科学八上浙教版（2025秋）(1)_光塔笔记初中课本_初中科学_浙教版

主    编：任学宝
副  主  编：曹宝龙
分册主编：王耀村
编写人员：仇 旻 王耀村 徐宏武 曹宝龙 裘志平
项目统筹：何黎峰
责任编辑：张小飞 张静雅 潘俊丽 
美术编辑：钟吉菲
责任校对：余晓克 
责任印务：陆 江
义务教育教科书  科学  八年级  上册
YIWU JIAOYU JIAOKESHU KEXUE BA NIANJI SHANGCE
出   版 浙江教育出版社
     （杭州市环城北路177 号 电话：0571-88909716、88900061）
发   行 浙江省新华书店集团有限公司
制   作 杭州万方图书有限公司
印   刷 杭州富春印务有限公司
开   本 787 mm×1092 mm 1/16
印   张 13.75
字   数 275 000
版   次 2025 年8 月第1 版
印   次 2025 年8 月第1 次印刷
审 图 号 GS 浙（2024）47 号
标准书号 ISBN 978-7-5722-9621-5
定   价 13.5 元
定价批准文号：浙发改价格〔2019〕 319 号、 〔2020〕 331 号 举报电话：12345、12315
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前  言
回望人类历史长河，科学是现代文明的基石，是社会进步革命性的推动
力量，也是人类了解宇宙、地球以及自身的重要途径。
当今世界，仍有许许多多的未解之谜。绿海龟在大海中遨游几十年，是什
么指引它从千里之外回到出生的海滩产卵？身长只有1 毫米的水熊虫，如何
耐受严寒、高热、长期无氧的极端环境？攻克阿尔茨海默病的关键是什么？
在浩渺的宇宙太空，是否存在智慧生命？科学奥秘的探索永无止境。
科学解释现实世界，并不断更新，科学上没有绝对的真理。其实，所有
的科学原理都来源于前人对客观世界的归纳总结，随着人类对周围环境认识
的加深，有无数曾被人们深信不疑的知识被颠覆和修正，科学正是在质疑和
纠错中不断向真理前行。正如牛顿的万有引力定律，可以解释太阳系行星绕
太阳公转的现象，却无法准确解释包括水星在内的一些星体的运动规律，直
到1915年爱因斯坦提出广义相对论，才基本解决了困扰科学界六十多年的难
题。科学求真，需要同学们保持好奇心，发挥想象力，独立思考，刻苦钻研，
敢于质疑，用自己的胆识和智慧推动科学的车轮不断前进。
古代中国曾以四大发明极大地促进人类进步，如今我们依然在科技创新
的赛场上努力奋进。当前，世界面临着能源短缺、气候极端、疾病肆虐、粮食
安全等诸多挑战，面对这些世界性难题，只有实现科技自立自强，才能保障国
家安全和百姓福祉，也才能更好地促进世界和平发展。
自古英雄出少年！希望同学们通过学习，激发起好奇心、想象力、探求
欲，树立“科技创新、强国有我”的志向，学好科学知识，掌握科学方法，拥
有应对未来挑战的能力，为人类文明做出贡献。
同学们，科学之路就在你脚下，勇敢地启程吧！
目 录
MULU
第1 章  
对环境的察觉
第2 章  
第1 节    力
57
第2 节    运动与相互作用
67
第3 节    压强
79
第4 节    空间探索
85
力与空间探索
第1 节    感觉世界
2
第2 节    声与听觉
7
第3 节    声音的特性与应用
14
第4 节    光的反射和折射
24
第5 节    透镜和视觉
38
附录  元素周期表
第5 章  
第1 节    建筑结构与功能
193
第2 节    桥梁的结构与制作
200
第3 节    搭建一座简易人行浮桥
208
建筑结构与工程
第4 章  
第1 节    人类家园中的水
145
第2 节    生活中的水溶液
153
第3 节    海洋的探索
162
第4 节    水的浮力
170
第5 节    水资源的利用和保护
183
水与人类
第3 章  
第1 节    电荷与电流
99
第2 节    物质的导电性
114
第3 节    电压及其测量
124
第4 节    欧姆定律及其应用
131
电路探秘
鲜花吐芬芳，杨柳抚脸颊；泉水响叮咚，乐曲绕山梁……此情此景，令
人心旷神怡。眼能感知万物，耳可感知声音世界。
人的身体中有哪些感觉器官？它们具有怎样的感觉功能？它们是怎样感
觉周围环境的呢？如果失去了感觉，人们的生活将会怎样？
第1 章
对环境的察觉
探索活动
一、人的感觉
人的感觉有很多种。在下列生活情境中，人会用身体的哪个或哪些部
位来辨别？分别利用了什么感觉？相应的感觉器官又是什么？
桂花飘香时节，在教室里就能知道校园里的桂花开了；
妈妈说话时，隔着一堵墙也能判断出是她的声音……无论在
何处，人们都会对周围世界产生各种感觉。这些感觉是怎么
形成的呢？
第 1 节  感觉世界
图1.1-1  人的感觉
哪种乐器发出的
声音更柔美？用 
       感觉，产
生的感觉是

。
哪瓶是米醋？
哪瓶是酱油？
用     感觉，
产生的感觉是 

。
哪杯是热的？哪杯是冷的？用  
感觉，产生的感觉是
。
苹果甜还是橘子甜？用  
感觉，产生的感觉是
。
哪杯是牛奶？哪杯是豆浆？
用      感觉，产生的感觉是
。
科学  八年级上册
2
人有各种不同的感觉器官，它们是人认识和了解世界的“窗口”。人有
感受光刺激的眼、感受声音刺激的耳、感受气味刺激的鼻、感受食物刺激
的舌、感受冷热刺激的皮肤……这些感觉器官内都有能接收某种刺激并产
生信息的感受器，产生的信息会沿着相应的神经传到大脑，大脑对接收的
信息做出分析，就产生视觉、听觉、嗅觉、味觉、皮肤感觉等。
人的感觉会受到酒精、药物等的影响。酒精会影响人的感觉和反应快
慢，有些药物会损害人的神经系统。
严禁酒后驾车
酒精对人体感觉的影响会因年龄、健康状况等
因素而有所不同。人们很难准确预计饮用多少酒才
会影响感觉和判断能力，故最安全的做法是驾车前
不喝酒。
我国国家标准规定，车辆驾驶人员血液中
的酒精含量大于或等于20 mg/ 100 mL，小于
80 mg/100 mL的为“饮酒后驾车”；车辆驾驶人员
血液中的酒精含量大于或等于80 mg/100 mL的为
“醉酒后驾车”。上述两种情况，公安部门都会根
据《中华人民共和国道路交通安全法》对驾驶人
员做出相应处罚。
科学·技术·社会·环境
图1.1-3 
交警正利用
酒精检测仪测量司机呼
出气体中的酒精含量
图1.1-2  感觉的形成过程
环境刺激
感觉器官
形成感觉
大脑
神经
产生
信息
传导
信息
分析
信息
第1 章  对环境的察觉
3
二、皮肤感觉
皮肤内分布着多种感受器，不同的感受器能接收环境中的不同刺激。
探索活动
1. 和同伴一起完成活动。先请同伴闭上双眼，然后在一只不透明的
布袋里放入一些物品。
2. 请同伴把手伸进布袋里，仔细触摸每一件物品，感觉物品的形状、
大小、轻重、软硬、冷热等特征，然后让同伴写出物品名称。
3. 和同伴交换角色，重复上述步骤，看一看谁写出的物品名称更 
准确。
皮肤是人体最大的器官，皮肤内有多种
感受器，如触觉、冷热觉和痛觉等感受器。
不同部位的皮肤对各种刺激的敏感程度
是不同的。触摸一般用指尖，因为指尖皮肤上
的触觉神经末梢比较集中；感受额头温度一
般用手背，因为手背皮肤上的神经末梢对冷
热比较敏感。
除了作为感觉器官感受外界的刺激外，皮肤还有很多重要的功能，如
排汗散热、保护身体免受细菌入侵等。
三、鼻和嗅觉
人们常用鼻来感觉各种物体的气味。那么，人们是如何闻到气味的呢？
探索活动
1. 准备苹果、橘子和香蕉等水果。
2. 先请同伴闭上眼睛，任取一种水果放到同伴的鼻下方，闻几秒钟
后，让他（她）说出所闻的水果名称。
3. 和同伴交换角色，重复上述步骤，看一看谁说出的水果名称更准确。
图1.1-4  盲人用触觉“阅读”盲文
科学  八年级上册
4
嗅觉神经末梢
鼻腔
嗅觉细胞
嗅觉神经
嗅觉神经末梢
大脑
图1.1-5  用鼻闻水果的香味
苹果
我们能闻到苹果的香味，是因为苹果挥发出的化学物质被吸入鼻腔后
溶解在鼻腔内的黏液中，然后刺激嗅觉神经末梢（嗅觉感受器）产生信息，
这些信息通过嗅觉神经传到大脑，大脑分析后就产生了苹果香味的感觉，
这就是嗅觉的形成过程。
人的嗅觉会发生改变。“久居兰室不闻其香，久居鲍市不闻其臭”，这是
由于大脑嗅觉中枢适应的缘故。儿童的嗅觉通常比成年人更灵敏。随着年龄
的增长，人们的嗅觉会逐渐减弱。人感冒时会觉得吃东西不太有味道，这主
要是因为感冒时鼻塞导致人的嗅觉灵敏度下降，不太容易闻到食物的香味。
图1.1-6  嗅觉的特点
嗅觉不仅能帮助人们闻到食物的香味，还能帮助人们避开危险。例如，
当人们嗅到泄漏的天然气气味（供气时加入的臭味物质）、有毒的刺激性气
味时，就知道要采取措施或及时远离；当人们闻到食物腐败的气味时，就
不再食用，从而避免食物中毒。
第1 章  对环境的察觉
5
四、舌和味觉
人们常用舌来感受食物的味道。那么，人们的味觉是如何形成的呢？
对着一面镜子，仔细观察自己舌头表面的形态特征。
味觉神经末梢
味觉细胞
味蕾
图1.1-7  味蕾的结构
舌的表面有许多肉眼可见的小凸点，这些小凸点的侧壁分布着很多味
蕾。舌的表面有上万个味蕾，味蕾里有许多味觉细胞，这些细胞能感受化
学物质的刺激，对液态物质的刺激尤其敏感。
食物刺激味觉细胞，产生相应信息，这些信息通过味觉神经传到大脑，
从而产生味觉。味觉主要有酸味、甜味、苦味、咸味等。麻、辣、涩是人体
对多种刺激综合后形成的感觉。
思考与讨论
随着年龄的增长，人舌上功能正常的味蕾数目逐渐减少，味觉敏感性
也随之下降。为什么年龄大的人一般更喜欢吃味道较浓的食物？
练习与应用
1. 中国传统饮食文化在菜肴方面讲究“色、香、味”俱佳。人在享用美味佳肴的
过程中，辨别“色、香、味”分别用到什么感觉？
2. 人的感官还受到其他因素的影响，如人在感冒时，对气味就没有健康时敏感。
这是为什么？
3. 两个颜色、大小均相同的圆柱体，其中一个用木材做成，另一个用铁做成。如
何运用身体的感觉器官来区分它们？
4. 有一种摆拼式中国版图，在班级内比一比，看谁闭着眼最先完成拼图的挑战。
科学  八年级上册
6
一、声音的产生
物体发声的现象真是太普遍了。请说说生活中的一些发声现象。
树叶沙沙，鸟鸣啾啾，流水潺潺，琴声悠
悠……天籁之音给人以美的享受。那么，各种声音
是怎样产生的？又是如何传播的？人们是如何听
到声音的？
第 2 节  声与听觉
探索活动
1. 用一根橡皮筋、一个笔套和一把钢尺，试着使它们发出声音。
2. 将手指轻轻放在咽喉处，让手指感受讲话时声带是否在振动。找
一找，我们身体的哪些部位会因振动而产生声音？
3. 总结物体发声时的共同特征。
声音（sound）是由物体振动产生的。说话时，声带在振动；树叶沙沙
响，树叶在振动；琴声瑟瑟，弦在振动。我们把正在发声的物体叫作声源。
固体、液体和气体都能发声，都可以作为声源。
图1.2-1  橡皮筋发声
图1.2-2  感受声带振动
第1 章  对环境的察觉
7
思考与讨论
蝉又名知了。夏天，人们常常能听到蝉的鸣叫声。
那么，蝉是怎样发声的呢？
二、声音的传播
我们会听到一些物体振动所发出的声音。那么，声音是怎样传到人耳
的呢？
探索活动
1. 把两张课桌紧紧地挨在一起。一名同学
轻轻敲桌面，另一名同学把一只耳紧贴在另一
张桌面上倾听，另一只耳用手捂住，能听到敲
击声吗？
2. 将两张课桌移开一条小缝，重复以上实
验，这时还能听到敲击声吗？
3. 如图1.2-4所示，将两块铁块或石块在
玻璃缸里的水中互相撞击，能听到撞击声吗？
通过实验，我们知道了声音可以在固体和液体中传播。那么，声音可
以在空气中传播吗？
探索活动
1. 将一只小电铃放在密封的玻璃罩内，接
通电源使电铃发声，逐渐抽去玻璃罩内的空气，
听听声音有什么变化。
2. 再让空气逐渐进入玻璃罩内，声音又有
什么变化？
图1.2-3  蝉
图1.2-5  探索声音 
在空气中传播
图1.2-4  在水中撞击铁块
科学  八年级上册
8
声音可以在气体中传播，但不能在真空中传播。声音传播需要物质，
这样的物质叫作介质。
空气是传播声音的介质。我们周围充满着空气，它使我们能够听到各
种奇妙的声音。假如没有空气，我们就无法通过声音进行交流。月球上几
乎没有空气，航天员们面对面大喊也听不见彼此说的话，他们只能通过无
线电设施进行交流。
思考与讨论
我们在观看科幻电影时，可能会看到这样的场景：太空中有飞行器
发生了爆炸，附近飞行器里的人立即看到并听到了爆炸声。这样的场景
合理吗？
实践活动
1. 在两个纸杯底部各钻一个小孔，将一根长棉绳的两端分别穿过两
个杯底的小孔，再将绳端缠绕在一根细木条上，并用胶带将细木条粘在
杯底，这样，一个“土电话”就制成了。
2. 两名同学各拿一个纸杯，相隔一定距离站立，拉紧棉绳。当一名
同学对着纸杯讲话时，另一名同学将纸杯罩在耳朵上，这时能从纸杯中
听到同学说话的声音吗？
图1.2-6  自制“土电话”
第1 章  对环境的察觉
9
三、声波
声音能在固体、液体和气体中传播。那么，声音是以什么形式在介质
中传播的？
探索活动
1. 在水槽中加入水，放上一只软木塞。然后用铅笔不断轻触水面，
水面上就会形成一圈一圈的水波，向外传播。此时水槽中的软木塞会怎
样运动？
2. 将一支点燃的蜡烛放在喇叭的前方，当喇叭发出较强的声音时，
观察烛焰的摇晃情况。
与水波的传播相似，声音在空
气中也是以波的形式向远处传播
的。以喇叭发声为例，当喇叭的纸
盘面向外侧运动时，压缩邻近的空
气，使这部分空气变密；当喇叭的
纸盘面向内侧运动时，这部分空气
变疏。喇叭纸盘面的不断振动，使
空气中形成疏密相间的波，向远处传播。因此，声音以波的形式传播着，这
种波叫作声波（sound wave）。
图1.2-7  水面波
图1.2-8  声音传播的形式
疏部
密部
空气
图1.2-9  声音在空气中形成疏密相间的波
喇叭
科学  八年级上册
10
声波将声音从发声的物体传播到远处，其实它传递着的是能，而非物
质。例如，雷电发生后，雷声以声波的形式将能向四面八方传播，到达我们
周围，使我们周围的空气振动，从而使我们能够听到雷声，但雷电发生处
的空气并没有到达我们的周围。
声音传播的快慢用声速描述。声速的大小跟介质的温度有关，还跟介
质的种类有关。例如，15℃时空气中的声速是340 m/s，温度每升高1℃，声
速约增加0.6 m/s。又如，25℃时，钢中的声速比水中的声速大，水中的声
速比空气中的声速大。
思考与讨论
图1.2-11是在干燥空气中声速随温度变化的图像。从图像中能得出
什么结论？
350
345
340
335
330
325
320
315
-20
-10
0
温度/ ℃
图1.2-11  干燥空气中的声速
声速/（m·s
-1）
10
20
30
空气
水
钢
346 m/s
1500 m/s
5200 m/s
图1.2-10  25℃时不同介质中的声速
第1 章  对环境的察觉
11
四、听觉的形成
耳是人的听觉器官，有了它，我们才能听到世界上的各种声音。
声波
耳郭
听小骨
鼓膜
外耳道
鼓室
咽鼓管
耳蜗
前庭
半规管
听觉神经
神经传导
大脑（产生听觉）
外
耳
中
耳
内
耳
图1.2-12  耳的结构
耳的功能是收集声波并将声信息传送到大脑。耳分外耳、中耳和内耳
三个部分。外耳包括耳郭、外耳道，中耳包括鼓膜、鼓室和咽鼓管，内耳包
括半规管、前庭和耳蜗。
外界传来的声波经过耳郭收集，进入外耳道后便会撞击鼓膜，使其产
生振动。鼓膜的振动会带动位于鼓室内的听小骨振动，听小骨把声波放大
后再传入耳蜗。耳蜗的外形像一个蜗牛壳，里面充满了液体和听觉感受器。
当声波传至内耳时，耳蜗内的液体也会产生振动，听觉感受器便把这一信
息沿听觉神经传到脑部，形成听觉，我们就听到了声音。
咽鼓管连通鼓室和咽部，使鼓膜内外空气压力保持平衡，从而使鼓膜
能正常振动。
听觉通常会随年龄
的增大而逐渐减弱。助
听器能帮助听觉减弱的
人听到声音。但是，有
些人由于听觉器官的某
一部分受了损伤，失去
图1.2-13  助听器可以改善人的听力
科学  八年级上册
12
听觉，即便使用助听器也很难再听到声音了。外伤、过大的音量、误用耳
毒性药物等诸多因素都可能损伤听觉器官，导致听力受损，这类听力受损
往往是不可逆的。
思考与讨论
1．根据听觉的形成过程，谈谈引起听觉受损的原因可能有哪些。
2．遇到巨大声响时，应迅速捂紧双耳或张开嘴，这是为什么？
耳还有保持身体平衡的作用，因为内耳中有感受头部位置变动的感受
器。此感受器过于敏感的人，在受到过长或过强的刺激时，会出现头晕、
恶心、呕吐、出汗、流涎等症状，这就是通常所说的晕车、晕船和航空病。
练习与应用
1. 发生地震等地质灾害时，被困在建筑物废墟中的遇险者可以通过敲击就近的铁
制管道来向外界求救。这是利用了什么原理？
2. 有一种叫作“鱼洗”的铜制容器，如图所示，“鱼洗”内
盛水，当用手搓动两侧的“耳朵”时，能看到水珠在水
面上跳动，同时还能听到“嗞嗞”的声音。当手停止搓
动后，仍能观察到这些现象。试解释这些现象。
3. 某人有听觉障碍后去医院检查，发现耳的结构并无损伤。那么，其发病的部位
可能在哪里？
4. 百米赛跑时，假如终点的计时员在听见起跑的枪声后才开始计时，他记录的成
绩准确吗？为什么？
（第2题图）
第1 章  对环境的察觉
13
一、声音的特性
人们能够听到的各种声音，有的听起来尖锐，即调子高；有的听起来
低沉，即调子低。声音的高低可用音调（pitch）来表示。音调的高低与什么
因素有关呢？
悠扬、悦耳的歌声，使人们心情愉悦。尖锐的汽笛声、
嘈杂的机器轰鸣声，会让人焦躁不安。这些声音有什么不
同？不同的声音为什么会对人产生不同的影响？
第3 节  声音的特性与应用
探索活动
将一把钢尺紧压在桌面上，
用手拨动其伸出桌外的一端。改
变钢尺伸出桌面的长度，重复上
述步骤。仔细观察钢尺的振动快
慢，听听它发出的声音，你发现
了什么？钢尺伸出不同的长度，
发出的声音有什么不同？
钢尺振动快，发出声音的音调高；钢尺振动慢，发出声音的音调低。可
见，声音音调的高低与发声物体振动的快慢有关。
物体振动的次数与所用时间之比叫作频率（frequency）。频率的单位是
赫兹（hertz），简称赫，符号是Hz。科学上用频率表示物体振动的快慢。如
果物体在1 s内振动50次，它的频率就是50 Hz。物体的振动频率决定了声
音音调的高低，频率高则音调高，频率低则音调低。
图1.3-1  钢尺的振动
科学  八年级上册
14
探索活动
1. 取一套音叉。音叉上的数据表示该音叉所产生的声音的频率。敲
击不同的音叉会产生不同频率的声音。听一听音叉发出的声音音调的 
高低。
2. 把音叉发出的声音信号输入计算机，观察声音的波形，比较不同
音叉发出声音的波形有什么不同。
声音的频率越高，波形就越密集；声音的频率越低，波形就越稀疏。
唱歌或演奏乐器时，需要经常改变音调。唱歌时，肺部的空气向上流
过气管，使声带产生振动，发出声音，形成声波。当演唱不同的音符时，人
需要通过喉部的肌肉来改变声带振动的频率，从而产生高低不同的音调。
一般来说，儿童说话的音调比成年人高，成年女性的音调比成年男性
高。人的发声频率大约在85 Hz到1100 Hz之间。人唱歌时，C调“1”（do）
的频率是262 Hz，D调“1”（do）的频率是294 Hz。
思考与讨论
一只蜜蜂飞过耳边时，我们能
听到它飞翔时所发出的声音。可是
一只蝴蝶飞过耳边时，我们却听不
见。这是为什么？
图1.3-3  通过计算机观察声波
图1.3-2  音叉
图1.3-4  蜜蜂与蝴蝶飞翔时所发出的声音
第1 章  对环境的察觉
15
人对高音和低音的听觉有一定的限度。多数人能够听到的声音频率
范围为20～20000 Hz。人们把高于20000 Hz 的声波叫作超声波，把低于
20 Hz的声波叫作次声波。一般人是听不到超声波和次声波的。
动物的听觉范围通常与人很不相同。大多数哺乳动物能听到的声音的
频率比人类高得多。表1.3-1列出了人和一些动物能够听到和发出的声音
频率范围。
表1.3-1  人和一些动物的听觉和发声的频率范围
听觉频率/ 
Hz
发声频率/ 
Hz
听觉频率/ 
Hz
发声频率/ 
Hz
人
20 ～20000
85 ～1100
蝙蝠
1000 ～120000
10000 ～150000
狗
15 ～50000
450 ～1800
大象
1 ～20000
14 ～24
猫
60 ～65000
760 ～1500
海豚
150 ～150000
7000 ～120000
我们听到的声音有强有弱。声音的强弱可用响度（loudness）来衡量。
越用力击鼓，听到的鼓声越响亮，响度就越大。响度是人们对声音强弱的
主观感觉。那么，决定响度的因素是什么呢？
探索活动
1. 如图1 . 3 - 5 所示，将乒乓球用细线悬吊起
来，用正在发声的音叉轻触乒乓球，观察乒乓球被
弹开的幅度。
2. 再敲击音叉，使其发出不同响度的声音，重
做上面的实验。根据观察到的现象，能否发现响度
与什么因素有关？
3. 在距离音叉较近处与较远处听音叉发出的声
音，听到的声音强弱有什么不同？由此可发现响度
与什么因素有关？
图1.3-5  乒乓球
被音叉弹起
科学  八年级上册
16
对于同一声源发出的声音，其响度与声源的振动幅度有关，也与人距
离声源的远近有关。声源的振动幅度越大，产生声音的响度越大。距离声源
越远，声波散播开来，声音就越分散，听到的声音越小，如图1.3-6所示。
1 m
2 m
3 m
在2 m 处，单位面积上声
音强弱只有1 m 处的 1
4 。
在3 m 处，单位面积上声
音强弱只有1 m 处的 1
9 。
图1.3-6  离声源不同距离的声音强弱
人们通常用分贝作为单位来计量声音的强弱。分贝的符号为dB。0 dB
是人刚能听到的最微弱的声音，30～40 dB是较为安静的环境，70 dB的声
音会干扰人们谈话、影响工作效率，长时间处于大于100 dB的环境中对耳
的听力会造成损伤，大于120 dB的声音则会导致耳疼痛，甚至会造成永久
性听觉障碍而听不到任何声音。
图1.3-7  几种声源的分贝数
落叶沙沙声
阅览室里
难以
忍受
很吵
较吵
正常
安静
极静
喷气式飞机起飞时
繁忙的街道
刚能引起人耳听觉
一般谈话
很嘈杂的公路
摇滚乐
110 dB
单位：dB
90 dB
60 dB
0～10 dB
40 dB
70 dB
电钻声
120 dB
140 dB
140
130
120
110
100
90
80
70
60
50
40
30
20
10
0
第1 章  对环境的察觉
17
为了保护人们的听力，声音不能超
过90 dB；为了不影响工作和学习，声音
不能超过70 dB；为了保证休息和睡眠，
声音不能超过50 dB。在嘈杂的环境中
工作的人们，应戴上听力防护设备。
在许多同学同时讲话时，即使没有
看到人，我们也可以分辨出某一同学的
声音。不同的乐器同时演奏时，即使它们发出的响度与音调相同，仅凭听
觉我们也可以把它们区分开来。这表明声音还有一个十分重要的特性，那
就是音色（tone quality）。音色反映了声音的品质与特色。
不同发声体的材料、结构不同，发出声音的音色就不同，人对这些声
音的感觉也就不一样。借助示波器，可以观察到音色不同的声音的波形。
图1.3-9是不同乐器发出C调的“1”（do）的声音的波形，比较各个波形有
何异同。
图1.3-9  不同乐器发出的音调相同的声音波形图
音叉
钢琴
长笛
人们常常将音调、响度和音色叫作声音的三要素。
科学阅读
乐器的音调
各种乐器看上去千差万别，演奏方式也各不相同，但它们的工作原
理都是一样的：通过振动发出声音。乐器可以分为三种主要的类型：弦乐
器、管乐器和打击乐器。
图1.3-8  工作人员戴着听力防护设备
科学  八年级上册
18
弦乐器：像吉他、二胡、小提琴等弦乐器都是通过弦的振动而发声
的。短而细的弦振动的频率高，发出声音的音调就高；长而粗的弦振动的
频率低，发出声音的音调就低。演奏者演奏时，通过手指在弦上不同位置
的按压来改变弦振动的频率，从而改变音调高低。弦的振动幅度越大，发
出的声音越响亮。
管乐器：有铜管乐器和木管乐器之分。如小号和长号等铜管乐器，演
奏者对着乐器的吹口吹气，使乐器内的空气柱振动，通过按压活瓣或移
动拉管来调整空气柱的长度，从而改变乐器发出声音的音调。长笛等木
管乐器，演奏时管中的空气柱会发生振动而发声，演奏者通过堵住和放
开特定的音孔改变空气柱的长度，从而使长笛产生不同的音调。空气柱
越长，音调就越低。
打击乐器：如鼓、锣等打击乐器受到打击时发生振动而产生声音。鼓
皮张得越紧，鼓面会振动得越快，音调就越高。击鼓的力量越大，鼓皮振
动的幅度就越大，声音就越响亮。
二、声的利用
声音在传播过程中遇到障碍物，就
会被反射。当障碍物离人较远时，人发出
的声音经过较长时间（大于0.1 s）回到耳
边，人们就能把回声和原声区分开来。当
障碍物离人较近时，声音被很快反射回
耳边，此时，人们区分不出回声和原声。
音乐厅中常采用消除回声的设计，使听
众获得更好的听觉感受。
蝙蝠通常在夜间出来活动，它的视
觉较差，但从来不会撞到树枝等障碍物，
并且能够以很高的精度捕捉猎物。原来，
蝙蝠在飞翔时会发出超声波，这些超声
波碰到猎物时会被反射回来，根据回声
传来的方位和时间，蝙蝠可以确定猎物
图1.3-10  音乐厅采用消除回声的设计
图1.3-11  蝙蝠利用超声波捕食
第1 章  对环境的察觉
19
的方位及距离。蝙蝠采用的定位方法叫作回声定位。
利用回声定位原理，科学家发明了声呐。利用声呐系统，人们可以测
量海洋的深度，绘制海底地形图。渔船还可以利用声呐系统获得鱼群的信
息。汽车上安装的倒车雷达，也是利用了回声定位原理。
利用超声波扫描可以得到人体内部各器官的图像，以获得人体内部是
否有病变的准确信息，确诊病情，然后采取相应的治疗措施。超声波仪器
也可用来检查孕妇腹中胎儿的发育情况：医生用一个小小的探头在胎儿所
在的位置慢慢移动，探头会发出超声波，超声波接收仪接收并测量反射回
来的超声波，通过处理后就会形成一幅超声波扫描图，医生可以在屏幕上
观察胎儿的发育情况。
日常生活中也越来越多地使用超声波，如超声波清洗器、超声波洗牙等。
图1.3-12  用超声波检查胎儿
图1.3-13  超声波清洗器
不同的动物感受声波的频率范围不
同。大象利用人类听不到的“声音”进
行交流，这种“声音”是一种次声波，也
就是说，大象可以利用次声波传递信
息，进行交流。
自然界中的许多现象，如地震、火
山喷发、海啸、台风等，都伴有次声波
的产生。次声波可传播很远的距离，发生地震、台风、核爆炸等情况时，即
使在几千千米以外，使用灵敏的声学仪器也能接收到它们产生的次声波。
通过处理这些信息，可以确定声源的方位和强度等。
图1.3-14  大象用次声波交流
科学  八年级上册
20
科学阅读
动物利用大地振动波互相联络
有些动物通过探测土壤、植物茎叶的振动产生的波来识别环境、定
位猎物、防备捕食者。对大地振动波敏感的动物有蛇、青蛙、蟾蜍、鸟、
大象、蠕虫，以及大多数昆虫。在陆生脊椎动物中，青蛙对大地振动波特
别敏感，这是由于其内耳中有特殊器官（球囊），以及连接内耳和胸带的
一系列肌肉和骨骼。很多昆虫的腿部都有探测振动的特殊器官。一些哺
乳动物，例如大象和猫，都有肥厚的脚垫，这有助于将振动信息传输到它
们的大脑中。
很多动物能用大地振动波与其他动物联络。它们用各种方式产生振
动，包括敲打（用身体某一部分有节奏地轻拍或重击物体）、抖动（全身振
动）和刮擦（身体不同部位摩擦）等。动物产生的大地振动波通常专属于
相应物种，能用来确认和追求潜在配偶、警告同伴附近存在捕食者、声
明领地，或者协调社会成员的活动，等等。
三、噪声及其控制
自然界中有各种声音。清
脆的鸟鸣声、悠扬的乐声、悦
耳的歌声等往往使人感觉轻松
愉快，我们把这类声音叫作乐
音（musical sound）；马路上的
嘈杂声、飞机的轰鸣声等往往
使人烦躁不安，我们把这类声
音叫作噪声（noise）。
从环境保护的角度来看，凡影响人们正常工作、生活和休息的声音都
是噪声。例如，学习时，周围传来的优美的音乐对你来说也许是噪声。噪
声妨碍人们的生活、工作与学习，有害健康，被列为国际公害。世界上许
多国家都通过立法颁布了噪声污染标准。我国政府规定，学校、居民住宅
区的环境噪声，白天不能超过55 dB，夜间不能超过45 dB。
图1.3-15  噪声
飞机升降
工地打桩
家庭娱乐
汽车鸣喇叭
第1 章  对环境的察觉
21
控制噪声一般从三个方面考虑：控制噪声产生、阻断噪声传播、防止
噪声入耳。
图1.3-16  交通繁忙地区禁按喇叭
图1.3-17  高架路上安装隔声屏
思考与讨论
举例说明日常生活和生产劳动中控制噪声的措施。
人们把噪声称作“隐形杀手”。现代城市把控制噪声列入环境保护的
重要内容。家用电器设计要求尽可能降低噪声，以降低对环境的影响。
科学阅读
我国古代在声学方面取得的成就
我国古代在声学方面有着辉煌的成就。1973年，浙江余姚河姆渡遗
址出土一批文物，其中有大量完整的骨哨和骨笛，至今仍能吹奏出和谐
的旋律。这表明中国古人在史前时
期对声学就有了认识。到3000多年
前的商代，人们已能系统地掌握乐
器的制造方法和相应的乐律等，能
制造弦乐器和管乐器，以及钟磬等。
1978年，在湖北随州出土的曾侯乙
编钟是战国时期编钟，也是我国迄
今发现的保存最好、音律最全、音
域最广的编钟，至今还能演奏乐曲。
图1.3-18  人站在天坛的圜丘中央台上
说话，会感到声音特别洪亮
科学  八年级上册
22
我国古代工匠在建筑声学技术方面也有丰富的经验。例如，北京天
坛，人站在圜丘中央台上说话，会感到声音特别洪亮，觉得有声音从地下
传来；回音壁巧妙地利用声音的反射和聚焦现象，使声音能沿着环形壁
面传播得很远，并且在回音壁中心的三音石附近能清晰地分辨出三次回
声。奇特的建筑声学设计，是天坛引起人们浓厚兴趣的原因之一。
练习与应用
1. 会场里的扩音设备是增大声音三要素中的哪个要素？
2. 如果小号和单簧管发出的声音音调和响度都相同，那么你能通过声音的什么特
性来区分它们？
3． 调查校园或你家周围的噪声情况，分析受噪声影响的程度，并提出应该采取什
么样的控制措施。写一份调查报告，并和同学进行交流。
4. 制作一件乐器（如在8 只相同的空瓶子里倒入不同量的水），带到班里进行演
奏，看谁制作的乐器好，谁演奏得好，并选出两件作品，完成下表。
记录表
乐器名称
制作材料
发音部件
响度调节方法
音调调节方法
图1.3-19  圜丘反射声音的示意图
水平线
台面中心
栏板
第1 章  对环境的察觉
23
一、光的反射
与声音遇到障碍物会反射一样，光射到水面、桌面或其他物体的表面
时也会发生反射（reflection）。我们能够看见不发光的物体，是因为从物体
表面反射的光进入了我们的眼睛。
探索活动
在桌面上放一面平面镜，将激光笔（或其他
光源）发出的光束射到平面镜上，观察光传播方
向的变化情况。
激光束的路径可用图1.4-2 来表示。图中O
点为入射点，经过入射点O 并垂直于反射面的直
线ON 叫作法线。AO 为入射光线，OB 为反射光
线，入射光线AO与法线ON的夹角α叫作入射角，
反射光线OB与法线ON的夹角β叫作反射角。
那么，反射光射出的方向有什么规律？
平面镜
激光笔
图1.4-1  激光束的路径
O
A
B
N
α
入射光线
入射角
反射角
反射光线
反射面
法线
β
图1.4-2  光的反射
长方体的玻璃鱼缸里养了一条鱼。在鱼缸前面只能看
到一条鱼，而在鱼缸两个侧面的交界处可以看到两条相同
的鱼，为什么？这样的现象是怎么产生的？
第4 节  光的反射和折射
科学  八年级上册
24
探索活动
1. 把一面平面镜M放在水平桌面上，再把一块硬纸板ENF竖直地立
在平面镜上，纸板由可以绕ON折转的E、F两块板组成，纸板上的直线
ON垂直于镜面。
2. 使E、F两板面处于同一平面，如图1.4-3甲所示，让一束光贴着
纸板沿着某一个角度射到O点，经过平面镜的反射，从另一个方向射出，
在纸板上用红色笔描出入射光AO和反射光OB的径迹。改变光束的入射
角度，多做几次，用其他颜色的笔描出入射光和反射光的径迹。
3. 将F板绕ON向前折转或向后折转，如图1.4-3乙所示，在F板上
还能看到反射光吗？这一现象说明了什么？
4. 取下硬纸板，用量角器量出入射角和反射角，记录在表1.4-1中。
5. 关于反射光射出的方向，能得出什么结论？
在反射现象中，反射光线和入射光线、法线在同一平面内；反射光线
和入射光线分居在法线的两侧；反射角等于入射角。这就是光的反射定律
（law of reflection）。
若使入射光逆着原反射光的方向射到平面镜上，此时的反射光会怎
图1.4-3  探索光的反射
甲
A
M
E
F
N
α
β
O
B
乙
A
M
E
N
α
O
F
表1.4-1  入射角和反射角记录表
第1 次
第2 次
第3 次
入射角
反射角
第1 章  对环境的察觉
25
样？动手做一做，可以发现，得到的反射光
恰巧逆着原入射光方向射出，这种现象叫作
光路的可逆性。
当我们从平面镜里看见别人的眼睛时，
别人也可以从平面镜里看见我们的眼睛。是
这样吗？请试一试，并做出解释。
当一束太阳光斜射到平面镜的表面，在平面镜的另一侧可看到耀眼的
亮光；当一束太阳光斜射到粗糙的白纸表面，那么无论从哪个方向观察，
都看不到耀眼的亮光。这是什么原因？
原来，平面镜的表面很光滑，射到平面镜表面的太阳光发生镜面反射
（mirror reflection），而白纸的表面看上去很光滑，但实际上是凹凸不平的，
凹凸不平的纸面把射来的太阳光向四面八方反射，这种反射叫作漫反射
（diffuse reflection）。
图1.4-5  光的镜面反射与漫反射
镜面反射
漫反射
我们的眼睛能从不同的方向看到周围不发光的物体，就是因为光照在
物体表面发生漫反射后进入了人的眼睛。
光污染
自古以来，人类就向往光明，希望用灯光驱散夜晚的黑暗。现代社
会，光照的不合理使用带来了一种可怕的灾难——光污染。在太阳光照
射下，城市里玻璃幕墙、釉面砖墙、磨光大理石等镜面反射的眩光带来
的是“白亮污染”；夜幕降临后，强光束直冲云霄，亮度过大的夜景照明，
使得夜晚如同白昼，这就是所谓的“人工白昼”；娱乐场所的旋转灯、荧
光灯以及闪烁的彩色光源构成了“彩光污染”。
科学·技术·社会·环境
图1.4-4  光路的可逆性
科学  八年级上册
26
图1.4-6  灯光与星光的“博弈”
光污染会影响人们的工作和生活。光污染也会影响动物的自然生活规
律，使其昼夜不分；扰乱植物的生长节律，影响植物休眠等。
二、平面镜
我们平时使用的镜子的表面是平的，这样的镜子就是平面镜（plane 
mirror）。利用平面镜可以看到镜子里有一个跟你一样的“人”，镜子里的
那个“人”就是你的像。
对着平面镜观察自己的时候，我们在平面镜里所成的像的大小、位置
跟我们自身的大小、所处的位置有什么关系？让我们用一块玻璃板作为平
面镜来探究平面镜的成像特点。
探究实践
探究平面镜成像特点
目标
用实验探究平面镜成像特点。
器材
玻璃板，蜡烛，刻度尺，白纸等。
图1.4-7  探究平面镜成像
第1 章  对环境的察觉
27
过程
1. 设计实验和进行实验：在桌面上铺一张白纸，将一块玻璃板竖立
在纸上，在纸上记下玻璃板的位置。选取两支大小相同的蜡烛，把一支蜡
烛点燃后放在玻璃板的前面，看一看玻璃板后面有没有蜡烛的像。再拿
另一支没有点燃的蜡烛，竖立着在玻璃板后面移动，直到看上去它跟前
面那支蜡烛的像完全重合为止。这个位置就是点燃的蜡烛所成像的位置。
用笔在纸上记下这两支蜡烛的位置。实验中，观察到的蜡烛的像与蜡烛
的大小是否相同？
移动点燃的蜡烛到另一个位置，重做上面的实验。用直线把每次实
验中的蜡烛和它的像的位置连起来，用刻度尺测量出它们到玻璃板的距
离，并加以比较。
2. 实验数据记录：将实验数据记录在表1.4-2中。
3. 分析与论证：蜡烛所成像的位置和蜡烛的位置有什么关系？它们
的大小有什么关系？
问题讨论
实验中，玻璃板为什么要竖立在白纸上？若玻璃板没有竖立，会对
实验产生什么影响？
通过探究，我们可以得出：平面镜所成像
的大小与物体的大小相等，像到平面镜的距离
与物体到平面镜的距离相等。
在平面镜前面点燃一支蜡烛，平面镜后面
并没有点燃的蜡烛，但我们看到平面镜后面好
像有点燃的蜡烛，这是为什么？原来，蜡烛火
表1.4-2  平面镜成像记录表
蜡烛到平面镜的距离
蜡烛的像到平面镜的距离
第1 次
第2 次
图1.4-8  平面镜中的像是虚像
S
S＇
科学  八年级上册
28
焰向四处发光，一部分光经过平面镜反射后进入我们的眼睛，产生视觉，
我们感到这些光好像是从蜡烛的像上发出的，而实际上像并没有发出光，
这样的像称为虚像（virtual image）。
平面镜所成的像与物体相对平面镜具有对称性。关于平面镜成像也可
以表述为：平面镜所成的像是正立的虚像，像与物体关于镜面对称。因此
我们可以用对称法作出平面镜中的像。
实践活动
如图1.4-9，AB表示平面镜前面的物体，
请根据平面镜成像的对称性，作出AB在平面
镜中的像A′B′。
平面镜的使用历史悠久，古人用磨光的铜面作为镜子。现代生活中我
们也离不开平面镜。
科学拓展
凸面镜和凹面镜
除了平面镜外，人们也常用到凸面镜和凹面镜，它们统称为球面镜。
汽车的后视镜、公路急转弯处的反光镜都是凸面镜，利用凸面镜可以扩
大视野。汽车前灯的反光装置相当于凹面镜，利用它可以将光几乎平行
射出。由于光路的可逆性，凹面镜可以会聚平行光。
A
B
平面镜
图1.4-9  平面镜成像作图
 
 
 
 
 
图1.4-10  凸面镜和凹面镜的利用
第1 章  对环境的察觉
29
三、光的折射
将一根筷子斜插在装有水的杯子里，从杯子侧
面看到筷子发生了什么变化？这是为什么？
探索活动
1. 让一束光从空气斜射入水中，观察这束光的路径。光进入水中，
其传播方向有变化吗？向哪个方向偏折？
2. 让光以不同角度从空气斜射入水中，
观察光的路径，能得出什么结论？让光垂直射
向水面，进入水中的光的路径又是怎样的？
3. 如图1.4-14 所示，把水换成玻璃砖，
重复上面的步骤，观察发生的现象。
由实验可以发现，光从空气斜射入水中时，其传播方向会发生偏折，
这种现象叫作光的折射（refraction）。在图1.4-13中，PQ是空气和水的分
界面，O点是光的入射点，AO是入射光线，NN′是经过入射点O并垂直于
水面的直线，即法线，入射光线与法线的夹角α叫作入射角，OC是进入水
中传播的折射光线，折射光线与法线的夹角γ叫作折射角。
当光从空气斜射入水中或玻璃中时，折射光线向法线方向偏折，折射
角小于入射角。当入射角增大时，折射角也增大。当光从空气垂直射入水
图1.4-11  光的折射
图1.4-12  光射入水中发生折射现象
图1.4-13  光从空气斜射入水
中，光的方向发生偏折
空气
N
N'
A
P
Q
C
O
α
γ
入射光线
折射光线
入射角
折射角
水
图1.4-14  光射入玻璃砖
玻璃砖
科学  八年级上册
30
或玻璃中时，折射光的方向不变。
如果让光逆着折射光的方向从水中或玻璃中斜射入空气，进入空气中
的折射光逆着原来入射光的方向射出。也就是说，在折射现象中，光路也
是可逆的。
思考与讨论
如果有一束光从水中斜射入空气，那么折射光将怎样偏离？请比较
折射角与入射角的大小。
如图1.4-15所示，从上方看水、玻璃等
透明介质中的物体，我们感到物体的位置要
比实际的位置高一些，这是光的折射引起的。
探究实践
利用水流模拟演示光纤原理
目标
会利用水流模拟演示光在光纤中的传播。
器材
矿泉水瓶，吸管，激光笔等。
过程
1. 在矿泉水瓶侧壁打一小孔，插入一小段吸管，接口处用热熔胶
或橡皮泥密封；然后，在瓶内装满水，盖上瓶盖，放置于浅水槽内，如 
图1.4-16甲所示。
图1.4-15  人在水面上方看水下的物体
图1.4-16  利用水流模拟光纤实验
甲
乙
丙
第1 章  对环境的察觉
31
2. 如图1.4-16乙所示，在较暗的环境中，将激光笔照射到吸管对侧
位置，使光恰能穿过吸管，在吸管一侧的光屏（手掌）处形成光斑。
3. 如图1.4-16丙所示，在较暗的环境中，打开矿泉水瓶的瓶盖，让
水从吸管流出，水弯曲地流出，观察激光笔发出光的传播路径，以及红色
光斑的位置变化。
问题讨论
哪些方法可以使实验现象更明显？
科学阅读
海市蜃楼
海市蜃楼是由光在不均匀物质中传播时发生弯折而产生的现象，多
发生在夏季的海面上。在炎热的夏季，空气较热，海水较凉，海面附近的
空气温度比它上面的空气温度低，海面附近的空气比它上面的空气密集。
来自地平线下远处物体的光，由于不同高度处空气的疏密不同而发生弯
曲，从而进入观察者的眼睛。观察者逆着光的方向看去，就看见了空中远
处的物体的像。我国北宋科学家沈括所著的《梦溪笔谈》中就有关于海市
蜃楼的记载。
酷热的夏天，当人乘坐的车辆行驶在被晒得很热的公路上时，突然看
到远处的路面上有一片“水洼”，可是当我们靠近那里时，却发现“水洼”
无影无踪了！这也是海市蜃楼现象，你能解释这个现象吗？
空气稀薄
图1.4-17  海市蜃楼成因示意图
空气密集
科学  八年级上册
32
四、光的色散
雨过天晴，有时天空会出现美丽的彩虹。彩虹是怎样形成的？
图1.4-18  彩虹
17 世纪以前，人们认为太阳发出的白光是最单纯的颜色，直到1666
年，英国物理学家牛顿用玻璃三棱镜分解了太阳光，才揭开了太阳光的颜
色之谜。
探索活动
让一束太阳光照射到三棱镜上，观察这束光通过三棱镜后会产生什
么现象。
让太阳光射到三棱镜上，在棱镜另一侧的白纸屏上可以看到一条彩色
的光带。在白纸屏上形成的彩色光带的颜色是按红、橙、黄、绿、蓝、靛、
紫的顺序排列的。
太阳光是白光。白光射入、射出三棱镜发生折
射，被分解成各种颜色的光，这种现象叫作光的色
散（dispersion）。白光是由多种色光混合而成的。
三棱镜把太阳光分解成不同颜色的光，它们
按照一定的顺序排列，形成太阳光的可见光谱，
如图1.4-20所示。
图1.4-20  太阳光的可见光谱
图1.4-19  白光通过三棱镜 
出现色散
第1 章  对环境的察觉
33
实践活动
在盛有水的脸盆里斜着放一面平面镜，然后试着用平面镜把太阳光反
射到纸上。不断地调整平面镜的角度，在某一个角度上可以观察到彩色的
光。这是因为太阳光在水中发生折射，分解成七种颜色的光，再通过平面镜
反射出去的缘故。
人们发现，红、绿、蓝三种色光按不同比例混合能够产生各种颜色，
如图1.4-22所示，因此把红、绿、蓝叫作色光的三原色。
彩色电视机就是用红色、绿色、蓝色来产生各种颜色。图1.4-23显示
的是放大后的彩色电视机屏幕图像。随着每种色光亮度的变化，电视机便
产生各种颜色的光。
图1.4-22  红、绿、
蓝三种色光混合
图1.4-23  彩色电视机利用光的三原色混合来产生各
种颜色的光
品红白
红
黄
青
蓝
绿
图1.4-21  太阳光的色散
科学  八年级上册
34
科学阅读
植物叶的颜色
植物的叶看上去大多是绿色的，这是因为植物叶中含有的叶绿素对
绿光反射能力强，所以我们看到的植物叶大多呈绿色。但有些植物到了
秋天，叶的颜色会发生变化，由绿色变成黄色或红色。原来，植物叶里除
了含有叶绿素以外，还含有橙黄色的胡萝卜素和黄色的叶黄素。到了秋
天，叶绿素受气温下降等因素的影响而分解，而胡萝卜素和叶黄素则比
较稳定，终于在秋天“重见天日”了。
五、看不见的光
我们可以用遥控器来调节电视机播放的节目。当按下遥控器的按键
时，遥控器发出一种人们看不见的光——红外线（infrared ray）。红外线位
于可见光谱的红端以外部分。红外线具有热效应，在光的色散实验中，如
果将非常灵敏的温度计放在彩色光带的红光外侧时，温度计的示数就会 
上升。
太阳的热主要是以红外线的形式辐射到地球上的。自然界的所有物体
都在不停地向外辐射红外线。物体的温度越高，辐射的红外线就越强。红
外线探测器、红外线照相机、红外线夜视仪等都是利用红外线的强弱来识
别不同温度的物体。
某些动物（如响尾蛇）是靠红外线来捕食的。响尾蛇的眼和鼻之间有热
的灵敏感受器，可用来测定周围动物的准确位置从而捕获猎物。人们模仿
响尾蛇制成了一种红外制导导弹，导弹上的红外装置可以引导导弹自主追
踪热的目标，对其进行有效攻击。
把人民币放入验钞机，我们会看到人
民币上出现在日光下看不见的文字。这是
因为人民币上有用荧光物质印的字，验钞
机会发出一种人眼看不见的光—— 紫外线
（ultraviolet ray）。紫外线位于可见光谱的紫
端以外部分。紫外线能使荧光物质发光，从
图1.4-24  紫外线验钞机
第1 章  对环境的察觉
35
而使我们看到它。
紫外线能杀死微生物，常被用来消毒灭菌。照射适量的紫外线，有助
于人体健康，但照射过量的紫外线，会使人皮肤变黑或灼伤，诱发皮肤癌。
自然界中的紫外线主要来源于太阳。在距地面20～25 km 的大气中，
集中了地球上大多数的臭氧，形成臭氧层。臭氧层吸收了来自太阳的大部
分紫外线，使地球上的生物免受大量紫外线的照射。
练习与应用
1. 如图所示，当光与镜面成35°角射在平面镜上，入射角是多少？试画出反射光
线，并标出入射角和反射角的度数。
（第1题图）
35°
2. 如图所示，黑暗的房间里有两盏电灯，当点亮其中一盏灯，人能看到另一盏未点亮
的灯。画出人“看到未点亮的灯”的光路图，并做出解释。
（第2题图）
3. 如图所示是一种液面升降监测装置的原理图，光源S发出的一束激光与水平液
面成30°角射向平静的液面，入射光线与反射光线的夹角为多少？光经液面反
射后射到液面上方水平标尺上的S'点，当发现光点S'向左移动时，说明液面高
度发生了怎样的变化？
（第3题图）
标尺
液面
左
右
科学  八年级上册
36
4. 用久了的黑板常会因“反光”而看不清上面的字，这是为什么？怎样才能使黑
板不“反光”？
5. 若我们要通过平面镜看到自己从头到脚完整的像，则平面镜必须至少有身高一
半的高度。请画出光路图来说明这一现象。
6. 如图所示，一束光从空气斜射入水中，试画出反射光线和折射光线。
（第6题图）
7. 在图中标出入射光线、反射光线和折射光线，并用箭头标出光的传播方向。
（第7题图）
空气
界面
水
8.  陶瓷茶杯底部放有一枚硬币，人移动到某一位置时看不见硬币（如图甲），往茶
杯中倒入一些水后，又能够看见硬币了（如图乙）。请解释“看不见”和“又看
见了”的原因。
（第8题图）
看不见
又看见了
甲
乙
第1 章  对环境的察觉
37
一、透镜
近视的人需要戴近视眼镜，远视的人需要戴远视眼镜。近视眼镜和远
视眼镜的镜片都是透镜（lens）。透镜广泛应用于放大镜、显微镜、望远镜
等常见的光学仪器中。
仔细观察远视眼镜和近视眼镜的镜片，我们会发现，不同镜片的中间
和边缘厚薄是不一样的。远视眼镜镜片中间厚、边缘薄，这类透镜叫作凸
透镜（convex lens）。近视眼镜镜片中间薄、边缘厚，这类透镜叫作凹透镜
（concave lens）。图1.5-1是常见的两类透镜：凸透镜和凹透镜。
图1.5-1  凸透镜（左）和凹透镜（右）
利用照相机拍照，可以让景色留存为永久的记
忆；利用投影仪可以看到放大的图像；利用显微镜
可以看到微小的物体，如洋葱表皮细胞；利用望远
镜可以观察遥远的物体，如月球上的环形山。照相
机、投影仪、显微镜、望远镜等都是光学仪器，它
们在结构上有什么共同的部件？其工作原理有什么
异同之处？
第5 节  透镜和视觉
科学  八年级上册
38
一般透镜的两个面中至少有一个是球面的
一部分。如果透镜的厚度远小于球面的半径，这
种透镜叫作薄透镜。如图1.5-2所示，通过两个
球面球心的直线叫作主光轴，简称主轴。主轴上
有一点O，通过这个点的光的传播方向不变，这
个点叫作光心。对于薄透镜，其光心就在透镜的
中心。
探索活动
1. 让凸透镜正对着太阳光，拿一张白纸在它的另一侧来回移动，直
到纸上的光斑变得最小、最亮。测出这个光斑到凸透镜的距离。
2. 换用凹透镜再做上面的实验，纸上还能得到最小、最亮的光 
斑吗？
3. 让平行于主轴的光射向凸透镜，观察光通过凸透镜后偏折的方向。
4. 让平行于主轴的光射向凹透镜，观察光通过凹透镜后偏折的方向。
凸透镜对光有会聚作用，凹透镜对光有发
散作用。凸透镜能使跟主轴平行的光会聚在主
轴上的一点，这个点叫作凸透镜的焦点，用F
表示。焦点到凸透镜光心的距离叫作焦距，用f
表示。凸透镜两侧各有一个焦点。焦距越小的
凸透镜，对光的会聚作用就越强。
图1.5-3  透镜对光的作用
平行光经过凸透镜折射后会聚于一点
平行光经过凹透镜折射后会向外发散
图1.5-4  凸透镜会聚光
O
F
f
O
主光轴
光心
图1.5-2  透镜的主光轴和光心
第1 章  对环境的察觉
39
思考与讨论
我们能用冰和太阳光来取火吗？
探索活动
如图1.5-5所示，在桌上放一块凸透镜，在凸透镜的一侧点燃一支蜡
烛，调节蜡烛与凸透镜的距离，以便在光屏上得到倒立的蜡烛火焰的像。
在光屏上所成的像，是来自蜡烛火焰的光通过凸透镜会聚而形成的，
这样的像叫作实像（real image）。凸透镜成的实像可以用光屏来承接，实像
和蜡烛分别位于凸透镜的两侧，如图1.5-6甲所示。
图1.5-6  凸透镜成像光路
F
甲
乙
F
F
F
用放大镜观察物体时，看到的像跟物体位于凸透镜的同一侧。这是因
为通过凸透镜射出的光没有会聚成像，只是人眼逆着光射出的方向看去，
能看到像，如图1.5-6乙所示，这样的像叫作虚像。
我们把物体到凸透镜的距离叫作物距，用字母u 表示，像到凸透镜的
距离叫作像距，用字母v表示。
凸透镜能够成倒立的实像，像和蜡烛分别位于凸透镜的两侧。放大镜
是凸透镜，用放大镜观察种子的结构，能够看到一个正立、放大的像。那
图1.5-5  凸透镜成像
科学  八年级上册
40
么，物体经凸透镜所成的像有什么规律可循？让我们通过实验来探究凸透
镜成像规律。
探究实践
探究凸透镜成像规律
目标
通过改变物体相对于凸透镜的位置，探究凸透镜成像的特点。
器材
凸透镜，光具座，光屏，蜡烛（或LED灯）等。
过程
1. 提出问题。
物体经凸透镜所成像的大小、正倒、虚实跟物距有什么关系？
2. 设计实验。
对于探究问题，物距是自变量，实验中需要改变物距。我们可以把物
体放在距凸透镜比较远的位置开始实验，然后逐渐减小物距，观察物体所
成像的情况。由于凸透镜对光的会聚程度跟它的焦距有关，我们可以重点
观察物距小于、等于或大于1倍焦距、2倍焦距……时，物体成像的情况。
3. 进行实验。
选择一块焦距 f ＝    的凸透镜，用点燃的蜡烛火焰作物体，用白
色光屏来承接蜡烛火焰的像，研究蜡烛火焰所成的像。
把蜡烛、凸透镜和光屏依次放在光具座上，调节它们的高度，使它们
的中心大致处于同一高度。想一想，为什么要这样做？
把蜡烛放在离凸透镜较远的位置上，调整光屏到凸透镜的距离，使蜡烛
火焰在光屏上成一个清晰的像。观察像的大小、正倒，测出物距u和像距v。
将蜡烛逐次移近凸透镜，重复上面的操作。
当蜡烛移近凸透镜，在光屏上观察不到蜡烛火焰的像时，撤去光屏，
试着从光屏一侧向凸透镜方向观察，能否观察到蜡烛火焰的像？像的大
小、正倒怎样？像的位置在哪里？
光屏
物体 
F 
O 
f 
图1.5-7  探究凸透镜成像
第1 章  对环境的察觉
41
4. 记录实验数据。
把实验中测得的数据记录在表1.5-1中。
5. 分析与论证。
像的正倒：什么条件下蜡烛火焰经凸透镜成倒立的像？什么条件下
成正立的像？
像的虚实：什么条件下蜡烛火焰经凸透镜成实像？什么条件下成虚像？
像的大小：什么条件下蜡烛火焰经凸透镜成缩小的实像？什么条件
下成放大的实像？有没有成缩小的虚像？
6. 实验结论。
当 u      2 f 时，蜡烛火焰在光屏上成倒立、缩小的      像。
当 u      2 f 时，蜡烛火焰在光屏上成倒立、等大的      像。
当 f     u     2 f 时，蜡烛火焰在光屏上成倒立、放大的    
 像。
当 u       f 时，蜡烛火焰成正立、放大的       像。
问题讨论
凸透镜成放大的实像时，物距跟像距相比，哪个比较大？成缩小的
实像时，物距跟像距相比，哪个比较大？
二、放大镜、投影仪和照相机
放大镜是一种焦距较小的凸透镜。它是利用u＜f 
时，物体经凸透镜成正立、放大的虚像制成的。使用放
大镜时，放大镜位于被观察物体的上方，使物体位于
凸透镜1 倍焦距以内，并通过调节放大镜与物体的距
表1.5-1  像的性质记录表
像的性质
实验序号
物距/ cm
像距/ cm
倒立、缩小的像
1
2
倒立、等大的像
1
倒立、放大的像
1
2
正立、放大的像
1
—
2
—
图1.5-8  放大镜成像
科学  八年级上册
42
离来改变放大倍数。
投影仪上有一个相当于凸透镜的镜头，当把物体
（投影片）放在1 倍焦距与2 倍焦距之间，并距投影仪镜
头比较近的位置时，来自物体（投影片）的光，通过凸透
镜后会聚在屏幕上，形成放大、倒立的物体的像。
图1.5-10是会议室、教
室里常用的投影仪，它与电
脑相连接，电脑上的图文或
视频通过投影仪放大。
数码照相机的镜头也相
当于一个凸透镜，影像传感器相当于光屏。将景物放在
离数码照相机镜头（凸透镜）2倍焦距以外时，能在影像传感器上成一个清
晰的倒立、缩小的实像。当按下照相机的快门后，来自景物的光线经过镜头
聚集到影像传感器上，影像传感器会
将这些光信号转换为电信号，然后将
电信号转变成数字信号，数字信号经
过处理器处理，形成特定的图像文
件，保存到存储器中。这样，一张数
码相片就拍摄完成了。
实践活动
用硬纸板做两个直径相差很小的纸筒，使一个
纸筒刚好能够套入另一个纸筒内，并能前后滑动，如
图1.5-12 所示。在一个纸筒的一端嵌上一个焦距为
5～10 cm的凸透镜，另一个纸筒的一端蒙上一层半透
明薄膜。这样就做成了照相机模型。在较暗的室内，
把凸透镜对着明亮的室外，拉动纸筒，改变透镜和薄
膜间的距离，就可以在薄膜上看到室外景物清晰的
像。如果把薄膜换成感光胶片，就可以得到照相底片
了。观察薄膜上的景物是不是倒立的。
图1.5-11  照相机的成像
影
像
传
感
器
镜头
图1. 5 - 12 
照相
机模型
图1.5-10  便携式投影仪
投影片
屏幕
像
镜头
图1.5-9  投影仪
成像
第1 章  对环境的察觉
43
科学拓展
显微镜和望远镜
显微镜镜筒的两端各有一组透镜，每组透镜的
作用都相当于一个凸透镜，靠近眼睛的一组凸透镜
叫作目镜，靠近被观察物体的一组凸透镜叫作物
镜。来自被观察物体的光经过物镜后成一个放大的
实像。目镜的作用则像一个普通的放大镜，被物镜
放大后的像再由目镜放大一次，这样，经过两次放
大，我们就能看见肉眼看不见的微小物体。
如图1.5-14所示为折射望远镜，它由两组凸透
镜（目镜和物镜）组成。物镜的作用是使远处的物体
在焦点附近成实像，目镜的作用是把这个实
像再放大。望远镜物镜的口径比我们眼睛的
瞳孔大得多，它可以会聚更多的光。这样的
结构在天文观测中非常重要。现代天文望远
镜都力求把物镜的口径加大，以便观测到更
暗的天体。
科学·技术·工程
望远镜与宇宙探索
望远镜的发明大大拓展了人类对宇宙的探索，使人类对宇宙的认识
越来越深入。随着科学技术的进步，人类已制造出分辨率更高、观测范围
更广的大型望远镜和空间望远镜，揭示宇宙的更多奥秘。
图1.5-14  折射望
远镜的结构
目镜
物镜
图1.5-13  显微镜
的结构
目镜
物镜
载物台
反光镜
图1.5-15  望远镜的发展
1600
1700
1800
1900
2000
1609 年
伽利略用自制的望 
远镜观察天体，以
确凿证据支持“日
心说”。
1990 年
科学家把哈勃空间
望远镜送入太空，
提高了人类观察宇
宙的能力。
2012 年
我国建成的世界上
口径最大的大视场
望远镜——郭守敬
望远镜正式巡天。
2020 年
“中国天眼”正式开放
运行，它是目前全球
单口径最大、灵敏度
最高的射电望远镜。
科学  八年级上册
44
思考与讨论
举例说明在生活中凸透镜还有哪些用处。
三、眼睛
眼睛是人体重要的感觉器官。据统
计，大脑中约有80%的信息来自眼睛。那
么，眼睛是如何看见物体的呢？
对着平面镜观察自己的眼睛，可以看
见一圈有颜色的环形物，这就是虹膜。虹
膜中央的小孔叫作瞳孔，光就是通过瞳孔
进入眼睛的。
人的眼球的结构和功能与照相机非常相似。
玻璃体由一种透明的胶
状物质组成，它充满着
整个眼球的内部。
光通过透明的角膜进
入眼里。
瞳孔在虹膜的中央，根
据环境中光的强弱，可
随时调节大小。
晶状体相当于一个凸
透镜，能使物体在视
网膜上成像。
视神经把感光细
胞所产生的信息
传入大脑。
白色巩膜是眼球的一层
坚韧的保护外壳。
物体的像成在视网膜
上，这里分布着许多对
光很敏感的感光细胞。
图1.5-17  眼球的结构
眼睛的主要部分是眼球，眼球的大部分藏在头颅骨的眼眶内，只露出
很小一部分，这样有利于保护眼球。此外，眼球前有眼睑，可随时合上，以
防止异物进入眼睛，具有保护眼睛的功能。
图1.5-16  眼睛
眼睑
睫毛
巩膜
瞳孔
虹膜
泪腺管
第1 章  对环境的察觉
45
那么，眼睛是如何观察到物体的呢？
房水
睫状肌
角膜
晶状体
玻璃体
大脑
图1.5-18  视觉的形成
当我们看一个物体时，来自该物体的光经过角膜、晶状体和玻璃体，
最后到达视网膜。晶状体和角膜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，形成物体倒立、缩小的实像。视网膜上有很多
感光细胞，这些细胞受到光刺激后发出信息，信息沿着视神经传到大脑而
形成视觉，我们就看到了物体。
眼睛通过睫状肌改变晶状体的形状，使我们能够看清远近不同的物
体。当我们看近处的物体时，睫状肌收缩，晶状体变厚，对光的会聚能力变
强，近处物体射来的光会聚在视网膜上，从而看清近处物体；当我们看远
处的物体时，睫状肌放松，晶状体变薄，对光的会聚能力变弱，远处物体射
来的光会聚在视网膜上，从而看清远处物体。
晶状体变厚
近处的物体
远处的物体
晶状体变薄
图1.5-19  看近处的物体
图1.5-20  看远处的物体
睫状肌
睫状肌
科学拓展
颜色的分辨
在较暗的环境下，人的眼睛很难分辨物体的颜色。原来，人眼的视网
膜上有两种感光细胞：视杆细胞和视锥细胞。在较亮的环境下，视锥细胞
起主要作用，能感觉到物体的色彩。视锥细胞有三种，分别对红光、绿光
科学  八年级上册
46
和蓝光较为敏感。大脑把来自各种视锥细胞的信息综合后，产生彩色的
图像。然而，在较暗的环境下，视杆细胞起主要作用，主要感受物体的外
形和运动，形成黑白图像。
四、视力缺陷与矫正
有部分同学的眼睛已经近视，眼睛近视的同学看物体有什么特点？
近视的原因主要是眼球的前后径过长或晶状体曲度过大，来自远处物
体的光会聚在视网膜前，使视网膜上的物像模糊不清。我们可以借助相应
的凹透镜，使来自远处物体的光会聚在视网膜上。
图1.5-21  近视患者所见物像类似于近景清晰远景模糊的照片
高度近视患者由于眼球前后径增长较多，眼球壁会变薄，从而引起一
系列的眼部变化，甚至引起玻璃体浑浊、视网膜脱离等并发症，严重影响
视力。高度近视往往不可逆，预防高度近视，需要避免不良的用眼习惯，如
长时间看手机、电脑，在黑暗处看手机等。
来自远处物体的光会聚在近视患者的视网膜前
戴凹透镜可矫正近视
图1.5-22  近视与矫正
第1 章  对环境的察觉
47
患远视的人能清楚地看见远处的物体，却看不清近处的物体。老年人
所患的“老花眼”就是远视症状。
远视的原因主要是眼球的前后径过短或晶状体曲度过小，使来自近处
物体的光会聚在视网膜的后面。要矫正远视，可戴相应的凸透镜，使来自
近处物体的光偏折而会聚在视网膜上。
图1.5-23  远视患者所见物像类似于远景清晰近景模糊的照片
图1.5-24  远视与矫正
来自近处物体的光会聚在远视患者的视网膜后
戴凸透镜可矫正远视
思考与讨论
眼睛的疾病除了远视、近视外，还有色盲、斜视、白内障等。查阅相
关资料，了解眼睛疾病的症状和预防措施。
科学  八年级上册
48
五、爱护眼睛，保护视力
眼睛对我们十分重要。要保持良好的视力，我们应该好好保护眼睛，
以下是其中的一些方法。
图1.5-25  爱护眼睛
读书和写字的姿势要正确，书与
眼睛的距离要保持约33 cm，应在
光强度适宜的环境下阅读
连续看书或写字1 h左右要休息片
刻，或者向远处眺望一会儿，让
眼睛的肌肉得以放松
使用电脑时，眼睛与屏幕应相距
50~70 cm。不要长时间地使用
电脑
定期接受眼睛检查，若眼睛出
现不适，应及时治疗或矫正
如有异物进入眼睛，不要用手揉
搓，可用眼药水等冲洗眼睛
不要躺着或在坐车、走路时看书
思考与讨论
除了以上方法外，你还能想到哪些爱护眼睛的方法？
第1 章  对环境的察觉
49
练习与应用
1. 在下面的各光路图中画上合适的透镜。
（第1题图）
2. 根据下图中所给出的入射光线或折射光线，画出相应的折射光线或入射光线。
（第2题图）
F
F
F
F
3. 如图所示的电子监控器主要由两部分组成，一部分为光学系统，另一部分为
光电转换系统。光学系统收集监控区域内的景物信息。说说光学系统的工作 
原理。
（第3题图）
4. 某同学将点燃的蜡烛放在凸透镜前20 cm处，在凸透镜另一侧的光屏上观察到
缩小的像。若他把点燃的蜡烛置于原来的光屏处，则经过凸透镜成怎样的像？
科学  八年级上册
50
5. 无论是较近还是较远的物体，对于正常人来说都能使像落在视网膜上，其主要
原因是什么？
6. 人眼中的晶状体相当于凸透镜。下图为来自远方的光经某同学眼球折光系统折
射后的情况示意图，则该同学矫正视力时应戴由何种镜片制成的眼镜？
（第6题图）
7. 取两块焦距不同的凸透镜，一手拿一块。通过两块凸透镜看前面的物体，如图
所示，调整两块凸透镜之间的距离，直到看清楚为止。这时你看到的物体是变
大了还是变小了？把两块凸透镜的位置前后对调，再看前面的物体，你有什么
新的发现？
（第7题图）
第1 章  对环境的察觉
51
学习整理
第1章  对环境的察觉
声音是物体        产生的。
特性
音调
响度
音色
传播
需要介质
真空不能传播声音
以      的形式传播
听觉的形成
形成听觉
耳的功能
               
耳的保护
               
E
N
α
β
O
F
S
S＇
定律
现象
应用
光的反射
      
  在同一平面 
         分居法线两侧 
反射角    
  入射角
实  验
虚像：
像与物体的大小             
像与物体到镜面距离         
在图中标出入射光线、法
线、反射光线、入射角、
反射角。
光路是可逆的
科学  八年级上册
52
环境刺激
形成感觉
感觉器官
产生
信息
神经
传导
信息
大脑
分析
信息
感觉的形成
房水
睫状肌
角膜
晶状体
玻璃体
大脑
视觉的形成
视力缺陷与矫正
保护视力
光的折射
现象
透镜的性质
凸透镜成像规律
F
O
M
空
气
水
M'
N'
N
O
α
B
A
γ
F
斜射
空气→水
水→空气
光线
   偏向法线
   偏离法线
角度折射角  入射角折射角  入射角
用      镜矫正       
用      镜矫正       
第1 章  对环境的察觉
53
学习评价
一、概念理解
1. 与声音传播速度有关的是（  ）。
 
A． 声音的音调 
B． 声音的响度
 
C． 声音的频率 
D． 传播声音的介质
2. 电动自行车的反光镜是用来观察车后情况的。在某次行驶过程中，发现左侧反
光镜中的景物是车后的树梢和天空，但看不见路面上的情况。为了确保行驶安
全，左侧反光镜的镜面应该（  ）。
A. 向外旋转
B. 向内旋转
C. 向下旋转
D. 向上旋转
3. 某同学画了光斜射到空气与水的界面处发生折射和反射的四幅光路图，其中正
确的是（  ）。
A. 
B. 
C. 
D. 
4. 把右图中的凸透镜看作眼睛的晶状体，光屏看作视网膜。
给凸透镜“戴”上近视眼镜，使烛焰在“视网膜”上成一清
晰的像；若“取下”近视眼镜，为了使光屏上的像清晰，在
保持烛焰和透镜位置不变的条件下，应将光屏（  ）。
 
A. 保持在原来的位置 
B. 靠近凸透镜
 
C. 远离凸透镜 
D. 无论怎样移动光屏，都不能使像清晰
二、迁移应用
5. 同学们分别用A、B、C三块凸透镜做
成像实验时，保持物体与凸透镜的距
离相等，得到它们成像的记录如右表，
则三块凸透镜的焦距有什么关系？
（第4题图）
透镜
像的性质
A
放大
正立
虚像
B
缩小
倒立
实像
C
放大
倒立
实像
科学  八年级上册
54
三、探究实践
6. 如图甲所示的玻璃门可简单地验
证平面镜成像的规律。
 （1） 先在房间A 的地砖拼接处放一
标记物，如图乙所示，然后让
同伴走到房间B。为了让同伴
所成的像在标记物处，他应向 
    （填“①”“②”“③”
或“④”）方向移动。
 （2）为了成清晰的像，如何调节房间A、B的亮度？
四、学习反思
※本章哪些内容我学得很好？我用什么方法学习的？
※本章哪些内容我学得有困难？具体是什么困难？
※我将采取什么措施来改进学习？
（第6题图）
第1 章  对环境的察觉
55
火箭发射时，向下喷出高速热气流，利用产生的反作用推力而上升，把
人造卫星、载人飞船、空间站、空间探测器等运载到预定的轨道。飞机的飞翔、
列车的飞驰、轮船的航行、人的行走，都跟力的作用有关。
自然界中，所有物体的运动都跟力的作用有关。那么，常见的力有哪些？
运动和力之间有着怎样的关系？
第2 章
力与空间探索
一、力及其作用效果
日常生活中，用手提起一桶水，就对水桶作用了一个向上提的力；推
自行车，就对自行车作用了一个向前推的力；用手拉弹簧，就对弹簧作用
了一个拉伸的力；站在地面上，就对地面作用了一个向下压的力。
人们时常可以感受到力（force）的存在。但是力究竟是什么？它会产
生什么效果？
分析图2.1-1所示现象涉及的物体间的作用，指出各个作用对应哪几
个物体，这些作用是怎样反映出来的。
人推轮椅
压路机压路面
吊车吊重物
图2.1-1  力对物体的作用
可见，力是物体对物体的作用。
端午至，龙舟渡，百舸争流、千帆竞发，端午生机
勃勃的赛龙舟景象扑面而来，精彩纷呈的赛龙舟活动，
人们挥桨逐浪，领略传统习俗的魅力。赛龙舟时，运动
员们一起用桨向后划水，龙舟就能向前运动。这是为
什么呢？
第 1 节  力
第2 章  力与空间探索
57
我们无法看到风，却能从树枝的晃动和沙尘的飞扬等现象中感受到风
的存在。同样，我们虽然无法看到力，但能从力产生的效果中感受到力的
存在。那么，力的作用会产生怎样的效果呢？
探索活动
1. 用手挤压塑料瓶的瓶壁，塑料瓶发生了什么变化？
2. 用橡皮泥制作小动物，橡皮泥发生了什么变化？
3. 钓起一条大鱼时，鱼竿发生了什么变化？
可见，力可以改变物体的形状。
思考与讨论
图2.1-3中，在力的作用下，篮球、足球和排球的运动分别发生了什
么变化？这些现象表明力能产生什么效果？
用手挤压瓶子
用橡皮泥制作小动物
钓起大鱼时的鱼竿
图2.1-2  力可以改变物体的形状
运动员将篮球投出
飞来的足球被守门员接住
扣过去的排球被挡了回来
图2.1-3  力可以改变物体的运动状态
科学  八年级上册
58
力既可以使物体的速度由小变大，也可以使物体的速度由大变小，还
能改变物体运动的方向。物体速度大小的改变和运动方向的改变统称为运
动状态的改变。
可见，力可以改变物体的运动状态。
二、力的作用是相互的
用手提书包时，手会感受到书包向下的拉力。可见，不但手对书包施
加了力，书包对手也施加了力。
探索活动
1. 如图2.1-4，在两辆靠得较近的小车上分别放一个条形磁体，松
手后会观察到什么现象？
2. 如图2.1-5，一名同学穿着旱冰鞋，向前推墙壁，会观察到什么 
现象？
3. 从上述现象可以得出什么结论？
一个物体对另一个物体施加力的作用时，也同样受到另一个物体对它
的力的作用。也就是说，物体之间力的作用是相互的。
思考与讨论
汽车撞到柱子上，为什么汽车和柱子 
都会受损？
图2.1-4  磁体之间的相互作用
图2.1-5  向前推墙壁的同学
图2.1-6  撞到柱子上的汽车
第2 章  力与空间探索
59
三、力的测量
物体之间的作用力有大有小。那么，如何比较力的大小？力的大小又
是怎样测量出来的呢？
跟测量长度需要规定长度的单位一样，要测量力的大小，首先也需要
规定力的单位。在国际单位制中，力的单位是牛顿，简称牛，符号为N。它
是以英国物理学家牛顿的名字命名的。
图2 . 1 - 8 
拉开易拉罐
所用的力约为20 N
图2.1-7  手托2枚鸡
蛋的力约为1 N
图2 . 1 - 9  某同学的
握力约为400 N
测量力的大小的工具叫作测力计。弹簧测
力计是一种常用的测力计，它的内部装有一根
可以伸缩的弹簧，其结构如图2.1-10所示。
实践活动
1. 如图2.1-11所示，把一根下端带有挂钩的弹簧
的上端固定在长方形木板上，让弹簧自由下垂，在指针
所指的位置标出0刻度线。
2. 在挂钩上悬挂1 个50 g 钩码，在指针所指的位
置标出相应的刻度值。
3. 在挂钩上分别悬挂不同个数的50 g钩码，在指
针所指的位置分别标出相应的刻度值。
4. 根据木板的长度和弹簧可伸长的长度，标出最
图2.1-11  自制 
弹簧测力计
拉环
弹簧
指针
拉杆
面板
秤钩
0
1.0
2.0
3.0
4.0
5.0
0
1.0
2.0
3.0
4.0
5.0
N
N
图2.1-10  弹簧测力计结构图
科学  八年级上册
60
大测量值和其他数值刻度线。
5. 先在自制弹簧测力计的挂钩上挂上文具盒或教科书等物品，测出
弹簧测力计对它们的拉力，再用实验室里的弹簧测力计测量一下，看看
两者的测量值有多大的差距。
弹簧受到拉力会发生形变，不受拉力时又会恢复到原来的状态，弹簧
的这种性质叫作弹性。手拉弹簧时也会感受到弹簧反抗拉伸的作用。发生
形变的物体，要恢复原状，对与它接触的物体会产生力的作用，这种力叫
作弹力（elastic force）。放在桌面上的水杯，对桌面产生向下的压力，使桌
面发生形变，从而产生支持水杯的弹力，就是通常所说的支持力。
实验还表明，弹簧受到的拉力越大，弹簧伸长的长度也越长。弹簧测
力计就是利用这个原理制造出来的。
如图2.1-12所示是实验室和生活中常用的弹簧测力计。
四、力的图示
如图2.1-13 所示，我们用力拉弹簧时，弹簧
会伸长；用力压弹簧时，弹簧会缩短。用的力越
大，它就被拉得越长（或压得越短）。可见，力的作
用效果跟力的大小和方向有关。那么，力的作用效
果还跟什么因素有关呢？
图2.1-13  用手拉或压弹簧
图2.1-12  常用的弹簧测力计
第2 章  力与空间探索
61
探索活动
如图2.1-14，分别在A、B处用同样大小的
力推放置在桌面上的同一物体，观察所发生的
现象。
在A 处推物体，物体翻倒；在B 处推物体，物体会在桌面上滑动。可
见，不仅力的大小、方向会影响力的作用效果，力的作用点也会影响力的
作用效果。人们通常把力的大小、方向、作用点叫作力的三要素。
思考与讨论
足球运动员射门时，要将足球射入球门内，跟踢球时所用力的哪些
因素有关？
为了简单、方便地研究力的作用，通常用图示来表示力。
由于力有三个要素，因此单用一个数值是
无法完整地表示一个力的。通常用一条带箭头
的线段来形象地表示力：确定受力物体，画出作
用点；选定标度（用某一长度表示多少牛的力），
从作用点开始沿力的方向画一条线段，根据选定的标度和力的大小按比例
确定线段长度；在线段的末端标出箭头，表示方向，并标出力的大小。这种
表示力的方法叫作力的图示。这样一条带有箭头和标度的线段就把力的大
小、方向和作用点都表示出来了，图2.1-15表示对小车的A点作用一个大
小为80 N、水平向右的拉力。
思考与讨论
如何用力的图示表示大小为30 N、竖直向上提书包的力？
图2.1-14  力作用在物
体的不同位置
A
B
20 N
80 N
A
图2.1-15  力的图示
科学  八年级上册
62
科学阅读
牛  顿
牛顿（Isaac Newton，1643—1727），英国著
名的物理学家、数学家和天文学家。牛顿从青少
年时期起就对科学有着浓厚的兴趣，学习非常勤
奋。他喜欢通过实验来求得真知，并亲自动手设
计和制作了许多机械装置和用品。牛顿的研究十
分投入，常常夜以继日地学习、工作。
牛顿是人类历史上最伟大的科学家之一，在
科学的许多方面做出了卓越的贡献。在力学方
面，他建立了成为经典力学基础的牛顿运动定律；在光学方面，他发现了
太阳光是由不同颜色的光构成的，从而奠定了光谱分析的基础；在热学
方面，他确立了冷却定律；在天文学方面，他考察了行星运动规律，建立
了万有引力定律，解释了潮汐现象，预言了地球不是正球体。另外，牛顿
与莱布尼茨（G. W. Leibniz）各自独立创造了微积分，促进了数学的发展。
虽然牛顿对科学做出了重大贡献，但他总是谦逊地说：
“我不知道世
人会怎样看我，不过，我觉得自己好像是一个在海滨玩耍的孩子，有幸拾
到美丽的贝壳，而真理的大海，我还是没有发现。”
五、重力
水为什么总是由高处流向低处？很显然，这是因为水受到方向朝下的
力的作用。
生活中，我们可以随处发现类似的现象。这些现象的产生，是因为地
球对周围的一切物体都有吸引的作用。物体由于地球的吸引而受到的力叫
作重力（gravity）。
思考与讨论
成熟的苹果受到地球对它的引力作用，会从树上落到地面。请再举
几个例子来证明重力的存在。
图2.1-16  牛顿
第2 章  力与空间探索
63
探索活动
1. 如图2.1-17，将装有染色水
的水槽放在铁架台底座上，用细线将
小球悬挂在铁架台的横杆上，让小球
浸入水中。待小球静止时，观察细线
与水面之间的夹角，并在图上画出这
个夹角。
2. 再把铁架台倾斜一定的角度，
待小球静止时，观察细线与水面之间的夹角，并在图上画出这个夹角。
3. 根据实验现象确认重力的方向。
实验表明，重力的方向总是竖直向下。
重力方向竖直向下的特征在生活和生产中有重
要应用。例如，在建造房屋时，建筑工人常常利用
如图2.1-18所示的重垂线检测墙体是否竖直。
思考与讨论
在图2.1-19中，画出人在地球的不同位置
时所受重力的方向。
物体的每个部分都受到重力作用，对整个物体而言，我们可以认为它
的重力作用在某一个点上，这个点叫作物体的重心。形状规则、质量分布
均匀的物体的重心在它的几何中心。
将身边质量不同的物体放在手中掂一掂，可以感受到质量不同的物体
轻重并不相同。这表明质量不同的物体受到重力的大小并不相同。那么，
图2.1-17  重力的方向
图2.1-18  重垂线
图2.1-19  不同位置的人
科学  八年级上册
64
地球附近的物体所受的重力跟它的质量之间存在怎样的关系呢？我们可以
通过实验，测量物体的重力和它的质量，找出两者之间大小的关系。
探索活动
如图2.1-20，重力的大小可以直接用弹簧测力计测
量。钩码的质量是已知的，实验中可以选取钩码作为被测 
物体。
1. 每小组准备 1个弹簧测力计、4个质量均为100 g
的钩码。
2. 用弹簧测力计依次测出1～4 个钩码所受到的重
力，把测量结果记录在表2.1-1中。
3. 以质量为横坐标，重力为纵坐标，建立如
图2.1-21所示的平面直角坐标系。根据表2.1-1
中的数据，在坐标系上描点，连接这些点，看看
重力和质量有什么关系。
实验表明：物体受到的重力跟它的质量成正比。地球表面附近的物体，
其重力和质量的比值大约是9.8。
用G表示物体受到的重力，m表示物体的质量，g表示质量为1 kg的物
体受到的重力为9.8 N，即g＝9.8 N/kg。则上述结论可表示为G
m ＝g，即
G＝mg。
图2.1-20  测量
钩码所受的重力
表2.1-1  质量和重力记录表
钩码数/ 个
1
2
3
4
质量/ kg
重力/ N
重力
质量/ （N · kg
-1）
图2.1-21  重力与质量
的关系图像
G / N
m / kg
O
第2 章  力与空间探索
65
例题  一块质量为0.2 kg 的木块，受到的重力是多少牛？一个人受到
的重力是490 N，他的质量是多少千克？
解：由G＝mg可知，木块受到的重力为
G木＝m木g＝0.2 kg×9.8 N/ kg＝1.96 N
  人的质量为
m人＝G 人
g ＝
490 N
9.8 N/ kg ＝50 kg
答：木块受到的重力是1.96 N，人的质量是50 kg。
大到天体，小到微观粒子，宇宙间的物体都存在着相互作用的引力，
这就是牛顿提出的万有引力（universal gravitation）。
练习与应用
1. 游泳时，人的手和脚向后划水，身体向前运动。请解释其中的科学道理。
2. 请举例说明：①力能使物体发生形变；②力能改变物体的运动状态；③力的作
用效果与力的大小、方向、作用点有关。
3. 如左下图所示，将厚玻璃瓶内装满水，把细玻璃管通过带孔的橡皮塞插入瓶
中。沿着不同的方向用力捏厚玻璃瓶，观察细玻璃管中水面高度的变化。从力
能使物体发生形变的角度解释所看到的现象。
（第4题图）
（第3题图）
4. 如右上图所示，桥头竖着的是限重标志牌。它表示这座桥只允许质量不超过
30 t的车从桥上通过。为了确保桥梁安全，汽车受到重力不超过多少牛时，可
以从该桥通过？
5. 如图所示，一个受到重力为10 N 的木块从斜
面上滑下，并在水平面上继续滑动。请分别画
出木块在斜面和水平面上所受重力的图示。
（第5题图）
科学  八年级上册
66
一、牛顿第一定律
力能改变物体的运动状态。那么，物体的运动是否一定需要力来维
持？力是怎样改变物体运动状态的？对于这些问题，2000多年前就有人进
行了研究。
亚里士多德认为，如果一个物体要持续运动，就必须有其他物体对它
施加力的作用；如果这个力被撤去，物体就会停止运动。
400多年前，伽利略通过实验与推理得出，物体的运动并不需要力来维
持，运动的物体之所以会停下来，是因为它受到了阻力。
上述两种观点到底哪一种正确呢？下面我们通过实验来研究。
探索活动
1. 在水平木板上分别铺上棉布和丝绸，如 
图2.2-1中的甲和乙，让小车从斜面的顶端由静止
开始滑下，观察小车在水平面上运动的距离，并将
结果记录在表2.2-1中。
2. 水平木板上不铺任何材料，如图2.2-1丙，重复上述实验。
注意每次实验时
小车都要从斜面
的同一位置开始
滑下。你知道这
是为什么吗？
图2.2-1  阻力对小车运动的影响
乙
甲
丙
手拿一把钢尺用力击打一摞棋子中的一个，该棋子飞
出，而其余的棋子仍整齐叠放，这是为什么？
第2 节  运动与相互作用
第2 章  力与空间探索
67
3. 实验表明：水平面越光滑，小车在水平面上运动时，所受的阻力越 
      ，运动的距离越      ，速度减小得越      。
4. 如果进一步减小小车所受阻力，它能运动的距离是否会更远？如
果小车在水平面上运动时不受阻力的作用，那么它将做怎样的运动？
伽利略曾采用类
似的方法得出结
论：如果物体在
运动中不受力的
作用，它的速度
将保持不变。
笛卡儿（R. Descartes）补充
和完善了伽利略的观点，指出：
如果运动物体不受到任何力的作
用，它不会向左、右方向偏，将
永远沿原来的方向做匀速直线 
运动。
图2.2-2  伽利略与笛卡儿对力和运动的认识
牛顿总结了伽利略等人的研究成果，概括出一条重要的科学规律：任
何物体总保持静止状态或匀速直线运动状态，除非有作用在它上面的力迫
使它改变这种状态。这就是牛顿第一定律（Newton’s first law）。
牛顿第一定律是在大量实验事实的基础上，通过归纳和推理概括出来
的。这种以可靠的实验事实为基础，通过推理得出结论的研究方法是科学
研究的重要方法。从牛顿第一定律得出的推论，经受住了实践的检验，因
此，牛顿第一定律是公认的科学基本定律之一。
因为物体在不受力的作用时总保持匀速直线运动状态或静止状态，所
以，要改变物体的速度大小和运动方向，必须对物体施加力的作用。由此
可见，牛顿第一定律为我们深刻地揭示了力和运动之间的关系，即力是改
变物体运动状态的原因，而不是维持运动的原因。
表2.2-1  阻力和运动的距离记录表
水平面
的材料
小车受到的阻力（大、较大、小）小车运动的距离（大、较大、小）
棉布
丝绸
木板
科学  八年级上册
68
思考与讨论
1． 如图2.2-3 甲所示，小球竖直下
落的运动中，为什么速度越来越大？
2． 如图2.2-3 乙所示，小球竖直向
上抛出的运动中，为什么速度越来越小？
3． 如图2.2-3 丙所示，小球沿斜上
方抛出的运动中，为什么运动方向会发生
变化？
二、惯性
从牛顿第一定律我们可以知道，物体在不受外力作用时，原来静止的物
体将一直保持静止状态，原来运动的物体将保持匀速直线运动状态。
物体有保持原有静止状态或匀速直线运动状态的性质，这种性质叫作
惯性（inertia）。因此，牛顿第一定律也叫作惯性定律。
探索活动
1． 如图2.2-4甲所示，向右拉动小车，当小车受阻碍而停止运动时，
小车上面的木块将会发生什么现象？为什么？
2． 如图2.2-4乙所示，用手指弹击高脚杯上的卡片，卡片上的硬币
会跟着卡片飞出去吗？为什么？
3． 如图2.2-4丙所示，突然推动装了水的水槽，会看到什么现象？ 
为什么？
4． 如图2.2-4丁所示，取一只大的塑料瓶，让瓶口对着点燃的蜡烛火
焰，用两只手同时迅速挤压瓶身，将会看到什么现象？解释这一现象。
图2.2-3  小球的运动和力的关系
乙
甲
丙
图2.2-4  物体具有惯性
乙
甲
丙
丁
第2 章  力与空间探索
69
惯性是一切物体固有的属性。无论是固体、液体还是气体，无论物体
是运动的还是静止的，都具有惯性。
生活中，人们经常会利用物体的惯性。
例如，跳远运动员快速助跑后，飞身一跃，
利用自身的惯性，能在空中继续前进。如 
图2.2-5 所示，铁锤的锤头松了，人们在凳
面上撞击锤柄下端，锤头就会紧套在锤柄
上。这是因为锤柄遇到坚硬凳面而突然停
止，锤头具有惯性会继续向下运动，这样锤
头就牢牢地套在锤柄上了。
有时，惯性也会给人们带来危害。例如，
人站在公交车上，没有用手拉住扶手或吊环，当公交车突然启动或刹车时
可能会发生危险，因此，乘公交车时手要拉住车上的扶手或吊环。
思考与讨论
1. 如图2.2-6所示，将一根筷子插入土豆
中，再用铁锤快速向下敲打筷子，看到土豆不往
下掉，反而往上爬了。这是为什么呢？
2. 为什么机动车驾驶人和乘坐人都必须系
好安全带？
三、二力平衡
我们身边所有的物体无一例外地都受到力的作用，不存在不受力的物
体。力是改变物体运动状态的原因，在受力的情况下，为什么许多物体仍
能保持静止或匀速直线运动状态？对此，我们来探究其中的缘由。
放在桌面上的书本受到重力和桌面支持力的作用而保持静止，吊在天
花板上的吊灯受到重力和天花板的拉力作用而保持静止，在公路上行驶的
汽车受到牵引力和阻力作用而保持匀速直线运动。
图2.2-5  紧固锤头
图2.2-6  土豆上爬
科学  八年级上册
70
一个物体在两个力的作用下，如果保持静止或匀速直线运动状态，就说
这两个力是平衡的。
探索活动
1. 如图2.2-7所示的装置，把小
车放在较光滑的水平桌面上，向挂在
小车两端质量相等的托盘里加砝码。
观察小车的运动状态是否变化。
（1）在两个托盘里加质量不相等
的砝码。
（2）在两个托盘里加质量相等的砝码。
（3）保持两个托盘里加的砝码质量相等，把小车在水平桌面上扭转一
个角度，然后释放。
2. 把实验条件和现象记录在表2.2-2中。
3. 与同学讨论实验结果，总结二力平衡的条件。
作用在同一个物体上的两个力，如果大小相等，方向相反，并且力的
作用线在同一条直线上，那么这两个力就相互平衡，这就是二力平衡。
虽然上述结论是在物体静止的情形中得出的，但它同样适用于物体做
匀速直线运动时的情形。
图2.2-7  探究二力平衡的条件
表2.2-2  小车受力和运动状态记录表
小车在水平方向的受力情况
小车运动状态是否改变
大小
方向
是否在同一
直线上
不相等
相等
相等
相等
……
第2 章  力与空间探索
71
思考与讨论
1. 如图2.2-8所示，将一个茶杯静止放在水平桌面上。哪两个力是
一对相互平衡的力？哪两个力是相互作用力？
2. 如图2.2-9所示，跳伞表演时，跳伞运动员在空中匀速直线下降
过程中，如果人和伞所受的总重力是1000 N，判断它们受到的阻力的大
小和方向。
二力平衡是最简单的一种受力平衡情形。当一个物体受到几个力作用时，
如果保持静止或匀速直线运动状态，我们也说这几个力平衡（equilibrium）， 
物体处于平衡状态。
四、摩擦力
将手掌紧压桌面，并在其上慢慢滑动，能感到桌面对手掌有阻碍作用。
这种阻碍作用来自手掌与桌面之间的摩擦力，摩擦力是一种很常见的力。
实践活动
1. 如图2.2-10所示，用
手推放在桌面上的木块，使
它运动起来，观察木块离开
手后运动状态有什么变化。
请解释这个现象。
2. 如图2.2-11所示，用
扫把从右往左清扫地面，感
受施加给扫把的力，观察扫把刷毛朝哪个方向弯曲。
图2.2-8  茶杯
图2.2-9  跳伞表演
图2.2-10  木块在桌面
上滑动
图2 . 2 - 11 
向左
清扫地面的扫把
科学  八年级上册
72
两个互相接触的物体，当一个物体在另一个物体表面上滑动时，在
它们的接触面上会产生一种阻碍相对运动的力，这种力叫作滑动摩擦力
（friction force）。滑动摩擦力的方向与物体相对运动的方向相反。
两个物体相对滑动时会产生滑动摩擦力，两个物体相对静止时是否也
会产生摩擦力呢？
实践活动
如图2.2-12所示，纸杯中盛有米，米内
插有筷子。将米压紧后，竖直向上提筷子，你
将观察到什么现象？请尝试解释这个现象。
将筷子向上提起时，筷子与米之间也存在摩擦力。正是这个摩擦力使
筷子与米之间保持相对静止，才使得筷子能将装有米的杯子提起。
思考与讨论
如图2.2-13 所示，把两本书一页一页
地交叉叠好，然后尝试拉开两本书。能轻松
拉开吗？想想为什么会这样。
摩擦力普遍存在于我们的生活之中，对我们
的生活起着极为重要的影响。人走路时两只脚的
前后位置会交替变化，后脚离开地面前要蹬地，
这时，地面对它会产生一个向前的摩擦力，正是
这个力，人才得以向前运动；而前脚踩到地面时，
地面会对它产生一个向后的摩擦力，正是这个
力，才使脚停止了向前的运动。
图2.2-12  筷子提米实验
图2.2-13  拉交叉叠放的两本书
图2.2-14  人行走时前、后
脚受到的摩擦力
第2 章  力与空间探索
73
思考与讨论
假如没有摩擦，生产、生活中将会出现怎样的情景？
不但固体与固体之间会产
生摩擦，固体、液体、气体之
间也会产生摩擦。图2 . 2 - 15
是我国神舟十六号返回舱进入
地球大气层时，外壳与空气摩
擦燃烧而形成的壮观景象。
当我们推地面上的箱子
时，箱子越重，推起来越费力；地面越粗糙，推起来越费力。那么，影响滑
动摩擦力大小的因素有哪些呢？
探究实践
探究影响滑动摩擦力大小的因素
目标
用实验探究滑动摩擦力大小的影响因素。
器材
长木板，弹簧测力计，木块，砝码，棉布等。
过程
1. 建立猜想。
（1）接触面受到的压力越大，滑动摩擦力也越大。
（2）接触面越粗糙，滑动摩擦力也越大。
……
2. 实验验证。
（1）如图2.2-16甲所示，在水平放置的长木板上放一块木块，用弹
簧测力计水平拉木块，使它在长木板上做匀速直线运动，测出木块运动
时受到的滑动摩擦力，并将结果记录在表2.2-3中。
图2.2-15  神舟十六号返回舱经过大气层的景象
科学  八年级上册
74
（2）如图2.2-16乙所示，在木块上放砝码，增大木块与长木板之间的
压力，测出木块运动时受到的滑动摩擦力，并将结果记录在表2.2-3中。
（3）在长木板上铺上棉布，增大接触面的粗糙程度，按图2.2-16丙
的方式测出木块运动时受到的滑动摩擦力，并将结果记录在表2.2-3中。
3. 分析论证，得出结论。
问题讨论
为什么要用弹簧测力计匀速地拉木块在水平木板上运动？
当一个物体在另一个物体的表面上滑动时，滑动摩擦力的大小跟作用
在接触面上的压力大小有关，还跟接触面的粗糙程度有关。压力越大，接
触面越粗糙，滑动摩擦力越大。
设计表格，记录数据
实验中获得的数据，往往需要采用表格的形式记录下来，便于分析。
表格中要明确记录的内容，涉及的量要明确单位，记录时要实事求是。想
一想，研究滑动摩擦力的影响因素实验中，应如何设计表格，以方便数据
的记录和分析？
乙
甲
丙
图2.2-16  探究滑动摩擦力大小的影响因素
表2.2-3  滑动摩擦力大小的影响因素记录表
实验序号
实验条件
滑动摩擦力/ N
接触面受到的压力/ N
接触面粗糙程度
1
木块上不加砝码
较光滑
2
木块上加砝码
较光滑
3
木块上不加砝码
较粗糙
方法与技能
第2 章  力与空间探索
75
虽然摩擦力会阻碍物体之间的相对运动，但在某些情况下，这种阻碍
作用对我们来说是有益的，因此，人们常常需要设法增大这种摩擦力。那
么，采用什么措施可以增大物体之间的摩擦？
图2.2-17  弓压弦越重，琴声越响
图2.2-18  鞋底上的花纹
图2.2-19  浴缸的防滑垫
增大物体间接触面的粗糙程度，或增大接触面之间的压力，均可以增
大摩擦。
有时，摩擦也会给我们带来麻烦。例如，机器运转时，摩擦会使机器零
件发热和磨损；沿地面拖动桌子，桌脚与地面的摩擦既容易使桌脚和地面
受损，又会使人感到很费劲。因此，人们需要设法减小有害的摩擦。采用
什么措施可以减小物体之间的摩擦呢？
图2.2-20  用光滑的材质
做滑梯
图2.2-21  用滚动代替滑动
图2.2-22  在机器的转轴处
加润滑油
减小接触面的粗糙程度，将滑动变为滚动，都可以减小摩擦。
探索活动
1. 如图2.2-23甲，轻推一下有机玻璃底座，让底座沿桌面滑动。底
座容易滑动吗？
2. 通过粘在底座中心的橡皮塞中的小孔，将气球打足气。再将底座
放在桌面上（如图2.2-23乙），当气球内的气体从小孔中泄出时，轻推底
科学  八年级上册
76
座，底座容易滑动吗？
实验表明，利用气垫可以大大减小摩擦
力。如图2.2-24，气垫船就是利用船与水面之
间的气垫而减小船行驶时的摩擦阻力的。
思考与讨论
在生活和生产实际中，有哪些增大或减小摩擦的事例？
车速不同时的制动距离
司机驾车行驶时，常因发现意外情况而紧急
刹车。在司机刹车后，汽车还会继续滑行一段距
离，这段距离叫作制动距离。制动距离的大小与
车速、汽车质量（包括所载货物的质量）及路面
的状况有关。车速越大，汽车质量越大，路面越
平滑，制动距离就越长。根据汽车的制动性能国
家标准GB12676 — 2014 和GB/T13594 — 2003 
的规定：不超过九座的载客汽车初速度为
50 km/h时，制动距离不超过19 m；其他总质量
图2.2-25  从地上的刹
车痕迹可以看出制动距离
科学·技术·社会·环境
图2.2-23  气垫的作用
甲
乙
图2.2-24  气垫船
第2 章  力与空间探索
77
不超过4.5 t 的汽车初速度
为50 km/h时，制动距离不
超过21 m；其他汽车初速
度为30 km/h时，制动距离
不超过9 m。
表2.2-4是一辆保养良
好的汽车在干燥公路上以不
同的速度行驶刹车后，测得的制动距离。你从表中的数据能得出什么？
表2.2-4  汽车的制动距离
速度/（km·h
-1）
制动距离/ m
40
8
50
13
60
20
80
34
100
54
练习与应用
1. 分析下列现象是怎样利用惯性的。
 （1）冬天晒棉被时，通过拍打棉被清除它上面的浮灰。
 （2）鞋子踩到沙堆里，通过跺脚清除粘在鞋上的细沙。
2. 如左下图所示，杂技演员的身体保持静止状态。试确定演员受到的重力的作用
线。如果演员的质量为46 kg，那么支撑物对演员的支持力为多少牛？支持力
指向哪个方向？
（第3题图）
（第2题图）
3. 如右上图所示，一架直升机的质量为18 t，悬停在空中。除了重力之外，它还受
到什么力？试求这个力的大小和方向。
4. 在自行车中，有的设计是为了增大摩擦力，有的是为了减小摩擦力，请各举两
例说明自行车是通过什么方法来增大或减小摩擦力的。
科学  八年级上册
78
一、压力的作用效果
人在沙滩上行走，会在沙滩上留下脚印。这就是说，压力会使物体的
表面产生凹陷的效果。尽管在许多情况下，物体表面的凹陷很小，肉眼看
不出来，但它却是存在的。对于相同的支撑面，压力的作用效果跟哪些因
素有关呢？
探索活动
1. 按图2.3-1甲、乙、丙进行实验，观察并比较各次实验中海绵的
凹陷程度。
2. 小凳子对海绵的压力，小凳子与海绵的接触面积（即受力面积），
是两个需要考虑的因素。
3. 图甲和图乙相比，哪个因素相同、哪个因素不同？图乙和图丙相
比，哪个因素相同、哪个因素不同？
4. 压力作用的效果各有什么差别？从图甲与图乙的比较、图乙与图
丙的比较，可以得出什么结论？
乙
甲
丙
图2.3-1  研究影响压力作用效果的因素
小凳子
砝码
海绵
海涂上正在举办一场别开生面的“骑泥马”比赛。站
在海涂上的人会陷入海涂中，而骑在泥马上的人为什么不
会陷下去呢？
第3 节  压强
第2 章  力与空间探索
79
实验表明，压力作用的效果不仅跟压力的大小有关，还跟压力的受力
面积有关。当受力面积相同时，压力越大，压力的作用效果越明显；当压力
相同时，受力面积越小，压力的作用效果越明显。物体所受压力的大小与
受力面积之比叫作压强（pressure）。其定义式为：
用p表示压强，F表示压力，S表示受力面积，上述定义式可表示为：
在国际单位制中，压强的单位为帕斯卡，简称帕，符号为 Pa，它是以
法国科学家帕斯卡（B. Pascal）的名字命名的。1 Pa＝1 N/m
2。帕斯卡是一
个很小的单位，1张对折的报纸平铺在桌面上时，对桌面的压强约为1 Pa；
1粒西瓜子平放在桌面上时，对桌面的压强约为20 Pa。较大的压强单位是
千帕，符号为kPa。
1 kPa＝1000 Pa
例题  质量为60 kg 的人，每只脚接触地面的面积是196 cm
2。当他双
脚落地站在地面上时，脚对地面的压强为多大？
解：  压力F＝G＝mg＝60 kg×9.8 N / kg＝588 N 
受力面积S＝196 cm
2×2＝392 cm
2＝0.0392 m
2 
根据压强的公式，得：
p＝
F
S
＝
588 N
0.0392 m
2 ＝15000 Pa＝15 kPa
答：脚对地面的压强是15 kPa。
任何物体能承受的压强都有一个限度，超过这个限度，物体就会遭到
损坏。各种材料所能承受的最大压强值可以从一些专门的手册中查找到，
它是建筑设计师设计建筑物时必须考虑的一个因素。
表2.3-1   一些材料所能承受的最大压强
材料
松木（横纹时）
红砖
发泡砖
C80 混凝土
花岗岩
能承受的最大
压强/ Pa
5×10
6
6×10
6
（0.5 ～7.5）
×10
6
8×10
7
（1.2 ～2.6）
×10
8
压强＝
压力
受力面积
p＝
F
S
科学  八年级上册
80
二、增大或减小压强的方法
如图2.3-2所示的各事例中，哪些地方要增大压强？哪些地方要减小
压强？它们分别是用什么方法来增大或减小压强的？
坦克装有履带
足球鞋底做了鞋钉
火车轨道
破窗锤
图2.3-2  增大或减小压强的方法
根据压强的公式，要增大压强，可以
增大压力，或者减小受力面积；要减小压
强，可以减小压力，或者增大受力面积。
如图2.3-3 所示，载重汽车通过增加轮子
的数量，来增大受力面积，从而减小对地
面的压强。
思考与讨论
动物的进化会使它们的身体结构和功能更适应环境。如图2.3-4、
图2.3-5所示，骆驼的趾长得特别宽大，而啄木鸟的喙长得又尖又长。这
样的身体结构对骆驼和啄木鸟的生活各有什么好处呢？
图2.3-3  载重汽车通过增加轮子来
减小对地面的压强
图2.3-4  骆驼宽大的趾
图2.3-5  啄木鸟尖而长的喙
第2 章  力与空间探索
81
三、液体压强
静置在桌面上的玻璃杯，杯中装有水，杯底会受到水的压强吗？水的
内部是否也受到压强？
探索活动
1. 如图2.3-6甲所示，在一根
两端开口的玻璃管的下端蒙上橡皮
膜，将水注入管内至约三分之一处，
橡皮膜的形状有什么变化？再将水
注入管内至约三分之二处，橡皮膜
的形状又有什么变化？比较两次橡
皮膜的变化情况，可以说明什么？
2. 如图2.3-6 乙所示，在一个玻璃容器侧壁的出水口处蒙上橡皮
膜，将水注入容器内至约三分之一处，橡皮膜的形状有什么变化？再将
水注入容器内至约三分之二处，橡皮膜的形
状又有什么变化？比较两次橡皮膜的变化情
况，可以说明什么？
3. 如图2.3-7所示，在一根两端开口的
玻璃管的下端蒙上橡皮膜，再将玻璃管竖直
插入烧杯内的水中，使下端距离水面不同深
度处，橡皮膜的形状有什么变化？
实验表明，液体对容器的底部、侧壁
都会产生压强，液体内部也存在压强。如
果你去游泳，当水面到达胸部时，就会感
到胸闷，这正是水的压强引起的。
液体内部压强的大小可以用压强计来
测量。当压强计金属盒上蒙的橡皮膜受压
时，U 形玻璃管左、右两管内的液面就会
出现高度差。橡皮膜承受的压强越大，两
图2.3-6  水对容器底部和侧面有压强
甲
乙
水
图2.3-7  水的压强
图2.3-8  液体压强计
压强计的金属
盒可以转动，
从而可以使橡
皮膜朝向不同
的方向。
科学  八年级上册
82
管内液面的高度差越大。利用压强计，我们可以方便地探究液体内部压强
的特点。
探究实践
探究液体内部压强的特点
目标
用实验探究液体内部压强大小的相关因素。
器材
压强计，水杯，刻度尺等。
过程
1. 提出问题。
液体内部压强的大小与哪些因素有关？
2. 建立猜想。
液体内部压强的大小与深度有关，液体内部同一深度处各个方向的
压强相同。
3. 进行实验。
每2～3人一组，针对问题，利用一只压强计、一只盛有水的杯子、一把
刻度尺，按表2.3-2所列的步骤进行实验，并将测量数据填入表2.3-2中。
4. 实验结论。
分析实验中所获得的信息，得出结论。
问题讨论
换用酒精重复上述实验，又可以得出什么结论？
表2.3-2  水内部的压强记录表
实验序号
橡皮膜朝向
橡皮膜中心在水
下的深度/ cm
U形管左、右两管内
液面的高度差/ cm
1
朝上
3
2
朝上
6
3
朝上
9
4
朝下
9
5
朝侧面
9
第2 章  力与空间探索
83
在液体内部的同一深度处，向各个方向都有压强，并且压强大小相等；
深度越深，液体压强越大。液体内部压强的大小还跟液体的密度有关，在
深度相同时，液体的密度越大，压强越大。
深海载人潜水器
为了下潜到海洋的更深处，科学家研制了各种抗压的潜水器。深海
载人潜水器是深海科学考察和资源勘探最基本的作业装备，图2.3-9为
蛟龙号深海载人潜水器。2012 年6 月，蛟龙号
深海载人潜水器在马里亚纳海沟创造了下潜
7062 m的中国载人深潜纪录，是世界同类作业
型潜水器最大下潜深度纪录。图2.3-10为我国
研发的万米载人潜水器——奋斗者号。2020年
10月，奋斗者号深海载人潜水器在马里亚纳海
沟成功下潜突破1万米，达到10058 m，创造了
中国载人深潜的新纪录。截至2021年12月，奋
斗者号深海载人潜水器已经完成了21次万米深
潜任务。虽然海底的环境很恶劣，但是奋斗者号
深海载人潜水器不断突破万米深潜纪录，说明
我国在深潜方面的技术已经非常先进、成熟。
科学·技术·社会·环境
图2.3-9  蛟龙号深海载
人潜水器
图2 . 3 - 10  奋斗者号深
海载人潜水器
练习与应用
1. 某舞蹈演员的质量为45 kg，她单脚的脚尖与地面的接触面积为9.5 cm
2，该舞
蹈演员单脚的脚尖着地时，地面受到的压强有多大？
2. 水库大坝通常都筑成如图所示的下宽
上窄的形状。从压强角度说明这样做的
好处。
（第2题图）
科学  八年级上册
84
2024 年初，我国长征五号遥七运载火箭成功发射，
把通信技术试验卫星十一号送入预定轨道。长征五号是
我国现役最大的低温运载火箭，起飞推力超过1000 t。那
么，火箭升空时的动力来自哪里？
第4 节  空间探索
一、火箭
自古以来，人们一直梦想着有朝一日能在太空中遨游。尽管太阳系中
的行星和卫星要比其他恒星距离我们近得多，但是它们离我们的距离仍然
很远。如何才能到达那么远的行星？
其实，人类一直在进行探索。14世纪末，我国能工巧匠万户利用自制
火箭驱动“飞船”升空飞行；19 世纪60 年代，法国著名科幻作家凡尔纳 
（J. Verne）设想用大炮将一艘宇宙飞船发射到月球。随着科技的进步，人们
的飞天梦终于得以实现。20世纪，科学家用火箭发射的宇宙飞船已经能够
登陆月球或到达太阳系的某些行星。
探索活动
1. 如图2.4-1所示，把吸管穿在细绳上，把细绳拉紧，并用胶带把
气球粘在吸管上。
2. 把气球吹大，用手捏紧气球的吹气口。
3. 将另一只手放在吹气口的右方，松开
吹气口，观察气球的运动情况，感受气球喷出
的空气所产生的力。
4. 重复步骤2和3。
5. 分析气球运动的动力来源。
胶带
吸管
细绳
图2.4-1  飞驰的气球
第2 章  力与空间探索
85
实验表明，推动气球向前运动的动力来自气球内向后喷出的气体。因
为物体间力的作用是相互的，气球给其内部的气体施加一个作用力使之向
后喷出的同时，喷出的气体也给气球施加一个反作用力，这个反作用力推
动气球前进。
火箭的工作原理与气球非常相似，它也是借助
释放气体的反作用力向前运动的。由于火箭燃料舱
中的燃料燃烧产生高温高压的气体，这些热气体从
火箭底部的开口处向后喷出时，就会产生一个反作
用力，这个反作用力推动火箭向前运动。
一枚火箭携带的燃料有限，燃料耗尽后燃料舱
变空。空的燃料舱若不扔掉，就会成为火箭后续飞
行的负担。如果把火箭中变空的燃料舱分离出来，
可以使火箭飞得更高、更远。为此，科学家研制出
多级火箭。
我国目前用于发射神舟系列飞船的长征二号、长征五号系列火箭都是
多级火箭，特别是被人们亲切地称为“胖五”的长征五号运载火箭，是我国
目前推力最大、运载能力最强的运载火箭。
图2.4-2  向上飞行的火箭
作用力
反作用力
第1 级火箭分
离，脱落
第2 级火
箭点燃
第2 级火箭分
离，脱落
第3 级火箭分
离，脱落
第3 级火
箭点燃
第1 级火
箭点燃
第1 级
第2 级
第3 级
如图2.4-3，典型的多级火箭有三
级，前面一级火箭的燃料耗尽后，会从
火箭上脱落，下一级火箭点燃接替工
作，继续为火箭飞行提供动力。最后将
携带的承载物运送到目的地。
图2.4-3  多级火箭
科学  八年级上册
86
科学阅读
万户与古代火箭
我国明朝时期的万户，本名陶成道，是世界上利用火箭升空的第一
人。他设计并制造了一种“飞龙”火箭，这种火箭用引信点燃后，可飞行
约1 km，万户试图用火箭做空中飞行。一天，他坐在带有两只大风筝的
木质“飞船”（椅子）里，“飞船”的周围绑上47支“飞龙”火箭，设想等火
箭升空后就用风筝飞行。“飞龙”将万户带上天空，但不久“飞船”就坠落
到山脚，万户为此献出了生命。1970年，国际天文学联合会用他的名字命
名了月球背面的一座环形山，以纪念这位火箭飞行的先驱者。
探究实践
水火箭的制作与发射
目标
通过制作水火箭进一步理解力的相互作用，探究水火箭射程的影响
因素。
器材
塑料瓶（2只），橡胶塞，气门芯，发射架，打气筒，剪刀，美工刀，胶
带，打孔器等。
过程
1. 设计与制作。
（1）取一只塑料瓶，用剪刀（或美工刀）剪取塑料瓶上部，如图2.4-5
甲所示，用作导流罩，并用胶带固定在另一只塑料瓶的底部，如图2.4-5
乙所示。
图2.4-4  万户与火箭
火药圈
箭头
原始火箭
箭羽
箭杆
第2 章  力与空间探索
87
（2）裁取三片或四片相同大小的硬纸板，用胶带固定在塑料瓶合适的
位置上，作为火箭尾翼，如图2.4-5丙所示。
（3）取一只自行车气门芯装在一只已钻孔的橡胶塞上，在塑料瓶内倒
入适量的水，将装有气门芯的橡胶塞紧塞在塑料瓶瓶口，如图2.4-5丁所
示，这样水火箭就制作完成了。
（4）将水火箭放在发射架上，用打气筒通过气门芯向水火箭内充气，
进行竖直向上发射试验，比一比各组水火箭的发射高度。
（5）在水火箭内装入不同质量的水，研究水火箭竖直向上发射高度与
塑料瓶水量的关系。
（6）如果水火箭不能升空、在空中翻滚或在空中解体等，分析产生的
原因并进行有针对性的改进。
2. 实验与探究。
（1）制作一个倾角可调的发射架。
（2）保持水火箭中水的质量相同，调整每一次水火箭发射的角度，在
表2.4-1中记录水火箭飞行的水平距离。
表2.4-1  水火箭水平飞行距离记录表

（单位：m）
发射角
30°
35°
40°
45°
50°
55°
60°
第一次实验
第二次实验
第三次实验
平均值
图2.4-5  水火箭的制作
甲
丙
乙
丁
科学  八年级上册
88
（3）分析表格中的数据，得出实验结论。
（4）还有什么因素可能影响水火箭的射程？请设计实验方案继续 
探究。
3. 交流评价。
各小组进行展示交流，并从水火箭的发射的平稳性、水火箭的牢
固性、水火箭的艺术性等方面分析优点和不足，改进和优化自己组的水 
火箭。
问题讨论
1.水火箭为什么能升空？真实火箭与水火箭有什么相似之处？
2. 水火箭从高空坠落容易损坏箭体和地面物品，如何回收水火箭、
确保地面安全？
二、中国空间站
1970年4月24日，我国第一颗人造地球卫星东方红一号发射成功，开
创了中国航天历史的新纪元。人类已经发射了数千颗人造地球卫星，目前
在轨有效运行的卫星有上千颗。人造地球卫星按用途可分为三类：科学卫
星、技术试验卫星和应用卫星。科学卫星是用于科学探测和研究的卫星；
技术试验卫星是进行新技术试验或为应用卫星进行试验的卫星；应用卫星
是直接为人类服务的卫星，包括通信、导航、气象、资源等卫星，已极大地
改变了人类的生活。
有一种卫星位于地面上方约36000 km高度处运行，卫星轨道周期与地
球自转周期相同，这种卫星称为地球同步卫星。
几十年来，我国航天事业经历了从无到有、从小到大、从弱到强的发
展历程。中国空间站是我们的太空家园，为我国科学家进行长期的、大规
模的空间科学实验、技术试验研究提供条件，能够极大地促进空间科学技
术的发展，辐射带动相关领域技术创新。中国空间站拥有丰富的科学应用
资源和完备的支持能力，是开展国际合作的绝佳平台，也是促进人类航天
技术发展、造福全人类的空间站。
第2 章  力与空间探索
89
1992年9月21日，我国政府决定实施载人航天工程，确定了“三步走”
的发展战略，如图2.4-6所示。
中国空间站是我国的国家级太空实验室。中国空间站的轨道高度为
400～450 km，倾角42°～43°，设计寿命为10年，长期驻留3人，最大可扩
展为180 吨级六舱组合体，以进行较大规模的空间应用。
如图2.4-7所示，中国空间站由天和核心舱、问天实验舱、梦天实验
舱、载人飞船（神舟系列飞船）和货运飞船（天舟系列飞船）五个模块组成。
各飞行器具备独立的飞行能力，又可以与核心舱组合成多种形态的空间组合
体，在核心舱统一调度下协同工作，完成空间站承担的各项任务。
图2.4-6  中国载人航天工程“三步走”
发射载人飞船（即神
舟系列飞船），建成
初步配套的试验性载
人飞船工程，开展空
间实验。
第一步
突破载人飞船和空间飞
行器的交会对接技术，并
利用载人飞船技术改装、
发射一个空间实验室，解
决有一定规模的、短期有
人照料的空间应用问题。
第二步
建造载人空间站，解决较
大规模的、长期有人照料
的空间应用问题。至2022
年11 月，中国空间站全面
建成，6 名航天员可以同
时在轨开展科学研究。
第三步
图2.4-7  中国空间站
2023/5/10
  
天舟货运飞
船是中国空间站
运送补给物资的
飞船。
天舟六号
2023/5/30
  
我国发射载
人航天工程的第
十六艘载人飞船，
搭载3 名航天员。
神舟十六号
2021/4/29
  
天和核心舱发射
升空，标志着中国空
间站在轨组装建造全
面展开。
天和核心舱
2022/10/31
  梦天实验舱是中国
空间站第二个科学实验
舱，主要用于开展空间
科学与应用实验。
梦天实验舱
2022/7/24
  问天实验舱是中国
空间站首个科学实验
舱，航天员在这里进行
实验、太空授课等。
问天实验舱
实验舱Ⅱ（梦天）
载人飞船（神舟）
实验舱I（问天）
核心舱（天和）
货运飞船（天舟）
科学  八年级上册
90
科学拓展
“太空抛物”实验
2022 年3 月23 日，中国空间站“天宫课堂”开课，“太空教师”王亚
平、叶光富演示了“太空抛物”实验。如图2.4-8所示，在空间站里，王
亚平向前抛出“冰墩墩”。“冰墩墩”被抛出后，保持近似的匀速直线运
动，最后稳稳地“立”在叶光富的手中。“冰墩墩”被抛出后到叶光富接住
的这一段运动过程能否展现牛顿第一定律所描述的现象？
中国空间站作为我国的国家级太空实验室，可以推动我国载人航天事
业跻身世界前列，牵引我国空间科学与技术的深入发展，为人类的太空探
索和空间技术进步贡献中国力量。
思考与讨论
在中国空间站上可以开展许多科学实验，很多国家申请和我国共同
开发利用空间站，一起来探索宇宙的奥秘。面对这样的申请，你的态度如
何？为什么？
三、探索月球和火星
20 世纪60 年代，人类开始探索月球。2004 年，我国开启月球探测工
程——“嫦娥工程”。“嫦娥工程”分为“无人月球探测”“载人登月”和
“建立月球基地”三个阶段。
图2.4-8  “太空抛物”实验
第2 章  力与空间探索
91
“无人月球探测”工程分“绕”“落”“回”三期。“绕”“落”“回”分别
指环绕月球、着陆月球、月球取样返回的无人探测任务。2007年至2020年
间，已有5 个嫦娥系列的探测器奔赴月球，“绕”“落”“回”三期任务已圆
满完成。
2023 年5 月，我国“载人登月”阶段任务也已启动实施，总体目标
是在2030 年前实现载人登陆月球，并开展月球科学考察及相关技术试
验，掌握载人地月往返、月面短期驻留、人机联合探测等关键技术，完成
“登”“巡”“采”“研”“回”等多重任务。
“绕”
2007 年10 月24 日，嫦
娥一号探测器发射升空，
并进入月球轨道绕月球
运行，2009 年按预定计
划受控撞月。
“落”
2013 年12 月14 日，嫦
娥三号探测器成功软着
陆月球，开展“观天、
看地、测月”的科学探
测任务。
“回”
2020 年12 月，嫦娥五号探
测器在月球正面着陆，自动
采样、月面起飞、月球轨道
上交会对接，并携带1731 g
月球样品返回地球。
图2.4-9  中国“无人月球探测”工程“绕”“落”“回”三期任务
1. 两枚运载火箭分别
将月面着陆器和载人
飞船送到地月转移轨
道交会对接，航天员
进入月面着陆器。
2. 月面着陆器着
陆月面预定区
域，航天员登上
月球开展科学考
察与样品采集。
3. 完成任务后，航天
员将乘坐月面着陆器
回到环月轨道与飞船
交会对接，并携带样
品乘坐飞船返回地球。
图2.4-10  我国载人登月方案
科学  八年级上册
92
不久的将来，在完成载人登月的基础上，我国将建立“月球基地”，开
展系统、连续的月球探测和相关技术试验验证，推动载人航天技术由近地
走向深空的跨越式发展，深化人类对月球和太阳系起源与演化的认识，为
月球科学的发展贡献中国智慧。
2020 年4 月24 日是第五个
“中国航天日”，中国行星探测任
务被命名为天问系列，首次火星
探测任务被命名为天问一号。天
问一号探测器由一部轨道飞行器
和一辆火星车构成，并于2020年
7 月23 日发射升空，祝融号火星
车于2021 年5 月15 日成功着陆
火星表面，对火星表面进行巡视探测。天问一号探测器升空，实现通过一
次任务完成火星环绕、着陆和巡视探测三大目标，使我国成为世界上第二
个独立掌握火星着陆巡视探测技术的国家。天问一号对火星的表面形貌、
土壤特性、物质成分、水冰、大气、电离层、磁场等的科学探测，实现了中
国在深空探测领域的技术跨越，从而进入世界深空探测先进行列。
到目前为止，人类的航天探测器已经访问了几乎所有的太阳系行星，
帮助科学家解开了太阳系的许多奥秘。它们还探测了许多卫星、小行星和
彗星，这些探测器收集的信息给科学家带来了许多新的发现，让人类对不
同行星及其周围的环境有了新的认识。
练习与应用
1. 解释火箭升空的科学原理。
2. 查阅资料，了解更多关于我国火箭发展的情况和故事，介绍给其他同学。
3. 访问互联网，搜索在航天技术中已经诞生的新产品，与同学交流它们是怎样影
响现代人们的生产和生活的。
4. 查找资料，向同学介绍太空授课的有关实验，并利用实验室里的器材开展实
验，体验与太空实验的不同之处。
图2.4-11  祝融号开始巡视探测
第2 章  力与空间探索
93
学习整理
第2章  力与空间探索
力
运动与力
弹力
压力
重力
摩擦
力
力的
概念
力的
测量
力的
作用
效果
力的
相互
作用
力的
三要
素
力的
表示
常见
的力
物体因发生弹性形变
而产生的力
力是物体对物体的作用。
1.
2.

 

。
       、       和      
 
 
 
 
是测量力大小
的常用仪器。它的基本原
理是
。
力的图示法
垂直作用在物体表面
的力
由于地球的吸引而使
物体受到的力，重力
的方向    
一个物体在另外一个
物体表面滑动时，在它
们的接触面上产生的
阻碍相对运动的力。影
响滑动摩擦大小的因素：
①        ；②    
。
力
运
动
与
力 
力与运动的关系
牛顿第一定律  
惯性
二力平衡
力是
的原因。 
物体运动的平衡状态包括              和              。
二力平衡的条件：
。
任何物体总保持          或          运动状态，除非

。
惯性是物体                的性质。
运动的和            物体，都具有惯性。
科学  八年级上册
94
压强
空间探索
意义
单位
改变
压强
定义
式
表示压力作用效果
帕斯卡（Pa），1 Pa＝1 N/m
2
①
；
②
。 
p＝F
S
压强
液体
压强
探索特点：
1. 液体内部向
都有压强。
2. 液体的压强随深度的
 
而增大。
3. 在同一深度，液体向各个方向
的压强 
；在同一深度， 
液体密度越大，压强
。
产生原因：受重力影响，并具有
流动性。 
中国首次火星探测任务 
空间
探索
探
索
月
球 
探
索
行
星 
火
箭
中
国
空
间
站 
①天和核心舱
②问天实验舱
③梦天实验舱
④载人飞船（神舟系列
飞船）
⑤货运飞船（天舟系列
飞船）
第一步，发射载人飞
船。第二步，发射一个
空间实验室。第三步，
建造载人空间站。
空间站组成 
发展战略   
天问系列   
嫦娥工程   
力的作用是相互的。
火箭底部开口处喷出
的气体，它的反作用
力推动火箭前进。
动力来源   
工作原理   
第2 章  力与空间探索
95
学习评价
一、概念理解
1. 下列现象中，物体处于平衡状态的是（  ）。
 
A. 小孩沿笔直的滑梯匀速下滑 
B. 汽车在弯曲的路面匀速转弯
 
C. 熟透的苹果从树上掉下 
D. 行驶的火车进站时减慢速度
2. 关于运动和力的关系，下列说法正确的是（  ）。
 
A. 物体受到力的作用，运动状态一定改变
 
B. 物体不受力的作用，一定保持静止状态
 
C. 物体运动状态改变，一定是受到力的作用
 
D. 物体运动状态没有发生改变，一定是没有受到力的作用
3. 某同学做了如图所示的实验，每次都用弹簧测力计拉同一木块做水平匀速直线
运动。其中能探究“滑动摩擦力的大小与受力面积的大小是否有关”的实验是
（  ）。
 A.①② 
B.②③ 
C.③④ 
D.①④
①木块侧放
②木块平放
③在平放的木块上加砝码
④木块平放在砂纸上
砂纸
4. 嫦娥四号探测器实现人类首次月球背面软着陆。若你是探测器的设计者，为了
防止探测器的车轮陷入月球表面的细沙中而不能运动，合理可行的设计方法是
（  ）。
 
A. 减少车轮的个数 
B. 增大探测器的质量
 
C. 减小车轮表面的粗糙程度 
D. 增大车轮与月面的接触面积
二、迁移应用
5. 高速行驶的汽车突然刹车时，乘客会向前倾。请解释这种现象。
三、探究实践
6. 下表是某同学在做“研究液体的压强”实验时得到的数据。根据表中的数据，
比较序号为    的三组数据可得出结论：液体的压强随深度的增大而增
大。比较序号为1、2、3的三组数据可得出结论： 
。 
比较序号为   的两组数据可得出结论：不同液体的压强还跟密度有关。
科学  八年级上册
96
序号
液体
深度/ cm
橡皮膜朝向
压强计
左液面/
mm
右液面/
mm
液面高度差/
mm
1
水
3
朝上
186
214
28
2
3
朝下
186
214
28
3
3
朝侧面
186
214
28
4
6
朝侧面
171
229
58
5
9
朝侧面
158
242
84
6
盐水
9
朝侧面
154
246
92
四、学习反思
※本章哪些内容我学得很好？我用什么方法学习的？
※本章哪些内容我学得有困难？具体是什么困难？
※我将采取什么措施来改进学习？
第2 章  力与空间探索
97
现代社会中电的应用无处不在，我们无法想象在没有电的世界里该如何
生活。各种灯光为我们照亮黑夜，为我们创造七彩的夜晚；手机可以让我们
与远方的亲朋好友亲切交流；家里的智能控制系统为我们随时打开各种家用
电器或设备。电是什么？电从哪里来？电的流动遵循怎样的规律？
第3 章
电路探秘
将食物放入冰箱前，我们会用保鲜膜覆盖食物，从卷
筒上撕下的保鲜膜会自动吸附到餐具或食物上，这是为 
什么？
第 1 节  电荷与电流
探索活动
如图3.1-2 所示，用干净的丝绸
或化纤布料与玻璃棒摩擦后，让玻璃
棒靠近小纸屑，观察发生的现象。
玻璃棒会吸引轻小的纸屑，这是因为玻璃棒与丝绸摩擦后带电了。那
么，玻璃棒是怎么带电的呢？
图3.1-2  用丝绸摩擦玻璃棒
一、摩擦起电
干燥的冬季，你会发现有些衣物之间
会发生“火花”现象；走路时女孩的头发
会“飘起来”；用头发摩擦后的塑料尺会
吸引小纸屑；手触碰门的金属把手时会发
生“触电”现象。这些都是为什么呢？
图3.1-1  静电吸附小纸屑
第3 章  电路探秘
99
原来，物体内有两种不同的带电粒子，一种是质子，带1个单位的正电
荷；另一种是电子，带1个单位的负电荷。通常情况下，物体内带正电的质
子的数量与带负电的电子的数量相等，正、负电荷相互抵消，所以物体整
体上没有呈现带电性。
物体之间的摩擦会使一个物体上的电子转移到另一个物体上，得到电
子的物体就带负电，失去电子的物体就带等量的正电。这种现象称为摩擦
起电（electrification by friction），这种聚集于物体上的电荷叫作静电。
思考与讨论
玻璃棒与丝绸摩擦，玻璃棒会带正电，丝绸带等量的负电；橡胶棒与
毛皮摩擦，毛皮会带正电，橡胶棒则带等量的负电。请用电子得失的观点
解释上述现象。
科学阅读
雷  电
雷电是伴有闪电和雷鸣的放电现象，如图3.1-3所示。雷电一般产生于
对流强烈的积雨云中。云层之间的相互作用以及空气对流等原因使积雨云带
电。云的上部以正电荷为主，下部以负电荷为主。当电荷聚集到一定程度后，
带负电的云的下部与大地之间就会放电，这就是我们常见的雷电现象。在雷
电的放电通道上会因
为高温使空气剧烈膨
胀，出现强烈的闪光
和爆炸的轰鸣声，这
就是电闪雷鸣。根据
看到闪光和听到雷鸣
的时间差，可以估算
雷电发生处与我们之
间的距离。
图3.1-3  雷电
科学  八年级上册
100
早在3000多年前的殷商时期，我们的祖
先就已经对雷电有所认识，“雷”字和繁体字
“電”都有雨字头，说明古人对雷电有初步的
认识。
二、电荷间的作用
我们知道，两个带电的物体之间会发生相互作用。那么，这种作用有
什么规律呢？
探索活动
1. 两名同学合作，一名同学用丝绸摩擦玻璃棒（使玻璃棒带正电），
另一名同学用毛皮摩擦橡胶棒（使橡胶棒带负电），再分别用带电的玻璃
棒和橡胶棒同时接触悬挂的两个泡沫塑料小球，使棒上的部分电荷转移
到塑料小球上，观察两个小球有什么现象发生，并用图示表示。
2. 两名同学都用丝绸摩擦玻璃棒，再同时用玻璃棒接触两个泡沫塑
料小球，观察两个小球有什么现象发生，并用图示表示。
3. 两名同学都用毛皮摩擦橡胶棒，再同时用橡胶棒接触两个泡沫塑
料小球，观察两个小球有什么现象发生，并用图示表示。
图3.1-5  电荷的相互作用
两个泡沫塑料小球（两
个不带电的物体）
分别用玻璃棒和橡胶
棒接触过的两个小球
（两个带不同电荷的
物体）
用两根玻璃棒接触过
的两个小球（两个带
正电的物体）
用两根橡胶棒接触过
的两个小球（两个带
负电的物体）
图3.1-4  建筑上的避雷针
第3 章  电路探秘
101
从实验可知：同种电荷相互排斥，异种电荷相互 
吸引。
如何检验一个物体是否带电？验电器是一种检测
物体是否带电的仪器，其典型构造如图3.1-6所示。当
被检验物体接触验电器顶端的导体时，自身所带的电
荷会转移到玻璃钟罩内的箔片上。由于同种电荷相互
排斥，两张箔片将自动分开成一定角度。根据两箔片张
开角度的大小可以比较物体带电量的多少。
实践活动
1. 剪一片大约3 cm×10 cm的铝箔。
2. 在铝箔长和宽两个方向上轻轻地对折
铝箔，使铝箔成篷状。
3. 将一支铅笔从一个倒置的纸杯的底部
穿出，并将铝箔放在笔尖上，使其中心对准笔
尖，如图3.1-7所示。
4. 将一个泡沫盘靠近铝箔，预测可能发
生的现象。
5. 将一个被羊毛织品摩擦过的泡沫盘靠
近铝箔，预测可能发生的现象。
6. 如果把与泡沫盘摩擦过的羊毛织品靠近铝箔，预测可能发生的 
现象。
图3.1-7  自制验电器
静电应用
燃烧煤会产生大量的煤灰，直接排放会严重影响大气质量，一般用静
电除尘的方法来处理排出的废气。
如图3.1-8所示，在正、负接线柱间接高压直流电，带有粉尘颗粒的
科学·技术·社会·环境
图3.1-6  验电器
科学  八年级上册
102
气体，通过接有高压直流电的阴极和
接地的阳极之间所形成的高压电空间
时，会发生电离，形成带负电的离子
和带正电的离子。带负电的尘粒由于
阴极对它的排斥和阳极对它的吸引而
向阳极运动，到达阳极后放出所带的
电子，尘粒则沉积于阳极板上，从而
得到净化的气体。
生产和生活中，静电还有非常多
的应用。利用静电喷漆可提高效率和
喷涂质量；利用静电可以将原稿影像
进行复印，这就是复印机的原理。
图3.1-8  静电除尘原理图
净化气
烟尘气
A
－
＋
B
三、电流
一道闪电威力巨大，但持续的时间很短。生产和生活中，我们需要有
像河中的水流一样持续不断的电流（electric current）。那么，如何产生持续
的电流呢？
家庭和工厂用的电是发电厂生产并通过远距离输送而来的。电池可供
手机、电动剃须刀等电器使用。像发电机、电池这种能提供电能的装置，
叫作电源（power supply）。电源能使导体内部的电荷产生定向运动，形成
持续不断的电流。
图3.1-9  不同类型的电源
福清核电站6 号机组（第三代核电技术）
各种电池可提供电能
第3 章  电路探秘
103
规定正电荷定向运动的方向为电流方向。在没有发现电子以前，科学
家曾经认为电流是带正电荷的粒
子从电源的正极流出，经用电器和
导线回到电源负极的。现在人们
已经知道金属导体中的电流是由
带负电的电子的定向移动形成的，
电子从电源的负极流出，流向电源
的正极。因此，电子运动的方向与
我们规定的电流方向恰好相反，如
图3.1-10所示。
我们已经知道，电子在导线中朝一个方向的运动会形成电流。导体中
电流的大小称为电流强度，简称电流。电流是指通过导线某一横截面的电
荷的多少与通电时间之比，用字母I表示。它的单位是安培，简称安， 符号
为A。更小的电流单位为毫安和微安，符号分别为mA和μA。
1 A＝10
3 mA
1 mA＝10
3μA
各种用电器的工作电流是不同的，同一个用电器在不同工作状态下的
电流也不相同。
表3.1-1  常见用电器的工作电流
用电器
工作电流/ A
手机（工作/ 待机）
（0.05～0.25）/（0.01～0.15）
20 瓦LED 灯
0.34
笔记本电脑
2～3
100 英寸超清电视
2.5
700 瓦电饭锅
3.2
1.5 匹空调
5.0
图3 . 1 - 10  闭合电路中的电流方向和
电子运动方向
电子运动方向
电流方向
-      +
科学  八年级上册
104
人体心脏中的某种细胞会有节律地产生微弱的脉冲电流并传遍心肌，
以此触发、控制心跳。这些微电流也会经身体组织传到皮肤。用专门的仪
器可以探测到这些电流，将其放大后，就可在显示屏上看到心电图。用心
电图可以分析判断心脏的工作情况。
其实，人体的许多部位都有微弱的
电流产生。例如，对人脑不同程度的刺
激，会使人脑产生不同形式的脑电流，探
测并放大这些脑电流，就能对人脑的思
维或者情绪状态进行分析并做出推测或
判断。据此，人们发明了测谎仪。用专用
设备可识别并解释大脑的电波信号，实现
大脑与计算机的连接，这就是脑机接口。
人体对来自外界不同强度的电流也
有不同的反应。一般情况下，能引起人感觉的最小电流约为1 mA，当通过
人体的电流达到10 mA以上时，就有可能危及生命了。
四、电路与电路图
各式各样的电灯为人类带来了光明，使我们可以在灯光下学习、工作
和娱乐。那么，怎样才能使电灯发光呢？
探索活动
将干电池、小灯泡、开关和导线
按图3.1-12 所示连接。闭合或断开
开关，体验如何控制电路。图中，电
源的左端为正极，请说出电流的详细
路径。
电源正极→   →   →电源负极
图3.1-11  心电图检查
图3.1-12  电路
第3 章  电路探秘
105
我们把电源、用电器和开关用导线连接起来组成的电流路径叫作电
路（electric circuit）。
实验中，开关闭合时，电路中就会有电流，这样的电路叫作通路，也叫
作闭合电路；开关断开，或电路中某一部分断开时，电路中不再有电流，这
样的电路叫作开路或断路。
探索活动
如图3.1-15，用导线将一节干电池的正、
负极连接起来，用手摸一下电池和导线，是否
发热？
如果不经过用电器，直接用导线将电源两极连接起来，叫作电源短路。
电源短路时，由于电路中的电流过大，会损坏电源，严重时会引发火灾。因
此，必须谨防电源短路！
尽管图3.1-12中的电路非常简单，但画出它的实物图还是很不方便。
为了表述方便，规定了表示每一种电路元件的符号，如表3.1-2所示。
图3.1-13  开关对电路的控制作用
开关断开时，电流不能通过
开关闭合时，电流能通过
图3.1-14  电流通过小
灯泡中的钨丝时，钨丝发
热发光
图3.1-15  电池短路
该实验不要用其他电源，
不然有危险！
科学  八年级上册
106
表3.1-2  电路元件符号
实物
符号
实物
符号
导线 
开关 
电池
 
长线表示电池的正极，
短线表示电池的负极
导线交叉
不相连
电池组
 
导线间
连接
灯泡 
用元件符号代替实物表示电路的图称为电路图（circuit diagram）。电
视机等家用电器内部的电路非常复杂，现代集成电路（芯片）上的电路就更
复杂了，若不用电路图就无法将它们的原理表述清楚。因此，学习电路图
的知识十分重要。
符号的表示
仔细观察会发现，一些元件的符号与实物之间有相似之处。实际上，
元件符号是对实物的一种简化或抽象的表达方式，这种符号抽象方法在
科学上会频繁使用。
我们可以将图3.1-12中的电路画成如图3.1-16所
示的电路图。你会发现，电路图比实物图更简洁、清晰。
方法与技能
图3.1-16  电路图
第3 章  电路探秘
107
请画出图3.1-17、图3.1-18的电路图。
图3.1-17  串联电路
图3.1-18  并联电路
A
B
图3.1-17中两个灯泡的连接方式是串联（series connection），图3.1-18
中两个灯泡的连接方式是并联（parallel connection）。在并联电路里，并联用
电器的连接点（图3.1-18中的A和B）叫作电路的分支点，从电源两极到两
个分支点的那部分电路叫作干路，两个分支点之间的两条电路叫作支路。
思考与讨论
比较串联电路和并联电路的差别，并说出串联电路与并联电路的电
流路径。
科学  八年级上册
108
五、电流的测量
图3.1-12中，改变电池的数量可使灯泡的亮度发生变化。通过灯泡的
电流越大，灯泡越亮。但是，根据灯泡的亮度并不能确定流过的电流的具
体数据。那么，如何判断电路中有没有电流或电流有多大呢？
探索活动
1. 用一根导线在一个指南针上绕
4圈，并用胶带固定。把干电池、开关、
灯泡用导线（其中一根绕指南针）连接
成如图3.1-19 所示的电路（务必使指
南针保持水平）。调整指南针，使导线
恰好在指南针的上方。
2. 接通电路，观察灯泡的亮度和
指南针的偏转情况，并记录指南针偏转
的角度。
3. 用导线把灯泡两端直接连接，
闭合开关，观察指南针的偏转情况，并
记录偏转的角度。
4. 通过上面的实验，你可以推断
出哪些结论？
从探索活动可知，电路中的电流越大，指南针偏离南北方向的角度越
大。这说明磁针的偏转角大小可表示电路中的电流大小。测量电流的仪器
电流表就是根据这种电流的磁效应原理设计的。电流表的符号是
A
。
每个电流表都有一定的测量范围——量程。学校实验室常用的电流表一般
有三个接线柱、两个量程。对不同量程的电流表来说，分度值所表示的电
流大小是不同的。
图3.1-19  指南针的偏转
第3 章  电路探秘
109
探索活动
1. 图3.1-20甲中的电流表，当使用量程为0～0.6 A时，每个小格表示
的电流大小为   A，图中读数为   A；当使用量程为0～3 A时，每个小
格表示的电流大小为   A，图中读数为   A。
2. 根据图乙所示的电路图，将图甲中的实物用导线连接起来，闭合
开关，观察灯泡的亮度，并测出电路中的电流。
3. 用2节干电池代替1节干电池，观察灯泡的亮度，并测出电路中的
电流。
电流表的使用规范：
1.  正确选择量程。被测电流不得超过电流表的量程，否则会损坏电流
表。在不能预先估计被测电流大小的情况下，
应用试触的方法确定电流表的量程。
2.  电流表必须串联在被测的电路中。
3.  使电流从电流表的“＋”接线柱流入，
从“－”接线柱流出。
4.  不允许不经过用电器而把电流表直接连到电源的两极。否则，电流
表会因为通过的电流太大而损毁。
若事先不能估计电流大小，为防
止电流过大损坏电流表，可以先
闭合开关，然后迅速断开（叫作
“试触”），观察开关闭合瞬间
指针的偏转是否在最大测量值
之内。
图3.1-20  连接电路
甲
乙
-0.2
0
0
-1
0.2
1
0.4
2
3
0.6
0.4
2
A
科学  八年级上册
110
探究实践
研究串、并联电路的电流特点
目标
初步学会串联电路和并联电路的连接方法，初步学会使用电流表测
电路中的电流，了解串联电路和并联电路中各部分电流的关系。
器材
干电池2节，小灯泡2个，开关3个，电流表1个，导线若干。
过程
1. 测量串联电路的电流。
（1）按图3.1-21所示连接好电路，注意
在连接电路时开关应断开。
（2）闭合和断开开关，观察并记录两灯
泡是否发光。
（3）将开关改接到灯L 1 和灯L 2 之间或
电源负极与灯L1之间，闭合和断开开关，观察并记录两灯泡是否发光。
（4）用电流表分别测出图中1、2、3位置的电流：I1＝       ， 
I2＝      ，I3＝      。比较上面实验中所得的数据，可得出
什么结论？
为了避免电路中电流过大而损坏电流表，测量时应先选用较大的量
程，如果发现电流表指针偏转角过小，再改用较小的量程。
2. 测量并联电路的电流。
（1）按图3.1-22所示连接好电路，注
意在连接电路时开关S应断开。
（2）闭合和断开开关S、S1、S2，观察并
记录两灯泡是否发光。
（3）用电流表分别测出图中1、2、3位
置的电流：I1＝     ，I2＝     ， 
I ＝     。比较上面实验中所得的数
据，可得出什么结论？
S
1
2
3
L1
L2
图3.1-21  串联电路图
图3.1-22  并联电路图
S
S1
S2
L1
L2
1
2
3
I1
I2
I
第3 章  电路探秘
111
问题讨论
1. 用电流表测电流，为什么要先用较大的量程进行试触？而电流表
的指针偏转角过小时，为什么又要改用较小的量程？
2. 为什么串联电路中电流处处相等，并联电路中干路电流等于各支
路电流之和？
干扰电流疗法
干扰电流疗法是将两种或三种不同的变化电流交替地输入人体，使
深部组织产生脉冲电流，以治疗疾病的一种方法。干扰电流疗法可以使
人体皮肤或组织的局部温度升高，加快血液循环，从而加快软组织挫伤
等的愈合，也可以起镇痛和调节人体自主神经系统的作用。
图3.1-23  干扰电疗仪
科学·技术·社会·环境
练习与应用
1. 在图3.1-18 中，可在哪里再装一个开关，使电路出现一个灯泡发光、两个灯
泡发光、两个灯泡都不发光三种状态？画出电路图。 
2. 在图3.1-18中，当开关闭合时，若一个灯泡能正常发光而另一个灯泡不发光，
你认为有可能是电路中哪一部分发生了断路？ 
科学  八年级上册
112
3. 在下图中连接导线，使L1、L2两盏灯并联，电流表能测出通过灯L2的电流，开
关能同时控制两盏灯（同时亮或灭）。
（第3题图）
L1
L2
-0.2
0
0
-1
0.2
1
0.4
2
3
0.6
4.  如图所示，电路中两个小灯泡是什么连接方式？请在右边方框内画出对应的电
路图。
（第4题图）
5.  如图所示电路中，如果要测量灯L1中的电流，电
流表应接在何处？如果把电流表连接在开关旁
边，那么电流表测得的是何处的电流？在电路中
画出电流表，并标明电流表的正、负接线柱。
（第5题图）
S
L1
L2
第3 章  电路探秘
113
一、物质的导电能力
导电性是物质的重要性质，不同物质具有不同的导电性。那么，如何
研究各种物质的导电性呢？
探索活动
有硬币、塑料直尺、玻璃片、铅笔芯（碳棒）、食盐水、粉笔、纯净水
等物品，试设计实验方案来检测哪些物质容易导电，哪些不容易导电。 
1. 设计一个实验方案，并画出方案的电路图。
2. 与同学交流实验方案，并改进自己的方案。
3. 实验检测，并将待测物质归类为易导电物质和不易导电物质。
4. 结果记录：易导电物质有                  ； 
不易导电物质有                      。
为什么用金属铜做导线，而用塑料或橡胶做金属导线的
外套？为什么不能用湿手去操作开关？使用电插头时碰到电
线，为什么不会受到电击？
第2 节  物质的导电性
科学  八年级上册
114
容易导电的物质叫作导体（conductor）。金属、石墨、人体、大地、盐类
的水溶液等都是导体。不容易导电的物质叫作绝缘体（insulator）。橡胶、玻
璃、陶瓷、塑料、干木材、植物油和干燥的空气等都是绝缘体。纯净的水是
不导电的，但由于自然界的水中溶有大量其他物质，使得水中有能自由移动
的离子，因此生活中的水一般是能导电的。含有自由离子的溶液能导电。
导体和绝缘体并不是绝对的，有些绝缘体在条件改变时会变成导体。
例如，玻璃在通常情况下是绝缘体，但玻璃被烧红时会导电。导体的表面
被氧化或腐蚀后，导电能力会下降，甚至不导电。因此，电路的关键部位必
须采取防腐蚀措施。例如，人造卫星上的电路的接触点表面一般都会镀上
金，以防止腐蚀，确保电路导电的可靠性。
思考与讨论
家庭电路中，所有导线都是用塑料或橡胶等材料包裹着，这是为 
什么？
导电能力介于导体与绝缘体之间的一类物质叫作半导体（semiconductor）。 
常见的半导体材料是单晶硅和化合物半导体［砷化镓（GaAs）、氮化镓（GaN）、 
碳化硅（SiC）等］。半导体主要用于电子工业或信息技术（IT）产品。
图3.2-2  金属中自由电子的模式图
图3.2-1  电脑主板上的芯片
金属为什么能导电呢？金属内部存在着大量可自由移动的电子。自由
电子能从一个地方移动到另一个地方，产生电荷的流动，如图3.2-2所示，
第3 章  电路探秘
115
所以金属能导电。而在绝缘体中，几乎没有能自
由移动的电子，因此不能导电。玻璃在常温下是
绝缘体，但在高温下玻璃软化后内部就会形成带
电的离子。因此，玻璃在高温下导电是离子导电，
如图3.2-3所示。
芯  片
芯片是一种集成电路，由大量的晶体管构成，是半导体元件产品的统
称。不同的芯片有不同的集成规模，一个指甲盖大小的芯片上可集成几
十个到几百亿个不等的半导体元件。
芯片是现代制造业的必备元件，我们使用的所有电器、设备几乎都
有芯片。一辆传统的汽车上有多达500～600个芯片，具有自动驾驶功能
的汽车上则有1000个以上的芯片。
芯片的设计与制造能力是国家科技实力的重要标志。我国的芯片设
计近年来进步很快，但由于起步晚、前期投入相对较少等原因，芯片制造
相对落后于发达国家。2010年后，国家在芯片制造领域加大投入，芯片国
产化进程进一步加速，相信假以时日，中国的芯片制造业必定会赶超国
际先进水平。
科学·技术·社会·环境
二、电阻
为了描述物体导电能力的强弱，我们引入电阻（resistance）的概念。电
阻表示导体对电流的阻碍作用。导体对电流的阻碍作用越强，其电阻值就
越大。绝缘体的电阻非常大，电流不容易通过；导体的电阻非常小，电流很
容易通过。
电阻用字母R表示。它的单位是欧姆，简称欧，符号是 Ω（希腊字母，
读作omega）。比欧姆大的单位是千欧（kΩ）和兆欧（MΩ）。
1 MΩ＝10
3 kΩ
1 kΩ＝10
3 Ω
图3.2-3  烧红的玻璃能导电
科学  八年级上册
116
探究实践
影响导体电阻大小的因素
目标
探究影响导体电阻大小的相关因素。
器材
电源，开关，电流表，小灯泡，各种金属导线等。
过程
1. 提出问题。
各种材料的导电能力并不相同，导体的导电能力除了与材料有关外，还
与哪些因素有关呢？
2. 建立猜想。
（1）导体的粗细可能会影响电阻大小，导体越粗，对电流的阻碍作用
越小；（2）导体的长度可能会影响电阻大小，导体越长，对电流的阻碍作
用越大。
3. 进行实验。
我们可以通过控制变量法来逐个研究影响电阻的因素。
（1）探究电阻大小与导线长度的关系。
这个探究中，要控制不变的因素是   
。
用电阻相对容易测量的镍铬合金丝作为被测导线，用图3.2-4所示
的电路比较不同长度的导线的电阻大小。
探究结果表明：导线越长，电阻越    。
（2）探究电阻大小与导线粗细的关系。
这个探究中，要控制不变的因素是 
 
。
按照图3.2-4 所示的电路图，用长
度和材料相同而粗细不同的导线接入电
路来比较。探究结果表明：导线横截面
积越大（越粗），电阻越______。
待测
导线
图3.2-4  比较电阻大小的电路图
A
第3 章  电路探秘
117
问题讨论
实验室里有两种导线，一种是导电性较强的铜丝（电阻较小），另一
种是导电性较弱的镍铬合金丝（电阻较大），为什么本实验选用镍铬合金
丝作为被测导线？
当然，用同样的方法研究导体电阻与材料的关系可得出结论：不同的
材料，导电能力的强弱是不相同的。
由上述研究可知：导体的电阻大小与导体的长度、横截面积（粗细）和
材料有关。用同种材料的导线，导线越长，电阻越大；导线越细，电阻也 
越大。
与密度、比热、导热性等特性一样，导电性也是物质的一种特性，即
每一种物质的导电性是不相同的。
从表3.2-1中可知，在相同条件下，银、铜、铝的电阻很小，而镍铬合
金的电阻较大。因此，人们常用电阻小而价格实惠的铜或铝来制作导线。
电木和橡胶的电阻很大，可用作绝缘材料。
表3.2-1  长1 m、横截面积1 mm
2的几种材料的电阻（20℃时）
材料
电阻/ Ω
材料
电阻/ Ω
银
0.016
铁
0.10
铜
0.0175
镍铬合金
1.0
铝
0.029
电木
10
16 ～10
20
钨
0.053
橡胶
10
19 ～10
22
思考与讨论
根据表3.2-1计算，在甲、乙两地之间，用长100 m、横截面积1 mm
2
的铝导线连接一条电路，该电路的电阻为多少？如何减小导线的电阻？
科学  八年级上册
118
科学研究还表明，导体的电阻与温度有关。例如，金属导体的电阻会
随温度的升高而增大。科学家还发现，当某些材料的温度降低到一定程度
时，电阻会突然消失，这就是超导现象，如水银在－269℃时，电阻会突然
消失。
超导现象与超导体
1911 年，荷兰物理学家昂内斯（H. K. 
Onnes）测量低温状态下的水银的电阻时发
现，当温度降到－269℃时，水银的电阻完全
消失，降为零，由此他发现了超导现象。某
一温度下电阻为零的导体称为超导体。超导
体不仅电阻为零，还具有“抗磁性”，即磁场
无法穿过超导体。如图3.2-5所示，图中TC
为临界温度。显然，这么低的温度下产生的
超导现象、抗磁性现象很难应用于实际生产与生活，因此寻找常温下的
超导材料成为各国科学家努力的目标。
超导现象有很广泛的应用价值。例如，用超导技术可制造磁悬浮高
速列车；用超导材料制成的导线在长途输电时几乎没有电能损失；用超
导材料可制造超大功率的电动机和变压器，因为其内部线圈不会发热。
科学·技术·社会·环境
图3.2-5  抗磁性示意图
磁场
磁场
T ＞ TC
T ＜ TC
一般来说，人体的电阻为1000～2000 Ω。当然，不同的人电阻是不同
的，同一个人在不同情况下的电阻也是不同的。当气温高或人体出汗时，
人体电阻较小；而在气温低、空气干燥的冬季，皮肤很干燥时，人体电阻 
较大。
三、变阻器
图3.2-6 是专业音响设备的调音台，利用一
组可变电阻可改变各种音调的声音响度，从而改
变声音的品质。
图3.2-6  调音台
第3 章  电路探秘
119
通过改变电阻也可改变收音机、电话机和电视机等的音量。
图3.2-7  变阻器的应用
调光器通过改变电阻，使
通过灯泡的电流发生变
化，以调节灯泡亮度
调光器
图3.2-8  各种电阻
生产、生活和实验研究中，经常用到具有一定阻值的元件——电阻器
（也称为电阻），来控制电路中的电流大小。电阻器的符号是：
。由于
实际需要，我们常常要改变电路中的电流大小，这时要使用可以改变电阻
值的电阻器，即变阻器。
思考与讨论
根据影响电阻大小的因素分析，改变电阻大小的方法有哪些？你认
为最简便的方法是什么？
改变电阻的最简单方法是改变电阻丝
接入电路的有效长度。例如，图3.2-9中，
我们可用改变导线接入点的方法来调节电
阻的大小。
常用变阻器就是靠改变接入电路的电
阻丝有效长度来改变电阻大小的。实验室常用的滑动变阻器（如图3.2-10）
是很长的漆包合金丝缠绕在陶瓷圆筒上后，用改变滑片接入点的方法来改
变接入电阻丝的长度，以达到调节电阻大小的目的。
接线柱
接线柱
图3.2-9  改变镍铬合金丝一端的接
触点，使接入电路的有效长度发生变化
科学  八年级上册
120
图3.2-10  滑动变阻器
实物
结构示意图
符号
A
C
B
探索活动
按图3.2-11所示连接电路，左右移动滑动变阻器的滑动触头P，观
察小灯泡的亮度如何变化，分析亮度变化的原因。
日常生活中，我们经常用到的旋钮型变阻器，如图3.2-12所示，其原
理与滑动变阻器相同，所不同的是由滑动变阻器的直线形变成了圆弧形。
图3.2-12  旋钮型变阻器
电阻体
旋钮触片
甲
乙
A    C    B
甲
乙
P
C
B
A
图3.2-11  滑动变阻器应用的实验电路
第3 章  电路探秘
121
思考与讨论
如图3.2-12所示，旋钮型变阻器的A、C接线柱接入电路，要使接入
电路的电阻增大，旋钮触片应向哪个方向转动？
实践活动
1. 利用电池、灯座、铅笔芯和导线
等制作调光灯。
2. 用铅笔芯作为电阻，设计一个可
变电阻使灯泡亮度发生变化的电路。
3. 写出实验设计方案与操作步骤。
敏感电阻
敏感电阻是指电阻值会因温度、光照、压力等
环境因素的变化而变化的电阻器。其种类分别有热
敏电阻、光敏电阻（图3.2-14）、气敏电阻、力敏电
阻等。
敏感电阻在人们的生产和生活中有着广泛的应
用。例如，光敏电阻器在光照下，其电阻值会迅速
减小，因此可用于光的测量、光的控制和光电转换
（将光的变化转换为电的变化）。力敏电阻是一种能将机械力转换为电信
号的特殊元件，它的电阻值会随外力的大小改变而改变，常用于各种张
力计、转矩计、加速度计及各种压力传感器中。电子秤中就有力敏电阻，
它能把压力转换成电信号后显示在显示屏上。
科学·技术·社会·环境
图3.2-14  光敏电阻
图3.2-13  制作调光灯所需的材料
科学  八年级上册
122
练习与应用
1. 了解一下，家庭电路和用电器中哪些地方用绝缘材料，哪些地方用导电材料？
（只要调查一个电器就可以，但必须仔细观察，详细记录，并注意安全） 
2. 把一根合金丝拉长，它的电阻怎样变化？为什么？ 
3. 若将图3.2-11甲中的导线接在滑动变阻器A和C两个接线柱上，当滑动触头P
向右滑动时，变阻器的阻值将如何变化？要使变阻器的阻值为最大值且始终保
持不变，应采用怎样的连接方式？
4.  根据下图甲中的电路图，将图乙中的各元件用导线连接起来。开关闭合前，滑
动变阻器的滑动触头应在什么位置？为什么？
（第4题图）
P
L
A
S
甲
乙
5.  调查学校与家用电器中哪些地方使用了变阻器，并把观察结果用草图记录下来
（请注意安全）。
第3 章  电路探秘
123
一、电压
我们知道，河流中水的流动是因为上、下游之间有高度差而产生压
力差。上、下位置之间存在的压力差给水提供了一种“动力”，它“推动”
水的流动。同样，在电路中要使电流持续，也需要一种使电流流动的“动
力”，这就是电源提供的电压（voltage）。导体两端的电压可以使导体内的
电荷获得向某一方向运动的推动力，使电荷产生定向移动。因此，电压可
给电荷提供推动力，形成电流。
电压用字母U表示。它的单位是伏特，简称伏，符号为V；更大的单位
是千伏（kV），更小的单位有毫伏（mV）和微伏（μV）。 
1 kV＝10
3 V 
1 V＝10
3 mV
1 mV＝10
3μV
电压的单位伏特是为
了纪念意大利物理学家伏
打（A. Volta）而命名的。伏
打于1800 年制成了世界上
第一个电池——伏打电堆，
如图3.3-1。
图3.3-1  伏打电堆
在铜板和锌板中间
放置一层浸过食盐
水的湿布，就可组成
一个简易的电池。多
层极板相当于多个
电池串联而成，伏打
电堆因此而得名。
我们用手触摸干电池的两极，没有什么感觉，但如果不
慎触碰到家庭电路中导线的金属部位却非常危险，会触电！
同样是电源，触摸后为什么会产生不同的结果呢？
第3 节  电压及其测量
科学  八年级上册
124
图3.3-2  几种电池
电压不是1.5 V 的电池
电压是1.5 V 的电池
表3.3-1  一些常见的电压/ V
一节普通干电池的电压
1.5
一只蓄电池的电压
2
一般情况下，对人体安全的电压
小于等于36
我国家庭照明电路电压
220
工厂动力用电电压
380
三峡电站的发电机电压
2.0×10
4
特高压输电电压
高于10
6
闪电时，云层间的电压
（可达）10
9
类  比
类比是一种推理方法，通过比较两个或两类对象在某些属性上的相
似性，推断它们在其他属性上也可能有相似性。简单来说，就是通过已知
事物的特点，推测类似事物的特点。科学学习中，类比是一种将抽象概念
与熟悉事物建立联系的重要思维方式，例如用“水管中的水流由水压驱
动”类比“电路中的电流由电压驱动”，从而帮助我们建立电压的概念。
科学研究中，类比是一种启发新思路、提出猜想或假设的重要方法。当
然，类比所做出的推断，有待实践检验和修正。
方法与技能
第3 章  电路探秘
125
科学·技术·社会·环境
电  池
电池是将化学能转化成电能的装置。将一块铜片和一块锌片同时插
入稀硫酸，就可以组成一个电池，铜片和锌片就是电池的两个电极，如 
图3.3-3所示。水果中含有果酸，在水果中插入铜片与锌片，就可制成水
果电池。几个水果电池连接起来，可使发光二极管发光，如图3.3-4所
示。干电池的原理也与此类似，它的轴线上是一根碳棒（为正极），包围
整个电池的锌筒作为电池的负极，中间是二氧化锰、炭黑和氯化铵等的
糊状混合剂（因此叫干电池），如图3.3-5所示。
铜片
正极
负极
二氧化锰＋炭
黑＋氯化铵等
的混合剂
图3.3-3  电池的组成
图3.3-4  水果电池使二极管发光
图3.3-5  干电池的结构
锌片
稀硫酸
二、电压的测量
测量电压的仪表是电压表，其符号是
V
。一般学校实验室用的电压表有三
个接线柱、两个量程（如图3.3-6）。对于
不同量程的电压表来说，分度值表示的电
压大小是不同的。
图3.3-6  双量程电压表
10
2
科学  八年级上册
126
探索活动
1. 图3.3-6中的电压表用0～3 V和0～15 V挡时，每个小格所表示
的电压大小分别是    和    。若采用的量程是0～3 V挡，则
图中电压表指针所表示的读数为    。若采用的量程是0～15 V挡，
则读数为    。
2. 按照图3.3-7甲、丙连接电路，并测出灯泡两端的电压。
图乙中电压表的读数是                V。
图丁中电压表的读数是                V。
电压表的使用规范：
1.  测量电压时，必须正确选择电压表的量程。
2.  测量某一部分电路的电压时，必须把电压表与这部分电路并联。
3.  把电压表的“＋”接线柱接在与电源正极相连的那端，“－”接线柱
接在与电源负极相连的那端。
V
甲
V
丙
乙
丁
图3.3-7  电压的测量电路
第3 章  电路探秘
127
科学·技术·社会·环境
“水中高压线”——电鳗
自然界有一些能放电的
鱼，其中比较著名的是电鳗，
如图3.3-8所示，它是淡水鱼
中放电能力最强的，输出电压
300～800 V，常有人因触及电
鳗放出的电而被击昏，甚至淹
死。因此，电鳗有“水中高压
线”之称。
电鳗生活在南美洲的亚马
孙河和圭亚那河等河流中，外形细长，体表光滑无鳞。成年电鳗体长通常
为1.5～2.5 m，质量能超过20 kg。
电鳗的发电器官由许多电板组成，分布在身体两侧的肌肉内，尾部为
正极，头部为负极，整个身体相当于一个大电池。电鳗放电主要是为了自
身的生存需要，是捕获其他动物的一种手段。它能够轻而易举地把比它
小的动物击死，有时还会击毙比它大的动物。正在河里涉水的马或牛也
会被电鳗击昏。
电鳗释放电流后一段时间内，由于电能耗尽而无法再放电，必须经过
休息和补充丰富的营养后才能再放电。南美洲的原住民便利用这个特点
捕捉它们。
图3.3-8  电鳗 
探究实践
研究串、并联电路的电压特点
目标
初步学会使用电压表测电压，了解串联电路和并联电路各部分电压
的关系。
科学  八年级上册
128
器材
干电池2节，小灯泡2个，开关1个，电压表1个，导线若干。
过程
1. 测量串联电路的电压。
（1）按图3.3-9连接好电路。
（2）用电压表分别测出灯L 1 和灯L 2
两端的电压U 1、U 2 及L 1、L 2 串联后的
总电压U。U 1 ＝ 
 
 V， U 2 ＝ 
 
 V， 
U＝   V。
比较上面实验中的3个电压大小，可得出什么结论？
为了避免电路中电压过大而损坏电压
表，测量时应先选用较大的量程，如果发
现指针偏转过小，再改用较小的量程。一
般实验中，可根据电源的电压估计待测电
压，从而确定电压表的量程。
2. 测量并联电路的电压。
（1）按图3.3-10连接好电路。
（2）用电压表分别测出图中两盏电灯两端的
电压U1、U2及电源两端的电压U。U1＝   V，
U2＝   V，U＝   V。
比较3个电压大小，可得出什么结论？
问题讨论
1. 某次实验时的电压表示数为2.3 V，请在
图3.3-11上标出指针所指的位置和应接入电路
的两个接线柱。 
2. 为什么并联电路的支路两端电压与电源
电压相等？
图3.3-9  电路图
L1
L2
S
I
I
图3.3-10  电路图
L1
L2
S
I1
I2
图3.3-11  电压表
第3 章  电路探秘
129
练习与应用
1. 把下图中的电路元件连接成电路。要求两个灯泡是串联的，电压表能测出灯L1
两端的电压，电流表能测出通过灯L2的电流。
（第1题图）
L1
L2
2. 下图为验证串联电路中各导体两端的电压与总电压之间关系的实验。
（第2题图）
甲
乙
 （1） 在图甲中，应怎样连接电压表、测出哪些电压、研究哪些电压的关系？
 （2） 直接在图甲中补画上用电压表测量A、C间电压的电路，并用笔画线表示导
线连接图乙中的实物。 
 （3） 如果电源的电压为4.5 V，灯L1两端的电压为2.5 V，那么灯L2两端的电压
为多少？
3. 通过学习，请你写一篇关于电压和电压测量的说明文。
科学  八年级上册
130
一、电流与电压的关系
研究电流与电压的关系，必须控制电阻不变，即研究一个定值电阻的
电流与它两端的电压的关系。
探索活动
1. 按图3.4-1所示连接电路。闭合开关，调节滑动变阻器R′，可改
变电阻R两端的电压。
2. 实验中定值电阻R＝5 Ω，逐次调节滑动变阻器R′，使电压表上
的读数分别达到表3.4-1中的数值，分别读出每次不同电压下的电流，并
记录在表3.4-1中。
电压越大，对电路中电荷的推动作用越大，相当于电流
获得的推动作用越强；而电阻越大，则对电路中电流的阻碍
作用就越大。那么，电流与电压、电流与电阻之间存在怎样
的定量关系呢？
第4 节  欧姆定律及其应用
图3.4-1  研究电流与电压关系的电路图
S
R
A
R'
V
电压表测出的电压是哪两端
的电压？电流表测出的电流
是经过哪个元件的电流？如
果没有滑动变阻器R′，该实
验可行吗？
第3 章  电路探秘
131
3. 计算电压与电流的比值，比较其结果，可得出什么结论？
思考与讨论
表3.4-1计算出的电压与电流的比值是否相等？与同学讨论结果，并
分析原因。
二、电流与电阻的关系
研究电流与电阻的关系，必须控制电压不变，即保持电阻两端的电压
始终不变，研究通过电阻的电流大小与电阻阻值的关系。
探索活动
1. 图3.4-1中，更换定值电阻R，调节滑动变阻器R′，使R两端的电
压始终保持不变，读出并记录每次的电阻大小与电流大小。
2. 测量电压为2 V时通过不同电阻的电流，并记录在表3.4-2中。
3. 计算电流与电阻的乘积，比较其结果，可以得出什么结论？
表3.4-1  定值电阻（R ＝5 Ω）的电流与电压关系
实验序号
电压U / V
电流I / A
电压/ 电流
1
1
2
2
3
3
表3.4-2  恒定电压（U ＝2 V）时通过不同电阻的电流
实验序号
电阻R / Ω
电流I / A
电流× 电阻
1
5
2
10
3
15
科学  八年级上册
132
三、欧姆定律
德国物理学家欧姆（G. S. Ohm）研究了电流与电压、电阻的关系，得
出了如下结论：
导体中的电流，跟这段导体两端的电压成正比，跟这段导体的电阻成
反比。
这就是著名的欧姆定律（Ohm’s law）。如果用U表示导体两端的电压，
R表示这段导体的电阻，I表示通过导体的电流，那么欧姆定律可写成：
I＝U
R
式中电压U的单位为伏，电阻R的单位为欧，电流I的单位为安。
分析实验数据
通过观察和实验获得的数据，需要进行分析处理，以寻找数据之间
的关系和规律。数据分析往往需要把获得的数据整理成表格或图像，以
利于寻找和发现规律。
科学阅读
欧  姆
欧姆（Georg Simon Ohm，1787—1854），德国物
理学家，出生于工人家庭，从小就掌握了机械制造方
面的许多技能。16岁时，他进入埃尔兰根大学旁听数
学、物理与哲学。由于经济困难中途辍学，24岁时他
重新回校，26 岁完成博士学业，当了一名中学教师。
他热心于电学研究，研究过不同金属的导电能力。
在今天看来，对欧姆定律的研究并不困难，但在
欧姆那个年代非常困难。主要原因有两个：一是没有电压足够稳定的电源；
二是没有能精确测量电路中电流大小的仪表（电流表）。
1826 年，欧姆在实验研究的基础上，归纳出了今天所称的欧姆定律。 
方法与技能
图3.4-2  欧姆 
第3 章  电路探秘
133
次年他在专著《伽伐尼电路：数学研究》中，给出了欧姆定律的理论推导。他
的成果当时在德国没有得到肯定，但在其他国家受到了重视，英国皇家学会
于1841年授予他科普利奖章，次年接收他为会员。这时德国才意识到了欧姆
的价值。1849年，慕尼黑大学聘任他为教授，欧姆终于实现了当一名大学教
授的理想。
四、欧姆定律的应用
欧姆定律是电学中的一个重要规律，在电路的设计与计算中有十分重
要的作用。 
例题1  一只灯泡在两端电压为220 V 时正常工作，此时灯丝电阻是
484 Ω。求灯泡正常工作状态下通过灯丝的电流。 
解：已知灯丝电阻R＝484 Ω，灯丝两端的电压U＝220 V，所以
I＝ U
R  ＝ 220 V
484 Ω ≈0.45 A
答：通过灯丝的电流是0.45 A。
例题2  一个家用电热水器工作时电热丝的电阻是44 Ω，通过的电流
是5 A，求电热水器两端的电压。 
解：已知R＝44 Ω，I＝5 A，根据欧姆定律I＝ U
R  可得：
U＝IR＝5 A×44 Ω＝220 V
答：电热水器两端的电压是220 V。
例题3  一个定值电阻与一个滑动变阻器串联后接在电源上，用电压表
测得定值电阻两端的电压是3 V，又用电流表测得通过定值电阻的电流是
0.3 A。求这个定值电阻的阻值。
解：已知U ＝3 V，I ＝0.3 A，根据欧姆定律I ＝ U
R  可得：
R＝ U
I  ＝ 3 V
0.3 A  ＝10 Ω
答：这个定值电阻的阻值是10 Ω。
科学  八年级上册
134
探究实践
用电压表和电流表测导体的电阻
目标
练习用电压表和电流表测电阻。
器材
干电池2节，待测电阻1个，开关1个，电流表1个，电压表1个，滑
动变阻器1个，导线若干。
过程
1. 按图3 . 4 - 3 所示连接好电
路。闭合开关前，应将滑动变阻器
的滑片P移到阻值最大的位置。 
2. 闭合开关S，读出电路中被
测电阻两端的电压和通过电阻的电
流，记录在表3.4-3中。 
3. 改变滑动变阻器的阻值，
再读数，记入表格中。如此再重复 
1次。 
4. 表中共有3组读数，代入R＝
U
I
，算出电阻大小，最后计算电阻3
次测量值的平均值，作为待测电阻R的测定值。
5. 用图3.4-3的电路测量电阻的方法，简称为“伏安法”测电阻。
问题讨论
1. 滑动变阻器上标有“2 A 20 Ω”或“1 A 10 Ω”的字样，这表示
什么意思？ 
S
B
P
V
R
A
A
图3.4-3  电路图
表3.4-3  电压、电流和电阻
实验序号
U / V
I / A
R / Ω
R 的平均值/ Ω
1
2
3
第3 章  电路探秘
135
2. 某同学求出3次测量的电压平均值和电流平均值，再运用欧姆定
律，用电压平均值和电流平均值求出电阻平均值。你认为这种方法可行
吗？为什么？
3. 在一次电阻测量实验中，电流表用0～0 . 6 A 量程，电压表用
0～3 V量程，它们的指针如图3.4-4所示，被测电阻的阻值是多大？ 
4. 变阻器在本实验中的作用是什么？
五、电路分析与应用
生产和生活中，常会遇到一个电源给多个用电器供电的情况。例如在
教室里，入户电必须同时给几盏日光灯和多个插座供电。那么，这些用电
器是怎样连接的呢？不同的连接方式，其电路有什么不同的特点呢？ 
串联电路 
在研究串联电路的电流与电
压特点的实验中，我们已经知道串联电路（如 
图 3.4-5）中电流处处相等：
I１＝I２＝I３＝I 
两灯上的电压之和等于它们的总电压：
U 总＝U１＋U２ 
图3.4-4  电流表和电压表上的指针位置
-1
-1
-5
-0.2
0
0.2 0.4
0.6
0
0
0
1
1
5
15
10
2
3
2
3
图3.4-5  两灯串联电路图
L2
L1
S
3
2
1
科学  八年级上册
136
思考与讨论
1. 如果将图3.4-5中的灯泡L1取下，另一个灯泡L2会亮吗？
2. 为什么串联电路中各处电流都相等？为什么两个电阻串联后的总
电阻比任何一个分电阻都大？你能用类比的方法解释吗？ 
例题1  一个小灯泡正常发光时，两端的电压是2.5 V，通过的电流为 
0.2 A。现用一个电压为4.5 V 的电源对其供电，为了使小灯泡能正常发光，
需要串联一个多大的电阻？
解：在供电电压高于用电器工作电压的情况下，需串联一个电阻，使一
部分电压由这个串联的电阻来分担，从而使用电器获得正常工作电压，如 
图3.4-6所示。
已知正常工作时灯泡两端的电压和通过它的
电流为：
U１＝2.5 V，I＝ 0.2 A
电阻R分担的电压应该是：
U２＝U－U１＝4.5 V－2.5 V＝2 V
根据欧姆定律，电阻R＝U
I  ＝ 2 V
0.2 A
＝10 Ω
答：串联的电阻R的阻值是10 Ω。
并联电路 
在研究并联电路的电流与
电压特点的实验中，我们已经知道，并联电
路（如图3.4-7）中干路中的电流等于各支
路中的电流之和，即：
I＝I1＋I2
而两个支路两端的电压相等，且等于
干路上的电压，即：
U１＝U２＝U
S
L
R
图3.4-6  电路图
图3.4-7  两灯并联电路图
S
S1
S2
L1
L2
1
2
3
I1
I2
I
第3 章  电路探秘
137
思考与讨论
请用类比的方法解释并联电路的干路电流等于两个支路的电流 
之和。
电路中并联的灯泡（或其他用电器）越多，电源的输出电流会越大。因
此，一个电路上并联太多的用电器会因电流过大而损坏电源，或因导线过
热而发生火灾。
思考与讨论
1. 家用电器是采用串联连接方式还是并联连接方式？用什么证据分
析判断？
2. 在并联电路中，小电阻的支路中电流反而大，并联后的总电阻反
而比任何一个分电阻都小。请你加以解释。
例题2  实验室的某种电流表的线圈电阻为100 Ω，允许通过的最大电
流为0.01 A。现在要把该电流表接在电流为1 A 的电路中，需要在该电流
表两端并联一个多大的电阻才能保证电流表安全工作？ 
解：如图3.4-8所示，电流表线圈的电阻R1＝100 Ω，允许通过的最大
电流I1＝0.01 A，而电路中的总电流I＝1 A。
根据并联电路的特点，并联电阻
R2中的电流是：
I2＝I－I1＝0.99 A
因为R1、R2上的电压相等，所以 
I1R1＝I2R2 
R2＝ I1R1
I2
 ＝ 0.01 A×100 Ω
0.99 A
 ≈ 1 Ω 
答：需要在电流表两端并联一个阻值为1 Ω的电阻。
图3.4-8  电路图
I2
I1
R2
R1
I
科学  八年级上册
138
练习与应用
1. 某小灯泡上标有“2.4 V 0.7 A”字样，表示该灯泡正常工作时电压是2.4 V，
电流是0.7 A。求该小灯泡正常工作时灯丝的电阻。
2. 当某一定值电阻两端的电压是6 V时，通过它的电流为0.6 A，此时电阻的阻值
是多少欧？要使通过它的电流为1 A，加在它两端的电压应是多少伏？如果电
压增加到12 V，通过电阻的电流是多少安？ 
3. 在一次电学测量活动中，给某个含有电阻的电路的两端加上不同的电压，分别
测出通过该段电路的电流，测得的数据如下表。
 （1）从表中数据你能发现什么规律？
 （2） 根据数据提出几个问题，然后求解。
（问题数量不限，提的问题越多越好）
4. 有两个导体，电阻分别为10 Ω和30 Ω。
把它们串联后通过10 Ω 电阻的电流是
0.5 A，则电源的电压是多少？两个电阻
上的电压分别是多少？ 
5. R1、R2两电阻的阻值分别为4 Ω和8 Ω，并联后接在电压为12 V的电源上，R1、R2
中通过的电流分别有多大？干路中的电流有多大？
6. 某同学在创作比赛中有这样一个设想：灯泡中采
用两根灯丝，外接的电路中用两个开关控制电
路，如右图所示。在外接电压220 V不变的情况
下，灯泡中实际的电阻不同，通过灯泡的电流就
不同，且电流越大，灯泡越亮。已知L1的电阻小
于L2，问：如何控制灯泡外的开关，使其产生三
种不同的亮度？怎样控制才能使灯泡最亮？怎样
控制才能使灯泡最暗？为什么这名同学没有把两
根灯丝串联起来？
实验序号
U / V
I / A
1
0.6
0.15
2
1.0
0.25 
3
1.4
0.36
4
1.8
0.45
L2
L1
S2
S1
220 V
（第6题图）
第3 章  电路探秘
139
学习整理
第3章  电路探秘
电荷的定
向移动形
成电流。
电荷
间的
作用
电流
摩擦
起电
电荷
两物体相互摩
擦，一个带正电，
另一个带负电。
实质是电荷发生
转移，得到电子
者带负电。
电压可以使导体中形成
持续电流。
规定：正电荷定向移动
的方向为电流方向。
电流大小：单位时间内通
过某一截面的电荷的多少。
电流的
测量
电流表的量程：0～ 
 
 
 
A
和0～        A。
电流表必须        联在电路中。
串联电路的电流特点：
      
。
并联电路的电流特点：
      
。
作用规律：




。
验电器的工作原
理：      
      
。
应用：静电除尘
和避雷针
衡量物质导
电性强弱的
物理量
相关 
因素
电阻的测量方法：            法。
需要的测量仪器：        表和        表。
电阻是导体对电流的        作用。导体的电阻非
常        ，绝缘体的电阻非常        。
改变接入电路导线的        可以改变电阻，这就
是            改变电阻的原理。
不同物质
的导电性
不相同。
1.容易导电的物质叫  
 
      。
2.        物质叫绝缘体。
3.导电性      
 
之间的物质叫半导体。
4.          是超导现象。
5.金属导体的电阻随温度 
        
。
物质的
导电性
电阻
物体的导电性
与下列因素有
关：
1.物体的材料。
2.
。
3.
。
电荷与电流
物质的导电性
科学  八年级上册
140
电压
欧姆定律
电路的动力源；
使电路保持一
定的电压
化学电池一般可以用两个不
同的金属片（例如 
 
 
 
和 

        或        和
碳）作为正、负极板，中间由电
解液（例如食盐水、稀硫酸等）
组成。
电源
电压
安全提示：
电池短路是指 
 
 
 
 
，会
损坏电池或引
起火灾。
电压对电路中的电流起到        作用。电路两端电压越大，电路中
的电流越        。
电压的测量方法：用        表        联在待测电路的两端，可测
出电路两端的电压。
使用电压表必须正确选择电压表的        ，把电压表的正接线柱
与电源        极相连，负接线柱与电源        极相连。
串联电路的电压特点：                          ；并联电路的电
压特点：                    。
研究结论：


。
研究方法：控制电阻
不变，改变电阻两端
的电压，测量通过电
阻的电流如何变化。
研究电流与
电压的关系
研究结论：


。
研究方法：控制电压
不变，改变电阻，测量
电流如何变化。
研究电流与
电阻的关系
欧姆定律的表达式：
            
。
由欧姆定律可知，只要测出 
        和        ，就可
以求出导体的电阻，这种测
量电阻的方法叫伏安法。
导体中的电流，
跟 
 
 
 
成
正比，跟
 
    成反比。
欧姆
定律
S
R
A
R'
V
第3 章  电路探秘
141
学习评价
一、概念理解
1. 关于摩擦起电及其实验，下列叙述正确的是（  ）。
 
A．任何两种材料的物体摩擦都会使物体明显带电
 
B．雷电并不是摩擦起电方式产生的
 
C．摩擦起电实验中，得到电子的物体会带正电
 
D．摩擦起电实验在干燥环境下效果会好一些
2． 下列关于电流的说法，正确的是 （  ）。
 
A．两个分别带正、负电荷的物体，用导线连接可以产生持续电流
 
B．电流的大小由通过导线某一截面的电量多少决定
 
C．当流过人体的电流达到一定大小时，会危及人的生命
 
D．电流的方向与电路中自由电子的定向移动方向相同
3. 关于导体的电阻，下列说法正确的是（  ）。
 
A．导体中通过的电流越大，导体的电阻越小
 
B．导线的电阻与导线材料有关，但与导线的长度没有关系
 
C．两地之间的输电线，如果用相同材料的更粗的导线，线路电阻会减小
 
D．任何导体的电阻都不可能为零
4. 下列关于电压的说法，正确的是（  ）。
 
A. 电压是导线对电流的压力
 
B. 导体两端的电压对电路中的电荷提供了推动力
 
C. 在电路中电压的作用与电阻的作用是相同的
 
D. 人体触碰任何电路都会有生命危险
二、迁移应用
5. 定时炸弹的引爆装置如图所示，起爆前定时开关S是闭合
的。当设定的起爆时间一到，定时开关S会自动断开。为
使引爆装置停止工作，应在图中    （填“a”或“b”）
处剪断导线。拆除前，起爆器中    （填“有”或“没
有”）电流通过。
（第5题图）
a
b
S
起
爆
器
科学  八年级上册
142
三、探究实践
6. 实验室用电压表实际是一个电阻约为100 Ω的
电流计G 与一个大电阻R0串联形成的（图中虚
线框）。已知R0＝50 kΩ，R＝10 Ω，UAB＝10 V。
当电压表并联在电阻R两端测电压时，电流计
G 中通过的电流是多少？电阻R中通过的电流
是多少？
四、学习反思
※本章哪些内容我学得很好？我用什么方法学习的？
※本章哪些内容我学得有困难？具体是什么困难？
※我将采取什么措施来改进学习？
R
A
B
R0
G
（第6题图）
第3 章  电路探秘
143
长江黄河奔腾不息，广袤大海浩瀚无垠，人类生活的家园就是一颗蓝色
的水球。水是生命之源，人类的生活和生产都离不开水。
地球上的水是如何循环的？轮船为什么能浮在水面上？物质分散到水中
会发生哪些变化？又有什么办法把它们分离开来？人类如何开发海洋？水资
源如何利用和保护？
第4 章
水与人类
一、地球上的水
地球上水的总储量约为1.386×10
18 m
3，这些水是怎样分布的呢？地
球上的水以多种形式广泛存在于海洋、陆地、大气和生物体中，具体如 
图4.1-1所示。
图4.1-1  地球上的水储量 
地球上的水
淡水
其他淡水
 海水96.53%
 淡水2.53%
 陆地咸水0.94%
 冰川水68.69%
 地下淡水30.06%
 其他淡水1.25%
 永冻土底冰等68.88%
 土壤淡水4%
 湖泊淡水20.8%
 沼泽水2.4%
 河流水0.48%
 生物水0.24%
 大气水3.2%
从太空中远望地球，人类的家园是一颗美丽的蓝色星
球。这是因为地球表面约71%的面积被海洋覆盖，海洋是地
球上巨大的储水库。地球上的水是如何循环的？水对人体有
怎样的作用？怎样饮水才能促进人的健康？
第 1 节  人类家园中的水
第4 章  水与人类
145
探索活动
1. 取3只大矿泉水桶，总注水量超过50 L，以此来代表地球上水的
总量。
2. 取5只大烧杯，在烧杯上分别贴上河流水、湖泊淡水、地下淡水、
冰川水、陆地咸水的标签。
3. 根据图4.1-1，计算桶中的水该如何分配（结果保留一位小数）。
4. 根据计算结果，用量筒量取对应水量并倒入相应的烧杯。如果水
量太少无法用量筒测量，可以用滴管滴加（20滴水的体积大约是1 mL）。
思考与讨论
上述水体中，哪些可供人类直接利用？对此你有怎样的认识和思考？
二、水资源的分布
尽管地球上的水很多，但海水是咸水，陆地上的一些湖泊和地下水也
有可能是咸的。可供人类直接利用的淡水资源其实很少，主要包括河流水、
湖泊淡水和浅层地下淡水，这些水仅占淡水总量的0.3%。
对于一个区域来说，在一段时间内降水的总量和同期蒸发散失的水量
之差，就是能够提供地表和地下径流的水量，这部分水量是可供人们利用
的水资源的最主要来源。显然，它和该地区的水循环活跃程度有关。区域
内水循环越活跃，其水资源就相对越丰富。赤道附近地区和沿海地区的水
资源往往比较丰富，而内陆和沙漠地区就比较贫乏。世界上60%以上的地
区属于缺水地带，就算是一些水资源比较丰富的地区，局部的城市也存在
水资源匮乏的问题。世界水资源的分布如图4.1-2所示。
表4.1-1  记录表
水体类别
河流水
湖泊淡水
地下淡水
冰川水
陆地咸水
水量/ mL
科学  八年级上册
146
图4.1-2  世界水资源的分布情况 
淡水资源严重缺乏地区
（年降水量小于年蒸发
量400 mm以上）
淡水资源缺乏地区
（年降水量小于年蒸发
量0～400 mm）
淡水资源丰富地区
（年降水量大于年蒸发
量0～400 mm）
淡水资源极为丰富地区
（年降水量大于年蒸发
量400 mm以上）
缺资料
探索活动
根据表4.1-2中的数据进行相关计算，将结果填入空格，并分析世
界水资源分布状况。
表4.1-2  世界各大洲的水资源情况
大洲
平均年 
降水量/ 
×10
12
m
3
平均年 
蒸发量/ 
×10
12
m
3
平均年 
径流量/ 
×10
12
m
3
水资源
总量 
排序
人口数（亿 
人，据2022 
年7月联合国
统计）
人均年 
径流量/ 
m
3
人均水 
资源量 
排序
亚洲
31
18
47.1
非洲
21
17
14.1
北美洲
15
9
3.76
南美洲
28
16
4.36
欧洲
8
4
7.4
大洋洲
7
4
0.45
第4 章  水与人类
147
我国缺水比较严重，据2021年统计，我国人均水资源只有2098.5 m
3，
仅为世界平均水平的四分之一左右。尤其在我国的西北部，水资源更少，
如图4.1-3所示。我国的水资源在时间分布上也存在不均衡的现象，夏季
比较丰富，冬季比较短缺，一年中江河径流量的变化很大。
图4.1-3  我国水资源分布图
思考与讨论
1. 我国哪些地区水资源比较丰富？哪些地区水资源明显匮乏？如何
解决水资源分布不平衡的问题？
2. 调查你所在家乡的水资源分布情况，说说有怎样的特点。
科学  八年级上册
148
南水北调工程
南水北调工程是我国的战略性工程。该工程的方案构想最早于1952
年毛泽东主席视察黄河时提出，就是要把长江水调往严重缺水的华北和
西北地区。这项跨世纪工程在长江下游、中游、上游规划了三个调水区，
形成了东线、中线、西线三条调水线路。东线工程从长江下游扬州江都
抽引长江水，利用京杭大运河等河道送到天津、烟台和威海；中线工程从
丹江口水库引水，穿越秦岭送到河南、河北、北京、天津四个省（市）；西
线工程在长江上游通天河、支流雅砻江和大渡河上游筑坝建库，调长江
水入黄河上游，供给青海、甘肃、宁夏、内蒙古、陕西、山西等省（区）。
南水北调工程通过三条调水线路，与长江、淮河、黄河、海河相互联
接，构成我国中部地区水资源“四横三纵、南北调配、东西互济”的总体 
格局。
图4.1-4  南水北调工程示意图
科学·技术·社会·环境
第4 章  水与人类
149
三、地球上的水循环
地球上的各种水体处于不断的运动和转化之中，这种运动和转化是怎
样进行的呢？海洋水和陆地水是通过怎样的途径联系起来的？
冷却凝结成云
降水 蒸发
地下
径流
地表
径流
降水 
降水 
降水 
蒸发 
蒸发 
植物
蒸腾 
水
汽
输
送
下
 
渗
 
海 洋 
补给植物
补给土壤
补给河流
补给海洋
图4.1-5  水的循环
由图4.1-5可见，分布在地球各处的水通过蒸发、水汽输送、植物蒸
腾、凝结、降水、下渗、径流等方式实现循环。水循环主要包括三大环节，
分别是蒸发、降水和径流。水循环是一个持续不断的过程，即水在陆地、
海洋、大气之间周而复始地运动，这个循环过程没有开始也没有结尾。其
中，水在陆地和大气之间发生着陆上内循环，在海洋和大气之间发生着海
上内循环，在陆地和海洋之间发生着海陆间循环。
思考与讨论
水循环的动力来自哪里？水循环的意义有哪些？
科学  八年级上册
150
四、人体中的水
水是人体的重要组成成分，表4.1-3所列的是人体部分器官和组织的
含水量。
表4.1-3  人体部分器官和组织的含水量（以质量计）
人体器官
和组织
大脑
心脏
肺
肝脏
肾脏
肌肉
血液
含水量
（约）
74.8%
79.2%
79.0%
68.3%
82.7%
75.6%
83.0%
思考与讨论
人体内的水对生命活动有哪些重要作用？
水是人体生命活动的基础。水是维持人体健康的必要物质，体内各种化
学反应以及物质和能量的转换都需要水的参与。没有水，营养成分不能被吸
收和输送，代谢废物不能被排出，代谢也将无法进行。
图4.1-6  人体内的水对生命活动的作用
人体细胞和体液的
重要组成部分
体内的化学反应
需要水
维持人体正常血压
第4 章  水与人类
151
口渴是体内轻微失水的表现，不要等到口渴时再喝水。人体内含水量
不足时就会脱水，严重脱水会造成生命危险。一个健康的成年人每天平均
约需2～2.5 L水，夏天或剧烈运动后还需要补充更多的水。
人们一般将自来水煮沸后饮用，建议饮用30℃左右的温开水。感冒咳
嗽发热时要多喝温开水，这样可以稀释痰液，利于痰液咳出，同时增加尿
量，促进人体降温和体内废物的排出。
练习与应用
1. 人类可直接利用的水资源有哪些？请算一算这些水占地球总水量的百分之几。
2. 我国水资源的分布有什么特点？请提出合理利用水资源的建议。
3. 根据水对人体的作用，要避免哪些不健康的饮水习惯？
科学  八年级上册
152
一、物质的溶解
生活中，把食盐、鸡精、食醋等调味品加入水中，它们都会溶解，那
么，是否任何物质都能溶于水、酒精或其他液体中呢？
黄河是中国的母亲河，黄河水为什么那么浑
浊？山间的溪水又为什么是清澈的？澄清的湖泊水
是纯净物吗？
第2 节  生活中的水溶液
探索活动
1. 轻压滴管的胶头，并将滴管口伸入试剂瓶的
液体中。放松胶头后，滴管内就吸入了一部分液体。
将滴管移出试剂瓶，取1支空试管，将滴管竖直、悬
空，缓慢地向试管内滴入10滴液体。
2. 取6支试管，编号为1～6，按顺序分别放入少
量碘、蔗糖、淀粉、泥土、植物油、机油。
3. 在1号试管中加入5 mL酒精，2～6号试管中
分别加入5 mL水，充分振荡后静置、观察。
图4 . 2 - 1 
用滴管
加液体
图4.2-2  固体的取用
使用滴管时，胶头在上，滴管口在
下；滴管口不能伸入受滴容器；滴管
用后应立即冲洗，未经洗涤的滴管严
禁吸取其他试剂。
第4 章  水与人类
153
4. 将观察结果记录在表4.2-1中。
思考与讨论
你能否对上面6支试管内的混合物进行分类？分类的依据是什么？
溶液（solution）是均一、稳定的混合物。溶液由溶质和溶剂组成，像蔗
糖、碘等被溶解的物质称为溶质（solute），能溶解其他物质的物质（如水、
酒精等）称为溶剂（solvent），溶质溶于溶剂就形成了溶液。
乳浊液（emulsion）是小液滴分散到液体里形成的混合物。悬浊液
（suspension）是固体小颗粒悬浮在液体里形成的混合物。乳浊液和悬浊液
统称浊液，浊液既不均一，也不稳定，静置时间稍长就会出现分层现象。
溶液和浊液这两类混合物的根本区别是物质粒子的直径大小不同。溶
液中的物质粒子直径通常小于1 nm，而浊液中的不溶性物质粒子直径通常
大于100 nm。
思考与讨论
1. 生活中还有哪些常见的溶液、乳浊液、悬浊液？
2. 水中生活着大量鱼类等水生生物，这说明水中溶解了什么物质？
水是一种优良的溶剂，固体、液体、气体都可以溶解在水中，但也有
一些物质不能溶解在水中，比如餐具和衣服上的各种油污，清洗时只有用
洗涤剂才能将其溶解。除了水以外，生活和生产中常用的溶剂还有酒精、
汽油、四氯乙烯、丙酮、香蕉水等有机溶剂。
表4.2-1  实验现象记录表
试管编号
1
2
3
4
5
6
振荡后是否浑浊
振荡后的颜色
静置后是否分层
科学  八年级上册
154
科学阅读
衣物的干洗
有些衣物水洗后会严重变形或褪色，可以采用有机溶剂溶解去除衣
物上的各种污渍。由于洗涤过程中衣物几乎不接触液态水，因此这种方
式被称为干洗。干洗一般有三个步骤：第一步是采取人工方法用助洗剂
去除个别污染特别严重的污渍（如果汁、油漆、
墨水等）；第二步是将预处理过的衣物放入干洗
机，用干洗剂（常用的是四氯乙烯）全面洗涤并
甩（烘）干；第三步是去除衣物中残留的干洗剂
并熨烫整形。衣物中残留的干洗剂可能不利于
健康，所以从干洗店取回的衣物，应该先放在通
风处晾一段时间，让干洗剂完全挥发后再穿着或
收藏。
二、物质的溶解性
探索活动
1. 取一只烧杯，加入20 mL的水，取1药匙蔗糖放入烧杯，用玻璃棒
充分搅拌，观察并记录实验现象。
2. 继续不断加入蔗糖并充分搅拌，观察并记录实验现象。
从实验可知，一定量的水中能溶解的蔗糖是有限度的。更多的实验表
明：在一定的条件下，很多物质能够溶解的量是有限度的。那么，物质的溶
解性与哪些因素有关呢？
探索活动
1. 提出问题。
影响固体物质溶解性的因素有哪些？
2. 建立猜想。
（1）固体物质溶解性可能与溶质的种类有关；（2）固体物质溶解性可
图4.2-3  干洗机
第4 章  水与人类
155
能与溶剂的种类有关；（3）固体物质溶解性可能与温度有关。
3. 设计方案。
根据不同的猜想，设计不同的验证方案。
请参考上述方案，设计出另外猜想的验证方案。
4. 进行实验。
根据验证方案，开展小组活动。
5. 得出结论。
通过探究，得出的结论是什么？
表4.2-2  猜想（3）的验证方案
自变量
温度
无关变量
溶质、溶剂的种类
因变量
物质的溶解性
控制变量的具体方法
控制溶质和溶剂的种类、数量不变，改变温度，比较
一定量的溶剂中最多能溶解的溶质质量。
步骤
（以蔗糖溶于水为例）
1.  取一只烧杯，倒入20 mL水，一边加入蔗糖一边搅
拌，直到出现不能再溶解的蔗糖固体。
2.  取三脚架，垫上陶土网，放上烧杯后用酒精灯加热，
观察蔗糖固体是否溶解。
预期结果和结论
如果加热后剩余蔗糖固体溶解，就支持“固体物质的
溶解性随温度升高而增强”的结论。
表4.2-3  猜想（  ）的验证方案
自变量
无关变量
因变量
控制变量的具体方法
步骤
预期结果和结论
科学  八年级上册
156
三、物质的溶解度
我们知道，相同条件下不同物质的溶解性是不同的。那么，我们如何
定量地比较不同物质的溶解性呢？
探索活动
室温下（20℃左右），在盛有5 mL水的试管中加入1.5 g食盐，充分
振荡至食盐全部溶解后，用电子天平称取5份食盐（每份0.1 g），逐份加
入试管中并使之充分振荡，直到溶液中刚好出现极少量无法溶解的固体。
实验发现，5 mL水在溶解了1.5 g食盐后还能继续溶解食盐，而当溶
解了1.8 g左右的食盐后，再加入食盐就不能继续溶解了。我们把在一定温
度下，在一定量的溶剂里还能继续溶解某种溶质的溶液称为这种溶质的不
饱和溶液（unsaturated solution），不能继续溶解某种溶质的溶液称为这种
溶质的饱和溶液（saturated solution）。
把在一定的温度下，某物质在100 g 溶剂中达到饱和状态时所溶解的
质量称为该物质在这种溶剂里的溶解度（solubility）。这样我们就可以用溶
解度来定量表示该物质在特定溶剂中的溶解性。溶解度越大，表明该温度
下物质的溶解性越强。
同种溶质在不同溶剂中的溶解度往往是不同的，当没有特别说明时，
一般指在水中的溶解度。
表4.2-4  一些物质的溶解度（20℃）
物质名称
氯化钠
蔗糖
熟石灰（氢
氧化钙）
氯酸钾
高锰酸钾
碳酸钠
溶解度/ g
36.0
203.9
0.165
7.4
6.4
21.5
通常，我们把在20℃时，溶解度大于或等于10 g 的物质称为易溶物
质，溶解度大于或等于1 g而小于10 g的物质称为可溶物质，溶解度大于或
等于0.01 g而小于1 g的物质称为微溶物质，溶解度小于0.01 g的物质称
为难溶物质。
第4 章  水与人类
157
大部分固体物质的溶解度随温度的升高而变大，表4.2-5列出的是蔗
糖和食盐在不同温度下的溶解度。
表4.2-5  蔗糖和氯化钠在不同温度下的溶解度
温度/ ℃
20
40
60
80
100
蔗糖溶解度/ g
203.9
238.1
287.3
362.2
487.2
氯化钠溶解度/ g
36.0
36.6
37.3
38.4
39.8
由上表可知，蔗糖溶解度受温度的影响很大，而氯化钠溶解度受温度
的影响很小。也有一些物质的溶解度随温度的升高而变小，例如气体、氢
氧化钙固体等。
表4.2-6  氢氧化钙在不同温度下的溶解度
温度/ ℃
0
20
40
60
80
100
溶解度/ g
0.173
0.165
0.121
0.116
0.095
0.076
思考与讨论
1. 饱和溶液与不饱和溶液能相互转化吗？转化的方法有哪些？
2. 当水中氧气不足时，鱼儿会把头露出水面呼吸，这种现象通常发
生在闷热的夏天，而寒冷的冬季极少出现这样的现象。你能给出科学的
解释吗？
四、溶液的配制
医院常用的氯化钠注射液又称生理盐水，浓度是
0.9%。氯化钠注射液太浓或太稀都不利于人体正常生
命活动的进行，因此在配制生理盐水时，必须准确地控
制溶液的浓度。在日常生活和生产中，常用溶质的质量
分数来定量表示溶液的浓度：
溶质的质量分数＝
溶质的质量
溶液的质量
×100%
气体的溶解度受气压和温度的
影响较大，温度越高、气压越
小，其溶解度就越小。
图4.2-4  氯化钠注射液
科学  八年级上册
158
溶质的质量分数通常用百分数表示，0.9% 的生理盐水就是溶质质量
分数为0.9%的氯化钠溶液。
例题  为了配制200 g溶质质量分数为0.9%的生理盐水，需要氯化钠
和水各多少克？
解：m氯化钠＝m溶液×溶质质量分数＝200 g×0.9%＝1.8 g
m水＝m溶液－m氯化钠＝200 g－1.8 g＝198.2 g
答：需要1.8 g氯化钠和198.2 g水。
探究实践
溶液的配制
目标
1. 掌握配制一定溶质质量分数的溶液的基本方法。
2. 练习称取、量取、溶解、滴加、取用固体和液体等基本实验操作。
器材
大烧杯，电子天平，500 mL量筒，玻璃棒，药匙，滴管，细口瓶，标
签纸，氯化钠。
过程
1. 计算：配制溶质质量分数为0.9%的氯化钠溶液300 g，需要氯化
钠   g、水   mL。
2. 称量：用天平称取所需的氯化钠，用量筒量取所需的水。量筒放
在水平桌面上，向量筒内倒水，等接近规定刻度线时停止倒水，改用滴管
滴加，量取所需的水。
3. 溶解：将称取的氯化钠放入大烧杯，倒入量取的水，用玻璃棒搅
拌。待氯化钠完全溶解时，0.9%的氯化钠溶液就配制完成了。
4. 转移：把大烧杯中配好的溶液倒入细口瓶，在标签纸上写上“氯
化钠溶液/0.9%”，贴在细口瓶上。
问题讨论
请分析上述探究实践中可能存在的误差，其中哪些误差会导致溶液
的溶质质量分数偏小？
第4 章  水与人类
159
溶质质量分数不同的溶液，其密度也往往不同。生产上常把某溶液的
密度和其对应的溶质质量分数列成对照表，以便快速地查询。
表4.2-7  硫酸溶液的密度和溶质质量分数的对照表（20℃）
密度/（g·cm
-3）
1.07
1.14
1.22
1.30
1.40
1.50
1.61
1.73
1.81
1.84
溶质质量分数/ %
10
20
30
40
50
60
70
80
90
98
在日常生活和生产中，经常需要对某溶液进行稀释或浓缩，如实验室
所用的稀硫酸就是由浓硫酸稀释而成的。
例题  实验室备有溶质质量分数为98%的浓硫酸，现需要配制1000 mL
溶质质量分数为10%的稀硫酸，请完成以下计算：
（1）需要配制的稀硫酸质量。
（2）所需浓硫酸的质量。
（3）所需浓硫酸的体积。
解：（1） 查表得到对应的ρ稀＝1.07 g / cm
3 
m稀＝ρ稀V稀＝1.07 g / cm
3×1000 mL＝1070 g
 
（2）根据稀释前后溶质质量不变，可得：
 
m浓×浓硫酸的溶质质量分数＝m稀×稀硫酸的溶质质量分数
 
代入已知数据，得到：m浓×98%＝1070 g×10%
	
m浓≈109.2 g
 
（3） 查表得到ρ浓＝1.84 g / cm
3 
V浓＝
m浓
ρ浓＝
109.2 g
1.84 g / cm
3 ≈59.3 cm
3＝59.3 mL
答：（1）要配制的稀硫酸质量为1070 g。
（2）所需浓硫酸的质量为109.2 g。
（3）所需浓硫酸的体积为59.3 mL。
思考与讨论
溶液稀释时不变的量是什么？溶液浓缩时不变的量又是什么？
科学  八年级上册
160
练习与应用
1. 取4只玻璃杯，各倒入半杯水，然后分别加入少量黄酒、食盐、菜油和面粉。
 （1）搅拌后静置片刻，观察这4种物质在水中的溶解情况。
 （2）指出这4种混合物各属于哪一类混合物（溶液、悬浊液、乳浊液）。
 （3）将这4杯混合物静置一天，观察它们有何变化。
 （4）分析溶液中的溶质和溶剂的成分。
2. 某温度下，把蔗糖的不饱和溶液转化成饱和蔗糖溶液的方法有哪些？
3. 实验室需要配制溶质质量分数为10% 的稀盐酸1000 mL，需要溶质质量分数
为38% 的浓盐酸多少毫升？需要加水多少毫升？（已知10% 的稀盐酸密度为
1.05 g / cm
3，38%的浓盐酸密度为1.19 g / cm
3）
4. 气体在水中的溶解性随气压的增大而增强。当我们打开汽水饮料瓶盖后，会发
现瓶中产生大量气泡。请给出科学的解释。
第4 章  水与人类
161
一、海水的淡化
世界上大部分人口居住在离海岸线120 km 以内的区域，尽管海
洋中有丰富的水，却不能直接饮用，所以海水淡化一直是人类追求的 
梦想。
海水淡化是指将海水脱盐取得淡水的过程。截至2021 年，全球海水
淡化的产量已超过1亿吨/日，惠及100多个国家。在一些中东国家，海水
淡化水是国民饮用水的主要来源。海水淡化作为淡水资源的替代与增量技
术，越来越受到重视。
目前，全球的海水淡化技术日趋成熟，主要包括反渗透法、蒸馏法、冷
冻法等几十种方法。中国的海水淡化技术已经取得突破性进展，并在全球
占领了一定的市场。
反渗透膜是模拟生物半透膜制成的具有一定特性的人工半透膜，是反
渗透技术的核心构件。反渗透膜的孔径非常小，能有效截留水中的各种溶
质，而水则能从半透膜渗出，从而获得比较纯净的水。反渗透膜淡化海水
具有淡化后水的水质好、耗能低、无污染、工艺简单、操作简便等优点，在
海水淡化工程中得到了广泛应用。
中国拥有长达3.26万千米的海岸线，如何“发展
海洋经济，保护海洋生态环境，加快建设海洋强国”
已成为一个重大的战略部署。海水如何淡化？海盐如
何提取？如何让海洋成为新的牧场？
第3 节  海洋的探索
科学  八年级上册
162
海水淡化技术史
15世纪，人类开始探索海水淡化方法。
2022年3月，由中国企业总承包的沙特拉比格三期海水
淡化项目收到吉尼斯世界纪录证书，正式成为世界上最
大的单体反渗透海水淡化项目，日产淡水高达60万吨。
16世纪，欧洲探险家在船上加热海
水产生水蒸气，冷却凝结得到纯净
水，这是海水淡化技术的开始。
20世纪50年代以后，蒸馏法、电渗
析法、反渗透法都达到了工业规模
化生产的水平。
20世纪60年代初，多级闪蒸海水淡
化技术应运而生，现代海水淡化产
业也由此步入了快速发展的时代。
1982年，美国的全复合膜及其卷式
元件新技术问世。
20世纪90年代末，中国打破国外垄
断，实现了反渗透膜的国产化。
1970年，我国研制成功微孔滤膜，
之后建成了当时世界最大的电渗析
海水淡化站——西沙永兴岛海水淡
化站。
科学·技术·社会·环境
探索活动
1. 配制0.5%的食盐水100 mL，倒入A水槽。
2. 用TDS 笔测量A 水槽中食盐水的
固体溶解物含量，并记录读数。
3. 连接反渗透滤芯（内含反渗透膜）、
微型增压水泵和水管，组装成如图4.3-1所示的海水淡化模拟装置。
4. 启动水泵抽取A水槽中
的食盐水，把经过滤芯后的净
水导入B水槽，废水导入C水
槽（废水开关打开较小角度）。
5. 几分钟后，再用清洗
过的TDS 笔测量B 水槽中净
水的固体溶解物含量，并记录
读数。
TDS是total dissolved solids
的缩写，是指水中溶解的固体
总量。
水泵
A
B
C
反渗透滤芯
图4.3-1  海水淡化模拟装置
第4 章  水与人类
163
把水加热到沸腾，产生的水蒸气经冷却形成液态水的方法称为蒸馏
法，用这种方法收集到的水就是蒸馏水。蒸馏水中杂质非常少，可以将其
看成是单一由水组成的。这种仅由一种物质组成的物质，叫作纯净物。
海水淡化的原理并不复杂，但如果要大规模地实现海水淡化，就要综
合考虑成本、能耗、效率、环保等诸多问题。
二、海盐的提取
我们一日三餐所吃的食盐，很多来自海盐。中国是世界上最早提取海
盐的国家之一。据《管子》记载，暮春之初，北海之民即煮海为盐。明代学
者宋应星撰著的《天工开物》记载：
“其海丰、深州引海水入池晒成者，凝
结之时扫食不加人力，与解盐同。”
我国的海盐生产，一般采用日晒
法。人们利用滨海滩涂，筑坝开辟盐田
（如图4.3-2），通过纳潮扬水、日照蒸
发而浓缩。当氯化钠溶液达到饱和后，
析出氯化钠晶体，即为原盐。像这种固
体溶质从它的饱和溶液中以晶体形式
析出的过程称为结晶。
日晒法得到的原盐属于粗盐，粗盐成分中不仅有氯化钠，还有氯化镁、
氯化钙、泥沙等杂质，必须经过进一步的提纯才能成为可食用的精盐。
探究实践
粗盐的提纯
目标
掌握粗盐提纯的基本方法。
器材
烧杯，天平，玻璃棒，漏斗，滤纸，滴管，蒸发皿，铁架台，酒精灯，
粗盐。
过程
1. 溶解。
图4.3-2  盐田
科学  八年级上册
164
称取10 g粗盐，放入烧杯中，加入30 mL水，用玻璃棒搅拌至充分溶
解，形成悬浊液。
2. 过滤。
（1）如图4.3-3所示，把
滤纸折成圆锥形放入漏斗中，
使之紧贴漏斗内壁。如果滤纸
边缘高出漏斗口，要用剪刀剪
去部分滤纸，使滤纸边缘略低
于漏斗口。
（2）放置好漏斗，使漏斗
下端管口紧贴烧杯内壁，以使滤液沿烧杯内壁流下。
（3）用少量水润湿滤纸，用玻璃棒把滤纸紧贴在漏斗壁上，使滤纸与
漏斗壁之间没有气泡。
（4）把备好的悬浊液沿玻璃棒慢慢地倒入漏斗，注意液面不能超过滤
纸边缘。
3. 蒸发结晶。
如图4.3-4所示，把滤液倒入蒸发皿，点燃酒精灯加热，并用玻璃棒
搅拌。当出现大量食盐晶体后，熄灭酒精灯，利用余热蒸发剩余的水。
4. 转移。
冷却后用玻璃棒把蒸发皿中的食盐晶体转移到烧杯中。
问题讨论
1. 在本实验中，玻璃棒起到了哪些作用？
2. 本实验最后得到的食盐是否为纯净物？为什么？
图4.3-3  过滤装置
图4.3-4  蒸发装置
停止加热
加热
第4 章  水与人类
165
思考与讨论
除了蒸发可以析出晶体外，还可以用什么方法？
探索活动
1. 配制一杯70℃左右的硫酸铜饱和
溶液。用滴管吸取后滴在有凹穴的玻璃片
（点滴板）上冷却，如图4.3-5所示。
2. 用放大镜或显微镜观察，玻璃片
上的溶液中出现      。
实验表明，冷却热饱和溶液也是常用的结晶方法。
思考与讨论
为什么冷却硫酸铜热饱和溶液可以得到硫酸铜晶体？
探索活动
1. 制备硫酸铜小晶体。
（1）准备一杯200 mL、温度为70℃左右的硫酸铜饱和溶液，用脱脂
棉代替滤纸趁热过滤，得到澄清的饱和溶液。
（2）在烧杯上盖上一张白纸，用棉花把烧杯围起来，静置在一个安静
无风的室内空间，第二天可观察到烧杯中析出一些硫酸铜小晶体。
2. 制备硫酸铜大晶体。
选择几颗几何形状完整的硫酸铜小晶体。用线把硫酸铜小晶体绑起
来，悬挂在玻璃棒上，玻璃棒搁置在另一杯新制的、200 mL、温度为70℃
左右的澄清硫酸铜饱和溶液上，确保硫酸铜小晶体悬空且浸没在溶液中。
重复静置结晶，最后生成硫酸铜大晶体。
图4.3-5  观察结晶
科学  八年级上册
166
3. 修饰硫酸铜大晶体。
晾干晶体后，去除多余的附着物，并用砂纸、
刀片对某些硫酸铜大晶体表面的不规则部分做适
当的清理。
三、海洋的探索和开发
海洋是世界上食品、石油、天然气以及矿产资源的重要来源地。图
4.3-6所示的是人类对海洋资源的一些开发和利用情况。
人类通过渔业捕捞、水产养殖、海上
油井、海底采矿、海浪发电、海水淡化等
方式获取了大量的海洋资源，为人类的生
存和发展提供了有力保障。人类在开发
海洋的同时要尽到保护海洋的义务，避免
对海洋的过度开发，减少对海洋的污染，
共同维护海洋的生态环境。
人体吸收硫酸铜后易造
成重金属中毒，要防止
误食。
图4.3-6  人类对海洋资源的开发和利用
海底作业基地
海洋资源卫星
海洋资源调查飞机
海洋开发中心
海底石油
钻井平台
人工岛城
网箱养鱼
波浪能发电站
拖网渔船
海运轮船
海上飞机场
海底锰矿采集船
海洋资源
调查潜艇
图4.3-7  我国某海洋牧场
第4 章  水与人类
167
直至今日，海洋仍然有着许多未解之谜。辽阔而深邃的海洋神秘莫测，
尤其是深海黑暗、寒冷、缺氧、高压的极端环境让人望而却步。那么，科
学家是怎样探索海洋的呢？为了获取更多的海洋信息，科学家发明了很多
探索海洋的新技术。近年来，我国的海洋科考取得了巨大进展，尤其是深
海探测技术迅速发展，如图4.3-8所示，为我国建设海洋强国提供了重要 
支撑。
图4.3-8  中国的深海探测
2002年，中国成
功发射海洋一号
A卫星。
2012年，中国蛟龙号深
海载人潜水器下潜至
7062 m深处，创造了世
界同类作业型载人潜水
器的最大深潜纪录。
截至2023年1月，奋斗
者号深海载人潜水器
成功完成25 次万米深
潜任务，万米作业次数
跃居世界首位。
2021 年，海斗一号在
国际上首次实现深海
全覆盖声学巡航探
测。图为海斗一号拍
摄到的海洋生物。
科学阅读
可燃冰
可燃冰，又称为天然气水合物或甲烷
水合物，是水和天然气在高压和低温条件
下产生的一种固态物质，外形类似冰或固
体酒精，点火即可燃烧，其微观上为笼型结
构，如图4.3-9所示。可燃冰储量丰富、分
布广阔，且燃烧后仅生成少量的二氧化碳
和水，污染极小，因此被国际公认为石油和
天然气的最佳替代能源。可燃冰主要分布
于深海或陆域冻土中。据探测，海底可燃
冰的储量至少够人类使用1000年。
图4 . 3 - 9  可燃冰的
笼型结构
科学  八年级上册
168
中国的可燃冰主要分布在南海海域、东海海域、青藏高原冻土带以
及东北冻土带。2020年，蓝鲸二号海上钻井平台在南海海域试采点火成
功，在水深1225米的南海神狐海域，攻克了深海浅软地层水平井钻采核
心技术，创造了产气总量和日均产气量两项新的可燃冰开采世界纪录。
练习与应用
1. 如右图所示，对反渗透膜右侧的海水加压，水分子可
以透过反渗透膜进入左侧淡水池，而海水中的各种离
子不能通过反渗透膜，从而得到淡水。加压后，右侧
海水的溶质质量、溶剂质量、溶液质量、溶质质量分
数是否发生变化？如何变化？
2. 请用合理的方法分离下列混合物：①水和酒精；②食
盐和泥沙。
3. 请设计一个从盐水（模拟海水）中得到蒸馏水的方案，并于课后尝试实践。
图4.3-10  中国蓝鲸二号海上钻井平台
（第1题图）
加压
反渗透膜
淡水
海水
第4 章  水与人类
169
我国第一艘自主设计、自主建造的航空
母舰“山东舰”，舰长超过300米，甲板面积有 
3 个足球场那么大。这艘又大又重的航空母舰
能够在大洋中破浪前行，还能承载多达36架的
舰载机以及其他舰载武器和设备，而一枚铁钉
放入水中却会下沉，这是什么原因？
第4 节  水的浮力
一、浮力
泳池中游泳的运动员、湖中游弋的游船、海洋中漂浮的冰山，都受到
重力的作用，但它们并没有因此沉入水中，这是因为水产生了向上托的力，
托住了它们。浸在液体中的物体受到液体对它向上的力，这个力叫作浮力
（buoyancy force）。
我们可以通过一只气球来感受浮力的作
用。如图4.4-1所示，把气球按入水中，可以
感觉到水对气球的浮力。气球浸入水中部分
的体积越大，手往下用力也越大，说明气球受
到的浮力也越大。
浮在水面的物体受到水的浮力，那么，在
水中下沉的物体（如石块、铁钉）也受到水的
浮力吗？
探索活动
1． 如图4.4-2甲所示，在弹簧测力计下悬挂一块铝块，弹簧测力计
图4.4-1  手按气球入水
科学  八年级上册
170
的读数F 1＝  N，这就是铝块受到的重力。
2． 如图4.4-2乙所示，将铝块浸没在水中，弹
簧测力计的读数F 2＝  N。
3． 弹簧测力计两次测量的读数变化了多少？说
明了什么？
物体浸没在水中时，弹簧测力计的读数变小
了，说明浸没在水中的物体受到了水的浮力。弹簧测力计读数减少的值，
就等于物体所受浮力的大小。用这种方法可以测量浮力。
探索活动
1. 如图4.4-3所示，把铝块悬挂在弹簧测力计下，
当铝块浸入水中的体积逐渐增大时，观察弹簧测力计
读数的变化情况。实验结果说明了什么？
2. 铝块浸没在水中后，改变其浸没在水中的深度，观
察弹簧测力计的读数是否变化。实验结果说明了什么？
3. 把这块铝块浸没在酒精中，观察弹簧测力计的
读数，并与该铝块浸没在水中时的读数进行比较，你能
得出什么结论？
实验表明，物体在液体中所受的浮力大小，跟它浸在液体中的体积、
液体的密度有关。
思考与讨论
在中东地区的死海，人能漂浮在
水面上看书。你能解释其原理吗？
“浸没”指全部浸入，“浸入”包括
部分浸入和浸没。
图4.4-3  铝块
所受的浮力变化
图4.4-4  人能漂浮在死海上
图4.4-2  用弹簧测
力计测量浮力
甲
乙
第4 章  水与人类
171
二、阿基米德原理
据说，2000多年前，科学家阿基米德在洗澡时得到启发，意识到人进
入装满水的浴盆中，溢出水的体积正好等于身体浸入水中的体积。受此启
发，他把王冠与相同质量的纯金浸没在水中，比较它们排开水的体积是否
相同，由此判断王冠是否掺了假。在此基础上，他进一步研究，总结出著名
的浮力原理——阿基米德原理。
铝块浸在水中时，它占据了原来由水占据的空间，也就是说，它排开
了这个空间中的水。因此，铝块浸在水中的体积，也可以表述为“铝块排开
水的体积”。铝块排开水的体积越大，受到的浮力就越大。而物体的质量
大小与体积大小有关，因此，可以推断，铝块受到的浮力大小与它排开水
的质量大小有关，也就是与它排开水所受的重力大小有关。
探究实践
浮力大小与排开水所受重力大小的关系
目标
用实验探究阿基米德原理，用等效替换的
方法理解阿基米德原理。
器材
溢水杯，量筒，烧杯，弹簧测力计，铁架
台，圆柱形物块，水。
过程
1. 物体排开水的体积可以用溢水杯和量筒
测出：把溢水杯盛满水，将物体浸入水中，让溢
出的水流入小烧杯中，小烧杯中的水就是物体
排开的水，用量筒测出物体排开水的体积，再
计算出物体排开水所受的重力。
2. 用图4.4-5所示的器材，以小组为单位，定性研究浮力的大小跟
物体排开水的多少的关系。 
3. 用图4.4-6所示的器材，以小组为单位，定量研究水的浮力大小
与物体排开水所受重力的关系。实验中需要直接测量哪些量？
图4.4-5  研究浮力大小
与物体排开水多少的关系
科学  八年级上册
172
4． 完成如下实验记录表的设计。
5. 进行实验，并把实验数据记录在表格中。
6. 分析实验数据，看看物体所受浮力大小与它排开水所受的重力有
什么关系，得出实验结论。
问题讨论
如果把水换成其他液体，看看是否可以得出相同的结论。
大量的实验结果表明，浸在液体里的物体受到
向上的浮力，浮力的大小等于物体排开的液体受到
的重力。这就是著名的阿基米德原理（Archimedes 
principle）。用公式表示为：
F 浮＝G 排液＝ρ 液gV 排液
我们可以在水中划出任意形状的一部分水，如边长为d的正方体水块，
如图4.4-7所示。这块正方体水块静止在水中，其所受的浮力等于它自身
所受的重力。若将同样大小的正方体物块浸没在水中这个位置时，物体浸
入水中，它占据了原来由水占据的空间，相当于用该物块替换了原来的正
方体水块，也就是物块排开了这块正方体水块，即物体所受浮力等于排开
的这块水所受的重力。
表4.4-1  实验记录表
图4.4-6  量筒和溢水杯
不但液体会产生浮
力，气体也会产生浮
力。阿基米德原理同
样适用于气体浮力
的计算。
第4 章  水与人类
173
图4.4-7  浮力产生的原因
F1
F2
甲
乙
丙
d
d
d
液体内部压强随深度增加而增大。把正方体物块浸没在水中时，物块
前后面、左右侧面所处深度相同，受到液体的压力相互平衡。物块上、下
表面所处深度不同，液体对物块下表面的压强大于液体对物块上表面的压
强，下表面所受液体向上的压力F 2 大于物块上表面所受液体向下的压力
F1，如图4.4-7丙所示，即物块上、下表面受到液体对它的压力不同，这就是
浮力产生的原因。
实践活动
在一只很薄的塑料袋中装满水，使袋中的空
气全部排出，用细线把袋口扎紧，挂在弹簧测力计
下。然后将塑料袋缓慢浸没在水中，观察弹簧测
力计的示数如何变化。用阿基米德原理解释这一
实验现象。
例题  在抗洪抢险中，某村民自制了一个总体积
为0.7 m
3的竹筏，放入河水中时有
1
5
体积浸入水中。
（1）此时竹筏受到的浮力有多大？
（2）要使水对竹筏产生4500 N的浮力，竹筏应有多大的体积浸入水中？
解： （1）竹筏放在河水中时， 
排开河水的体积为：
V排水＝
0.7 m
3
5
＝0.14 m
3
图4.4-8  测量装满水
塑料袋所受的浮力
运用阿基米德原理进
行计算时，体积单位必
须用米3（ m 3 ），密度
单位必须用千克/ 米3
（ kg/m3 ）。
科学  八年级上册
174
 
根据阿基米德原理，可得此时竹筏受到的浮力为：
F浮＝ρ水gV排水 ＝1.0×10
3 kg / m
3×9.8 N / kg×0.14 m
3＝1372 N
（2）已知F′浮 ＝4500 N，将阿基米德原理表达式F′浮＝ρ水gV′排水进行变
形，可得：
V′
排水＝
F′浮
ρ水g ＝
4500 N
1.0×10
3 kg / m
3×9.8 N / kg
≈0.46 m
3
答：（1）竹筏放在水中时受到的浮力为1372 N。（2）竹筏应有约0.46 m
3
的体积浸入水中，才能使水对竹筏产生4500 N的浮力。
科学阅读
阿基米德
阿基米德（Archimedes，公元前287—公元前
212），古希腊哲学家、科学家。他在数学上有着极
为光辉灿烂的成就，尤其在几何学方面。在科学上
的贡献主要有两项，一是关于平衡问题的研究，提
出杠杆平衡条件；二是关于浮力问题的研究，提出
浮力原理。在机械工程方面，他发明了一种螺旋提
水器，运用杠杆原理制造了投石机以用作武器。
据说，罗马军队攻入阿基米德居住的叙拉古城，一个士兵闯入阿基米
德的居室时，阿基米德正在沙堆上专心研究一个几何问题。由于他过于专
注研究，沉浸在学术乐趣之中，未能察觉危险正在临近。士兵高声喝问，沉
思中的阿基米德只叫了一声“不要踩坏了我的圆”，便被士兵刺死。一位科
学巨匠就这样死在野蛮的罗马士兵刀下。
三、物体浮沉的条件
物体在液体中的浮或沉是由什么条件决
定的？
如图4.4-10 所示的实验：将一颗鸡蛋放
在盛有水的烧杯里，鸡蛋将沉入杯底。当把食
盐逐渐溶解在水中后，鸡蛋将悬浮在盐水中。
图4.4-9  阿基米德
图4.4-10  鸡蛋在液体中的沉浮
第4 章  水与人类
175
继续溶解食盐，鸡蛋会上浮到液面。为什么鸡蛋在含盐量不同的液体中会出
现不同的浮沉状态呢？
浸没在液体中的鸡蛋，受到竖直向下的重力和竖直向上的浮力。根据
鸡蛋所受浮力与重力的大小关系，鸡蛋的浮沉存在三种情况。图4.4-11是
鸡蛋所处三种情况下的受力示意图。
图4.4-11  物体浮沉的情况
F浮＜G，下沉    F浮＝G，悬浮或漂浮     F浮＞G，上浮
F浮
G
F浮
G
G
F浮
因此，浸没在液体中的物体的浮沉情况可表述如下：
当浮力小于重力时，物体下沉；
当浮力大于重力时，物体上浮；
当浮力等于重力时，物体受力平衡，可以悬浮在液体中。
上浮的物体露出液面后，浮力会减小，当浮力减小到等于重力时，物体
就会漂浮在液面上。
思考与讨论
浸没在水中的实心物体，能否根据其密度与水密度的比较，来判断
该物体的浮沉？如何判断？
浸没在液体中的物体，如果它的密度大于液体密度，物体下沉；如果
它的密度小于液体密度，物体上浮；如果它的密度等于液体密度，物体悬
浮在液体中。根据这个原理，农业上利用盐水选种，清除漂浮种子，选出下
沉饱满的种子。
科学  八年级上册
176
例题  如图4 . 4 - 12 所示，某同学在一杯密度为
1.03×10
3 kg / m
3的橙汁饮料中，加入柠檬片、奇异果
块等水果。柠檬片、奇异果块大小、质量如表4.4-2。
当柠檬片、奇异果块静止时分别处于橙汁饮料中的哪个位置？此时柠
檬片、奇异果块所受的浮力各为多大？
解：柠檬片的密度为
ρ柠檬＝m柠檬
V柠檬
＝4 g
5 cm
3 ＝0.8 g / cm
3＝0.8×10
3 kg / m
3
奇异果块的密度为
ρ奇异果＝m奇异果
V奇异果＝11 g
10 cm
3 ＝1.1 g / cm
3＝1.1×10
3 kg / m
3
ρ柠檬＜ρ橙汁，柠檬片漂浮在橙汁饮料上。
ρ奇异果＞ρ橙汁，奇异果块沉没在橙汁饮料的底部。
柠檬片受到的浮力为
F柠檬＝G柠檬＝m柠檬g＝4×10
-3 kg×9.8 N / kg≈0.039 N
 奇异果块受到的浮力为 
F奇异果＝ρ橙汁gV奇异果＝1.03×10
3 kg / m
3×9.8 N / kg×10×10
-6 m
3 
≈0.1 N
答：柠檬片漂浮在橙汁饮料上，奇异果块沉没在橙汁饮料的底部。柠檬
片受到的浮力约为0.039 N，奇异果块受到的浮力约为0.1 N。
物体的浮沉是常见的现象，生活中有大量的现象都可以用物体浮沉条
件做出解释。
你见过煮汤圆或饺子的情形吗？当汤圆或饺子刚放入水中时，会沉入锅
底；而当汤圆或饺子煮熟时，则会浮出水面，如图4.4-13所示。这是为什么？
表4.4-2  水果的质量和体积
水果
质量/ g
体积/ cm
3
柠檬片
4
5
奇异果块
11
10
图4.4-12  橙汁饮料
第4 章  水与人类
177
图4.4-13  煮汤圆
四、浮力的应用
物体浮沉条件不但可以用来解释许多生活现象，而且在生产、生活和
科研中也有重要的应用。
人类很早就制造出了木船，而现代轮船通常用钢铁制造。钢铁的密度
远大于水，用钢铁制造的轮船为什么能够漂浮在水面上呢？
如图4.4-14所示，如果把一块铁块放在水面，它将会沉入水底。如果
将这块铁块铸成碗状，虽然它所受的重力没有改变，但是把它放在水面，
它排开水的体积比块状时大得多，受到水的浮力就较大。当它浸入一定深
度时，受到的浮力等于它所受的重力，它就会漂浮在水面上。轮船就是根
据这个原理制造的。
图4.4-14  轮船漂浮原理示意图
轮船的大小常用排水量来表示，所谓排水量就是轮船装满货物时排开
水的质量。例如，一艘轮船的排水量为1.8×10
4 t，表示此船满载时，货物
和船身质量之和为1.8×10
4 t。
将货物装上船，总质量增加了，船受到的浮力增大，排开水的体积也
就增大，船在水中便会下沉些。
科学  八年级上册
178
思考与讨论
一艘轮船从江河驶入大海，受到的浮力如何变化？排开水的体积如
何变化？
如图4.4-15 所示为浮子式密度计，利用它可以直接
测出液体的密度。测量时，让密度计漂浮在液面上。液体
的密度不同，密度计排开液体的体积就不同，液面对应密
度计的位置也就不同。根据液面对应密度计上的刻度可以
直接读出被测液体的密度。
潜艇是海军的主要舰种之一，它既能在水面航行，又
能潜入水下某一深度进行工作。你知道潜艇在水中是怎样
实现上浮和下沉的吗？
探索活动
1. 如图4.4-16所示，玻璃球的顶部和底部各有一个小孔，顶部小孔
通过橡皮管与针筒相连。开始时球内装满水，沉入水下。
2. 将针筒的活塞向内推，使玻璃球内的水从底部小孔压出，观察玻
璃球的运动情况。
3. 将针筒的活塞往外拉，使水从底部小孔进入玻璃球内，观察玻璃
球的运动情况。
图4.4-15  浮子
式密度计
图4.4-16  潜艇浮沉的模拟实验
第4 章  水与人类
179
潜艇的两侧有水舱，当水舱充满水时，潜艇受到的重力大于浮力，潜
艇就会下沉。当用压缩空气将水舱里的水排出一部分，潜艇受到的重力小
于浮力时，潜艇就会上浮，如图4.4-17所示。当水舱里留有适量的水，潜
艇受到的重力等于浮力时，潜艇就能够停留在水下某一深度的地方。
图4.4-17  潜艇的浮沉原理
压缩空气
的储罐
充入压缩
空气、排
出海水后
浮起
装入海水、排出空气后下沉
空间站环绕地球运行时，太空环境使
得航天员在太空行走时身体变得难以控
制，空间知觉也会紊乱。为了使航天员能
够适应太空的特殊环境，人们设计了在大
型水池中对航天员进行太空行走模拟训练
的方法，如图4.4-18所示。为保证航天员
在水中处于悬浮状态，应使航天员自身及
所携带的装备受到的浮力与总重力相等。
科学阅读
悬浮的鱼
鱼可以一动不动地悬浮在水中，直到感兴趣的食物出现，才立刻摆动
尾巴紧跟而上。鱼的脊柱下有一个壁很薄的囊，叫作鱼鳔。鱼鳔中有从其
血液里获取的氧气和氮气。鱼通过调整鱼鳔的体积，可以改变自己的总
体积，从而改变所受的浮力，实现上浮或下沉。
图4.4-18  航天员在水中进行太空
行走模拟训练
科学  八年级上册
180
空气中的物体同样会受到空气的浮力。如果
气球中所充入的气体密度比空气小，那么气球受
到空气的浮力大于自身所受的重力，气球就会在
空中上升。喜庆节日放飞的气球、携带气象仪器
的高空探测气球，一般充有氦气。热气球内充有
被燃烧器加热后的热空气，由于空气受热膨胀，
密度减小，通过调节热空气可以控制热气球的上
升或下降。
为了能控制飞行物的飞行状态和使之具有推
进的动力，人们制造了飞艇。飞艇有巨大的流线
型艇体，艇体的气囊内充入氦气，艇体下面安装
了可供人员乘坐和装载货物的吊舱，艇体上还安
装了起稳定控制作用的尾面和推进装置。飞艇造
价低廉、消耗燃料少，可用于交通、运输、娱乐、赈灾、气象观察、大气科
学实验等。
练习与应用
1. 一个盛有盐水的容器中悬浮着一颗鸡蛋，容器放在斜面上，如下图所示。在图
上画出鸡蛋所受浮力的方向。
（第1题图）
2. 将轮船的铁锚从水下深处向上提起，直至完全提出水面。这个过程中，铁锚受
到的浮力将怎样变化？
3. 将重6 N的物体浸没在水中，它排开的水重5 N，则物体在水中受到的浮力是
多少牛？
4. 测得一个苹果浸入水中的体积为1.2×10
-4 m
3，求此时苹果受到的浮力大小。
（g取10 N / kg）
图4.4-20  飞艇
图4.4-19  热气球
第4 章  水与人类
181
5. 某同学要买观赏鱼（如右图），每一袋观赏鱼内
约有1
3
的体积是封闭的空气。回到家后，他将
装着水和观赏鱼的塑料袋直接放入家里的鱼缸
中。如果不计塑料袋的自重，那么这个装着水和
鱼的塑料袋在鱼缸内的水中将处于什么状态？
6. 我国首台深海载人潜水器蛟龙号在太平洋马里
亚纳海沟进行7 km 级海试。蛟龙号通过向空气舱中注入海水以实现下沉，用
抛弃压载铁的办法实现上浮。请写出蛟龙号下沉、上浮的原理。
7. 有甲、乙、丙三个物体，其密度分别为：ρ甲＝
0.85 g / cm
3，ρ乙＝1.05 g / cm
3，ρ丙＝1.25 g / cm
3。
现将它们放在密度为1.05 g / cm
3的液体中。右
图是这三个物体在液体中的四个可能的位置。
请为这三个物体选择合适的位置。
8.  医生给病人体检，有时需要测量病人血液的密
度。如果用密度计进行血液测量，需要的血液
量较多。分析人员采用了一个巧妙的方法：先在几支试管内分别装入密度不同
的、呈淡蓝色的硫酸铜溶液，然后分别在每支试管中滴入一滴血液。只要看到
哪支试管中的血滴悬浮在硫酸铜溶液中，就能判断出血液的密度。说说这一做
法的依据。
9.  人们常用“浮筒打捞法”打捞沉船，做法是把几个浮筒灌满水，使它们沉到水
底，潜水员用钢索把它们拴在沉
船的两侧。然后，打捞船上的机
器开动起来，把空气压进浮筒，
将筒内的水排出去，沉船就可以
浮起来了（如右图所示）。这种方
法的原理是什么？
（第7题图）
（第9题图）
（第5题图）
科学  八年级上册
182
根据世界水资源研究所2021年发布的报告，目前
全球有超过10亿人生活在缺水地区。水资源如何利用
和保护？净化水的方法有哪些？
第5 节  水资源的利用和保护
一、水资源的利用
人类社会的生活、生产都离不开水，水资源的开发利用直接关系到人
类的生存和发展。
每生产1 t 纸，大约需要200 t 水
成年人每天大约需要2500 mL 水
洗一次澡可能需要50 L 水
种植农作物需要大量的水
图4.5-1  水的利用
第4 章  水与人类
183
思考与讨论
据报道，阿联酋的一家公
司计划把南极的一座巨大冰山
拖到波斯湾，以解决当地的水
资源短缺问题。据悉，计划中
的这座冰山蕴含的水量足够
100万人使用5年。对此，你是
怎么看的呢？
二、水的净化
我们每天使用的自来水是经自来水厂净化处理过的。在一些偏远山
区，人们会利用明矾使水中较小的悬浮物凝聚成较大的固体颗粒而沉底。
明矾是常用的絮凝剂。这种使水中杂质沉淀到水底的方法称为沉淀法。
探索活动
1． 如图4.5-3所示，取一杯泥浆水，
静置5 min，观察有没有杂质沉在杯底。
2． 在泥浆水中加一点明矾，静置
5 min，观察泥浆水发生的变化，以及沉入
杯底的固体颗粒大小的变化。
通过过滤器过滤上述已经处理过的水，不溶于水的固体杂质就会被分
离出来。如果用具有吸附作用的固体来过滤，不仅可以滤去水中的不溶性
杂质，还可以吸附掉一些溶于水的有异味的杂质。活性炭具有疏松多孔、
表面积大的特点，具有较强的吸附作用。一些家用净水器就是利用活性炭
吸附水中的杂质的。
自然界中，浑浊的水经过沉淀、过滤、吸附等净化处理，就会变得澄
清，但所得的水仍然不是纯水，需要通过蒸馏才可以得到纯净的水。
图4.5-2  南极冰山
图4.5-3  在泥浆水中加絮凝剂
科学  八年级上册
184
自来水厂的水净化过程
自来水厂从水源地取水后，一般要经历如下的净化处理过程。
1.加混凝剂后沉淀。
2.将沉淀后的水通入过滤池中，滤去不溶性杂质。
3.将水引入活性炭吸附池，除去水中的臭味和残留的小颗粒不溶性
杂质。
4.杀菌消毒（常用通入氯气的方法）。
最后经过检测，证明水质达标后，才能输送到千家万户。
科学·技术·社会·环境
图4.5-4  自来水厂的水净化过程示意图
加混
凝剂
取水口
水库
投药消毒
反应沉
淀池
过滤池
活性炭
吸附池
清水池
水泵
用户
三、水资源的保护
可供人类直接使用的水资源相对来说比较少，而人类使用这些水资源
时又存在浪费严重和受到污染的现实问题，因此加强对水资源的保护已经刻
不容缓。
节约用水和防止水污染是水资源保护的两项重要内容。
思考与讨论
1. 3月22日是世界节水日，请分享日常生活和生
产中节约用水的好方法。
2. 谈谈国家节水标志表示的意义。
图4.5-5  国家节水标志
第4 章  水与人类
185
水的循环使用、减少用量和回收利用是节约用水的三种主要方法。
图4.5-6  生活住房雨水回收使用系统
图4.5-7  农业生产中的节水灌溉——喷灌
绿化灌溉
冲厕
水池补水
屋面
雨水
地面雨水
雨水总
汇管
雨水截污挂篮
雨水弃
流过滤
装置
雨水过
滤器
提升泵
净化一
体机
当水中含有对水或水生生物产生不良影响的物质，且其含量达到一定
值时，就会造成水污染。引起水污染的有害物质被称作污染物。这些污染
物主要来自工业废水、农业废水和生活污水。工业废水中通常含有很多有
毒化学物质，农业废水中通常含有农药、化肥，生活污水中可能含有大量
病毒、寄生虫、细菌等致病生物。这些人类排放的污染物不仅会破坏水体
环境、杀死水生生物，还会对人类自身产生危害。例如，当水体中某些利
于藻类生长的氮、磷等营养物质含量
过高时，藻类就会大量繁殖，使水体
呈现异常的颜色，如图4.5-8 所示。
大量藻类死亡后，在微生物分解藻类
的过程中，需要消耗水中大量的溶解
氧，最终导致水生动物因缺氧而大量
死亡，水生动物死亡后将导致水质进
一步发黑变臭而恶化。
科学阅读
浙江省的“五水共治”工程
浙江是著名水乡，但2013 年浙江人均水资源量低于世界公认的 
1700 m
3警戒线，而且浙江水资源还存在着供需缺口大、结构矛盾突出、
污染严重、有效利用率低等四大突出问题。为了建设美丽浙江，省委做出
图4.5-8  海水中暴发赤潮
科学  八年级上册
186
“治污水、防洪水、排涝水、保供水、抓节水”的“五水共治”战略部署，
实施“固河堤、疏河道、新开河、畅管网、除涝点、强设施”六大防内涝
工程，“管网配套、能力提升、升级改造、污泥处理处置设施建设、再生
水利用”五大治污水工程，
“提工艺、重改造、扩范围、增能力”四大保供
水工程。经过多年的“五水共治”，浙江省走出了一条生态环境与经济社
会协调的绿色发展之路。2021年，钱塘江流域断面水体质量优良率达到
100%；到2022年，全省地表水和近岸海域水质已连续3年创历史新高。
思考与讨论
请结合本地区的水污染情况，提出一些防治水污染的建议。
练习与应用
1. 当水体中氮、磷等营养成分过量时就会引发富营养化污染，请分析其危害，并
提出可行的防治措施。
2. 请利用废弃塑料瓶和细沙、沙砾、碎石、棉花、纱布、活性炭等材料，制作一个
沙石过滤器（先画出设计图），并尝试用自制过滤器过滤泥浆水，检测净水效果。
3. 调查自己家庭一年中每个月的用水量，并提出一些合理的节水建议，倡导全家
人共同实施。
图4.5-9  杭州市钱塘江畔的特大型污水处理厂
第4 章  水与人类
187
学习整理
第4章  水与人类
人体中的水
水的循环
水循环的主要环节
蒸发
地球上的水
人类可直接利用的水资源
河流水
物质和水
的混合
物质的溶
解性
物质的溶
解度
溶液的
配制
转移
计算
溶液
增加溶质
不饱和
溶液
饱和
溶液
人类家园中的水
生活中的水溶液
人类离不开水
人体细胞和体液
的重要组成部分
体内的化学
反应需要水
维持人体
正常血压
 海水96.53%
 淡水2.53%
 陆地咸水0.94%
冷却凝结成云
降水 蒸发
地下
径流
地表
径流
降水 
降水 
降水 
蒸发 
蒸发 
植物
蒸腾 
水
汽
输
送
下
 
渗
 
海 洋 
补给植物
补给土壤
补给河流
补给海洋
科学  八年级上册
188
海水的淡化
海水淡化的常用方法
冷冻法
海盐的提取
结晶的两种方法
蒸发溶剂
海洋的开发和保护
净化水的常用方法
沉淀
海洋的探索
水的浮力
人类要保护水资源
浮力的大小
浮力的应用
浮力的存在
F浮=
F浮＝G排液＝ρ液 gV排液
轮船、密度计、潜艇
浮沉状态
下沉
上浮
悬浮
受力分析
G
F浮
G
F浮
F浮
G
浮力与重力
的关系
浮力＜
重力
浮力＞
重力
浮力＝
重力
应用
第4 章  水与人类
189
学习评价
一、概念理解
1. 下列关于溶液的描述，正确的是（  ）。
 
A. 溶液一定是无色透明的 
B. 澄清、透明的食盐水是纯净物 
 
C. 溶液是由溶质与溶剂组成的 
D. 凡是均一、稳定的液体都是溶液
2． 下列有关溶解度的说法，正确的是（  ）。
 
A. 20℃时，在100 g水中溶解了20 g甲物质，则20℃时甲物质的溶解度为20 g
 
B. 100 g水中溶解40 g乙物质刚好达到饱和，则乙物质的溶解度是40 g
 
C. 80℃时，100 g丙物质的饱和溶液中含有30 g丙，则80℃时丙物质的溶解度为30 g
 
D. 20℃时，100 g水中最多能溶解30 g丁物质，则20℃时丁物质的溶解度为30 g
3. 有溶质质量分数为10 % 的氯化钠溶液100 g，若要使其溶质质量分数变成
20%，可能有效的方法是（  ）。
 
A. 增加氯化钠10 g 
B. 将溶液中的水蒸发掉一半
 
C. 加入100 g10%的氯化钠溶液 
D. 把水蒸发掉50 g
4. 《死海不死》一文中描述道：将奴隶和俘虏扔进海里，屡淹不死。四名同学从科
学的角度对该现象进行了解释，其中不正确的是（  ）。
 
A. 海水的盐度很高，人被扔进海里就自然浮起来
 
B. 海水的密度大于人体，人被扔进海里后，最后会漂浮
 
C. 人漂浮在海面时，浮力大于人体所受的重力，沉不下去
 
D. 人漂浮在海面时，浮力等于重力，沉不下去
二、迁移应用
5. 某同学学习了浮力的有关知识后，制作了一台浮力秤，可方便地称量物体的质
量，其构造如图甲所示。已知小筒底面积为0 . 001 m
2，小筒和秤盘总重为
0.6 N。（g取10 N / kg）
 （1） 如图甲，当秤盘上不放物体时，小筒受
到的浮力是   N。
 （2） 如图乙，在秤盘上放一个物体后，小筒
浸入水中的深度h 为0.1 m，求该物体
的质量。
甲
乙
秤盘
小筒
透明
大筒
浮力秤
水
（第5题图）
科学  八年级上册
190
三、探究实践
6. 请利用一瓶碳酸饮料、玻璃杯和葡萄干，完成趣味实验“会跳舞的葡萄干”。
 （1） 取玻璃杯，倒入碳酸饮料，观察到杯中出现什么现象？请解释。
 （2） 将葡萄干加入杯中，有些葡萄干会直接沉入杯底，请解释葡萄干沉入杯底
的原因。
 （3） 有些葡萄干出现了“先上浮到液面，后又沉入杯底”的现象，请仔细观察葡
萄干表面的现象，然后对部分葡萄干“先上浮后下沉”做出合理的解释。
四、学习反思
※本章哪些内容我学得很好？我用什么方法学习的？
※本章哪些内容我学得有困难？具体是什么困难？
※我将采取什么措施来改进学习？
第4 章  水与人类
191
各种事物都具有结构，如原子的结构、细胞的结构、人体的结构、建筑物
的结构、宇宙的结构等。在工程上，为了实现特定的功能，需要设计并制造具
有独特结构的装置。
我们如何认识结构及其影响因素？如何进行简单的结构设计？
第5 章
建筑结构与工程
一、建筑结构及其分类
在建筑领域，结构是指组成事物的各个部分之间的有序搭配和空间排
列。结构普遍存在于自然界和人类创造的各种事物中，不同的事物往往具
有不同的结构，不同的结构具有不同的功能。
蜘蛛网的结构
C60 的分子结构
上海中华艺术宫的结构
图5.1-1  不同的结构
建筑工程能够很好地体现结构与功
能的关系。建筑结构的分类多种多样。
依据受力情况，建筑结构一般可以分为
框架结构、壳体结构和实体结构等。
框架结构  框架结构是指以刚性的
杆作为梁和柱组成的结构。刚性的杆按
一定的规则在空间排布，支撑空间而不
图5.1-2  杭州钱塘江大桥
建筑都有结构，如房屋的结构、桥梁的结构、塔的
结构等。建筑结构展示了人类的智慧和创造力，带来了
美的享受。那么，建筑结构有什么特点？这样的结构对
其功能的实现有什么独特的价值？
第1 节  建筑结构与功能
第5 章  建筑结构与工程
193
充满空间，共同承受所受的力。图5.1-2所示是我国自行设计和建造的第
一座铁路、公路两用双层桥—— 钱塘江大桥，它是典型的框架结构桁架 
梁桥。
框架结构的种类很多，广泛应用于房屋建造、桥梁工程、航空工业等。
框架结构使用的材料可以是木材、金属、塑料等。
壳体结构 
壳体结构是指层状的结构，
由若干块薄板组成，薄板做成具有曲面轮廓
的外形，看起来造型轻巧而优雅。在壳体结
构中，其拱形曲面可以把受到的力均匀分散
在结构体的各个部分，这种结构能承受较大
的力，使结构更加坚固。
壳体结构建筑有许多优点，如用料少、跨度大、坚固耐用等。国家大
剧院就是采用壳体结构屋顶，大大减轻了屋顶所受的力，减少了场地中间
的立柱数量。
实体结构  实体结构是指结构体本身是实
心的结构，利用自身来承受力，承受的力分布在
整个实体上。桥墩、房屋的基座、雕塑的基座、
城墙等都属于实体结构。建筑物的基座通常由
石头、混凝土等材料做成实心的结构，承担基座
上方的建筑物所受的重力。
建筑有其特定的架构形态，以体现其结构特
性。一个较复杂的结构由许多不同的部分组成，这些组成部分通常称为构
件。建筑是由建筑材料按一定规则组成的受力结构体系，各个部分（如梁、
柱等）相互联结成一个整体，起着承受外力（又称荷载）的作用，并将其传
递到基座。
二、结构受力与形变
从受力的角度看，结构是指能够承受一定力的架构，它能通过形变来
抵抗力的作用。每个结构需要承受一定大小的力的作用。用相同材料制作
图5.1-3  国家大剧院
图5.1-4  桥墩
科学  八年级上册
194
的形状不同的结构，或不同材料制作的形状相同的结构，能够承受力的大
小是不同的。因此，我们需要分析作用在结构上的力，以及这样的结构能
否承受这些力的作用，以确保结构的稳固性、可靠性。
探索活动
1. 如图5.1-5甲所示，取一根长20 cm、直径2 cm的弹性橡胶棒，将
橡胶棒当作结构的构件。
2. 用两手抓住橡胶棒两端，用力向外拉伸，如图5.1-5乙所示，观
察橡胶棒因受拉而产生的形变。
3. 用两手抓住橡胶棒两端，用力向内挤压，如图5.1-5丙所示，观
察橡胶棒因受压而产生的形变。
4. 将橡胶棒两端支起来，中间悬空，用力向下压橡胶棒的中部，如
图5.1-5丁所示，观察橡胶棒因中部受压力而产生的形变。
实验表明，当物体受到不同的力的作用时，会产生拉伸、压缩、弯曲
等形变。通常情况下，结构的构件可能会同时受到多个力的作用，此时，该
构件会产生多种形式的形变。
F2
F2
F3
F1
F1
F3
压缩
拉伸
甲
图5.1-6  横梁受力变形
乙
横梁是建筑结构中经常出现的构件。横梁呈水平放置，承受竖直方向
甲
丙
乙
丁
图5.1-5  橡胶棒受力发生形变
第5 章  建筑结构与工程
195
的力的作用，产生形变。当横梁中部受到如图5.1-6甲所示的压力F1的作
用时，横梁的两端会受到支撑物对它的支持力F2、F3的作用，横梁发生弯
曲，上部被压缩，下部被拉伸，如图5.1-6乙所示。
思考与讨论
跳水的跳板用弹性材料做成，其一端固定，运动员站在另一端，跳板
发生形变，产生弹力帮助运动员起跳。请分析跳板的形变情况。
三角形桁架结构是由杆件连接成三角形的一种空间结构，如图5.1-7
甲所示。当三角形桁架上部受到力F1的作用时，力F1会通过杆件传递给整
个桁架，此时，B、C杆件被压缩，A杆件被拉伸，虚线为形变后的情况，如 
图5.1-7乙所示。
图5.1-7  三角形桁架各杆件受力图
F2
F3
F1
A
B、C 杆件
A 杆件
甲
乙
B
C
有些建筑物采用弧形拱结构。如 
图5.1-8所示，当弧形拱受到向下的压
力F1的作用时，拱被压缩，拱的各部分
相互挤压，压力F1被拱传递，对基座产
生作用力，基座便产生竖直向上的支持
力F2、F3和水平方向的力F4、F5。
图5.1-8  拱的受力图
F2
F3
F1
F4
F5
科学  八年级上册
196
思考与讨论
请分析图5.1-9中石拱桥A、B、C、D
四处石块的受力情况。
三、建筑结构的功能
结构在外力的作用下，维持其原有的平衡状态的
能力，叫作结构的稳定性。建筑物需要良好的结构稳定
性。结构的稳定性是结构的重要性质之一。
建筑结构的重心高低和支撑面的大小对结构的稳
定性有影响。例如，上海东方明珠电视塔建造的底座支
撑面大、整体重心低。
探索活动
1. 如图5.1-11 甲所示，把四根短木棒钉起来，形成一个长方形结
构，在一个角上施加作用力F，观察长方形结构是否比较容易变成如 
图5.1-11乙所示的平行四边形结构。
2. 如图5.1-11 丙所示，把三根短木棒钉起来，形成一个三角形结
构，在一个角上施加作用力F，观察三角形结构是否比较容易发生形变。
图5.1-9  石拱桥
A
B
C
D
图5.1-10  东方明
珠电视塔
F
F
F
甲
乙
丙
图5.1-11  不同结构的稳定性
第5 章  建筑结构与工程
197
四边形结构在力的作用下，很容易发生形状的改变；而三角形结构在
力的作用下，其结构保持不变。三角形是所有几何形状中最坚固、稳定的
结构，因此在生产和生活中得到广泛应用。
三角形结构屋顶、三角形吊臂、三
角形钢架桥等都利用了三角形结构的稳
定性。
结构的强度是指结构抵抗外力作用
的能力。结构的强度与结构的形状、材
料、连接方式等有密切的关系。
三角形是框架结构中最基本的构造
之一。如图5.1-13 所示，人们在长
方形或六边形等框架中，通常加入
支撑杆件，构成多个三角形，这样可
以大大提升结构的强度，使结构能
承受更大的荷载。
相同材料制成的框架构件，采用的截面不同，如工字形、口字形、环
形、方形和圆形等，其承受力的大小也不一样。
图5.1-14  不同截面的构件
工字形
方形
圆形
口字形
环形
思考与讨论
图5.1-15是某建筑中使用的钢材，请画出
所用钢材的截面图示。查找资料，说一说这样
的截面有什么好处。
图5.1-12  三角形结构屋顶
图5.1-13  三角形结构
图5.1-15  钢架结构
科学  八年级上册
198
相同形状的不同材料制成的结构构件，其强度也不相同。在生产中，
通常会根据用途选择合适的材料。例如，混凝土具有较好的抗压性，但抗
拉性比较差。在制作混凝土梁的时候，通常在混凝土中加入钢筋，借助钢
材的抗拉性提升梁的强度。
建筑的结构决定了其功能，结构的变化可能会使建筑的功能得以增
强，更好地应用于不同的环境。功能的实现需要相应的结构来保障。当然，
良好的结构设计不仅要表现在其功能上，还要表现在其形式上，如展现美，
反映时代特征、文化内涵等。
图5.1-16为国家游泳中心，别名“水立方”，它用半透明膜覆盖，其
重仅为同尺寸玻璃的百分之一，如同一
座隔热的温室，大约20% 的太阳能被用
来提高泳池和室内的温度，这些半透明
膜使“水立方”白天光照充足。“水立方”
是“绿色、科技、人文”理念与建筑功能
的高度融合。
科学阅读
蜂窝结构
蜂窝由许多个大小相同的蜂房组成，蜂房
都是六棱柱体，每个蜂房都被其他蜂房包围，
两个蜂房之间只隔着一堵蜂蜡制成的墙。这种
结构非常精巧，用料也少，既适合蜜蜂近似圆
柱形的身体，又提高了空间利用率。
蜜蜂能建筑精巧的蜂窝是长时间进化的结
果，蜂窝的结构和功能堪称完美。
蜂窝结构给了工程师很大的启示。人们在设计一些强度高、用料少，
还需隔音和隔热的工程结构时，往往采用蜂窝结构。例如，航天飞机、宇
宙飞船等航天器需要具备上述性能，它们的内部大量地采用了蜂窝结构。
图5.1-16  国家游泳中心
图5.1-17  蜂窝结构
第5 章  建筑结构与工程
199
一、桥梁的结构
如图5.2-1所示，常见的桥梁一般由主梁、桥墩、桥台等组成。主梁
直接承受自身重力以及车辆等的重力，桥墩承受主梁向下的力并将力传到
基座，桥台指桥的两端起支撑作用的部分。
图5.2-1  桥梁结构
桥台
桥墩
河床
基座
主梁
按照结构和受力特点，桥梁可分为梁式桥、拱桥、悬索桥、斜拉桥等。
梁式桥  梁式桥是指采用梁或桁架梁作为主要承重结构的桥梁。在结
构简单的桥梁中，工程师直接把主梁的两端架在桥台上。
连通香港、珠海、澳门的港珠澳大桥，是至今为止
世界上最长的跨海大桥，极大地缩短了三地之间的距
离。那么，桥梁有什么特征？为什么桥梁不仅能够支撑
起自身的重量，而且还能够承载来来往往的车辆？
第2 节  桥梁的结构与制作
科学  八年级上册
200
竖杆
斜杆
横杆
图5.2-2  梁式桥
图5.2-3  桁架
如图5.2-3所示，许多杆件在其端点处相互连接起来，成为三角形的
结构，这种架构称为“桁架”。桁架桥是指用桁架梁作为主要承重结构的桥
梁，它实际上是一种加固了的梁式桥。
拱桥  拱桥是用拱圈或拱肋作为桥身主要承重结构的桥。举世闻名的
赵州桥，是我国古代石拱桥的杰出代表，建于595—605年，为单孔敞肩石
拱桥，跨度约37 m。赵州桥在桥梁的两端各设置两个小拱（敞肩拱），减轻
了桥自身所受的重力，提升了泄洪能力。拱桥造型优美，是我国古代常见
的桥梁类型，京杭大运河上始建于明朝的拱宸桥也属于拱桥。
图5.2-4  河北赵州桥
图5.2-5  杭州拱宸桥
悬索桥  悬索桥通过索塔悬挂缆
索，并将缆索锚固于两岸（或桥两端），
从缆索上垂下吊杆，吊住桥面主梁。
主跨达900 m 的湖北四渡河大桥，是
目前在深山峡谷里修建的全球最长的
悬索桥。
图5.2-6  湖北四渡河大桥
第5 章  建筑结构与工程
201
斜拉桥  斜拉桥是将主梁用许多根拉索直接拉在桥塔上的一种桥梁。
斜拉桥由承受拉力的桥塔、拉索和主梁组成。例如，2016 年建成通车的、
主跨达720 m的北盘江第一桥，跨越云、贵两省交界的大峡谷，为全球最
高的斜拉桥。
图5.2-7  云南、贵州交界处的北盘江第一桥
思考与讨论
你走过或看到过哪些桥梁？请列举梁式桥、拱桥、悬索桥、斜拉桥
等各一座，写出桥梁的名称和结构特点。
二、桥梁的受力
我们把桥梁本身受到的重力以及它承载的车辆、行人等的重力统称为
荷载。既然桥梁在荷载的作用下不会倒塌，那么就一定有向上的力来平衡。
梁式桥的受力  在荷载的作用下，桥的主梁受到向下的作用力发生形
变而向下弯曲，主梁就产生向上的弹力，支撑着梁上的物体，如图5.2-8
所示。
科学  八年级上册
202
图5.2-8  梁式桥的受力图
F1
G
F2
拱桥的受力  拱桥在竖直方向荷载作用下，对整座桥产生了一个指向
桥台的挤压的力，把桥的拱部紧紧地挤压在一起。桥的拱部把受到的荷载
传递至拱形结构的两端，因此，基座不仅受到竖直向下的压力，也受到水
平方向的力。从而，两侧基座会给拱形结构施加相互作用力，即竖直向上
的支持力和水平方向的力。
图5.2-9  拱桥的受力图
压力
压力
基座对拱的
作用力
基座对拱的
作用力
实践活动
1. 利用一块木板、绳子、书建造一座悬索桥。
2. 把两张椅子背对背地放置，在椅子的靠背上拉两根绳子，两端让
同学用手拉住。
3. 在两根长绳之间系上三段绳子，然后在上面放上一块木板。
4. 请同学紧紧拉住绳子的两端，然后往木板上加书，看看究竟能够
堆多少本书。
5. 想一想：为什么绳子的两端必须拉紧？
第5 章  建筑结构与工程
203
悬索桥的受力 
悬索桥用悬挂在两边索塔上的缆索作为主要承重结
构，并在两岸修筑巨大的锚碇结构来固定缆索的两端。桥面主梁通过吊杆
吊在缆索上，在竖直方向荷载作用下，通过吊杆使缆索承受拉力，支撑着
桥的主梁。
缆索
吊杆
索塔
锚碇
锚碇
索塔
F
G
图5.2-10  悬索桥的受力图
斜拉桥的受力  斜拉桥将多根缆索的一端固定在索塔上，另一端拉着
桥的主梁。荷载通过缆索传至索塔，再通过索塔传至桥的基座。与悬索桥
相比，斜拉桥在荷载作用下的结构形变小，且其抵抗风的能力比悬索桥强。
思考与讨论
斜拉桥的索塔一般建造得很
高，索塔建得高有什么好处？索
塔是不是建得越高越好？
科学阅读
建筑艺术
桥梁是人类文明的产物，作为科学、技术和艺术凝结成的建筑结构，
它具有实用价值和审美价值。因此，一座桥梁不仅体现了技术方面的巧
妙和精湛，也体现着桥梁与自然、桥梁结构与受力平衡的美。工程师以确
缆索
主梁
F1
F2
F3
F4
G
索塔
图5.2-11  斜拉桥的受力图
科学  八年级上册
204
定具有比例的简单几何形状（如圆形、方形、三角形等）作为基准，来控
制建筑整体，特别是外形轮廓及各局部的设计构图，使其形成一定的有
几何形状的结构，从而获得和谐美。
三、桥梁的设计与制作
人们设计和制作各种结构是为了完成相应的任务或满足特定的需要。
桥梁的作用就是帮助人们跨越河流峡谷等自然屏障，这就需要对桥梁的跨
度、所能承受的荷载有一定要求。因此，在进行结构设计时，必须明确设
计目标、需要解决的问题和解决问题需要考虑的主要因素，同时还要考虑
结构的安全性、强度、稳定性、适用性、成本等。
图5.2-12  结构设计考虑因素
安全性
强度
稳定性
……
美观
适用性
成本
结构
设计
结构设计必须遵循设计的一般过程，一般需经历如图5.2-13 所示的
若干环节。
明确内容
优化与完善
制订设计方案
制作模型或原型
图5.2-13  结构设计的一般过程
第5 章  建筑结构与工程
205
工程实践
桥梁模型的制作与探究
目标
依据条件设计和制作高承重、有创意的桥梁模型，对桥梁模型进行
测试，并开展相关实验探究。
器材
过程
1. 确定标准。
依据选用的材料对桥梁的长度、宽度等基本参数设定标准，并填写
到表5.2-1中。
2. 设计方案。
依据配件或自选器材，设计桥梁的整体结构，绘制设计图。
3. 制作桥梁。
（1）学习技术。
①基本结构。直杆A为各接口间的连接杆，如图5.2-15甲。将2根
直杆拼接后可作为非等腰直角三角形的斜边，如图5.2-15乙。将斜杆B
作为等腰直角三角形的斜边，如图5.2-15丙。盖板作为桥梁中间的路面
盖板
×12
直杆A
×120
斜杆B
×40
四插接口
×32
斜边接口
×92
五插接口
×32
两插接口
×12
六插接口
×12
三插接口
×12
图5.2-14  相关材料
维度
长度/ cm
宽度/ cm
承重/ N
标准
表5.2-1  桥梁模型的建造标准
科学  八年级上册
206
连接，如图5.2-15丁。
②斜拉加强杆。正四边形是一个很
不稳定的形状，在正四边形里加入斜拉
加强杆后，结构就会变得异常牢固，如
图5.2-16。
（2）按照设计图纸组装、制作桥梁模型，如图5.2-17所示。
4. 测试评价。
依据标准对桥梁的长度、宽度、高度、自重、承重能力等参数进行
测量、评价，设计记录表格，将结果记录于表中。
问题讨论
桥梁模型的承重能力与哪些因素有关？请设计实验方案并进行实
验，撰写实验报告。
甲
乙
丙
丁
A
A
A
A
A
A
A
A
A
A
B
A
A
A
图5.2-16  斜拉加强杆图示
图5.2-17  桥梁模型图
参考方案效果图
图5.2-15  桥梁的基本结构
第5 章  建筑结构与工程
207
工程实践
设计并搭建浮桥
目标
1. 根据浮桥设计要求，明确工程验收标准，设计浮桥施工图纸，培
养应用创新思维。
2. 通过浮桥的设计与制作过程，初步认识工程的关键是设计，工程
是设计方案物化的结果。
3. 增强成本控制意识，提高浮桥的性价比；运用科学知识和计算思
维，确保浮桥的安全性和稳定性；运用批判性思维，根据实际反馈，不断
改进浮桥。
器材
学校池塘中心要安装喷水设施，为方便施工，需
要搭建一座临时简易人行浮桥。我们可以在浮箱上架
梁、铺桥面来搭建浮桥，浮箱所受的浮力决定了浮桥能
承受的荷载。请利用身边的简易材料，用较低的成本搭
建一座长6 m、可供一个约70 kg的人安全通行的浮桥。
如何设计和搭建满足这些要求的浮桥？
第3 节  搭建一座简易人行浮桥
表5.3-1  材料清单
材料
规格（每个）
单价
数量
桶装水空桶
体积：19 L
15元/个
质量：800 g
高度：50 cm
科学  八年级上册
208
过程
1. 明确问题。
运用阿基米德原理和力学相关知识，利用身边的简易材料，用较低
的成本搭建一座长6 m、可供一个约70 kg的人安全通行的浮桥，浮桥要
具有稳定性和牢固性。
2. 设计方案。
（1）分工讨论。由于浮桥搭建工程比较复杂，全班分成6个小组，每
个小组一张采购单（提供100元资金），每组负责建造1 m长的浮桥。将小
续表
材料
规格（每个）
单价
数量
饮料瓶1
体积：1.5 L
0.5元/个
质量：40 g
饮料瓶2
体积：500 mL
1元/组
质量：20 g
4个/组
宽胶带
宽度：5.5 cm
20元/卷
长度：60 m
长扎带
长度：1.2 m
1元/根
长度：1 m
长度：0.8 m
短扎带
长度：25 cm
0.5元/根
长度：30 cm
木条
长度：1.2 m
2.5元/根
长度：1 m
长度：0.8 m
复合板
任意规格
3元/块
第5 章  建筑结构与工程
209
组的分工安排填写在表5.3-2中，项目总监组织讨论浮箱的设计。
（2）绘制图纸。根据讨论结果，确定浮桥搭建方案，画出设计草图
（工程图纸需要标注尺寸和材料名称）。
3. 实施计划。
（1）选择材料。根据图纸确定材料的数量，填好材料采购单。
（2）采购材料。采购员凭采购单采购材料，并免费领取所需的建造 
工具。
（3）搭建浮桥。根据浮桥设计图进行搭建，记录建造浮桥所用的时间。
4. 检验作品。
搭建完毕，对搭建的浮桥进行检测。检测标准如下（每条标准根据
表5.3-2  浮桥搭建分工安排表
分工
项目总监
采购员
绘图师
工程师（3～4名）
职责
负责人员分配，
组织讨论，督促
项目实施，辅助
工程师搭建浮
桥，汇报浮桥的
优缺点
统计需要用到
的材料，用代
金券去老师处
采购；负责材
料的整理及多
余材料的处理
汇总小组意见，
根据计算得出的
材料数量，绘制
图纸
给设计提建议，按
设计方案组织成
员搭建浮桥（搭建
完成时，1 名工程
师与项目总监请
老师验收浮桥）
负责人
科学  八年级上册
210
好、中、差分别记3、2、1分）：
①承重性：这段浮桥至少能承载一个人（承载质量越大，得分越高）。
②经济性：采购单上的费用不超过100元（用钱越少，得分越高）。
③稳定性：工程师能稳定站立于浮桥之上（站立时间越长，得分越
高）。
④牢固性：不散架和变形（零件掉落越少，不变形，得分越高）。
⑤工效性：搭建时间不超过20 min（所用时间越短，得分越高）。
5. 改进完善。
在工程师检测浮桥的过程中，项目总监及时地发现和记录浮桥存在
的缺陷，对存在的问题组织讨论，也可以对比其他小组的浮桥，改进作
品，找到解决方案，并将讨论结果记录在表中。
6. 发布成果。
对作品修改和完善后，展示和发布成果。
（1）设计图纸展评。设计图纸包括设计意图、设计特色、小组设计制
作过程中的感悟等。
（2）浮桥改建连接。根据完善的方案进行改建，全班把各组的短浮桥
连接成一座长6 m的浮桥，并在浮桥上铺设木板，搭建成一座可供人通行
的临时浮桥。
（3）使用最优浮桥。对本年级各班的浮桥进行评比，最好的浮桥永久
保留，并在需要时供人通行。
问题讨论
在整个浮桥搭建工程实践过程中，你遇到了哪些困难？是如何克服
困难的？搭建浮桥的过程中有哪些收获？
表5.3-3  问题解决记录表
浮桥存在的问题
改进方案
1
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第5 章  建筑结构与工程
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学习整理
第5章  建筑结构与工程
结构决定  
 
梁式桥
斜拉桥
桥梁模
型制作
结构 
的分类
结构 
与受力
结构 
与功能
采用      或      作为主
要承重结构。
拱桥
悬索桥
采用索塔、      、    　吊
住桥面主梁。
采用许多根      拉在桥塔
与主梁上。
采用      或      作为主
要承重结构。
建筑结构
与工程
F1
A
B
C
F2
F3
F1
F2
F3
F4
F5
F2
F3
F1
桥
梁
科学  八年级上册
212
学习评价
学习反思
※本章哪些内容我学得很好？我用什么方法学习的？
※本章哪些内容我学得有困难？具体是什么困难？
※我将采取什么措施来改进学习？
第5 章  建筑结构与工程
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后  记
本套教科书依据教育部颁布的《义务教育科学课程标准（2022 年版）》
编写。编写团队由教育专家、学科专家、教研人员和一线骨干教师等组成，
中国科学院院士施一公撰写前言。
本套《义务教育教科书 科学》（七至九年级）集中反映浙江省30 余年
综合科学课程建设的成果，汲取前两版教科书的经验，凝聚编写团队及教
科书出版、装帧设计人员的集体智慧。教科书的编写、出版力求充分落实
立德树人根本任务，体现科学课程标准先进理念，聚焦学生发展科学核心
素养，为培育有理想、有本领、有担当的时代新人贡献我们的一份力量。
感谢对教科书的修改完善给予悉心指导的专家！感谢为保证教学适
切性、进一步提升教科书质量，对本书进行通读、试教的教科研部门和教
师！感谢为教科书编写、出版提供资料（包括照片、画作）的各界朋友！
我们真诚地希望广大读者对本套书的内容、栏目、装帧、印刷质量等
提出宝贵意见或建议。
我们的联系方式是：信件寄送至浙江省杭州市拱墅区环城北路177号，
浙江教育出版社张老师（收）（邮编：310005）；也可以致电0571-88909716
（工作时间）， 或发送电子邮件到124204260@qq.com。
 
浙江教育出版社
定价：13.50 元
绿色印刷产品
定价批准文号：浙发改价格〔2019〕319号、〔2020〕331号　举报电话：12345、12315