离大约17m）
- 应用：测量距离（例如：利用声呐探测海洋深度）
2. 声音的特性
- 2.1 音调
- 定义：声音的高低
- 影响因素：振动频率
- 频率：物体每秒振动的次数，单位：赫兹（Hz）
- 范围：人耳能听到的频率范围：20Hz～20000Hz
- 超声波：高于20000Hz的声波
- 次声波：低于20Hz的声波
- 2.2 响度
- 定义：声音的强弱（大小）
- 影响因素：
- 振幅：振幅越大，响度越大
- 距离：距离声源越远，响度越小
- 2.3 音色
- 定义：声音的品质（特色）
- 决定因素：发声体的材料、结构
- 作用：区分不同的声源（例如：辨别不同乐器的声音）
3. 声的利用
- 3.1 传递信息
- 例如：声呐探测、医生听诊、蝙蝠回声定位
- 3.2 传递能量
- 例如：超声波碎石、超声波清洗、超声波除垢
4. 噪声的危害和控制
- 4.1 噪声的定义
- 物理学角度：发声体做无规则振动发出的声音
- 环保角度：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
- 4.2 噪声的等级
- 分贝（dB）：声音强弱的单位
- 0dB：人耳刚能听到的最微弱的声音
- 30-40dB：较为理想的安静环境
- 70dB：影响学习和工作
- 90dB以上：损害听力
- 4.3 噪声的控制
- 在声源处减弱：例如：禁止鸣笛、使用消声器
- 在传播过程中减弱：例如：植树造林、安装隔音墙
- 在人耳处减弱：例如：佩戴耳塞
二、光现象
1. 光的直线传播
- 1.1 光源
- 能够发光的物体
- 分类：
- 天然光源：太阳、萤火虫
- 人造光源：灯泡、火把
- 1.2 光的直线传播
- 条件：在均匀介质中沿直线传播
- 应用：
- 影子的形成
- 日食、月食的形成
- 小孔成像（成倒立的实像）
- 1.3 光速
- 真空中的光速最大，c = 3×10^8 m/s
- 在空气中，光速也近似为c
2. 光的反射
- 2.1 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
- 内容：
- 2.2 镜面反射
- 平行光线射到光滑表面上，反射光线仍然平行
- 2.3 漫反射
- 平行光线射到粗糙表面上，反射光线向各个方向散射
- 2.4 平面镜成像
- 成像特点：
- 像和物体大小相等
- 像和物体到镜面的距离相等
- 像和物体的连线与镜面垂直
- 像是虚像
- 应用：
- 利用平面镜改变光路
- 成像
- 成像特点：
3. 光的折射
- 3.1 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
- 光从空气斜射入水中或其他介质中时，折射角小于入射角
- 光从水中或其他介质斜射入空气中时，折射角大于入射角
- 折射角：折射光线与法线的夹角
- 内容：
- 3.2 应用
- 水中的物体看起来比实际位置浅
- 海市蜃楼
- 凸透镜成像
4. 透镜及其应用
- 4.1 凸透镜
- 中间厚、边缘薄
- 对光线有会聚作用
- 焦点（F）：平行于主光轴的光线经凸透镜折射后会聚的点
- 焦距（f）：焦点到透镜中心的距离
- 4.2 凹透镜
- 中间薄、边缘厚
- 对光线有发散作用
- 4.3 凸透镜成像规律
- 物距（u）：物体到透镜中心的距离
- 像距（v）：像到透镜中心的距离
- 成像规律：
- u > 2f，成倒立、缩小的实像，v 满足 f < v < 2f， 应用：照相机
- f < u < 2f，成倒立、放大的实像，v > 2f，应用：投影仪、幻灯机
- u < f，成正立、放大的虚像，应用：放大镜
- 4.4 眼睛和眼镜
- 眼睛的构造：晶状体相当于凸透镜，视网膜相当于光屏
- 近视眼：晶状体太厚或眼球前后方向太长，像成在视网膜的前方，需要佩戴凹透镜进行矫正
- 远视眼：晶状体太薄或眼球前后方向太短，像成在视网膜的后方，需要佩戴凸透镜进行矫正
5. 光的色散
- 5.1 三棱镜对光的色散
- 白光通过三棱镜后分解成红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫七种颜色的光
- 5.2 物体的颜色
- 透明物体的颜色由它透过的色光决定
- 不透明物体的颜色由它反射的色光决定
三、质量与密度
1. 质量
- 1.1 定义
- 物体所含物质的多少
- 1.2 单位
- 国际单位：千克（kg）
- 常用单位：吨（t）、克（g）、毫克（mg）
- 换算关系：1t = 1000kg，1kg = 1000g，1g = 1000mg
- 1.3 特性
- 质量是物体本身的一种属性，不随物体的形状、状态、位置、温度而改变
- 1.4 测量
- 天平的使用：
- 放在水平桌面上
- 游码归零
- 调节平衡螺母，使横梁平衡
- 左物右码
- 读数：质量 = 砝码质量 + 游码示数
- 天平的使用：
2. 密度
- 2.1 定义
- 某种物质单位体积的质量
- 2.2 公式
- ρ = m/V
- ρ：密度，单位：kg/m³ 或 g/cm³
- m：质量，单位：kg 或 g
- V：体积，单位：m³ 或 cm³
- 2.3 单位
- 国际单位：kg/m³
- 常用单位：g/cm³
- 换算关系：1g/cm³ = 1000kg/m³
- 2.4 特性
- 密度是物质本身的一种特性，不同物质的密度一般不同，同种物质的密度一般相同（与质量、体积无关）
- 2.5 应用
- 鉴别物质：通过测量物质的密度来判断物质的种类
- 计算质量或体积：根据公式 m = ρV 或 V = m/ρ 进行计算
3. 测量物质的密度
- 3.1 测量固体密度
- 用天平测量质量
- 用量筒测量体积（排水法：对于不规则形状的固体）
- 用公式 ρ = m/V 计算密度
- 3.2 测量液体密度
- 用天平测量量筒和液体的总质量
- 倒出一部分液体，用天平测量量筒和剩余液体的质量
- 计算倒出液体的质量
- 用量筒测量倒出液体的体积
- 用公式 ρ = m/V 计算密度
- 3.3 特殊测量方法
- 对于无法放入量筒的固体，可以采用间接测量体积的方法（例如：利用溢水杯）。