第二章 光 第1课时 光源 光的直线传播.doc

第1课时 光的直线传播一、知识点 （一）光源1、能够发光的物体叫光源。2、光源有好多种；按形成原因分，可分为自然光源和人造光源；按发光原理分，可分为热光源和冷光源。 自然光源：太阳、萤火虫、灯笼鱼、斧头鱼、乌贼、水母等。人造光源：手电筒、火把、油灯、蜡烛、白炽灯、日光灯、霓虹灯以及钠灯、汞灯、氖灯等。热光源：太阳、手电筒、火把、油灯、蜡烛、电灯等。冷光源：萤火虫、灯笼鱼、斧头鱼、乌贼、水母等。【注意】月亮不是光源，月亮本身不发光，只是反射太阳的光。（二）光的直线传播1、 光的直线传播：光在同一均匀介质中沿直线传播 条件：同一介质；介质必须均匀2、 具体运用： 影子的形成（手影戏、皮影戏）、日食月食的成因、 小孔成像、利用激光准直挖隧道、排队栽树成行、 “三点一线”瞄准法 3、关于影子的变化：一个人经过路灯时，影子先变短，后变长 从早晨到傍晚，旗杆影子先变短后变长（三）光的速度与光年1、真空中的光速是宇宙最快的速度，c=3108m/s。空气中的光速略小于真空中的光速，约为3108m/s；光在水中的速度约为真空中光速的3/4；玻璃中的光速约为真空中光速的2/3。2、 光年是光在一年里传播的距离，因此，光年是距离的单位。 1光年=9.46081015m。2、 经典例题解析典型例题1某同学在看到闪电后4.6s听到雷声，求打雷处与某同学的距离选题目的：通过本题讲授距离、光速与声速的计算问题分析：闪电和雷声是同时发生的，那么，它们传到观察者的距离s相等，4.6s应是一个时间差，但是空气中光速远大于声速，可忽略不计，即4.6s的时间传播的距离即所求解：答案：打雷处与该同学的距离为1564m典型例题2打雷时，总是先看到闪电，后听到雷声，这是因为（ ）A打雷时，总是先发生闪电，后发出雷声B打雷时，闪电和雷声虽同时发生，但光传播速度比声音快C打雷时，闪电和雷声虽同时发生，但人耳比人眼反应快D打雷时，闪电发生的地点和雷电发生的地点离人的距离不同选题目的：通过本题加深学生对光速与声速不同的理解分析：打雷时，闪电和雷声同时发生，但光传播速度远大于声速，故传播相同距离，光先到达观察者，因此先看到闪电答案：B典型例题3某同学身高1.60m，在路灯下向前步行4m，发现此时影子长为2m，则此路灯距地面的高度是多少？选题目的：通过本题教会学生结合光的直线传播与相似特点知识解题解：根据光的直线传播作出光路图如图所示，A为路灯，AC为路灯高度，DE为人身高，BD为影长，则，即解得m答案：路灯距地面高度是4.8m提示：在相似中，对应边成比例典型例题4从地球向月球发射一束激光信号，到达月球返回地球共需2.56s，则月球与地球的距离是（）Akm Bkm Ckm Dkm选题目的：通过本题教会学生运用光速知识解题分析：在2.56s的时间里，激光传播的距离是地球与月球距离的2倍解：答案：A典型例题5有一位在北京某剧场里观看演出的观众坐在离演奏者30m远处，另一位在上海的听众在自己家里收音机旁收听实况转播，北京与上海相距1460km问哪一个人先听到演奏声？已知无线电波与光的传播速度相同选题目的：通过本题让学生学会应用速度传播公式解题错解： 北京的观众先听到演奏声错解分析：错误的原因是把北京观众听到的演奏声误认为是靠无线电波传播的分析：上海的听众听到的演奏声靠电波传播，其速度为km/s北京的观众听到的演奏声靠空气传播，其速度为m/s正确解法： 上海的观众先听到演奏声答案：上海的听众先听到演奏声典型例题6在图中画出眼睛通过小孔所能看到的外界景物的范围，并画出最边缘光线的传播方向选题目的：通过本题让学生加深对光的直线传播知识的理解，初步学会作光路图的方法错解：如图所示：错解分析：误认为人看见物体是眼睛射出的光照射到物体上，所以把光线的传播方向画错分析：人看见物体是因为物体发出的光或反射的光进入人眼，在视网膜上成像，从而引起人们的听觉正确解法：如图所示典型例题7甲、乙两位同学进行百米赛跑，两位裁判在终点分别为其计时，甲的裁判员看到发令枪冒烟开始计时，乙的裁判员听到发令枪响开始计时，结果测得两同学的百米时间相同，实际上两人谁跑得快？选题目的：通过本题提高学生的分析解题能力分析：光和声音在空气中的传播速度不同枪声在起跑点发出传到终点裁判员处需的时间是 t= =0.29s,也就是说，乙的裁判员开始计时时，运动员已经先跑了0.29s，这样计时使运动员的成绩提高了0.29s；甲的裁判员看到枪冒烟计时，光速为3.0108m/s，由起跑点传播时间是t= =0.310-6s，这么短的时间可忽略不计，因此甲的裁判计时较为准确；可见实际上甲运动员比乙运动员百米赛跑的时间少了0.29s，甲的速度较快小结：这也正是比赛时裁判依发令员的信号员的烟为准，而不是以听到枪声为准的原因典型例题8如何应用光在均匀介质中沿直线传播的规律解释影子的形成？ 解析：光在传播过程中，遇到不透明的物体，在物体后面便有一个光不能到达的黑暗区域，这就是影子 如果光不沿直线传播，遇到不透明的物体，将会有一部分光绕过物体到达物体的背后，从而就不会有影子因此，影子的形成也证明了光在均匀介质中是沿直线传播的典型例题9太阳光垂直照射在塑料棚顶一个很小的“”形孔上，在地面形成的光斑是：（ ） A“”形 B“”形 C“”形 D“”形分析与提示：小孔成像是证明光在同种均匀介质中沿直线传播的实例，小孔成的像应为太 阳的像，而不是小孔的像解题过程：太阳近似为圆形，不管小孔是什么形状，在地面上的像都应为“”形，所以选D易错情况分析：对于在地面上形成光斑的形状，学生易受小孔形状的影响，而选择三角形典型例题10打雷时，看到闪电后经5秒钟才听到雷声，估算一下发生雷鸣处离你多远？分析与提示：实际上雷和闪电是同时发生的，但由于光的传播速度远远大于声音的传播速 度，光速是310 8米/秒，而声音在空气中传播速度仅为340米/秒，所以打雷时，先看见闪电而后听到雷声，而光传播所需要的时间可以忽略不计，则5秒为雷声传播的时间，人到雷鸣处的距离可由公式s=vt求得解题过程：已知：v声=340米/秒，t=5秒，求：s=? 解：根据可得， s=v声t =340米/秒5秒=1700米答：发生雷鸣处离人的距离为1700米易错情况分析：学生根据题目中“闪电后经5秒钟”字样，把光速310 8米/秒代入公式s=vt中，计算发生雷鸣处离人的距离，而不是代入声速340米/秒进行运算典型例题11运动会上100m跑比赛时，记时员听到发令枪声才记时，比看到冒烟记时早些还 是迟些？早或迟多长时间？哪个更准确？分析与提示：发令员发令时，枪声和烟同时发生并在空中传播运动员与发令员相距很近， 可以认为在发令的同时起跑记时员在终点，由于光速远大于声速，可以认为发令的同时记时员看到了冒烟，记时员听到声音要稍后些解题过程：光和声音在空气中的传播速度不同枪声在起跑点发出传到终点记时员处需的时间是： 即听声记时员开始记时时，运动员已经先跑了0.29s，这样记时使运动员的成绩 提高了0.29s；看到枪冒烟就记时，因为光速是3.0108m/s，由起跑点传到终点的时间是：，这么短的时间可忽略不计，因此看到冒烟记时较为准确记时员听到发令枪声才记时，比看到冒烟记时要迟3、 巩固练习光的直线传播练习一、选择题1、下列不属于光源的是（ ）A、太阳 B、月亮 C、萤火虫 D、电灯2、下列例子不能用光的直线传播来解释的是（ ）A、日食和月食 B、影子的形成C、在开凿大山隧道时，工程师用激光引导掘进方向 D、发生雷电时，先看到闪电后听到雷声3、下列说法正确的是（ ）A、光在透明介质中沿直线传播 B、光在空气中的传播速度是3108m/sC、影子的形成说明光在均匀介质中沿直线传播 D、以上说法都正确4、阳光透过密密的树叶在地面上形成一个个圆形的“光斑”是（ ）A、树叶的影子 B、太阳的像 C、太阳的影子 D、树叶间的空隙的像5、从地球想月球发射一束激光信号，经过月球返回地球共需2.56S，那么月球到地球的距离是（ ）A、3.84108Km B、3.84105Km C、7.68105Km D、7.68108Km6太阳光垂直照射到一个很大的正方形孔上，则在地面上产生的光斑形状是（ ）A圆形的 B正方形的 C不规则的 D条形的7一根长50cm的竹竿，竖直立在水平地面上，测出其影子长30cm，与此同时测出一旗杆的影子长度为12m，则该旗杆的高度是（ ）A12m B72m C192m D20m8产生月食的原因是（ ）A太阳光照到月球的侧面 B射向月球的太阳光中途被地球挡住C射向地球的太阳光中途被月球挡住 D阴雨天没有太阳光9、大伟同学在课外按如图所示的装置做小孔成像实验。如果易拉罐底部有一个很小的三角形小孔，则他在半透明纸上看到的像是( )A蜡烛的正立像 B蜡烛的倒立像 C三角形光斑 D圆形光斑 10下列实例中不能用光的直线传播来解释的是（）日食和月食的现象 射击时用的三点一线的方法来瞄准坐井观天，所见甚小 天空中的彩虹11一个人沿马路边经过某一盏路灯，在走路过程中，路灯照射到人身上时，影子长短在变化，其变化的情况是 （）逐渐变长 先变短，后变长 逐渐变短先变长，后变短12天文学上的光年是指（ ）速度单位时间单位 长度单位质量单位13关于小孔成像，正确的是 （ ）A小孔成像实验中，小孔越大成像越清楚 B小孔成像实验中，小孔越小像越亮C小孔成像实验中，小孔一定要是圆的 D小孔成的像，一定是倒立的二、填空题1、排纵队时，如果看到自己前面的一位同学挡住了前面所有的人，队就排直了，这可以用 来解释。2光在真空中是沿传播，光年就是光在1年内通过的距离，所以光年是 单位，1光年是_km.3一个人面朝南方站在阳光下，发现自己的影子在身体的右侧这时是_（选项“早晨”、“中午”、“下午”）。4、如图所示的是某地区出现的“日全食”现象的原因，其中B表示的是_的位置(选填“地球”或“月亮”)5在阳光下立竿见影这个现象能够表明光在空气中传播路线是，已知太阳光线与地面的夹角为450 ，杆高2.5m,则杆在地面的影长是m,如果将杆向前移动m，则杆影的长度将（变大、变小或不变）6 外科手术室的手术灯，是由许多发光面很大的 组成的，它使医生的身体或医疗器械不产生黑暗的影子，因此这种灯又叫做 7、光从太阳到地球需要8min20s，则太阳与地球之间的距离是_Km。8、古代时，由于无法解释日食的形成原因，人们迷信地认为日食是一种凶兆。现在我们可以用光的_来解释日食的原因.如图所示,有乒乓球、足球和瓦树较大的白炽灯。请你用这三种物品代表相应的星球，设计出观察日食成因的实验，并根据三个星球的排列位置，按示例，把答案填写在横线上。9、太阳光垂直照射在很小的正方形孔上，则地面上产生光斑的