光的传播典型例题

1、作者:日期: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：通过此题讲授距离、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s时间差,t t声t光,但是空气中光速远大于声速,t光=-可忽略不计,即4.6s的时间传C播的距离即所求.s解： vs vt 340m/s 4.6s 1564m.t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,这是由于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

2、比人眼反响快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：通过此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,那么此路灯距地面的 高度是多少？选题目的：通过此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下图,A为路灯,AC为路灯高度,DE为人身高,BD为影长,那么 BDE s ABC .DE BD1.6m2m解得 AC 4.8 m.答案：路灯距地面高度是

3、 4.8m. 提示：在相似中,对应边成比例.典型例题4从地球向月球发射一束激光信号,到达月球返回地球共需2.56s,那么月球与地球的距离是5858A. 3.84 10 km B. 3.84 10 km C. 7.68 10 km D. 7.68 10 km选题目的：通过此题教会学生运用光速知识解题.分析：在2.56s的时间里,激光传播的距离是地球与月球距离的2倍.解：s ct 3 105km/s 2.56s 3.84 105km2 2答案：A .典型例题5有一位在北京某剧场里观看演出的观众坐在离演奏者30m远处,另一位在上海的听众在自己家里收音机旁收听实况转播,北京与上海相距1460km .问

4、哪一个人先听到演奏声？无线电波与光的传播速度相同.错解:t海30m3 108 m/s1 10 7s1460km53 105 km/s5 10 3s选题目的：通过此题让学生学会应用速度传播公式解题.t京t海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c 3 105km/s北京的观众听1460km0.005s3 10 km/s到的演奏声靠空气传播,其速度为v声340 m/s.正确解法：t京0.09s t海 2v 声 340m/sct京t海 .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

5、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：通过此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：如下图: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：人看见物体是由于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：如下图.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：通过此题提升学生的分析解题水平.分析：光和

6、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=S= 100m =0.29s,也就是说,乙的裁判员开始计时时,运发动已经先跑了0.29s,v 340m / s这样计时使运发动的成绩提升了0.29s；甲的裁判员看到枪冒烟计时,光速为3.0X 108m/s,由起跑点传播时间是t=s=1000m. =0.3 i0-6s,这么短的时间可忽略不计,因此甲的v 3 108m/s裁判计时较为准确；可见实际上甲运发动比乙运发动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

7、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,将会有一局部光绕过物体到达物体的背后,从而就不会有影子.因此,影子的形成也证实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. “O分析与提示：小孔成像是证实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“C形,所以选D易错情况分析：对于在地面上形成光

8、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3X10 8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,那么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：v声=340米/秒,t=5秒,求：s=?解：根据v S可得,s=v声t =340米/秒X5秒=1700米 t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

9、 闪电后经5秒钟字样,把光速3X10 8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.运发动与发令员相距很近, 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：s t -v100 m0.29s340 m/s即听声记时员开

10、始记时时,运发动已经先跑了0.29s,这样记时使运发动的成绩提升了 0.29s；看到枪冒烟就记时,由于光速是 3.0 X08m/s,由起跑点传到终点的时间是: t -100耳3.3 10 7s,这么短的时间可忽略不计,因此看到冒烟记时较为v 3.0 10 m/s准确.记时员听到发令枪声才记时,比看到冒烟记时要迟0.29s如下图,AB是窗口,典型例题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：由于光在同种均 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局部.解答过程:作光线CA、CB以及DA、DB ;图示阴影线重叠局部即为所求,如下列图所示:CD典型例题例如例 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=§= 10Om =o.29s,也就是说,乙的裁判员开始计时时,运发动已经先跑了 0.29s, v 340m / s这样计时使运发动的成绩提升了