2018-2019學(xué)年八年級物理上冊 4.1光的直線傳播習(xí)題(含解析)(新版)新人教版.doc
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光的直線傳播 知識梳理 本節(jié)課學(xué)習(xí)重點(diǎn)是對光源和光的傳播特征的認(rèn)識,難點(diǎn)是光沿直線傳播的具體應(yīng)用。歷年中考命題主要考查光源的判斷和直線傳播的現(xiàn)象及應(yīng)用,題型難度不大,需把握好光源的特征,理解常見的直線傳播現(xiàn)象,特別是小孔成像的原理及特征。題型主要有填空題、選擇題和實(shí)驗(yàn)題。 一、光源 光是由某些能發(fā)出光的物體產(chǎn)生的。我們把那些正在發(fā)光的物體稱為光源。如太陽、正在發(fā)光的螢火蟲、正在發(fā)光的電燈及點(diǎn)燃的蠟燭等都是光源。 光源可以分為兩類:一類是自然光源,如太陽、正在發(fā)光的螢火蟲、水母、燈籠魚等;另一類是人造光源,如點(diǎn)燃的蠟燭、正在發(fā)光的霓虹燈和正在發(fā)光的白熾燈等。 注意:光源是指自身正在發(fā)光的物體,如太陽、發(fā)光的電燈、點(diǎn)燃的蠟燭都是光源。有些物體本身并不發(fā)光,但由于它們能反射太陽或其他光源射出的光,看上去好像也在發(fā)光,但它們不是光源,如銀幕、月亮和所有的行星,它們并不是物理學(xué)上所指的光源。 二、光的傳播 1.光沿直線傳播 生活中我們經(jīng)??吹届F天里的車燈射出直線光束,穿過森林的陽光是一條條直線等現(xiàn)象,說明光在空氣中是沿直線傳播的。 進(jìn)一步探究可知,光在透明均勻介質(zhì)中都沿直線傳播。像空氣、水、玻璃等都是透明均勻介質(zhì)。 在物理學(xué)中,我們用一條帶箭頭的直線表示光的傳播路徑和方向,這條直線叫做光線。光線是便于研究光線問題而引人的一個(gè)物理模型,光線不是真實(shí)存在的。 光線相互平行的光稱為平行光,在地球上,太陽光可認(rèn)為是平行光。 2.光沿直線傳播的應(yīng)用 a.小孔成像:像的形狀與小孔的形狀無關(guān),像是倒立的實(shí)像(樹蔭下的光斑是太陽的像)。 b.激光準(zhǔn)直:挖隧道定向;整隊(duì)集合;射擊瞄準(zhǔn)。 c.坐井觀天(要求會(huì)作有水、無水時(shí)青蛙視野的光路圖);一葉障目; d.影子的形成:光在傳播過程中,遇到不透明的物體,在物體的后面形成黑色區(qū)域即影子。影子、日食、月食(要求知道日食時(shí)月球在中間;月食時(shí)地球在中間)。 8 三、光的傳播速度 8 實(shí)驗(yàn)證明光在不同介質(zhì)中的傳播速度不同,光在真空中的傳播速度最大.約為310 m/s(光在真空中的傳播速度通常用字母c表示)。光在空氣中的傳播速度十分接近光在真空中的傳播速度(略小于在真空中的速度),也可以視為310 m/ s。光在水中的傳播速度約是真空中的四分之三;光在玻璃中的傳播速度約是真空中的三分之二。 重難點(diǎn)突破 重難點(diǎn)01 光源 典例在線 生活中許多物體可以發(fā)光,下列物體不屬于光源的是 A.水母 B.螢火蟲 C.太陽 D.月亮 【參考答案】D 【詳細(xì)解析】自身能發(fā)光的物體是光源。螢火蟲,水母、太陽都能自己發(fā)光,因此都是光源,而月亮是靠反射太陽的光發(fā)光的,月亮不是光源,故選D。 【名師點(diǎn)睛】本題主要考查了學(xué)生對光源概念的掌握,要判斷一個(gè)物體是否是光源,關(guān)鍵是看它本身是否能夠發(fā)光。 及時(shí)鞏固 1.下列屬于自然光源的是______,人造光源的是______(填序號)。 ①月亮②地球③燈泡④太陽⑤燈簍魚⑥螢火蟲⑦點(diǎn)燃的蠟燭。 【答案】④⑤⑥;⑦. 【解析】(1)屬于自然光源的是:太陽、燈簍魚、螢火蟲; (2)屬于人造光源的是:點(diǎn)燃的蠟燭; 月亮、地球不屬于光源、開啟的燈泡才叫光源。 2.下列物體中屬于光源的是 【答案】C 【解析】能夠發(fā)光的物體叫做光源。放映中的投影儀屏幕對光產(chǎn)生漫反射,自身并不發(fā)光,不屬于光源,A選項(xiàng)錯(cuò)誤;明亮刺眼的玻璃幕墻對光產(chǎn)生鏡面反射,自身不發(fā)光,不是光源,B選項(xiàng)錯(cuò)誤;播放節(jié)目的電子大屏幕自身發(fā)光,是光源,C選項(xiàng)正確,選填C;月亮自身不發(fā)光,是反射太陽光,不是光源,D錯(cuò)誤。 重難點(diǎn)02 光的傳播 典例在線 在探究樹蔭下光斑的綜合實(shí)踐活動(dòng)中,為了研究孔的大小對光斑形狀的影響,小明設(shè)計(jì)了一個(gè)開有正方形大孔的卡片甲,并用另一張卡片乙去覆蓋在甲上,如圖所示。則太陽光下小明不可能觀察到的光斑形狀是 A.三角形 B.長方形 C.正方形 D.圓形 【參考答案】A 【詳細(xì)解析】在卡片到地面(孔到光屏)的距離一定時(shí),當(dāng)孔較大時(shí),在地面上形成的是孔的像,形狀與孔的形狀相同,所以卡片乙水平去覆蓋在甲上,會(huì)看到正方形或者長方形的光斑。當(dāng)孔小到一定程度時(shí),地面上的光斑是太陽經(jīng)孔成的像(小孔成像),光斑的形狀與太陽的形狀相同,是圓形的,隨孔的減小,光斑面積減小,圓形光斑減小。所以,不可能觀察到的光斑形狀是三角形,故A為答案。 即時(shí)鞏固 1.如圖,將易拉罐的頂部剪去,蒙上半透明紙,在罐底部開一個(gè)小孔,用它做小孔成像實(shí)驗(yàn),觀察物體,下列說法錯(cuò)誤的是 A.像與物上下顛倒,左右相反 B.物體做順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),像做逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng) C.半透明紙與小孔距離不變,物體離得越遠(yuǎn),像就越小 D.在物體距小孔不變的情況下,半透明紙與小孔距離越大,像也越大 【答案】B 【解析】小孔所成的像是倒立的實(shí)像,則像與物上下顛倒,左右相反,故A正確;物體做順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),像也做順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng),而不是做逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng),故B錯(cuò)誤,符合題意;小孔所成的像,大小取決于像到小孔的距離,物體離得越遠(yuǎn),像就越小,故C正確;在物體距小孔不變的情況下,半透明紙是像的位置,因?yàn)槌上竦拇笮∪Q于像到小孔的距離,則半透明紙與小孔距離越大,像也越大,故D正確。故選B。 2.(1)如圖所示,在一塊硬紙板上挖一邊長為5 mm的正方形的“孔”。把這塊挖有方孔的紙板對準(zhǔn)太陽光,當(dāng)紙板和地面相距較近時(shí),在地面上能觀察到_______ (選填“正方形狀”、“圓形”或“三角形”)亮斑,這是_______造成的; (2)晴天的正午時(shí)分,走在我們學(xué)校茂盛的樟樹下,你會(huì)看到陽光透過樹葉的縫隙而在地上留下許多大小不同的圓形光斑,這是___(選填“太陽”、“樹葉的縫隙”或“樹葉”)的____(選填“像”或“影子”)。 (3)為了研究孔的大小對光斑形狀的影響,小華設(shè)計(jì)了四種有不同形狀孔的卡片甲,并用另一張卡片乙覆蓋在甲上,如圖所示。接著,從圖示位置沿箭頭方向水平移動(dòng)乙,觀察光斑形狀的變化情況,下列合乎探究要求的是______。 【答案】(1)正方形 光的直線傳播 (2)太陽 像 (3)A 培優(yōu)訓(xùn)練 1.小明在學(xué)習(xí)“光的傳播”時(shí),看到老師的一個(gè)演示實(shí)驗(yàn),過程如下: ①用激光筆射向水中,觀察到光線是一條直線(如圖所示);②在A點(diǎn)處用漏斗向水中慢慢注入海波溶液,觀察到光線發(fā)生了彎曲;③經(jīng)攪拌后,觀察到光線又變直。小明根據(jù)上述現(xiàn)象得出的結(jié)果,正確的是 A.光的傳播需要介質(zhì) B.光只有在水中才沿直線傳播 C.光在海波溶液里不能沿直線傳播 D.光在同一種均勻介質(zhì)中才沿直線傳播 【答案】D 【解析】從①中我們發(fā)現(xiàn)光在水中沿直線傳播;而②中的光線不再沿直線傳播,不同于①的是介質(zhì)不再均勻,③現(xiàn)象中的光線又沿直線傳播,是由于經(jīng)攪拌后,介質(zhì)又變得均勻,故可以得出,光在同一種均勻介質(zhì)中才沿直線傳播,故選D。 2.如圖,枯井中的青蛙位于井底O點(diǎn)“坐井觀天”,下圖中青蛙通過井口觀察范圍正確的是 A. B. C. D. 【答案】B 3.發(fā)生月食的時(shí)候,下列說法中正確的是 A.月亮的影子落在地球上 B.太陽、月亮、地球在同一直線上,月亮在中間 C.太陽、月亮、地球在同一直線上,地球在中間 D.月球不發(fā)光,它背著太陽的一面向著地球,所以地球上的人看不到它 【答案】C 【解析】月食是由于當(dāng)太陽、地球、月球在一條直線上時(shí),射向月球的太陽光被位于月亮和太陽之間的地球擋住,由于月球沒有太陽光反射,我們看到的月亮不再明亮,故選C。 4.天文奇觀“金星凌日”是在地球上看到金星從太陽面上移過的現(xiàn)象,它的產(chǎn)生和日食的道理相同。如圖所示為發(fā)生“金星凌日”現(xiàn)象時(shí)的示意圖,金星的位置應(yīng)在 A.甲 B.乙 C.丙 D.丁 【答案】D 5.為了探究樹蔭下光斑的成因,小明設(shè)計(jì)了開有菱形狀孔(邊長約為5厘米)的卡片甲正對太陽光,并用另一張卡片乙緊貼在甲上沿箭頭方向水平移動(dòng),觀察距卡片50 cm且與甲平行放置的光屏上光斑的變化情況。下列實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象記錄正確的是 A.光斑始終是圓形的,但逐漸變暗 B.光斑的形狀始終與孔的形狀相同,且亮度不變 C.光斑未變成圓形前,其亮度逐漸變暗,變成圓形后亮度幾乎不變 D.光斑未變成圓形前,其大小逐漸變小,變成圓形后,其大小不變 【答案】A 【解析】(1)太陽光在空氣中沿直線傳播,當(dāng)紙板和地面相距較近時(shí),在地面上能觀察到正方形狀亮斑。 (2)樹葉的縫隙就是一個(gè)個(gè)小孔,圓形亮斑是太陽的像,是由于光的直線傳播形成的太陽的實(shí)像。 (3)為了研究孔的大小對光斑形狀的影響,需要控制孔的形狀不變,改變孔的大小。A圖中隨著卡片乙向左移動(dòng),孔的形狀始終是三角形,并且逐漸變小,故A符合要求。BCD三圖中隨著卡片乙向左移動(dòng),孔的形狀發(fā)生了變化,不符合要求。故答案為A。 6.學(xué)校運(yùn)動(dòng)會(huì)100 m比賽時(shí)一般都是起點(diǎn)處的裁判員法令后開始比賽,終點(diǎn)處的裁判員通過停表計(jì)時(shí),為了準(zhǔn)確計(jì)時(shí),終點(diǎn)處的裁判員應(yīng)該 A.看到冒煙開始計(jì)時(shí),因?yàn)闊熿F容易看清 B.看到冒煙開始計(jì)時(shí),因?yàn)楣馑俦嚷曀倏? C.聽到聲音開始計(jì)時(shí),因?yàn)槁曇羧菀茁犌? D.聽到聲音開始計(jì)時(shí),因?yàn)槁曀俦裙馑倏? 【答案】B 【解析】聲音在空氣中的傳播速度為340 m/s,光在空氣中的傳播速度為3108 m/s;因光在空氣中的傳播速度遠(yuǎn)大于聲音在空氣中的傳播速度,所以在看到發(fā)令時(shí)散發(fā)的白煙按秒表計(jì)時(shí)較為準(zhǔn)確。故選B。 7.如圖所示,甲乙兩人分別站立于一面墻的兩邊,若要在墻上開一個(gè)窗戶使兩人彼此都能看到對方的全身,則所需的最小窗戶的位置應(yīng)為 A.a(chǎn)e B.a(chǎn)d C.bc D.bd 【答案】D 8.如圖所示,小明同學(xué)找來一個(gè)空的易拉罐,用釘子在易拉罐底部的中央敲一個(gè)小孔,將易拉罐的頂部剪去后,蒙上一層塑料薄膜,這樣就制成了一個(gè)針孔照相機(jī),其實(shí)就是小孔成像的實(shí)驗(yàn)裝置。將點(diǎn)燃的蠟燭置一于小孔前的某一位置,觀察并研究小孔成像的特點(diǎn): (1)小明開始實(shí)驗(yàn)時(shí),眼睛從右側(cè)看過去,無論怎樣調(diào)節(jié)易拉罐與蠟燭之間的距離,屏上都看不到燭焰的像,而只能看到一片光亮,最有可能的是_____; A.小孔扎成了三角形 B.小孔扎成了正方形 C.小孔太大 D.小孔太小 (2)換了易拉罐重新正確制作并操作后,小明看到了燭焰在塑料薄膜上所成的像,該像是燭焰的_______立(選填“正”、“倒”)_______像(選填“實(shí)”或“虛”); (3)實(shí)驗(yàn)中觀察到燭焰的像偏小,為了增大燭焰的像,在不更換原有易拉罐的情況下可采取的辦法是_______; (4)晴朗夏日的樹下,小華驚喜地看到地上有許多圓形的光斑,經(jīng)與同學(xué)討論,一致認(rèn)為是太陽經(jīng)樹葉間的細(xì)小縫隙而成的像。但圓形光斑的大小不一樣,其原因是_______。 【答案】(1)C (2)倒立 實(shí) (3)蠟燭離小孔近一些 (4)樹葉縫隙離地面的距離不同 9.小明在探究“物距和物高一定時(shí),物體經(jīng)小孔所成像的高度和像距的關(guān)系”時(shí),所用的實(shí)驗(yàn)器材有:用發(fā)光二極管做成的物體、有小孔的方紙板、用半透明塑料膜做成的屏、量程為0~30 cm的直尺。實(shí)驗(yàn)裝置的示意圖如圖所示。 (1)該實(shí)驗(yàn)應(yīng)該在較_____________的環(huán)境下進(jìn)行(選填“亮”或“暗”)。 (2)記錄的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下表,請?jiān)诜礁窦埳袭嫵鱿窀吲c物距的關(guān)系圖像。 實(shí)驗(yàn)次數(shù) 1 2 3 4 5 6 物距u/cm 相同 物高h(yuǎn)1/cm 相同 像距v/cm 4.0 8.0 12.0 16.0 20.0 24.0 像高h(yuǎn)2/cm 2.0 4.1 6.0 8.0 9.9 12.0 (3)根據(jù)圖像,得出的探究結(jié)論是:______ (4)另一名同學(xué)在做實(shí)驗(yàn)時(shí),更換了部分實(shí)驗(yàn)器材,其實(shí)驗(yàn)裝置的示意圖如圖所示。外筒(足夠長)用不透明的材料制成,左端開有小孔;內(nèi)筒(內(nèi)徑約14 cm)的筒壁用不透明的材料制成,左端用半透明塑料膜做屏,并可以在外筒中自由地拉出或推入,其他器材不變。和小明使用的裝置相比較,請說出該同學(xué)用這樣的裝置做實(shí)驗(yàn)的好處和不足(各寫一條即可)好處______;不足_____。 【答案】(1)暗 (2)如圖所示 (3)在物距和物高一定時(shí),物體經(jīng)小孔所成像的高度和像距成正比 (4)方便改變像距 像高不方便測量 10.學(xué)習(xí)了光學(xué)知識后,小桐和小朵想自己探究小孔成像現(xiàn)象。如圖1所示,她們給兩個(gè)空罐的底部中央分別打上一個(gè)圓孔和一個(gè)方孔,再用兩片半透明的塑料膜蒙在空罐的口上,分別將小孔對著燭焰和燈絲,可以看到燭焰和燈絲通過小孔所成的像。 (1)甲圖中點(diǎn)燃的蠟燭距小孔a,像距小孔b(a>b),則半透明膜上的像是 。 A.倒立、放大的虛像 B.正立、縮小的虛像 C.倒立、縮小的實(shí)像 D.正立、放大的實(shí)像 (2)由甲、乙兩圖可知實(shí)驗(yàn)是在研究小孔成像與 的關(guān)系。 (3)分析比較 兩圖,可以得出小孔成像與物體的形狀有關(guān)。 (4)該實(shí)驗(yàn)說明小孔成像的原理是 。請?jiān)趫D1中畫圖解釋蠟燭AB在屏上所成A′B′像的原因。 (5)xx年夏季,中國出現(xiàn)了日食奇觀。若小華借助小孔成像實(shí)驗(yàn)裝置對“”形太陽進(jìn)行觀察,如圖2所示,則在下圖中,她在半透明光屏上看到像的形狀是 。 (6)①小朵發(fā)現(xiàn)蠟燭和小孔的位置固定后,像離小孔越遠(yuǎn),像就越大。她測出了不同距離時(shí)像的高度,填在表格中。請根據(jù)表格中的數(shù)據(jù),在圖3中作出像的高度h隨像到小孔的距離s變化的圖線。根據(jù)表中的數(shù)據(jù)及描繪的圖線可得到:蠟燭和小孔的位置固定后,像的高度h與像到小孔的距離s關(guān)系的數(shù)學(xué)表達(dá)式為 。 ②如圖4所示,小孔的位置和屏的位置固定后,只將蠟燭AB由甲位置移到乙位置,可觀察到屏上蠟燭的像 (選填“變大”、“變小”或“不變”)。 (7)晴天的正午時(shí)分,走在宜興森林公園茂密的樟樹林下,你會(huì)看到陽光透過樹葉的縫隙而在地上留下許多大小不同的圓形光斑(如圖5所示),這是 (選填“太陽”、“樹葉的縫隙”或“樹葉”)的 (選填“像”或“影子”),光斑大小不同的原因是 。 【答案】(1)C (2)孔的形狀 (3)甲、丙(或乙丙) (4)光的直線傳播 如圖所示 (5)C (6)h=0.5s 變大 (7)太陽 像 縫隙到地面的距離不同 (5)根據(jù)小孔成像成像的原理:光是沿直線傳播的,所以成的像是上下顛倒、左右顛倒的,故選C; (6)①據(jù)表格中的數(shù)據(jù)不難看出,蠟燭和小孔的位置固定后,像的高度h與像到小孔的距離s關(guān)系的數(shù)學(xué)表達(dá)式為h=0.5s(或s=2h);再據(jù)描點(diǎn)連線的方法做出對應(yīng)的圖即可,答案見下圖; ②如圖4所示,小孔的位置和屏的位置固定后,只將蠟燭AB由甲位置移到乙位置,根據(jù)光的直線傳播可知,屏上蠟燭的像將變小,同時(shí)像距也變?。? (7)光斑是太陽通過樹葉間的小孔所成的像,由于樹葉縫隙到地面的距離(或樹葉縫隙的高度)不同,使得光斑大小不同。- 1.請仔細(xì)閱讀文檔,確保文檔完整性,對于不預(yù)覽、不比對內(nèi)容而直接下載帶來的問題本站不予受理。
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