第一章 机械运动
第1节 长度和时间的测量
★测量任何物理量都必须首先规定它的单位。
★在说某一个物理量时，一定要带上这个物理量的单位。
★物理量的单位都有国际通用的符号。
国际单位制：
国际单位制又称公制或米制，是一种十进制进位系统。是现时世界上最普遍采用的标准度量衡单位系统。
国际单位制有七个基本单位：
长度（物理量符号：L，单位名称：米，单位符号：m）
质量（物理量符号：m，单位名称：千克，单位符号：kg）
时间（物理量符号：t，单位名称：秒，单位符号：s）
电流（物理量符号：Ι，单位名称：安（安培），单位符号：A）
热力学温度（物理量符号：T，单位名称：开（开尔文），单位符号：K）
物质的量（物理量符号：n，单位名称：摩（摩尔），单位符号：mol）
发光强度（物理量符号：I，单位名称：坎（坎德拉），单位符号：cd）
其他物理量的单位都可以由这七个基本物理量组成。比如说速度，可以由长度和时间组成：米/秒（m/s）。
长度：
长度单位：米(m)、千米(km)、毫米(mm)、微米(μm)、纳米(nm)、分米(dm)、厘米(cm)
单位换算：1千米(km) = 1000米(m)
1米(m) = 1000毫米(mm)
1毫米(mm) = 1000微米(μm)
1微米(μm) = 1000纳米(nm)
1米(m) = 10分米(dm)
1分米(dm) = 10厘米(cm)
长度的测量工具：钢直尺、钢卷尺、皮卷尺、直尺、折尺、游标卡尺、螺旋测微器等。
长度的测量方法：
1、使用任何测量工具时，首先观察它的零刻度线、量程和分度值：
(1) 它的零刻度线在哪里，是否磨损？
零刻度线如果磨损，要从一个清晰的整数刻度线量起。
(2) 它的量程是多少？
也就是它的测量范围是多少。
(3) 它的分度值是多少？
相邻两刻度线之间的长度，它决定测量的精确程度。
2、测量时要注意：
(1) 正确放置刻度尺：零刻度线对准被测物体的一端，有刻度线的一边要紧靠被测物体且与被测长度保持平行，不能歪斜。
(2) 读数时，视线要正对刻度线、与尺面垂直；要注意区分大格及小格的数目，要估读到分度值的下一位。
(3) 记录时，不但要记录数值，还必须注明测量单位。
被测物体末端正好落在刻度线上时，我们读的估计值为零，记录时也不能省略。
时间：
时间单位：秒(s)、分(min)、小时(h)
单位换算：1小时(h) = 60分(min)
1分(min) = 60秒(s)
时间测量工具：石英钟、电子表、机械停表、电子停表等。
用停表测量时间：
(1) 一般的秒表（停表）有两根针，长针是秒针，每转一圈是30s；短针是分针，每转一圈是15min。
(2) 图中所示的最小分度是0.1s，即它的精度是0.1s。
(3) 秒针转一周，分针转一格，图中所示的分针的一格是0.5min。
(4) 读数：所测时间超过半分钟时，半分钟的整数部分由分针读出，不足半分钟的部分由秒针读出，总时间为两针之数之和。
(5) 秒表上端的按钮是用来选紧发条和控制表针转动的。
使用秒表时，用手握紧秒表，大拇指按在按钮上，按秒表分三步：第一次按下时，表针开始转动，第二次按下时表针停止转动，第三次按下表针就回到零点。
测量误差：
在测量长度、时间以及其他物理量时，受所用仪器和测量方法的限制，测量值与真实值之间总会有差别，这就是误差。我们不能消除误差，但应尽量减小误差。多次测量求平均值、选用精密的测量工具、改进测量方法，都可以减小误差，但不能消除误差。
误差不是错误。测量错误是由于不遵守仪器的使用规则、读数时粗心造成的，是不该发生的，是能够避免的。
第2节 运动的描述
物体位置的变化叫做机械运动。
机械运动是自然界中最简单、最基础的运动形式。
在判断物体的运动和静止时总要选取一个物体作为“标准”。如果被研究物体的位置相对这个“标准”发生了变化，就说它是运动的；如果没有变化，就说它是静止的。这个作为标准的物体叫参照物。
关于参照物：
(1) 参照物的选定可以是任意的，运动和静止的物体都可以作为参照物，研究对象不能做参照物。
(2) 为了研究方便，物理学中一般选取地面或相对地面静止的物体（树木、建筑物、高山）作为参照物。
(3) 整个宇宙中的物体都是运动着的，绝对静止的物体是没有的，所以物体的运动是绝对的，而物体的静止只是相对的，平时我们所说的运动和静止都是相对于参照物而言的。
(4) 选择的参照物不同，描述同一物体的运动时，结论一般不同，这就是运动和静止的相对性。
物体的运动和静止是相对的。
第3节 运动的描述
在物理学中，为了比较物体运动的快慢，采用“相同时间比较路程”的方法，也就是将物体运动的路程除以所用时间。把路程与时间之比叫做速度。
通常用字母v表示速度，s表示路程，t表示时间，那么有：
速度的单位由长度单位和时间单位组合而成。在国际单位制中，速度的基本单位是米每秒，符号是m/s。交通运输中速度的单位也常用千米每小时，km/h，两者之间的换算：
★速度公式中，v、s、t三个物理量必须是同一个物体在同一个运动中的速度、路程及时间；在运用公式进行计算时，单位要统一（米、秒，或者千米、小时），如果不统一要进行换算。
匀速直线和变速直线运动：
物体做机械运动，按照运动路线的曲直可分为直线运动和曲线运动。在直线运动中，按照速度是否变化，又分为匀速直线运动和变速直线运动。
匀速直线运动：
(1) 物体沿着直线且速度不变的运动叫匀速直线运动。匀速直线运动是最简单的机械运动，它是研究其他复杂运动的基础。
(2) 作匀速直线运动的物体，在任何一段相等的时间内，通过的路程是相等的。在任何时刻、任何一段路程内，速度都是相等的。
变速直线运动：
(1) 物体沿着直线且速度变化的运动叫变速直线运动。
(2) 物体做变速运动时，在不同路程上或不同时间内的速度是变化的，速度公式计算的是平均速度，表示物体的平均快慢程度，不能表示运动物体在某一时刻（位置）的快慢程度。
第4节 测量平均速度
实验：测量小车运动的平均速度。
器材：斜面、小车、刻度尺、停表、金属片。
实物图
示意图
实验步骤：
(1) 把小车放在斜面顶端，金属片放在斜面底端，用刻度尺测出小车将要通过的路程s1。
(2) 释放小车开始计时，小车撞击金属片的同时停止计时，测量小车从斜面顶端滑下到底端的时间t1。
(3) 根据测得的s1和t1，利用速度公式，算出小车通过斜面全过程的平均速度v1。
(4) 将金属片移到斜面中间位置，测出小车到金属片的距离s2。
(5) 测出小车从斜面顶端滑过斜面上半段s2所用的时间t2，算出小车通过上半段路程的平均速度v2。
(6) 记录实验数据。
实验中要注意的事项：
(1) 小车运动距离为车头到车头的距离。
(2) 小车从斜面顶端要从静止释放。
(3) 测量过程中不要改变斜面的坡度。
(4) 斜面的坡度不能太小也不能太大，斜面的坡度过小，小车达不到底部；斜面的坡度过大，记录时间不准确，导致实验误差大。
(5) 实验中容易出现误差的环节：时间记录与小车开始下滑可能不同步会存在误差；小车撞击金属片时，停止计时可能会存在误差。
扩展性实验：用传感器研究物体的运动
通过位置传感器B、装有回声挡板的小车，和计算机连接后，可以直观显示小车在斜面上的运动速度变化。
超声波测距仪原理：
发射器向某一方向发射超声波，在发射的同时开始计时。超声波传播时碰到障碍物会被反射，接收器收到反射波就停止计时。根据计时器记录的时间，仪器自动计算出发射点与障碍物之间的距离。
如果障碍物是运动的物体，超声波测量仪可以根据算出的障碍物移动的距离，再根据两次自动发射超声波的时间，算出物体移动的速度。
第二章 声现象
第1节 声音的产生与传播
声音是由物体的振动产生的。振动停止，发声随即停止，但声音并不一定消失。
声音以波的形式传播着，我们把它叫做声波。
声音的传播需要物质，物理学中把这样的物质叫做介质；传声的介质既可以是气体、固体，也可以是液体；真空不能传声。
声速的大小跟介质的种类有关，还跟介质的温度有关。15℃时空气中的声速是340 m/s。
声音在不同介质中传播的速度不同，正常情况下，固体中传声的速度快于液体，而液体中传声的速度快于气体。
回声：声音遇到障碍物被反射形成的一种现象。
物体振动可以发出超声波或次声波，人耳是听不到的。
第2节 声音的特性
音调：
物理学中用每秒内振动的次数——频率来描述物体振动的快慢。频率决定声音的音调，频率高则音调高，频率低则音调低。频率的单位为赫兹（hertz），简称赫，符号为Hz。
通过示波器屏幕上的波形，我们可以清楚地看到，高音调的波形更密集一些，声音的频率高；低音调的波形更稀疏一些，声音的频率低。
大多数人能够听到的频率范围从20Hz到20000Hz。高于20000Hz的声叫做超声波；低于20Hz的声叫做次声波。
响度：
物理学中，声音的强弱叫做响度。
物理学中用振幅来描述物体振动的幅度。物体的振幅越大，产生声音的响度越大。
人听到声音是否响亮，除跟发声体发声时的响度有关外，还跟人距离发声体的远近有关系。
音色：
不同的物体发出的声音，即便音调和响度相同，我们还是能够分辨出它们的不同。这表明在声音的特性中还有一个特性是十分重要的，它就是音色。音色是由发声体的材料和结构所决定的。音调和响度相同，但是波的形状不同，音色不同。
打击乐器：鼓、锣等乐器受到打击时发生振动，产生声音。以鼓为例，鼓皮绷得越紧，振动得越快，音调就越高。击鼓的力量越大，鼓皮的振动幅度就越大，声音就越响亮。
弦乐器：二胡、小提琴和钢琴通过弦的振动发声。长而粗的弦发声的音调低，短而细的弦发声的音调高。绷紧的弦发声的音调高，不紧的弦发声的音调低。弦的振动幅度越大，声音就越响。弦乐器通常有一个木制的共鸣箱来使声音更洪亮。
管乐器：长笛、箫等乐器，包含一段空气柱，吹奏时空气柱振动发声。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。
第3节 声的利用
声能传递信息：
医生用听诊器听病人的心、肺工作状况；
蝙蝠靠超声波在夜间活动、觅食；
火车进站后，车检员用小铁锤敲击车箱底部的 车轮和支撑弹簧便可知道螺丝是否松动、破裂；
军事上用声呐探知水中的潜水艇；
B超检查身体的器官；
渔民利用声呐探知海底和捕鱼；
在海里航行的轮船用声呐探测前方冰山的距离；
地震、火山喷发、台风等，都伴有次声波产生，利用这种次声波可以报警；
狗听次声波报警等；
选西瓜；选泡菜坛；选瓷器；
工人从运转的机器声音可以判断运转是否正常；
冬天，地下的自来水管爆裂，检测工人常用木棒或金属棒“听漏”，确定位置；
工业超声波探伤仪。
声能传递能量：
超声波清洗眼镜；
超声波去牙石；
超声波除结石；
利用超声波将液体雾化。
将正在发声的扬声器逐渐靠近燃烧的蜡烛，烛焰随着音乐而左右摇摆。
第4节 噪声的危害和控制
噪声是发声体做无规则振动时发出的声音。
噪声强弱的等级：
人们以分贝（符号是dB）为单位来表示声音强弱的等级。
0dB是人刚能听到的最微弱的声音；
30—40dB是较为理想的安静环境；
70dB会干扰谈话，影响工作效率；
长期生活在90dB以上的噪声环境中，听力会受到严重影响并产生神经衰弱、头疼、高血压等疾病；
如果突然暴露在高达150dB的噪声环境中，鼓膜会破裂出血，双耳完全失去听力。
为了保护听力，声音不能超过90dB；为了保证工作和学习，声音不能超过70dB；为了保证休息和睡眠，声音不能超过50dB。
噪声的具体危害：
心理效应：使人烦躁、精力不集中，妨碍睡眠和休息，妨碍睡眠和休息，影响工作效率。
生理效应：头痛、消化不良、视觉模糊、耳聋等，严重的甚至神志不清、休克或死亡。
物理效应：高强度噪声能够损坏建筑物等。
控制噪声：
防止噪声产生；
阻断噪声的传播；
防止噪声进入耳朵。
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