七年级科学下册第一章：对环境的察觉知识点整理

一 声音的发生和传播 1 声音的产生 a 声音的产生 一切正在发声的物体都在振动 振动停止 发声也停止 声音是由物 体的振动产生的 b 声源 正在发生的物体叫做声源 c 常见发声体的振动 人说话是靠声带振动 蝉鸣靠胸部的两片鼓膜振动 鸟是靠鸣膜振动发声的 蟋蟀靠翅膀相互摩擦而发声 蜜蜂 蚊子 苍蝇在飞行时才有声音 是因为他们飞行时翅膀在振动的缘故 乐队中的弦乐是靠弦的振动发声的 管乐是靠管内气柱的振动发声的 2 声音的传播 a 声音的传播条件 声音的传播需要介质 一切固体 液体 气体都可以传声 但真 空不能传声 b 声波 与水波相似 声音也是一种波 如 说话者使口腔前方的空气形成了疏密相 间的波动 并向远处传播 这就形成了声波 声波的应用 医疗上用超声波粉碎内脏的结石 科学家用声波来探测海水深度等 c 声音在介质中传播的快慢 声速 声音每秒钟在介质中传播的路程 15 声音在空气中的传播速度为 340m s 影响声速的因素 声速与介质的种类有关 与介质的温度有关 一般来说 声速在 固体中快于在液体中 在液体中快于在气体中 3 探究声音的产生 a 让一些物体发出声音 例如 声带 张紧的橡皮筋 鼓 水 笛子等 b 观察 感受各种发声物体的共同特征 在鼓皮上撒点沙子 敲鼓 使鼓发声 从沙子的跳动我们知道鼓面在鼓动 沙子不跳 了 鼓声也消失了 把一把扎小辫用的橡皮筋张紧在文具盒上 拨动橡皮筋使它振动 也会听到声音 使笛子出气孔上粘一小纸条 吹笛子使其发声 发声时纸条也会摆动 敲响音叉后 把音叉靠近悬挂着的塑料泡沫 塑料泡沫摆动起来 实验说明 一些实验现象不够明显时 我们可进行一些巧妙设计使现象更明显 例 如 把敲响的音叉接触水面 音叉会溅起水花 让我们更明显地观察到物体的振动 在桌子上撒一些塑料泡沫帮助显示桌子的振动 实验时 尽量让多种不同的物体发声 让固体 液体 气体发声 得出的结论会更 客观准确 分析总结 一切在发声的物体都在振动 振动停止 发声也停止 即声音是由物体振 动而产生的 4 探究声音的传播 猜想和假说 声音要传播出去 可能需要什么来作媒介 实验探究 a 固体传声 把两张课桌紧紧地挨在一起 一个同学轻敲桌面 另一个同学把耳朵贴 在另一张桌子上 再把两张桌子拉开一条小缝 再试一试 b 真空罩实验 如图所示 把正在发声的闹钟或手机放在玻璃罩内 用抽气机逐渐抽 出里面的空气 注意声音的变化 再让空气逐渐进入玻璃罩内 注意声音的变化 分析 学生听到老师讲课时的声音是靠空气传播的 桌子是固体也能传声 真空罩 实验说明空气能够传声 真空不能传声 总结 声音要靠介质传播 真空不能传声 一切固体 液体 气体都是传声的介质 5 回声及应用 声波在传播的过程中遇到障碍物后会反射回来 再传入人耳 我们就听到了回声 1 回声 如果回声到达人耳比原声晚 0 1s 以上 人耳就能把回声跟原声区分开 否则 回声和原声混在一起 使原声加强 如 在屋里谈话比在旷野里听起来 响亮就是这个缘故 2 回声测距 声音从发生到返回的路程 称为双程 双程的路程时单程 即距离 的 2 倍 双程所用的时间也是单程的 2 倍 计算时要处理好这个关系 二 声音的接收 1 音调 响度和音色 a 音调 声音的高低 率 频率是表示物体振动的快慢 它等于物体在 1s 内振动的次数 频率的单位是 赫兹 简称赫 符号位 Hz 如果物体在 1s 内振动 100 次 那么频率就是 100Hz 音调与频率的关系 频率越大 音调越高 频率越小 音调越低 b 响度 声音的强弱 振幅 物体振动的幅度 响度与振幅的关系 发声体的振幅越大 响度就越大 振幅越小时 响度也越小 与距离的关系 离发声体越远 响度越小 c 音色 反映音的品质 不同物体发出的声音 即使音调相同 我们还是能将它们分辨出来 就是因为音色不 同 人们通常所说的 音质不同 指的就是音色 材料和结构不变 其音调和音色就 不会变化 2 噪声污染 a 乐音与噪声 乐音是使人轻松愉快的声音 噪声是使人烦躁不安的声音 b 环保噪声 从环境保护的角度看 凡是妨碍人们正常休息 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 都属于噪声 c 噪声的等级 我国政府规定工厂 工地的噪声应不超过 85 90 分贝 居民居住区 的噪声 白天不超过 50 分贝 夜间不能超过 40 分贝 d 减弱噪声的途径 在声源处减弱 如改造噪声大的机器或换用噪声小的设备或加一些消声装置 在传播过程中减弱 在马路和住宅间设立屏障或植树造林 使传来的噪声被反射或 部分被吸收而减弱 建造隔音墙等 在人耳处减弱 在工作时佩戴个人防护用具 3 探究音调的影响因素 设计并进行实验 如图所示 将一把钢尺紧按在桌面上 一端伸出桌边 拨动钢尺 听它振动发出的声音 同时注意钢尺振动的快慢 改变钢尺伸出桌边的长度 再次拨 动 注意使钢尺两次的振动幅度大致相同 比较两种情况下钢尺振动的快慢和发声的音调发现 物体振动越快 发出的音调越高 振动越慢 发出的音调越低 4 探究响度与振幅的关系 提出问题 响度与什么因素有关 设计并进行实验 如图所示 用不同的力量敲打音叉 感受声音的大小 同时把音叉接触悬挂的乒乓球 观察乒乓球被弹开的幅度 归纳总结 声音的响度与振幅有关 物体的振幅越大 声音的响度越大 5 为什么要用两只耳听 两只耳朵可以分辨声源的方向 称为双耳效应 其主要有三方面的原因 a 对同一声音 两只耳朵感受到的响度不同 假如声源在右边 则右耳听到的声音就 比左耳强 这种响度的差别 在实践中就形成了辨别方向的感觉 这时 我们会转 动头颅 直到两耳听到同样的响度为止 此时声源便处在我们的正前方或正后方 b 对同一声音 两只耳朵感受到的时间有先后 假如声源在右边 右耳比左耳离声源 近 声音传来 右耳先听到 左耳后听到 这个声音到达右耳和左耳的时间差别 同样在实践中形成了声源方向的感觉 c 对同一声音 两只耳朵感受到的振动的步调有差别 6 超声波和次声波 a 发声频率和听觉频率 动物发出声音的频率 称为发声频率 不同的动物发出声音的频率不同 动物的听觉范围称为听觉频率 动物的听觉频率通常和人不同 有些动物对高频声波 反应灵敏 有些动物对低频声波有很好的反应 b 超声波和次声波 超声波 频率高于 20000Hz 的声波叫做超声波 超声波超过了人类听觉的上限 不能 被人听到 但能被一些动物听到 蝙蝠在飞翔时会发出超声波 并通过返回的超声波来辨别猎物的方位及距离 B 超是 利用超声波工作的 次声波 频率低于 20Hz 的声波叫做次声波 因为它低于人类听觉的下限 三 光和颜色 1 光的传播 a 光源 能够发光的物体叫做光源 简称为发光体 光源的分类 造光源有 手电筒 火把 油灯 蜡烛 白炽灯 日光灯 霓虹灯以及钠灯 汞灯 氖灯等 自然光源 太阳 萤火虫 灯笼鱼 斧头鱼 水母等 b 传播路线 光在同种均匀介质中沿直线传播 若介质不均匀 光的传播路线会发生 改变 光线 为了形象地表示光的传播情况 我们常用一条带箭头的直线表示光的传播路 线和方向 这样的直线叫做光线 c 光速 真空中的光速是宇宙间最快的速度 光在空气中的速度略小smc 103 8 于在真空中的速度 约为 光在水中的速度约为真空中光速的 3 4 光在sm 103 8 玻璃中的速度约为真空中光速的 2 3 d 光年 光年是光在一年里传播的距离 为 9 46 1012千米 2 光的色散 a 色散 让一束阳光照射到三棱镜上 透过三棱镜射到白色的纸屏上 观察出现的现 象 发现 太阳光通过棱镜欧 被分解成各种颜色的光 在白屏上就形成一条彩色 的光带 颜色依次是红 橙 黄 绿 蓝 靛 紫 这种现象叫做色散 这说明白 光是由各种色光混合而成的 b 物体的颜色 透明物体的颜色是由它透过的色光决定的 只透过红色光的玻璃我们看到它是红色 的 只透过绿色光的玻璃我们看到它是绿色的 不透明物体的颜色是由它反射的色光决定的 白色物体是因为它反射所有射到物体上的色光 黑色物体将吸收所有射到物体上的 色光 我们看到物体的颜色是红色的 是因为它只反射红色的光 因此 绿光射到红色的 衣服上 我们将看到衣服是黑色的 3 探究阳光下树阴下的光斑是怎么形成的 提出问题 在茂密的树林里 常常可在地面上看到一些圆形的光斑 光斑的形状跟树 叶透光孔的形状究竟有什么联系呢 猜想与预测 a 可能是因为透光的孔近似圆形 从而使影子的边缘近似圆形 如果透光的孔为非圆 形 那么形成的光斑也就是非圆形 b 可能与空的形状无关 而与物体相似 设计实验方案 收集事实证据 太阳光通过纸片上各种不同形状的小孔 三角形 方形 菱形 梯形等 观察所 有的像 让太阳光通过纸片上各种不同形状的大孔 三角形 方形 菱形 梯形等 观察 所有的像 得出结论 小孔能够成像 像的形状与孔的形状无关 大孔不能成像 光斑与孔的形 状相似 用白炽灯来代替太阳作为光源 当白炽灯的光线穿过挡光纸上形状和大小不同的小孔 时 观察光斑的形状 结合前面的探究可以得到什么结论 4 看不见的光 a 红外线 在色散实验中 如果把非常灵敏的温度计放到彩色光带的红光以外 温度 计示数会上升 说明这里也有光的辐射 只是人们看不见 我们把这种光线叫做红 外线 电视机或其他家用电器遥控器的前端有一个发光二极管 按下不同的键时 可以发 出不同的红外线 实现家用电器各项功能之间的转换 b 紫外线 同样 在白光色散实验中 如果把感光胶片放到紫光以外 可以发现胶片 仍会感光 说明这里也有一种看不见的光 我们把它叫做紫外线 紫外线能杀死微生物 常被人们用来消毒灭菌 它能使荧光物质发光 可用来鉴别 纸币的真伪 适当的紫外线照射有助于人体健康 但过量的紫外线照射会使人皮肤 变黑 诱发皮肤癌 5 光的直线传播现象及应用 a 影子 光在传播过程中 遇到不透明的物体 在物体后面不能到达的区域便产生影 b 日食和月食 当月球到地球和太阳之间 并且在同一直线上时 月球就挡住了射向 地球的太阳光 由于光的直线传播 在地球阴影区就看见了日食 当地球转到月球 和太阳之间 并且在同一直线上时 地球就挡住了射向月球的太阳光 由于光的直 线传播 在阴影部分的月球则不能反射太阳光 这就形成了月食 c 小孔成像 在较暗的屋子里 把一支点燃的蜡烛放在一半透明的塑料薄膜前面 在 它们之间放一块钻有小孔的纸板 由于光沿直线传播 塑料薄膜上就出现烛焰的倒 的像 利用小孔成像可以制作针孔照相机 针孔所成的像是倒立的实像 像的大小 由物体到针孔的距离和成像接收屏到针孔的距离来决定 d 光的直线传播应用 激光准直 在开凿大山隧道时 工程师们常常用激光束引导掘进机 使掘进机沿直 线前进 保证隧道方向不出偏差 站队成直线 前面的人挡住了后面人的视线 使后面的人只能看到前面相邻人的后 脑 射击时利用 三点一线 进行瞄准 木工检测木料的表面是否平滑 四 光的反射和折射 1 光的反射 a 光射到物体表面被反射回来的现象是光的反射现象 一切物体都能反射光 b 我们看到的本身不发光物体 都是由于它的表面能反射光 反射光进入人的眼睛 人就看见了物体 c 反射定律 入射光线 反射光线和法线在同一平面内 反射光线与入射光线分居法 线的两侧 反射角等于入射角 这就是反射定律 光路可逆 在反射现象中 光路是可逆的 d 镜面反射与漫反射 镜面反射 发生在表面光滑的物体上 平行光射到物体表面上反射光平行射出 如镜面 平静的水面 抛光的金属面等 漫反射 发生在表面粗糙的物体上 平行光射到物体表面反射光射向各个方向 漫反射能够使我们从各个方向看到本身不发光的物体 漫反射和镜面反射都遵循光的反射定律 2 平面镜成像 a 成像特点 物体在平面镜中成的是虚像 像的大小跟物体相等 像到镜面的距离与 物体到镜面的距离相等 像与物体的连线关于镜面垂直 b 平面镜成像原理 发光点 S 把光线射到平面镜上 又经平面镜反射到人的眼中 人 眼是根据光的直线传播经验来判断物体位置的 人眼逆着反射光线的方向向镜内看 去 觉得光线好像是从两条反射光线反向延长的交点 S 处射来的 如图所示 镜面 后实际并不存在发光点 S S 也不是反射光线的交点 而是反射光线反向延长线 的交点 所以是虚像 3 光的折射 a 折射规律 折射光线 法线跟入射光线在同一平面内 折射光线与入射光线分居在法线两侧 当 光线从空气斜射到水 或其他透明物质 中时 折射角小于入射角 当光线从水 或 其他透明物质 斜射到空气中时 折射角大于入射角 折射角随入射角的增大而增大 随入射角的减小而减小 当入射光线与介面垂直时 光的传播方向不变 防错档案 折射角是折射光线与法线的夹角 不是与介面的夹角 b 折射成像 由于光的折射能成虚像 虚像的位置不在物体的位置上 经常使眼睛受骗 受骗现象 鱼在水中的位置模拟实验 像图那样 在水槽中放一个小鱼模型 在水 槽边固定一个观察管 转动观察管 使水中的鱼恰好位于观察管瞄准的方向上 然 后保持观察管的方向固定不动 从观察管中插入一根直铁丝 就会发现这根铁丝扎 不到鱼 而从鱼的上方通过 如果水槽中不放水 重做实验 铁丝就能准确地扎到 鱼 折射成像原理 原来 我们瞄准水中的鱼时 实际是瞄准了鱼的虚像图 由于光线 经过水面时发生了折射 而眼睛看到了像位于折射光线的反向延长线的交点处 它 其实位于实际鱼的上方 特别提醒 人在水面上斜着看水里的物体和在水里看岸上的物体 所看到的都是物体的 虚像 并且虚像在实物的上方 即从水面看到水里的物体比实际的浅 从水里看岸上 的物体 看到的比实际的要高 4 探究镜面反射和漫反射 实验 在暗室中或在晚上 让手电筒的光垂直照在纸和平面镜上 如图所示 观察到的现象 手电筒光斜射在平面镜上 在某一方向上看镜面 耀得人眼睁不开 在其他方向上 却看见镜面很暗 解释现象 这是因为光在镜面上发生了镜面反射 如图甲所示 而从不同方向上看白 纸 都看见了白纸较亮但不刺眼 这是因为光射到凹凸不平的面上发生了漫反射 如 图乙所示 5 探究光的反射定律 a 如图把一硬纸板竖直立在平面镜上 经 O 点作镜面的垂线 ON 让激光手电发出的 激光沿硬纸片射到平面镜的一点 O 在硬纸板上画出入射光 反射光的径迹 b 改变入射光的入射方向三次 分别用不同颜色的笔记录反射光与入射光的位置 观 察测量入射光 反射光 镜面的位置关系并设计表格记录 让光逆着反射光线的方 向射到镜面 观察反射光线与原来的入射光线的位置关系 特别提醒 由于光在空气中的传播看不见 无法观察入射光线和反射光线 也不能直观 的画出入射光线和反射光线 不利于我们研究 因此 我们借助于硬纸板的反射来观 察反射光线和入射光线 并画出光的传播路径 在以后的研究中还要用到 6 区分影子 实像和虚像 a 所谓 影 就是光在传播过程中 遇到不透明的物体而被遮挡 在物体的后面就 形成了一个光线所不能达到的黑暗区域 b 像 是由光线或光线的反向延长线所构成的与物体相似的图形 光的直线传播 光的反射和折射都可以形成像 c 实像是实际光线会聚而成的 实像的位置在实际光线的会聚点上 可用光屏接收 d 虚像不是光线的实际会聚点 虚像的位置在实际光线的反向延长线上 不能用光屏 接收 7 光的反射应用 a 利用直角平面镜和反射规律 制成了自行车的反光灯 如图所示 夜晚 汽车灯发 出的光射到自行车的反光灯上时 经自行车上互成直角的两个反射面的反射 反射 光将沿入射光的方向返回射入司机眼睛 使司机容易发现骑自行车的人 有利于夜 间行车安全 b 载有信息的光在某种管中进行多次反射后把信息传到另一位置 这就可以用光传递 信息 根据这一原理 我们制成了胃窥镜 方便地给病人检查胃部疾病 制成了光 缆 方便快捷地传递信息 c 在日常生活中 最常见的应用是通过平面镜成像看到我们自己 如利用平面镜进行 梳妆 舞蹈演员利用平面镜检查自己的动作是否规范 d 增大视觉空间 如在客厅的一面墙上设一平面镜 能让我们的视觉空间是实际面积 的两倍 在商场里 增加顾客的视觉上的商品数量 在狭窄的房间里进行视力检查 时 我们经常看视力表在平面镜中的像 e 改变光线的方向 如潜望镜 通过两个平面镜来改变光的方向 调整平面镜的放置 角度把太阳光反射到井底 洞中和室内等暗处 8 球面镜 a 球面镜对光线的作用 凹面镜对光线有会聚作用 使凹面镜正对着阳光 拿一小纸片 纸片要小 以免挡 住入射光线 前后移动纸片 我们会观察到纸片上出现最小最亮的光斑 如图所示 凸面镜对光线有发散作用 让一张纸屏垂直于凸面镜 用两个激光手电沿纸屏射出 两条平行的激光 射向凸面镜 我们将从纸屏上看到反射后的光线向周围发散 如 图所示 b 球面镜的应用 凹面镜的应用 手电筒的灯碗 汽车头灯的灯碗 探照灯的灯碗都是凹面镜 把灯 泡放在灯碗的焦点处 射出的光将平行射出 太阳灶也是一个凹面镜 凸面镜的应用 汽车观后镜 马路拐弯处的交通观察镜等等都是凸面镜 凸面镜能 成缩小的像 因此能扩大视野 五 眼和视觉 1 透镜 近视眼镜 远视眼镜是透镜 照相机 投影仪 显微镜中有透镜 一滴水也相当于凸 透镜 a 凸透镜 中间厚边缘薄 叫做凸透镜 它对光线有会聚作用 又叫会聚透镜 b 凹透镜 中间薄边缘厚 叫做凹透镜 它对光线有发散的作用 所以又叫发散透镜 c 凸透镜的焦点和焦距 凸透镜能将太阳光会聚成一点 即能将平行光线会聚成一点 这点叫做凸透镜的焦点 焦点到凸透镜中心的距离叫做焦距 焦点用 F 表示 焦距 用 f 表示 2 凸透镜的成像规律及应用 a 凸透镜成像规律 像的性质 的关系 与fu 正立或倒立放大或缩小实像或虚像 位置 同侧 或异侧 的关系 与fv fu2 倒立缩小实像异侧 fvf2 fu2 倒立等大实像异侧 fv2 fuf2 倒立放大实像异侧 fv2 fu 不成像 fu 正立放大虚像同侧 b 照相机 照相机的镜头的作用就相当于一个凸透镜 来自物体的光线经过照相机镜 头后 在胶卷上形成一个倒立 缩小的实像使胶片感光 原理 当物距大于二倍焦距时 物体通过凸透镜在光屏上会得到倒立 缩小的实像 c 放大镜 利用凸透镜能使物体成放大的像 但这个像与投影仪所成的像是不同的 它是正立 放大的虚像 并且像与物体在同一侧 而且放大镜离字越远 所成的像 越大 3 眼睛 a 结构与作用 人的眼睛结构与照相机非常相似 如图 角膜和晶状体的共同作用相 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 虹膜能调节 瞳孔的大小 控制进入眼睛的光的数量 睫状体起到改变晶状体的形状 从而改变 晶状体的焦距的作用 b 眼睛的调节 当眼睛看近处物体时 睫状体收缩 带动晶状体变厚 折射作用增强 来自近处物体的光线会聚在视网膜上产生视觉 当看远处物体时 睫状体放松 带 动晶状体变薄 折射作用减弱 来自远处物体的光会聚于视网膜上产生视觉 4 近视眼与远视眼 a 近视眼及其矫正 近视眼 由于晶状体太厚 折射作用过强 来自远处物体的光线会聚在视网膜前 使 人看不清远处的物体 矫正 在光进入眼睛之前 先经过凹透镜进行发散 再经眼睛会聚 使来自远处物体 的光会聚在视网膜上 从而看清物体 b 远视眼及其矫正 远视眼 晶状体过扁 折射能力弱 来自近处物体的光线会聚于视网膜后 使人看不 清近处的物体 矫正 由于凸透镜对光有会聚作用 来自近处物体的光线经凸透镜会聚一些后 再经 过眼睛会聚在视网膜上 即远视眼的人应戴凸透镜进行矫正 5 显微镜与望远镜 a 显微镜的结构 显微镜的镜筒两端各有一组透镜 两组透镜的作用都相当于一个凸 透镜 靠近眼睛的凸透镜为目镜 靠近被观察物体的凸透镜为物镜 b 成像原理 被观察的物体放在物镜的 1 倍焦距至 2 倍焦距之间 由物镜成一倒立放 大的实像 实像刚好落在目镜的焦点以内 再由目镜成一正立放大的虚像 经过两 次放大后 眼睛就能通过显微镜观察到物体的细小部分 c 开普勒望远镜也叫天文望远镜 它的构造跟显微镜的构造差不多 也是由两组凸透 镜 物镜和目镜组成的 不同的只是物镜的焦距长而目镜的焦距短 d 望远镜的物镜用反射镜的叫反射式望远镜 主要用在遥感技术 宇航 导弹跟踪系 统和高空摄影等方面 物镜用透镜的叫折射式望远镜 6 探究凸透镜成像的规律 a 利用太阳光测出凸透镜的焦距 b 把蜡烛 凸透镜 光屏放在同一直线上 并调整烛焰的中心 凸透镜的中心 光屏 的中心在同一高度 这样做的目的是让凸透镜所成的实像呈现在光屏上 c 先把蜡烛放在离凸透镜尽量远的位置 物距大于 2 倍焦距 调整光屏与透镜的距 离 使烛焰在光屏上成一清晰的像 观察像的大小 倒或正 分别测量物体 像到 凸透镜的距离 d 把蜡烛移到距凸透镜 1 倍焦距与 2 倍焦距之间 放好后重复以上操作 e 继续把蜡烛向凸透镜靠近 这时在光屏上已经看不到蜡烛的像 用眼睛直接对凸透 镜观察蜡烛的像 特别提醒 蜡烛的实像是蜡烛射向凸透镜的光经过凸透镜会聚而成的 是实际光线的会 聚点 能用光屏承接的是实像 虚像不是实际折射光线的会聚点 而是它们的反向延 长线的交点 用光屏接收不到的是虚像 7 凸透镜焦距的测量方法 a 太阳聚焦法 把凸透镜正对着太阳光 在凸透镜的另一侧放一张白纸 调节凸透镜 到白纸之间的距离 使白纸上出现最小最亮的光斑 这个光斑就是焦点 用直尺测 出凸透镜到焦点的距离 即为焦距 b 平行光源法 将几束平行光沿主光轴射到凸透镜上 在光屏上得到的折射光线交于 一点 量出这点到凸透镜的距离 即为焦距 c 二倍焦距法