光的直线传播1021.docx
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光的直线传播1021
光的直线传播
1.光源
【知识点的认识】宇宙间的物体有的是发光的有的是不发光的我们把发光的物体叫做光源.太阳、电灯、燃烧着的蜡烛等都是光源.光也有能量.
光源可分为:
1.天然光源(如太阳、火焰、闪电、萤火虫等)
2.人造光源(如点燃的蜡烛、发光的电灯、激光束等)
注意:
有些物体,比如月亮,本身并不发光,而是反射太阳光才被人看见的,所以月亮不是光源.而人造光源一定要是正在发光的物体.
【命题方向】一般从此知识点去考查那些属于光源,属于什么光源,长以选择题的形式出现.
【解题方法点拨】基本的识记内容,不涉及到计算.
例1.下列物体不属于光源的是( )
A.月亮B.燃烧的蜡烛C.太阳D.发光的白炽灯
2.光在均匀介质中沿直线传播
【知识点的认识】光能在固体、液体、气体中传播.光沿直线传播的前提是在同种均匀介质中.光的直线传播不仅是在均匀介质,而且必须是同种介质.可以简称为光的直线传播,而不能为光沿直线传播.光在两种均匀介质的接触面上是要发生折射的,此时光就不是直线传播了.
【命题方向】一般命题从光传播的条件是什么?
光在一种介质中传播的图片说明了什么?
【解题方法点拨】解题时要注意光传播的条件,这是解题的关键.
例2.在如图所示的光现象中,不是由于光沿直线传播形成的是( )
A.
平面镜成像
B.
日食
C.
小孔成像
D.
手影
3.光直线传播的应用
【知识点的认识】光直线传播的应用的原理就是光在均匀介质中直线传播.光沿直线传播的应用实例很多,例如:
(1)小孔成像;
(2)影子的形成;(3)激光准直;(4)排直队要向前看齐等.(5)射击瞄准(6)日月食的形成
【命题方向】给出一些光的现象(光的直线传播、光的反射、光的折射)来判断是否是光的那种现象是命题的关键.
【解题方法点拨】只要判断好直线传播的条件就可以解答.
例.“金星凌日”的天文奇观.“金星凌日”是在地球上看到金星从太阳面上移过的现象,它的产生和日食的道理相同.如图为发生“金星凌日”现象时的示意图,图金星的位置在( )
A.甲B.乙C.丙D.丁
1.影子:
在光的照射下,不透明物体在屏上能够形成影子。
影子的长短、方向随着光源的位置的高低、方向而改变;光源高,影子短;光源低影子长;影子在光源的对面。
影子的大小与遮挡物体和光源之间的距离有关:
距离近,影子大;距离远,影子小。
影子的形状与光源照射的物体侧面有关。
影子有什么特点?
①影子会随着光源的位置、方向的改变而改变。
②影子的大小与挡光物体和光源之间的距离有关,即距离大影子小,距离小影子大。
③影子的形状与光源照射物体侧面的形状有关。
一天中阳光下物体的影子是怎样变化的?
答:
影子的方向和长短随着太阳的方向和位置的高低来变化。
即早晨太阳在东偏北,影子在西偏南;中午太阳偏南,影子就偏北;下午太阳在西偏北,影子就在东偏南。
清晨和傍晚太阳位置最低,影子最长;正午太阳位置最高,影子最短。
影子是怎样产生的?
为什么影子总是在背光的一面?
答:
光是沿直线传播的,光在传播的过程中如果遇到了不透明的物体,在物体的后面光照不到的地方就会留下一个暗区,这个暗区形成了影子。
4.小孔成像
实验原理
光在同一种均匀介质中沿直线传播。
小孔成像是光的直线传播所形成的有趣现象。
小孔成像时,像的形状与物相似,与孔的形状无关。
小孔减小时,像变得清晰,但亮度减小。
小孔所成的像是实际光束形成,可以使照相底片感光或光学传感器感光成像,见图9-1。
实验器材
硬纸板、白纸、缝衣针、电灯、铁架台。
实验方法
1.在硬纸板上用缝衣针钻四个形状不同、面积均为1mm2的小孔,相邻两个小孔之间的距离大约为5mm,如图9-2。
2.晚上或在暗室中,把电灯悬挂在桌子的上方,在桌面上铺好一张白纸,把做好有孔的硬纸板水平地放在电灯下,调节硬纸板的高度,直到在白纸上看到四个清晰是灯丝的像。
3.观察四个像的形状是否相同?
转动硬纸板,像的性质变化吗?
5.日食与月食的观察与解释
实验原理
从光源发出的光,照射到不透明的物体上,会在物体的后面形成黑暗区域,这就是物体的“影”。
面积较大的光源会在物体后面形成本影区和半影区。
一点光线都达不到的区域为本影区,只有部分光线达到的区域为半影区,见图9-3。
实验器材
半透明遮光片或望远镜。
实验方法
当出现日食与月食时观察天象,并给出合理的解释。
当人们所处地区在月亮的本影里,将观察到日全食,当人们所处地区在月亮的半影里,将观察到日偏食,见图9-4。
当月亮处在地球的本影里,人们将观察到月全食,当月亮部分处在地球的本影里,部分处在地球的半影里,人们将观察到月偏食,见图9-5。
当日偏食发生时,利用小孔成像原理,在纸上扎出一圈日食的影像就可以反映在手上,见图9-6.
6.光的传播速度与光年
【知识点的认识】光(电磁波)在真空中的传播速度.目前公认值为C=299792458米/秒(精确值),一般四舍五入为3x
米/秒,是最重要的物理常数之一.光能通过的物质叫做(光)介质,光在介质中传播的速度小于在真空中传播的速度,在水中的速度:
2.25×
m/s光在玻璃中的速度:
2.0×
m/s光在冰中的速度:
2.30×
m/s光在空气中的速度:
3.0×
m/s光在酒精中的速度:
2.2×
m/s.
光年,长度单位,光年一般被用于衡量天体间的距离,其意思是指光在真空中行走一年的距离,是由时间和光速计算出来的.宇宙中天体间的距离非常大,若以常见的公里或千米为单位计算非常麻烦,以光年来计量就容易多了.光在真空中一年所经过的距离称为一个光年.光速为30万千米每秒,也就是3×
米×(365.25×24×60×60)秒。
所以,一光年就是9.4607*
米.
【命题方向】直接考查光速的大小,光速的单位换算:
m/s---km/s,光年是谁的单位都是命题的小知识点.
【解题方法点拨】记住光的传播速度,理解光年的单位.
例.下列关于光的说法中,正确的是( )
A.光总是沿直线传播的B.光的传播速度是3×108m/s
C.萤火虫不是光源D.以上说法均不对
练习
1.一台激光器朝着月球发射激光讯号,经过2.7s后才接到从月球返回的信号,那么月球到地球的距离为
A.8.1×108mB.4.05×105kmC.8.1×105mD.4.05×108km
2.晚上,人在马路上走过一盏路灯的过程中,其影子的长度变化情况是
A.先变短后变长B.先变长后变短C.逐渐变短D.逐渐变长
3.在纸上剪一个很小的方形孔,让太阳光垂直照在方形孔上,那么地面上产生的光斑
A.是方形的B.是圆形的C.它是太阳的像D.是长方形的
4.如图1所示的四种现象中,由于光的直线传播形成的是()
5.如图所示,在开凿大山隧道时,工程师们常常用激光束引导掘进机,使掘进机沿直线前进,保证隧道方向不出偏差。
这主要利用了()
A、光的直线传播B.光的曲线传播C.光的反射D.光的折射
6.下列现象中,可以用光沿直线传播解释的是()
A.树在水中的倒影B.立竿见影C.冰透镜向日取火D.鱼翔浅底
7.一根旗杆在阳光照射下,在地面上投下一个旗杆的影子.自早晨到黄昏这段时间内,旗杆影子长度变化是( )
A.逐渐变短B.逐渐变长C.先变长后变短D.先变短后变长
8.太阳光垂直照射到离地面一定高度的很小的正方形孔上,则在地面上产生光点的形状是()
A.圆形的B.正方形的C.不规则的D.成条形的
9.“小孔成像”时,对小孔的要求是______;小孔成像说明光具有______特点。
10.小红利用量角器和三角板制作一个影子时钟(日晷仪),如图8所示,这是利用了光的_______原理。
我国古代《周礼》一书中有“司烜氏掌以夫遂取火于日”的记载,这里的“夫遂”就是我们现在所说的凸透镜,它对光线有_____作用。
11.无影灯是由多个大面积光源组合而成的,下列关于照明效果的说法中正确的是()
A.无影灯下的物体没有影子B.无影灯下的物体有本影
C.无影灯下的物体没有本影D.无影灯下的物体没有半影
12.排纵队时,如果看到自己前面的一位同学挡住了前面所有的人,队就排直了,这可以用______________________来解释.
13.用步枪进行瞄准练习时,当眼睛看到瞄准点、准星尖和标尺缺口三者重合时,就算瞄准了.这是什么道理?
14.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
15.一根50㎝长的木棍,竖直立在水平地面上,影子的长是40㎝,与此同时,一个旗杆的影长16㎝,则旗杆的高是()
A16㎝B20㎝C20.8㎝D16.8㎝
16.天气晴朗时,在树荫下的地面上常看到一些明亮的圆形的小光斑,这是由于光的_______而形成的
17.早晨升旗排队时,只要我们每个人都只能看见自己前面的一个人,队就排直了,这是应用了光_________传播的原理.
18.在练习射击时,要“三点一线”才能射得准,即枪上标尺缺口、枪上的准星和射击目标要重合,这是根据_________.
19.下面图中用到共同的物理规律是。
20.答案:
同一直线光在空气中沿直线传播倒立
(1)如图所示的日晷是通过观察直杆在阳光下影子的方位和长短来确定时间,其中影子的形成可以用光的___来解释.
(2)由于光线照射到人的脸、衣服等上面产生___(选填“镜面”或“漫”)反射,所以老师能从不同的方向看到同学们.
21.图中S是光源,A是不透明的物体,L是竖直墙面,试画出光源S照不到墙面的范围
22.如下图示,L是一块上有两个小孔的挡板,在挡板的右方有一个点光源S,AB、CD是从小孔中射过来的两条光线,请你利用学过的知识确定出光源S的位置,并画图说明.
3.搜集下列短文中的有用信息,分析整理后解答文后提出的问题。
太阳光是天然紫外线的最重要来源。
如果太阳辐射的紫外线全部到达地面,地球上的植物、动物和人类都不可能生存。
地球的周围包围着厚厚的大气层,在大气层的上部,距地面20一50km的高空有一层叫做臭氧的物质,它能大量吸收太阳辐射来的对生命有害的紫外线,是地球上的生物得以生存和进化的重要条件.由于电冰箱内长期使用氟利昂,当电冰箱损坏后,其中的氟利昂就将散到大气中,破坏臭氧层,对地球的生态环境构成威胁.为了保护人类生存的环境,1987年在世界范围内签署了限量生产和使用这类物质的《蒙特利尔议定书》,现在已经研制出氟利昂的代用品,如R134a,环戊烷等。
我国在1991年签署了《蒙特利尔议定书》,并于2002年停止生产氟利昂。
⑴天然紫外线的最重要来源是______________。
⑵阳光中的紫外线大部分被_______吸收了。
⑶请在下面的空白处写出你知道的形成臭氧层空洞的主要原因。
光的直线传播测试卷
一、选择题
答案:
D
.下列现象中,能用光的直线传播来解释的是
A.阳光下人在地面上的影子B.岸边的树木在水中的倒影
C.在河岸边看到河底变浅D.透过放大镜看到放大的字
2.夜晚,当你向一盏路灯走近和离开路灯的过程中,你的影子的长度是()
A.由长逐渐变短,再由短逐渐变长B.由短逐渐变长,到逐渐消失
C.由短逐渐变长,到无穷长D.以上说法都是不正确的
3.如图是小明制作的针孔照相机。
如果在针孔前放置一枝点燃的蜡烛,就会在半透明纸上看见蜡烛的像,下列关于该针孔照相机说法中错误的是()
A.该照相机利用的是小孔成像现象
B.半透明纸相当于光屏,在上面看到的是蜡烛倒立的像
C.保持外筒不动,将内筒向后移动所成的像会不变
D.使用时应将针孔对着较亮处,内筒内则越暗越好
4.如右上图的现象叫做“小孔成像”,现保持物体和光屏的位置不变,将中间换成有三个位置较远小孔的不透明的物体,会在光屏上看到的现象是()
A.仍成一个倒立实像,但会更亮一些
B.会成三个像每个像的大小为现在的三分之一
C.成三个倒立实像,每个像大小相等
D.无法成像
5.如图所示的四种现象,属于光的直线传播的是
6.下列现象,由光的直线传播形成的是
A.凸透镜成像B.凸面镜成像C.平面镜成像D.小孔成像
答案:
D
7.太阳光通过树叶间的空隙照射在地面上形成圆形光斑,这是因为
A.光的直线传播B.光的反射C.光的折射D.光的色散
8.答案:
A
2015年4月4日发生的月全食持续时间只有12.3min,这是134年以来持续时间最短的月全食。
月食形成的原因是
A.光的反射B.光的折射C.光的色散D.光的直线传播
答案:
D
二、填空题
1.晴天正午,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,光斑的形状与什么要素有关呢?
光斑有如何形成的呢?
对此探明马上进行了探究,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是_________(合理、不合理)的;
(2)为了进行探究,他们制作了甲乙丙丁四个带孔的卡片,如图所示,其中甲乙卡片中小孔的尺寸均为3mm,甲、丙、丁卡片中的大孔的尺寸均为2cm,且丙丁卡片中大孔尺寸相同,在进行探究时,他们在地上铺上一张白纸,把带孔的卡片置于上方,让太阳光通过卡片上的孔,观察纸面上出现的光斑形状。
甲乙丙丁
让你在甲乙丙丁四张卡片中选择一张卡片用来验证光斑的形状与树叶间空隙形状无关,你选用________卡片;
在探究光斑形状与树叶间空隙大小是否有关时,小明选用甲卡片进行实验探究,发现白纸上得到四个圆形光斑,由此得出光斑的形状与树叶间空隙大小无关的结论,这结论_________(可靠、不可靠),若由你进行探究,你将如何设计带孔的卡片?
请在虚线框内画出孔的形状。
(3)通过探究,他们得到了以下结论,其中错误的是_________。
A.通过小孔形成的圆形光斑是像,通过大孔形成的光斑不是像;
B.小孔形成的光斑与小孔的形状无关,大孔形成的光斑与大孔的形状有关
C.小孔和大孔所形成的光斑,其大小均与孔到地面的距离有关;
D.不管光斑是不是像,他们都是有光的直线传播形成的
2.如图的手影是由于形成的,当将手远离墙壁时,留在墙上的手影将会。
(选填“变大”、“变小”或“不变”)
3.光为我们带来了光明,带来了温暖。
四幅图为我们展示了光在生活中的应用,这些事例说明了光具有能量的是,说明光可以传递信息的是。
4.室内一盏电灯通过木板隔墙上的两个小洞,透出两条细小光束(如图所示)。
请根据这两条光束的方向确定室内电灯的位置。
(保留作图痕迹)
5.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、两个小孔和人眼调到____上,这样操作的依据是_____,操作过程中他还在B纸片上看到了一个烛焰的像,这个像是_____(选填“正立”或“倒立”)的.
6.如图所示为“小孔成像”的示意图:
该现象可以用______来解释;小孔位置固定,将蜡烛和光屏位置对调,光屏上的像比原来______(选填“变大”、“不变”或“变小”)
3
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