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第十章 感知

Lesson 3/7 | Study Time: 11 Min
Course: 2025 科学初一(下册) [新课本]


10.1 人类有哪些基本感觉？




人类的基本感觉







人类的五种基本感觉



人类通过五种基本感官与外界互动，感知世界。五种感官帮助我们接收外界的各种刺激，并将这些信息传递到大脑，让我们了解周围的环境。






五种感觉类型











































感觉类型 感官器官 主要功能 工作原理概述
视觉 眼睛 感知光线、颜色、形状和距离 光线进入眼睛，视网膜感光细胞将光信号转化为神经信号，传递到大脑形成图像。
听觉 耳朵 感知声音的频率、音量和方向 声波振动鼓膜，通过耳蜗毛细胞转化为神经信号，传递到大脑。
嗅觉 鼻子 感知气味 气味分子与嗅觉细胞接触，化学信号转化为神经信号，传递到大脑。
味觉 舌头 感知甜、酸、苦、咸、鲜五种味道 食物化学物质与味蕾接触，味觉细胞将信号转化为神经信号，传递到大脑。
触觉 皮肤 感知压力、温度、疼痛和振动 皮肤感受器接收刺激，将其转化为神经信号，传递到大脑。





趣味知识



  • 为什么人类有“盲点”？ 因为视网膜上视神经出口处没有感光细胞，所以这里无法感知光线。

  • 为什么辣不是一种味觉？ 辣是一种痛觉，由口腔中的痛觉感受器感知，而不是味觉细胞。

  • 为什么冬天容易闻到更强烈的气味？ 冬天空气干燥，气味分子更容易传播，因此气味闻起来更浓烈。

  • 哪个感官最敏感？ 触觉感受器在手指尖最敏感，可以感知非常微小的压力变化。






感觉系统的保护措施



  • 眼睛： 避免长时间盯着屏幕，保持适当的用眼距离。

  • 耳朵： 避免长时间戴耳机，音量不宜过大。

  • 鼻子： 避免吸入有害气体或刺激性气味。

  • 舌头： 避免食用过烫或过辣的食物。

  • 皮肤： 避免接触刺激性化学物质，冬天使用保湿霜。













10.2 嗅觉如何形成？




嗅觉如何形成？







嗅觉的形成过程



  1. 气味分子的进入：气味分子通过呼吸进入鼻腔，与鼻腔顶部的嗅觉区域接触。

  2. 嗅觉细胞的作用：嗅觉细胞上的嗅毛捕捉气味分子，并与受体结合。

  3. 化学信号转化为神经信号：气味分子与受体结合后产生化学反应，转化为神经信号。

  4. 神经信号传递到大脑：神经信号通过嗅觉神经传递到大脑的嗅觉中枢。

  5. 气味的识别与记忆：大脑分析信号，识别气味，并将气味与记忆联系起来。






总结































步骤 描述
气味分子进入鼻腔 气味分子通过呼吸进入鼻腔，与嗅觉区域接触。
嗅觉细胞的作用 嗅觉细胞上的嗅毛捕捉气味分子，并与受体结合。
化学信号转化 气味分子与受体结合后产生化学反应，转化为神经信号。
神经信号传递 神经信号通过嗅觉神经传递到大脑的嗅觉中枢。
气味的识别与记忆 大脑分析信号，识别气味，并将气味与记忆联系起来。





趣味知识



  • 为什么冷的时候嗅觉会变弱？ 因为鼻腔的湿度降低，气味分子更难被嗅毛捕捉。

  • 人类可以闻到多少种不同的气味？ 人类可以分辨超过 1 万种不同的气味。

  • 为什么气味可以勾起回忆？ 因为大脑的嗅觉中枢与记忆区域（如海马体）紧密相连，闻到熟悉的气味会激活记忆。

  • 嗅觉对食物味道的影响有多大？ 嗅觉对味觉的影响非常大，约 80% 的味道是通过嗅觉感知的。






嗅觉系统的保护措施



























保护措施 具体做法
避免吸入有害气体 避免接触烟雾、有毒气体或刺激性化学物质。
保持鼻腔清洁 经常清洗鼻腔，避免鼻腔堵塞或感染。
避免过度使用鼻腔喷雾剂 长期使用喷雾剂可能会损伤鼻腔黏膜，影响嗅觉功能。
多闻不同气味 通过闻不同的香料或气味，锻炼嗅觉的敏感度和分辨能力。












10.3 味觉如何形成？




味觉如何形成？







味觉的形成过程



  1. 食物与味蕾接触：食物中的化学物质溶解在唾液中，与舌头表面的味蕾接触。

  2. 味觉细胞的作用：味觉细胞对不同的味道敏感，检测甜、酸、苦、咸、鲜五种基本味道。

  3. 化学信号转化为神经信号：化学物质与味觉细胞上的受体结合，产生化学反应并转化为神经信号。

  4. 神经信号传递到大脑：神经信号通过味觉神经传递到大脑的味觉中枢。

  5. 味觉与其他感官的结合：味觉与嗅觉、触觉结合，增强对食物的整体体验。






总结































步骤 描述
食物与味蕾接触 食物中的化学物质溶解在唾液中，与舌头表面的味蕾接触。
味觉细胞的作用 味觉细胞对化学物质敏感，检测甜、酸、苦、咸、鲜五种基本味道。
化学信号转化 化学物质与味觉细胞上的受体结合，产生化学反应并转化为神经信号。
神经信号传递 神经信号通过味觉神经传递到大脑的味觉中枢。
味觉与其他感官结合 味觉与嗅觉、触觉结合，增强对食物的整体体验。





五种基本味觉





































味觉类型 来源 功能
甜 糖类物质（如葡萄糖、蔗糖） 提供能量来源，吸引人类摄入高能量食物。
酸 柠檬酸、醋等 帮助检测腐败食物或未成熟果实，提醒人类避免食用。
苦 苦瓜、咖啡中的生物碱 警告可能有毒的物质，避免中毒。
咸 食盐、海鲜中的钠离子 维持身体电解质平衡。
鲜 味精、肉类中的谷氨酸 提高对蛋白质食物的偏好，帮助摄入必要的营养物质。





趣味知识



  • 为什么鼻塞时食物味道会变淡？ 因为嗅觉对味觉的感知有重要作用，鼻塞会减少嗅觉信号，从而影响味觉体验。

  • 舌头不同区域是否负责不同味觉？ 这是一个误解，舌头上的所有味蕾都能感知五种基本味觉，但敏感度可能略有差异。

  • 为什么辣不是一种味觉？ 辣是一种痛觉，由舌头上的痛觉感受器感知，而不是味觉细胞。

  • 人类能感知多少种味道？ 基本味觉只有五种，但与嗅觉结合后，人类能感知数千种复杂味道。






味觉系统的保护措施



























保护措施 具体做法
避免食用过烫食物 过烫的食物可能损伤味觉细胞，降低味觉敏感性。
保持口腔卫生 定期刷牙和漱口，避免细菌感染，保护味蕾的健康。
避免长期食用刺激性食物 如过辣或过酸的食物可能对味觉细胞造成负担。
多尝试不同食物 经常尝试新食物可以锻炼味觉的分辨能力。





味觉与嗅觉的关系





















感官 功能 结合效果
味觉 感知甜、酸、苦、咸、鲜五种基本味觉。 味觉与嗅觉结合后，人类可以感知复杂的食物风味，如巧克力的香味或咖啡的浓郁感。
嗅觉 感知气味，增强味觉的细腻程度。












10.4 听觉如何形成？




听觉如何形成？







听觉的形成过程



  1. 声音的传递：声波通过空气传播，进入耳朵的外耳道。

  2. 鼓膜的振动：声波撞击鼓膜，使其产生振动。

  3. 听小骨的放大作用：听小骨放大声音的振动，并将其传递到耳蜗。

  4. 耳蜗中的液体振动：振动使耳蜗内的液体产生波动。

  5. 听觉毛细胞的作用：毛细胞感知液体的波动，并将其转化为神经信号。

  6. 神经信号传递到大脑：神经信号通过听觉神经传递到大脑，大脑分析信号，识别声音的来源、音调和内容。






总结



































步骤 描述
声音的传递 声波通过空气传播，进入耳朵的外耳道。
鼓膜的振动 声波撞击鼓膜，使其产生振动。
听小骨的放大作用 听小骨放大声音的振动，并将其传递到耳蜗。
耳蜗液体的波动 振动使耳蜗内的液体产生波动。
毛细胞的作用 毛细胞感知波动，并将其转化为神经信号。
神经信号传递 神经信号通过听觉神经传递到大脑，大脑分析并识别声音。





耳朵的结构与功能



























耳朵部分 结构 功能
外耳 耳廓、外耳道 收集声波并将其传递到鼓膜。
中耳 鼓膜、听小骨（锤骨、砧骨、镫骨） 放大声波的振动，并将其传递到内耳。
内耳 耳蜗、听觉毛细胞 将振动转化为神经信号，并通过听觉神经传递到大脑。





趣味知识



  • 为什么耳朵能分辨不同的音调？ 因为耳蜗内的不同毛细胞对不同频率的声音敏感。

  • 耳朵为什么能判断声音的方向？ 声音到达两只耳朵的时间和强度不同，大脑通过这些差异判断声音的方向。

  • 为什么长时间听大声音乐会损伤听力？ 大声音乐会损伤耳蜗内的毛细胞，而毛细胞一旦受损无法再生，导致听力下降。

  • 人类能听到的声音频率范围是多少？ 人类能听到的频率范围是 20 Hz 到 20,000 Hz，高于或低于此范围的声音无法感知。






听觉系统的保护措施



























保护措施 具体做法
避免长时间接触噪音 避免长时间处于高分贝环境中，如戴耳机听音乐时音量不宜过大。
保持耳朵清洁 定期清理耳垢，但避免使用尖锐工具，以免损伤耳道或鼓膜。
避免耳部感染 注意耳朵卫生，避免耳道进水或细菌感染。
定期检查听力 定期进行听力检查，及时发现和处理听力问题。





听觉与其他感官的关系

























感官 功能 结合效果
听觉 感知声音的频率、音量和来源。 听觉与视觉、触觉结合后，帮助我们更准确地判断声音的来源及其影响。
视觉 与听觉结合，帮助我们判断声音的来源。
触觉 在极大声环境下，声音的震动也能通过触觉感知。












10.5 视觉如何形成？




视觉如何形成？







视觉的形成过程



  1. 光线进入眼睛：光线通过角膜和瞳孔进入眼睛，瞳孔由虹膜控制以调节光量。

  2. 光线聚焦：光线穿过晶状体，被聚焦到视网膜上，睫状肌调节晶状体形状以适应远近物体。

  3. 光线被感知：视网膜上的感光细胞（视杆细胞和视锥细胞）感知光线和颜色。

  4. 光信号转化为神经信号：感光细胞将光信号转化为神经信号，并通过视神经传递到大脑。

  5. 大脑处理图像：大脑视觉中枢处理信号，形成清晰的图像并识别物体。






总结































步骤 描述
光线进入眼睛 光线通过角膜和瞳孔进入眼睛，瞳孔调节光量。
光线聚焦 晶状体聚焦光线，将光线准确投射到视网膜上。
光线被感知 视网膜的感光细胞感知光线和颜色。
神经信号转化 感光细胞将光信号转化为神经信号，并通过视神经传递到大脑。
大脑处理图像 大脑视觉中枢处理信号，形成清晰的图像并识别物体。





眼睛的结构与功能










































眼睛部分 结构 功能
角膜 透明的外层 折射光线，帮助光线进入眼睛。
虹膜 有颜色的部分 控制瞳孔大小，调节进入眼睛的光量。
瞳孔 中间的黑色圆孔 让光线进入眼睛。
晶状体 类似放大镜的透明结构 聚焦光线到视网膜上。
视网膜 内部的感光层 包含感光细胞，感知光线和颜色。
视神经 从眼睛连接到大脑的神经 传递神经信号到大脑的视觉中枢。





趣味知识



  • 为什么瞳孔会变大或变小？ 瞳孔由虹膜控制，在光线明亮时变小以减少光量，在光线昏暗时变大以增加光量。

  • 为什么我们能看到颜色？ 视网膜上的视锥细胞感知红、绿、蓝三种颜色的光线，大脑将这些信号混合形成各种颜色。

  • 为什么人类在黑暗中看不清？ 黑暗中光线不足，视杆细胞虽然对弱光敏感，但无法产生清晰的图像和分辨颜色。

  • 为什么近视的人看远处模糊？ 近视是因为光线聚焦在视网膜前，导致远处的物体成像模糊。






常见的视觉问题





































问题 原因 解决方法
近视 光线聚焦在视网膜前，导致远处物体模糊。 配戴凹透镜眼镜或接受激光矫正手术。
远视 光线聚焦在视网膜后，导致近处物体模糊。 配戴凸透镜眼镜或接受激光矫正手术。
散光 角膜或晶状体弯曲不规则，导致图像变形或模糊。 配戴特殊的散光眼镜。
色盲 视锥细胞的某些功能缺失，无法分辨某些颜色（如红绿色盲）。 无法治愈，但可以通过特殊工具或辅助设备改善生活质量。
老花眼 随着年龄增长，晶状体失去弹性，导致近处物体模糊。 配戴老花眼镜。





保护视力的措施



  • 避免长时间用眼： 每隔 20 分钟休息眼睛，远眺 20 英尺外的景物至少 20 秒（“20-20-20”法则）。

  • 保持适当的阅读距离： 阅读时与书本保持 30-40 厘米距离，避免用眼过度。

  • 注意用眼卫生： 不用手揉眼睛，避免细菌感染。

  • 定期检查视力： 定期进行视力检查，及时发现和矫正视力问题。

  • 避免强光直射： 戴太阳镜保护眼睛免受紫外线伤害。






视觉与其他感官的关系

























感官 功能 结合效果
视觉 感知光线、颜色和物体的形状。 视觉与听觉、触觉结合后，帮助我们更全面地感知周围环境。
听觉 与视觉结合，帮助我们更全面地感知周围环境。
触觉 在黑暗中，触觉可以弥补视觉的不足。








10.6 触觉如何形成？




触觉如何形成？







触觉的形成过程



  1. 外界刺激作用于皮肤：物体的触碰、压力、温度变化或刺痛会作用在皮肤上，由皮肤中的感觉受体感知。

  2. 感觉受体的分类：皮肤中有多种感觉受体，分别感知触碰、温度、压力或疼痛。

  3. 转化为神经信号：感觉受体将外界刺激转化为神经信号，并通过感觉神经传递到中枢神经系统。

  4. 信号传递到大脑：神经信号通过脊髓传递到大脑的触觉中枢，大脑分析信号，识别刺激的来源和性质。

  5. 触觉的反馈与反应：大脑处理后，身体可能做出反应，如缩手、躲避或抓取物体。






总结































步骤 描述
外界刺激作用于皮肤 物体的触碰、压力、温度变化或刺痛作用在皮肤上。
刺激被感知 不同的感觉受体感知触碰、温度、压力或疼痛。
转化为神经信号 感觉受体将刺激转化为神经信号，并通过感觉神经传递。
信号传递到大脑 神经信号通过脊髓传递到大脑的触觉中枢。
大脑处理与反馈 大脑分析触觉信号，识别刺激的来源和性质，并可能指挥身体做出反应。





皮肤的结构与功能



























皮肤层次 结构 功能
表皮 最外层，薄而坚韧 保护身体免受外界损伤，防止水分流失。
真皮 中间层，含有感觉受体 感知触觉、温度和疼痛，调节体温。
皮下组织 最内层，含脂肪组织和血管 缓冲外力，储存能量，提供保温作用。





趣味知识



  • 为什么有些部位触觉更敏感？ 因为这些部位（如手指、嘴唇）拥有更多的感觉受体，能够感知更细微的刺激。

  • 为什么被针扎会感到疼痛？ 针扎刺激了皮肤中的痛觉受体，痛觉受体将信号传递到大脑，产生疼痛感。

  • 为什么冷天摸金属会觉得更冷？ 金属导热快，会迅速带走皮肤的热量，因此温度受体感知到更强的冷刺激。

  • 为什么按摩会让人感到放松？ 按摩刺激了皮肤的触觉受体，可能激活大脑中的放松机制，缓解压力和疼痛。






保护触觉系统的措施



  • 避免皮肤受伤： 避免接触尖锐物体或过热物体，防止皮肤表面受损。

  • 保持皮肤清洁： 定期清洗和保湿皮肤，避免感染或干裂。

  • 注意防晒： 在阳光强烈时使用防晒霜，保护皮肤免受紫外线伤害。

  • 适当按摩： 通过按摩刺激皮肤受体，促进血液循环，增强触觉敏感度。













10.7 感觉在哪里形成？




感觉在哪里形成？







感觉形成的基本过程



  1. 刺激的接收：外界的刺激（如光、声音、气味、触碰）通过感官器官被接收，每种感官器官都有特定的感觉受体。

  2. 转化为神经信号：感觉受体将刺激转化为神经信号，信号通过感觉神经传递到中枢神经系统。

  3. 大脑的处理：神经信号被传递到大脑的特定区域（如视觉中枢、听觉中枢），大脑对信号进行分析和解释。

  4. 反馈与反应：根据大脑的分析，身体可能做出反应（如移动、说话或调整行为）。






不同感觉的形成部位











































感觉 感官器官 主要受体 大脑处理区域
视觉 眼睛 视网膜上的感光细胞（视杆细胞、视锥细胞） 枕叶的视觉中枢
听觉 耳朵 耳蜗中的听觉毛细胞 颞叶的听觉中枢
触觉 皮肤 触觉受体、压力受体、温度受体、痛觉受体 顶叶的触觉中枢
嗅觉 鼻子 嗅觉细胞 颞叶的嗅觉中枢
味觉 舌头 味蕾中的味觉受体 顶叶的味觉中枢





感觉的形成与大脑的关系



  • 大脑的分工：大脑不同区域负责处理不同的感觉信号，例如枕叶处理视觉信号，颞叶处理听觉和嗅觉信号，顶叶处理触觉和味觉信号。

  • 感觉的整合：大脑会将来自不同感官的信息整合，帮助我们全面感知环境。例如：看到一只猫（视觉）、听到猫叫（听觉）、摸到猫的毛发（触觉）。






趣味知识



  • 为什么我们闻到气味时会联想到某些记忆？ 嗅觉信号直接连接到与记忆相关的大脑区域（如海马体），因此气味容易唤起回忆。

  • 为什么舌头能尝出不同味道？ 舌头上的味蕾含有不同的味觉受体，可以感知甜、酸、咸、苦、鲜等基本味道。

  • 为什么摔倒后会觉得疼痛？ 皮肤中的痛觉受体感知到伤害，并将信号传递到大脑的触觉中枢，产生疼痛感。

  • 为什么闭上眼睛时还能听到声音？ 听觉和视觉信号是由不同的感官器官和大脑区域处理的，互不影响。






感觉系统的保护措施































感官 保护措施
眼睛 避免长时间盯着屏幕，保持适当的阅读距离，定期检查视力。
耳朵 避免长时间佩戴耳机或接触高分贝噪音，保持耳朵清洁。
皮肤 使用防晒霜保护皮肤免受紫外线伤害，避免接触刺激性化学物质。
鼻子 避免吸入有害气体，保持鼻腔湿润，预防感冒。
舌头 均衡饮食，避免过多食用辛辣或过烫的食物，保持口腔卫生。




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1- 第八章 声音的现象 2- 第九章 静电 3- 第十章 感知 4- 第十一章 力 5- 第十二章 物体的运动 6- 第十三章 太阳系 7- 第十四章 地月运动