大学物理化学授课课件第13讲声和光(本科专业).ppt

第13讲讲 声和光 声音的发发生和传传播 1声音产产生的条件：_ _。声音传传播的条件：_ _；声音在真空中不能传传播。声 音传传播的方式：_ _。 2耳的主要功能：_ _和_ _。位觉觉感受器在_ _和_ _中(解释晕释晕 船 、晕车现晕车现 象)。 振动动需要介质质 声波 听觉觉保持身体平衡前庭 半规规管 3听觉产觉产 生过过程：耳廓(收集声波)外耳道鼓膜(将声波转转化为为振动动)听 小骨(将声波扩扩大并传导传导 )耳蜗蜗(接受刺激、产产生信息)听神经经(传导传导 信息) 大脑脑(产产生听觉觉)。 4声音的特性：音调调声音的高低(频频率越大，音调调越高)；响度声音 的强弱(振动动幅度越大、离声源越近，响度就越大)；音色(与发发声体的性质质、形 状、发发声方法有关)。 5物体在1秒内振动动的次数叫频频率，单单位是赫兹兹(Hz)。人的发发声频频率大约约 在_ _之间间；听觉频觉频 率大约约在 _之间间。高于_ _的声波叫做超声波，低于_ _的声波叫做次声波。65赫兹兹到1100赫兹兹20赫兹兹到20000赫兹兹 20000赫兹兹20赫兹兹 例1.能说说明“液体可以传传播声音”的事例是( ) A我们们听到雨滴打在雨伞伞上的“嗒嗒”声 B我们们听到树树枝上小鸟鸟的“唧喳唧喳 ”声 C将要上钩钩的鱼鱼被岸边边的说话说话 声吓跑 D人在小溪边边听到“哗哗哗哗 ”的流水声 【解析】雨滴打在雨伞上的“嗒嗒”声、小鸟的“唧喳”声、“哗哗”的流水声 都是由空气传播的；只有将要上钩的鱼被岸边的说话声吓跑是说明空气、泥土、水 都能传声。 C 例2.2013年6月23日，王亚亚平老师师太空授课课及地面课课堂的实实况直播如图图所示，下 列说说法正确的是( ) A王亚亚平老师师授课课的声音是从太空直接传传到地面课课堂的 B地面课课堂上的同学听到王亚亚平老师师的声音是超声波 C王亚亚平老师师授课课的内容是通过电过电 磁波传传到地面的 D声音传传播的速度等于电电磁波传传播的速度 【解析】A.一切声音都是由物体振动产生的，王亚平说话发出声音是因为声带在 振动，真空不能传声，地球上的学生听到王亚平的声音是靠电磁波传回地球的， 故A、B错误，不符合题意；C正确，符合题意；D.声音传播的速度小于电磁波的传 播速度，故不符合题意。 C 1如图图所示，用悬悬挂着的乒乓乒乓 球接触正在发发声的音叉，乒乓乒乓 球会被多次弹弹开。 这这个实验实验 是用来探究( ) A声音能否在真空中传传播 B声音产产生的原因 C音调调是否与频频率有关 D声音传传播是否需要时间时间 B 2下列关于声音的说说法，正确的是( ) A噪声不是由物体的振动产动产 生的 B一切正在发发声的物体都在振动动 C只要物体振动动，我们们就能听到声音 D声音在真空中传传播速度最快 B 光的传传播，反射和折射 1光的传传播：在_ _中沿直线传线传 播。光在不同介质质中传传播的速度_ _，在真空中传传播速度最大，c_ _米/秒。 2光沿直线传线传 播用来解释释的现现象：_ _、_ _、_ _、_ _ 、金星凌日等。 3光的反射：光射到两种不同物质质界面上时时，有一部分光被_ _回去的现现象。 同一种均匀介质质 不同3×108 小孔成像影子的形成 日食 月食 反射 4光的反射举举例：白亮污污染(主要是指白天阳光照射强烈时时，城市里建筑物的 玻璃幕墙墙、釉面砖墙砖墙 、磨光大理石和各种涂料等装饰饰反射光线线引起的光污污染)； 潜望镜镜的应应用；通过过平面镜观镜观 察别别的物体；倒影。 5光的反射定律：反射光线线、入射光线线和法线线在_ _平面内(即三线线共面)； 反射光线线和入射光线线分居在_ _两侧侧(即二线线分居)；_ _角等于_ _角(即两 角相等)。 同一 法线线反射 入射 6光的反射类类型：镜镜面反射和漫反射。 项目镜面反射漫反射 不同点 反射面平整光滑 粗糙不 平 光线 特点若入射光线平行，则 反射光线仍平行反射光线杂乱散漫 相同点都遵守光的_反射定律 7平面镜镜成像特点：_ _、_ _的虚像，像物到平面镜镜的距离_ _ 像物连线连线 与镜镜面_ _。 8平面镜镜用途：_ _；改变变光的_ _。 9光的折射：光从一种透明介质质斜射入另一种透明介质时质时 ，在两种介 质质的界面上_ _通常会发发生改变变的现现象。 10与光的折射现现象有关的实实例：海市蜃楼；潭清疑水浅；筷子在水中 向上弯；看水中的物体；隔着玻璃或透镜镜看物体等。 正立等大 相等垂直 成像传传播方向 传传播方向 11光的折射定律：折射光线线、入射光线线和法线线在_ _(三线线共面)；折 射光线线和入射光线线分居在_ _的两侧侧(二线线分居)；当光从空气斜射入水、玻璃 等透明物质时质时 ，折射角_ _入射角；当光从水、玻璃等透明介质质斜射入空气时时 ，折射角_ _入射角；当光垂直入射时时，光的传传播方向_ _。 12物体颜颜色： (1)透明的物体的颜颜色由_ _决定。(其他色光被吸收) (2)不透明的物体颜颜色由_ _决定。(其他色光被吸收) 注意：白色物体_ _，黑色物体则则_ _。 同一平面内 法线线 小于 大于 不改变变 透过过它的色光颜颜色 它反射的色光颜颜色 反射所有照射在它表面的光能吸收所 有照射在它表面的光 例3.下列现现象中，属于光的反射现现象的是( )B 【解析】A.木工检查木料是否平直利用了光沿直线传播的原理，不符合题意 ；B.演员对镜练习属于平面镜成像，是由于光的反射形成的，符合题意；C.用放 大镜观察指纹属于凸透镜成像，凸透镜成像属于光的折射现象，不符合题意； D.阳光穿过树林是由于光沿直线传播形成的，不符合题意。 例4.去年暑假，小梦陪着爷爷爷爷 到湖里去叉鱼鱼。小梦将钢钢叉向看到的鱼鱼方向投掷掷，总总 是叉不到鱼鱼。下列所示的四幅光路图图中，能正确说说明叉不到鱼鱼的原因是( ) D 【解析】水中鱼反射的光在水面处发生了折射，光由水斜射入空气时发生折射，折 射角大于入射角，人认为光是沿直线传播的，所以逆着折射光线看去，看到的A是 变浅的鱼的虚像。所以有经验的渔民应该用鱼叉瞄准看到鱼的下方位置，才能将鱼叉 到。如图所示，由此可知，A、C选项光的传播方向错误，B选项折射角等于入射角， 错误。 3如图图所示现现象中，由光的反射形成的是( )B 4现现在，一些大厦用许许多大块块的平板镀镀膜玻璃做外墙墙(俗称“玻璃幕墙墙”)。这这种墙墙 既能反射光线线也能透过过光线线。下列四幅图图中，能真实实反映光通过过玻璃幕墙进墙进 入室内传传 播途径的是( ) B 人眼球的作用 1眼球的折光系统统：眼球的折光系统统由角膜、房水、晶状体和玻璃体组组成，其 作用相当于_ _。其中起主要作用的是_ _。 2凸透镜镜的作用：对对光线线起_ _作用；能成实实、虚像。 凸透镜镜 晶状体 会聚 3实验实验 ：研究凸透镜镜成像 (1)实验实验 装置如图图： (2)注意：开始时应时应 使烛烛焰中心、透镜镜中心、光屏中心三者处处于_ _ ，并使三者正对对。 同一水平高度 4凸透镜镜成像规规律 物距(u)像的性质像距(v)应用 u2f倒立缩小实像 2fv f 照相机、 眼 u2f倒立等大实像v2f 2fuf倒立放大实像v2f幻灯机 u2f Bu2f Cf2f时，在另一侧光屏上得到倒立、缩小的实 像。眼睛好像一架照相机，晶状体和角膜共同作用相当于一个凸透镜，远方的物体 在视网膜上成倒立缩小的实像。 C 6常见见的视视力缺陷有近视视和远视远视 。如图图所示是一位视视力缺陷者的眼球成像示 意图图，他的视视力缺陷类类型及矫矫正视视力应该应该 配戴的透镜镜种类类是( ) A远视远视 眼，凸透镜镜 B远视远视 眼，凹透镜镜 C近视视眼，凸透镜镜 D近视视眼，凹透镜镜 【解析】由进入眼球的光线会聚在视网膜前可知，这位视力缺陷者的视力缺陷 类型是近视眼，应该配戴凹透镜矫正视力。 D 7小龙发现龙发现 平时时不戴眼镜镜的陈陈老师师在阅览阅览 室看报时报时 却要戴着眼镜镜才能看清， 小龙对陈龙对陈 老师师的眼睛及所戴眼镜镜的判断合理的是( ) A远视远视 眼，凸透镜镜 B远视远视 眼，凹透镜镜 C近视视眼，凸透镜镜 D近视视眼，凹透镜镜 【解析】由题意“平时不戴眼镜的陈老师在阅览室看报时却要戴着眼镜才能看 清”，这说明陈老师能够看清远处的物体，但不能看清近处的物体，这说明陈老 师的眼睛是远视眼。远视眼的眼球晶状体的曲度过小，近处物体反射来的光线通 过晶状体折射后形成的像落在视网膜的后方，所以需配戴凸透镜矫正。 A 8在做“探究凸透镜镜成像实验实验 ”时时，将焦距为为10 cm的凸透镜镜和蜡烛烛放在光具 座上，位置如图图所示。则则在光屏上( ) A成倒立放大的实实像 B成倒立缩缩小的实实像 C光屏上不会得到像 D像距大于10 cm小于20 cm 【解析】由图知，蜡烛到凸透镜的距离是16 cm，而焦距为10 cm，物体处于凸透 镜的1倍和2倍焦距之间，所以此时成倒立放大的实像。此时像距大于2倍焦距。 A 1与声音传传播速度有关的是( ) A声音的音调调 B声音的响度 C声音的频频率 D传传播声音的物质质 2声音从空气传传到水中，它的传传播速度将( ) A变变大 B变变小 C不变变 D不能确定 【解析】因为水是液体，空气是气体，而声音在液体中要比在气体中传播快，所 以A正确。 D A 3婷婷自制了一个叫做“水瓶琴”的乐乐器，如图图所示，它是通过过在8个相同的水 瓶中装入不同高度的水制作而成。让让水面高度不同，主要是为为了在敲击击不同水瓶时时 改变发变发 出声音的( ) A音调调 B音色 C响度 D传传播速度 【解析】由于瓶子中装有水的多少不同，导致敲击时，振动快慢就不同，水少的振 动快。振动的快慢影响声音的音调，故发出声音不同是音调不同。 A 4蜜蜂采蜜归归来，发发出声音的音调变调变 低。原因是负负重增加的情况下，蜜 蜂翅膀扇动动的频频率( ) A变变高 B变变低 C不变变 D无法判断 【解析】带蜜飞时翅膀振动比不带蜜时振动的慢，发出的声音的音调比不 带蜜时要低。 B 5在下列光路图图描述的现现象中，能用光的直线传线传 播原理解释释的是( ) A 6若右图图中猫的头头部位置保持不变变，把镜镜子沿MN截成两半，并分别别向两侧侧平 移一段距离，则则猫的头头部通过过左、右两半面镜镜子( ) A都不能成像 B各成半个像，合起来成一个完整的像 C都成完整的像，且两个像在同一位置 D都成完整的像，且两个像在不同位置 C 7如图图所示为为一倾倾斜的平面镜镜，当你走向平面镜时镜时 ，下列描述符合事实实的是( ) A镜镜中的像变变大 B通过过平面镜观镜观 察到的视视野变变大 C镜镜中的像将远远离你 D像与你的连线连线 与镜镜面不垂直 B 8如图图所示，光在玻璃和空气的界面CD同时发时发 生了反射和折射，以下说说法正确的 是( ) A入射角为为60°，界面右侧侧是空气 B折射角为为45°，界面右侧侧是玻璃 C入射角为为30°，界面左侧侧是空气 D折射角为为45°，界面左侧侧是玻璃 【解析】已知CD是界面，则由图可知，AOC60°，则 BOD60°，所以入射角90°60°30°，而COE45° ，则折射角为90°45°45°，因为折射角大于入射角，所以 CD的右边是空气，左边是玻璃。 D 9检查视检查视 力的时时候，视视力表放在被测测者头头部的后上方，被测测者识别对识别对 面墙墙上 镜镜子里的像。如图图所示，则则如下说说法正确的是( ) A视视力表在镜镜中的像与被测测者相距4.2 m B视视力表在镜镜中的像与视视力表相距4.6 m C视视力表在镜镜中的像与被测测者相距4.6 m D视视力表在镜镜中的像与被测测者相距5.4 m C 10全国中学生体质质健康调调研表明：中学生近视发视发 生率急剧剧上升，且低龄龄化，甲、 乙两眼睛的成像示意图图如图图，下列判断正确的是( ) A甲是近视视眼，应应配戴凸透镜镜制成的眼镜矫镜矫 正 B甲是近视视眼，应应配戴凹透镜镜制成的眼镜矫镜矫 正 C乙是近视视眼，应应配戴凸透镜镜制成的眼镜矫镜矫 正 D乙是近视视眼，应应配戴凹透镜镜制成的眼镜矫镜矫 正 【解析】平行光经过近视眼，会成像在视网膜前面，须戴凹透镜来矫正。 D 11(多选选)在探究“凸透镜镜成像规规律”的实验实验 中，蜡烛烛、凸透镜镜和光屏在光具座 上的位置如图图所示，此时时在光屏上得到烛烛焰清晰的像；若保持透镜镜位置不动动，将蜡 烛烛移到光具座的40 cm刻度处处，对对于此时时像的性质质判断正确的是( ) A一定是放大的像 B一定是缩缩小的像 C一定是倒立的像 D一定是正立的像 【解析】由图可知，物距大于像距，在光屏上得到烛焰清晰的像，说明此时物距 大于两倍的焦距；若将蜡烛移到光具座的40 cm刻度处时，物距减半，但仍然大于 焦距，故可成实像，且像肯定是倒立的。 AC 12(1)某人站在竖竖直放置的平面镜镜前5米处处，以0.5米/秒的速度垂直镜镜面向平 面镜镜运动动6秒后，像与镜镜面距离为为_米。 (2)他通过过另一平面镜镜看到A物体(如图图)，请请在图图示光线线上标标出光的传传播方向 。 2 13为为了探究平面镜镜成像特点，将一块块厚度为为0.5厘米的玻璃板(P、Q两个平面 都可以作为为平面镜镜使用)竖竖直架在水平台板上面，再取两根完全相同的蜡烛烛分别竖别竖 直置于玻璃板两侧侧，点燃玻璃板前的蜡烛烛A，进进行实验实验 。 (1)在实验实验 中，小柯透过过玻璃看到了蜡烛烛A的2个清晰的像，分别别位于A和A处处，如 图图所示。其中A处处的像是蜡烛烛A通过过玻璃板的_(填“P”或“Q”)平面成像得到的。 (2)小柯按照图图中的测测量方法，改变变蜡烛烛A的位置，认认真测测量并记录记录 了几组组数据： 物距u(厘米)5.06.07.08.0 像距v(厘米)4.55.56.57.5 然后得出像距小于物距的结论结论 。你认为认为 他的测测量方法错误错误 在于_ P 把Q到A 的距离当成像距(或像距测测量错误错误 ，忽略了玻璃板的厚度等)_ 14小明同学用一个焦距未知的凸透镜镜、蜡烛烛、光屏、光具座探究凸透镜镜成像 规规律： (1)如图图甲可知，该该凸透镜镜的焦距是_cm。 (2)如图图乙所示，若在光屏上(光屏未画出)能得到清晰放大的烛烛焰的像，则则蜡烛烛 可能置于凸透镜镜左边边a、b、c、d四点中的_点上(P是该该凸透镜镜的2倍焦距处处)， 此成像特点可应应用在_ 上。 (3)通过实验过实验 ，小明发现发现 蜡烛烛离凸透镜镜越远远，光屏上得到清晰的像越_(填“ 大”或“小”)。把蜡烛烛向凸透镜镜靠近时时，要在光屏上成清晰的像，光屏应应_ _ 凸透镜镜(填“靠近”或“远远离”)，此时时在光屏上成的清晰像是_ _(填“倒立” 或“正立”)的。 10 c 幻灯机(投影仪仪)_ 小 远远离 倒立 (4)实验实验 中，光屏上已成清晰的、缩缩小的像，此时时小明固定蜡烛烛和凸透镜镜，在 光屏和凸透镜间镜间 放上自己所配戴的近视视眼镜镜，若仍要在光屏上成清晰的像，则则 需将光屏向_ _(填“靠近”或“远远离”)凸透镜镜的方向移动动，此时时所成的清晰 像为为_(填“实实”或“虚”)像。 【解析】(1)根据焦距的定义，此时光屏到凸透镜的距离为焦距，f40 cm30 cm10 cm。(2)要想在光屏上得到清晰放大的烛焰的像，蜡烛应放在凸透镜的二 倍焦距与焦距之间，即图中的c点，此成像特点可应用在投影仪上。(3)根据物距 与像距的变化规律可知，蜡烛离凸透镜越远，光屏上得到的清晰像越小。蜡烛向 凸透镜靠近时，要在光屏上成清晰的像，光屏应远离透镜，此时在光屏上成的清 晰像是倒立的。(4)近视眼镜是凹透镜，凹透镜对光线有发散作用，实验中，光屏 上已成清晰的、缩小的像，此时固定蜡烛和凸透镜，在光屏和凸透镜间放上凹透 镜，若仍要在光屏上成清晰的像，由于光线发散，会延迟会聚，则需将光屏向远 离凸透镜的方向移动，此时所成清晰的像仍为实像。 远远离 实实