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1、第六章 生活中的科学技术术Chapter 6 Technology in lifeWWW.NCTC.COM.CNYOUR SITE HERENCSZ本章知识结构v 光和眼Light and eyes v 声和耳Sound and ears v 能量和生活Energy and life v 信息及处理Information and its processing YOUR SITE HERENCSZ第一节光和眼 Light and eyes v教学要求了解：光波是电磁波的一种Light wave is one type of electromagnetic waves理解：1、光的反射现象和折射现
2、象the phenomena of the reflection and refraction of light. 2、透镜成像及全反射现象the phenomena of imaging performance of lens and total reflection 3、眼睛调节的原理，重视保护眼睛the principle of eyes regulation, pay attention to protects eyes YOUR SITE HERENCSZ一、光的量度Measurement of light 要求：对几种光源的特点进行比较，了解光源Compare the traits
3、 of several light sources, and to know light sources.YOUR SITE HERENCSZ热光源(Hot light sources )：把热转变为光，如太阳、蜡烛、电灯（与温度有关，颜色改变，如白炽灯内的灯丝、加热的铁片）冷光源(Cold light sources )：把其他形式的能直接转变为光，如日光灯、水母（发光物体的温度未升高，颜色随物质构成种类而定，是更经济的光源）点光源(Point light sources )：发出光的光尖是一个极小的小点，光均匀发散一般光源(General light sources )：许多点光源的集合体
4、平行光源(Parallel light sources )：发出的光不是发散的，而平行的光激光器(Laser )：定向性好、亮度高、颜色极纯、闪光时间极短1、光源(Light sources )：自己能够发光的物体叫光源YOUR SITE HERENCSZ2、发光强度、光通量和光亮度Luminous intension, luminous flux, and luminous brightness 发光强度：表示光源发光强弱的量，用I表示，单位为坎(cd ）光通量：在单位时间内，光源向各个方向发出的全部光能，用表示，单位称流（lm)发光亮度：发光体在单位面积上发出的光通量 3、照度(光通密度）
5、Light (density of luminous flux) 描述的是物体表面被照明的程度，等于受照物体表面上得到 的光通量与被照射的面积之比YOUR SITE HERENCSZ 二、光的反射、折射Reflection and refraction of light现象：把筷子放入水中，看上去筷了好象折断了 光在真空和同一种均匀的媒质中是直线传播一部分沿着某一方向反射出去（光的反射） 光射到两种媒质的分界面上 一部分 折入另一媒质（光的折射）YOUR SITE HERENCSZ1、光的反射和反射定律 Reflection of light and the law of reflection
6、 of light 光的反射种类：单向反射(Regular reflection )入射、反射光线均平行漫反射(Diffuse reflection )界面粗糙不平，反射光线不平行反射定律： 反射光线在入射光线和法线决定的平面里， 反射光线和 入射光线分居在法线两侧反射角(Angle of reflection )等于入射角(angle of incidence )光路可逆Light path is reversible YOUR SITE HERENCSZ 法 线 入射光线反射光射媒质YOUR SITE HERENCSZ2、光的折射和折射定律Refraction of light, and
7、the law of refraction of light 折射定律：折射光线在入射光线和法线决定的平面里折射光线和入射光线分居在法线两侧入射角的正弦与折射角的正弦的比值，对于给 定的两种媒质是一个常数（折射率）等于 光在这两种媒质中的光速之比光路可逆（光在任何媒质里传播速度比在真空里的小，所以 任何媒质的折射率都大于1）YOUR SITE HERENCSZ3、透镜成像Light path is reversible 以两个球面（或一个是平面）为折射界面透镜 分为凸透镜和凹透镜凸透镜(Convex lens )：把平行的入射光线会聚在另一侧 形成焦点 凹透镜(Concave lens )：把
8、入射的平行光线，透镜的另一 侧发散反向延长线后在入射光线的一侧形成虚焦点。光心 焦点 ( light core) focus YOUR SITE HERENCSZ透镜的折光能力：1 /f = D （f是焦距的倒数）透镜成像：Imaging performance of lens 通过光心的光线，经透镜后方向不变；跟主轴平行的光线，折射后通过焦点；通过焦点的光线，折射后跟主轴平行成像图：Imaging diagram:凹透镜：成像与物体处于同侧，呈缩小正立虚像凸透镜焦点以外的物体所成的像跟物体处于异侧，呈倒立实像焦点以内的物体所成的像跟物体处于同侧，呈放大正立虚像YOUR SITE HERENC
9、SZ 三、全反射折射率小 折射率大折射角小于入射角，朝向法线折射折射率大 折射率小折射角大于入射角，远离法线折射入射角小于900，折射光与界面平行临界角入射角大于临界角，折射光全部返回折射率较大的媒质全反射Total reflection YOUR SITE HERENCSZ 发生全反射的条件是：Conditions for the occurrence of total reflection 1、光线从折射率比较大的媒质射入折射率比较小的媒质The beam goes from the medium with bigger refractive index to the medium wit
10、h smaller refractive index2、入射角大于临界角Angle of incidence is bigger than critical angleYOUR SITE HERENCSZ四、光学仪器及眼睛Optical instruments and eyes 结合前面介绍的透镜成像原理，以图或示意图 说明远视眼形成的机理，及其矫正的方法YOUR SITE HERENCSZ原因成像位置矫正方法近视眼 myopia 晶状体的焦矩太短或 角膜到视网膜的距离 较长成像于视网膜 前方戴凹透镜（先发 散再聚焦）远视 眼晶状体焦距太长或角 膜到视网膜的距离较 知成像于视网膜 后面戴凸透镜
11、凸透镜 和凹透镜散光眼晶状体及角膜不成球 形不能成明晰的 像戴柱形透镜1、眼睛eyesYOUR SITE HERENCSZ2、光学仪器Optical instruments照相机(Camera )：利用凸透镜形成缩小的实像的原理幻灯机(Projector ) ：利用凸透镜形成放大的实像的原理显微镜(Microscope ) ：由两组凸透镜物镜：焦距很短，得到一个放大的倒立实像目镜：焦距很长，得到放大的倒立虚像望远镜(Telescope ) ：由两组凸透镜，物镜焦距长，目镜 焦距短，开普勒望远镜：得到倒立的实像（加上全反射倒 转棱镜）伽利略望远镜：得到正立虚像YOUR SITE HERENCSZ
12、第二节 声和耳 Sound and ears 一.声音产生和传播The generation and propagation of sound 声源(Sound source )：震动的物体称为声源媒质(Medium ) ：物体振动通过传递声音的媒质来传播到听觉器官耳(Ear ) ： 听觉器官声波(Sound wave ) ：波长(Wave length ) ：耳外耳：外耳道，鼓膜 External ear: External acoustic meatus, auricle中耳：三个听小骨 Middle ear: Tympanic membrane, three auditory ossic
13、les 内耳：耳蜗（听觉感受器） Inner ear: cochlea (auditory sensor) YOUR SITE HERENCSZ 声音的传播速度The propagation velocity of sound 在干燥不动的空气中传播速度为：米秒温度增加声速增加 温度降低声速降低在不同的媒质中声速是不同的，一般来说随媒质密度的 增加声速是增加的YOUR SITE HERENCSZ 二 声波的反射 折射 衍射 Reflection, refraction, and diffraction of sound wave 反射：声源发出的声波，在传播中遇到山崖和高墙等障碍物时，一部分声
14、波就会返回原处，这就是反射折射：声波从介质向介质传播时，因为速度不同，声波就会偏离原来的传播方向，产生折射衍射：声波在传播时遇到一个尺寸近于波长的障碍物，则波的传播方向发生改变，波绕过这个障碍物继续前进，就是衍射YOUR SITE HERENCSZ 三 声音的要素The key factors of sound 乐音(Tone )：和谐悦耳的声音叫做乐音乐音的三要素：音调 响度 音品音调(Tonality ) ：是指乐音的高低，它和声源振动的快慢有关频率越大，音调越高频率(Frequency ) ：男子赫赫女子赫赫超声波(Ultrasonic ) ：频率高于万赫 次声波(Infrasound
15、) ：频率低于赫YOUR SITE HERENCSZ第三节能量和生活Section 3 Energy and life v 教学要求了解： 1、生物体内能量流通物质与生命活动的关系The relationship between the matters responsible for energy circulation in the human body and the life activities2、温度、热、热的传导方式，人体的体温调节方式Temperature, heat, means of heat conduction, means of human body temperatu
16、re regulationYOUR SITE HERENCSZ 一、热量、热的传递方式 Heat and means heat transfer热量的传递就是内能的传递热传递方式：1、传导 (Conduction )：能量以分子碰撞的方式沿物 体传递或转移的方法，传导一般在固体中进行2、对流(Convection )：依靠流体的真实流动来传递 能量的方法对流一般在液体和气体中进行3、辐射(Radiation ) ：能量由物体辐射出去并沿直线 向外界或其它物体进行传递辐射以电磁波形式向外发射 能量。它不一定借助物体，在真空中也能辐射能量YOUR SITE HERENCSZ二、人体的温度调节Regulation of human body temperature 人健康时，个体的体温一般不太变化，这是身体的体 温调节机制在起作用，需依靠散热率与代谢率匹配第一步：从体内到表皮的热传递 The first step: h
