八年级物理暑假预科讲义

沪科版八年级上物理讲义 第一章 打开物理世界的大门 第二章 运动的世界 一、动与静 1、 机械运动：在物理学中把一个物体相对于另一个物体位置的改变称为机械运动，简称为 运动。机械运动是宇宙中最普遍的现象。 2、参照物：为研究物体的运动假定不动的物体叫做参照物。 3、一个物体相对于参照物的位置在改变，则这个物体是运动的；如果一个物体相对于参照 物的位置没有改变，则称这个物体是静止的。 4、任何物体都可做参照物，通常选择参照物以研究问题的方便而定。如研究地面上的物体 的运动，常选地面或固定于地面上的物体为参照物，在这种情况下参照物可以不提。 5、选择不同的参照物来观察同一个物体结论可能不同。同一个物体是运动还是静止取决于 所选的参照物，这就是运动和静止的相对性。 6、选择所研究的对象本身作为参照物那样研究对象总是静止的。 练习 ①诗句“满眼风光多闪烁，看山恰似走来迎，仔细看山山不动，是船行”其中“看山恰似 走来迎”和“是船行”所选的参照物分别是 船 和 山 。 ②坐在向东行使的甲汽车里的乘客，看到路旁的树木向后退去，同时又看到乙汽车也从甲 汽车旁向后退去，试说明乙汽车的运动情况。 答：分三种情况：①乙汽车没动 ②乙汽车向东运动，但速度没甲快 ③乙汽车向西运动。 ③解释毛泽东《送瘟神》中的诗句“坐地日行八万里，巡天遥看一千河” 答：第一句：以地心为参照物，地面绕地心转八万里。第二句：以月亮或其他天体为参照 物在那可看到地球上许多河流。 二、长度与时间的测量 1、长度的测量是物理学最基本的测量，也是进行科学探究的基本技能。长度测量的常用 的工具是刻度尺。 2、国际单位制中，长度的主单位是 m ，常用单位有千米(km)，分米(dm)，厘米(cm)，毫 米(mm)，微米 (μm)，纳米(nm)。 3、主单位与常用单位的换算关系： 1 km=103m 1m=10dm 1dm=10cm 1cm=10mm 1mm=103μm 1m=106μm 1m=109nm 1μm=103nm 单位换算的过程：口诀：“系数不变，等量代换”。 4、长度估测：黑板的长度 2.5m、课桌高 0.7m、篮球直径 24cm、指甲宽度 1cm、铅笔芯 的直径 1mm 、一只新铅笔长度 1.75dm 、 手掌宽度 1dm 、墨水瓶高度 6cm 5、特殊的测量方法： （1）测量细铜丝的直径、一张纸的厚度等微小量常用累积法（当被测长度较小，测量工具 精度不够时可将较小的物体累积起来，用刻度尺测量之后再求得单一长度） 练习： ①如何测物理课本中一张纸的厚度？ 答：数出物理课本若干张纸，记下总张数 n，用毫米刻度尺测出 n 张纸的厚度 L，则一 张纸的厚度为 L/n 。 ②如何测细铜丝的直径？ 答：把细铜丝在铅笔杆上紧密排绕 n 圈成螺线管，用刻度尺测出螺线管的长度 L，则细 铜丝直径为 L/n。 ③两卷细铜丝，其中一卷上有直径为 0.3mm，而另一卷上标签已脱落，如果只给你两只 相同的新铅笔，你能较为准确地弄清它的直径吗？写出操作过程及细铜丝直径的数学表达 式。 答：将已知直径和未知直径两卷细铜丝分别紧密排绕在两只相同的新铅笔上，且使线圈 长度相等，记下排绕圈数 N1 和 N2，则可计算出未知铜丝的直径 D2=0.3N1／N2 mm。 （2）测地图上两点间的距离，园柱的周长等常用化曲为直法（把不易拉长的软线重合待测 曲线上标出起点终点，然后拉直测量） 给你一段软铜线和一把刻度尺，你能利用地图册估测出北京到广州的铁路长吗？ 答：用细铜线去重合地图册上北京到广州的铁路线，再将细铜线拉直，用刻度尺测出长 度 L 查出比例尺，计算出铁路线的长度。 （3）测操场跑道的长度等常用轮滚法（用已知周长的滚轮沿着待测曲线滚动，记下轮子圈 数，可算出曲线长度） （4）测硬币、球、园柱的直径圆锥的高等常用辅助法（对于用刻度尺不能直接测出的物体 长度可将刻度尺三角板等组合起来进行测量） 你能想出几种方法测硬币的直径？（简述） ①直尺三角板辅助法。②贴折硬币边缘用笔画一圈剪下后对折量出折痕长。③硬币在纸上 滚动一周测周长求直径。④将硬币平放直尺上，读取和硬币左右相切的两刻度线之间的长 度。 6、刻度尺的使用规则： A、“选”：根据实际需要选择刻度尺。 B、“观”：使用刻度尺前要观察它的零刻度线、量程、分度值。 C、“放”用刻度尺测长度时，尺要沿着所测直线（紧贴物体且不歪斜）。不利用磨损的零 刻线。（用零刻线磨损的的刻度尺测物体时，要从整刻度开始） D、“看”：读数时视线要与尺面垂直。 E、“读”：在精确测量时，要估读到分度值的下一位。 F、“记”：测量结果由数字和单位组成。（也可表达为：测量结果由准确值、估读值和单位 组成）。 练习：有两位同学测同一只钢笔的长度，甲测得结果 12.82cm，乙测得结果为 12.8cm。如 果这两位同学测量时都没有错误，那么结果不同的原因是：两次刻度尺的分度值不同。如 果这两位同学所用的刻度尺分度值都是 mm，则乙 同学的结果错误。原因是：没有估读值。 7、误差： (1)定义：测量值和真实值的差异叫误差。 (2)产生原因：测量工具、测量方法、人为因素。 (3)减小误差的方法：校准测量工具、改进测量方法、选用精度高的测量工具、多次测量求 平均值。 (4)误差只能减小而不能 避免 ，而错误是由于不遵守测量仪器的使用规则和主观粗心造成 的，是能够避免的。 8、时间的单位：在国际单位之中时间的基本单位为秒(s)，常用单位有“时（h）”、“分（min）”、 “毫秒（ms）”、“微秒（μs）”等。 9、单位间的换算关系：1h=60min 1min=60s 1s=103 ms 1ms=103μs 10、测量工具: 古代: 日晷、沙漏、滴漏、脉搏等 现代:机械钟、石英钟、电子表等 三、快与慢 1、速度：速度是指物体在单位时间内通过的路程的多少。（它是表示物体运动快慢的物理量， 速度越大，物体运动的就越快；速度越小，物体运动的就越慢。） 2、速度、路程与时间的关系： sv t  。（v 表示速度，s 表示路程，t 表示时间） 速度公式还可变形为 st v  ， s vt 。 3、速度的单位：在国际单位制中，速度的单位是由长度单位和时间单位组合而成的，写作 “米/秒”，可用符号“ m s ”或“ 1m s ”。常用单位有千米/时，符号“ km h ”或“ 1km h ”， 其中 1 m s = 3.6 km h 。人步行速度约 1.1m/s 它表示的物理意义是：人匀速步行时 1 秒中运动 1.1m。 4、比较物体运动快慢的方法： ⑴比较同时启程的步行人和骑车人的快慢采用：时间相同路程长则运动快 ⑵比较百米运动员快慢采用：路程相同时间短则运动快 ⑶百米赛跑运动员同万米运动员比较快慢，采用：比较单位时间内通过的路程。实际问题中 多用这种方法比较物体运动快慢，物理学中也采用这种方法描述运动快慢。 练习: 体育课上，甲、乙、丙三位同学进行百米赛跑，他们的成绩分别是 14.2s, 13.7s,13.9s, 则获得第一名的是 乙 同学，这里比较三人赛跑快慢最简便的方法是路程相同时间短运动的 快。 5、直线运动的分类：（根据运动路线可将运动分为直线运动和曲线运动） （1）匀速直线运动： 定义：我们把物体运动速度保持不变的直线运动叫匀速直线运动。在匀速直线运动中， 速度等于运动物体在单位时间内通过的路程，即 sv t  。 特点：物体在整个运动过程中，运动方向和运动快慢（即速度大小）都保持不变。 （2）变速直线运动： 定义：运动速度变化的直线运动称为变速直线运动。 平均速度：= 总路程 总时间 （求某段路程上的平均速度，必须找出该路程及对应的时间） 平均速度的测量：原理 sv t  ，方法：用刻度尺测路程，用停表测时间。 （3）现象探究：“频闪摄影”研究物体的运动。 “频闪摄影”是研究物体运动时常用的一种实验方法。 摄影在暗室中进行。把照相机固定在地面上，快门是敞开的，但是由于没有光照亮物体， 底片并不感光。光源是一只闪光灯，它每隔一定的时间（例如 0.02s）闪亮一次，闪亮的时 间很短，只有大约 1/100s。光源发光是，物体被照亮，底片就记录下这时物体的位置。光 源不断闪亮底片就记录下物体间隔相等时间的不同位置，根据底片可以研究物体的运动情 况。 如下图所示，是两个物体运动的频闪照片，他们的运动有什么不同？ 归纳探究：甲物体在相同的时间内通过相同的路程，即物体的运动速度没有发生变化； 乙物体在相同的时间内通过的路程不相同，可见物体的运动速度在改变。 练习： ①下图是甲乙两个物体作直线运动的 v-t 图像。有图像可知：甲做的是 匀速直线 运动， 乙做的是 匀速直线 运动；第 3 秒时，甲和乙的图线相交，这说明了什么？ 甲乙两物体在 第 3 秒（相交点）时速度相等。 0 1 2 3 10 20 甲 乙 v(m/s) t(s) 甲乙作直线运动的 v-t 图像 ②从斜面上加速滑下的小车。设上半段，下半段，全程的平均速度为 v1、v2、v 则 2 1v v v  。 常识：人步行速度 1.1m/s ，自行车速度 5m/s ，大型喷气客机速度 900km/h ，客运火 车速度 140 km/h，高速小汽车速度 108km/h ，光速和无线电波 3×108m/s。 四、科学探究：速度的变化 1、科学探究的一般过程：提出问题、猜想与假设、制定计划与设计实验、进行试验与收集 证据、分析与论证、评估、交流与合作。 2、探究 100 米跑的过程中的速度变化 （1）提出问题：同学们在一百米跑的过程中速度是否变化？如何变化？请提出自己的观点， 通过实验收集证据，证明自己的观点是否正确。 （2）猜想与假设： 猜想 1：开始快、中间最快、终点最慢 猜想 2：开始慢、中间快、终点最快 猜想 3：开始最快、中间最慢、终点快 （3）制定计划与设计实验： 实验目的：探究 100 米跑的过程中的速度变化 实验器材：皮尺、停表、标志物（小旗等） 实验原理：v=s/t 实验步骤：用皮尺测量出开始后、中间、终点前各 20m 距离，并用停表测量赛跑时通过这三 段所用的时间。（应选定一名学生跑） （4）进行试验与收集证据：按照设计进行实验，并把数据填入表格中。 实验序号 开始后 20m 时间/s 中间 20m 时间/s 终点前 20m 时间/s 1 2.6 2.2 1.6 2 2.4 2.1 1.7 3 2.5 2.3 1.8 平均值 2.5 2.2 1.7 （5）分析与论证：前 20m 的平均速度 V 前=20m/2.5s=8m/s；中间 20m 的平均速度 V 中=20m/2.2s ≈9.1m/s；后 20m 的平均速度 V 后=20m/1.7s≈11.8m/s，即 V 前 ＜ V 中＜V 后。在整个过程中， 速度是越来越大的，因此猜想 2 是正确的。 （6）评估 （7）交流与合作 第三章 声的世界 一、科学探究：声音的产生与传播 1、一切发声的物体都在振动。用手按住发音的音叉，发音也停止，该现象说明振动停止发 声也停止。振动的物体叫声源。 练习： ①人说话，唱歌靠声带的振动发声，婉转的鸟鸣靠鸣膜的振动发声，清脆的蟋蟀叫声靠翅膀 摩擦的振动发声，其振动频率一定在 20-20000 次/秒之间。 ②《黄河大合唱》歌词中的“风在吼、马在啸、黄河在咆哮”，这里的“吼”、“叫”“咆哮” 的声源分别是空气、马、黄河水。 ③敲打桌子，听到声音，却看不见桌子的振动，你能想出什么办法来证明桌子的振动？可在 桌上撒些碎纸屑，这些纸屑在敲打桌子时会跳动。 2、声音的传播需要介质，真空不能传声。在空气中，声音以看不见的声波来传播，声波到 达人耳，引起鼓膜振动，人就听到声音。 练习：①P14 图 1.1-4 所示的实验可得结论真空不能传声，月球上没有空气，所以登上月球 的宇航员们即使相距很近也要靠无线电话交谈，因为无线电波在真空中也能传播，无线 电波的传播速度是 3×108 m/s。 ②“风声、雨声、读书声，声声入耳”说明：气体、液体、固体都能发声，空气能传 播声音。 3、声音在介质中的传播速度简称声速。一般情况下，v 固>v 液>v 气 声音在 15℃空气中的传 播速度是 340m/s 合 1224km/h，在真空中的传播速度为 0m/s。 练习：①有一段钢管里面盛有水，长为 L，在一端敲一下，在另一端听到 3 次声音。传播 时间从短到长依次是 5200 / L m s ， 1497 / L m s ， 340 / L m s 。 ②运动会上进行百米赛跑时，终点裁判员应看到枪发烟时记时。若听到枪声再记时， 则记录时间比实际跑步时间要 晚 （早、晚）0.29s (当时空气 15℃)。 ③下列实验和实例，能说明声音的产生或传播条件的是（ ABD ） A.在鼓面上放一些碎泡沫，敲鼓时可观察到碎泡沫不停的跳动。 B.放在真空罩里的手机，当有来电时，只见指示灯闪烁，听不见铃声； C.拿一张硬纸片，让它在木梳齿上划过，一次快些一次慢些，比较两次不同； D.锣发声时，用手按住锣锣声就停止。 4、回声是由于声音在传播过程中遇到障碍物被反射回来而形成的。如果回声到达人耳比原 声晚 0.1s 以上人耳能把回声跟原声区分开来，此时障碍物到听者的距离至少为 17m。在屋 子里谈话比在旷野里听起来响亮，原因是屋子空间比较小造成回声到达人耳比原声晚不足 0.1s 最终回声和原声混合在一起使原声加强。 利用：利用回声可以测定海底深度、冰山距离、敌方潜水艇的远近测量中要先知道声音在海 水中的传播速度，测量方法是：测出发出声音到受到反射回来的声音讯号的时间 t，查出声 音在介质中的传播速度 v，则发声点距物体 S=vt/2。 二、我们怎样听到声音 1、声音在耳朵里的传播途径: 外界传来的声音引起鼓膜振动，这种振动经听小骨及其他组 织传给听觉神经，听觉神经把信号传给大脑，人就听到了声音. 2、耳聋:分为神经性耳聋和传导性耳聋. 3、骨传导:声音的传导不仅仅可以用耳朵，还可以经头骨、颌骨传到听觉神经，引起听觉。 这种声音的传导方式叫做骨传导。一些失去听力的人可以用这种方法听到声音。 4、双耳效应: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. 三、乐音与噪音 1、乐音是物体做规则振动时发出的声音。 2、乐音的特性：响度、音调、音色。 （1）音调：人感觉到的声音的高低。用硬纸片在梳子齿上快划和慢划时可以发现：划的快 音调高，用同样大的力拨动粗细不同的橡皮筋时可以发现：橡皮筋振动快发声音调高。综合 两个实验现象你得到的共同结论是：音调跟发声体振动频率有关系，频率越高音调越高；频 率越低音调越低。物体在 1s 振动的次数叫频率，物体振动越快 频率越高。频率单位次/秒 又记作 Hz。 练习： ①解释蜜蜂飞行能凭听觉发现，为什么蝴蝶飞行听不见？ 答：蜜蜂翅膀振动发声频率在人耳听觉范围内，蝴蝶振动频率不在听觉范围内。 （2）响度：人耳感受到的声音的大小。响度跟发生体的振幅和距发声距离的远近有关。物 体在振动时，偏离原来位置的最大距离叫振幅。振幅越大响度越大。增大响度的主要方法是： 减小声音的发散。 练习： ①男低音歌手放声歌唱，女高音为他轻声伴唱：女高音音调高响度小，男低音音调低响度大。 ②敲鼓时，撒在鼓面上的纸屑会跳动，且鼓声越响跳动越高；将发声的音叉接触水面，能溅 起水花，且音叉声音越响溅起水花越大；扬声器发声时纸盆会振动，且声音响振动越大。根 据上述现象可归纳出：⑴ 声音是由物体的振动产生的 ⑵ 声音的大小跟发声体的振幅有关。 （3）音色：又叫音品，是由物体本身决定。人们根据音色能够辨别乐器或区分人。 5、区分乐音三要素：闻声知人——依据不同人的音色来判定；高声大叫——指响度；高音 歌唱家——指音调。 噪声 1、 当代社会的四大污染：噪声污染、水污染、大气污染、固体废弃物污染。 2、 物理学角度看，噪声是指发声体做无规则的杂乱无章的振动发出的声音；环境保护的角 度噪声是指妨碍人们正常休息、学习和工作的声音，以及对人们要听的声音起干扰作用 的声音。 3、 人们用分贝（dB）来划分声音等级；听觉下限 0dB；为保护听力应控制噪声不超过 90dB； 为保证工作学习，应控制噪声不超过 70dB；为保证休息和睡眠应控制噪声不超过 50dB 。 4、 减弱噪声的方法：在声源处减弱、在传播过程中减弱、在人耳处减弱。 三、超声与次声 1、超声：通常把频率高于 20000Hz 的声音叫超声。 2、超声波的利用：击碎人体内的结石、用于声呐系统、回声定位、超声诊断仪、超声清洗。 3、次声：把频率低于 20Hz 的声音叫次声。 4、次声的危害：能量高的次声具有很大的破坏力、对人体健康有极大危害。 第四章 多彩的光 一、光的传播 1、光源：定义：能够发光的物体叫光源。 分类：自然光源，如 太阳、萤火虫；人造光源，如 篝火、蜡烛、油灯、电灯。月亮 本 身不会发光，它不是光源。 2、规律：光在同一种均匀介质中是沿直线传播的。 3、光线是由一小束光抽象而建立的理想物理模型，建立理想物理模型是研究物理的常用方 法之一。 4、应用及现象： ① 激光准直。 ②影子的形成：光在传播过程中，遇到不透明的物体，在物体的后面形成黑色区域即影 子。 ③日食月食的形成：当地球 在中间时可形成月食。 如图：在月球后 1 的位置可看到日全食，在 2 的 位置看到日偏食，在 3 的位置看到日环食。 ④ 小孔成像：小孔成像实验早在《墨经》中就有记载小孔成像成倒立的实像，其像的 形状与孔的形状无 关。 5、光的传播速度： 光在真空中速度 C=3×108m/s=3×105km/s；光在空气中速度约为 3×108m/s。光在水中速度 为真空中光速的 3/4，在玻璃中速度为真空中速度的 2/3 。 二、光的反射 1、定义：光从一种介质射向另一种介质表面时，一部分光被反射回原来介质的现象叫光的 反射。 2、反射定律：三线同面,法线居中,两角相等,光路可逆.即:反射光线与入射光线、法线在同 一平面上，反射光线和入射光线分居于法线的两侧，反射角等于入射角。光的反射过程中光 路是可逆的。 3、光的反射的分类： ⑴ 镜面反射： 定义：射到物面上的平行光反射后仍然平行 条件：反射面 平滑。 应用：迎着太阳看平静的水面，特别亮。黑板“反光”等，都是因为发生了镜面反射 ⑵ 漫反射： 定义：射到物面上的平行光反射后向着不同的方向 ，每条光线遵守光的反射定律。 条件：反射面凹凸不平。 应用：能从各个方向看到本身不发光的物体，是由于光射到物体上发生漫反射的缘故。 练习： ①请各举一例说明光的反射作用对人们生活、生产的利与弊。 利：生活中用平面镜观察面容；我们能看到的大多数物体是由于物体反射光进入我们 眼睛。 弊：黑板反光；城市高大的楼房的玻璃幕墙、釉面砖墙反光造成光污染。 ②把桌子放在教室中间，我们从各个方向能看到它原因是：光在桌子上发生了漫反射。 4、平面镜：表面平整光滑的镜面叫做平面镜。 1 2 3 成像特点：等大,等距,垂直,虚像 ①像、物大小相等 ②像、物到镜面的距离相等。 ③像、物的连线与镜面垂直 ④物体在平面镜里所成的像是虚像。 成像原理：光的反射定理 作 用：成像、 改变光路 实像和虚像： 实像：实际光线会聚点所成的像 虚像：反射光线反向延长线的会聚点所成的像 应用：广泛应用于生活及生产实践。如牙医观察牙齿用的平面镜、平面镜使房间看起 来更宽敞。 练习： ①在研究平面镜成像特点时，我们常用平板玻璃、直尺、蜡烛进行实验，其中选用两根 相同蜡烛的目的是：便于确定成像的位置和比较像和物的大小。 ②汽车司机前的玻璃不是竖直的，而是上方向内倾斜，除了可以减小前进时受到的阻力 外，从光学角度考虑这样做的好处是：使车内的物体的像成在司机视线上方，不影响司机看 路面。汽车头灯安装在车头下部：可以使车前障碍物在路面形成较长的影子，便于司机及早 发现。 三、光的折射 1、定义：光从一种介质斜射入另一种介质时，传播方向一般会发生变化；这种现象叫光的 折射现象。 2、光的折射定律：三线同面,法线居中,空气中角大,光路可逆 ⑴折射光线，入射光线和法线在同一平面内。 ⑵折射光线和入射光线分居与法线两侧。 ⑶光从空气斜射入水或其他介质中时，折射角小于入射角，属于近法线折射。 光从水中或其他介质斜射入空气中时，折射角大于入射角，属于远法线折射。 光从空气垂直射入（或其他介质射出），折射角=入射角= 0 度。 3、应用：从空气看水中的物体，或从水中看空气中的物体看到的是物体的虚像，看到的位 置比实际位置 高 练习： ①池水看起来比实际的 浅 是因为光从 水中斜射向 空气中时发生折射，折射角大于入 射角。 ②蓝天白云在湖中形成倒影，水中鱼儿在“云中”自由穿行。这里我们看到的水中的白 云是由 光的反射 而形成的 虚像 ，看到的鱼儿是由是由光的折射而形成的 虚像 。 四、光的色散 1、白光的组成:红,橙,黄,绿,蓝,靛,紫；色光的三原色:红,绿,蓝；颜料的三原色:品红,黄, 青。 2、看不见的光:红外线, 紫外线 五、科学探究：凸透镜成像 1、球面镜分为凹面镜和凸面镜。 定义：用球面的 内 表面作反射面。 性质：凹镜能把射向它的平行光线 会聚在一点；从焦点射向凹镜的反射光是 平行光 应 用：太阳灶、手电筒、汽车头灯 定义：用球面的 外 表面做反射面。 凹面镜 凸面镜 性质：凸镜对光线起发散作用。凸镜所成的象是缩小的虚像 应用：汽车后视镜 2、关于透镜的名词 薄透镜：透镜的厚度远小于球面的半径。 主光轴：通过两个球面球心的直线。 光心：（O）即薄透镜的中心。性质：通过光心的光线传播方向不改变。 焦点（F）：凸透镜能使跟主光轴平行的光线会聚在主光轴上的一点，这个点叫焦 点。 焦距（f）：焦点到凸透镜光心的距离。 2、典型光路 3、凸透镜成像 ⑴实验：实验时点燃蜡烛，使烛焰、凸透镜、光屏的中心大致在同一高度，目的是：使烛焰 的像成在光屏中央。 若在实验时，无论怎样移动光屏，在光屏都得不到像，可能得原因有：①蜡烛在焦点以内； ②烛焰在焦点上③烛焰、凸透镜、光屏的中心不在同一高度；④蜡烛到凸透镜的距离稍大于 焦距，成像在很远的地方，光具座的光屏无法移到该位置。 ⑵实验结论：（凸透镜成像规律） F 分虚实,2f 大小,实倒虚正, 具体见下表: 名称 又名 眼镜 实物 形状 光学 符号 性质 凸透 镜 会聚 透镜 老花 镜 对光线有会 聚作用 凹透 镜 发散 透镜 近视 镜 对光线有发 散作用 物距 像的性质 像距 应用倒、正 放、缩 虚、实 u>2f 倒立 缩小 实像 f