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1、学案九:物理基础知识2011.11.25一、知识梳理(一)声基础知识 1声音的传播:声音靠介质传播。真空不能传声。通常我们听到的声音是靠空气传来的。 2声速:在空气中传播速度是:340米/秒。声音在固体传播比液体快,而在液体传播又比空气体快,利用回声可测距离:S=1/2vt。3乐音的三个特征:音调、响度、音色。(1)音调:是指声音的高低,它与发声体的频率有关系。(2)响度:是指声音的大小,跟发声体的振幅、声源与听者的距离有关系。(3)音色:声音的感觉,跟发声体的材料和结构有关。 4减弱噪声的途径:(1)在声源处减弱;(2)在传播过程中减弱;(3)在人耳处减弱。 5可听声:频率在20Hz2000
2、0Hz之间的声波;超声波:频率高于20000Hz的声波;次声波:频率低于20Hz的声波。 6超声波特点:方向性好、穿透能力强、声能较集中。具体应用有:声呐、B超、超声波速度测定器、超声波清洗器、超声波焊接器等。 7次声波的特点:可以传播很远,很容易绕过障碍物,而且无孔不入。一定强度的次声波对人体会造成危害,甚至毁坏机械建筑等。它主要产生于自然界中的火山爆发、海啸地震等,另外人类制造的火箭发射、飞机飞行、火车汽车的奔驰、核爆炸等也能产生次声波。(二)物态变化基础知识 1. 温度:是指物体的冷热程度。测量的工具是温度计,温度计是根据液体的热胀冷缩的原理制成的。 2. 摄氏温度():单位是摄氏度。1
3、摄氏度的规定:把冰水混合物温度规定为0度,把一标准大气压下沸水的温度规定为100度,在0度和100度之间分成100等分,每一等分为1。 3.体温计:测量范围是35至42,每一小格是0.1。 4. 固体、液体、气体是物质存在的三种状态。 5. 熔化:物质从固态变成液态的过程叫熔化,要吸热。 6. 凝固:物质从液态变成固态的过程叫凝固,要放热。 7. 熔点和凝固点:晶体熔化时保持不变的温度叫熔点;晶体凝固时保持不变的温度叫凝固点;晶体的熔点和凝固点相同。 8. 晶体和非晶体的重要区别:晶体都有一定的熔化温度(即熔点),而非晶体没有熔点。9. 汽化:物质从液态变为气态的过程叫汽化,汽化的方式有蒸发和
4、沸腾。都要吸热。 10. 蒸发:是在任何温度下,且只在液体表面发生的,缓慢的汽化现象。 11. 沸腾:是在一定温度(沸点)下,在液体内部和表面同时发生的剧烈的汽化现象。液体沸腾时要吸热,但温度保持不变,这个温度叫沸点。 12. 影响液体蒸发快慢的因素:(1)液体温度;(2)液体表面积;(3)液面上方空气流动快慢。 13. 液化:物质从气态变成液态的过程叫液化,液化要放热。使气体液化的方法有:降低温度和压缩体积。(液化现象如:“白气”、雾、等)14. 升华和凝华:物质从固态直接变成气态叫升华,要吸热;而物质从气态直接变成固态叫凝华,要放热。 15. 水循环:自然界中的水不停地运动、变化着,构成了
5、一个巨大的水循环系统。水的循环伴随着能量的转移(三)光基础知识 1. 光的直线传播:光在均匀介质中是沿直线传播。 2. 太阳光是由红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫组成的。 3光的三原色是:红、绿、蓝;颜料的三原色是:红、黄、蓝。 4不可见光包括有:红外线和紫外线。特点:红外线能使被照射的物体发热,具有热效应(如太阳的热就是以红外线传送到地球上的);紫外线最显著的性质是能使荧光物质发光,另外还可以灭菌 。 5光在真空中传播速度最大,是3108米/秒,而在空气中传播速度也认为是3108米/秒。 6我们能看到不发光的物体是因为这些物体反射的光射入了我们的眼睛。7光的反射定律:反射光线与入射光线、法线在同一
6、平面上,反射光线与入射光线分居法线两侧,反射角等于入射角。(注:光路是可逆的) 8漫反射和镜面反射一样遵循光的反射定律。 9平面镜成像特点:(1) 平面镜成的是虚像;(2) 像与物体大小相等;(3)像与物体到镜面的距离相等;(4)像与物体的连线与镜面垂直。另外,平面镜里成的像与物体左右倒置。 10平面镜应用:(1)成像;(2)改变光路。 11平面镜在生活中使用不当会造成光污染。 球面镜包括凸面镜(凸镜)和凹面镜(凹镜),它们都能成像。具体应用有:车辆的后视镜、商场中的反光镜是凸面镜;手电筒的反光罩、太阳灶、医术戴在眼睛上的反光镜是凹面镜。 12.光的折射:光从一种介质斜射入另一种介质时,传播方
7、向一般发生变化的现象,光的折射规律:光从空气斜射入水或其他介质,折射光线与入射光线、法线在同一平面上;折射光线和入射光线分居法线两侧,折射角小于入射角;入射角增大时,折射角也随着增大;当光线垂直射向介质表面时,传播方向不改变。(折射光路也是可逆的) 13.凸透镜:中间厚边缘薄的透镜,它对光线有会聚作用,所以也叫会聚透镜。 凸透镜成像: (1)物体在二倍焦距以外(u2f),成倒立、缩小的实像(像距:fv2f),如照相机; (2)物体在焦距和二倍焦距之间(fu2f)。如幻灯机。 (3)物体在焦距之内(uf),成正立、放大的虚像。 14人的眼睛像一架神奇的照相机,晶状体相当于照相机的镜头(凸透镜),
8、视网膜相当于照相机内的胶片。 15近视眼看不清远处的景物,需要配戴凹透镜;远视眼看不清近处的景物,需要配戴凸透镜。 16望远镜能使远处的物体在近处成像,其中伽利略望远镜目镜是凹透镜,物镜是凸透镜;开普勒望远镜目镜物镜都是凸透镜(物镜焦距长,目镜焦距短)。17显微镜的目镜物镜也都是凸透镜(物镜焦距短,目镜焦距长)。(四)物体的运动 1长度的单位有米、千米、分米、厘米、毫米、微米,它们关系是: 1千米=1000米=103米;1分米=0.1米=10-1米 1厘米=0.01米=10-2米;1毫米=0.001米=10-3米 1米=106微米;1微米=10-6米。 2. 机械运动:物体位置的变化叫机械运动
9、。 3. 参照物:在研究物体运动还是静止时被选作标准的物体(或者说被假定不动的物体)叫参照物. 4. 运动和静止的相对性:同一个物体是运动还是静止,取决于所选的参照物。 5. 匀速直线运动:快慢不变、经过的路线是直线的运动。这是最简单的机械运动。变速运动:物体运动速度是变化的运动。 6. 速度:在单位时间内通过的路程。公式:s=vt 速度的单位是:米/秒;千米/小时。1米/秒=3.6千米/小时 7. 平均速度:在变速运动中,用总路程除以所用的时间可得物体在这段路程中的快慢程度,这就是平均速度。日常所说的速度多数情况下是指平均速度,根据公式可求出路程和时间。 8. 人类发明的计时工具有:日晷沙漏
10、摆钟石英钟原子钟。(五)力基础知识 1物体间力的作用是相互的。 (一个物体对别的物体施力时,也同时受到后者对它的力)。 2力的单位是:牛顿(简称牛),符号是N;1牛顿大约是你拿起两个鸡蛋所用的力;力的三要素是:力的大小、方向、作用点 3重力:地面附近物体由于地球吸引而受到的力叫重力。重力的方向总是竖直向下的。重力的计算公式:G=mg,(式中g是重力与质量的比值:g=9.8 牛顿/千克,在粗略计算时也可取g=10牛顿/千克);重力跟质量成正比。 4滑动摩擦力的大小跟接触面的粗糙程度和压力大小有关系;压力越大、接触面越粗糙,滑动摩擦力越大;增大有益摩擦的方法:增大压力和使接触面粗糙些;减小有害摩擦
11、的方法:(1)使接触面光滑和减小压 力;(2)用滚动代替滑动;(3)加润滑油;(4)利用气垫;(5)让物体之间脱离接触(如磁悬浮列车)。 5牛顿第一定律:一切物体在没有受到外力作用的时候,总保持静止状态或匀速直线运动状态,也叫做惯性定律。 6. 牛顿第二定律: 物体的加速度跟所受的外力的合力成正比,跟物体的质量成反比,加速度的方向跟合外力的方向相同,表达式F 合 =ma 7.牛顿第三定律:两个物体之间的作用力与反作用力总是大小相等,方向相反,作用在同一直线上.8. (1)超重:物体有向上的加速度称物体处于超重。处于超重的物体对支持面的压力F N (或对悬挂物的拉力)大于物体的重力mg,即F N
12、 =mg+ma。(2)失重:物体有向下的加速度称物体处于失重.处于失重的物体对支持面的压力FN(或对悬挂物的拉力)小于物体的重力mg.即FN=mg-ma.当a=g时F N =0,物体处于完全失重。(3)对超重和失重的理解应当注意的问题 不管物体处于失重状态还是超重状态,物体本身的重力并没有改变,只是物体对支持物的压力(或对悬挂物的拉力)不等于物体本身的重力。超重或失重现象与物体的速度无关,只决定于加速度的方向。“加速上升”和“减速下降”都是超重,“加速下降”和“减速上升”都是失重.(六)机械能和内能基础知识 1动能:物体由于运动而具有的能叫动能。运动物体的速度越大,质量越大,动能就越大。 2.
13、 势能分为重力势能和弹性势能。 3机械能:动能和势能的统称。(机械能=动能+势能)单位是:焦耳 4 自然界中可供人类大量利用的机械能有风能和水能。 5内能:物体内部所有分子做无规则运动的动能和分子势能的总和叫内能。(内能也称热能)物体的内能与温度有关:物体的温度越高,分子运动速度越快,内能就越大。 6热运动:物体内部大量分子的无规则运动。7改变物体的内能两种方法:做功和热传递,这两种方法对改变物体的内能是等效的。物体对外做功,物体的内能减小;外界对物体做功,物体的内能增大。物体吸收热量,当温度升高时,物体内能增大;物体放出热量,当温度降低时,物体内能减小。8.机械能守恒定律:在只有重力和弹簧的
14、弹力做功的情况下,物体的动能和势能发生相互转化,但机械能的总量保持不变。 (七)电路基础知识 1. 电源是把其他形式的能转化为电能。如干电池是把化学能转化为电能;发电机则由机械能转化为电能。 2. 有持续电流的条件:必须有电源和电路闭合。 3 .导体:容易导电的物体叫导体。如:金属,人体,大地,酸、碱、盐的水溶液等。 绝缘体:不容易导电的物体叫绝缘体。如:橡胶,玻璃,陶瓷,塑料,油,纯水等。 4. 电路组成:由电源、导线、开关和用电器组成。 5. 电路有三种状态:(1)通路:接通的电路叫通路;(2)断路:断开的电路叫开路;(3)短路:直接把导线接在电源两极上的电路叫短路。 6. 串联:把电路元
15、件逐个顺次连接起来的电路,叫串联。(电路中任意一处断开,电路中都没有电流通过) 7. 并联:把电路元件并列地连接起来的电路,叫并联。(并联电路中各个支路是互不影响的) 8电流I的单位是:国际单位是:安培(A);常用单位是:毫安(mA)、微安(A)。1安培=103毫安=106微安。电压U的单位是:国际单位是:伏特(V);常用单位是:千伏(KV)、毫伏(mV)、微伏(V)。1千伏=103伏=106毫伏=109微伏。电阻(R)的单位:国际单位:欧姆();常用的单位有:兆欧(M)、千欧(K)。1兆欧=103千欧;1千欧=103欧。 9 1节干电池的电压1.5伏;1节铅蓄电池电压2伏;家庭照明电压为22
16、0伏;对人体安全的电压是:不高于36伏;工业电压380伏。 10欧姆定律:导体中的电流,与导体两端的电压成正比,与导体的电阻成反比。公式:(I=U/R)式中单位:I安(A);U伏(V);R欧()。1安=1伏/欧。 11电功的单位:国际单位:焦耳。常用单位有:度(千瓦时),1度=1千瓦时=3.6106焦耳。测量电功的工具:电能表(电度表) 12电功计算公式:W=UIt(式中单位W焦(J);U伏(V);I安(A);t秒)。焦耳定律公式:Q=I2Rt ,(式中单位Q焦;I安(A);R欧();t秒。) 13家庭电路:进户线电能表总开关保险盒用电器。两根进户线是火线和零线,它们之间的电压是220伏,可用
17、测电笔来判别。如果测电笔中氖管发光,则所测的是火线,不发光的是零线。所有家用电器和插座都是并联的。而开关则要与它所控制的用电器串联。 14保险丝:是用电阻率大,熔点低的铅锑合金制成。它的作用是当电路中有过大的电流时,保险丝产生较多的热量,使它的温度达到熔点,从而熔断,自动切断电路,起到保险的作用。 15引起电路中电流过大的原因有两个:一是电路发生短路;二是用电器总功率过大。 16安全用电的原则是:不接触低压带电体;不靠近高压带电体。在安装电路时,要把电能表接在干路上,保险丝应接在火线上(一根足够);控制开关应串联在干路。(1)紧急情况需要切断电源导线时,必须用绝缘电工钳或带绝缘手柄的刀具。(2
18、)抢救触电人员时,首先要断开电源或用木板、绝缘杆挑开电源线,千万不要用手直接拖拉触电人员,以免连环触电。(3)家用电器烧焦、冒烟、着火,必须立即断开电源,切不可用水或泡沫灭火器浇喷。(4)晒衣架要与电力线保持安全距离,不要将晒衣架搁在电线上。(八)电磁学基础知识 1磁性:物体吸引铁、镍、钴等物质的性质。磁体:具有磁性的物体叫磁体。它有指向性:指南北。磁极:磁体上磁性最强的部分叫磁极。磁化:使原来没有磁性的物体带上磁性的过程 任何磁体都有两个磁极,一个是北极(N极);另一个是南极(S极) 磁极间的作用:同名磁极互相排斥,异名磁极互相吸引。 2地磁的北极在地理位置的南极附近;而地磁的南极则在地理位
19、置的北极附近。(地磁的南北极与地理的南北极并不重合,它们的交角称磁偏角(我国学者沈括最早记述了这一现象)。安培定则:用右手握螺线管,让四指弯向螺线管中电流方向,则大拇指所指的那端就是螺线管的北极(N极)。 3电磁感应:闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时,导体中就产生电流,这种现象叫电磁感应,产生的电流叫感应电流。产生感生电流的条件:电路必须闭合;只是电路的一部分导体在磁场中;这部分导体做切割磁感线运动。 4. 感应电流的方向:跟导体运动方向和磁感线方向有关。电磁感应现象中是机械能转化为电能。 5. 高压输电的原理:保持输出功率不变,提高输电电压,同时减小电流,从而减小电能的损失。
20、6. 磁场对电流的作用:通电导线在磁场中要受到磁力的作用。是由电能转化为机械能,应用是制成电动机。通电导体在磁场中受力方向:跟电流方向和磁感线方向有关。 7. 直流电动机原理:是利用通电线圈在磁场里受力转动的原理制成的。 8交流电:周期性改变电流方向的电流;直流电:电流方向不改变的电流。(九)电磁波基础知识 1人类历史上,信息和信息传播活动经历了五次巨大的变革是:语言的诞生;文字的诞生;印刷术的诞生;电磁波的应用;计算机技术的应用。(要求会正确排序)。早期的信息传播工具:烽火台,驿马,电报机,电话等。 2人类储存信息的工具有:牛骨竹简、木牍,书,磁盘光盘。3所有的波都在传播周期性的运动形态。例
21、如:水和橡皮绳传播的是凸凹相间的运动形态;而弹簧和声波传播的是疏密相间的运动形态。 4机械波是振动形式在介质中的传播,它不仅传播了振动的形式,更主要是传播了振动的能量。当信息加载到波上后,就可以传播出去。 5有关描述波的性质的物理量:振幅A:波源偏离平衡位置的最大距离,单位是m.周期T:波源振动一次所需要的时间,单位是s.频率f:波源每秒钟振动的次数,单位是Hz.波长:波在一个周期内传播的距离,单位是m. 6波的传播速度v与波长、频率的关系是:v=f T。电磁波是在空间传播的周期性变化的电磁场,由于电磁场本身具有物质性,因此电磁波传播时不需要介质。 7电磁波谱(按波长由小到大或频率由高到低排列
22、):射线、X射线、紫外线、可见光(红橙黄绿蓝靛紫)、红外线微波无线电波。(要了解它们各自应用)。 8现代“信息高速公路”的两大支柱是:卫星通信和光纤通信,其中光纤通信优点是:容量大、不受外界电磁场干扰、不怕潮湿、不怕腐蚀,互联网是信息高速公路的主干线。互联网用途有:发送电子邮件;召开视频会议;网上发布新闻;进行远程登陆,实现资源共享等。 9电视广播、移动通信是利用微波传递信号的。(十)能源基础知识 1. 人类开发利用能源的历史:火化石能源电能核能。 2能源的种类很多,从不同角度可以分为:一次能源和二次能源;可再生能源和不可再生能源;常规能源(传统能源)和新能源;清洁能源和非清洁能源等。 3核能
23、获取的途径有两条:重核的裂变和轻核的聚变(聚变也叫热核反应)。原子弹和目前人类制造的核电站是利用重核的裂变释放能量的,而氢弹则是利用轻核的聚变释放能量的。 4核电站主要组成包括:核反应堆、热交换器、汽轮机和发电机等。 5太阳能是由不断发生的核聚变产生的,地球上除核能、地热能和潮汐能以外的所有的能量,几乎都来自太阳。人类利用太阳能的三种方式是:光热转换(太阳能热水器);光电转换(太阳能电池);光化转换(绿色植物)。 6能量的转化和守恒定律:能量既不会凭空消灭,也不会凭空产生,它只会从一种形式转化为另一种形式,或者从一个物体转移到另一个物体,而在转化或转移的过程中,其总量保持不变。7. 新能源:太
24、阳能、风能、核能、生物能、地热能、潮汐能等 二、高考真题【2007】10(2分) 生活中应树立安全用电的意识,掌握安全用电的基本技能。晚上小明开灯看书,开关接通后灯不亮,发现灯泡完好无损,用测电笔分别检测灯头上的两个接线柱,测电笔均显示有电(如右图)。这一线路故障的原因是( )A火线断路B开关断路C零线断路D零线短路14(2分) 如下图所示,落山的太阳看上去正好在地平线上,但实际上太阳已处于地平线以下,观察者的视觉误差大小取决于当地大气的状况。造成这种现象的原因是( )A光的反射B光的折射C光的直线传播D小孔成像41.(1分)“饰素纸以成鸟,象飞鸢之戾空”据传先秦墨子曾为了运输之用花三年时间制
25、造出木鸢,后来出现了用与娱乐活动的纸鸢,即现在的风筝。关于风筝放飞,下列说法不正确的是( )A.风筝迎风面的空气压强大于背风面B.风筝线具有保持风筝平衡的作用C.只有当风筝的迎风面与风向构成一定角度时,才能产生升力D.当风筝升到一定高度,剪断风筝线可使其不断升高42.(3分)在小波的生日晚会上,“小艺术家”小华用现场的8只高脚酒杯自制了“水钢琴”(如下图),并用竹筷为他演奏了一曲祝你生日快乐,博得了全场同学的喝彩。“水钢琴”由低到高的音高顺序是从 到 (填杯子序号),其理由是 。紧接着小华又在高脚酒杯中换上了果汁,制作了“果汁钢琴”,再次演奏了祝你生日快乐。这次听起来声音较前者“浑厚”,说明了
26、“水钢琴”和“果汁钢琴”声音的 不同(填音高、音强或音色)【2008】32.(5分)人造卫星发射、载人航天和深空探测是航天技术的三大领域。从第一颗人造地球卫星发射升空,到“神舟5号”、“神舟6号”载人航天以及月球探测卫星“嫦娥1号”的相继成功,表明我国逐步迈进了世界航天大国的行列。(1)2007年4月我国成功发射了第五颗北斗导航卫星。该卫星受 作用,在距离地面2.15万千米的轨道上绕地球运动。(2)“神舟7号”航天员将进行第一次太空行走,即出舱活动。航天员在太空中通常靠手、机械臂或载人机动装置(关键部件是可以控制的小火箭)移动身体,其中载人机动装置的运动原理是 。(3)我国的新一代通信卫星“东
27、方红3号”,是相对于地球静止、位于赤道上空的同步卫星。与地面通信装置相比,关于卫星通信的说法正确的是( )A通信租盖范围大 B受地理因素影响C受大气层的影响 D不能实现全球通信(4)“嫦娥l号”为探测月球和月球以外的深空奖定了基础,例如我国建立月球基地天文台将成为可能。与地球相比,月球上有利于光学天文观测的条件是( )A存在大气散射B没有大气的影响 C温度变化悬殊 D太阳辐射强烈【2009】19. (1分) 华夏儿女早就学会了用“沙漏”和“日晷”等计时,科技发展使得人们对时间的认知不断加深。下列属于时间单位的是( )A.毫秒 B.秋分 C.子时 D.光年23. (1分) 蔚蓝色的大海中生活着各
28、种藻类植物,红藻的色素主要吸收蓝色光,褐藻的色素主要吸收黄绿光,绿藻的色素主要吸收红橙光,在海水中各种光的穿透性按照红-绿-篮的顺序逐渐增强。三种藻类由浅到深的垂直分布趋势是( )A.红藻-褐藻-绿藻 B.绿藻-红藻-褐藻C.褐藻-红藻-绿藻 D.绿藻-褐藻-红藻46、(2分)水是生命之源。水的物态变化具有独特的性质。右图所示为水的密度在014范围内随温度变化的曲线。 (1)水的密度达到最大值的温度是_。 (2)水热缩冷胀的温度范围是_52(1分)“神七”飞船的宇航员实现了中国人的第一次太空行走。宇航员在航道舱外漫步时,是否完全脱离了地球的引力? 58(1分)声波和电磁波均可传递信息,且都具有
29、波的共同特征。下列说法正确的是( )A声波的传播速度小于电磁波的传播速度B声波和电磁波都能引起鼓膜振动C电磁波都能被人看见,声波都能被人听见D二胡演奏发出的是声波,而电子琴演奏发出的是电磁波61.(2分)中国经济的腾飞加快了铁路运输的发展。 (1)有一段用固定镜头拍摄的一列动车组视频。小张通过播放该视频来测算机车运行速度。已知机车长度是s,测算的步骤包括 记下机车头到达观测点的时刻 计算整列车通过观测点所用时间t 画面上选择一个观测点 用公式v=计算出机车运行的速度 记下机车尾到达观测点的时刻 完成测算步骤的合理顺序是_ _(填序号)。【2010】36. (1分)(4)参观世博园需接受安检。手持式安检报警器(右图)用于检测金属物,工作时其圆环内的线圈通有高频电流,下列说法正确的是( )线圈通电后可产生超声波线圈通电后产生磁场 线圈中的导线可用光纤代替 金属靠近通电线圈时产生感应电流ABC D