内容正文:
专题04 光现象(解析版)
思维导图
本章知识梳理
一、光的直线传播
1.光源
(1)能够自身发光的物体叫做光源,月亮本身不会发光,它不是光源。
(2)光源可分为人造光源和自然光源。
2.光的直线传播
(1)光在同种均匀介质中沿直线传播。
(2)为了表示光的传播情况,我们通常用一条带箭头的直线表示光的传播径迹和方向,这样的直线叫做光线。光线实际上是不存在的,是由一小束光抽象而建立的理想物理模型。
(3)光的直线传播应用
影子的形成、日食和月食、激光准直、瞄准射击等
(4)小孔成像(原理:光的直线传播)
如图,物体发出的光通过小孔射到后面的屏上,形成倒立的实像。这就是小孔成像。
①像的形状与物体的形状有关,跟小孔的形状无关。
②像的大小与物距和像距有关,当像距大于物距成放大的实像,当像距等于物距成等大的实像,当像距小于物距成缩小的实像。
【例2-1】月亮 (选填“是”或“不是”)光源;如图所示,由于光的 ,工人们可以用激光束引导掘进机前进,以保证隧道方向不出偏差。
【例2-2】如图所示,小明想通过A、B两张纸片上的小孔看见烛焰,他应将烛焰、两个小孔和人的眼睛调到 上;操作过程中他还发现B纸片上有一个烛焰的像,这个像是 (“倒”或“正”)立的,其成因是光在 中是沿直线传播的。
【针对训练1】小明在学习“光的传播”时,看到实验过程如下:①用激光笔射向水中,观察到光线是一条直线(如图);②用漏斗从容器底向水中缓慢注入浓盐水,观察到光线发生了弯曲;③经搅拌后,观察到光线又变直。该实验目的是为了得到下列哪个结论( )
A.光在水中沿直线传播
B.光在盐水中沿直线传播
C.光在任何液体中都可以传播
D.光在同种均匀介质中沿直线传播
【针对训练2】下列现象中,不是利用光沿直线传播的实例是( )
A.小孔成像 B.激光引导掘进方向
C.太阳发光 D.立竿见影
【针对训练3】如图所示,AB 为一物体,C 是一个不透明的物体,若人眼在不同的区域 1 、2 、3 、4处来观察物体 AB ,则人眼完全看不到物体 AB 的区域是( )
A.1处 B.2处 C.3处 D.4处
3.光的传播速度
(1)光在真空中速度C=3×108m/s=3×105km/s;光在空气中速度约为3×108m/s。光在水中速度为真空中光速的3/4,在玻璃中速度为真空中速度的2/3 。
(2)光年是天文学上的长度单位。1光年表示光在1年内传播的距离。
(3)声和光对比
声音
光
声音的传播需要介质
光的传播不需要介质
真空不传声
光在真空中传播最快
声音在空气中传播得最慢
光在空气中比在其它透明介质中传播得快
15℃的空气中声速为340m/s
空气中光速近似为3×108m/s
【例3-1】光在真空中的传播速度为 km/s;一般田径比赛会采用起点处的裁判员发令后开始比赛,终点计时员通过秒表计时,为了计时准确,应该 (选填“看到冒烟”或“听到声音”)开始计时,这是因为 。
【例3-2】2023年5月30日,神舟十六号载人飞船将三位航天员送入空间站,小明在笔记本上记录下火箭发射时的情景:“随着指挥员发出点火指令,我在安全距离远远地听见了火箭发出的巨响,随后看到地面上升起巨大的白气团”。你认为其内容是 (选填“真实”或“不真实”)的,支持你观点的依据是 。
【针对训练1】运动会上进行百米赛跑,如果终点的计时员听到枪声才开始计时,所记录的成绩比看到枪冒烟就开始计时的成绩( )
A.少记2.94s B.多出0.294s
C.少记0.294s D.没有差别
【针对训练2】2023年10月,隆回一中举行了校运会,在本次校运会上,百米比赛尤为精彩,其中郭同学取得了优异的成绩。在百米比赛中,计时员计时以看见枪口冒烟为准开始计时,而不是以听见枪声为准开始计时,这是因为声音传播速度 光的传播速度;如果以听见枪声为准开始计时,这样记录的时间 实际时间(选填“大于”或“等于”或“小于”)。
二、光的反射
1.光的反射
光遇到水面、桌面以及其他许多物体的表面都会发生反射。
2.光的反射定律
(1)光的反射光路图(一点两角三线)
①入射点O、入射光线和反射光线
②法线ON:通过入射点垂直于反射面的直线;
③入射角i:入射光线与法线的夹角;
④反射角r:反射光线与法线的夹角。
【注意】不要误认为入射角和反射角分别是入射光线和反射光线与反射面的夹角。
(2)探究光的反射定律
在反射现象中,反射光线与入射光线、法线在同一平面内(三线共面),反射光线、入射光线分别位于法线两侧(法线居中),反射角等于入射角(两角相等)。
【注意】先有入射