初中物理新课标解读之“声与光”-郑一鸣
初中物理新课标解读之“声与光”雨坛中学 郑一鸣
一、物理课程的性质
义务教育物理课程的性质:义务教育物理课程是一门以实验为基础的自然科学课程，与小学科学和高中物理课程相衔接，与化学生物学等课程相关联，具有基础性、实践性等特点。
义务教育物理课程的任务:义务教育物理课程旨在促进人类科学事业的传承与社会的发展。
义务教育物理课程的教育功能:义务教育物理课程帮助学生从物理学视角认识自然、解决相关实际问题，初步形成科学的自然观;引导学生经历科学探究过程，学习科学研究方法，养成科学思维习惯，进而学会学习;引领学生认识科学、技术、社会、环境之间的关系，形成科学态度和正确价值观，增强社会责任感、民族自豪感;激发学生热爱党、热爱祖国、热爱人民的情感，为培养德智体美劳全面发展的社会主义建设者和接班人奠定基础。
二、课程理念
（1）面向全体学生，培养学生核心素养（课程目的）；
（2）从生活走向物理，从物理走向社会（课程内容）；
（3）以主题为线索，构建课程结构（课程结构）；
（4）注重科学探究，倡导教学方式多样化（课程教学）；
（5）发挥评价的育人功能，促进学生核心素养发展（课程评价）．
三、课程目标
课程目标是对学生学习及发展结果的期待，是课程内容选择、教学活动设计、学业质量确立的基本方向和依据。在2017年颁布的《普通高中物理课程标准（2017年版）》中国将核心素养凝练为物理观念、科学思维、科学探究、科学态度与责任４个方面，明确了学生学习物理课程后应达成的正确价值观念、必备品格和关键能力．
四、课程内容变化
4.1 2022年与2011年课程标准主题数量对比
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4.2 2022年与2011年课程标准声和光内容要求对比
2011年版
2022年版
一级主题
二级主题
三级主题
二级主题
三级主题
运动和相互作用
2.3声和光
2.3.1 通过实验，认识声的产生和传播条件。
2.3声和光
2.3.1通过实验，认识声的产生和传播条件。
2.3.2 了解乐音的特性。了解现代技术中声学知识的一些应用。知道噪声的危害和控制的方法。
2.3.2 了解声音的特性。了解现代技术中声学知识的一些应用。知道噪声的危害及控制方法。
2.3.3 通过实验，探究并了解光的反射定律，探究并了解光的折射现象及其特点。
2.3.3探究并了解光的反射定律。通过实验，了解光的折射现象及其特点。
2.3.4 通过实验，探究平面镜成像时像与物的关系。知道平面镜成像的特点及应用。
2.3.4 探究并了解平面镜成像时像与物的关系。知道平面镜成 像的特点及应用。
2.3.5认识凸透镜的会聚作用和凹透镜的发散作用。探究并知道凸透镜成像的规律。了解凸透镜成像规律的应用。
2.3.5了解凸透镜对光的会聚作用和凹透镜对光的发散作用。探究并了解凸透镜成像的规律。了解凸透镜成像规律的应用。
2.3.6 通过实验，了解白光的组成和不同色光混合的现象。
2.3.6通过实验，了解白光的组成和不同色光混合的现象。
2.3.7 知道波长、频率和波速。
放在电和磁（即电磁波去了）
4.32022年与2011年声光学生必做实验对比
变化类型
内容变化
表述略有区别
2011年
2022年
探究光的反射规律
探究光的反射定律
探究平面镜成像时像与物的关系
探究平面镜成像的特点
完全相同的实验
探究凸透镜成像的规律
注：声光无新增实验、内容有调整的也没有！
五、声和光内容及教学建议解读
声现象包括声音的产生和传播、乐音和噪声，以及现代技术中声学知识的应用。光学部分包括光的反射、光的折射、平面镜成像、凸透镜成像、眼睛和眼镜、光的色散。
声现象和光现象在日常生活中非常普遍，教学时应该着重让学生亲自经历各种探究过程，充分联系学生的生活实际，使学生在学习知识的同时提高解决实际问题的能力。
内容一：通过实验，认识声的产生和传播条件
1、通过实验，观察发声体与不发声体的差异，能总结发声体的共同特征，概括出声音是由于发声体的振动而产生的。在探究声音的产生实验中，敲击音叉，观察与其接触物体的运动，了解实验中将微小变化放大的科学方法。了解自然界及生活中振动发声的实例，能简单解释自然界及生活中的一些发声现象。
2、将发声器放人玻璃罩中，逐渐抽出罩内空气，会听到发声器的声音逐渐变小。通过这一现象及气体、液体、固体传声的实验或例子，知道声音的传播需要介质，真空不能传声。
3、了解声音在不同的介质中传播速度不同，了解常温情况下-些介质中的声速，能将声音的传播速度和机械运动的知识结合起来进行简单的计算。通过了解我国古代的声学成就，增强民族自豪感。
建议一、通过实验，认识声的产生和传播条件
1、通过生动有趣的声现象，激发学生的学习兴趣。创设条件让学生做一些简单的发声实验，探究物体发声的共同特征。例如，通过分析声带振动、鼓面振动等现象归纳声音产生的原因。学生通过观察实验，能概括、总结出声音是由物体振动产生的。在鼓面上放碎纸屑，敲击鼓面，让学生观察纸屑的运动，敲击音叉，让学生观察与其接触的乒乓球等轻小物体的运动。让学生知道可以用轻小物体的运动来描述和放大发声的物体的振动，了解实验中将微小变化放大的方法，并且这种转化法在物理学中也是常用的。
2、声音的传播需要介质，学生仅仅依靠日常生生活的感受很难认识到这一点，只有借助实验及推理分析才能得出正确的结论。要精心设计实验，创设出声音在气体、液体和固体中传播的情境，如利用土电话、真空罩等研究声音的传播条件，让学生认识到声音能在气体、液体和固体中传播。将发声器放入玻璃罩中，逐渐抽出罩内空气，会听到发声器声音逐渐变小，分析导致该现象的原因，使学生认识到声音不能在真空中传播。
3、教学中要注意让学生结合生活实际列举事例，深入理解，密切联系实际，逐步培养学生运用所学知识解决实际问题的能力。要引导学生积极主动地参与课堂教学活动，认真细致地观察，体会物理以实验为基础的特点。
内容二：乐音、噪声以及现代技术中声学知识的应用
(1)了解声音的特性
了解声音的特性，知道乐音的三要系:音调、响度和音色。知道声音的高低用音调表示，声音的强弱用响度表示，声音的品质用音色表示。通过实验探究，了解音调的高低由物体振动的频率决定的，响度的大小由物体振动的振幅决定的，发声体材料、结构不同，发出声音的音色不同。会用音调、响度和音色区别乐音。了解不同的乐器发出的声音不同主要是由于音色不同。
(2)了解现代技术中声学知识的一些应用
了解人耳能听到声波的频率范围通常在20HZ-20000HZ。知道频率高于20000HZ的声波叫作超声波，频率低于20HZ的声波叫作次声波。通过相关资料(包拓文字、图片、音像资料等)，了解人类在科学技术中对声波的利用:加深对超声波，次声波的认识。通过了解超声波知识的应用，关注科技发展对社会进步所起的积极作用。
(3)知道噪声的危害及控制方法
通过实例知道噪声的来源和危害，知道控制噪声的方法和途径。知道可以用分贝划分声音的等级。
建议二：乐音、噪声以及现代技术中声学知识的应用
(1)了解声音的特性
1、教学时利用美妙的音乐引出“各种各样的声音有什么不同?”这个问题，让学生进行讨论、发言，学生能把各种不同归结到声音的大小不同和声音的高低不同及不同乐器发声有所不同上。介绍音调和响度的概念后，让学生探究“音调的高低与什么因素有关”和“响度与什么因素有关”。这两个实验探究虽然较为简单，但能增加学生的感性认识，激发学生探究物理问题的兴趣。
2、音色的教学可以利用“听音辨乐器和“听声辨人”两个小游戏来完成。此外，可以让学生自带部分乐器供课堂探究使用，以提高学生的学习兴趣。乐音的特性与生活实际联系较密切，学生理解起来难度不大，应让学生多动手，多观察，多讨论发言。
3、声音在实际生活中有广泛的应用，可以介绍人类在科学技术中对声波的利用。超声波可以传递信息，如回声定位、诊断疾病、检查机械故障等;超声波还可以传递能量，如清洗精细机械、击碎人体内的结石等。这些内容可以充分体现物理教学中的STSE教育，引导学生认识科学、技术、社会、环境之间的关系，激发学生的兴趣。还可以利用视频、图片向学生展示关于声学与现代科技的丰富信息，把学生带入一个个生动的情境中，让学生积极参与。教学时鼓励学生自已从生活中的感知或资料查阅中了解利用声的实例和工作原理。
4、知道噪声的危害及控制方法
关于噪声的教学，要从环境保护的角度出发，突出噪声的危害和怎样减弱噪声，让学生了解防治噪声的思路，知道防治噪声的途径，提高学生保护环境的意识和对社会的责任感。
通过声音的级别和人的感受”让学生了解噪声的危害。让学生结合图片、生活实际、相关视频资料等，讨论出控制噪声的途径。
教学中可以布置社会实践活动:调查社区或学校中噪声污染的情况和已采取的控制措施，提出进一步控制噪声的建议。这样不仅能让学生巩固和运用有关噪声的知识，还能培养学生保护环境的意识和参与社会实践的兴趣，培养学生将科技知识服务于人类的意识和情感。
内容三：光的反射、光的折射
(1)探究并了解光的反射定律
知道光的反射现象，知道人能看见不发光的物体，是因为它们的表面能反射光，能分别指出光的反射观象中的入射光线、入射点、法线、入射角、反射光线、反射角等。在探究光的反射规律实验中，能制订初步的实验方案，获得比较全面的探究活动的体验。能用激光笔、平面镜、白纸板、可折叠光屏及量角器等探究光的反射规律。探究时，用实验的方法获得反射光线、入光线和法线的位置关系，测最反射角与入射角，总结出光的反射定律。知道在光的反射现象中，光路是可逆的。通过实例知道反射有镜面反射和漫反射两种，能进行辨别，并能解释它们的应用。会根据光的反射定律画出光的反射光路图。了解光的反射定律在生活中的应用。密切联系实际提高将科学技术应用于日常生活和社会的意识。
（2）通过实验，了解光的折射现象及其特点
通过实验和实例知道光的折射现象，能说出光的折射现象的实例。通过光束从空气射入水（或玻璃）中的实验，认识光的折射现象及其特点。能用光的折射规律解释生活中的一些折射现象，如叉鱼问题、钢笔错位问题、池底变浅问题等。知道在光的折射现象中光路可逆。能根据光的折射规律画出光的折射光路图。通过探究光的折射规律，培养从物理现象中归纳简单的科学规律，并能用已知的科学规律去解决简单问题的能力。
建议三：光的反射、光的折射
(1)探究并了解光的反射定律
光的反射定律是理解平面镜、球面镜工作原理的基础，镜面反射和漫反射是光的反射知识的进一步深化。
可以利用身边的光学情境引导学生去发现问题，并提出问题。例如，用平面镜将室外的阳光反射进教室，调整小镜子的摆放角度，就可发现阳光进人教室的角度、位置随之发生变化，引导学生思考太阳光的亮斑为什么不是固定在某个位置，进而思考光的反射现象，提出反射是否会有一定的规律。
光的反射现象在日常生活中很常见，因此在设置教学情境时应充分利用学生熟悉的事例，引出光的反射。演示简单的光的反射现象，使学生认识入射光线、反射光线、入射角、反射角等概念。
在探究光的反射规律时，引导学生思考可能会有哪些方面的规律，需要哪些器材，如何把光的传播路径呈现出来并做好光路记录，记录表格如何设计等等。关注对学生设计实验方案、收集证据能力的培养。通过探究让学生清晰、直观地认识光的反射现象，归纳总结出光的反射定律。经过实验探究，知道在光的反射现象中光路是可迎的。出示平面镜、潜望镜等应用实例或实物，引导学生利用光的反射定律解释光的传播情况。
可以针对光射到平面镜和白纸上产生的不同效果提出问题，让学生思考，引发学生的学习愿望，再通过实验认识光的两种反射—镜面反射和漫反射，利用这两种反射解释生活中的现象，这部分内容贴近学生的生活，能能很好地落实“从生活走向物理，从物理走向社会”的课程理念。
(2)通过实验，了解光的折射现象及其特点
了解光的折射现象和特点是学习透镜及其应用的理论基础。虽然光的折射现象在学生的生活中大量存在，但学生并没有对其形成科学概念，所以要认识光的折射现象需要设置一些现象明显的实验。可利用光的折射射现象表演小魔术，如”碗底的硬币再现”，激发学生的兴趣。在探究光的折射特点时，可以通过演示光从空气斜射入水（或玻璃）中的折射现象，并配合图或动画，使学生认识入射光线、折射光线、人射角、折射角等概念。采用类比法，结合光的反射定律来探究总结出光的折射特点。对于折射现象中光路的可逆性，可以让学生先做猜想，然后进行实验演示，再总结出光发生折射时光路是可逆的。最后按照“从生活走向物理，从物理走向社会”的课程理念，引导学生运用光的折射特点解释生活中常见的光的折射现象，让学生密切联系实际，重视实践的应用。
内容四：平面镜成像特点及应用
(1)探究并了解平面镜成像时像与物的关系
(2)知道平面镜成像的特点及应用
建议四：平面镜成像的特点及应用
(1)探究并了解平面镜成像时像与物的关系
“探究平面镜成像的特点”是光的反射的延伸和拓展。通过探究平面镜成像时像与物的关系，让学生经历一个相对完整的科学探究过程，初步掌握科学探究的基本要素。教学中让学生依据生活经验来猜想像与物的关系，从而确定探究平面镜成像时像与物的大小关系、位置关系的研究任务。学生相互交流，设计出实验方案，然后按计划进行实验，收集数据来验证自己的猜想。实验完毕后，各实验小组交流自己的设计思路和实验结论。
在探究平面镜成像的特点时，找出物体在平而面镜中所成像的位置、像与物的大小关系，是学生认识平面镜成像特点的关键。为解决这些问题，教师在实验前要引导学生思考如何找到平面镜所成的像并准确记录像的位置，如何比较物体到平面镜的距离、像到平面镜的距离，为什么要用与物体完全相同的另一个物体在镜后与像重合。实验中注意多次改变物体到平面镜的距离进行实验，实验后组织学生讨论像和物的关系，得出平面镜成像的特点。
(2)知道平面镜成像的特点及应用
通过探究活动，可以总结出平面镜成像的特点:像和物体到镜面的距离相等，像与物体大小相等，像与物的连线与镜面垂直。关于平面镜成的像是实像还是虚像的问题，可以引导学生移走平面镜后的蜡烛，从平面镜前面还能看到蜡烛的像，再在蜡烛成像的位置处放一个光屏或一张白纸，发现光屏或白纸上并没有蜡烛的像，从而总结得出结论:平面镜成的像是虚像。平面镜成像是光的反射规律的实际应用，可以通过理论分析加深学生对平面镜成像特点的认识，还能帮助学生更好地理解“虚像"的含义。教学中可以引导学生从物体射向平面镜的众多光线中选取两条人射光线，利用光的反射规律作图寻找像点，使学生从理论上知道平面镜成的像是反射光线反向延长线的交点形成的，并非实际光线形成的。
让学生根据生活经验列举平面镜的应用，用多媒体播放一些平面镜应用的例子，从而让学生了解平面镜在生活中有广泛的应用。例如:家庭用的穿衣镜、练功房里墙壁四周的镜子，牙医检在牙齿时放入口中的小镜子等都是平面镜:潜艇用的潜望镜、显微镜、投影仪等里面都有平面镜。在学生发言、讨论的基础上总结出:生活中可以利用平面镜成像，还可以利用平面镜改变光路。
内容五、透镜及凸透镜成像
(1)了解凸透镜对光的会聚作用和凹透镜对光的发散作用
(2)探究并了解凸透镜成像的规律
(3)了解凸透镜成像规律的应用
建议五、透镜及凸透镜成像
(1)了解凸透镜对光的会聚作用和凹透镜对光的发散作用
透镜在生活中有广泛的应用，透镜的基础知识及透镜对光的作用是学习凸透镜成像规律的必备知识。透镜也是照相机、投影仪等光学仪器的重要组成部分。教学中应着重引导学生积极参与探究活动，仔细观察实验现象，概括出结论。由日常生活中的现象引人，让学生了解两种透镜的形状特点。通过实验的的方法得出凸透镜对光的会聚作用和凹透镜对光的发散作用，再介绍透镜的主光轴、光心、焦点、焦距等概念。教学时可通过实物展示、动画课件、实验探究等方式，使学生获得丰富的感性认识，让学生对透镜及其对光的作用有更全面、更深刻的认识，激发学生学习光学知识的兴趣。初步培养他们观察物理现象、运用物理知识解释现象的能力，为后续的科学探究活动打下基础。
(2)探究并了解凸透镜成像的规律
探究凸透镜成像规律的实验是初中光学部分的重中之重，实验中需要呈现的规律较多，变化相对复杂。从能力要求来看，对学生的抽象思维能力、探究实验设计能力、动手能力以及测量能力、分析和归纳能力都是一个考验。
探究凸透镜成像规律的教学，一方面要注意问题情境的创设，激发学生的学习兴趣，使学生形成积极主动的探究态度；另一方面要注意科学研究方法的渗透，重点培养学生的猜想能力和分析论证的能力。教学中要创设合理的情境，引导学生有依据地猜想。引导学生进行实验设计，让学生明白实验要研究什么和怎样去研究，实验时应该观察什么、测量什么、记录什么。在此基础上重点培养学生对实验数据的分析和论证的能力。教师引导学生分析数据，进行简单的比较，分析它们的相同点和不同点，让学生表述自己的观点，交流讨论后得到凸透镜成像的规律。这样让学生经历从物理现象和实验中归纳科学规律的过程，培养学生的处理信息能力、分析概括能力，从而提高学生的核心素养。
在探究凸透镜成像规律的实验中，可用LED做成（F）形状作为发光体，以方便判断像的正倒和测量像的长度，可用刻度尺代替光具座测量物距和像距，可以用半透明的亚光塑料片作为光屏，通过透射光线观察屏上的像以增强像的亮度。再加以动画更形象。
(3)了解凸透镜成像规律的应用
了解凸透镜成像规律的应用有助于学生进步分清凸透镜意成像的几种情况，使学生认识理论和实际相结合的重要性。教学中可采用实物展示、图片、视频、动画等方式介绍照相机、投影仪、放大镜等常光学仪器的基本结构和工作原理。课后还可以组织学生用凸透镜制作简易望远镜，并用其观察远处的景物。让学生分析-些常用光学仪器的成像过程，尝试用已有的科学规律解释具体处的实际现象，形成研究日常用品中的物理学原理的意识，从而使学生在生活中乐于观察、勤于思考。
眼睛、近视眼及其矫正、远视眼及其矫正等内容都与学生的生活息息相关。教学中先介绍眼球的构造，然后从成像的角度将眼球进行简化，并和照相机进行类比。通过作图展示近视眼、远视眼的成像特点，以及近视眼和远视眼的成因及矫正方法，让学生具有保护眼睛的意识。
内容六：通过实验，了解白光的组成和不同色光混合的现象
通过实验了解色散现象，知道太阳光(或白光)通过三棱镜后可被分解成红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫七种色光。了解红、绿、蓝叫作色光的三原色，观察红、绿、蓝三束光在白墙上重叠部分的颜色，了解它们按不同比例混合后可以形成丰富的色彩。了解色光、色光的混合在生产生活中的具体应用。
建议六：通过实验，了解白光的组成和不同色光混合的现象
关于白光是由色光组成的，学生在小学科学课和日常生活中已有-定的了解，并且该内容的教学要求又不高，因此教学中要通过设计实验来进一步丰富学生的感性认识，同时激发学生参与认知过程的兴趣。可通过演示三棱镜实验，使学生能够直观地观察到光的色散现象，认识到白光是由色光组成的。教学中要注重通过实验探究过程，培养学生的观察能力和表述能力（拓展：物体颜色：透明物体的颜色由透过色光的颜色决定；不透明物体的颜色由反射光的颜色决定；黑色吸收所有颜色；白色反色所有颜色）。
历年中考题：
2023年（11分）
16. 端午将至，民间流传着“初一糕、初二桃、初三棕、初四艾、初五划龙舟”的民谣。 下列对民谣有关的物理情境，解释正确的是
A. 燕白糕时用旺火烧水，主要是为了提高水的沸点
B. 成熟的蜜桃看起来是红色的，是因为蜜桃吸收了红光
C. 艾叶散发出清香，是因为清香分子不停地做无规则运动
D. 刘龙舟时呐喊声很大，是因为呐喊时声带报动的频率很高
20. 如图所示是汽车利用超声波辅助倒车的情境，当汽车与障碍物相距较近时，汽车就会发出“嘀嘀嘀”的警报声。下列关于声波的说法中，正确的是
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A 超声波的传播需要介质
B. “嘀嘀嘀”的警报声，就是超声波
C. 超声波在空气中的传播速度为3×10'm/s
D. 警报声对正在倒车的驾驶员来说是噪声
28. 小明在探究凸透镜成像规律时，安装好器材，调节蜡烛、凸透镜与光屏在如图所示的位置，在光屏上得到清晰的像，则凸透镜的焦距为 cm。固定凸透镜位置，他将蜡烛移到15cm刻度处，为了在光屏上得到清晰的像，接下来小明应该进行的操作是 ;生活中应用这一规律的
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光学器材是 向左移动光屏，直到光屏上呈现出清晰的你，
34.一束激光从空气中以图示角度射入水中，其反射光线与折射光线刚好垂直。请在图中画出折射光线，并标出折射角的角度大小。（2分）
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22年（8分）
16. 如图所示，为小赵同学探究凸透镜成像规律时的一种成像情况，下列哪种光学器件成像原期与它相同 ( )
A, 投影仪 B. 照相机
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C.电影放映机 D. 放大镜
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20. 为全面贯彻落实新时代党的教育方针，坚持德智体美劳五育融合发展，我市 各校加强了艺术教育。如图所示是某校学生正在兴趣课堂上用古筝弹奏乐曲。下 则说法中正确的是 ( )
A. 我们听到的乐曲声是由学生的手指振动产生的
B. 指导教师听到的乐曲声是通过空气传播来的
C. 用不同大小的力拨动弦，发出声音的音色不同
D. 乐曲声对邻班正在进行英语听力训练的同学而言是乐音
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33. 一束与水面成60°角的光线从水中射向空气，在水面处同时发生了反射和
折射，请在图中标出反射角及其度数，并画出折射光线的大致方向。
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http://kuailexuexi.net/data/attachment/forum/20240906/1725609777255_11.png
http://kuailexuexi.net/data/attachment/forum/20240906/1725609777255_12.png
21 年（10分）
http://kuailexuexi.net/data/attachment/forum/20240906/1725609777255_13.png
1. 2021年3月31日晚上7:30，随着“泸州站”三个大字接通电源，进行亮灯调试，泸州即将进入高铁时代。下列说法正确的是（）
A. 白天从多个方向都能看到“泸州站”三个字是因为发生了镜面反射
B. 动车组车头采用流线型设计，是为了减小运动时的阻力
C. 亮灯时的“泸州站”三个大字不属于光源
D. 居民区附近的轨道两侧建有隔音墙，这是从声源处减弱噪声
http://kuailexuexi.net/data/attachment/forum/20240906/1725609777255_14.png
2. 位于泸州国家高新区的渔子溪生态湿地公园，秉承生产、生活、生态的理念，下列涉及的物理知识判断正确的是（）
A. 湖底看起来比实际的浅，这是因为光的折射形成的
B. 戴着蓝色玻璃墨镜的游客看见湖面的荷叶是绿色的
C. 高楼在湖面所成的像是光沿直线传播形成的
D. 烈日当空，湖中水温要比岸边鹅卵石的温度低，是因为水的比热容比鹅卵石的小
13. 2000多年前的《愚经》就记载了小孔成像的实验，小孔成像成的是______（选填“倒立”或“正立”）的实像。湖北随州曾侯乙墓出土的战国时期的编钟大小不同，钟的大小决定其______（选填“音调”“响度””或“音色”）的高低。1293年，元代水利工程专家郭守敬在通惠河上建立了24座船闸，使运粮船可逆流而上，船闸是利用______原理工作的。
14. 盛夏凌晨池塘边草木上的露珠是空气中的水蒸气_______形成的。为防止儿童溺水，在池塘边上安装了如图所示的摄像头，其镜头是一个_______（选填“凸”或“凹”）透镜，当儿童靠近池塘的过程中，通过镜头所成的实像越来越_______（选填“大”或“小”）。
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