第1 页/ 共12 页 初中物理自主招生讲义12 光的直线传播、光速、光年与光的反射 1 光直线传播的应用 【知识点的认识】光直线传播的应用的原理就是光在均匀介质中直线传播．光沿直线传播 的应用实例很多，例如：（1）小孔成像；（2）射击瞄准；（3）激光准直；（4）排直队 要向前看齐等．（5）影子的形成（6）日月食的形成 【命题方向】给出一些光的现象（光的直线传播、光的反射、光的折射）来判断是否是光 光在酒精中的速度：22×108m/s． 光年，长度单位，光年一般被用于衡量天体间的距离，其意思是指光在真空中行走一年的 距离，是由时间和光速计算出来的．宇宙中天体间的距离非常大，若以常见的公里或千米 为单位计算非常麻烦，以光年来计量就容易多了．光在真空中一年所经过的距离称为一个 光年．光速为30 万千米每秒，也就是3×108米×（36525×24×60×60）秒（儒略年长度等于 36525 日，以2000 年1 日（记作20000）为标准历元）所以，一光年就是94607×1015 米． 【命题方向】直接考查光速的大小，光速的单位换算：m/s km/s ﹣ ，光年是谁的单位都是命 题的小知识点．【解题方法点拨】记住光的传播速度，理解光年的单位． 二．光的传播速度与光年（共2 小题） 21．如图所示是迈克尔逊用转动八面镜法测光速的实验示意图，图中P 为可旋转的八面 镜，S 为发光点，T 是望远镜，平面镜与凹面镜B

第1 页/ 共34 页 初中物理自主招生讲义12 光的直线传播、光速、光年与光的反射 1 光直线传播的应用 【知识点的认识】光直线传播的应用的原理就是光在均匀介质中直线传播．光沿直线传播 的应用实例很多，例如：（1）小孔成像；（2）射击瞄准；（3）激光准直；（4）排直队 要向前看齐等．（5）影子的形成（6）日月食的形成 【命题方向】给出一些光的现象（光的直线传播、光的反射、光的折射）来判断是否是光 光在酒精中的速度：22×108m/s． 光年，长度单位，光年一般被用于衡量天体间的距离，其意思是指光在真空中行走一年的 距离，是由时间和光速计算出来的．宇宙中天体间的距离非常大，若以常见的公里或千米 为单位计算非常麻烦，以光年来计量就容易多了．光在真空中一年所经过的距离称为一个 光年．光速为30 万千米每秒，也就是3×108米×（36525×24×60×60）秒（儒略年长度等于 36525 日，以2000 年1 日（记作20000）为标准历元）所以，一光年就是94607×1015 米． 【命题方向】直接考查光速的大小，光速的单位换算：m/s km/s ﹣ ，光年是谁的单位都是命 题的小知识点．【解题方法点拨】记住光的传播速度，理解光年的单位． 二．光的传播速度与光年（共2 小题） 21．如图所示是迈克尔逊用转动八面镜法测光速的实验示意图，图中P 为可旋转的八面 镜，S 为发光点，T 是望远镜，平面镜与凹面镜B

世纪，英国物理学家麦克斯韦根据电磁场理论预言了电磁波的存在，并证明电磁波的传 播速度等于光速c. 2.1887 年迈克耳孙—莫雷实验以及其他一些实验表明：在不同的参考系中，光的传播速度 都是一样的！这与牛顿力学中不同参考系之间的速度变换关系不符(填“相符”或“不符”). 3.爱因斯坦假设：在不同的惯性参考系中，物理规律的形式都是相同的；真空中的光速在不 同的惯性参考系中大小都是相同的. 4.时间延缓效应 (1)如果相对于地面以v 牛顿力学局限性：牛顿力学的适用范围是低速(填“高速”或“低速”)运动的宏观(填“宏 观”或“微观”)物体. (1)当物体以接近光速运动时，有些与牛顿力学的结论不相同. (2)电子、质子、中子等微观粒子的运动不能用牛顿力学来说明. 3.牛顿力学不会被新的科学成就所否定，当物体运动的速度远小于光速 c 时，相对论物理学 与牛顿力学的结论没有区别. 1.判断下列说法的正误. (1)运动的时钟显示的时间变慢，高速飞行的μ (3)经典力学只适用于世界上普通的物体，研究天体的运动经典力学就无能为力了.( × ) (4)洲际导弹的速度可达到6 000 m/s，在这种高速运动状态下，经典力学不适用.( × ) (5)当物体的速度接近光速时，经典力学就不适用了.( √ ) (6)对于质子、电子的运动情况，经典力学同样适用.( × ) 2.以约8 km/s 的速度运行的飞船上，一只完好的手表走过1 h，地面上的时钟显示的时间___

铁轨 2. 在真空中，声音的传播情况是？ A. 传播更快 B. 传播更慢 C. 无法传播 3. 下雨天先看到闪电后听到雷声，是因为？ A. 光速比声速快 B. 声速比光速快 C. 眼睛比耳朵灵敏 4. 声音在固体中传播的速度通常比在空气中？ A. 慢 B. 快 C. 一样 5. 下列场景中，声音传播最慢的是？ 冰中声速＞温水中 C. 钢中声速＞空气中 9. 声音传播过程中会？（） A. 向四周扩散 B. 被障碍物阻挡 C. 速度保持不变 10. 能证明声速比光速慢的现象是？（） A. 先见飞机后闻声 B. 雷雨天先见闪电 C. 山谷回声有延迟 三、判断题（共10 题，每题2 分） 1. 声音在液体中的传播速度一定比气体快。（） × 4.√ 5.× 6.√ 7.× 8.× 9.√ 10.× 四、简答题： 1. 地面（固体）传声速度比空气快，能更快传递振动。 2. 潜水时听到岸上人说话/水下敲击石块能听到声音。 3. 光速远大于声速，光先到达眼睛，声音传播需时间。 4. 固体> 液体> 气体（如钢铁＞水＞空气）。

像的大小与物和像到小孔之间距离有关。 （4）用激光准直挖掘隧道。打靶瞄准目标。排队时一行（列）如何站直等。 三、光速（） 1 光可以在真空中传播，且速度达到=3×108m/s=3×105km/s，这是宇宙中最快的速度。 2 光速和介质种类有关： 光在真空中速度最快。光在空气中速度约为3×108m/s。光在水中速度为真空中光速的 3/4。在玻璃中速度为真空中速度的2/3 。 重难点突破 1、下列词语所描述的发光体中 是由于光的直线传播形成的,光在 真空中传播的速度最快与光在均匀介质中沿直线传播无关,故项符合题意。 6、答：; 变大; 实 7、答：像; 光沿直线传播 8、答：381×108; 小于 解析：本题考查光速及其应用。根据s=vt=3×108m/s×127 s=381×108m。光在水中的 传播速度约为真空中传播速度的3/4,故激光在水中的传播速度小于在宇宙中的传播速度。 9、答：小 解析：声音和光从起点到终点的传播都需要时间

）如何站直等。 三、光速（） 1 光可以在真空中传播，且速度达到=3×108m/s=3×105km/s，这是宇宙 中最快的速度。 2 光速和介质种类有关： 光在真空中速度最快。光在空气中速度约为3×108m/s。光在水中速度为真 空中光速的3/4。在玻璃中速度为真空中速度的2/3 。 4、国庆阅兵仪式中，从各个方向看队伍都是整齐划一，这是利用了( ) 光速太大 B 光的反射 光可以在空气中传播 发出的是光，不 是光线，B 错误在光路图中，光线用实线表示，D 错误故选 4、答：D 解析：国庆阅兵仪式中，从各个方向看队伍都是整齐划一，这是因为所有士兵利用光沿直线传播将队伍排 列整齐，与光速、光的反射等没有关系。故选D。 5、答： 解析：光年表示光在一年内通过的路程，是长度单位，故错误。光在同种均匀介质中沿直线传播，如果介 质不均匀，光的传播方向会发生改变，大气层不是均匀的介质，所以光在大气层中不是沿直线传播的，故 距离有关，根 据相似三角形知识可知水平向左移动易拉罐，像会变大由于小孔成像所成像的形状与小孔的形状无关，所 以只将小圆孔改为三角形小孔，像的形状不变 7、答：看到烟雾；少；029 解析：因为光速远大于声速，则光从起点传到终点所用时间要比声短很多，故看到烟雾时开始计时要更准 确一些；根据速度公式可知，声音从起点传到终点的时间： ，即听到枪声时开始 计时，会把时间计少约029s。 强化训练参考答

（1）光源：正在发光的物体叫光源，光源可分为自然光源和人造光源。 （2）光线：光线是表示光的传播方向的直线，光线是一种几何的抽象，在实际当中不可 能得到一条光线．口语中光线亦可指光源辐射的光。 2、光速和光年 （1）光速：光在真空中的传播速度是 ，而在空气中传播速度接近于在真 空中的传播速度，也认为是 ，光在水中的传播速度约为 ，在玻璃中的传播速度约为 。 （2）光年：光年是指光在1 年中的传播距离，1 【解答】解：研究光现象时，建立了“光源”“光线”两个概念，其中光线是为了描述 物理现象建构的模型，真实并不存在；我们作出“明亮的月亮不是光源”的判断，依据 是月亮自身不发光。 故答为：光线；月亮自身不发光。 【考点2 光速和光年】 【典例2-1】（2023•墨玉县模拟）向月球发射激光，经27s 后接收到月球表面反射回来的 激光，则月球和地球之间的距离为（激光在空间传播速度＝3×105km/s）（ ） ．81×108km 借助电子通信 设备进行交流，原因是 真空不能传声 。 【答】大于；680；真空不能传声。 【分析】（1）光在空气中的传播速度约为3×108m/s，声音在空气中的传播速度约为 340m/s，光速大于声速；根据s＝vt 计算路程； （2）声音需要介质进行传播，声音不能在真空中传播。 【解答】解：（1）光在空气中的传播速度约为3×108m/s，声音在空气中的传播速度约 为340m/s，故

日，天问一号成功着陆火星，我国首次火星探测任务取 得圆满成功。火星的质量约为 ，体积约为 ，火星离地球的距离大约为 。 假如在火星与地球间架设一条光速“高铁”，我们就能够乘坐光速列车去火星旅游。若光速列车的速度 是 ，求： （1）火星的密度； （2）乘坐光速列车从地球到火星大约需要多长时间。

（1）光源：正在发光的物体叫光源，光源可分为自然光源和人造光源。 （2）光线：光线是表示光的传播方向的直线，光线是一种几何的抽象，在实际当中不可 能得到一条光线．口语中光线亦可指光源辐射的光。 2、光速和光年 （1）光速：光在真空中的传播速度是 ，而在空气中传播速度接近于在真 空中的传播速度，也认为是 ，光在水中的传播速度约为 ，在玻璃中的传播速度约为 。 （2）光年：光年是指光在1 年中的传播距离，1 线”两个概念， 其中 是为了描述物理现象建构的模型，真实并不存在；我们作出“明亮的月亮不 是光源”的判断，依据是 。 【考点2 光速和光年】 【典例2-1】（2023•墨玉县模拟）向月球发射激光，经27s 后接收到月球表面反射回来的 激光，则月球和地球之间的距离为（激光在空间传播速度＝3×105km/s）（ ） ．81×108km 【变式2-1】（2023•曾都区模拟）最近《三体》电视剧正在热播，老师在追剧时看到一个 情节，由于老师计算能力不强，所以来问问大家，已经知道三体舰队的宇宙飞船速度可 以达到光速的十分之一，而三体星系距离太阳系4 光年。三体舰队如果以十分之一光速 匀速航行，多少年会到达太阳系呢（ ） ．4 年 B．40 年 ．400 年 D．04 年 【变式2-2】（2023•盐城开学）伽利略为了测定光在空气中传播的速度，设计了一实验，

分） 1. 下列哪些是光反射的现象？ A. 看到镜子中的自己B. 激光笔光点出现在墙上C. 水中的倒影D. 阳 光使物体发热 2. 光反射时，以下哪些说法正确？ A. 光速发生变化B. 光的方向改变C. 光的颜色可能改变D. 反射光与 入射光在同一个平面 3. 下列哪些表面可以发生光反射？ A. 玻璃B. 水面C. 木头D. 金属 表面粗糙度B. 光的角度C. 光的颜色D. 环境的温度 9. 光反射定律包括？ A. 入射角等于反射角B. 入射光线和反射光线分居法线两侧C. 反射光 与入射光速度相同D. 反射光与入射光频率相同 10. 下列哪些是应用光反射的原理？ A. 潜望镜B. 显微镜C. 汽车反光镜D. 太阳能热水器 三、判断题（共10 题，每题2 分） 4. 镜子成像是因为光反射。（） 5. 光在反射过程中，能量会损失。（） 6. 粗糙表面比光滑表面更容易发生镜面反射。（） 7. 光折射时，光速一定会改变。（） 8. 光的反射和折射都可以用射线表示。（） 9. 在均匀介质中，光沿直线传播。（） 10. 光反射实验中，可以使用白纸作为屏幕来观察光点。（）