4.1
光的直线传播
基础练
1.关于光的传播,下列说法中正确的是
(
)
A.光在所有的介质中传播的速度都是3×108m/S
B.光总是沿直线传播的
C.光在纯净的水中是沿直线传播的
D.光只在真空中才沿直线传播
2.军事上研究出了一种激光枪,射出的“子弹”是一束激光,由于它能聚集较高的能量,所以有较强的杀伤力。关于激光枪的说法中正确的是
(
)
A.此枪不能在月球上使用
B.此枪可以射杀水中的鱼
C.“子弹”的能量越大,它的速度就越快
D.激光不是光源产生的
3.当日食或月食发生的时候,太阳、月亮和地球几乎运动到同一直线上。日食发生时,__________在中间,其他两个星球分别位于两边;月食发生时,___________在中间,其他两个星球分别位于两边。
4.排纵队时,如果你看到自己前面的一位同学挡住了所有的人,队就排直了,这可以用__________来解释。
5.物理知识无处不在,生活中的许多现象都与物理知识息息相关。例如:下晚自习回家后,坐在台灯下看书,身后会出现自己的影子,这是光_______________现象。
6.晚上使用手电筒时,常常可以看到笔直的“光柱”,这是因为光在空气中是沿____________传播的。
7.百米赛跑时,起点发令枪响后多长时间终点裁判员才能听到枪声?裁判员应该听到枪声开始计时还是看到冒烟计时?为什么 (已知声音在空气中的传播速度为340
m/s)
模拟练
1.下列物体中属于光源的是
(
)
A.月亮
B.红宝石
C.太阳
D.人眼
2.晴天,树阴下的地面上出现的圆形光斑是(
)
A.太阳的实像
B.太阳的影子
C.太阳的虚像
D.树叶的影子
3.晚上一个人经过路灯下时,地面上出现的人影长短变化情况是
(
)
A.变长
B.变短
C.不变
D.先变短后变长
4.在一工棚的顶上有一方形小孔,太阳光通过它落到地面上形成一圆形光斑,这一现象表明(
)
A.小孔的形状一定是圆的
B.太阳的形状是圆的
C.地面上的光斑是小孔的像
D.光不是沿直线传播的
5.物理学中常用光线来表示一束光,光线表示了光的传播径迹和
________,而忽略了光的亮度、____________(写出一条即可)等其他性质。
6.太阳光通过树叶的缝隙,在地面上形成的光斑大都是__________(选填“圆形”或“非圆形”)的,与缝隙的形状__________(选填“无关”或“有关”)。
7.如图4-1-1为“坐井观天”的示意图,设点E为青蛙的眼睛,请利用光的直线传播知识画出它能看到天空的范围。
8.一位同学用“可乐瓶”做小孔成像实验,实验装置如图4-1-2所示。
(1)请在图4-1-2中的半透明纸上画出蜡烛AB的像A'B'。
(2)该同学发现蜡烛和小孔的位置固定后,像离小孔越远,像就越大。他测出了像到小孔不同距离时像的高度(见下表)。分析表中实验数据可看出h与s是什么关系?
像到小孔的距离s/cm
2.0
4.3
6.0
10.0
11.7
14.0
像的高度h/cm
1.0
2.2
3.0
5.0
5.8
7.0
中考练
1.夏季多雷雨天,当打雷时,我们通常会先看见闪电,后听到雷声。这是因为
(
)
A.光的传播速度大于声音的传播速度
B.光的传播速度小于声音的传播速度
C.光的传播速度等于声音的传播速度
D.先发生闪电,后发出雷声
2.生活中许多物体可以发光,下列物体不属于光源的是
(
)
A.水母
B.萤火虫
C.月亮
D.霓虹灯
3.现在,轿车已进入寻常百姓家,设想你是一位驾驶员,在夜间行车时不但需要前车灯有良好的照明,还要会合理判断灯光的照射情况,若前方出现弯道时,灯光照射路面的情况是
(
)
A.照射情况不变
B.灯光由路中移到路侧
C.灯光离开路面
D.照射距离变短
4.
2012年5月21日,有个美丽的“金戒指”悬挂在天空,如图4
-1
3所示,其实是日环食现象,下述说法正确的是
(
)
A.它是光的直线传播形成的
B.它是光的折射形成的
C.夜晚也可以看到日环食
D.地球上所有区域的人都能在同一时间看到日环食
5.如图4-1-4,点燃的蜡烛放在距小孔a处,它成像在距小孔b的半透明纸上,且a大于b。则半透明纸上的像是
(
)
A.倒立、放大的虚像
B.正立、缩小的虚像
C.倒立、缩小的实像
D.正立、放大的实像
6.美国航天局发现了茫茫宇宙中除地球之外,还有三颗跟地球类似宜居的星球,其中较近的两颗距地球1
200光年。那么光年是____(选填“时间”、“长度”或“速度”)的单位;在空气中,光的传播速度_________(选填“大于”、“等于”或“小于”)声音的传播速度。
7.夏天太阳光经过树叶的空隙照在地面上,会形成圆形光斑,这是由于光的
_________形成的。太阳光到达地球的时间大约是500
s,那么太阳到地球的距离大约是_______
km。
拔高练
学习了光学知识后,爱动脑筋的小桐和小朵想自己探究小孔成像现象。如图4-1-5所示,她们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)分析比较甲、乙两图,可以得出怎样的结论?
_________________;
(2)分析比较甲、丙两图,可以得出怎样的结论?
______________________;
(3)通过实验,可以看到烛焰和灯丝在塑料膜上成的都是____________(选填“正立”或“倒立”)的实像,说明小孔成像的原理是__________________________________;
(4)树阴下的圆形光斑就是_________________
通过树叶间的小孔在地面上所成的实像。
参考答案
基础练
1.C【解析】光的传播速度与介质有关,故A错误;光从一种介质斜射入另一介质时,光的传播方向会发生偏折,改变传播方向,故B错误;光在同一均匀介质中就沿直线传播,故D错误。
2.B【解析】月球上没有空气,但是光的传播不需要介质,所以月球上光仍然可以传播,故激光枪在月球上是可以使用的,A错误。此枪在射到水面的时候光线会发生偏折,射入水中的光线可以射杀水中的鱼,B正确。激光枪的“子弹”是一束激光,它的速度与光的速度相同,是3×108m/s,C错误。激光是一束光,所以产生激光的器械仍然被称为光源,D错误。
3.月亮
地球【解析】日食和月食都是由于光的直线传播形成的。日食是月亮挡住了太阳照向地球的光,月亮在中间,所以我们看不见或只能看见部分太阳;月食是地球挡住了太阳照向月亮的光,地球在中间,所以我们看不见或只能看见部分月亮。
4.光沿直线传播
【解析】由于光是沿直线传播的,所以当队伍排直的时候,自己前面的同学就会挡住前面所有同学射向自己眼中的光。
5.沿直线传播
【解析】影子的形成是由于光沿直线传播,台灯发出的光被自己身体挡住一部分,所以在身后出现自己的影子。
6.直线【解析】在同一均匀介质中光是沿直线传播的,所以夜晚用手电筒向空中射出一束灯光,观察到空气中出现了笔直光柱。
7.百米赛跑时,起点发令枪响后0.
294
s终点裁判员才能听到枪声。
因为光速比声速大得多,裁判员应该看到冒烟计时。
【解析】枪响后运动员已经起跑,而裁判员听到枪声才开始计时,说明枪声已经传播了100
m,故该段的时间;看到枪口冒烟是由于光的传播,由于声音在空气中的传播速度为340
m/s,光在空气中的传播速度为3.0×l08m/s,光的传播速度远大于声速,当听到枪声计时,实际上是计时慢了,故应看到枪口冒烟开始计时。
模拟练
1.C【解析】红宝石、月亮、人眼自身不能发光,不是光源;太阳自身能发光,是光源。
2.A【解析】树阴下的地面上出现的圆形光斑是太阳光通过浓密的树叶中的小孔所成的太阳的像,是实像,是由光的直线传播形成的。
3.D【解析】当人在远处时,人与灯光的夹角较小,形成的影子较长;当人逐渐走近路灯时,人与灯光的夹角逐渐变大,此时形成的影子逐渐变短;当人经过路灯逐渐远离时,人与灯光的夹角逐渐变小,形成的影子逐渐变长。因此,当人经过路灯时,影子先变短后变长。
4.B【解析】小孔成的像是太阳的像,太阳是什么形状,像就是什么形状,太阳是圆形的,故像也是圆形的,与小孔的形状无关。小孔成像的原因是光的直线传播。综上分析,选项B正确。
5.方向
色彩
【解析】在物理学中,光线是用来表示光的传播径迹和方向的带有箭头的直线。它不能表示光的亮度、色彩等性质。
6.圆形无关【解析】太阳光通过树叶的缝隙,在地面上形成光斑,这是太阳通过树叶的缝隙出现的小孔成像现象,光斑就是太阳的像;太阳是圆形的,成的像自然也是圆形的,与树叶缝隙的形状无关。
7.如图所示
【解析】图中黑点E表示青蛙的眼睛,将E点分别与井口左边的端点、井口右边的端点连成一直线,然后在直线上标出光线射向E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。
8.(1)如图所示
(2)像到小孔的距离越大,像的高度也越大(或像的高度大约是像到小孔距离的一半)
【解析】(1)因为小孔太小,烛焰上的一点发出的光只能从小孔通过,且由于光在同种均匀介质中沿直线传播,这样烛焰AB上方发出的光经过小孔后落在半透明纸下方,烛焰AB下方发出的光经过小孔后落在半透明纸的上方,所以形成了倒立的像。因此,要画出烛焰的像,我们可以选取从烛焰上发出的无数条光线中的具有代表性的两条,即烛焰的顶端和底端发出的光线,画出光传播的径迹,即可得到烛焰的像。(2)分析表格中的数据,我们不难发现:像到小孔的距离增大时,像的高度也随之增大,还可以看出像的高度大约是像到小孔距离的一半。
中考练
1.A【解析】打雷时,雷声和闪电是同时发生的。但光的传播速度约为3×108
m/s,声音的传播速度约为340
m/s,由于光的传播速度大于声音的传播速度,所以我们是先看到闪电后听到雷声。
2.C【解析】在生活中能够发光的物体,我们叫做光源。光源分为天然光源和人造光源,水母和萤火虫自身能够发光是光源,不符合题意;霓虹灯是人造光源,不符合题意;月亮是反射的太阳光,在晚上才比较亮,不是光源,符合题意。
3.B【解析】夜间行车出现弯道时,由于汽车发出的光柱是沿直线传播的,因此灯光会由路中移到路侧。
4.A【解析】当月球转到地球和太阳之间,月球挡住了太阳照向地球的光,在地球上就看不到太阳,这就是日食现象,它是光沿直线传播形成的,故A正确,B错误。夜晚在地球上是看不到太阳的,不能看到日食现象,故C错误。地球上所有区域的人在同一时间有的能够看到太阳,有的不能看到太阳,所以并不是地球上所有区域的人都能在同一时间看到日环食,故D错误。
5.C【解析】小孔成像成的是一个倒立的像,像是由实际光线会聚而成的,是实像;像到小孔的距离b小于蜡烛到小孔的距离a,所成的像是缩小的像。
6.长度
大于
【解析】光年是指光在一年中传播的距离,故光年是长度单位;光在空气中的传播速度比声音在空气中的传播速度快。
7.直线传播1.5×108
【解析】夏天太阳光经过树叶的空隙照在地面上,会形成圆形光斑,这是小孔成像现象,运用的原理是光的直线传播。太阳到地球的距离s=vt=3×108
m/s×500
s=1.5×1011m=1.5×108km。
拔高练
(1)小孔成像(的形状)与小孔的形状无关
(2)小孔成像(的形状)与物体的形状有关
(3)倒立
光的直线传播
(4)太阳
【解析】(1)在甲图和乙图中不同的是孔的形状,但所成的像相同,故小孔成像(的形状)与小孔的形状无关。(2)在甲图和丙图中不同的是物体的形状,所成的像也不同,故小孔成像(的形状)与物体的形状有关。(3)观察三次成像可知:所成的像是倒立的,说明小孔成像的原理是光沿直线传播。(4)树阴下的圆形光斑就是太阳的像。