光的傳播典型例題

典型例題1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)本題講授距離、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)時(shí)間差，，但是空氣中光速遠(yuǎn)大于聲速，可忽略不計(jì)，即4.6s的時(shí)間傳播的距離即所求．解：．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，這是因?yàn)椋ǎ〢．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，但人耳比人眼反應(yīng)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)本題加深學(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，則此路燈距地面的高度是多少？選題目的：通過(guò)本題教會(huì)學(xué)生結(jié)合光的直線(xiàn)傳播與相似△特點(diǎn)知識(shí)解題．解：根據(jù)光的直線(xiàn)傳播作出光路圖如圖所示，A為路燈，AC為路燈高度，DE為人身高，BD為影長(zhǎng)，則∽．∴，即解得m．答案：路燈距地面高度是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，則月球與地球的距離是（）A．kmB．kmC．kmD．km選題目的：通過(guò)本題教會(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：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)哪一個(gè)人先聽(tīng)到演奏聲？已知無(wú)線(xiàn)電波與光的傳播速度相同．選題目的：通過(guò)本題讓學(xué)生學(xué)會(huì)應(yīng)用速度傳播公式解題．錯(cuò)解：∴∴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(xiàn)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km/s北京的觀眾聽(tīng)到的演奏聲靠空氣傳播，其速度為m/s．正確解法：∴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．典型例題6在圖中畫(huà)出眼睛通過(guò)小孔所能看到的外界景物的范圍，并畫(huà)出最邊緣光線(xiàn)的傳播方向．選題目的：通過(guò)本題讓學(xué)生加深對(duì)光的直線(xiàn)傳播知識(shí)的理解，初步學(xué)會(huì)作光路圖的方法．典型例題如圖所示，AB是窗口，CD為窗外一景物，用作圖法畫(huà)出室內(nèi)可看到CD整個(gè)景物的位置和范圍．分析與提示：因?yàn)楣庠谕N均勻介質(zhì)中沿直線(xiàn)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(xiàn)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(xiàn)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)范圍的重疊部分．解答過(guò)程：作光線(xiàn)CA、CB以及DA、DB；圖示陰影線(xiàn)重疊部分即為所求，如下圖所示：典型例題示例例甲、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===0.29s,也就是說(shuō)，乙的裁判員開(kāi)始計(jì)時(shí)時(shí)，運(yùn)動(dòng)員已經(jīng)先跑了0.29s，這樣計(jì)時(shí)使運(yùn)動(dòng)員的成績(jī)提高了0.29s；甲的裁判員看到槍冒煙計(jì)時(shí)，光速為3.0×108m/s，由起跑點(diǎn)傳播時(shí)間是t===0.310-6s，這么短的時(shí)間可忽略不計(jì)，因此甲