2025年中考物理一輪復(fù)習(xí)：光的直線傳播

第二講光的直線傳播

知識梳理

一、光源

1.光源：自身能發(fā)光的物體叫做光源.例如：太陽、通電的電燈、燃燒的蠟燭、火把、螢火蟲等.

2.分類

①按光產(chǎn)生的原因分為自然光源（如太陽、螢火蟲等）和人造光源（如通電的電燈、燃燒的蠟燭等）.

按光產(chǎn)生時溫度的高低分為熱光源和冷光源.

②按發(fā)出光束的形狀分為點光源和平行光源.

③注意點：判斷一個物體是不是光源，關(guān)鍵是看它是否能發(fā)光.有的物體看上去雖然很亮（如月亮、放電影的熒

幕、金星等），但不是它們自身發(fā)光，而是其他光源發(fā)出的光照到這些物體上面被反射回的，因而它們不是光源.

二、光的直線傳播

1.光的直線傳播：光在同種均勻介質(zhì)中是沿直線傳播的.大量事實現(xiàn)象及實驗說明光不僅在空氣中、水中、玻

璃中是沿直線傳播的，在其他均勻介質(zhì)中也都是沿直線傳播的.

2.光線：由于光在同種均勻介質(zhì)中是沿直線傳播的，在物理學(xué)中，用一條帶箭頭的直線表示光的傳播路徑和方

向，這條帶箭頭的直線叫做光線（光線是人們?yōu)榱搜芯糠奖慵傧氲囊环N物理模型，不是實際存在的）.

三、光沿直線傳播形成的現(xiàn)象

1.影子的形成：由于光沿直線傳播，當(dāng)光遇到不透明的物體時，就會被物體擋住，在物體后面光照不到的地方

就會形成影子（如手影、皮影等）.

2.日食、月食：由于光是沿直線傳播的，當(dāng)太陽、地球、月亮運轉(zhuǎn)到同一條直線上時，中間的星體擋住了太陽

射向另一個星體的光，于是便發(fā)生日食和月食.當(dāng)月亮在中間時發(fā)生的是日食，當(dāng)?shù)厍蛟谥虚g時發(fā)生的是月食.

解釋日食和月食的成因，并畫圖說明

月球運行到太陽和地球中間，月球居于地球和太

陽之間，三者在一條直線上，因月球擋住了太陽照

射到地球上的光形成日食.

月球運行到地球的影子區(qū)，地球居于月球和太陽

之間，三者在一條直線上，地球擋住了太陽射向月

球的光就發(fā)生了月食.

3.小孔成像：小孔成像是由于光沿直線傳播形成的，所成的像是一個上下顛倒，左右相反的實像.

小孔成像的特點：

①小孔成像中所成的像是由實際光線會聚形成的，是實像.

②小孔成像中所成的像一定是倒立的.

③小孔成像時所成的像的形狀跟物體的形狀一樣，與小孔的形狀無關(guān).

④小孔成像所成的像有縮小的、放大的和等大的和“誰遠(yuǎn)誰大”.

四、光速

光速的公認(rèn)值為（c=2.99792458X光以一定的速度傳播，其中光在真空中傳播速度最快，一般計算

取c=3.0x108m/s,,在其他介質(zhì)中的傳播速度都比在真空的速度小.光在真空或空氣中的傳播速度是3.0x10s向

s,光在水中的傳播速度約為在真空中|4,在玻璃中的傳播度約為在真空中|

五、光譜

1.光譜：陽光經(jīng)棱鏡發(fā)生色散后，在光屏上形成各色光按順序排列的彩色光帶叫做光譜.

2.可見光譜：由紅、橙、黃、綠、藍(lán)、靛、紫這七種色光形成的光譜.

3.太陽可見光譜之外還存在大量不可見輻射，在可見光譜中紅光外側(cè)的不可見射線叫做紅外線，在紫光外側(cè)的

不可見射線叫做紫外線.

①紅外線的作用和用途：根據(jù)紅外線的熱作用比較強制成熱譜儀、紅外線夜視儀、紅外線體溫計等；根據(jù)紅

外線可以進(jìn)行遙控制成電視遙控器、空調(diào)遙控器等.

②紫外線的作用和用途：紫外線有殺菌作用制成消毒燈；根據(jù)紫外線能使熒光物質(zhì)發(fā)光制成驗鈔機；紫外線

能促使人體合成維生素D促進(jìn)鈣的吸收.

＜、無線電波>

紅橙黃綠藍(lán)靛紫

六、物體的顏色

1.透明物體的顏色是由它能透過的色光的顏色決定的.

2.不透明物體的顏色跟它反射的顏色相同，吸收跟物體顏色不同的光.

精講精練

一、光的直線傳播

【例題1】下列現(xiàn)象不屬于光的直線傳播的例子是（）

A.看不到不透明物體后面的物體

B.在路燈下出現(xiàn)電線桿的影子

C.太陽落到地平線以下還能看見

D.早晨穿過森林樹葉空隙的太陽光

［例題2］太陽光通過一個“△”形小孔，在光屏上產(chǎn)生的光斑的形狀是（）

A.三角形B.正方形C.倒三角形D.圓形

【例題3】如圖所示是月球的影區(qū)分布，當(dāng)人隨地球運動到—區(qū)時會看到日全食；運動到一區(qū)時會看到日

偏食；運動到一區(qū)時會看到日環(huán)食.當(dāng)人隨地球運動到太陽和月球—區(qū)域時會看到月食.

【變式訓(xùn)練1】北宋的沈括在《夢溪筆談》中記述了光的直線傳播和小孔成像的實驗，他首先直接觀察鶯（老

鷹）在空中飛動，地面上的影子也跟著移動，移動的方向與鶯飛的方向一致，然后在紙窗上開一小孔，使窗外飛鶯

的影子呈現(xiàn)在室內(nèi)的紙屏上，結(jié)果觀察到“鶯東則影西，鶯西則影東.”閱讀了上述材料后，你認(rèn)為下列哪種說法是

錯誤的（）

A."鶯東則影西，鶯西則影東”所描述的現(xiàn)象是小孔成像

B.沈括觀察到“鶯在空中飛動，地面上的影子也跟著移動”是小孔成像

C.小孔成像可用光的直線傳播解釋

D.小孔成像時像移動的方向與物移動的方向相反

【變式訓(xùn)練2】某年夏季，中國出現(xiàn)了日食奇觀.小華借助小孔成像實驗裝置對“。，形太陽進(jìn)行觀察，紙盒上扎

有圓形小孔，則她在半透明光屏上看到像的形狀是（）

太陽

小孔

光屏

【變式訓(xùn)練3】請用數(shù)學(xué)方法推導(dǎo)，小孔成像的像距、物距、像的大小、物的大小之間的關(guān)系.

小孔成像

二、測光速

［例題1］如圖所示是邁克爾遜用轉(zhuǎn)動八面鏡法測光速的實驗示意圖，圖中P為可旋轉(zhuǎn)的八面鏡，S為發(fā)光

點，丁是望遠(yuǎn)鏡，平面鏡。與凹面鏡B構(gòu)成了反射系統(tǒng).八面鏡距反射系統(tǒng)的距離為AB=L（L可長達(dá)幾十千米）,且

遠(yuǎn)大于0B以及S和T到八面鏡的距離.現(xiàn)使八面鏡轉(zhuǎn)動起來，并緩慢增大其轉(zhuǎn)速，當(dāng)每秒轉(zhuǎn)動次數(shù)達(dá)到n0時，

恰能在望遠(yuǎn)鏡中第一次看見發(fā)光點S,由此邁克爾遜測出光速.以下分析正確的是（）

反射系統(tǒng)

A.第一次光從A點開始經(jīng)一系列的反射再到達(dá)望遠(yuǎn)鏡所用的時間為t=十

4九o

B.八面鏡從圖示位置轉(zhuǎn)四分之一圈過程中，能在望遠(yuǎn)鏡中看見四次發(fā)光點S

C.測出光速c=16Ln0

D.如果改八面鏡為六面鏡，且六面鏡距反射系統(tǒng)的距離為AB=扣寸,緩慢增大其轉(zhuǎn)速，當(dāng)每秒轉(zhuǎn)動次數(shù)達(dá)到

等,六面鏡從圖示位置轉(zhuǎn)六分之一圈時，恰能在望遠(yuǎn)鏡中第一次看見發(fā)光點S

［例題2］1849年，法國科學(xué)家斐索用如圖所示的方法在地面上測出了光的速度.他采用的方法是：讓光束從

高速旋轉(zhuǎn)的齒輪的齒縫正中央穿過，經(jīng)鏡面反射回來，調(diào)節(jié)齒輪的轉(zhuǎn)速，使反射光束恰好通過相鄰的另一個齒縫

的正中央，由此可測出光的傳播速度.若齒輪每秒轉(zhuǎn)動n周，齒輪半徑為r,齒數(shù)為P,齒輪與鏡子間距離為d,則

齒輪的轉(zhuǎn)動周期為每轉(zhuǎn)動一齒的時間為斐索測定光速c的表達(dá)式為c=—.

【變式訓(xùn)練1］用轉(zhuǎn)動八面鏡法可以測光速，實驗裝置示意圖如圖所示.S為發(fā)光點，T為望遠(yuǎn)鏡，平面鏡O

與凹面鏡B構(gòu)成了反射系統(tǒng).八面鏡M距反射系統(tǒng)的距離AB為L（L可長達(dá)幾十千米）,且遠(yuǎn)大于OB以及S和T

到八面鏡的距離.調(diào)整八面鏡的位置直到通過望遠(yuǎn)鏡能看到發(fā)光點S,然后使八面鏡轉(zhuǎn)動起來，并緩慢增大其轉(zhuǎn)速

（1秒內(nèi)轉(zhuǎn)過的圈數(shù)）,當(dāng)轉(zhuǎn)速達(dá)到n。時，恰能在望遠(yuǎn)鏡中再一次看見發(fā)光點S,由此得到光速c的表達(dá)式是

()

A.c=4LnoB.c=8Lno

C.c=16Ln0D.c=32Lno

【變式訓(xùn)練2】光速的測定在光學(xué)的發(fā)展史上具有非常特殊而重要的意義.它不僅推動了光學(xué)實驗的發(fā)展，也

打破了光速無限的傳統(tǒng)觀念，引發(fā)了一場物理革命，爰因斯坦提出了相對論.

⑴最初的光速值是根據(jù)丹麥科學(xué)家羅默的理論測出的羅默對木星系進(jìn)行了長期系統(tǒng)的觀察和研究他發(fā)現(xiàn)，離

木星最近的衛(wèi)星——木衛(wèi)一繞木星運行，隔一段時間就會被木星遮食一次，這個時間間隔在一年之內(nèi)的各個時間

里并不是完全相同的.羅默在解釋這個現(xiàn)象時說，這是因為光穿越地球軌道需要時間，最長時間可達(dá)22min,已知

地球軌道半徑R=1.5x108km.請根據(jù)羅默的數(shù)據(jù)算出光速的大小.

⑵如圖乙所示是邁克爾遜用轉(zhuǎn)動八面鏡法測光速的實驗示意圖，圖中P為可旋轉(zhuǎn)的八面鏡，S為發(fā)光點，T是

望遠(yuǎn)鏡，平面鏡O與凹面鏡B構(gòu)成了反射系統(tǒng).八面鏡距反射系統(tǒng)的距離為AB=L（L可長達(dá)幾十千米）,且遠(yuǎn)大于

OB以及S和T到八面鏡的距離.現(xiàn)使八面鏡轉(zhuǎn)動起來，并緩慢增大其轉(zhuǎn)速，當(dāng)每秒轉(zhuǎn)動次數(shù)達(dá)到n0時，恰能在望

遠(yuǎn)鏡中第一次看見發(fā)光點S,由此邁克爾遜測出光速c.請寫出測量光速的表達(dá)式.

(3)一車廂以速度v在水平地面上行駛，車廂底部有一光源，發(fā)出一光信號，射到車頂.已知在車廂里的觀察者

測量到這一過程所用的時間為^to,如圖(a)所示.另外一個觀察者站在地面上，他測量到的這一過程所用的時間為

△t,如圖(b)所示.研究表明不論觀察者是站在車廂里還是在地面上，車廂的高度L。都是不變的，光在車廂里和地

面上傳播的速度都是c,試判斷△1和4L哪一個更大一些，從中可以得出什么結(jié)論.

三、影子運動的變化及計算

【例題1】如圖所示，一個人從路燈的正下方勻速通過，他頭部的影子相對地面如何運動?

【例題2】做平拋運動的物體的運動規(guī)律可以用如圖所示的實驗形象描述.

(1)小球從坐標(biāo)原點O水平拋出，做平拋運動.兩束光分別沿著與坐標(biāo)軸平行的方向照射小球，在兩個坐標(biāo)軸上

留下了小球的兩個影子.則影子1做—運動，影子2做—運動.

(2)如若在0點放一點光源S,同時在x軸上某位置固定上一平行于y軸的足夠大光屏，則當(dāng)小球自0點平拋

過程中在光屏上的影子做運動.

【例題3】小華身高為1.6m,為了測量路燈的高度，他從路燈正下方沿水平直線以lm/s的速度勻速走開.某時

刻他的影長為L3m,再經(jīng)過2s他的影長為1.8m,則路燈距地面的高度為()

A.7mB.8mC.9mD.lOm

【變式訓(xùn)練1］夜晚有兩個高矮不同的小朋友A和B,人比8高，相距d.他們分別站在路燈下，O點是路燈

在地面上的投影.A、B兩人的連線通過0,點，如圖所示.他們頭部分別在地面上留下兩個影子A，和B1相距d1,當(dāng)

兩人沿過0'點的直線，以相同的速度行進(jìn)時.A，和B，的距離將()Y

A.不斷增大B.不斷減小，手R3

C.先增大，后減小D.先減小，后增大........

【變式訓(xùn)練2】晚上，當(dāng)你從路燈正下方經(jīng)過并沿地面向前移動時，在相同的時間里()

A.人移動的距離大于頭部的影子移動的距離

B.人移動的距離小于頭部的影子移動的距離

C.人移動的距離等于頭部的影子移動的距離

D.以上三種情況都有可能

【變式訓(xùn)練3】如圖所示，在點光源O處向豎直墻面平拋一小球，則小球小球在墻面上影子的運動為（）

A.勻加速運動

B.勻速運動

C.勻減速運動

D.變加速運動

四、太陽光譜

【例題1】下列關(guān)于紅外線和紫外線的說法不正確的是（）

A.非典隔離病房里，使用紫外線消毒

B.兒童常曬太陽，接收紫外線照射，可以促進(jìn)合成維生素D

C.紅外線的主要特性是化學(xué)作用強，容易使照相機底片感光

D.一切物體發(fā)出的光中都有紅外線

【例題2】驗鈔機發(fā)出的“光”能使鈔票上的熒光物質(zhì)發(fā)光；家用電器的遙控器發(fā)出的“光"能用來控制電風(fēng)

扇、電視機、空調(diào)器等電器的開啟與關(guān)閉.對于它們發(fā)出的“光”，下列說法中正確的是（）

A.驗鈔機和遙控器發(fā)出的“光”都是紫外線

B.驗鈔機和遙控器發(fā)出的“光”都是紅外線

C.驗鈔機發(fā)出的“光”是紫外線，遙控器發(fā)出的“光”是紅外線

D.驗鈔機發(fā)出的“光”是紅外線，遙控器發(fā)出的“光”是紫外線

【變式訓(xùn)練1】電視機的開啟、關(guān)閉及頻道選擇可以通過遙控器實現(xiàn).遙控器用來控制電視機的是（）

A.紅光B.紅外線C.紫光D.紫外線

【變式訓(xùn)練2】電視機的遙控器可以發(fā)射一種不可見光（紅外線），用它來傳遞信息，實現(xiàn)對電視機的控制.某

同學(xué)發(fā)現(xiàn)遙控器不對準(zhǔn)電視機的控制窗口，而對著房中某些物體，按一下按鈕，有時竟然也可以控制電視.這

是因為（）

A.遙控器發(fā)出的紅外線發(fā)生了反射

B.遙控器發(fā)出的紅外線可以沿任意曲線傳播

C.遙控器發(fā)出的紅外線會自動拐彎

D.這種情況純屬偶然，沒有什么科學(xué)依據(jù)

【變式訓(xùn)練3】太陽表面的溫度約為6000℃,所輻射的電磁波中輻射強度最大的在可見光波段；人體的溫度

約為37℃,所輻射的電磁波中輻射強度最大的在紅外波段.宇宙空間內(nèi)的電磁輻射相當(dāng)于約為零下270℃的物體發(fā)

出的，這種輻射稱為“3K背景輻射”.“3K背景輻射”的波段為（）

A,射線B.X射線

C.紫外線D.無線電波

錯題集

1.夜晚，人們仰望天空，有時能看到閃爍的人造地球衛(wèi)星.地球赤道處有一觀察者，在日落4小時后看到一顆

人造地球衛(wèi)星從頭頂正上方高空中經(jīng)過，設(shè)地球半徑為R,則這顆人造地球衛(wèi)星距赤道地面的高度至少為（）

A.R/2B.R

C.2RD.4R

2.日光燈的發(fā)光效率比白熾燈高，是一種節(jié)能光源，但車床照明不使用日光燈，主要原因是（）

A.日光燈是管形，因此看不清零件的細(xì)節(jié)

B.長期在日光燈照射下工作會感到疲勞

C.日光燈發(fā)光是不連續(xù)的，所以在它照射下觀看轉(zhuǎn)動的物體會產(chǎn)生錯覺

D.日光燈下，不便于操作

3.早在公元前305年，著名天文家埃拉托色尼就已經(jīng)測量出了地球的周長，與現(xiàn)代科學(xué)公認(rèn)的地球周長的真實

值相差不到0.1%.他在研究中發(fā)現(xiàn)，每年夏至這天，塞恩城（今埃及阿斯旺）正午的太陽光正好直射到城內(nèi)一口深井

的底部，而遠(yuǎn)在s千米以外的亞歷山大城，夏至這天正午的太陽光卻會使物體在地面上留下一條影子，他測得太

陽光方向與豎直方向之間的夾角為0°,由此得出地球的周長為（）

4.江蘇首條彩色公路亮相無錫環(huán)太湖公路十八灣路段，此路段在平面交叉口、人行橫道線、下坡拐彎等處鋪設(shè)

3css彩色防滑材料，用三維彩色圖案取代了白色的減速線.當(dāng)夜晚汽車尾燈發(fā)出的紅色光線照射到有紅、黃、綠三

種顏色的路面上時，我們看到的顏色分別是（）

A.紅、黃、綠B綠、黃、紅

C.紅、黑黑D.黃、綠、紅

5.太陽光通過三棱鏡后，發(fā)生光的色散現(xiàn)象，會在白紙上產(chǎn)生七種顏色的光，假如把白紙換成綠色紙，則在綠

紙上能看到的是（）

A.紅、綠、藍(lán)三種色光B.黑色

C彩色的光帶D.綠光

6.關(guān)于紫外線的用途，下列說法正確的是（）

A.電視機的遙控裝置

B.適當(dāng)?shù)淖贤饩€照射有助于人體合成維生素D

C.鈔票上的防偽措施

D.軍事設(shè)施上的夜視鏡

7.電焊工人在焊接時，要戴上防護(hù)眼罩，這主要是為了（）

A.防止火星飛濺到眼睛上，把眼睛燙傷

B.防止紫外線對人眼的傷害

C.防止紅外線對人眼的傷害

D.為了使眼睛看到焊接點

8.冬天，在商店購買的紅外線烤火爐，使用時它發(fā)出淡紅色的光，這是因為（）

A.紅外線本身就是一種淡紅色的光

B.烤火爐在發(fā)出紅外線的同時還發(fā)出少量紅色的光，紅外線本身是看不見的

C.紅外線中有一部分是看得見的，有一部分是看不見的，看得見的那一部分是淡紅色

D.以上說法是錯誤的

9.無云的晴天里，某同學(xué)在操場上豎立一根直桿，地面上OA是這根桿在太陽光下的投影，過了一段時間后，

影子的位置移到了OB,且OA=OB,如圖所示.則AB所指的方向是（）

桿

A.東B.西

C.南D.北

10.垂直于凸透鏡主光軸放有同樣大小的紅色發(fā)光體和紫色發(fā)光體，它們經(jīng)凸透鏡所成實像的像距相同.則

()

A.紅色發(fā)光體的像較大

B.紫色發(fā)光體距透鏡較遠(yuǎn)

C.紅色發(fā)光體距透鏡較遠(yuǎn)

D.兩個發(fā)光體的像一樣大

11.燈距地面的高度為h,身高為1的人以速度v勻速直線行走，如圖所示.

(1)有甲、乙兩位同學(xué)對人的頭頂?shù)挠白拥倪\動情況分別談了自己的看法，甲同學(xué)認(rèn)為人的頭頂?shù)挠白訉⒆鰟?/p>

加速直線運動，而乙同學(xué)則依據(jù)平時看到的自己的影子的運動情況，認(rèn)為人的頭頂?shù)挠白訉⒆鰟蛩僦本€運動，你

認(rèn)為甲、乙兩位同學(xué)對人的頭頂?shù)挠白拥倪\動情況的看法，誰的看法是正確的？請說明你的判斷依據(jù).

⑵求人影的長度隨時間的變化率.

12.如圖所示，在高為3.2m處有一點光源S,在緊靠著光源S處有一小球A以初速vo做平拋運動.若在落地

點預(yù)先放置一豎直屏幕，不計空氣阻力，小球A在屏幕上的影子P做什么運動？經(jīng)過0.4s影子的速度是多少？(g

取10N/kg)

拓展練習(xí)題

1.晚上，小明挑著一盞不帶光源的工藝品小燈籠在家里玩.當(dāng)把小燈籠移到發(fā)光面較大的吸頂燈正下方時（如圖

所示）,會在小燈籠正下方的水平白紙上出現(xiàn)一個影子，關(guān)于這個影子的形狀，圖中正確的是（）

A.???o

2.如圖，在一張不透光的紙板上用針扎一個直徑約1mm的小孔，讓白熾燈泡發(fā)出的光穿過小孔射到白紙上，

在白紙上可看到一個清晰的燈絲光斑，這是（填“影子”或“小孔成像”）現(xiàn)象，它是由于光的—產(chǎn)生的.若其他物

體保持不變，只讓紙板向上移動，則白紙上的光斑將—（填“變大”“變小”或“不變”）.

3.難遇的天文奇觀一日全食現(xiàn)象，部分航模愛好者利用此難得的機會，進(jìn)行了一項“日全食對傘降火箭模型

留空時間有無影響”的科學(xué)探究.（傘降火箭發(fā)射上升到約100m高空后，降落傘會自動打開帶著箭體返回地面，從發(fā)

射到落地時間為留空時間）

（1）本次科學(xué)探究的假設(shè)是_________________________

（2）他們選擇5枚“長征二號”傘降火箭模型，使用同種規(guī)格的發(fā)動機（充填有等量火藥）和降落傘，選擇日食前、

日全食時、日食后三個時間，在寧波大學(xué)分別進(jìn)行三次發(fā)射彳導(dǎo)到如下數(shù)據(jù)：

留空時間

發(fā)射時間

1號2號3號4號5號平均值

8:002'ir2,05H140”「56”2'03H「59”

9:40「07”ri2nro2nro9H1'20"rion

11:20264”2X)7"「58”147”2,14n2,02n

對實驗結(jié)果有如下解釋，你認(rèn)為合理的一個是

A.三次發(fā)射時間不同，太陽位置不同

B.日全食發(fā)生時，氣溫突然下降，空氣中上升氣流減弱

C.日全食發(fā)生時，日、地、月處于同一直線，傘降火箭受到的引力減小

⑶推動傘降火箭上升的動力，其施力物體是一(填“燃?xì)狻薄翱諝狻被颉暗厍颉?.

4.如圖甲所示，一束平行太陽光垂直水平地面MN射下，A為小鐵球.

⑴標(biāo)出小鐵球A在甲圖中位置時，其影子A在地面MN上的位置(用點表示即可)；

(2)若小球在豎直平面內(nèi)沿圖中圓形虛線軌跡運動，請在圖乙框中畫出小球的影子在地面上運動的軌跡.

linn

5.如圖，伽利略1607年進(jìn)行了世界上第一次測量光速的嘗試.方法是：讓兩個人分別站在相距1.5km的兩座山

上，每個人拿一個燈，第一個人先舉起燈，當(dāng)?shù)诙€人看到一個人的燈時立即舉起自己的燈，從第一個人舉起燈

到他看到第二個人的燈的時間間隔就是光傳播3km的時間.但這種方法根本行不通伽利略的實驗未能成功這個方

法在原理上對不對？請你分析伽利略失敗的原因.

6.我國今年大部分地區(qū)雷電頻發(fā)，已造成多人死亡，財產(chǎn)損失巨大.雷電發(fā)生時常常先看到閃電，后聽到雷聲.

根據(jù)衛(wèi)星統(tǒng)計，全球每分鐘約發(fā)生300次左右的閃擊，其中云閃和地閃之比在中緯度約為2.5：1,一次雷電產(chǎn)生

的巨大聲波，可以殺死空氣中的細(xì)菌和微生物，使空氣變得潔凈起來，有利于我們的健康.雷電還能產(chǎn)生臭氧，我

們都知道臭氧是地球生物的保護(hù)傘，它可以吸收大量的紫外線，使得生物免遭紫外線的傷害.另外雷電還能振松土

壤，有利于農(nóng)作物的生長.然而一次閃電產(chǎn)生的能量非常大，就是一個中等程度的閃擊，耗散的功率也有10萬千

瓦，相當(dāng)于一個小型核電站的輸出功率，如果這些雷電活動一旦對大地產(chǎn)生放電，便會引起巨大的熱效應(yīng)、電效

應(yīng)和力，造成破壞和災(zāi)難.若每次閃電的平均持續(xù)時間為lxlO-s,電流約為2x104A,電壓約為1x10sV.試問：

(1)雷電發(fā)生時，為什么先看到閃電后聽到雷聲？

(2)為了防止雷電引起的災(zāi)害，請你提出兩條防雷措施.

⑶雖然雷電會給人類帶來災(zāi)害，但是也會給人類帶來有利的一面，請舉出兩例.

⑷每次閃電釋放的能量約為多少焦？

7.黑光誘蟲燈是應(yīng)用物理學(xué)原理治理害蟲的一種專用設(shè)備，其結(jié)構(gòu)和工作電路與普通的日光燈的基本相同，區(qū)

別只是黑光誘蟲燈燈管的材料和其內(nèi)壁上所涂的熒光粉不同.有的黑光誘蟲燈的燈管外側(cè)加一層高壓電網(wǎng)殺滅害

蟲，如圖所示，有的是直接利用自然水源(如養(yǎng)魚池等)殺滅害蟲.黑光誘蟲燈在正常工作時，會發(fā)出波長為365nm

的“光”，盡管這種“光”，人眼看不見，一些害蟲卻看得見.具有趨光特性的害蟲見到這種“光”后即紛紛飛來，為進(jìn)

一步殺滅害蟲創(chuàng)造條件.

(1)為什么人眼看不見黑光誘蟲燈發(fā)出的“光"它發(fā)出的是紅外線還是紫外線？[人的視覺頻率范圍：(0.43-0.

75)X1015Wz]

(2)盡管人眼看不見黑光誘蟲燈發(fā)出的“光”，但技術(shù)人員仍然不允許我們用肉眼近距離地直接觀察正在正常工

作的黑光誘蟲燈燈管.這是為什么？

(3)請解釋上述兩種黑光誘蟲燈是如何殺滅害蟲的.

第二講光的直線傳播

一、光的直線傳播

【例題1】C

【解析】太陽發(fā)出的光要從很遠(yuǎn)的位置傳過，由于大氣層不均勻，所以光的傳播方向要發(fā)生改變，因此我們

看到地平線以下的太陽，是由于太陽發(fā)出的光穿過大氣層時方向發(fā)生改變，不是沿直線傳播過的，故c選項不屬

于光沿直線傳播的實例.

【例題2】D

【解析】小孔成像時所成的像的形狀跟物體的形狀一樣，跟小孔的形狀沒有關(guān)系.太陽光通過小孔在光屏上所

成的像實際上就是太陽的像，因而是圓形的.

【例題3】ab、cd之間

【變式訓(xùn)練1】B

【變式訓(xùn)練2】C

【解析】小孔成像為上下、左右均倒立的實像.

【變式訓(xùn)練3］解：如圖，設(shè)物體為AB,長度為L,AE為像,長度為1,OC垂直AB廁OC為物距u,OC'±A,B

'，則OC為像距V.

根據(jù)三角形相似，可得券=券，即7=

二、測光速

【例題1】C【解析】若P為可旋轉(zhuǎn)的八面鏡：從A點開始經(jīng)一系列的反射再到達(dá)望遠(yuǎn)鏡所通過的距離s=2

L,因為八面鏡P從現(xiàn)在位置到下次再出現(xiàn)如圖形狀的狀態(tài)時需要轉(zhuǎn)八分之一圈，則當(dāng)轉(zhuǎn)速達(dá)到n。時，恰能在望

遠(yuǎn)鏡中再一次看見發(fā)光點S,故B錯誤；光從A點開始經(jīng)一系列的反射再到達(dá)望遠(yuǎn)鏡所用的時間為t=六，故A錯

誤；C=：=牛=16L為,故C正確；若P為可旋轉(zhuǎn)的六面鏡：從A點開始經(jīng)一系列的反射再到達(dá)望遠(yuǎn)鏡所通過的

距離：s，=2x-=所以六面鏡P從現(xiàn)在位置到下次再出現(xiàn)如圖形狀的狀態(tài)時需要轉(zhuǎn)六分之一圈.則當(dāng)轉(zhuǎn)速達(dá)到

M時，恰能在望遠(yuǎn)鏡中再一次看見發(fā)光點S,所以光從A點開始經(jīng)一系列的反射再到達(dá)望遠(yuǎn)鏡所用的時間為t=

六,因為c=5=莘=165°,所以六面鏡P每秒轉(zhuǎn)動次數(shù)：n'=等，故D錯誤。

oTlr3

L-6-n‘

【例題21工22如「

nnP

【變式訓(xùn)練I】C

【解析】從A點開始經(jīng)一系列的反射再到達(dá)望遠(yuǎn)鏡所通過的距離s=2L,

???八面鏡M從現(xiàn)在位置到下次再出現(xiàn)如題圖形狀的狀態(tài)時需要轉(zhuǎn)八分之一圈.則當(dāng)轉(zhuǎn)速達(dá)到n。時，恰能在望

遠(yuǎn)鏡中再一次看見發(fā)光點S,

..?光從A點開始經(jīng)一系列的反射再到達(dá)望遠(yuǎn)鏡所用的時間為t=

cS2Lyz*r

C—=-^―=loLzio.

麗

故選C.

【變式訓(xùn)練2】

解：(l)c=r郊丁?2.3x105km/s,

(2)由第一次看見發(fā)光點可知，光傳播2L的距離所用的時間等于八面鏡轉(zhuǎn)需轉(zhuǎn)所用的時間，即可得光

速為c=4-=16n0L.

8no

(3)在車廂內(nèi)觀察加o=M在地面上觀察(0a)2+跖=(czlt)2

4c=/2>幺=4to

Vc2—v2c

結(jié)論：運動的參照系里時鐘變慢.

三、影子運動的變化及計算

【例題1】解：設(shè)人身高為h,路燈離地面的高度為H,人的速度為v，經(jīng)時間t,人從。點運動到A點，則

影子由。點運動到B.由幾何知識可知：

h_AB_OB-OA

H~OB~OB'

貝=—vt

[jOBH-hH-h

在上式中，急〃為人頭部影子的速度，由此可見，人頭部的影子做勻速直線運動.

n—rl

【例題2](1)勻速直線自由落體⑵勻速直線

【解析】(1)因為平拋運動在水平方向上做勻速直線運動，所以影子1做勻速運動，在豎直方向上做自由落體

運動，所以影子2做自由落體運動.

(2)設(shè)小球平拋運動的初速度為v,t時間內(nèi)下落的高度為h,。點與屏間的距離為1,屏上影子在T時間移動的

位移為X.

根據(jù)圖示，由數(shù)學(xué)知識可得謂?=々

又八=腦產(chǎn),則聯(lián)立解得:x=*

故即影子的位移與時間成正比，所以當(dāng)小球自O(shè)點平拋過程中在光屏上的影子做勻速直線運動.

【例題3】B

【解析】如圖所示，人的身高ACG=EH=1.6m,路燈高為AB,第一次影子長為CD=1.3m,第二次影子長為EF=

1.8m,2s內(nèi)人前進(jìn)的距離CE=lm/sx2s=2m根據(jù)題意得:

CGCD

ABBC+CD

EHEF

ABEF+BC+CE

代入已知量可得:

1.6m1.3m

ABBC+1.3m①

1.6m1.8m

ABBC+2m+1.8m②

由①②解得1.3m1.8m

BC+1.37nBC+2m+1.8m

可得:BC=5.2m,代入①可得AB=8m

故選B

【變式訓(xùn)練1]D

【解析】如圖所示：

%

設(shè)A小朋友身高為a，燈高度為h,若A小朋友向前移動x,則影子向前移動X],由相似三角形的性質(zhì)可得

a_「F_PT

hy2Tly?.’

則%i=盧，解得由兩個影子A，和B1,相距d1,以相同的速度行進(jìn)時，

A小朋友影子與原影子的距離%/=盧,B小朋友影子與原影子的距離=任,

h-axh-b

因為>xz，i,A比B高，即a>b,

此時影子相距d"=d'—xzi+x'\<d'.

同理，當(dāng)兩人頭部的影子達(dá)到重合后，再繼續(xù)遠(yuǎn)離路燈時，因為A比B高，即a>b,此時A的影子會超過B

的影子，兩者的距離變化為：先減小，后增大.

此題也可假設(shè)A、B兩人站在一起，則A的影子比B長.兩人一起往前走，由此可知，兩人影子之間的距離會

不斷增大.現(xiàn)在A站在B后，兩人影子移動速度仍符合假設(shè)的規(guī)律，因此A的影子會先追上B的影子，然后再超

過它.所以A和B的距離會先減小，后增大.

故選:D.

【變式訓(xùn)練2】B

【解析】根據(jù)光的直線傳播原理作出人與影子的示意圖如圖所示.

由圖及相似三角形的知識可知：△OAB-AOCD,由相似三角形的知識可得：?=出，則SA=?s影子，

MS*n,

放

因為彳<1,所以S人<s影子?

即：人移動的距離小于頭部的影子移動的距離.

故選:B.

【變式訓(xùn)練3】B

【解析】由圖中兩個三角形相似可得：*號而h=|g〃,聯(lián)立解得：x=煞即影子的位移與時間成正比，所

以小球在點光源照射下的影子在墻上的運動是勻速直線運動，故B正確.

四、太陽光譜

【例題1】C

【解析】A.紫外線有殺菌的作用，非典隔離病房里，使用紫外線消毒，選項正確，不符合題意.

B.紫外線能合成維生素D能促進(jìn)鈣的吸收，所以兒童、老人和孕婦常曬太陽.選項正確，不符合題意.

C.紅外線的熱作用很強.紫外線化學(xué)作用很強.選項錯誤，符合題意.

D.一切物體發(fā)出的光中都有紅外線，物體溫度越高，輻射紅外線越強.選項正確，不符合題意.

【例題2】C

【解析】紫外線可以使鈔票上的熒光物質(zhì)發(fā)光，所以可以做成驗鈔機，故B、D錯誤；紅外線可以用在遙控

器上，遙控器發(fā)出紅外線，實現(xiàn)了無線控制家中的用電器，方便人們的生活，故A錯誤，C正確.

故選：C

【變式訓(xùn)練11B

【變式訓(xùn)練2】A

【變式訓(xùn)練3】D

錯題集

1.B【解析】假設(shè)地球是正圓形，最后看到太陽時它位于所處點的切線方向，日落后4小時即地球轉(zhuǎn)過60°.

將人所在點和地心連線并延長，與切線的交點即為衛(wèi)星的最低高度，最后再將地心和切點相連，即成一個銳角為3

0度的直角三角形，地心和衛(wèi)星的連線為斜邊，所以可以求得高度h=R.

2.C【解析】白熾燈由于燈絲熾熱而發(fā)光.所以是連續(xù)地發(fā)出光來.而日光燈是低壓氣體放電發(fā)光，若通的是直

流電可以連續(xù)地發(fā)光，若通交流電發(fā)光就出現(xiàn)閃爍現(xiàn)象.如電源頻率是50赫，發(fā)光亮暗每分鐘就要改變100次.只

是因為閃光變化得很快和視覺暫留的作用，所以一般不易察覺.但在日光燈下觀察運動的物體時，就會發(fā)現(xiàn)有抖動

的感覺.因此一般燈光球場都不用日光燈照明，更何況車床是精密的加工工藝，為了保證生產(chǎn)的質(zhì)量、安全和工人

的眼睛健康就更不能使用日光燈照明了.

故選C.

3.B【解析】如圖所示，角。。所對應(yīng)的弧長為s,則每1度所對應(yīng)的弧長是聲”!!360度所對應(yīng)的弧長，即

地的周長為：典#

36。小=券/故，

故選：B.IJ

4.C【解析】夜晚汽車尾燈發(fā)出的紅色光線照射到紅色路面上時，紅光被反射%逐入我們的眼睛，我們

看到路面是紅色的；夜晚汽車尾燈發(fā)出的紅色光線照射到黃、綠色路面上時，紅光被路面吸收，沒有光線被反

射，我們看到路面是黑色的.

故選C.

5.D【解析】假如把白紙換成綠色紙，綠紙只能反射綠光，吸收其他各種色光，則在綠紙上能看到的是綠光.

故選:D.

6.B【解析】A.紅外線可以用來遙控，制成電視遙控器，故錯誤；

B.紫外線能合成維生素D,促使鈣的吸收，故正確；

C.紫外線能使熒光物質(zhì)發(fā)光，制成驗鈔機來驗鈔，但鈔票上的防偽措施與紫外線無關(guān)，故錯誤；

D.軍事設(shè)施上的夜視鏡是利用紅外線來工作的，故錯誤.

故選:B.

7.B【解析】過強的紫外線能傷害人的眼睛和皮膚.電焊弧光中有強烈的紫外線，因此電焊工在工作時必須穿

好工作服，并戴上防護(hù)眼罩.

故選B

8.B【解析】電熱絲的溫度較高時，會放出紅外線；由于紅外線是不可見光，所以看到的淡紅色的光并不是

紅外線.

故選B

9.A【解析】太陽光沿直線傳播照在桿上時，會在桿的后面形成桿的影子，太陽是自東向西移動的，它的影

子向相反的方向移動，即向東移動.

故選:A.

10.C【解析】由光的色散可知：紫光比紅光的折射能力強，當(dāng)紅色發(fā)光體和紫色發(fā)光體離透鏡的距離相同

時，紫色發(fā)光體所成實像的像距應(yīng)該短，但題中垂直于凸透鏡主光軸放有同樣大小的紅色發(fā)光體和紫色發(fā)光

體，它們經(jīng)凸透鏡所成實像的像距相同.說明紅色發(fā)光體距透鏡較遠(yuǎn).

故選:C.

11.解：設(shè)人從路燈處出發(fā)，人的路程與人影間的關(guān)系如圖所示.

在時間t內(nèi)，s人=vt,如圖示由相似三角形知識得：

s*+s-_h.SA__h-L

s-L，s2L,

底球

LL

S-=——S*=——Vt.

底h—Lh—L

由于人做勻速直線運動，速度V是一個定值，h與L也是定值，

由此看見：人影s影與時間t成正比，人影做勻速直線運動；

人影的長度s影隨時間的變化率與=匕也

Lfl—L

答：（1）乙的看法是正確的.

速度V、h、L是定值，根據(jù)人影路程S1與時間t的關(guān)系是S底=三如可知影路程s影與時間t成正比，所以

底h-L

人影做勻速直線運動.

（2）人影的長度隨時間的變化率是三也

il-L

12.解：設(shè)B點為小球軌跡中某一點，此時由A運動到B點水平距離為x,豎直距離為y.此時影子由P運動到

D,如圖所示：

s母士一《一）尸

則有：X=Voti①

y=比②

根據(jù)三角形相似，與=黑

即二"③

APPD

由于P點正下方是球的落地點，則有：

AP=v0t2④

3.2m=⑤

由④⑤可得：AP=O.8vo⑥

12

將①②⑥代入③很（J有:PD=竺皿=吧乎=4tl

所以可知影子運動的距離與時間成正比，比例系數(shù)為4.

所以影子P做勻速直線運動，速度為4m/s.

拓展練習(xí)

1.C【解析】發(fā)光面較大的吸頂燈的光被燈籠遮擋后，在后邊形成一個黑色的區(qū)域，叫