初二物理上册课本.pdf

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1、1 第一章声现象 16 全班同学分成若干小组，每组想出一个测量声速的方法，并实际 测量。通过评估看看哪个组的方法更合适，测得的声速更接近当时的 真实值。 aaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaa 1.我们知道声是由振动的物体发出的。但有的时候，比如敲桌子时，我们能听 到声音，却看不见桌子的振动。你能想办法证明桌子发声时也在振动吗？ 2.北京到上海的距离约为1 000 km。假设声音在空气中能够传得这么远，那么 从北京传到上海需要多长时间？火车从北京到上海需要多长时间？大型喷气式客 机呢？自己查找所需的数据，进行估算。 3.将耳朵贴在长

2、铁管的一端,让另外一个人敲一下铁管的另一端,你会听到几 个敲打的声音 ?亲自试一试，并说出其中的道理。 4.声音遇到障碍物能向相反方向传播。一个同学向一口枯井的井底大喊一声， 经过1.5 s 听到回声，那么这口枯井的深度大约是多少米？（声速按340 m/s 计算） 5.声音在不同物质中传播的速度大小不同。根据小资料知道：多数情况下，声 音在气体中的速度比在液体中，在固体中的速度比在液体中，声音在空气 中传播的速度受影响。 二 我们怎样听到声音 人耳的构造 人靠耳朵听声音，那么耳朵通过什么途径感知声音呢？ 生物课上大家已经知道人们感知声音的基本过程，即外界传来的声音引 起鼓膜振动，这种振动经过听

3、小骨及其他组织传给听觉神经，听觉神经把信 号传给大脑，这样人就听到了声音（图1.2-1） 。 2 第一章声现象 18 图 1.2-4 立体声收音机上 的 STEREO-MONO开关 双耳效应 眼睛常用来确定发声物体的位置，但如果 你将双眼蒙上，也能大致确定发声体的方位， 这是为什么？这是因为人有两只耳朵，而不是 一只。声源到两只耳朵的距离一般不同，声音 传到两只耳朵的时刻、强弱及其他特征也就不 同。这些差异就是判断声源方向的重要基础。 这就是双耳效应。 正是由于双耳效应，人们可以准确地判 断声音传来的方位，所以说，我们听到的声 音是立体的。但是如果只用一个话筒将舞台上的声音放大后播放出来， 我

4、们听到的就不再是立体的声音。要想重现舞台上的立体声，使我们 有身临其境的感觉，可以把两只话筒放在左右不同的位置（相当于人 的两只耳朵） ，用两条线路分别放大两路声音信号，然后通过左右两个 扬声器播放出来。这样，我们就会感到不同的声音是从不同的位置传 来的，这就是常说的双声道立体声（图1.2-3） 。 如果想得到更好的立体声音的效果，可以在声源的四周多放几只 话筒，在听众的四周对应地多放几只扬声器，这样听众就会感到声音 来自四面八方，立体效果就更好。 1.许多立体声收音机有“ STEREO-MONO ”开 关（图1.2-4） 。开关处于STEREO 位置时放出的声音 和电台播出的一样，是立体声；

5、而处于MONO 位置 时收音机把两个声道的信号合成一个声道，没有立 体声的效果。 图 1.2-3 立体声 3 第一章声现象 24 柱振动发声。抬起不同的手指，就会改变空气柱的长度，从而改变音 调。长的空气柱产生低音，短的空气柱产生高音。各种号也是常见的 管乐器。 1.如果你家中有乐器，观察一下它是怎样发 出声音的，又是怎样改变音调和响度的。 2.制作音调可变的哨子。 在筷子上捆一些棉花（或碎布），做一个活 塞。用水蘸湿棉花后插入两端开口的塑料管 或竹管中。用嘴吹管的上端，可以发出悦耳的 哨音。上下推拉“活塞”，音调就会改变（图 1.3-7） 。你能练着用它吹出一首歌吗？ 3.某种昆虫靠翅的振动

6、发声。如果这种昆 虫的翅在2s 内做了700 次振动，频率是多少？ 人类能听到吗？ 4.小小音乐会。 每人制作一件小乐器，在班里举行的小型音乐会上用自己制作的乐器进行演奏。看 谁的乐器有新意，谁演奏得好。 图 1.3-7 音调可变的哨子 图 1.3-8 水瓶琴 2 8 个相同的水瓶中灌入不同高度的水，敲击它们，就可以发出“1,2,3,4,5,6, 7,1”的声音来！ 4 第一章声现象 28 1.调查一下校园里或者你家周围有什么样的噪声。应该采取什么控制措施？与班里的同 学交流，看看谁的调查更详细，采取的措施更好。 2.在工厂里，噪声主要来源于； 在公路上，噪声主要来源于。 3.为了使教室内的学

7、生上课免受周围环境噪声干扰，采取下面的哪些方法是有效、合理 的？ A.老师讲话声音大一些。 B.每个学生都戴一个防噪声耳罩。 C.在教室周围植树。 D.教室内安装噪声监测装置。 4.在安静环境里，测量你的脉搏在1 min里跳动的次数。在声音过大的环境里，你的 脉搏有变化吗？测量一下！ 五 声的利用 声与信息 远处隆隆的雷声预示着一场可能的大雨；铁路工人用铁锤敲击钢轨，会从 异常的声音中发现松动的螺栓；医生通过听诊器可以了解病人心、肺的工作状 况；古代雾中航行的水手通过号角的回声能够判断悬崖的距离。这些都是声传 递信息的例子。实际上，通过声所能获得的信息远不止这些。 图 1.5-1 蝙蝠靠超声波

8、探 测飞行中的障碍和发现昆虫图1.5-2 利用声呐探测海深图 1.5-3 利用声呐探测鱼群 min 也是时间的单位，读做分。 5 第一章声现象 30 波，结石会被击成细小的粉末，从而可以顺畅地排出体外。 1.买瓷碗时，人们常会敲一敲碗，通过声音来判断瓷碗是否破损。这个方法应用了声音 的什么特征？ 2.用超声测位仪向海底垂直发射声波，经过 4 s后收到回波。此处海底有多深？ 3.学过声现象这一章后，请结合学过的知识，再加上你丰富的想像，写一篇“无声的世 界”或类似题目的科学作文。 不是老天爷显灵是建筑师的杰作 驰名中外的北京天坛，是明清两代皇帝祈谷、祈雨、祈天的地方，其 中的回音壁、三音石、圜丘

9、三处建筑有非常美妙的声音现象，反映出我国 古代高水平的建筑声学。 圜丘在天坛公园的南部，始建于明嘉靖九年（公元1530 年） ，是座分成 三层的圆形平台，每层周边都有汉白玉栏杆，每个栏杆和栏板都有精雕细 天坛的回音壁。人站在圆形围墙内附近说话， 声音经过多次反射，可以在围墙的任何位置听到。 天坛的圜丘。人站在中央台 上说话，会感到声音特别洪亮。 6 第二章光现象 38 回答以下问题 1.“光年”是什么物理量的单位？ 2.牛郎星和织女星的距离是多少千米？ 3.为什么在形容一个数字很大、很大的时候，常说这是个“天文数字”？ 1.一次闪电发生后经过 4 s听到雷声，雷声发生在多远的地方？ 2.“井底

10、之蛙”8） （图 2.1-这个成语大家都很熟悉吧？你能解释为什么“坐井观天，所 见甚小”吗？你能根据光的直线传播原理画图来说明吗？ 3.请你用光的直线传播知识解释影子是怎样形成的。 图 2.1-8 图 2.1-9 手影 4.举出一些例子，说明光的直线传播在生活中应用的例子。 二 光的反射 光反射的规律 光遇到水面、玻璃以及其他许多物体的表面都会发生反射（reflection ） 。 7 第二章光现象 图 2.2-2 我们能够看见不发光的物体， 是因为物体反射的光进入了我们的眼睛。 图 2.2-1 红色激光束的反射 . * 探究 光反射时的规律 光在反射时遵循什么规律？也就是说，反射光沿什么提出

11、问题 方向射出？ 把一个平面镜放在水平桌面上，再把一张纸板ENF 竖直设计实验和 地立在平面镜上，纸板上的直线ON 垂直于镜面，如图2.2-3 进行实验 所示。 一束光贴着纸板沿某一个角度射到O 点，经平面镜的 反射，沿另一个方向射出，在纸板上用笔描出入射光EO 和 反射光 OF 的径迹。 改变光束的入射方向，重做一次。换另一种颜色的 笔，记录光的径迹。 角 i 角 r 第一次 第二次 取下纸板，用量角器测量NO 两侧的角i 和角 r。 8 第二章光现象 40 纸板 ENF 是用两块纸板连接起来的。把纸板 NOF 向前 折或向后折（图 2.2-4） ，还能看到反射光线吗？ 关于光的反射，你发现

12、了什么规律？ 分析和论证 入射光线 反射光线 N E F i r O 平面镜 平面镜 O F NE入射光线 图 2.2-3 研究光的反射规律图2.2-4 还能看到反射光线吗？ 垂直于镜面的直线ON 叫做法线；入射光线与法线的夹角i 叫做入射角；反 射光线与法线的夹角r 叫做反射角。 在反射现象中，反射光线、入射光线和法线都在同一个平面内；反射光 线、入射光线分居法线两侧；反射角等于入射角。这就是光的反射定律 （reflection law ） 。 图 2.2-6 光路的可逆性图2.2-5 在反射现象中，反射角等于入射角。 9 N i r O 反射光线入射光线 反射角入射角 10 第二章光现象

13、41 如果让光逆着反射光线的方向射到镜面，那么，它被反射后就会逆着原来 的入射光的方向射出（图2.2-6） 。这表明，在反射现象中，光路是可逆的。 生活中有很多现象可以说明光路的可逆性。例如，如果你在一块平面镜中 看到了另一位同学的眼睛，那么，不论这个平面镜多么小，你的同学也一定会 从这块平面镜中看到你的眼睛。 漫反射 阳光射到镜子上，迎着反射光的方向可以看到刺眼的光（图2.2-7 甲） 。如 果阳光射到白纸上，无论在哪个方向，都不会感到刺眼。这是为什么？ 原来，镜面很光滑，而看上去很平的白纸，细微之处实际是凹凸不平的。 凹凸不平的表面会把光线向着四面八方反射，这种反射叫做漫反射（图2.2-7

14、 乙） 。 图 2.2-7 甲镜面反射乙漫反射 1.光与镜面成30角射在平面镜上（图2.2-8）,反 射角是多大？试画出反射光线，标出入射角和反射30 角。如果光垂直射到平面镜上，反射光如何射出？ 画图表示出来。图2.2-8 11 第二章光现象 42 2.有时，黑板反射的光能“晃”着一些同学的眼睛，画出这个问题的光路。为了保护同 学的眼睛，请你根据所学的知识提出改变这种状况的建议。 3.电视机的遥控器可以发射一种不可见光，叫做红外线，用它来传递信息，实现对电视 机的控制。试着不把遥控器对准电视的控制窗口，按一下按钮，有时也可以控制电视（图 2.2-9） 。这是为什么？ 4.自行车尾灯的结构如图

15、2.2-10 所示。夜晚，用手电筒照射尾灯，看看它的反光效果。试 着在图2.2-10 左图上画出反射光线来。 图 2.2-9 遥控器图2.2-10 自行车尾灯 5.激光测距仪向目标发射激光脉冲束，接受反射回来的激光束，测出激光往返所用的 时间，就可以算出所测天体与地球之间的距离。地球到月球的距离是3.83 108 m，计算一 束激光从激光测距仪出发，大约经过多长时间反射回来。现在利用激光测距仪测出月地 之间的距离，精度可以达到10 cm。激光测距技术广泛应用在人造地球卫星测控、大地 测量等方面。 三 平面镜成像 平面镜成像的特点 在你照镜子的时候可以在镜子里看到另外一个“你”，镜子里的这个“人

16、”就 是你的像（ image） 。 12 第二章光现象 43 . * 探究 平面镜成像的特点 平面镜成像时，像的位置、大小跟物体的位置、大提出问题 小有什么关系？ 照图 2.3-1 那样，在桌面上铺一张大纸，纸上竖立一设计实验和 块玻璃板，作为平面镜。在纸上记下平面镜的位置。把进行实验 一支点燃的蜡烛放在玻璃板的前面，可以看到它在玻璃 板后面的像。再拿一支没有点燃的同样的蜡烛,竖立着在 玻璃板后面移动，直到看上去它跟前面那支蜡烛的像完 全重合。这个位置就是前面那支蜡烛的像的位置。在纸 上记下这两个位置。实验时注意观察蜡烛的大小和它的 像的大小是否相同。 移动点燃的蜡烛，重做实验。 用直线把每次

17、实验中蜡烛和它的像的位置连起来， 用刻度尺测量它们到平面镜的距离。 物到平面镜的距离/cm 像到平面镜的距离/cm 像与物大小比较（放大或缩小） 第一次 第二次 蜡烛的位置和它的像在位置上有什么关系？它们的分析和论证 大小有什么关系？ S S 图 2.3-1 探究平面镜成像的装置图 2.3-2 平面镜中的像是虚像 13 第二章光现象 46 图 2.3-8 画出小丑的帽子在镜中的像 平面镜 1.一个同学站在平面镜前1m 处，镜中 的像与他相距 A. 1 m； B. 0.5 m ； C. 0 m； D. 2 m。 2.试画出图2.3-8 中的小丑的帽子在平 面镜中的像。 3.检查视力的时候，视力表

18、放在被测者 头部的后上方，被测者识别对面墙上镜子里 的像（图2.3-9） 。视力表在镜中的像与被测者 相距多远？与不用平面镜的方法相比，这样 安排有什么好处？ 平面镜 2.5 m 0.4 m 视力表 图 2.3-9 检查视力 4.如图2.3-10 所示，A O是 A O 在平面镜中成的像。画出平面镜的位置来。 5.潜水艇下潜后，艇内的人员可以用潜望镜来观察水面上的情况。我们利用两块平面 镜就可以制作一个潜望镜（图2.3-11） 。自己做一个潜望镜并把它放在窗户下，看看能否观 察到窗外的物体。 如果一束光水平射入潜望镜镜口，它将经过怎样的路径射出？画出光路图来。 AA OO 14 图 2.3-1

19、0 平面镜在哪里？图2.3-11 潜望镜 15 第二章光现象 49 1.图 2.4-6 中，哪一幅图正确地表示了光从空气进入玻璃中的光路？ 2.一束光射向一块玻璃砖（图2.4-7） 。画出这束光进入玻璃和离开玻璃后的径迹（注意 标出法线）。 图 2.4-6 哪幅图正确？ 空气空气空气空气 甲乙丙丁 A 玻璃砖 图 2.4-7 这束光将向什么方向传播？图 2.4-8 铅笔好像在水面上折断了 3.把一支铅笔斜插入盛水的玻璃杯里，看上去铅笔好像在水面上折断了（图2.4-8） 。这 种现象是由光的现象引起的。 4.在透明玻璃杯的杯底放一枚硬币，再放一些水。把杯子端到眼睛的高度，再慢慢下 移。当杯子下移

20、到某一个位置时，可以看到两枚硬币。做这个实验，并解释这种现象。 海市蜃楼 2001 年 7 月 7 日，我国多家媒体报道了一条有关海市蜃楼的消息。下 面是从新华网下载的报道。 16 第二章光现象 53 所以，透明物体的颜色由通过它的色光决定。 在图 2.51 的色散实验中，如果把一张红纸贴在白屏上，则在红纸上看不 到彩色光带，只有被红光照射的地方是亮的，其他地方是暗的；如果把绿纸贴 在白屏上，在屏上只有绿光照射的地方是亮的（图2.55 乙） 。 这表明，不透明物体的颜色是由它反射的色光决定的。 . * 探究 色光的混合与颜料的混合 颜料混合的规律与色光混合的规律是不是相同？ 分别用红色和蓝色的

21、透明塑料片挡在两只手电筒的 前面，观察它们射出的红光与蓝光在白墙上重叠部分的 颜色。 图 2.5-6 颜料的三原色 再观察红、蓝颜料混合 后的颜色。 红、蓝颜料混合的颜色 和红光、蓝光混合的颜色一 样吗？ 问问印刷行业的技术人 员或者喜欢绘画的人，颜料 的三原色是什么。 提出问题 设计实验和 进行实验 分析和论证 1.用放大镜观察彩色电视机工作时的屏幕，对比发白光的区域和其他颜色的区域，看 看红、绿、蓝三种色条的相对亮度有什么不同。 2.如果一个物体能反射所有色光，则该物体呈现色；如果一个物体能吸收所有 色光，则该物体呈现色；如果一个物体能所有色光，则该物体是无色透明的。 17 第二章光现象

22、54 3.在一张白纸上用红颜料写一个“光”字，把它拿到暗室。只用红光照射时，你将看到 什么现象？只用绿光照射时，你又将看到什么现象？ 4.放电影用的银幕为什么做成白色的？ 5.在暗室里用红光照射一幅绚丽多彩的油画作品，将会看到什么现象？为什么？ 六 看不见的光 前面已经提到，棱镜可以把太阳光分解成红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫几种不 同颜色的光。把它们按这个顺序排列起来，就是光谱（spectrum，图 2.6-1） 。 图 2.6-1 一种光谱。在红光之外是红外线，紫光之外是紫外线，人眼都看不见。 红外线 太阳的能量以光的形式辐射到 地球，如果把非常灵敏的温度计放 到棱镜下面，让光照射，能够检测

23、到温度的上升。值得注意的是，在 光谱上红光以外的部分，温度也会 上升，说明这里也有能量辐射，不 过人眼看不见，我们把这样的辐射 叫做红外线（ infrared ray ） 。 一个物体，当它的温度升高 时，尽管看起来外表还跟原来一 样，但它辐射的红外线却大大增 强。人体生病的时候，局部皮肤的 温度异常，如果在照相机里装上对 图 2.6-2 用 红外胶片拍出 的“热谱图” 。 图中的颜色是 18 制图时加上 的，不同的颜 色表示不同的 温度。 19 第二章光现象 56 光的散射与雾灯 我们能够看到太阳，这是因为太阳发出的光进入了我们的眼睛。白天， 太阳高悬在头顶，但是，整个天空都是明亮的，这是为

24、什么？原来，地球 周围的大气能够把阳光向四面八方散射，所以眼睛才会接收到各个方向射 来的光。人造卫星、宇宙飞船飞行在大气层外，由于没有大气的散射，尽 管直射的阳光十分耀眼，其他方向的天空却是黑暗的，因此宇航员能够看 到一种奇特的景象：太阳与繁星同时出现在天空。 大家都见过水波，光也是一种波。不同颜色的光的波长不同，依照红、 橙、黄、绿、蓝、靛、紫的顺序，它们的波长一个比一个短。 大气对光的散射有一个特点：波长较短的光容易被散射，波长较长的 光不容易被散射。天空是蓝色的，这是因为大气对阳光中波长较短的蓝光 散射得较多。傍晚的太阳颜色发红，这是因为傍晚的阳光要穿过厚厚的大 气层，蓝光、紫光大部分被

25、散射掉了，剩下红光、橙光透过大气射入我们 的眼睛。 大雾弥漫时，汽车必须开亮雾灯才能保证安全。汽车雾灯用的是黄光， 这也跟散射有关。 雾灯的光应该不容易被空气散射，这样才有较强的穿透作用，才能让 更远处的人看到。蓝光、紫光容易被大气散射，在空气中传不远，雾灯不 能选用蓝色、紫色。 红光不容易被散射，在空气中可以传播较长的距离，为什么不用红光 呢？原来，人眼对红光的敏感程度不如黄光、绿光，而绿色表示可以安全 通行，所以，雾灯的颜色最后选用了黄光。 水波的波长 l 20 第二章光现象 57 黄光不仅用在汽车雾灯上。在十字路口，到深更半夜红绿灯停用时， 就靠中央不停闪烁的黄光，来提醒驾驶员注意观察，

26、安全驶过路口。此外， 铁路上的巡道工、夜间在街道上工作的清洁工，身上都穿黄色工作服，或 系黄色腰带，这也是为了引起远处司机的注意，确保安全。 1.在家里和商场里进行调查，看看有哪些器具（例如烤箱、浴室取暖灯, ）应用了红 外线。 2.在家里和商场里进行调查，看看有多少种防紫外线的用品（防晒霜、防晒伞, ）。 通过售货员、说明书等了解它们防紫外线的原理。根据你的判断，所宣传的防紫外线功能 中有多少是可信的？ 3.收集报刊和科普读物上关于臭氧层空洞的信息,写一篇环保方面的报告，内容包括 臭氧层空洞的成因、解决办法、目前的进展等。可以参考后面第四章第三节的相关内容。 为什么通过光缆能够观看有线电视？

27、 21 第三章透镜及其应用 62 1.怎样可以测得凸透镜的焦距？拿一两个凸透镜试一试。 2.如图3.1-6, A、B 是两个口径相同的凸透镜，它们的焦距分别是3 cm 和 5 cm。按照 实际尺寸画出平行光经过它们之后的径迹。哪个凸透镜使光偏折得更多些？ A B 图 3.1-6 3.要想利用凸透镜使小灯泡发出的光变成平行光，应该把小灯泡放在凸透镜的什么位置？ 试试看。你在解决这个问题的时候实际上利用了前面学过的什么道理？ 4.一束光通过透镜的光路如图3.1-7 所示，哪幅图是正确的？ F F 甲乙丙丁 图 3.1-7 哪幅图是正确的？ 5.根据入射光线和折射光线，在图3.1-8 中的虚线框内画

28、出适当类型的透镜。 甲乙 图 3.1-8 二 生活中的透镜 照相机 仔细观察照相机你会发现，所有照相机的前面都有一个镜头，镜头就相当 22 第三章透镜及其应用 65 演示凸透镜成实像 F F 图 3.2-7 凸透镜成实像情景：光屏能承接到所成的像，物和实像在凸透镜两侧。 平面镜所成的像是虚像，放大镜所成的像也是虚像。凸透镜成虚像时，通 过凸透镜出射的光没有会聚，只是人眼逆着出射光的方向看去，感到光是从放 置物体那一侧成虚像处发出的，所以物体和虚像位于凸透镜的同侧。 演示凸透镜成虚像 图 3.2-8 凸透镜成虚像情景：光屏不能承接到所成的像，物和虚像在凸透镜同侧。 F F 1.照相机的镜头相当于

29、一个凸透镜，照片底片是照相时形成的像。判断图 3.21 中的 树所成像的正倒。 2.凸透镜是许多光学仪器的重要元件，可以呈现不同的像。应用凸透镜，在照相机中 成、立的像；在投影仪中成、立的像；而直接用凸透 镜做放大镜时，成、立的像。 3.手持一个凸透镜，在室内的白墙和窗户之间移动（离墙近些），在墙上能看到什么？ 4.用水彩笔在磨砂电灯泡的侧面画一个你所喜爱的图案（这时不要接通电源），然后接 通电源，拿一个凸透镜在灯泡和白墙之间移动，能不能在墙上得到所画图案的像？有几 个位置可以使凸透镜在墙上成像？是实像还是虚像？像是放大的还是缩小的？是正立的 还是倒立的？ 23 第三章透镜及其应用 66 探究

30、凸透镜成像的规律 三 探究 * 照相机和投影仪都成倒立的实像，所不同的是：物体 离照相机的镜头比较远，成缩小的像；物体离投影仪的镜 头比较近，成放大的像。放大镜成放大、正立的虚像，物 体要离放大镜比较近。可见，像的虚实、大小、正倒跟物 体离凸透镜的距离（物距）有关系。 像的虚实、大小、正倒跟物距有什么关系呢？ 我们可以把物体放在距凸透镜较远的地方，然后逐渐 移近，观察成像的情况。物距大到什么程度成实像，小到 什么程度成虚像，大概不同的凸透镜会有不同，要有个参 照的距离才便于研究。不同的凸透镜，焦距的大小不同。 我们就用焦距f 作为参照的距离。先把物体放在较远处，例 如使物距u2f，然后移动物体

31、，使物距u 在 2f 和 f 之间，即 2fuf，最后使物距uf。试试看，这样做能不能找出凸 透镜成像的规律。 在阳光下或很远（例如5 m 以外）的灯光下测定凸透镜的 焦距。所选透镜的焦距最好在1020 cm 之间，太大或太小 都不方便。用一支蜡烛作物体，研究烛焰所成的像。一块 白色的硬纸板作屏，承接烛焰的像（图3.3-1） 。 把蜡烛放在较远处，使物距u2 f，调整光屏到凸透镜 提出问题 猜想 设计实验 图 3.3-1 探究凸透镜成像规律的装置 24 第三章透镜及其应用 67 的距离，使烛焰在屏上成清晰的实像。观察实像的大小和正 倒。测出物距u 和像距 v（像到凸透镜的距离） 。 把蜡烛向凸

32、透镜移近，使物距在2f 和 f 之间，即2fuf， 重复以上操作，进行观察和测量。 继续移近蜡烛，使物距uf。在屏上能得到蜡烛的像吗？进行实验 怎样才能观察到蜡烛的像？是虚像还是实像？观察像的大小 和正倒。测出物距u 和像距 v（像距只需估测） 。 按上述计划操作，把数据和观察结果填入下表中。 凸透镜焦距 f cm 物距与像的性质 像距 v/cm 焦距关系物距 u/cm 实虚大小正倒 u2f u2f 2fuf 2fuf uf uf 分析上表的记录，找出凸透镜成像的规律。 1.像的虚实：凸透镜在什么条件下成实像？在什么条件分析和结论 下成虚像？ 2.像的大小：凸透镜在什么条件下成缩小的实像？在什

33、 么条件下成放大的实像？有没有缩小的虚像？ 25 3.像的正倒：凸透镜所成的像有没有正立的实像？有没 有倒立的虚像？ aaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaa 查看上表的数据，凸透镜成放大的实像时，物距跟像距相比，哪个 比较大？成缩小的实像时，物距跟像距相比，哪个比较大？由此你可以 得出什么结论？ 26 第三章透镜及其应用 68 1. 照相机、投影仪、放大镜的成像都遵循凸透镜成像的规律，说一说它们分别应用了 凸透镜成像的哪个规律。 2. 找一个圆柱形的玻璃瓶，里面装满水。把一支铅笔水平地放在水瓶的一侧，透过水 瓶，可以看到那支笔。把

34、笔由靠近水瓶的位置向远处慢慢地移动，透过水瓶你可以看到 一个有趣的现象。描述这个现象。 与前面用凸透镜所做的实验相比，有什么共同之处？有什么不同？ 3.学习使用照相机，向有经验的人了解光圈、快门和调焦环的作用。“傻瓜相机”有 没有光圈和快门？是不是需要“调焦”？ 四 眼睛和眼镜 眼睛 你知道眼睛是如何看到物体的吗？ 眼球好像一架照相机。晶状体和角膜的共同作用相当于一个凸透镜，它把 来自物体的光会聚在视网膜上，形成物体的像。视网膜上的视神经细胞受到光 的刺激，把这个信号传输给大 脑，我们就看到了物体。眼睛通 过睫状体来改变晶状体的形状： 当睫状体放松时，晶状体比较 薄，远处物体射来的光刚好会聚

35、在视网膜上，眼球可以看清远处 的物体；当睫状体收缩时，晶状 体变厚，对光的偏折能力变大， 27 近处物体射来的光会聚在视网膜 上，眼睛就可以看清近处的物体 （图 3.4-2） 。 角膜 瞳孔 虹膜 晶状体 玻璃体睫状体 视网膜 通往大脑的神经 图 3.4-1 眼球的结构 28 第三章透镜及其应用 70 1.通过调节晶状体的凹凸程度，可以使远近不同的物体在视网膜上成清晰的像。眼睛 调节的两个极限点叫做远点和近点。正常眼睛的远点在无限远，近点在大约 10 cm 处。 正常眼睛观察近处物体最清晰而又不疲劳的距离大约是 25 cm，这个距离叫做明视距 离。 预防近视眼的措施之一，就是读写时眼睛与书本的

36、距离应保持在 25 cm，这是为什么 ? 看书上的字，测出你的近点，和其他同学的近点比较一下。正常眼、近视眼、远视眼 的近点相同吗？有什么规律？ 2.如果一束来自远处某点的光经角膜和晶状体折射后所成的像落在视网膜（选填“前” “后” ） ，这就是近视眼。矫正的方法是戴一副由透镜片做的眼镜。矫正前像 离视网膜越远，所配眼镜的“度数”越。 3.仔细观察近视眼镜和远视眼镜，它们有什么不同？度数深的和度数浅的有什么不同？ 你能鉴别一副老花眼镜的两个镜片的度数是否相同吗？说明方法和理由。 1 0.5 m 1 f 眼镜的度数 透镜焦距f 的长短标志着折光本领的大小。焦距越短，折光本领越 大。通常把透镜焦距

37、的倒数叫做透镜焦度，用F 表示，即 F= 如果某透镜的焦距是0.5 m，它的焦度就是 F= = 2 m-1 如果远视很严重，眼镜上凸透镜的折光本领应该大一些，透镜焦 度就要大一些。平时说的眼镜片的度数，就是镜片的透镜焦度乘100 的 29 第三章透镜及其应用 71 值。例如， 100 度远视镜片的透镜焦度是1 m-1，它的焦距是1 m。 凸透镜（远视镜片）的度数是正数，凹透镜（近视镜片）的度数是负 数。 回答以下问题 1.+300 度和 -200 度的眼镜片，哪个是远视镜片？它的焦度是多少， 焦距是多少？ 2.取一副老花眼镜，测定它的两个镜片的度数。 五 显微镜和望远镜 显微镜 一般的放大镜，

38、放大的倍数有限，要想看清楚动植物的细胞等非常小的物 体，就要使用显微镜。 显微镜镜筒的两端各有一组透镜，每组透镜的作用都相当于一个凸透镜， 靠近眼睛的凸透镜叫做目镜，靠近被观察物体的凸透镜叫做物镜（图3.5-1） 。 载物片 物镜 目镜 反光镜 图 3.5-1 显微镜的结构图3.5-2 显微镜下的植物细胞 30 第三章透镜及其应用 73 光，使得所成的像更加明亮。这一点在观测天空中的暗星时非常重要。现代天 文望远镜都力求把物镜的口径加大，以求观测到更暗的星。 除了凸透镜外，天文望远镜也常用凹面镜作物镜（参见第二章第三节的 “科学世界” ） 。 1.如图3.5 6 所示，把一滴水滴在玻璃板上，在

39、玻璃板下面放置一个用眼睛看不清楚 的小物体。可以看到水滴就是一个放大镜。如果还看不清小物体，再拿一个放大镜位于 水滴的上方。慢慢调节放大镜与水滴之间的距离，你就可以看清玻璃板下的微小物体！ 2.取两个焦距不同的放大镜，一只手握住一个，通过两个透镜看前面的物体（如图3.57） 。调整两个放大镜间的距离，直到看得最清楚为止。物体是变大了还是变小了？把两个放 大镜的位置前后对调，你有什么新的发现？ 图 3.5-6 自制显微镜图3.5-7 自制望远镜 为什么用放大镜看物体时，物体的形状会改变？ 31 第四章物态变化 80 是黄字，高烧时是红字。1988 年初，我国又制成了新型电子呼吸脉搏体温 计，利用

40、它可以对医院中整个病区的病人进行遥测，把病人的体温、呼 吸、脉搏情况存储到计算机里，实现医院测量的自动化。 温度的测量看起来简单，实际上在很多场合需要一些技巧。体温计 只是一例。又如，炼铁时的温度高达1000C 以上，这时不能使用通常的 温度计，因为玻璃会熔化，应该使用什么温度计呢？ 1821 年，人们发现两根不同的金属线组成的闭合环路中，如果有一个 接头被加热，环路里就会发生电流，两个接头的温度差越大，电流越 强。此后，有人根据这个道理造出了热电偶温度计，它能进入1600C 的 高温炉里测温。辐射温度计也能测量上千摄氏度甚至上万摄氏度的高 温。它是通过光学办法测定物体的辐射能，进而得知那个物

41、体的温度。 新式“非接触红外线温度计”又叫“测温枪” ，只要把“枪口”对准待 测物体，“枪尾”的显示屏里就能用数字直接报告那个物体的温度，这 种奇妙的“手枪”可以测量 201600C 范围内的温度呢！ 1.图 4.17 中各个温度计的读数分别是多少？ 20100102010010201001020100102010010201001020100102010010 甲乙丙 丁 图 4.1-7 2.给教室挂一只寒暑表，利用课间测出每个课间的温度。以横轴为时间、纵轴为温 度，分别在图 4.18 上描点并画出一天的温度时间图象。比较晴天、阴天的温度图象， 你能看出这两天温度变化的规律吗？ 32 第四章

42、物态变化 81 日期/天气第一节前第二节前第三节前第四节前第五节前第六节前 温度/ C 温度/ C 温度 / C 时间 图 4.1-8 你的时间-温度变化曲线图4.1-9 指针式寒暑表 3.根据科学研究，无论采用什么方法降温，温度也只能非常接近-273.15 C（粗略地 说是 -273 C） ，但不可能比它更低。能不能以这个温度为零度来规定一种表示温度的方法 呢？如果它每一度的大小与摄氏温度相同，那么这两种温度应该怎样换算？ 4.不同物质在升高同样温度时它们膨胀的多少是不同的。如果把铜片和铁片铆在一起， 当温度变化时这样的双金属片就会弯曲。怎样用它制成温度计？画出你的设计草图。 市场上有一种指

43、针式寒暑表（图4.1-9） ，就是用双金属片作感温元件的。到商店去看 一看，有没有这样的寒暑表。 日光灯启辉器内也有这样的双金属片。轻轻打破启辉器的玻璃外壳，把U 形双金属片 用火柴烤一烤，就可以看到它的形状发生变化。想一想，能不能用它制作一个自动控制温 度的装置？ 二 熔化和凝固 物态变化 热天，从冰柜中拿出的冰，一会儿变成了水，再过一段时间水干了，变成 看不见的水蒸气，跑得无影无踪。随着温度的变化，物质会在固、液、气三种 状态之间变化。通常是固态的铝、铜、铁等金属，在很高的温度时也会变成液 态、气态；通常是气态的氧气、氮气、氢气等，在温度很低时也会变成液 态、固态。物质从固态变成液态的过程

44、叫做熔化（melting） ，从液态变成固 态的过程叫做凝固（solidification ） 。 33 34 第四章物态变化 . * 探究 固体熔化时温度的变化规律 不同物质在由固态变成液态的熔化过程中，温度的提出问题 变化规律相同吗？ 熔化过程中一定要加热，所以物质一定要吸收热猜想和假设 量。这时温度可能也是不断上升的。 严禁用酒精灯 点燃另一个酒精灯； 用完酒精灯必须用灯 帽盖灭（不能用嘴吹） ； 万一洒出的酒精在桌 上燃烧起来，不要惊 慌，立刻用湿布扑 盖。 图 4.2-1 观察熔 化现象的实验装置 研究蜡和海波（硫代硫酸钠）的熔化过程。设计实验和 参照图 4.2-1 选择需要的实验器

45、材。进行实验 将温度计插入试管后，待温度升至40 C 左右时开始， 每隔大约1min 记录一次温度；在海波或蜡完全熔化后再 记录 4 5次。 时间 /min 0 1 2 3 4 5 , 海波的温度 / C 蜡的温度 /C 图 4.2-2 和图 4.2-3 方格纸上的纵轴表示温度，温度分析和论证 的数值已经标出；横轴表示时间，请你自己写上。根据 表中各个时刻的温度在方格纸上描点，然后将这些点用 平滑曲线连接，便得到熔化时温度随时间变化的图象。 根据你对实验数据的整理和分析，总结海波和蜡在 35 熔化前、熔化中和熔化后三个阶段的温度特点。 36 温度 /C 温度 /C 60 5040 30 20

46、时间 min 图 4.2-2 记录海波熔 化时温度变化的方格纸 温度 /C 时间 min 60 5040 30 20 图 4.2-3 记录蜡熔化 时温度变化的方格纸 第四章物态变化 83 图象可以用 来表示一个物理 量（如温度）随另 一个物理量（如 时间）变化的情 况，很直观。所 37 以各门科学都常 用到它。 回想实验过程，有没有可能在什么地方发生错误？ 进行论证的根据充分吗？实验结果可靠吗？ 与同学进行交流。你们的结果和别的小组的结果是 不是相同？如果不同，怎样解释？ 写出实验报告。 评估 交流与合作 熔点和凝固点 有些固体在熔化过程中尽管不断吸热，温度却保持不变，例如海波、冰、 各种金属

47、，这类固体有确定的熔化温度，叫做晶体（crystal） ；有些固体在熔化 过程中，只要不断地吸热，温度就不断地上升，没有固定的熔化温度，例如 蜡、松香、玻璃、沥青，这类固体叫做非晶体（noncrystal） 。晶体熔化时的温度 叫做熔点（ melting point ） 。非晶体没有确定的熔点。 晶体和非晶体熔化时温度的变化曲线分别如图4.2-4 甲和图 4.2-4 乙所示。 E 温度 FHG 温度 时间时间 OO 甲晶体乙非晶体 图 4.2-5 物质凝固时的温度变化曲线 B 温度 ACD 温度 时间时间 OO 甲晶体乙非晶体 图 4.2-4 物质熔化时的温度变化曲线 38 第四章物态变化 8

48、5 1.有人说，融雪的天气有时比下雪时还冷，这 种说法有道理吗？ 2.日常生活中有哪些利用熔化吸热、凝固放热 的例子？什么情况下熔化吸热、凝固放热会给我们100 带来不利影响？怎样避免？ 90 80 3.图 4.26 是某种物质熔化时温度随时间变化70 的图象。根据图象的什么特征可以判断这种物质是60 50 一种晶体？它的熔点是多少？从晶体开始熔化到所40 有晶体完全熔化，大约持续了多长时间？ 30 4.小明想从酒精和水混合液体中把酒精分离10 20 O 时间 min30 40 出来。他想，水的凝固点是 0 C ，酒精的凝固点是图 4.2-6117 C，只要把混合液体放入电冰箱的冷冻室（冷 冻

49、室温度可达5 C ）中就可以了。于是他照此办理，但是经过相当长的时间后小明从 冷 冻室取出酒精和水的混合液体时却发现水和酒精并没有分离出来。 就这个现象你能提出的问题是，针对你提出的问题能做出的合 理猜想是。 温度 /C 三 汽化和液化 39 晒在太阳下的湿衣服一会儿就干了，衣服上的水到哪里去了？ 如图 4.31，在透明塑料袋中滴入几滴酒精，将袋挤瘪，排尽空气 后用绳把口扎紧，然后放入80 C 以上的热水中。你会看到什么变化？ aaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaa . 40 第四章物态变化 87 . * 探究 水的沸腾 提出问题 你认真观察过水的沸腾吗？水在沸腾时有什么特征？ 水沸腾后如果继续加热，是不是温度会越来越高？ 设计实验和 按图 4.3-2 安装实验仪器。进行实验 用酒精灯给水加热至沸腾。当水温接近90 C 时每隔 1 min 记录一次温度。仿照晶体的熔化曲线在图4.3-3 上作出水沸腾 时温度和时间关系的曲线。 时间 /min 0 1 2 3 4 5 , 温度 /C 依照前面对熔化过程的