(暑假衔接)专题13 光的直线传播(知识梳理+五大考点讲练+真题演练+过关检测)2024-2025学年人教版物理八年级上册全程通关讲练测精编讲义
2024-06-16
|
2份
|
31页
|
900人阅读
|
101人下载
普通
资源信息
| 学段 | 初中 |
| 学科 | 物理 |
| 教材版本 | 初中物理人教版八年级上册 |
| 年级 | 八年级 |
| 章节 | 第1节 光的直线传播 |
| 类型 | 教案-讲义 |
| 知识点 | - |
| 使用场景 | 寒暑假-暑假 |
| 学年 | 2024-2025 |
| 地区(省份) | 全国 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 2.59 MB |
| 发布时间 | 2024-06-16 |
| 更新时间 | 2024-06-16 |
| 作者 | 勤勉理科资料库 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2024-06-16 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/45788326.html |
| 价格 | 3.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
内容正文:
2024-2025学年人教版物理八年级上册全程通关讲练测精编讲义(暑假衔接)
专题13 光的直线传播
(知识梳理+五大考点讲练+真题演练+过关检测)
1.能识别光源,知道光源的分类;
2.了解光的直线传播,能列举出光的直线传播在生活中的现象及应用;
3.知道光在真空中的传播速度;
4.通过观察光在空气中和水中传播的实验现象,了解实验是研究物理问题的重要方法。
知识点01:光源
1.光源
人们之所以能看到各种事物,是因为有光进入人的眼睛。这些光都是能带给我们光明的“光源”发出的或通过其他途径传播过来的。但是,所以的光都是有“光源”的。
光源的概念
自身能够发光的物体叫光源
分类
自然(天然)光源
太阳、萤火虫、水母等
人造光源
蜡烛、手电筒、霓虹灯、荧光棒、LED灯等
光源的分类
光源不仅可按其形成分为人造光源和自然光源,还可以按发光时是否发热分为热光源(如太阳、火把、白炽灯等)和冷光源(如萤火虫、LED灯、水母等);也可以按发光体是否有生命分为生物光源和(如萤火虫、灯笼鱼等)非生物光源(如日光灯等)。
2.光源的判断
判断物体是不是光源,关键是物体自身能否发光。有些物体看起来好像在发光,实际上是反射了其他光源发出的光,所以这些物体不是光源;如镜子、月亮、宝石、电影的屏幕等。
知识点02:光的直线传播
1.光是怎样传播的
(1)实验观察:光在空气、水、玻璃中的传播路径。
【实验器材】激光笔、烧杯、水箱、水、玻璃砖等。
【进行实验】
实验目的
实验过程
现象
分析总结
探究光在空气中的传播路径
在夜晚,用能发出带有颜色的激光笔射向天空,激光笔发出的光的传播路径
光在空气中沿直线传播
探究光在水中的传播路径
在盛水的水箱中,让激光笔沿不同方向垂直水箱侧面射出光,观察光在水中的传播路径
光在水中沿直线传播
探究光在玻璃中的传播路径
让激光笔发出的光从玻璃砖的侧面垂直射入玻璃砖,观察光在玻璃砖中的传播路径
光在玻璃中沿直线传播
【探究归纳】光在空气、水、玻璃等透明物质中均是沿直线传播的。
(2)探究光沿直线传播的条件
提出问题
光一定沿直线传播吗?光沿直线传播的条件是什么?
设计与进行实验
①在桌上放一个大的透明水槽,配有四杯等量但浓度不同的糖水,每杯糖水中都添加少量牛奶(为了清晰地显示光路),将它们按浓度从大到小的顺序排列,依次倒入水槽,水槽内的液体就变成了从上到下浓度逐渐增大的非均匀水溶液;
②如图甲所示,将一束光从透明水槽侧面垂直射入非均匀浓度的糖水溶液中,观察到激光的传播路径在浓度不均匀的糖水溶液中会向下弯曲;
③如图乙所示,用玻璃棒搅拌糖水溶液时,使其浓度变得均匀,再将激光射向糖水溶液中,观察到激光在均匀浓度的糖水溶液中的传播路径是直的
分析论证
光垂直射入浓度不均匀的糖水溶液中时,光的传播路径发生了弯曲;在均匀浓度的糖水溶液中,光的传播路径是直的
得出结论
光在同种均匀介质中沿直线传播
易错提醒
1.为了清晰地观察光在不同介质中传播路径,实验应在较暗的环境中进行;
2.应注意若要光沿直线传播,“同种”和“均匀”这两个条件缺一不可。必须同时满足。
(3)光可以在真空中传播
太阳光能通过太空和大气层传播到地球表面,说明光可以在真空中传播。
2.光线
(1)定义:为了表示光的传播情况,我们通常用一条带有箭头的直线表示光的传播径迹和方向(如图甲所示),这样的直线叫光线;
(2)画法:光线是带箭头的直线,箭头表示光的传播方向。画光路图时,光线要用实线表示,且标上箭。图乙和图丙分别表示平行光和点光源发出的光。
光线是物理模型
1.在物理学中,为了研究问题方便,人们抓住主要的因素,对实际问题进行理想化处理,通过建构模型来揭示事物本质的方法称之为模型法。光线是一种模型,用来表示光的传播路径和方向。
2.光线是模型,不是实体,没有尺度。即使是再细的光束,也不能说是光线。
3.与光的直线传播有关的现象
(1)影子
光在传播过程中,遇到不透明的物体,会使物体后面光不能到达的区域形成一个阴暗区域,即物体的影子;如图。
(2)日食和月食
①日食:当月球运行到太阳和地球之间时,由于光沿直线传播,月球就挡住了太阳射向地球的光。
当月球距离地球较近时,在本影区域,月球挡住全部太阳光,该区域发生日全食;在半影区域,月球挡住了部分太阳光,该区域发生日偏食;当月球距离地球较远时,月球挡住了来自太阳中央区域的光,正对区域发生日环食。如图甲所示。
②月食:当地球处于月球和太阳之间时,地球挡住了射向月球的光,由于光沿直线传播,当月球在本影区域时,能看到月全食;当月球在半影区域时,我们能看到月偏食。如图乙所示。
(3)小孔成像
如图所示甲,用给一个带有小孔的板遮挡在光屏与蜡烛之间,光屏上就会形成烛焰倒立的像,我们把这样的现象叫小孔成像。左右移动中间的板,光屏上的像的大小也会随之发生变化。
由于光沿直线传播,来自烛焰上方的光通过小孔后就射到了光屏的下部,来自烛焰下方的光通过小孔后就射向了上部。这样,光屏上就出现了烛焰倒立的像。
像的大小与物(蜡烛)的大小以及光屏所在位置有关。其大小关系为:。
1.小孔成像的条件:小孔必须足够小,但并不是越小越好,孔太小会影响像的亮度;
2.小孔成像时,像的形状取决于物体的形状,与小孔形状无关;
3.小孔逐渐变大,光屏上的像会逐渐变模糊;当小孔增大到一定程度时,在光屏上只能看到与小孔形状相同的光斑。
【现象辨析】影子和小孔成像的异同
现象
相同点
不同点
影子
形成原因都是光沿直线传播
影子是光照射不到的区域,影子的形成不一定和物体的形状相同,而且影子是黑暗的
小孔成像
通过小孔成的像是光实际照射到的区域,像的形状和物体的形状相同,而且像是亮的
4.光的直线传播的应用
由于光的直线传播,在开凿隧道时,工人们可以用激光束引导掘进机,使掘进机沿直线前进,保证隧道方向不会出现偏差;士兵瞄准射击;站队时队列排直等。
像“井底之蛙”、“一叶障目不见泰山”也都是可以用光的直线传播进行解释的。
知识点03:光的传播速度
1.光在真空中的传播速度
光不仅可以在空气、水等物质中传播,而且可以在真空中传播。光在真空中的传播速度很大,在物理学中用c表示,c=2.99792×108m/s。通常情况下,真空中的光速可以近似为:c=3×108m/s。
2.光在其他介质中的传播速度
光在空气中的传播速度近似等于光在真空中的传播速度c,也可以近似为c=3×108m/s。光在水中的传播速度约为c;光在玻璃中的传播速度近约为c。
【现象辨析】光与声音传播传播特点比较
现象
相同点
不同点
光的传播
传播速度都与介质种类有关
能在透明物质中传播,能在真空中传播,光在真空中传播速度最大
声的传播
能在固体、液体和气体中传播,真空不能传声,一般情况下固体中声速最大
考点01:光源
【典例精讲01】(2023秋•巴中期末)下列物体不属于光源的是( )
A.月亮 B.发光的萤火虫
C.酒精灯的火焰 D.太阳
【变式训练1-1】(2023秋•青原区期末)晴朗的夜空下,小明观察到中国空间站飞过他的头顶。外表不能发光的空间站是通过反射太阳光被小明观察到,表明夜空中的空间站 (选填“是”或“不是”)光源,为了看清楚空间站,小明应选择 (选填“亮”或“暗”)的夜空。
考点02:光在均匀介质中直线传播
【典例精讲02】(2023秋•马尾区校级期中)在茂密的树林地面能看到许多圆形光斑,是由于光透过树叶缝隙发生的 现象,该现象是由于光的 形成的。
【变式训练2-1】(2023秋•柳北区校级期中)光在同种 介质中沿直线传播。
【变式训练2-2】(2023秋•惠城区期末)如图表示日全食时太阳、地球、月球位置的示意图。“日全食”是 形成的;图中的A处是 球,B处是 球。
考点03:光直线传播的应用
【典例精讲03】(2024•兴化市一模)当月球运动到太阳和地球之间,月球就会挡住太阳射向地球的光,月球身后的影子正好落到地球上时,就会发生神奇的日食奇观,如图,在a、b、c、d位置此刻都看不到日食现象的是( )
A.a、b两位置 B.b、c两位置 C.a、c两位置 D.a、d两位置
【变式训练3-1】(2024•长沙县一模)“日晷”是我国古代发明的计时工具,如图所示,它是根据
原理制成的。如果阴影由长变短,则表示时间为 (填“上午”或“下午”)。
【变式训练3-2】(2023秋•建华区校级期末)如图所示,月全食是由于光的 形成的,发生月全食时,这个时候月球进入图中的 (选填“A”“B”或“C”)区。
考点04:光线
【典例精讲04】(2023秋•工业园区校级月考)下列关于光线的说法中正确的是( )
A.光源能射出无数条光线
B.光线就是很细的光束
C.光线不是真实存在的,人们用一条看得见的实线来表示光线
D.光线是用来表示光传播方向的直线,常用虚线表示
【变式训练4-1】(2023秋•赛罕区校级期中)下列关于光线的说法,正确的是( )
A.光线是真实存在的带箭头的直线
B.激光笔发出的光是一条光线
C.光线是表示光传播径迹和方向的带箭头的直线
D.光线可以用虚线表示
【变式训练4-2】(2023秋•双峰县期末)为了便于描述光传播的路径,在物理学中用一条带箭头的直线表示光线,这里采用了 (选择“等效替代”或“建立模型”)的方法;这里表示的光线 (选填“是”或“不是”)真实存在的。
考点05:光的传播速度与光年
【典例精讲05】(2024春•兰考县期中)关于光和声的传播的说法正确的是( )
A.它们的传播都需要介质
B.光可以在真空中传播,而声音不能
C.最快的声速可能与光速相等
D.声音可在真空中传播
【变式训练5-1】(2024•宁德一模)立竿测影是中国古代天文学观测天体位置、划分节气等不可缺少的方法之一,立竿的影子由于光的 而形成。太阳到地球的距离大约是1.5×1011m,太阳发出的光要经过 s才能到达地球。(光速c=3×108m/s)
【变式训练5-2】(2024•南岗区校级开学)在雷雨天,我们总是先看到闪电,后听到雷声,这是因为在空气中声音的传播速度比光的速度 ;晓彤看到闪电后2s才听到雷声,响雷处距离晓彤的距离是 m。(声音在空气中传播速度为340m/s,闪电传播时间不计)
1.(2023•郴州中考真题)“井底之蛙”这个成语大家都很熟悉,图中M点表示青蛙。请根据光的直线传播知识画图说明为什么“坐井观天,所见甚小”。(温馨提示:必须标出光的传播方向)
2.(2023•镇江中考真题)《墨经》中最早记载了小孔成像现象,该现象由于光的 形成。如图为书中绘制的示意图,要让室内墙壁上的像看得更清楚,房间的亮度应较 。当室外的人靠近小孔时,他在墙壁上所成像的大小将变 。
1.(2023秋•澄海区期末)下列物体不是光源的是( )
A.太阳 B.灯光 C.月亮 D.火焰
2.(2023秋•来宾月考)下列物体不属于光源的是( )
A.篝火 B.油灯
C.电影银幕画面 D.萤火虫
3.(2024•南京模拟)关于光的传播,下列说法正确的是( )
A.光在同种均匀介质沿直线传播
B.光的传播需要介质
C.“光年”是光传播速度的单位
D.“天文数据”是古代人的数字
4.(2023秋•运城期末)2023年7月28日晚上,第31届世界大学生夏季运动会在四川成都开幕!开幕式上金色烟火绽放,给所有人留下了深刻的印象!随着几声巨响,带有“12”至“1”数字的倒计时烟花字母依次腾空升起。下列说法正确的是( )
A.灿烂的烟花不是光源
B.光在不均匀的空气中可以沿曲线传播
C.光在空气中的传播速度是3×108km/s
D.先看到烟花后听到爆炸声,说明声速比光速快
5.(2023秋•庐江县期中)下列关于光线的说法,正确的是( )
A.光线是真实存在的带箭头的直线
B.激光笔发出的光是一条光线
C.光线是用来表示光的径迹和方向的,用到了理想模型法
D.光线可以用虚线表示
6.(2024•锡山区一模)如图所示为“小孔成像”的示意图:该现象可以用光的 来解释;若小孔位置固定,将光屏远离小孔,光屏上的像比原来 (选填“变大”、“不变”或“变小”)。
7.(2023秋•宁明县期末)在一张不透光的纸上打一个极小的“Δ”三角形孔,让太阳光垂直射到这张纸上经过这个小孔,这时在地面看到 (选填“圆形”、“三角形”或“方形”)小亮斑。形成原因是因为光在空气中沿 传播。
8.(2024春•鼓楼区校级月考)光速的测定在物理学中有多种方法,迈克耳逊曾用类似于下述方法在地球上较精确测定了光速。将激光发射器和接收装置按图示位置固定,装置a是四个侧面均镀有高反光涂层的正方体,可绕固定的中心轴转动(图示为俯视图),当正方体转动到图示位置静止时,激光束恰能以45°角照射到某侧面中心P点处,反射到相距几十公里外的一个山顶上,经此处的光反射器(内部结构未画出,不计光在其中的传播时间)反射后,平行于原光线射到正方体另一侧面中心Q接受点处,最终被接收装置接收到。
(1)若光速为3×105km/s,正方体到光反射器之间的距离为30km,则光从P点射出到射回Q点所用的时间为 s;
(2)当正方体的转速为n圈/秒时,接收装置可接收到激光,正方体与对面山顶光反射器间距离为30km,则测得的光速最大为 m/s。
9.(2024•邗江区模拟)诗仙李白的名句“举杯邀明月,对影成三人”所描述的情景(如图)中,“明月” (选填“是”或“不是”)光源;地面上的影子是由光的 形成的。
10.(2024•镇平县模拟)去年暑假小明参加学校的生存夏令营,学到了野外生存的很多知识和技能。比如,用影子辨别方向。如图,将一根直杆竖直插在水平地面上的0点。中午前后,用描点的方法在地面上画出杆的阴影顶端的运行轨迹,在轨迹上找出其中距0点最近的点A,则0A所指示的方向就是 (选填“东”“西”“南”“北”)方,这一判断应用的光学知识是 。
11.(2024•武侯区校级三模)我国唐代的作家韩愈在《原道》中写出:“坐井而观天,曰天小者,非天小也。”如图所示,枯井中的青蛙位于井底“坐井观天”,请利用光路图画出青蛙(眼睛用点O表示)通过井口能观察到的最大范围。(最大范围用阴影表示)
12.(2023秋•钟山区期末)如图所示是小明做小孔成像实验的情景,请在图中作出烛焰在塑料膜上成的像及光路图(用箭头A′B′表示)。
13.(2023秋•宣化区期末)大约两千四百年前,我国的学者墨翟和他的学生做了世界上第一个小孔成像的实验,小川同学也进行了该实验,如图所示。
(1)小孔成的像是 立的像,其形成原理可以用光的 来解释;
(2)若将小孔由圆形改为三角形,则所成的像的形状 (选填“改变”或“不变”)。若只将光屏远离小孔,则所成像将 (选填“变大”、“变小”或“不变”)。
14.(2023秋•铜陵期中)做小孔成像的实验,所用的实验器材有:用发光二极管做成的物体、有小孔的方纸板、用半透明塑料膜做成的屏、量程为0~30cm的直尺,实验装置的示意图如图甲所示。
(1)要使在光屏上的像变小,可将物体向 移动,或将屏向 移动。(两空均填“左”或“右”)
(2)小孔成像可以说明 。
(3)根据实验所得结论作出一个人步行经过路灯时,他在A处的影子(图乙中箭头表示人,密斜线表示影子)。
15.(2024•永修县校级开学)为实现我国的探月计划,科学家曾测出从地球发射的激光到达月球并返回地面所有的时间约为2.56s,若光在空气(或真空中)的传播速度为3×108m/s,求:
(1)光从地球到达月球的时间是多少?
(2)地球和月球之间的距离是多少?
16.(2023秋•利川市期末)声音在空气中传播速度为340m/s,在距离地面17km远的云朵处产生的雷声,径直传向地面。求:
(1)为什么地上的人看到闪电的瞬间,并没有听到雷声?
(2)地上的人听到雷声需要多长时间?
学科网(北京)股份有限公司
$$
2024-2025学年人教版物理八年级上册全程通关讲练测精编讲义(暑假衔接)
专题13 光的直线传播
(知识梳理+五大考点讲练+真题演练+过关检测)
1.能识别光源,知道光源的分类;
2.了解光的直线传播,能列举出光的直线传播在生活中的现象及应用;
3.知道光在真空中的传播速度;
4.通过观察光在空气中和水中传播的实验现象,了解实验是研究物理问题的重要方法。
知识点01:光源
1.光源
人们之所以能看到各种事物,是因为有光进入人的眼睛。这些光都是能带给我们光明的“光源”发出的或通过其他途径传播过来的。但是,所以的光都是有“光源”的。
光源的概念
自身能够发光的物体叫光源
分类
自然(天然)光源
太阳、萤火虫、水母等
人造光源
蜡烛、手电筒、霓虹灯、荧光棒、LED灯等
光源的分类
光源不仅可按其形成分为人造光源和自然光源,还可以按发光时是否发热分为热光源(如太阳、火把、白炽灯等)和冷光源(如萤火虫、LED灯、水母等);也可以按发光体是否有生命分为生物光源和(如萤火虫、灯笼鱼等)非生物光源(如日光灯等)。
2.光源的判断
判断物体是不是光源,关键是物体自身能否发光。有些物体看起来好像在发光,实际上是反射了其他光源发出的光,所以这些物体不是光源;如镜子、月亮、宝石、电影的屏幕等。
知识点02:光的直线传播
1.光是怎样传播的
(1)实验观察:光在空气、水、玻璃中的传播路径。
【实验器材】激光笔、烧杯、水箱、水、玻璃砖等。
【进行实验】
实验目的
实验过程
现象
分析总结
探究光在空气中的传播路径
在夜晚,用能发出带有颜色的激光笔射向天空,激光笔发出的光的传播路径
光在空气中沿直线传播
探究光在水中的传播路径
在盛水的水箱中,让激光笔沿不同方向垂直水箱侧面射出光,观察光在水中的传播路径
光在水中沿直线传播
探究光在玻璃中的传播路径
让激光笔发出的光从玻璃砖的侧面垂直射入玻璃砖,观察光在玻璃砖中的传播路径
光在玻璃中沿直线传播
【探究归纳】光在空气、水、玻璃等透明物质中均是沿直线传播的。
(2)探究光沿直线传播的条件
提出问题
光一定沿直线传播吗?光沿直线传播的条件是什么?
设计与进行实验
①在桌上放一个大的透明水槽,配有四杯等量但浓度不同的糖水,每杯糖水中都添加少量牛奶(为了清晰地显示光路),将它们按浓度从大到小的顺序排列,依次倒入水槽,水槽内的液体就变成了从上到下浓度逐渐增大的非均匀水溶液;
②如图甲所示,将一束光从透明水槽侧面垂直射入非均匀浓度的糖水溶液中,观察到激光的传播路径在浓度不均匀的糖水溶液中会向下弯曲;
③如图乙所示,用玻璃棒搅拌糖水溶液时,使其浓度变得均匀,再将激光射向糖水溶液中,观察到激光在均匀浓度的糖水溶液中的传播路径是直的
分析论证
光垂直射入浓度不均匀的糖水溶液中时,光的传播路径发生了弯曲;在均匀浓度的糖水溶液中,光的传播路径是直的
得出结论
光在同种均匀介质中沿直线传播
易错提醒
1.为了清晰地观察光在不同介质中传播路径,实验应在较暗的环境中进行;
2.应注意若要光沿直线传播,“同种”和“均匀”这两个条件缺一不可。必须同时满足。
(3)光可以在真空中传播
太阳光能通过太空和大气层传播到地球表面,说明光可以在真空中传播。
2.光线
(1)定义:为了表示光的传播情况,我们通常用一条带有箭头的直线表示光的传播径迹和方向(如图甲所示),这样的直线叫光线;
(2)画法:光线是带箭头的直线,箭头表示光的传播方向。画光路图时,光线要用实线表示,且标上箭。图乙和图丙分别表示平行光和点光源发出的光。
光线是物理模型
1.在物理学中,为了研究问题方便,人们抓住主要的因素,对实际问题进行理想化处理,通过建构模型来揭示事物本质的方法称之为模型法。光线是一种模型,用来表示光的传播路径和方向。
2.光线是模型,不是实体,没有尺度。即使是再细的光束,也不能说是光线。
3.与光的直线传播有关的现象
(1)影子
光在传播过程中,遇到不透明的物体,会使物体后面光不能到达的区域形成一个阴暗区域,即物体的影子;如图。
(2)日食和月食
①日食:当月球运行到太阳和地球之间时,由于光沿直线传播,月球就挡住了太阳射向地球的光。
当月球距离地球较近时,在本影区域,月球挡住全部太阳光,该区域发生日全食;在半影区域,月球挡住了部分太阳光,该区域发生日偏食;当月球距离地球较远时,月球挡住了来自太阳中央区域的光,正对区域发生日环食。如图甲所示。
②月食:当地球处于月球和太阳之间时,地球挡住了射向月球的光,由于光沿直线传播,当月球在本影区域时,能看到月全食;当月球在半影区域时,我们能看到月偏食。如图乙所示。
(3)小孔成像
如图所示甲,用给一个带有小孔的板遮挡在光屏与蜡烛之间,光屏上就会形成烛焰倒立的像,我们把这样的现象叫小孔成像。左右移动中间的板,光屏上的像的大小也会随之发生变化。
由于光沿直线传播,来自烛焰上方的光通过小孔后就射到了光屏的下部,来自烛焰下方的光通过小孔后就射向了上部。这样,光屏上就出现了烛焰倒立的像。
像的大小与物(蜡烛)的大小以及光屏所在位置有关。其大小关系为:。
1.小孔成像的条件:小孔必须足够小,但并不是越小越好,孔太小会影响像的亮度;
2.小孔成像时,像的形状取决于物体的形状,与小孔形状无关;
3.小孔逐渐变大,光屏上的像会逐渐变模糊;当小孔增大到一定程度时,在光屏上只能看到与小孔形状相同的光斑。
【现象辨析】影子和小孔成像的异同
现象
相同点
不同点
影子
形成原因都是光沿直线传播
影子是光照射不到的区域,影子的形成不一定和物体的形状相同,而且影子是黑暗的
小孔成像
通过小孔成的像是光实际照射到的区域,像的形状和物体的形状相同,而且像是亮的
4.光的直线传播的应用
由于光的直线传播,在开凿隧道时,工人们可以用激光束引导掘进机,使掘进机沿直线前进,保证隧道方向不会出现偏差;士兵瞄准射击;站队时队列排直等。
像“井底之蛙”、“一叶障目不见泰山”也都是可以用光的直线传播进行解释的。
知识点03:光的传播速度
1.光在真空中的传播速度
光不仅可以在空气、水等物质中传播,而且可以在真空中传播。光在真空中的传播速度很大,在物理学中用c表示,c=2.99792×108m/s。通常情况下,真空中的光速可以近似为:c=3×108m/s。
2.光在其他介质中的传播速度
光在空气中的传播速度近似等于光在真空中的传播速度c,也可以近似为c=3×108m/s。光在水中的传播速度约为c;光在玻璃中的传播速度近约为c。
【现象辨析】光与声音传播传播特点比较
现象
相同点
不同点
光的传播
传播速度都与介质种类有关
能在透明物质中传播,能在真空中传播,光在真空中传播速度最大
声的传播
能在固体、液体和气体中传播,真空不能传声,一般情况下固体中声速最大
考点01:光源
【典例精讲01】(2023秋•巴中期末)下列物体不属于光源的是( )
A.月亮 B.发光的萤火虫
C.酒精灯的火焰 D.太阳
试题思路分析:根据光源的概念去选择:能够发光的物体叫光源。
详细规范解答:解:A、月亮是地球的一颗卫星,它本身不能发光,它只是反射了太阳光,不是光源,故A正确。
B、萤火虫自身能够发光,是光源,故B错误。
C、酒精灯的火焰能发光,是光源,故C错误。
D、太阳是光源,故D错误。
故选:A。
考察易错点与重难点:本题考查了哪些物体属于光源,哪些不属于光源。根据概念去分析,比较简单。
【变式训练1-1】(2023秋•青原区期末)晴朗的夜空下,小明观察到中国空间站飞过他的头顶。外表不能发光的空间站是通过反射太阳光被小明观察到,表明夜空中的空间站 不是 (选填“是”或“不是”)光源,为了看清楚空间站,小明应选择 亮 (选填“亮”或“暗”)的夜空。
试题思路分析:物体本身能发光的物体叫光源。
详细规范解答:解:物体本身能发光的物体叫光源。夜空中的空间站外表不能发光,不是光源,空间站是通过反射其他光被小明观察到,所以,小明应选择亮的夜空。
故答案为:不是;亮。
考察易错点与重难点:本题考查光源的理解,是一道基础题。
考点02:光在均匀介质中直线传播
【典例精讲02】(2023秋•马尾区校级期中)在茂密的树林地面能看到许多圆形光斑,是由于光透过树叶缝隙发生的 小孔成像 现象,该现象是由于光的 直线传播 形成的。
试题思路分析:光沿直线传播的典型事例有小孔成像、日食、月食及影子的形成等。
详细规范解答:解:茂密的树林地面能看到许多圆形光斑,是由于光透过树叶缝隙形成的实像,属于小孔成像,圆形光斑是太阳光经过树的缝隙成的太阳的像,这是由于光的直线传播形成的。
故答案为:小孔成像;直线传播。
考察易错点与重难点:本题考查了光沿直线传播现象的应用,是一道基础题。
【变式训练2-1】(2023秋•柳北区校级期中)光在同种 均匀 介质中沿直线传播。
试题思路分析:光在同种均匀介质中沿直线传播。
详细规范解答:解:光在同种均匀介质中沿直线传播
故答案为:均匀。
考察易错点与重难点:本题考查光沿直线传播的条件。
【变式训练2-2】(2023秋•惠城区期末)如图表示日全食时太阳、地球、月球位置的示意图。“日全食”是 光沿直线传播 形成的;图中的A处是 月 球,B处是 地 球。
试题思路分析:当月球转到太阳和地球中间并且三者在一条直线上时,月球挡住了太阳照射在地球上的光,地球处在月球的影子里,这就形成了日食。
详细规范解答:解:日全食是光沿直线传播形成的;
当月球转到太阳和地球中间并且三者在一条直线上时,月球挡住了太阳照射在地球上的光,地球完全处在月球的影子里,这就形成了日全食,所以图中的A处是月球,B处是地球。
故答案为:光沿直线传播;月;地。
考察易错点与重难点:本题考查了光的直线传播的应用,属于基础知识。
考点03:光直线传播的应用
【典例精讲03】(2024•兴化市一模)当月球运动到太阳和地球之间,月球就会挡住太阳射向地球的光,月球身后的影子正好落到地球上时,就会发生神奇的日食奇观,如图,在a、b、c、d位置此刻都看不到日食现象的是( )
A.a、b两位置 B.b、c两位置 C.a、c两位置 D.a、d两位置
试题思路分析:太阳被月球完全遮住形成的日食叫日全食,在太阳光完全照不到的区域(本影区)可以观察到日全食;
月球遮住太阳的一部分形成的日食叫日偏食,在部分太阳光照射到的区域(半影区)可以观察到日偏食;
月球只遮住太阳的中心部分,在太阳周围还露出一圈日面,好像一个光环似的叫日环食。
详细规范解答:解:日食是由光的直线传播形成的,由图可知,太阳射向地球的光线被月亮挡住,b点会看不到太阳,形成日食,b点看不到太阳的下部,应该可以看到日偏食,而a点能看到太阳,不能形成日食,d点是夜间,无所谓日食,故a、d两位置看不到日食现象。
故选:D。
考察易错点与重难点:知道日全食、日偏食、日环食的形成原因是解题的关键。
【变式训练3-1】(2024•长沙县一模)“日晷”是我国古代发明的计时工具,如图所示,它是根据 光的直线传播 原理制成的。如果阴影由长变短,则表示时间为 上午 (填“上午”或“下午”)。
试题思路分析:(1)解答此题的关键是首先要明确古代测日影定时刻的仪器,然后再根据光在同种均匀介质中沿直线传播解释其原理即可;
(2)阴影是由短而长地映在晷面上,而中午晷针的影长最短,故易求表示时间。
详细规范解答:解:(1)该计时工具是根据影子的变化计时的,因为影子的形成是光的直线传播形成的,所以它的工作原理是光的直线传播;
(2)根据题意分析可得:物体的阴影由长而短、由短而长地映在晷面的刻度上,时间由上午到下午。晷针的阴影是由长变短地映在晷面上,可表示时间为上午。
故答案为:光的直线传播;上午。
考察易错点与重难点:本题考查了光的直线传播的应用,这种利用太阳光的投影来计时的方法是人类在天文计时领域的重大发明,我们应该向古代劳动人民学习,善于思考,善于发现问题,解决问题。
【变式训练3-2】(2023秋•建华区校级期末)如图所示,月全食是由于光的 直线传播 形成的,发生月全食时,这个时候月球进入图中的 B (选填“A”“B”或“C”)区。
试题思路分析:光在同种均匀介质中是沿直线传播的。
详细规范解答:解:月全食是由于光的直线传播形成的,发生月全食时,这个时候月球进入图中的B区,此时月球全部处于地球的影子中。
故答案为:直线传播;B。
考察易错点与重难点:本题考查的是光的直线传播;知道月食、日食都属于光的直线传播。
考点04:光线
【典例精讲04】(2023秋•工业园区校级月考)下列关于光线的说法中正确的是( )
A.光源能射出无数条光线
B.光线就是很细的光束
C.光线不是真实存在的,人们用一条看得见的实线来表示光线
D.光线是用来表示光传播方向的直线,常用虚线表示
试题思路分析:(1)物理学中用一条带箭头的直线表示光的传播路径,这条直线叫光线;
(2)光线实际不存在,是为了形象描述光的传播特点而假想出来的,采用的是模型法。
详细规范解答:解:A、光源是能发光的物体,所以能发光,但不是射出光线,故A错误;
B、光线只是表示光传播方向的一条直线,并不是很细的光束,故B错误;
C、光线实际不存在,人们用一条看得见的实线来表示光线,用到理想模型法,故C正确;
D、因为光的传播方向是确实存在,为了分析探究,于是用一条有方向的实际直线表示,即光线,光线常用实线来表示,故D错误。
故选:C。
考察易错点与重难点:此题考查的是光线的作法、含义和模型法的应用,模型法类似的应用还有磁感线、杠杆、连通器等。
【变式训练4-1】(2023秋•赛罕区校级期中)下列关于光线的说法,正确的是( )
A.光线是真实存在的带箭头的直线
B.激光笔发出的光是一条光线
C.光线是表示光传播径迹和方向的带箭头的直线
D.光线可以用虚线表示
试题思路分析:①用一条带箭头的直线表示光的传播路径,这条直线叫光线;
②光线实际不存在,是为了形象描述光的传播特点而假想出来的,采用的是模型法。
详细规范解答:解:A、光线实际不存在。故A错误;
B、激光笔发出的是光,不是光线。故B错误;
C、光线是形象地表示光的径迹和方向的。故C正确;
D、在光路图中,光线用实线表示,以与法线和反向延长线相区别。故D错误。
故选:C。
考察易错点与重难点:此题考查的是光线的作法、含义和模型法的应用,模型法类似的应用还有磁感线、杠杆、连通器等。
【变式训练4-2】(2023秋•双峰县期末)为了便于描述光传播的路径,在物理学中用一条带箭头的直线表示光线,这里采用了 建立模型 (选择“等效替代”或“建立模型”)的方法;这里表示的光线 不是 (选填“是”或“不是”)真实存在的。
试题思路分析:物理学中用一条带箭头的直线表示光的传播路径和方向,这种带箭头的直线称为光线,运用了理想模型法。
详细规范解答:解:物理学中用一条带箭头的直线表示光的传播路径和方向,这种带箭头的直线称为光线;光是实际存在的,而实际上光线并不存在,是为了研究问题方便而构建的模型,这种研究问题的方法称为理想模型法。
故答案为:建立模型;不是。
考察易错点与重难点:此题考查了光线的认识,属于基础知识。
考点05:光的传播速度与光年
【典例精讲05】(2024春•兰考县期中)关于光和声的传播的说法正确的是( )
A.它们的传播都需要介质
B.光可以在真空中传播,而声音不能
C.最快的声速可能与光速相等
D.声音可在真空中传播
试题思路分析:解决此题需要从声音的传播条件和传播速度上入手分析,要知道光的传播不需要介质,光的传播速度远大于声音的传播速度。
详细规范解答:解:
ABD、光的传播不需要介质,可以在真空中传播,而声音的传播需要介质,不能在真空中传播,故A错、B正确、D错;
C、光的传播速度远大于声音的传播速度,故D错。
故选:B。
考察易错点与重难点:知道声音、光的传播条件和速度大小关系是解决此题的关键。
【变式训练5-1】(2024•宁德一模)立竿测影是中国古代天文学观测天体位置、划分节气等不可缺少的方法之一,立竿的影子由于光的 直线传播 而形成。太阳到地球的距离大约是1.5×1011m,太阳发出的光要经过 500 s才能到达地球。(光速c=3×108m/s)
试题思路分析:影子的形成是光的直线传播;根据速度公式v=可得太阳发出的光到达地球的时间。
详细规范解答:解:影子的形成是光的直线传播;
太阳发出的光到达地球的时间为t===500s。
故答案为:直线传播;500。
考察易错点与重难点:本题考查光的直线传播和速度公式的运用,难度较小。
【变式训练5-2】(2024•南岗区校级开学)在雷雨天,我们总是先看到闪电,后听到雷声,这是因为在空气中声音的传播速度比光的速度 小 ;晓彤看到闪电后2s才听到雷声,响雷处距离晓彤的距离是 680 m。(声音在空气中传播速度为340m/s,闪电传播时间不计)
试题思路分析:光在空气中的传播速度远大于声音在空气中的传播速度;已知声音传播了2s,根据公式v=变形可求响雷处离晓彤多远。
详细规范解答:解:声音在空气中的传播速度是340m/s,光在空气中的传播速度是3×108m/s,光速远大于声速,闪电与雷声同时同地发生,但闪电传播到观察者位置的时间远短于声音传播的时间,所以我们总是先看到闪电后听到雷声。由v=得,响雷处到晓彤的距离:s=vt=340m/s×2s=680m。
故答案为:小;680。
考察易错点与重难点:本题主要考查速度公式及其应用,属于基础题,要求学生记住光速和声音的传播速度,属于基础知识的考查。
1.(2023•郴州中考真题)“井底之蛙”这个成语大家都很熟悉,图中M点表示青蛙。请根据光的直线传播知识画图说明为什么“坐井观天,所见甚小”。(温馨提示:必须标出光的传播方向)
试题思路分析:根据光在同种均匀介质中是沿直线传播的画出边缘的两条光线,即青蛙看到的范围。
详细规范解答:解:过井沿的边缘和青蛙的眼球画出进入青蛙眼睛最边缘的两条光线,如图所示,可见“坐井观天,所见甚小”。
。
考察易错点与重难点:本题考查光在均匀介质中沿直线传播的应用,比较简单,是一道基础题。
2.(2023•镇江中考真题)《墨经》中最早记载了小孔成像现象,该现象由于光的 直线传播 形成。如图为书中绘制的示意图,要让室内墙壁上的像看得更清楚,房间的亮度应较 暗 。当室外的人靠近小孔时,他在墙壁上所成像的大小将变 大 。
试题思路分析:小孔成像的原理是光的直线传播;所成的是倒立的实像;成像的大小与像到小孔的距离、物到小孔的距离有关;
探究成像规时,要使像更亮,要增大物体和环境的对比度。
详细规范解答:解:小孔成像是由于光的直线传播形成的;
要让室内墙壁上的像看得更清楚,房间的亮度应较暗;
室外的人靠近小孔,光线发散程度更大,像距不变,所以像将变大。
故答案为:直线传播;暗;大。
考察易错点与重难点:本题考查了小孔成像的原理和特点,属于基础知识。
1.(2023秋•澄海区期末)下列物体不是光源的是( )
A.太阳 B.灯光 C.月亮 D.火焰
详细规范解答:解:太阳、灯光、火焰能够自身发光叫做光源,月亮本身不能发光,因此不是光源。
故选:C。
2.(2023秋•来宾月考)下列物体不属于光源的是( )
A.篝火 B.油灯
C.电影银幕画面 D.萤火虫
详细规范解答:解:篝火、燃烧的油灯、萤火虫自身都能发光,是光源;电影银幕画面自身不发光,不是光源。
故选:C。
3.(2024•南京模拟)关于光的传播,下列说法正确的是( )
A.光在同种均匀介质沿直线传播
B.光的传播需要介质
C.“光年”是光传播速度的单位
D.“天文数据”是古代人的数字
详细规范解答:解:A、光在同种均匀介质沿直线传播,故A正确;
B、光可以在真空中传播,光的传播不需要介质,故B错误;
C、“光年”是天文学中常用的路程单位,不是光传播速度的单位,故C错误。
D、“天文数据”是天文学上的相关数字,不是古代人的数字,故D错误;
故选:A。
4.(2023秋•运城期末)2023年7月28日晚上,第31届世界大学生夏季运动会在四川成都开幕!开幕式上金色烟火绽放,给所有人留下了深刻的印象!随着几声巨响,带有“12”至“1”数字的倒计时烟花字母依次腾空升起。下列说法正确的是( )
A.灿烂的烟花不是光源
B.光在不均匀的空气中可以沿曲线传播
C.光在空气中的传播速度是3×108km/s
D.先看到烟花后听到爆炸声,说明声速比光速快
详细规范解答:解:A、灿烂的烟花是光源,故A错误;
B、光在同种均匀介质中沿直线传播,光在不均匀的空气中可以沿曲线传播,故B正确;
C、光在空气中的速度约为3×108m/s,故C错误;
D、先看到烟花后听到爆炸声,说明声速比光速慢,故D错误。
故选:B。
5.(2023秋•庐江县期中)下列关于光线的说法,正确的是( )
A.光线是真实存在的带箭头的直线
B.激光笔发出的光是一条光线
C.光线是用来表示光的径迹和方向的,用到了理想模型法
D.光线可以用虚线表示
详细规范解答:解:AC、用一条带箭头的直线表示光的传播路径和方向,这条带箭头的直线称为光线;光线实际并不存在,是为了形象地描述光的传播特点而假想出来的,用的是理想模型法。故A错误,C正确;
B、激光笔发出的是光,不是光线。故B错误;
D、在光路图中,光线用实线表示。故D错误。
故选:C。
7.(2023秋•宁明县期末)在一张不透光的纸上打一个极小的“Δ”三角形孔,让太阳光垂直射到这张纸上经过这个小孔,这时在地面看到 圆形 (选填“圆形”、“三角形”或“方形”)小亮斑。形成原因是因为光在空气中沿 直线 传播。
详细规范解答:解:让太阳光垂直照射到该纸板的“Δ”小孔上,根据光同种均匀介质中沿直线传播,太阳在小孔的另一侧形成一个倒立的实像,光斑是太阳的像,所以光斑是圆形的。
故答案为:圆形;直线。
8.(2024春•鼓楼区校级月考)光速的测定在物理学中有多种方法,迈克耳逊曾用类似于下述方法在地球上较精确测定了光速。将激光发射器和接收装置按图示位置固定,装置a是四个侧面均镀有高反光涂层的正方体,可绕固定的中心轴转动(图示为俯视图),当正方体转动到图示位置静止时,激光束恰能以45°角照射到某侧面中心P点处,反射到相距几十公里外的一个山顶上,经此处的光反射器(内部结构未画出,不计光在其中的传播时间)反射后,平行于原光线射到正方体另一侧面中心Q接受点处,最终被接收装置接收到。
(1)若光速为3×105km/s,正方体到光反射器之间的距离为30km,则光从P点射出到射回Q点所用的时间为 2×10﹣4 s;
(2)当正方体的转速为n圈/秒时,接收装置可接收到激光,正方体与对面山顶光反射器间距离为30km,则测得的光速最大为 2.4n×105 m/s。
详细规范解答:解:(1)此处的光反射器,不计光在其中的传播时间,那么光从P点射出到射回Q点所走的路程为60km,光速为3×105km/s,根据可知,这过程所用的时间为
光从P点射出到射回Q点所用的时间为2×10﹣4s。
(2)如果要接收装置可接收到激光,那么需要正方体转周的时间和光从P点射出到射回Q点所用的时间相同,当正方体的转速为n圈/秒时,转动周期为s,转动一圈的时间为s,那么转过周的时间为s,光从P点射出到射回Q点所用的时间为
这时间等于s,则
解得c=2.4n×105m/s。
故答案为:2×10﹣4;2.4n×105。
9.(2024•邗江区模拟)诗仙李白的名句“举杯邀明月,对影成三人”所描述的情景(如图)中,“明月” 不是 (选填“是”或“不是”)光源;地面上的影子是由光的 直线传播 形成的。
详细规范解答:解:“明月”不是光源;地面上的影子是由光的直线传播形成的。
故答案为:不是;直线传播。
10.(2024•镇平县模拟)去年暑假小明参加学校的生存夏令营,学到了野外生存的很多知识和技能。比如,用影子辨别方向。如图,将一根直杆竖直插在水平地面上的0点。中午前后,用描点的方法在地面上画出杆的阴影顶端的运行轨迹,在轨迹上找出其中距0点最近的点A,则0A所指示的方向就是 北 (选填“东”“西”“南”“北”)方,这一判断应用的光学知识是 光沿直线传播 。
详细规范解答:解:光在同一均匀介质中是沿直线传播的,当光照在竖直的杆上,就会在地面上形成一个黑暗的区域,这个黑暗的区域就是杆的影子,直杆阴影顶端在O点影子最短,应该是正午时间,小明可能是在北半球,也可能是在南半球,影子就应该是南北方向的,OA指示的是正北方向,AO指示的是正南方向。
故答案为:北;光沿直线传播。
11.(2024•武侯区校级三模)我国唐代的作家韩愈在《原道》中写出:“坐井而观天,曰天小者,非天小也。”如图所示,枯井中的青蛙位于井底“坐井观天”,请利用光路图画出青蛙(眼睛用点O表示)通过井口能观察到的最大范围。(最大范围用阴影表示)
详细规范解答:解:
图中黑点O表示青蛙的位置,将O点分别与井口左边的端点、井口右边的端点相连成一直线,然后在直线上标出光线射向O点的箭头,即可得到两条射向青蛙眼睛的光线,这两条光线就决定了青蛙的观察范围(阴影部分),如图所示:。
故答案为:。
12.(2023秋•钟山区期末)如图所示是小明做小孔成像实验的情景,请在图中作出烛焰在塑料膜上成的像及光路图(用箭头A′B′表示)。
详细规范解答:解:A点发出的光经过小孔沿直线传播会在光屏上成像A′,B点发出的光经过小孔沿直线传播会在光屏上成像B′,连接A′B′,如下图所示:
。
13.(2023秋•宣化区期末)大约两千四百年前,我国的学者墨翟和他的学生做了世界上第一个小孔成像的实验,小川同学也进行了该实验,如图所示。
(1)小孔成的像是 倒 立的像,其形成原理可以用光的 直线传播 来解释;
(2)若将小孔由圆形改为三角形,则所成的像的形状 不变 (选填“改变”或“不变”)。若只将光屏远离小孔,则所成像将 变大 (选填“变大”、“变小”或“不变”)。
详细规范解答:解:(1)由于小孔所成的像是由实际光线会聚而成的,当物体上部的光线通过小孔后,射到了光屏的下部,而物体下部的光线通过小孔后,射到了光屏的上部,因此小孔成的像是倒立的实像,这是光的直线传播造成的;
(2)小孔所成的像是物体本身的像,与小孔的形状无关。所以若将小孔由圆形改为三角形,则所成的像的形状不变。
光屏上像的大小与物体到小孔的距离以及像到小孔的距离有关,若只将光屏远离小孔,则所成像将变大。
故答案为:(1)倒;直线传播;(2)不变;变大。
14.(2023秋•铜陵期中)做小孔成像的实验,所用的实验器材有:用发光二极管做成的物体、有小孔的方纸板、用半透明塑料膜做成的屏、量程为0~30cm的直尺,实验装置的示意图如图甲所示。
(1)要使在光屏上的像变小,可将物体向 左 移动,或将屏向 左 移动。(两空均填“左”或“右”)
(2)小孔成像可以说明 光在同种均匀介质中沿直线传播 。
(3)根据实验所得结论作出一个人步行经过路灯时,他在A处的影子(图乙中箭头表示人,密斜线表示影子)。
详细规范解答:解:(1)要使在光屏上的像变小,可将物体向左移动,或将屏向左移动。
(2)小孔成像可以说明:光在同种均匀介质中是沿传播的。
(3)连接B和C的影子的末端与头顶的直线交于一点S,该点即为光源的位置,连接SA交地面于D。则ED为人在A处的影子,如图所示:
。
故答案为:(1)左;左;(2)光在同种均匀介质中是沿直线传播的;(3)
。
15.(2024•永修县校级开学)为实现我国的探月计划,科学家曾测出从地球发射的激光到达月球并返回地面所有的时间约为2.56s,若光在空气(或真空中)的传播速度为3×108m/s,求:
(1)光从地球到达月球的时间是多少?
(2)地球和月球之间的距离是多少?
详细规范解答:解:(1)光从地球到达月球的时间为;
(2)地球和月球之间的距离为s=vt=ct=3×108m/s×1.28s=3.84×108m。
答:(1)光从地球到达月球的时间是1.28s;
(2)地球和月球之间的距离是3.84×108m。
16.(2023秋•利川市期末)声音在空气中传播速度为340m/s,在距离地面17km远的云朵处产生的雷声,径直传向地面。求:
(1)为什么地上的人看到闪电的瞬间,并没有听到雷声?
(2)地上的人听到雷声需要多长时间?
详细规范解答:解:
(1)因为光速比声速大,通过相同的路程光传播的时间短,所以人看到闪电的瞬间,听不到雷声。
(2)因为,
所以雷声传播17km的时间:
;
故答案为:(1)因为在空气中光速比声速大,通过相同的路程光传播的时间短,所以人看到闪电的瞬间,听不到雷声。
(2)答:需要50s才能听到距自己34km处产生的雷声。
学科网(北京)股份有限公司
$$
相关资源
由于学科网是一个信息分享及获取的平台,不确保部分用户上传资料的 来源及知识产权归属。如您发现相关资料侵犯您的合法权益,请联系学科网,我们核实后将及时进行处理。