大学物理化学授课课件第13讲声和光(本科专业).pptVIP

第13讲声和光 声音的发生和传播 1 声音产生的条件 声音传播的条件 声音在真空中不能传播 声音传播的方式 2 耳的主要功能 和 位觉感受器在 和 中 解释晕船 晕车现象 振动 需要介质 声波 听觉 保持身体平衡 前庭 半规管 3 听觉产生过程 耳廓 收集声波 外耳道 鼓膜 将声波转化为振动 听小骨 将声波扩大并传导 耳蜗 接受刺激 产生信息 听神经 传导信息 大脑 产生听觉 4 声音的特性 音调 声音的高低 频率越大 音调越高 响度 声音的强弱 振动幅度越大 离声源越近 响度就越大 音色 与发声体的性质 形状 发声方法有关 5 物体在1秒内振动的次数叫频率 单位是赫兹 Hz 人的发声频率大约在 之间 听觉频率大约在 之间 高于 的声波叫做超声波 低于 的声波叫做次声波 65赫兹到1100赫兹 20赫兹到20000赫兹 20000赫兹 20赫兹 例1 能说明 液体可以传播声音 的事例是 A 我们听到雨滴打在雨伞上的 嗒嗒 声B 我们听到树枝上小鸟的 唧喳 声C 将要上钩的鱼被岸边的说话声吓跑D 人在小溪边听到 哗哗 的流水声 解析 雨滴打在雨伞上的 嗒嗒 声 小鸟的 唧喳 声 哗哗 的流水声都是由空气传播的 只有将要上钩的鱼被岸边的说话声吓跑是说明空气 泥土 水都能传声 C 例2 2013年6月23日 王亚平老师太空授课及地面课堂的实况直播如图所示 下列说法正确的是 A 王亚平老师授课的声音是从太空直接传到地面课堂的B 地面课堂上的同学听到王亚平老师的声音是超声波C 王亚平老师授课的内容是通过电磁波传到地面的D 声音传播的速度等于电磁波传播的速度 解析 A 一切声音都是由物体振动产生的 王亚平说话发出声音是因为声带在振动 真空不能传声 地球上的学生听到王亚平的声音是靠电磁波传回地球的 故A B错误 不符合题意 C正确 符合题意 D 声音传播的速度小于电磁波的传播速度 故不符合题意 C 1 如图所示 用悬挂着的乒乓球接触正在发声的音叉 乒乓球会被多次弹开 这个实验是用来探究 A 声音能否在真空中传播B 声音产生的原因C 音调是否与频率有关D 声音传播是否需要时间 B 2 下列关于声音的说法 正确的是 A 噪声不是由物体的振动产生的B 一切正在发声的物体都在振动C 只要物体振动 我们就能听到声音D 声音在真空中传播速度最快 B 光的传播 反射和折射 1 光的传播 在 中沿直线传播 光在不同介质中传播的速度 在真空中传播速度最大 c 米 秒 2 光沿直线传播用来解释的现象 金星凌日等 3 光的反射 光射到两种不同物质界面上时 有一部分光被 回去的现象 同一种均匀介质 不同 3 108 小孔成像 影子的形成 日食 月食 反射 4 光的反射举例 白亮污染 主要是指白天阳光照射强烈时 城市里建筑物的玻璃幕墙 釉面砖墙 磨光大理石和各种涂料等装饰反射光线引起的光污染 潜望镜的应用 通过平面镜观察别的物体 倒影 5 光的反射定律 反射光线 入射光线和法线在 平面内 即三线共面 反射光线和入射光线分居在 两侧 即二线分居 角等于 角 即两角相等 同一 法线 反射 入射 6 光的反射类型 镜面反射和漫反射 7 平面镜成像特点 的虚像 像物到平面镜的距离 像物连线与镜面 8 平面镜用途 改变光的 9 光的折射 光从一种透明介质斜射入另一种透明介质时 在两种介质的界面上 通常会发生改变的现象 10 与光的折射现象有关的实例 海市蜃楼 潭清疑水浅 筷子在水中向上弯 看水中的物体 隔着玻璃或透镜看物体等 正立 等大 相等 垂直 成像 传播方向 传播方向 11 光的折射定律 折射光线 入射光线和法线在 三线共面 折射光线和入射光线分居在 的两侧 二线分居 当光从空气斜射入水 玻璃等透明物质时 折射角 入射角 当光从水 玻璃等透明介质斜射入空气时 折射角 入射角 当光垂直入射时 光的传播方向 12 物体颜色 1 透明的物体的颜色由 决定 其他色光被吸收 2 不透明的物体颜色由 决定 其他色光被吸收 注意 白色物体 黑色物体则 同一平面内 法线 小于 大于 不改变 透过它的色光颜色 它反射的色光颜色 反射所有照射在它表面的光 能吸收所 有照射在它表面的光 例3 下列现象中 属于光的反射现象的是 B 解析 A 木工检查木料是否平直利用了光沿直线传播的原理 不符合题意 B 演员对镜练习属于平面镜成像 是由于光的反射形成的 符合题意 C 用放大镜观察指纹属于凸透镜成像 凸透镜成像属于光的折射现象 不符合题意 D 阳光穿过树林是由于光沿直线传播形成的 不符合题意 例4 去年暑假 小梦陪着爷爷到湖里去叉鱼 小梦将钢叉向看到的鱼方向投掷 总是叉不到鱼 下列所示的四幅光路图中 能正确说明叉不到鱼的原因是 D 解析 水中鱼反射的光在水面处发生了折射 光由水斜射入空气时发生折射 折射角大于入射角 人认为光是沿直线传播的 所以逆着折射光线看去 看到的A 是变浅的鱼的虚像 所以有经验的渔民应该用鱼叉瞄准看到鱼的下方位置 才能将鱼叉到 如图所示 由此可知 A C选项光的传播方向错误 B选项折射角等于入射角 错误 3 如图所示现象中 由光的反射形成的是 B 4 现在 一些大厦用许多大块的平板镀膜玻璃做外墙 俗称 玻璃幕墙 这种墙既能反射光线也能透过光线 下列四幅图中 能真实反映光通过玻璃幕墙进入室内传播途径的是 B 人眼球的作用 1 眼球的折光系统 眼球的折光系统由角膜 房水 晶状体和玻璃体组成 其作用相当于 其中起主要作用的是 2 凸透镜的作用 对光线起 作用 能成实 虚像 凸透镜 晶状体 会聚 3 实验 研究凸透镜成像 1 实验装置如图 2 注意 开始时应使烛焰中心 透镜中心 光屏中心三者处于 并使三者正对 同一水平高度 4 凸透镜成像规律 5 近视眼 远视眼的成因 例5 用如图所示装置模拟人眼成像情况 此时烛焰在光屏上成清晰的像 1 实验时 应使烛焰和 的中心位于凸透镜的主光轴上 2 图中物距u应满足 A u 2fB u 2fC f u 2fD u f 光屏 A 3 当蜡烛远离凸透镜时 烛焰的像将落在光屏的 填 前 或 后 方 4 在第 3 小题的情况下 若用此实验模拟人眼的调节功能 重新在光屏上得到清晰的像 应该进行的操作是 A 将光屏靠近凸透镜B 将光屏远离凸透镜C 换焦距更大的凸透镜D 换焦距更小的凸透镜 解析 1 为了使像能成在光屏的中央 应使烛焰和光屏的中心位于凸透镜的主光轴上 2 成倒立缩小实像的条件是 物距大于2倍焦距 3 凸透镜的成像规律是 成实像时 物距减小像距增大 物距增大 像距减小 4 像成在视网膜的前方 换焦距更大的透镜可以使像后移 成在光屏上 前 C 5 人眼看物体和凸透镜成像的原理是一样的 关于人眼的成像情况 下列说法正确的是 A 成倒立 放大的实像B 成正立 缩小的实像C 成倒立 缩小的实像D 成正立 放大的虚像 解析 照相机是利用凸透镜在u 2f时 在另一侧光屏上得到倒立 缩小的实像 眼睛好像一架照相机 晶状体和角膜共同作用相当于一个凸透镜 远方的物体在视网膜上成倒立缩小的实像 C 6 常见的视力缺陷有近视和远视 如图所示是一位视力缺陷者的眼球成像示意图 他的视力缺陷类型及矫正视力应该配戴的透镜种类是 A 远视眼 凸透镜B 远视眼 凹透镜C 近视眼 凸透镜D 近视眼 凹透镜 解析 由进入眼球的光线会聚在视网膜前可知 这位视力缺陷者的视力缺陷类型是近视眼 应该配戴凹透镜矫正视力 D 7 小龙发现平时不戴眼镜的陈老师在阅览室看报时却要戴着眼镜才能看清 小龙对陈老师的眼睛及所戴眼镜的判断合理的是 A 远视眼 凸透镜B 远视眼 凹透镜C 近视眼 凸透镜D 近视眼 凹透镜 解析 由题意 平时不戴眼镜的陈老师在阅览室看报时却要戴着眼镜才能看清 这说明陈老师能够看清远处的物体 但不能看清近处的物体 这说明陈老师的眼睛是远视眼 远视眼的眼球晶状体的曲度过小 近处物体反射来的光线通过晶状体折射后形成的像落在视网膜的后方 所以需配戴凸透镜矫正 A 8 在做 探究凸透镜成像实验 时 将焦距为10cm的凸透镜和蜡烛放在光具座上 位置如图所示 则在光屏上 A 成倒立放大的实像B 成倒立缩小的实像C 光屏上不会得到像D 像距大于10cm小于20cm 解析 由图知 蜡烛到凸透镜的距离是16cm 而焦距为10cm 物体处于凸透镜的1倍和2倍焦距之间 所以此时成倒立放大的实像 此时像距大于2倍焦距 A 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 传播声音的物质2 声音从空气传到水中 它的传播速度将 A 变大B 变小C 不变D 不能确定 解析 因为水是液体 空气是气体 而声音在液体中要比在气体中传播快 所以A正确 D A 3 婷婷自制了一个叫做 水瓶琴 的乐器 如图所示 它是通过在8个相同的水瓶中装入不同高度的水制作而成 让水面高度不同 主要是为了在敲击不同水瓶时改变发出声音的 A 音调B 音色C 响度D 传播速度 解析 由于瓶子中装有水的多少不同 导致敲击时 振动快慢就不同 水少的振动快 振动的快慢影响声音的音调 故发出声音不同是音调不同 A 4 蜜蜂采蜜归来 发出声音的音调变低 原因是负重增加的情况下 蜜蜂翅膀扇动的频率 A 变高B 变低C 不变D 无法判断 解析 带蜜飞时翅膀振动比不带蜜时振动的慢 发出的声音的音调比不带蜜时要低 B 5 在下列光路图描述的现象中 能用光的直线传播原理解释的是 A 6 若右图中猫的头部位置保持不变 把镜子沿MN截成两半 并分别向两侧平移一段距离 则猫的头部通过左 右两半面镜子 A 都不能成像B 各成半个像 合起来成一个完整的像C 都成完整的像 且两个像在同一位置D 都成完整的像 且两个像在不同位置 C 7 如图所示为一倾斜的平面镜 当你走向平面镜时 下列描述符合事实的是 A 镜中的像变大B 通过平面镜观察到的视野变大C 镜中的像将远离你D 像与你的连线与镜面不垂直 B 8 如图所示 光在玻璃和空气的界面CD同时发生了反射和折射 以下说法正确的是 A 入射角为60 界面右侧是空气B 折射角为45 界面右侧是玻璃C 入射角为30 界面左侧是空气D 折射角为45 界面左侧是玻璃 解析 已知CD是界面 则由图可知 AOC 60 则 BOD 60 所以入射角90 60 30 而 COE 45 则折射角为90 45 45 因为折射角大于入射角 所以CD的右边是空气 左边是玻璃 D 9 检查视力的时候 视力表放在被测者头部的后上方 被测者识别对面墙上镜子里的像 如图所示 则如下说法正确的是 A 视力表在镜中的像与被测者相距4 2mB 视力表在镜中的像与视力表相距4 6mC 视力表在镜中的像与被测者相距4 6mD 视力表在镜中的像与被测者相距5 4m C 10 全国中学生体质健康调研表明 中学生近视发生率急剧上升 且低龄化 甲 乙两眼睛的成像示意图如图 下列判断正确的是 A 甲是近视眼 应配戴凸透镜制成的眼镜矫正B 甲是近视眼 应配戴凹透镜制成的眼镜矫正C 乙是近视眼 应配戴凸透镜制成的眼镜矫正D 乙是近视眼 应配戴凹透镜制成的眼镜矫正 解析 平行光经过近视眼 会成像在视网膜前面 须戴凹透镜来矫正 D 11 多选 在探究 凸透镜成像规律 的实验中 蜡烛 凸透镜和光屏在光具座上的位置如图所示 此时在光屏上得到烛焰清晰的像 若保持透镜位置不动 将蜡烛移到光具座的40cm刻度处 对于此时像的性质判断正确的是 A 一定是放大的像B 一定是缩小的像C 一定是倒立的像D 一定是正立的像 解析 由图可知 物距大于像距 在光屏上得到烛焰清晰的像 说明此时物距大于两倍的焦距 若将蜡烛移到光具座的40cm刻度处时 物距减半 但仍然大于焦距 故可成实像 且像肯定是倒立的 AC 12 1 某人站在竖直放置的平面镜前5米处 以0 5米 秒的速度垂直镜面向平面镜运动6秒后 像与镜面距离为 米 2 他通过另一平面镜看到A物体 如图 请在图示光线上标出光的传播方向 2 13 为了探究平面镜成像特点 将一块厚度为0 5厘米的玻璃板 P Q两个平面都可以作为平面镜使用 竖直架在水平台板上面 再取两根完全相同的蜡烛分别竖直置于玻璃板两侧 点燃玻璃板前的蜡烛A 进行实验 1 在实验中 小柯透过玻璃看到了蜡烛A的2个清晰的像 分别位于A 和A 处 如图所示 其中A 处的像是蜡烛A通过玻璃板的 填 P 或 Q 平面成像得到的 2 小柯按照图中的测量方法 改变蜡烛A的位置 认真测量并记录了几组数据 然后得出像距小于物距的结论 你认为他的测量方法错误在于 P 把Q到A 的距离当成像距 或像距测量错误 忽略了玻璃板的厚度等 14 小明同学用一个焦距未知的凸透镜 蜡烛 光屏 光具座探究凸透镜成像规律 1 如图甲可知 该凸透镜的焦距是 cm 2 如图乙所示 若在光屏上 光屏未画出 能得到清晰放大的烛焰的像 则蜡烛可能置于凸透镜左边a b c d四点中的 点上 P是该凸透镜的2倍焦距处 此成像特点可应用在 上 3 通过实验 小明发现蜡烛离凸透镜越远 光屏上得到清晰的像越 填 大 或 小 把蜡烛向凸透镜靠近时 要在光屏上成清晰的像 光屏应 凸透镜 填 靠近 或 远离 此时在光屏上成的清晰像是 填 倒立 或 正立 的 10 c 幻灯机 投影仪 小 远离 倒立 4 实验中 光屏上已成清晰的 缩小的像 此时小明固定蜡烛和凸透镜 在光屏和凸透镜间放上自己所配戴的近视眼镜 若仍要在光屏上成清晰的像 则需将光屏向 填 靠近 或 远离 凸透镜的方向移动 此时所成的清晰像为 填 实 或 虚 像 解析 1 根据焦距的定义 此时光屏到