光的傳播典型例題

1、作者:日期:某同學(xué)在看到閃電后 4.6s聽(tīng)到雷聲,求打雷處與某同學(xué)的距離.選題目的：通過(guò)此題講授距離、光速與聲速的計(jì)算問(wèn)題.分析：閃電和雷聲是同時(shí)發(fā)生的,那么,它們傳到觀察者的距離s相等,4.6s應(yīng)是一個(gè)s時(shí)間差,t t聲t光,但是空氣中光速遠(yuǎn)大于聲速,t光=-可忽略不計(jì),即4.6s的時(shí)間傳C播的距離即所求.s解： vs vt 340m/s 4.6s 1564m.t答案：打雷處與該同學(xué)的距離為 1564m.典型例題2打雷時(shí),總是先看到閃電,后聽(tīng)到雷聲,這是由于A.打雷時(shí),總是先發(fā)生閃電,后發(fā)出雷聲B .打雷時(shí),閃電和雷聲雖同時(shí)發(fā)生,但光傳播速度比聲音快C. 打雷時(shí),閃電和雷聲雖同時(shí)發(fā)生,但人耳

2、比人眼反響快D. 打雷時(shí),閃電發(fā)生的地點(diǎn)和雷電發(fā)生的地點(diǎn)離人的距離不同 選題目的：通過(guò)此題加深學(xué)生對(duì)光速與聲速不同的理解.分析：打雷時(shí),閃電和雷聲同時(shí)發(fā)生,但光傳播速度遠(yuǎn)大于聲速,故傳播相同距離, 光先到達(dá)觀察者,因此先看到閃電.答案：B.典型例題3某同學(xué)身高1.60m,在路燈下向前步行 4m,發(fā)現(xiàn)此時(shí)影子長(zhǎng)為 2m,那么此路燈距地面的 高度是多少？選題目的：通過(guò)此題教會(huì)學(xué)生結(jié)合光的直線傳播與相似特點(diǎn)知識(shí)解題.解：根據(jù)光的直線傳播作出光路圖如下圖,A為路燈,AC為路燈高度,DE為人身高,BD為影長(zhǎng),那么 BDE s ABC .DE BD1.6m2m解得 AC 4.8 m.答案：路燈距地面高度是

3、 4.8m. 提示：在相似中,對(duì)應(yīng)邊成比例.典型例題4從地球向月球發(fā)射一束激光信號(hào),到達(dá)月球返回地球共需2.56s,那么月球與地球的距離是5858A. 3.84 10 km B. 3.84 10 km C. 7.68 10 km D. 7.68 10 km選題目的：通過(guò)此題教會(huì)學(xué)生運(yùn)用光速知識(shí)解題.分析：在2.56s的時(shí)間里,激光傳播的距離是地球與月球距離的2倍.解：s ct 3 105km/s 2.56s 3.84 105km2 2答案：A .典型例題5有一位在北京某劇場(chǎng)里觀看演出的觀眾坐在離演奏者30m遠(yuǎn)處,另一位在上海的聽(tīng)眾在自己家里收音機(jī)旁收聽(tīng)實(shí)況轉(zhuǎn)播,北京與上海相距1460km .問(wèn)

4、哪一個(gè)人先聽(tīng)到演奏聲？無(wú)線電波與光的傳播速度相同.錯(cuò)解:t海30m3 108 m/s1 10 7s1460km53 105 km/s5 10 3s選題目的：通過(guò)此題讓學(xué)生學(xué)會(huì)應(yīng)用速度傳播公式解題.t京t海北京的觀眾先聽(tīng)到演奏聲.錯(cuò)解分析：錯(cuò)誤的原因是把北京觀眾聽(tīng)到的演奏聲誤認(rèn)為是靠無(wú)線電波傳播的.分析：上海的聽(tīng)眾聽(tīng)到的演奏聲靠電波傳播,其速度為c 3 105km/s北京的觀眾聽(tīng)1460km0.005s3 10 km/s到的演奏聲靠空氣傳播,其速度為v聲340 m/s.正確解法：t京0.09s t海 2v 聲 340m/sct京t海 .上海的觀眾先聽(tīng)到演奏聲.答案：上海的聽(tīng)眾先聽(tīng)到演奏聲.典型例

5、題6在圖中畫出眼睛通過(guò)小孔所能看到的外界景物的范圍,并畫出最邊緣光線的傳播方向.選題目的：通過(guò)此題讓學(xué)生加深對(duì)光的直線傳播知識(shí)的理解,初步學(xué)會(huì)作光路圖的方法.錯(cuò)解：如下圖:錯(cuò)解分析：誤認(rèn)為人看見(jiàn)物體是眼睛射出的光照射到物體上,所以把光線的傳播方向 畫錯(cuò).分析：人看見(jiàn)物體是由于物體發(fā)出的光或反射的光進(jìn)入人眼,在視網(wǎng)膜上成像,從而 引起人們的聽(tīng)覺(jué).正確解法：如下圖.典型例題7甲、乙兩位同學(xué)進(jìn)行百米賽跑,兩位裁判在終點(diǎn)分別為其計(jì)時(shí),甲的裁判員看到發(fā)令槍冒煙開(kāi)始計(jì)時(shí),乙的裁判員聽(tīng)到發(fā)令槍響開(kāi)始計(jì)時(shí),結(jié)果測(cè)得兩同學(xué)的百米時(shí)間相同, 實(shí)際上兩人誰(shuí)跑得快？選題目的：通過(guò)此題提升學(xué)生的分析解題水平.分析：光和

6、聲音在空氣中的傳播速度不同.槍聲在起跑點(diǎn)發(fā)出傳到終點(diǎn)裁判員處需的時(shí)間是t=S= 100m =0.29s,也就是說(shuō),乙的裁判員開(kāi)始計(jì)時(shí)時(shí),運(yùn)發(fā)動(dòng)已經(jīng)先跑了0.29s,v 340m / s這樣計(jì)時(shí)使運(yùn)發(fā)動(dòng)的成績(jī)提升了0.29s；甲的裁判員看到槍冒煙計(jì)時(shí),光速為3.0X 108m/s,由起跑點(diǎn)傳播時(shí)間是t=s=1000m. =0.3 i0-6s,這么短的時(shí)間可忽略不計(jì),因此甲的v 3 108m/s裁判計(jì)時(shí)較為準(zhǔn)確；可見(jiàn)實(shí)際上甲運(yùn)發(fā)動(dòng)比乙運(yùn)發(fā)動(dòng)百米賽跑的時(shí)間少了0.29s,甲的速度較快.小結(jié)：這也正是比賽時(shí)裁判依發(fā)令員的信號(hào)員的煙為準(zhǔn),而不是以聽(tīng)到槍聲為準(zhǔn)的原因.典型例題8如何應(yīng)用光在均勻介質(zhì)中沿直線

7、傳播的規(guī)律解釋影子的形成？解析：光在傳播過(guò)程中, 遇到不透明的物體, 在物體后面便有一個(gè)光不能到達(dá)的黑暗區(qū) 域,這就是影子.如果光不沿直線傳播,遇到不透明的物體,將會(huì)有一局部光繞過(guò)物體到達(dá)物體的背后,從而就不會(huì)有影子.因此,影子的形成也證實(shí)了光在均勻介質(zhì)中是沿直線傳播的.典型例題9太陽(yáng)光垂直照射在塑料棚頂一個(gè)很小的形孔上,在地面形成的光斑是：A . 形B. 形C. “形 D. “O分析與提示：小孔成像是證實(shí)光在同種均勻介質(zhì)中沿直線傳播的實(shí)例,小孔成的像應(yīng)為太 陽(yáng)的像,而不是小孔的像.解題過(guò)程：太陽(yáng)近似為圓形,不管小孔是什么形狀,在地面上的像都應(yīng)為“C形,所以選D易錯(cuò)情況分析：對(duì)于在地面上形成光

8、斑的形狀,學(xué)生易受小孔形狀的影響,而選擇三角形.典型例題10打雷時(shí),看到閃電后經(jīng) 5秒鐘才聽(tīng)到雷聲,估算一下發(fā)生雷鳴處離你多遠(yuǎn)？ 分析與提示：實(shí)際上雷和閃電是同時(shí)發(fā)生的,但由于光的傳播速度遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于聲音的傳播速 度,光速是3X10 8米/秒,而聲音在空氣中傳播速度僅為340米/秒,所以打雷時(shí),先看見(jiàn)閃電而后聽(tīng)到雷聲,而光傳播所需要的時(shí)間可以忽略不計(jì),那么5秒為雷聲傳播的時(shí)間,人到雷鳴處的距離可由公式 s=vt求得.解題過(guò)程：v聲=340米/秒,t=5秒,求：s=?解：根據(jù)v S可得,s=v聲t =340米/秒X5秒=1700米 t答：發(fā)生雷鳴處離人的距離為1700米.易錯(cuò)情況分析：學(xué)生根據(jù)題目中

9、 閃電后經(jīng)5秒鐘字樣,把光速3X10 8米/秒代入公式s=vt中,計(jì)算 發(fā)生雷鳴處離人的距離,而不是代入聲速340米/秒進(jìn)行運(yùn)算.典型例題運(yùn)動(dòng)會(huì)上 100m跑比賽時(shí),記時(shí)員聽(tīng)到發(fā)令槍聲才記時(shí),比看到冒煙記時(shí)早些還 是遲些？早或遲多長(zhǎng)時(shí)間？哪個(gè)更準(zhǔn)確？分析與提示：發(fā)令員發(fā)令時(shí),槍聲和煙同時(shí)發(fā)生并在空中傳播.運(yùn)發(fā)動(dòng)與發(fā)令員相距很近, 可以認(rèn)為在發(fā)令的同時(shí)起跑.記時(shí)員在終點(diǎn),由于光速遠(yuǎn)大于聲速, 可以認(rèn)為發(fā)令的同時(shí)記時(shí)員看到了冒煙,記時(shí)員聽(tīng)到聲音要稍后些.解題過(guò)程：光和聲音在空氣中的傳播速度不同.槍聲在起跑點(diǎn)發(fā)出傳到終點(diǎn)記時(shí)員處需的時(shí)間是：s t -v100 m0.29s340 m/s即聽(tīng)聲記時(shí)員開(kāi)

10、始記時(shí)時(shí),運(yùn)發(fā)動(dòng)已經(jīng)先跑了0.29s,這樣記時(shí)使運(yùn)發(fā)動(dòng)的成績(jī)提升了 0.29s；看到槍冒煙就記時(shí),由于光速是 3.0 X08m/s,由起跑點(diǎn)傳到終點(diǎn)的時(shí)間是: t -100耳3.3 10 7s,這么短的時(shí)間可忽略不計(jì),因此看到冒煙記時(shí)較為v 3.0 10 m/s準(zhǔn)確.記時(shí)員聽(tīng)到發(fā)令槍聲才記時(shí),比看到冒煙記時(shí)要遲0.29s如下圖,AB是窗口,典型例題CD為窗外一景物,用作圖法畫出室內(nèi)可看到CD整個(gè)景物的位置和范圍.分析與提示：由于光在同種均 勻介質(zhì)中沿 直線傳播, 所以室內(nèi)能 看到景物上 方C點(diǎn)的位置 應(yīng)在光線CA和CB所夾的范圍內(nèi)；同理看到景物最下方的 D點(diǎn)的位置,應(yīng)在光線DA、DB 所夾的范圍內(nèi),因此要能夠看到整個(gè)景物只能在上述兩個(gè)范圍的重疊局部.解答過(guò)程:作光線CA、CB以及DA、DB ;圖示陰影線重疊局部即為所求,如下列圖所示:CD典型例題例如例 甲、乙兩位同學(xué)進(jìn)行百米賽跑,兩位裁判在終點(diǎn)分別為其計(jì)時(shí),甲的裁判員看到 發(fā)令槍冒煙開(kāi)始計(jì)時(shí),乙的裁判員聽(tīng)到發(fā)令槍響開(kāi)始計(jì)時(shí),結(jié)果測(cè)得兩同學(xué)的百米時(shí)間相 同,實(shí)際上兩人誰(shuí)跑的快？解析：光和聲音在空氣中的傳播速度不同.槍聲在起跑點(diǎn)發(fā)出傳到終點(diǎn)裁判員處需的時(shí)間是t=§= 10Om =o.29s,也就是說(shuō),乙的裁判員開(kāi)始計(jì)時(shí)時(shí),運(yùn)發(fā)動(dòng)已經(jīng)先跑了 0.29s, v 340m / s這樣計(jì)時(shí)使運(yùn)發(fā)動(dòng)的成績(jī)提升了