光的传播典型例题.docx

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

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．