光的传播典型例题.docx
《光的传播典型例题.docx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《光的传播典型例题.docx(9页珍藏版)》请在冰豆网上搜索。
![光的传播典型例题.docx](https://file1.bdocx.com/fileroot1/2023-7/21/46e73737-997c-4a35-aa17-a04568f4c791/46e73737-997c-4a35-aa17-a04568f4c7911.gif)
光的传播典型例题
光的传播典型例题
典型例题1
某同学在看到闪电后4.6s听到雷声,求打雷处与某同学的距离.
选题目的:
通过本题讲授距离、光速与声速的计算问题.
分析:
闪电和雷声是同时发生的,那么,它们传到观察者的距离s相等,4.6s应是一个时间差,
,但是空气中光速远大于声速,
可忽略不计,即4.6s的时间传播的距离即所求.
解:
.
答案:
打雷处与该同学的距离为1564m.
典型例题2
打雷时,总是先看到闪电,后听到雷声,这是因为()
A.打雷时,总是先发生闪电,后发出雷声
B.打雷时,闪电和雷声虽同时发生,但光传播速度比声音快
C.打雷时,闪电和雷声虽同时发生,但人耳比人眼反应快
D.打雷时,闪电发生的地点和雷电发生的地点离人的距离不同
选题目的:
通过本题加深学生对光速与声速不同的理解.
分析:
打雷时,闪电和雷声同时发生,但光传播速度远大于声速,故传播相同距离,光先到达观察者,因此先看到闪电.
答案:
B.
典型例题3
某同学身高1.60m,在路灯下向前步行4m,发现此时影子长为2m,则此路灯距地面的高度是多少?
选题目的:
通过本题教会学生结合光的直线传播与相似△特点知识解题.
解:
根据光的直线传播作出光路图如图所示,A为路灯,AC为路灯高度,DE为人身高,BD为影长,则
∽
.
∴
,即
1460km.问哪一个人先听到演奏声?
已知无线电波与光的传播速度相同.
选题目的:
通过本题让学生学会应用速度传播公式解题.
错解:
∴
∴北京的观众先听到演奏声.
错解分析:
错误的原因是把北京观众听到的演奏声误认为是靠无线电波传播的.
分析:
上海的听众听到的演奏声靠电波传播,其速度为
km/s北京的观众听到的演奏声靠空气传播,其速度为
m/s.
正确解法:
∴上海的观众先听到演奏声.
答案:
上海的听众先听到演奏声.
典型例题6
在图中画出眼睛通过小孔所能看到的外界景物的范围,并画出最边缘光线的传播方向.
选题目的:
通过本题让学生加深对光的直线传播知识的理解,初步学会作光路图的方法.
错解:
如图所示:
错解分析:
误认为人看见物体是眼睛射出的光照射到物体上,所以把光线的传播方向画错.
分析:
人看见物体是因为物体发出的光或反射的光进入人眼,在视网膜上成像,从而引起人们的听觉.
正确解法:
如图所示.
典型例题7
甲、乙两位同学进行百米赛跑,两位裁判在终点分别为其计时,甲的裁判员看到发令枪冒烟开始计时,乙的裁判员听到发令枪响开始计时,结果测得两同学的百米时间相同,实际上两人谁跑得快?
选题目的:
通过本题提高学生的分析解题能力.
分析:
光和声音在空气中的传播速度不同.枪声在起跑点发出传到终点裁判员处需的时间是t=
=
=0.29s,也就是说,乙的裁判员开始计时时,运动员已经先跑了0.29s,这样计时使运动员的成绩提高了0.29s;甲的裁判员看到枪冒烟计时,光速为3.0×108m/s,由起跑点传播时间是t=
=
=0.3⨯10-6s,这么短的时间可忽略不计,因此甲的裁判计时较为准确;可见实际上甲运动员比乙运动员百米赛跑的时间少了0.29s,甲的速度较快.
小结:
这也正是比赛时裁判依发令员的信号员的烟为准,而不是以听到枪声为准的原因.
典型例题8
如何应用光在均匀介质中沿直线传播的规律解释影子的形成?
解析:
光在传播过程中,遇到不透明的物体,在物体后面便有一个光不能到达的黑暗区域,这就是影子.
如果光不沿直线传播,遇到不透明的物体,将会有一部分光绕过物体到达物体的背后,从而就不会有影子.因此,影子的形成也证明了光在均匀介质中是沿直线传播的.
典型例题9
太阳光垂直照射在塑料棚顶一个很小的“△”形孔上,在地面形成的光斑是:
()
A.“△”形B.“▽”形C.“□”形D.“○”形
分析与提示:
小孔成像是证明光在同种均匀介质中沿直线传播的实例,小孔成的像应为太阳的像,而不是小孔的像.
解题过程:
太阳近似为圆形,不管小孔是什么形状,在地面上的像都应为“○”形,所以选D
易错情况分析:
对于在地面上形成光斑的形状,学生易受小孔形状的影响,而选择三角形.
典型例题10
打雷时,看到闪电后经5秒钟才听到雷声,估算一下发生雷鸣处离你多远?
分析与提示:
实际上雷和闪电是同时发生的,但由于光的传播速度远远大于声音的传播速度,光速是3×108米/秒,而声音在空气中传播速度仅为340米/秒,所以打雷时,先看见闪电而后听到雷声,而光传播所需要的时间可以忽略不计,则5秒为雷声传播的时间,人到雷鸣处的距离可由公式s=vt求得.
解题过程:
已知:
v声=340米/秒,t=5秒,求:
s=?
解:
根据
可得,s=v声t=340米/秒×5秒=1700米
答:
发生雷鸣处离人的距离为1700米.
易错情况分析:
学生根据题目中“闪电后经5秒钟…”字样,把光速3×108米/秒代入公式s=vt中,计算发生雷鸣处离人的距离,而不是代入声速340米/秒进行运算.
典型例题
运动会上100m跑比赛时,记时员听到发令枪声才记时,比看到冒烟记时早些还是迟些?
早或迟多长时间?
哪个更准确?
分析与提示:
发令员发令时,枪声和烟同时发生并在空中传播.运动员与发令员相距很近,可以认为在发令的同时起跑.记时员在终点,由于光速远大于声速,可以认为发令的同时记时员看到了冒烟,记时员听到声音要稍后些.
解题过程:
光和声音在空气中的传播速度不同.枪声在起跑点发出传到终点记时员处需的时间是:
即听声记时员开始记时时,运动员已经先跑了0.29s,这样记时使运动员的成绩提高了0.29s;看到枪冒烟就记时,因为光速是3.0×108m/s,由起跑点传到终点的时间是:
,这么短的时间可忽略不计,因此看到冒烟记时较为准确.记时员听到发令枪声才记时,比看到冒烟记时要迟
典型例题
如图所示,AB是窗口,CD为窗外一景物,用作图法画出室内可看到CD整个景物的位置和范围.
分析与提示:
因为光在同种均匀介质中沿直线传播,所以室内能看到景物上方C点的位置应在光线CA和CB所夹的范围内;同理看到景物最下方的D点的位置,应在光线DA、DB所夹的范围内,因此要能够看到整个景物只能在上述两个范围的重叠部分.
解答过程:
作光线CA、CB以及DA、DB;图示阴影线重叠部分即为所求,如下图所示:
典型例题示例
例甲、乙两位同学进行百米赛跑,两位裁判在终点分别为其计时,甲的裁判员看到发令枪冒烟开始计时,乙的裁判员听到发令枪响开始计时,结果测得两同学的百米时间相同,实际上两人谁跑的快?
解析:
光和声音在空气中的传播速度不同.枪声在起跑点发出传到终点裁判员处需的时间是t=
=
=0.29s,也就是说,乙的裁判员开始计时时,运动员已经先跑了0.29s,这样计时使运动员的成绩提高了0.29s;甲的裁判员看到枪冒烟计时,光速为3.0×108m/s,由起跑点传播时间是t=
=
=0.3⨯10-6s,这么短的时间可忽略不计,因此甲的裁判计时较为准确;可见实际上甲运动员比乙运动员百米赛跑的时间少了0.29s,甲的速度较快.
这也正是比赛时裁判依发令员的信号员的烟为准,而不是以听到枪声为准的原因.