光的认识
一.光源:能够自行发光的物体叫做光源。
1.按成因可分为天然光源和人造光源或者生物光源和非生物光源等。
(1)人造光源:手电筒、火把、油灯、蜡烛、白炽灯、日光灯、霓虹灯等;
(2)自然光源:太阳、萤火虫、水母等。
2.按发光原理可分为热光源和冷光源。
(1)热光源:太阳、手电筒、火把、电灯、烧红的烙铁等;
(2)冷光源:萤火虫、水母、霓虹灯等。
月亮和所有行星不是光源,它们本身不发光,只是反射太阳的光。
二.光速
1.光的传播速度
光速与介质有关,光在不同介质中的传播速度不同,光在真空中的传播速度最大,真空或空气中的光速取为3×108m/s。光在水中的速度约为真空中的3/4;光在玻璃中的速度约为真空中的2/3。
2.光年(距离单位):光在1年内传播的距离。1光年≈9.46×1015m。
3.光速与声速的比较:
声音在固体传播传播的最快,液体中次之,空气中传播的最慢,真空中不能传声;光在真空中传播的最快,空气中次之,透明液体、固体中传播的更慢。
光速比声速快很多。如:打雷时,闪电和雷声同时发生,但总是先看到闪电后听到雷声。
一.核心考点
1.光源★
2.光速★★
二.重难点和易错点
把握光源的定义,关注自行发光的特点,月亮、行星等不是光源。
光和声的区别,光的传播不需要介质,在真空中传播速度最快,为3×108m/s,注意光年是长度单位。
题模一:光源的分类和辨析
例1.1.1 下列物体属于光源的是( )
【答案】B
【解析】 能够发光的物体叫光源,分析题中四个选项,月亮只是反射太阳光,不是自身发光;放电影时看的也是银幕的反射光,而银幕本身是不会发光的;猫的眼睛也不发光,所以它们都不是光源。只有电视机的屏是电子枪发射的电子打到荧光屏上,使屏上的荧光物质发光,所以电视机屏幕是光源,故本题应选B。
题模二:光速
例1.2.1 入夏后,江南进入多雨季节,应注意防汛防雷.下雨时常伴随着打雷和闪电发生,但我们总是先看到闪电后听到雷声,这说明光比声音传播的__________(选填“快”或“慢”).
【答案】 快.
【解析】 闪电和雷声是同时发生的,在空气中声音的传播速度是340米/秒,光的传播速度是3×108米/秒,光的传播速度远大于声音的传播速度,经过相同的路程,光需要的时间短,声音需要的时间长,闪电先到达观察者,雷声后到达观察者,因此打雷时我们总是先看到闪电后听到雷声.
例1.2.2 在开运动会时,请你做终点记时员,你是看发令员的枪冒烟开始记时,还是听到枪声开始记时?( )
A. 看到枪冒烟,因为烟雾看得清
B. 听到枪声,因为枪声听得清
C. 看到枪冒烟,因为光速比声速大得多
D. 看到枪冒烟,因为光的传播不需时间
【答案】C
【解析】 声音在空气中的传播速度远比光在空气中的传播速度慢很多,以烟为信号及时,更能反映出运动员的实际情况。
题模三:光速测距离
例1.3.1 2013年3月17日,一块太空岩石撞击月球,天文学家借助____(望远镜/显微镜)观察到了明亮的闪光.当时地月间相距3.84×108m,撞击产生的闪光需经过____s才能传到地球.天文学家听不到撞击声是因为____.(v光=3×108 m/s)
【答案】 望远镜;1.28;真空不能传声
【解析】
①地月间相距3.84×108m,要观察太空岩石撞击月球,天文学家必须借助望远镜;
②∵v=word/media/image5_1.png
∴闪光传到地球需要的时间为t=word/media/image6_1.png=word/media/image7_1.png=1.28s;
③太空岩石撞击月球,天文学家听不到撞击声,因为真空不能传声.
故答案为:望远镜;1.28;真空不能传声.
例1.3.2 雷达是现代战争中重要的军事设备.若雷达向飞机发射的微波从发出到接收返回信号所用时间为52μs(1μs=10-6s),微波在空气中的传播速度是____,则此时飞机与雷达的距离为____m.
【答案】 3×108m/s;7.8×103
【解析】
电磁波在空气中的传播速度为3×108m/s,微波是电磁波的一种,所以其在空气中的速度也为3×108m/s.
已知:t=52μs=5.2×10-5s,c=3×108m/s;
根据公式s=ct=3×108m/s×5.2×10-5s=1.56×104m,
由于这个距离是微波从雷达发出,到达飞机位置后又回到雷达所通过的距离,所以该距离为雷达到飞机距离的二倍.因此飞机到雷达的距离应该是这个距离的一半,故为7.8×103m.
故答案为:3×108m/s;7.8×103.
题模四:光年
例1.4.1 乘客坐在逆流行驶的游轮上,我们说他静止是以哪个对象为参照物( )
【答案】B
【解析】 此题主要考查学生对参照物的选择、运动和静止的相对性的理解和掌握,研究同一物体的运动状态,如果选择不同的参照物,得出的结论可以不同,但都是正确的结论.
被研究的物体和参照物之间如果发生位置的改变,被研究的物体是运动的,如果没有发生位置的改变,被研究的物体是静止的.
乘客是静止的,一定选择和乘客位置没有发生改变的物体为参照物,游轮的船舱和乘客之间没有发生改变,所以以游轮的船舱为参照物,乘客是静止的;江岸的码头、迎面驶来的汽艇、奔流的江水和乘客之间发生了改变,所以以江岸的码头、迎面驶来的汽艇、奔流的江水为参照物,乘客是运动的.故ACD不符合题意;
故选B.
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随练1.1 夏天的夜晚,我们看到无数闪烁的星光,高悬的月亮,高楼内射出的各色灯光交相辉映,萤火虫在草丛中闪着淡淡的绿光,它们中一定不是光源的是( )
【答案】B
【解析】 A、星星有行星和恒星,行星不是光源,恒星是光源.不符合题意.B、月亮本身不发光,反射太阳光,不是光源.符合题意.C、电灯工作时是光源,不工作时不是光源.不符合题意.D、萤火虫能发光,是光源.不符合题意.
随练1.2 人类曾经用激光测重月球到地球的距离。已知光在真空中和空气中的传播速度近似等于word/media/image9_1.png。若向月球发射一束激光,从发出到由月球反射回来接收到这束光经历的时间为2.56s。则可以计算出月球到地球表面的距离大约是_____km。
【答案】 word/media/image10_1.png
【解析】 从发出到接收,光走过的距离为月球到地球表面距离的2倍,因此,月球到地球表面距离为word/media/image11_1.png。
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