内容正文:
4.1 光的直线传播(考点解读)(原卷版)
1、光源和光线
(1)光源:正在发光的物体叫光源,光源可分为自然光源和人造光源。
(2)光线:光线是表示光的传播方向的直线,光线是一种几何的抽象,在实际当中不可能得到一条光线.口语中光线亦可指光源辐射的光。
2、光速和光年
(1)光速:光在真空中的传播速度是,而在空气中传播速度接近于在真空中的传播速度,也认为是,光在水中的传播速度约为,在玻璃中的传播速度约为。
(2)光年:光年是指光在1年中的传播距离,1光年9.46×1015m。
3、光在均匀介质中沿直线传播
(1)光在同一种均匀介质中沿直线传播。
(2)光能在固体、液体、气体中传播。
(3)光沿直线传播的前提是在同种均匀介质中。光的直线传播不仅是在均匀介质,而且必须是同种介质。可以简称为光的直线传播,而不能为光沿直线传播。
(4)光在两种均匀介质的接触面上是要发生折射的,此时光就不是直线传播了。
4、光直线传播的应用:(1)小孔成像;(2)射击瞄准;(3)激光准直;(4)排直队要向前看齐等;(5)影子的形成(6)日月食的形成。
【考点1 光源和光线】
【典例1-1】(2022秋•常州期末)生活中许多物体可以发光,下列物体中属于光源的一组是( )
A.太阳、月亮、工作的台灯 B.闪电、镜子、发光的水母
C.太阳、烛焰、波光粼粼的水面 D.火焰、工作的手电筒、发光的萤火虫
【典例1-2】下列关于光线的说法正确的是( )
A.光线就是很细的光束
B.光源能射出无数条光线
C.人们用一条带箭头的实线表示光线,用的是理想模型法
D.光线是用来表示光传播方向的直线,常用虚线表示
【典例1-3】(2021秋•楚雄州期末)太阳、月亮、钻石,其中属于光源的是 。太阳光从太阳传到地球用时500s,则太阳到地球的距离是 m。
【变式1-1】(2022秋•南县期末)我们生活在一个五彩缤纷的世界里,光是主角。下列物体属于光源的是( )
A.璀璨的钻石 B.皎洁的月亮 C.火辣的太阳 D.明亮的铜镜
【变式1-2】(2021秋•裕华区校级期中)物理学中用一条带箭头的直线表示光的传播路径和方向,并将这条带箭头的直线称为光线,这种研究方法叫建立模型法,下面关于光和光线的说法中正确的是( )
A.光和光线都是真实存在的
B.光和光线都不是真实存在的
C.光是真实存在的,而光线不是真实存在的
D.光不是真实存在的,而光线是真实存在的
【变式1-3】(2022秋•江阳区期末)研究光现象时,建立了“光源”“光线”两个概念,其中 是为了描述物理现象建构的模型,真实并不存在;我们作出“明亮的月亮不是光源”的判断,依据是 。
【考点2 光速和光年】
【典例2-1】(2023•墨玉县模拟)向月球发射激光,经2.7s后接收到月球表面反射回来的激光,则月球和地球之间的距离为(激光在空间传播速度c=3×105km/s)( )
A.8.1×108km B.4.05×105km C.3×105km D.3×108km
【典例2-2】(2023•东明县三模)电闪雷鸣的天气里,人们往往先看到闪电再听到雷声,这是因为,光在空气中传播的速度 声速(选填“大于”或“小于”);小明从看到耀眼的闪光2s后才听到轰隆隆的雷声,则打雷处大约距离小明 m(假设v声=340m/s);“神舟六号”的航天员如果在飞船外共同作业时,必须借助电子通信设备进行交流,原因是 。
【变式2-1】(2023•曾都区模拟)最近《三体》电视剧正在热播,老师在追剧时看到一个情节,由于老师计算能力不强,所以来问问大家,已经知道三体舰队的宇宙飞船速度可以达到光速的十分之一,而三体星系距离太阳系4光年。三体舰队如果以十分之一光速匀速航行,多少年会到达太阳系呢( )
A.4年 B.40年 C.400年 D.0.4年
【变式2-2】(2023•盐城开学)伽利略为了测定光在空气中传播的速度,设计了一实验,选择两个距离1.5km的山头,在一个山头上设置了一个光源,测定出从这个光源发出的光传播到另一个山头并返回的 ,然后根据公式计算出光速,这个设计虽然合理,但实验却没有成功,其失败的原因的是
。
【考点3 光在均匀介质中沿直线传播】
【典例3-1】(2023•文山州模拟)“禾下乘凉梦”是袁隆平先生的中国梦,意思是水稻下面可乘凉,这是因为水稻下面形成了阴影区域,下列现象与阴影的形成原理相同的是( )
A.手影游戏