第四章 在光的世界里
大概念素养目标 对应新课标内容
了解光的传播规律,探究并了解光的反射定律 探究并了解光的反射定律。能制订初步的实验方案【P17、P19】
探究并了解平面镜成像的特点及应用 探究并了解平面镜成像时像与物的关系。【P17】
了解光的折射现象及其特点 通过实验,了解光的折射现象及其特点【P17】
了解透镜的作用,探究并了解凸透镜成像的规律及应用 了解凸透镜对光的会聚作用和凹透镜对光的发散作用。探究并了解凸透镜成像的规律。了解凸透镜成像规律的应用【P17】
了解白光的组成和色光的混合 通过实验,了解白光的组成和不同色光混合的现象【P17】
1.光源 光的传播
基础过关全练
知识点1 光源
1.【学科素养·物理观念】(2023四川成都蒲江中学期中)下列物体不是光源的是( )
A.太阳 B.月亮
C.萤火虫 D.正在发光的灯
知识点2 光的直线传播及其应用
2.【物理跨语文】(2023山东菏泽牡丹二十一中期中)“举杯邀明月,对影成三人”是我国唐代大诗人李白的千古名句。从物理学角度来看,月亮 (选填“是”或“不是”)光源,人在地上的影子是由光的 形成的。
3.(2023四川成都锦江师大一中期中)(1)如图甲为“坐井观天”的示意图,设点E为青蛙的眼睛,请利用光的直线传播知识画出它能看到天空的范围。
(2)如图乙,S是一个发光点,请画出发光点S通过不透明的木板中间的小孔传播后照亮的范围。
知识点3 光速
4.下列说法中不正确的是( )
A.光年是天文学上表示距离的单位
B.光在水中的传播速度比在玻璃中的小
C.光传播速度的最大值约为3×108 m/s
D.光在不同介质中传播速度一般不同
5.(2021山东菏泽中考)雷雨天气时,人们总是先看到闪电后听到雷声,这是因为v光 v声;声音和光都是以波的形式传播的,其中 不能在真空中传播。
能力提升全练
6.【中华优秀传统文化】(2022四川成都中考,A21节选,★☆☆)“圭表”是我国古代先进的天文观测仪器,根据“表”在“圭”面上影长的变化就能知道时节的更替。元代天文学家郭守敬改进和创新了“圭表”(如图甲),图乙是其示意图。他在“表”上方加一根架空的横梁,在“圭”面上放置一个可移动的景符(有小孔的铜片)。他利用改进后的“圭表”,精确推算出了二十四节气和一回归年天数。请根据以上资料在图乙中画出横梁通过景符的小孔在“圭”面上所成的影像,并标明两条光线的传播方向。
甲 乙
7.(2021四川叙州期中,24,★★☆)图中CD为日光灯,AB为不透明遮光板,请画出遮光板和光屏之间光完全照不到的区域。
素养探究全练
8. 【科学探究】小乐与几位同学做手影游戏时发现,手影大小经常在改变。影子的大小与哪些因素有关 他猜想:影子的大小可能与光源到物体的距离有关,他们借助如图甲所示的实验装置来探究影子高度与光源到物体距离的关系。实验中,把手电筒正对黑板擦由近及远先后放在距离黑板擦不同的位置,保持其他因素不变,分别测量影子在墙面上的高度,记录数据如表。
手电筒到黑板 擦距离L/cm 20 30 40 50 60 70
黑板擦影子高 度H/cm 20 17 14.6 13.6 13 12.6
(1)分析数据他们发现:若保持其他因素不变,当手电筒由近处逐渐远离黑板擦时,影子的高度随之 (选填“减小”“不变”或“增大”)。
(2)为了进一步发现其中的规律,他们根据数据绘制了影子高度H随手电筒到黑板擦距离L变化的图像(如图乙所示)。由图乙可知,当手电筒到黑板擦的距离L=45 cm时,影子的高度H大致是 cm。
(3)当手电筒距离黑板擦较远时,观察图像的变化趋势发现,影子变小得 (选填“快”或“慢”);当手电筒距离黑板擦足够远时,影子大小将 (选填“减小”“基本不变”或“增大”)。
答案全解全析
基础过关全练
1.B 月亮自身不能发光,所以月亮不是光源;太阳、萤火虫、正在发光的灯自身可以发光,属于光源。
2.答案 不是 直线传播
解析 本身能发光的物体叫光源,月亮本身不能发光,只能反射光,故月亮不是光源;沿直线传播的光被不透明的人挡住,在人后面的地面上光照不到的地方形成影。
3.答案 如图甲、乙所示
解析 (1)图中点E表示青蛙眼睛的位置,将点E与井口左边的端点连成一直线,将点E与井口右边的端点连成一直线,然后在直线上标出箭头,即得到两条射向青蛙眼睛的光线,这两条光线就决定了青蛙能看到天空的范围。如图甲所示。
(2)点光源S与孔边缘连线的延长线所夹的范围是光线能到达的范围,根据光沿直线传播的性质作图,如图乙所示。
4.B 光年是天文学上表示距离的单位;光在真空中的传播速度最大,约为3×108 m/s;光在不同介质中传播速度一般不同;光在水中的传播速度大于光在玻璃中的传播速度。
5.答案 远大于 声音
解析 光在空气中的传播速度和在真空中的传播速度大致相等,约为3×108 m/s,声音在空气中的传播速度约为340 m/s,闪电和打雷总是同时发生,但由于光在空气中的传播速度远大于声音在空气中的传播速度,所以我们总是先看见闪电后听到雷声;声音和光都是以波的形式传播的,其中声音不能在真空中传播,光能在真空中传播。
能力提升全练
6.答案 如图所示
解析 光照射到横梁上,由于光沿直线传播,光通过景符上的小孔,照射到“圭”面上,这是小孔成像,在“圭”上形成横梁的像。
7.答案 如图所示
解析 光在同种均匀介质中沿直线传播;作出从C发出的射向遮光板AB边缘的光线交光屏于G、F点;再作出从D发出的射向遮光板AB边缘的光线交光屏于E、H点;阴影部分即遮光板和光屏之间光完全照不到的区域。
素养探究全练
8.答案 (1)减小 (2)14 (3)慢 基本不变
解析 (1)由表中记录的数据可以看出,当手电筒由近处逐渐远离黑板擦时,影子的高度随之减小;
(2)由题图乙可知,当L=45 cm时,对应的H大致为14 cm;
(3)从图像中曲线的变化趋势可发现,当手电筒距黑板擦较远时影子变小得较慢,当手电筒距离黑板擦足够远时,曲线与横轴趋于平行,影子大小基本不变。
