内容正文:
第三章光的世界 第一节 探究光的反射定律
(第1课时光的直线传播)
目录
【学习目标】 1
【思维导图】 2
【知识梳理】 2
知识点1:光源 2
知识点2:光的直线传播 4
知识点3:光传播速度 7
【方法技巧】 8
小孔成像特点 8
【巩固训练】 9
【学习目标】
1.1.让学生了解光的基本性质;
2.光在均匀介质中的直线传播特性;
3.通过教学活动,学生应能够解释日常生活中与光的直线传播相关的现象,如影子形成、小孔成像等,并理解这些现象背后的科学原理.
教学重点:
1.理解光的直线传播定义及条件:
2.能用光的直线传播解释生活现象
教学难点:
能遵守公共环境中关于控制噪声的行为规范,能关注噪声对他人的影响,尊重他人,具有同理心
【思维导图】
【知识梳理】
知识点一.光源
1. 光源:能够发光的物体叫做光源
像太阳、激光、水母等所有这些自身能发光的物体都叫做光源
2. 光源的分类:
分类方法
名称
举例
按形式
自然光源
太阳及其他恒星、萤火虫、水母等
人造光源
火把、蜡烛、荧光棒、电灯等
按是否发热
热光源
太阳、火把、白炽灯等
冷光源
萤火虫、LED灯、水母等
按是否具有生命
生物光源
萤火虫、水母、灯笼鱼等
非生物光源
篝火、日光灯等
自然光源
水母
萤火虫
太阳
蜡烛
电灯
篝火
人造光源
水母
3、光源的判断
判断物体是不是光源的关键是看物体自身能否发光。有些物体看上去好像在发光,但实际上本身并不发光,它能够反射太阳光或其他光源发出的光,如月亮、行星、正在放映的电影屏幕等,都不是光源。例1:请思考:月亮、钻石、夜明珠、反光衣是光源吗?
解析:它们本身不发光,而是反射光,所以不是光源。
变式1-1.下列物体属于光源的是( )
A.正在发光的日光灯B.夜空中明亮的月亮 C.放电影时看到的银幕 D.闪闪发光的钻石
变式1-2生活中许多物体都可以发光,下列物体中属于光源的是( )
A.夜晚天上的月亮 B.教室内反光的黑板C.璀璨的钻石 D.正在放映的电视机画面
知识点二.光的直线传播
1、实验探究:光在水、玻璃中的传播
介质
水
玻璃
图示
现象
在滴有少许牛奶的水中,激光的传播径迹是一条直线
【注】滴入牛奶目的:使传播路径更清晰
在均匀透明的玻璃中,激光的传播径迹是一条直线
结论
光在同种均匀介质中沿直线传播
2、光的直线传播
光在同种均匀介质中沿直线传播,光可以在真空中传播。光的直线传播是有条件的,即在“同种均匀介质中”注意同种和均匀这两个条件缺一不可,必须同时满足,光才不会发生弯曲。
3、光线
为了表示光的传播情况,我们用一条带有箭头的直线表示光传播的径迹和方向。用光线可以简洁、明了地表示不同光源的发光情况。
2.光沿直线传播的现象
(1).影子的形成:
(1)光在传播过程中,遇到不透明的物体,由于光在均匀介质中是沿直线传播的,在不透明物体的后面出现了光照射不到的阴暗区域,便产生“影子”。
(2)影子的作图:
影子是光照射不到的阴暗区域.
(2).日食和月食:
(1)日食的形成:当月球进入太阳与地球之间时,由于光是沿直线传播的,太阳的部分光线被月球遮住,在地球形成阴影,此处的人看不到太阳,形成日食。
(2)月食的形成:当月球进入地球的阴影区域时,由于光是沿直线传播的,太阳的光线无法照到月球,人无法看到月球,于是出现月食。
(3).小孔成像:
(1)由于光在均匀介质中是沿直线传播的,物体上各点射出的光通过小孔照亮了屏上相应的点,进而形成了像。
(2)小孔成像的特点:①像是倒立的;②像是由实际光线形成的实像。
(3)小孔成像的作图:
3.光沿直线传播的应用
(1)利用激光准直引导掘进机直线前进。
(2)排队时看齐。
(3)射击瞄准,瞄准点、准星、缺口三点一线。
【特别提示】
(1)影子分为本影和半影,如果是一个点光源只能形成本影如图甲所示;如果不是两个或多个点光源,一般会形成本影与半影。如图乙所示:
(2)小孔成像的形状与小孔的形状无关。如:树荫下的光斑,是太阳的像。
例2.沙画是将沙子洒在平板灯台上做出各种造型,灯台下方射出的光受到沙子的阻挡后,呈现出各种画面,如图甲所示。图乙中的光现象成因与此相同的是( )
A.图乙①日食 B.图乙②水中倒影 C.图乙③海市蜃楼 D.图乙④雨后彩虹
变式2-1.下列成语中所蕴含的原理与光的直线传播无关的是( )
A.凿壁偷光 B.坐井观天 C.镜花水月 D.立竿见影
变式2-2.如图所示是我国汉代之前发明的“日晷”,石盘上留下指针的影子是由于光的 直线传播 形成的。在野外我们也可以利用影子辨别方向,如图中午前后,用描点的方法在地面上画出竖直杆阴影顶端的运行轨迹,找出其中距O最近的点A,则OA就指示 南北 (选填“南北”或“东西”)方向。
知识点三.光传播速度
1.光的传播速度
1.真空中的光速是宇宙间最快的速度,在物理学中用字母c表示:c=2.997 92×108 m/s。在我们的计算中,真空中的光速通常取为c=3×108 m/s。
2.光在空气中的速度十分接近在真空中的速度,也可视为3×108 m/s。光在水中的速度约为真空中的3/4,在玻璃中的速度约为真空中的2/3。
3.宇宙中恒星间的距离都非常大,为了表述方便,天文学家用了一个非常大的长度单位——光年,它等于光在一年内传播的距离,例如我们最熟悉的牛郎星和织女星,相距16光年。光年与米的换算关系为:1光年=9.4 608×1015 m。
2.不同介质中的光速
介质
光速
空气
稍小于真空中的速度,一般情况下认为空气中的光速等于真空中的光速
水
约为真空中光速的
玻璃
约为真空中光速的
声的传播与光的传播的不同,如下表所示。
声音
光
真空不传声
光在真空中传播最快
15℃空气中声速340m/s
空气中光速近似3×10⁸m/s
声音在空气中传播得最慢
光在空气中比在其他透明介质中传播得快
声音传播需要介质
光的传播不需要介质
【方法技巧】
方法技巧:小孔成像的特点
(1)像的性质;倒立的实像。
(2)像的形状:与物体的形状相似,跟小孔的形状无关。
(3)像的大小: 由物距和像距决定。物距不变时,像距越大,像越大;像距不变时,物距越大,像越小。
①如果物体到小孔的距离大于光屏到小孔的距离,那么所成的像是缩小的。
②如果物体到小孔的距离等于光屏到小孔的距离,那么所成的像与物是等大的。
③如果物体到小孔的距离小于光屏到小孔的距离,那么所成的像是放大的。
【巩固训练】
1.小明给两个空罐的底部中央分别打上一个圆孔和一个方孔,再用两片半透明的塑料膜蒙在空罐的口上。分别将小孔对着烛焰和灯丝,可以看到烛焰和灯丝通过小孔所成的像。
(1)分析比较 两图,可以得出结论:物体通过小孔所成的像与孔的形状无关;
(2)分析比较甲、丙两图,可以得出结论:小孔成像时像的形状由 决定;
(3)通过实验,可以看到烛焰和灯丝在塑料膜上成的都是倒立的 像,说明小孔成像的原理与日食、月食的成因 (相同/不同)。
(4)如果“F”发光二极管作为光源、则塑料膜上所成的像是图中的 (填字母)。
A. B. C. D.
2.综合实验活动:小明与同学从树荫下走过时,发现地面上有许多大小、形状不同的光斑,如图所示,光斑的形状与什么因素有关呢?光斑又如何形成的呢?对此小明决定探究,他们猜想光斑的形状:
a.与树叶形状有关,光斑是树叶的影子;
b.与树叶间空隙形状有关;
c.与树叶间空隙大小有关。
(1)根据所学知识,可确定猜想a (选填“合理”或“不合理”);
(2)为验证猜想b,小明让带孔卡片,离地面白纸较近,如图甲所示,发现白纸上的光斑都是圆形,说明小孔成像时的形状与小孔形状 (选填“有关”或“无关”);
(3)为验证猜想c,如图乙,让带孔的甲纸板离地面白纸的距离不变,让乙纸板向左运动,使孔径越来越小,你觉得选 图实验最科学,实验时,当孔径小到一定程度时,发现白纸上的光斑由孔的形状变成圆形。这说明小孔形成的光斑与小孔的大小 。(选填“有关”或“无关”)
3.因为有了光,世界才会如此绚丽多彩,下列关于光现象的说法正确的是( )
A.我们在电影院能看到幕布上的画面,说明幕布是光源
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.声和光的传播都需要介质
4.下面四幅图中,不能说明光沿直线传播的是( )
A.手影
B.光在不均匀糖水中的径迹
C.激光准直
D.透过树叶的阳光
5.下列语句不涉及光的直线传播的是( )
A.井底之蛙,所见甚小 B.余音绕梁,三日不绝
C.如影随形,形影相伴 D.一叶障目,不见泰山
6.以下有关光直线传播的应用实例或形成的现象中,所成的是物体像的是( )
A.手影 B.月食
C.凿壁偷光 D.树荫下的光斑
7.如图甲所示为手机防窥膜结构图,采用了超细百叶窗光学技术。贴在手机屏幕上的效果如图乙所示,其原理类似百叶窗,只能透过一定角度的光线,结构简图如图丙所示。两侧之所以看不清屏幕内容,是由于光的 (填写光现象);此防窥膜贴在手机屏幕上, (选填“能”或“不能”)防止上方的窥视;为了让防窥效果更好(可视范围减小),可以适当地 (选填“增大”或“减小”)超细百叶窗的间距。
8.下列关于光的说法中正确的是( )
A.光在真空中的传播速度最大 B.光和声音一样,不能在真空中传播
C.光的传播速度为 D.光在同种介质中沿直线传播
9.下列说法正确的是( )
A.光的传播速度总是
B.各种颜色的光在真空中的传播速度都是一样的
C.燃烧的蜡烛、点亮的电灯、萤火虫、夜空中的月亮都是光源
D.在研究光的传播规律时常用一条带箭头的直线来表示光的传播路径和方向,这样的直线叫做光线,因此光线在光的传播中是实际存在的
10.关于光速,下列说法中不正确的是( )
A.光的传播速度总是3.0×108m/s B.下雨时先看到闪电后听到雷声是因为光速远大于声速
C.光在真空中传播的速度最大 D.光年是天文学上表示距离的单位
11.太阳发出的光,要经过大约500s才能到达地球。
(1)请你估算太阳到地球的距离是多少米?
(2)如果一辆赛车以100m/s的速度不停地跑,它要经过多少秒才能跑完这段距离?(光在真空及空气中传播的速度c=3×108m/s)
(3)从地面发出的光射到月球反射回地面,所用时间为2.56s,则月球离地球多少千米?(写出计算过程)
12.人类自远古时代,就对浩瀚的宇宙有着无尽的想象,对探索宇宙、了解宇宙有着不懈的追求。宇宙的浩瀚不能以千里计,因此,在探索宇宙过程中,我们常用到光年这一单位,它是指光在一年内传播的距离。(光速取3.0×108m/s)
(1)1光年等于多少m?(保留三位有效数字,1年按365天计算)
(2)若某星体上的光传播到地球上需要500光年,求该星体到地球的距离是多少km。
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第三章光的世界 第一节 探究光的反射定律
(第1课时光的直线传播)
目录
【学习目标】 1
【思维导图】 2
【知识梳理】 2
知识点1:光源 2
知识点2:光的直线传播 4
知识点3:光传播速度 8
【方法技巧】 9
小孔成像特点 9
【巩固训练】 10
【学习目标】
1.1.让学生了解光的基本性质;
2.光在均匀介质中的直线传播特性;
3.通过教学活动,学生应能够解释日常生活中与光的直线传播相关的现象,如影子形成、小孔成像等,并理解这些现象背后的科学原理.
教学重点:
1.理解光的直线传播定义及条件:
2.能用光的直线传播解释生活现象
教学难点:
能遵守公共环境中关于控制噪声的行为规范,能关注噪声对他人的影响,尊重他人,具有同理心
【思维导图】
【知识梳理】
知识点一.光源
1. 光源:能够发光的物体叫做光源
像太阳、激光、水母等所有这些自身能发光的物体都叫做光源
2. 光源的分类:
分类方法
名称
举例
按形式
自然光源
太阳及其他恒星、萤火虫、水母等
人造光源
火把、蜡烛、荧光棒、电灯等
按是否发热
热光源
太阳、火把、白炽灯等
冷光源
萤火虫、LED灯、水母等
按是否具有生命
生物光源
萤火虫、水母、灯笼鱼等
非生物光源
篝火、日光灯等
自然光源
水母
萤火虫
太阳
蜡烛
电灯
篝火
人造光源
水母
3、光源的判断
判断物体是不是光源的关键是看物体自身能否发光。有些物体看上去好像在发光,但实际上本身并不发光,它能够反射太阳光或其他光源发出的光,如月亮、行星、正在放映的电影屏幕等,都不是光源。例1:请思考:月亮、钻石、夜明珠、反光衣是光源吗?
解析:它们本身不发光,而是反射光,所以不是光源。
变式1-1.下列物体属于光源的是( )
A.正在发光的日光灯B.夜空中明亮的月亮 C.放电影时看到的银幕 D.闪闪发光的钻石
【答案】A
【解析】A.正在发光的日光灯,是光源,能够自行发光,故A符合题意;
B.月亮仅仅是反射太阳光,不能发光,故B不符合题意;
C.放电影时看到的银幕反射光,不能发光,故C不符合题意;
D.闪闪发光的钻石反射光,不能发光,故D不符合题意。故选A。
变式1-2生活中许多物体都可以发光,下列物体中属于光源的是( )
A.夜晚天上的月亮 B.教室内反光的黑板C.璀璨的钻石 D.正在放映的电视机画面
【答案】D
【解析】A.夜晚天上的月亮,它本身并不发光,而是反射太阳的光,所以月亮不是光源。故A不符合题意;
B.教室内反光的黑板,同样地,黑板本身也不发光,它是反射教室内的灯光或自然光,因此黑板也不是光源。故B不符合题意;
C.璀璨的钻石,钻石的闪耀是由于它反射和折射光线造成的,钻石本身并不发光,所以钻石也不是光源。故C不符合题意;
D.正在放映的电视机画面,电视机画面是由电视机内部的发光元件(如LED灯或液晶背后的背光灯)发出的光形成的,所以正在放映的电视机画面是光源。故D符合题意。
故选D。
知识点二.光的直线传播
1、实验探究:光在水、玻璃中的传播
介质
水
玻璃
图示
现象
在滴有少许牛奶的水中,激光的传播径迹是一条直线
【注】滴入牛奶目的:使传播路径更清晰
在均匀透明的玻璃中,激光的传播径迹是一条直线
结论
光在同种均匀介质中沿直线传播
2、光的直线传播
光在同种均匀介质中沿直线传播,光可以在真空中传播。光的直线传播是有条件的,即在“同种均匀介质中”注意同种和均匀这两个条件缺一不可,必须同时满足,光才不会发生弯曲。
3、光线
为了表示光的传播情况,我们用一条带有箭头的直线表示光传播的径迹和方向。用光线可以简洁、明了地表示不同光源的发光情况。
2.光沿直线传播的现象
(1).影子的形成:
(1)光在传播过程中,遇到不透明的物体,由于光在均匀介质中是沿直线传播的,在不透明物体的后面出现了光照射不到的阴暗区域,便产生“影子”。
(2)影子的作图:
影子是光照射不到的阴暗区域.
(2).日食和月食:
(1)日食的形成:当月球进入太阳与地球之间时,由于光是沿直线传播的,太阳的部分光线被月球遮住,在地球形成阴影,此处的人看不到太阳,形成日食。
(2)月食的形成:当月球进入地球的阴影区域时,由于光是沿直线传播的,太阳的光线无法照到月球,人无法看到月球,于是出现月食。
(3).小孔成像:
(1)由于光在均匀介质中是沿直线传播的,物体上各点射出的光通过小孔照亮了屏上相应的点,进而形成了像。
(2)小孔成像的特点:①像是倒立的;②像是由实际光线形成的实像。
(3)小孔成像的作图:
3.光沿直线传播的应用
(1)利用激光准直引导掘进机直线前进。
(2)排队时看齐。
(3)射击瞄准,瞄准点、准星、缺口三点一线。
【特别提示】
(1)影子分为本影和半影,如果是一个点光源只能形成本影如图甲所示;如果不是两个或多个点光源,一般会形成本影与半影。如图乙所示:
(2)小孔成像的形状与小孔的形状无关。如:树荫下的光斑,是太阳的像。
例2.沙画是将沙子洒在平板灯台上做出各种造型,灯台下方射出的光受到沙子的阻挡后,呈现出各种画面,如图甲所示。图乙中的光现象成因与此相同的是( )
A.图乙①日食 B.图乙②水中倒影 C.图乙③海市蜃楼 D.图乙④雨后彩虹
【答案】A
【分析】光在同种均匀介质中是沿直线传播的。沙画、小孔成像、影子都是由光的直线传播形成的。
【解析】解:沙画是将沙子洒在平板灯台上做出各种造型,灯台下方射出的光受到沙子的阻挡后,呈现出各种画面,是由于光的直线传播形成的。
A、图乙①日食是由于光的直线传播形成的,与沙画的成因相同,故A符合题意;
B、图乙②水中倒影是由于光的反射形成,与沙画的成因不同,故B不符合题意;
C、图乙③海市蜃楼是由于光的折射形成的,与沙画的成因不同,故C不符合题意;
D、图乙④雨后彩虹是由于光的折射形成的,与沙画的成因不同,故D不符合题意。
故选:A。
变式2-1.下列成语中所蕴含的原理与光的直线传播无关的是( )
A.凿壁偷光 B.坐井观天 C.镜花水月 D.立竿见影
【答案】C
【分析】光在同种均匀介质中是沿直线传播的。
【解析】解:ABD、凿壁偷光、坐井观天、立竿见影都是由于光的直线传播形成的,故ABD不符合题意;
C、镜花水月是由于光的反射形成的,故C符合题意。 故选:C。
变式2-2.如图所示是我国汉代之前发明的“日晷”,石盘上留下指针的影子是由于光的 直线传播 形成的。在野外我们也可以利用影子辨别方向,如图中午前后,用描点的方法在地面上画出竖直杆阴影顶端的运行轨迹,找出其中距O最近的点A,则OA就指示 南北 (选填“南北”或“东西”)方向。
【答案】直线传播;南北。
【分析】(1)光在同种均匀介质中沿直线传播;
(2)正午的时候,太阳在正南方向,高度最高,影子在正北方向,据此分析。
【解析】解:石盘上留下指针的影子是由于光的直线传播形成的。
当太阳在正中午时,即在南方时,高度最大,此时竖直杆的影子最短,影子在北方,影子所在直线即指示南北方向。 故答案为:直线传播;南北。
知识点三.光传播速度
1.光的传播速度
1.真空中的光速是宇宙间最快的速度,在物理学中用字母c表示:c=2.997 92×108 m/s。在我们的计算中,真空中的光速通常取为c=3×108 m/s。
2.光在空气中的速度十分接近在真空中的速度,也可视为3×108 m/s。光在水中的速度约为真空中的3/4,在玻璃中的速度约为真空中的2/3。
3.宇宙中恒星间的距离都非常大,为了表述方便,天文学家用了一个非常大的长度单位——光年,它等于光在一年内传播的距离,例如我们最熟悉的牛郎星和织女星,相距16光年。光年与米的换算关系为:1光年=9.4 608×1015 m。
2.不同介质中的光速
介质
光速
空气
稍小于真空中的速度,一般情况下认为空气中的光速等于真空中的光速
水
约为真空中光速的
玻璃
约为真空中光速的
声的传播与光的传播的不同,如下表所示。
声音
光
真空不传声
光在真空中传播最快
15℃空气中声速340m/s
空气中光速近似3×10⁸m/s
声音在空气中传播得最慢
光在空气中比在其他透明介质中传播得快
声音传播需要介质
光的传播不需要介质
【方法技巧】
方法技巧:小孔成像的特点
(1)像的性质;倒立的实像。
(2)像的形状:与物体的形状相似,跟小孔的形状无关。
(3)像的大小: 由物距和像距决定。物距不变时,像距越大,像越大;像距不变时,物距越大,像越小。
①如果物体到小孔的距离大于光屏到小孔的距离,那么所成的像是缩小的。
②如果物体到小孔的距离等于光屏到小孔的距离,那么所成的像与物是等大的。
③如果物体到小孔的距离小于光屏到小孔的距离,那么所成的像是放大的。
【巩固训练】
1.小明给两个空罐的底部中央分别打上一个圆孔和一个方孔,再用两片半透明的塑料膜蒙在空罐的口上。分别将小孔对着烛焰和灯丝,可以看到烛焰和灯丝通过小孔所成的像。
(1)分析比较 两图,可以得出结论:物体通过小孔所成的像与孔的形状无关;
(2)分析比较甲、丙两图,可以得出结论:小孔成像时像的形状由 决定;
(3)通过实验,可以看到烛焰和灯丝在塑料膜上成的都是倒立的 像,说明小孔成像的原理与日食、月食的成因 (相同/不同)。
(4)如果“F”发光二极管作为光源、则塑料膜上所成的像是图中的 (填字母)。
A. B. C. D.
【答案】(1)乙、丙 (2)物体的形状 (3)实 相同 (4)B
【解析】(1)乙、丙两图,小孔形状不同,但是像的形状相同,所以小孔成像与小孔的形状无关。
(2)甲、丙两图小孔形状相同,物体形状不同,像的形状也不同,所以小孔成像与物体的形状有关。
(3)[1][2]小孔成像是光沿直线传播所成的像,通过观察甲、乙、丙的像可知,小孔成像是倒立实像,由此与日食、月食成像原理相同。
(4)由于小孔成像,成倒立的实像,像与物上下颠倒,左右相反,但人眼从右侧向左观察光屏,看到的应为B选项的图像。故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
2.综合实验活动:小明与同学从树荫下走过时,发现地面上有许多大小、形状不同的光斑,如图所示,光斑的形状与什么因素有关呢?光斑又如何形成的呢?对此小明决定探究,他们猜想光斑的形状:
a.与树叶形状有关,光斑是树叶的影子;
b.与树叶间空隙形状有关;
c.与树叶间空隙大小有关。
(1)根据所学知识,可确定猜想a (选填“合理”或“不合理”);
(2)为验证猜想b,小明让带孔卡片,离地面白纸较近,如图甲所示,发现白纸上的光斑都是圆形,说明小孔成像时的形状与小孔形状 (选填“有关”或“无关”);
(3)为验证猜想c,如图乙,让带孔的甲纸板离地面白纸的距离不变,让乙纸板向左运动,使孔径越来越小,你觉得选 图实验最科学,实验时,当孔径小到一定程度时,发现白纸上的光斑由孔的形状变成圆形。这说明小孔形成的光斑与小孔的大小 。(选填“有关”或“无关”)
【答案】(1)不合理 (2)无关 (3)c 有关
【解析】(1)根据小孔成像的原理,光斑是由于光的直线传播,太阳在地面上所成的像,形状与太阳的形状有关,故猜想a不合理。
(2)如图甲所示,4个孔的形状都不相同,发现白纸上的光斑都是圆形,说明小孔成像时的形状与小孔形状无关。表明猜想b也是错误的。
(3)[1]根据控制变量法,为探究光斑与树叶间空隙大小有关,需要控制小孔的形状,小孔离地距离等因素相同,改变孔的大小,只有c孔在纸板向左推的过程中形状始终不变,故c图最科学。
[2]根据小孔成像的原理,小孔成像是由于光的直线传播形成的,孔太大或孔离地太近时,地上出现光斑与孔的形状有关,当孔径小到一定程度时,地上的光斑由孔的形状变成圆形。即此时的光斑是物体的像,这说明小孔形成的光斑与小孔的大小有关。
3.因为有了光,世界才会如此绚丽多彩,下列关于光现象的说法正确的是( )
A.我们在电影院能看到幕布上的画面,说明幕布是光源
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.声和光的传播都需要介质
【答案】C
【解析】A.幕布本身不会发光,所以不是光源,故A错误;
B.激光笔发出的是光,不是光线,因为光线不是真实存在的,是人为引入的,故B错误;
C.光线实际不存在,是人为引入用于表示光的径迹和方向的,采用了理想模型法,故C正确;
D.声音的传播需要介质,光的传播不需要介质,故D错误。
故选C。
4.下面四幅图中,不能说明光沿直线传播的是( )
A.手影
B.光在不均匀糖水中的径迹
C.激光准直
D.透过树叶的阳光
【答案】B
【解析】A.光照射到不透明的物体,物体会阻挡光的传播,在其背面光不能到达的区域,形成物体的影子,所以,手影是光沿直线传播形成的,故A不符合题意;
B.光在不均匀的糖水中的传播路径是弯曲的,不能说明光沿直线传播,故B符合题意;
C.应用激光准直技术开凿山洞,利用了光在同种均匀介质中沿直线传播,故C不符合题意;
D.透过树叶的阳光是由光沿直线传播形成的,故D不符合题意。
故选B。
5.下列语句不涉及光的直线传播的是( )
A.井底之蛙,所见甚小 B.余音绕梁,三日不绝
C.如影随形,形影相伴 D.一叶障目,不见泰山
【答案】B
【解析】A.井底之蛙,因为光沿直线传进井口时,井将部分光线挡住,只看到未挡住部分的光线,所以所见甚小,故A不符合题意;
B.余音绕梁,是指声音长久地在屋梁上回荡,形容歌声高亢、优美,与光的直线传播无关,故B符合题意;
C.如影随形的影指的是影子,光的直线传播形成的,故C不符合题意;
D.一叶便把光线挡住了,看不见泰山,是光的直线传播形成的,故D不符合题意。
故选B。
6.以下有关光直线传播的应用实例或形成的现象中,所成的是物体像的是( )
A.手影 B.月食
C.凿壁偷光 D.树荫下的光斑
【答案】D
【解析】A.手影是由于光照射到不透明的手上时被挡住而形成,属于光的直线传播,故A不符合题意;
B.当地球到了月球和太阳的中间,太阳光无法射到月亮上面,在地球上观测月球便有一块区域出现了阴影,这就是月食,是由于光的直线传播形成的,故B不符合题意;
C.凿壁偷光,是利用光的直线传播;故C不符合题意;
D.树荫下的光斑是由于光的直线传播,光线通过树叶缝隙形成的太阳的实像,故D符合题意。
故选D。
7.如图甲所示为手机防窥膜结构图,采用了超细百叶窗光学技术。贴在手机屏幕上的效果如图乙所示,其原理类似百叶窗,只能透过一定角度的光线,结构简图如图丙所示。两侧之所以看不清屏幕内容,是由于光的 (填写光现象);此防窥膜贴在手机屏幕上, (选填“能”或“不能”)防止上方的窥视;为了让防窥效果更好(可视范围减小),可以适当地 (选填“增大”或“减小”)超细百叶窗的间距。
【答案】直线传播 不能 减小
【解析】[1]由图丙可知,两侧之所以看不清屏幕内容,是由于光的直线传播。由于超细百叶窗的窗格的阻挡,屏幕发出的光只能照射在一定范围内。
[2]此防窥膜贴在手机屏幕上,屏幕发出的光可以射向正上方。由于屏幕正上方在可视范围内,所以不能防止上方的窥视。
[3]由丙图可知,为了让防窥效果更好(可视范围减小),可以适当地减小超细百叶窗的间距。
8.下列关于光的说法中正确的是( )
A.光在真空中的传播速度最大 B.光和声音一样,不能在真空中传播
C.光的传播速度为 D.光在同种介质中沿直线传播
【答案】A
【解析】AC.光在不同介质中的传播速度是不同的,光在真空中的传播速度最大,是,故A正确,C错误;
B.光的传播不需要介质,可以在真空中传播,故B错误;
D.根据光的传播特性可知,光在同种均匀介质中沿直线传播,故D错误。
故选A。
9.下列说法正确的是( )
A.光的传播速度总是
B.各种颜色的光在真空中的传播速度都是一样的
C.燃烧的蜡烛、点亮的电灯、萤火虫、夜空中的月亮都是光源
D.在研究光的传播规律时常用一条带箭头的直线来表示光的传播路径和方向,这样的直线叫做光线,因此光线在光的传播中是实际存在的
【答案】B
【解析】A.光在真空中传播速度是,其它介质中则不是,故A错误;
B.各种颜色的光在真空中的传播速度都是一样的,都是,故B正确;
C.夜空中的月亮本身不会发光,不是光源,故C错误;
D.在研究光的传播规律时常用一条带箭头的直线来表示光的传播路径和方向,这样的直线叫做光线,但光线不是真实存在的,只是建立的物理模型,故D错误。
故选B。
10.关于光速,下列说法中不正确的是( )
A.光的传播速度总是3.0×108m/s B.下雨时先看到闪电后听到雷声是因为光速远大于声速
C.光在真空中传播的速度最大 D.光年是天文学上表示距离的单位
【答案】A
【解析】AC.光在真空中的传播速度最大,是3.0×108m/s,其他情况下传播速度小于3.0×108m/s,故A错误,符合题意,C正确,不符合题意;
B.光和声音是同时发生的,由于光的传播速度远远大于声音的传播速度,所以我们总是先看到闪电后听到雷声,故B正确,不符合题意;
D.光年是天文学上表示距离的单位,一般被用于计算恒星间的距离,故D正确,不符合题意。
故选A。
11.太阳发出的光,要经过大约500s才能到达地球。
(1)请你估算太阳到地球的距离是多少米?
(2)如果一辆赛车以100m/s的速度不停地跑,它要经过多少秒才能跑完这段距离?(光在真空及空气中传播的速度c=3×108m/s)
(3)从地面发出的光射到月球反射回地面,所用时间为2.56s,则月球离地球多少千米?(写出计算过程)
【答案】(1)1.5×1011m (2)1.5×109s (3)3.84×105km
【解析】(1)太阳到地球的距离约为
s=vt=3×108m/s×500s=1.5×1011m
(2)它跑完这段距离需要的时间为
(3)光运动的路程
s总=vt总=3×108m/s×2.56s=7.68×108m
地球与月球间的距离
12.人类自远古时代,就对浩瀚的宇宙有着无尽的想象,对探索宇宙、了解宇宙有着不懈的追求。宇宙的浩瀚不能以千里计,因此,在探索宇宙过程中,我们常用到光年这一单位,它是指光在一年内传播的距离。(光速取3.0×108m/s)
(1)1光年等于多少m?(保留三位有效数字,1年按365天计算)
(2)若某星体上的光传播到地球上需要500光年,求该星体到地球的距离是多少km。
【答案】(1)9.46×1015m;(2)4.73×1015km
【解析】解:(1)光在一年内通过的路程叫光年,则
1光年=3×108m/s×365×24×3600s≈9.46×1015m
(2)该星体到地球的距离
s=500×9.46×1015m=4.73×1018m=4.73×1015km
答:(1)1光年等于9.46×1015m;
(2)若某星体上的光传播到地球上需要500光年,该星体到地球的距离是4.73×1015km。
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