内容正文:
3.1 光的传播 分层练习
一、课时作业
(一)基础巩固:
填空题(教材知识点改编):
1. 落日、水母、LED灯三种物质有一个共同特点,都可以___________ ,为此把它们叫做光源。其中落日和___________ 属于自然光源。光在同种、均匀的介质中是沿_________传播的。
2. 为了描述光的传播情况,通常用一条带箭头的直线表示光的传播______和______。光线不是客观存在的。光线的引入是利用了物理学中的______的研究方法。
实验题:
3.在研究光的传播路径时,小明做了下面几个小实验:
(1) 图甲中,为了显示光在空气中的传播路径,可以在光的传播路径下点上蚊香,发现激光的传播路径是直线,得出光在气体中沿______传播。
(2)如图甲所示,他首先在水中加几滴牛奶,并搅拌均匀,目的是_________,然后用激光笔从水槽的一侧照射,发现激光在水中是沿_________传播的。
(3)实验结束后某同学发现在玻璃缸中盛上清水,沿缸壁轻轻注入浓糖水,从侧壁水平照射激光,看到缸内光的路线呈弧线(如图丙所示),当搅拌缸中的水后,观察到光的路线呈直线,说明光沿直线传播的条件是________。
(二)能力提升:
4.下列不能用光沿直线传播解释的是( )
A.日食和月食 B.射击瞄准 C.先看到闪电后听到雷声 D.小孔成像
5.“日月安属?列星安陈?”屈原在仰望天空时,下列四个选项中属于光源的是( )
A.太阳 B.月亮 C.人眼 D.地球
6.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.光在同种介质中沿直线传播
B. 不是真实存在的 D.光线常用虚线表示
7.光线你能根据光的直线传播原理画图来解释为什么“坐井观天,所见甚小”吗?
(三)拓展探究:
8.学习了光学知识后,爱动脑筋的小明和小红想自己探究小孔成像现象。如图所示,他们给两个空罐的底部中央分别打上一个圆孔和方孔,再用两片半透明膜蒙在空罐的口上。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)甲图中点燃的蜡烛通过小孔在半透明膜上的像是___________(选填“倒立”或“正立”)的像。
(2)由甲、乙两图可知实验是在研究小孔成像与孔的形状___________(选填“有关”或“无关”)。
(3)小明和小红明白了:树荫下的圆形光斑是太阳通过树叶间的小孔在地面上形成的___________(选填“实”或“虚”)像
9.光在空气中的速度非常接近c,光在水中的传播速度大约是 ,在玻璃中的速度大约是 。所以一般情况下,光在固体、液体、气体中传播速度的大小关系为:
10.关于光的传播,下列说法正确的是( )
A.光在同种均匀介质中沿直线传播 B.光在真空中的传播速度是
C.光总是沿直线传播的 D.光在玻璃中传播速度大于在水中的传播速度
11.下列关于光和声的传播速度的几种说法,正确的是( )
A.光在真空中传播速度最小 B.光和声一样,不能在真空中传播
C.声的传播速度在空气中最大 D.光在空气、水和玻璃中传播的速度大小关系为
12.下图中,发生月食的时候_________(选填“A”或者“B”)是月球;发生日食的光学原理是______。
(四)跨学科融合:
13.我国古代利用“圭表”和“日晷”计时。学校历史社团在整理文物资料时,发现了一组损坏的日晷模型,请你作为“物理修复师”,运用跨学科知识还原其工作原理。
实践任务:日晷利用太阳光照射晷针,在晷面上产生影子来计时。
(1) 影子形成的原因是什么?请用“光的直线传播”知识解释。
(2) 史料记载“晷面南高北低,晷针指向南北天极”。结合地球仪模型,分析晷面为何要倾斜?(提示:与地轴指向有关)
14.2026年4月,火星运行到“冲日”位置(地球和太阳分居火星两侧,且三者近似一线),此时火星与地球距离最近。我国“天问三号”任务地面站向火星轨道器发射一束激光测距信号(激光也沿直线传播,速度取3×105km/s)。信号发出后,经过3分20秒刚好到达火星轨道器。
(1) 请估算此时地球到火星的距离是多少干米?
(2) 如果一架歼-20战斗机以2000 km/h的速度沿此直线距离飞行,需要多少小时才能跑完这段路程?(结果保留整数)
(3)若换乘速度为350 km/h的“复兴号”高铁,又需要多少小时?(结果保留整数)
参考答案
1.发光 水母 直线
2.路径 方向 模型法/理想模型
3.直线 呈现光的传播路径 直线 在同种均匀介质中
4.C
5.A
6.C
7.
8. (1) 倒立 (2) 无关 (3) 实
9.
10.A
11.D
12.B
13.(1)影子形成的原因:光在均匀介质中沿直线传播。太阳光照射到不透明的晷针时,光被晷针挡住,在晷针背光侧形成了一片光线照不到的暗区,这片暗区就是影子。
(2)晷面为何要倾斜:地球绕地轴自转,地轴始终指向北极星(南北天极)方向。日晷的设计要求晷针平行于地轴,晷面垂直于晷针。这样一来,晷面就平行于赤道面(即“赤道式日晷”)。当太阳东升西落时,晷针的影子在晷面上均匀转动,每小时转过的角度相等(15°/小时),这样才能实现“均匀计时”。如果晷面水平放置,影子的转动速度会不均匀,计时就不准确。
14.参考答案结合分析,合理即可
【解析】
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