物理高中知识点总结公式
刚刚开始学习八年级物理的初二学生,目前也已经大约学了两章内容了,很多学生会误以为物理好简单,甚至到现在为止,也就只学了一个公式而已,完全不像九年级学生说的那样难啊,更不像高中生说的物理是最难学科。
的确,八年级物理在设计之初,就把简单易懂、有趣且紧密联系生活的知识放在了上册,让多数学生先建立起学习物理的兴趣、适应这门学科、养成一些简单的思考物理问题的科学方法、实验探究的规范步骤、反思归纳的良好习惯……而不是仅仅为了掌握住物理知识!
知道了这一点,初二的学生们就一定不要对物理掉以轻心了。
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即便是看起来简单易懂又有趣的最初几章内容中,也还是有很多易错、常错、难懂的知识。如果只懂得死记硬背、亦或是不注重实验中的科学探究过程、不注重研究物理量的内涵和外延、不注重为数不多的两个物理公式的灵活运用,照样无法取得理想成绩。
就拿最简单有趣的内容:“声现象”这一章节来说,其内容主要包括:声音的产生与传播、声音的三个特性及其决定因素、声音的利用、噪声的危害和控制。
其中,声音的三个特性是最难理解、也几乎属于每年必考的知识点!
我们今天就来总结归纳一下这些知识点中的必考与易错知识点:
一、声音的产生与传播
1.声音是由物体的“振动”产生的,振动的“振”字,一定不要写成“震”!
2.振动停止时,发声停止,但是此前发出的声音依然向远处传播,直到能量耗尽。
3.一切发声的物体都在振动,一切振动的物体都在发声,但是声音能够被人听到却需要很多条件:要有声源,要有传声介质,响度要达到一定程度,频率要在人耳能听到的范围之内(20Hz-20000Hz)。
4.声源可以是固体、液体、气体,声音也可以在固体、液体、气体中传播,一般情况下声速满足V固大于V液大于V气,要注意有例外,比如软木中的声速接近于空气中的声速。同种介质中,温度越高,声速越大。
5.本章有两个最重要最常考的实验:一是“真空罩中的闹钟或者手机铃声”;二是“音叉弹开乒乓球实验”。这里说明一下:
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首先:
“真空罩中的闹钟或者手机铃声”实验是“实验事实+科学推理”!因为我们无法做到绝对的真空,所以最后一步“真空不能传声”的结论只能通过科学推理得出。
其次:
“真空罩中的闹钟”实验只能说明“真空不能传声,声音的传播需要介质”;
“真空罩中的手机铃声”可以说明两点:
(1)“真空不能传声,声音的传播需要介质;电磁波可以在真空中传播,电磁波的传播不需要介质”
(2)不断抽气过程中,声音的响度变小,但是音调不变!
关于“音叉弹开乒乓球实验”,要知道,其作用可以用来得到两个结论:“验证声音是由物体的振动产生的”,“探究声音的响度与什么因素有关”!两者都用到了一个很重要且常用的科学方法——“转换法”!前者是把音叉的微小振动转换成了乒乓球放大了的振动;后者是把响度大小转换成了乒乓球被弹起的高度!
6.人耳听到回声比原声晚0.1S以上时,也就是人与障碍物的距离在17m以上时,才能区分回声与原声,否则,回声与原声混在一起,会使得原声加强!
7.一定要注意“回声测距”及其类似题(激光测距),由于需要测量的是单程距离,而试题中给出的往往是双程的总时间,所以,当声速与时间相乘时,得到的是双程距离,所以要求出单程距离,则必须除以2。
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8.通常人耳听到声音有两种传导方式:一是空气传导,二是骨传导;相关的耳聋分为“传导性耳聋”与“神经性耳聋”,前者可以通过助听器的骨传导原理听到声音。
二、声音的三个特性及其决定因素
1.声音的三个特性包括:音调、响度、音色!
2.音调:即声音的高低!音调的高低取决于“频率”!而频率的大小决定了音调的高低!这里就涉及到试题中常常出现的关键词“快、慢”二字,凡是遇到这俩字,二话不说,直接就是在讨论“音调”的高低,而非响度大小!振动快的物体频率大,音调高!振动慢的物体频率小,音调低!
举两个最常考的例子:
弦乐器中的弦越短(手指摁住不同位置)、管乐器中的空气柱越短(手指摁住不同的孔),则在同样大小的力的情况下,弦和空气柱振动越快,频率则越大,音调则越高。反之越低。
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敲击瓶子和吹瓶子时,音调的变化要看主要发声体的长短,敲击时,水柱是主要发声体,水柱越短,音调越高;吹瓶子时,空气柱是主要发声体,空气柱越短,音调越高!
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说到频率,则一定要注意人类“可闻声”和“不可闻声”!
人耳能听到的频率范围在20Hz-20000Hz之间,低于20Hz的声音为次声波,高于20000Hz的声音为超声波,要记住次声波、超声波都是声!不同动物的听觉范围和人不同,有时候,人认为很安静的环境中,狗却听到了次声波、猫听到了超声波,他们都因此变得警觉。更神奇的是,大象可以用人耳听不到的次声波交流信息。而自然界中的次声波往往是由于地震、火山、台风、海啸等大型自然灾害产生的,这些次声波往往会导致一些动物或者鱼类的内脏破裂而死亡(次声波频率与其内脏固有频率相同,发生了共振,导致内脏破裂)。
3.响度:即声音的强弱(或者说大小)!响度的大小主要取决于“振幅”!振幅越大,响度越大!当然响度还与距离发声体的远近有关,距离越远,响度越小。试题中最长出现“力”这个字眼,只要遇到用力大,说明振幅大,则响度大!用力小,说明振幅小,则响度小!
4.音色:即声音的品质(音质、音品)!音色取决于发声体的“材料、结构”!
5.以上为基础,然而,很多学生却不知道,声音的三特性之间毫无关系,要记住:音调高的声音响度不一定大,响度大的声音音调不一定高!比如蚊子叫声响度小、音调高,牛的叫声响度大、音调低!因此,音调、响度、音色三者之间毫无关系!
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6.关于乐音的波形:
我们可以通过观察波形的疏密程度(通过数一数最高点或者最低点的个数得到密集程度)比较音调高低,波形越稀疏,说明发声体振动越慢、频率越小、音调越低!反之越高!
通过观察振幅大小(波形最高点或最低点到平衡位置的距离),比较响度大小!振幅越大,响度越大,反之越小!
通过观察波的形状,比较音色异同!形状不同的,则音色不同!
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相关习题如下:
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7.举个例子,课本和试题中常出现的“音调可变的哨子”,有的是利用活塞上下推动导致空气柱变化,有的是利用剪刀剪短!当活塞向上推动或者用剪刀剪短时,空气柱变短,音调变高!
三、声音的利用
本节常考习题类型如下:
1.超声波传递信息的例子:蝙蝠的回声定位、超声导盲仪、倒车雷达(此雷达利用的是超声波,其他多数雷达利用电磁波)、声呐、B超、探测裂纹。
普通声波传递信息的例子:听诊器。
2.超声波传递能量的例子:清洗钟表、清洗眼镜、除去结石。
普通声波传递能量的例子:声波使蜡烛熄灭。
3.回音壁:利用了声音在围墙内的墙壁多次反射的原理。
四、噪声的危害和控制
1.从物理学的角度看:噪声是发声体做无规则振动时发出的声音,噪声的波形是杂乱无章的。乐音是发声体做有规则振动时发出的声音,乐音的波形是有规则的。
2.从环境保护的角度看:凡是妨碍休息、学习、工作、以及干扰音,都属于噪声!
3.分贝是“声音强弱等级的单位”,而不是等级!
4.0分贝是人刚能听到的最微弱的声音,而不是没有声音、也不是听不到声音!
5.控制噪声可以从三方面入手:
“在声源处”防止噪声的产生;“在传播过程中”阻断噪声的传播;“在人耳处”防止噪声入耳!
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以上内容即为初中物理“声现象”章节的全部知识点与易错点!可以作为预习、复习的重要参考。
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