人教版专题45 声光学计算类中考问题（解析版）.docx

专题45 声光学计算类问题
一、声学计算类问题需要掌握的基本知识
1.声速：声音在介质中的传播速度简称声速。声速跟介质的种类和温度有关，声音在15℃空气中的传播速度是340m/s，在真空中的传播速度为0m/s。
（1）声速的计算公式是v=s/t
（2）声速的单位是m/s
2.回声：由于声音在传播过程中遇到障碍物被反射回来而形成的。如果回声到达人耳比原
声晚0.1s以上人耳能把回声跟原声区分开来，此时障碍物到听者的距离至少为17m。
（1）利用回声可以测定海底深度、冰山距离、敌方潜水艇的远近.
（2）测量方法是：测出发出声音到受到反射回来的声音讯号的时间t，查出声音在介质中的传播速度v，则发声点距物体S=vt/2。
3.周期：物体完成1次全振动所需要的时间叫做周期。
4.频率：物体完成在1s时间内完成全振动的次数，叫做频率。
二、光学计算类问题需要掌握的基本知识
掌握光学的五个基本规律,能正确画出光路图，结合几何中的全等三角形、相似三角形的性质，结合代数中解不等式的方法以及其它办法，可以解决光学计算类问题。
1．光的直线传播规律
光在同一种均匀透明介质中是沿直线传播的。
2．光的反射定律
反射光线与入射光线、法线在同一平面上；反射光线和入射光线分居于法线的两侧；反射角等于入射角。光的反射过程中光路是可逆的。即三线同面,法线居中,两角相等,光路可逆.
3．平面镜成像的特点
成像特点：等大,等距，垂直，虚像。
（1）像、物大小相等； （2）像、物到镜面的距离相等；
（3）像、物的连线与镜面垂直；（4）物体在平面镜里所成的像是虚像。
4．光的折射规律
在折射现象中，折射光线、入射光线和法线都在同一个平面内；光从空气斜射入水中或其他介质中时，折射光线向法线方向偏折（折射角＜入射角）；光从水或其他介质中斜射入空气中时，折射光线向界面方向偏折（折射角＞入射角）。在折射现象中，光路是可逆的。在光的折射现象中，入射角增大，折射角也随之增大。在光的折射现象中，介质的密度越小，光速越大，与法线形成的角越大。
5．凸透镜成像的规律（具体见下表）
物距
像的性质
像距
U与v关系
应用
对应图
倒、正
放、缩
虚、实
u<f
正立
放大
虚像
|v|>u
放大镜
1
U=f
光线平行射出，不成像
2
f<u<2f
倒立
放大
实像
v>2f
u<v
幻灯机
3
U=2f
倒立
等大
实像
V=2f
u=v
4
u>2f
倒立
缩小
实像
f<v<2f
u>v
照相机
5
6．光学常数
（1）在计算中，真空或空气中光速c=3×108m/s；
（2）光年：光在一年中传播的距离，光年是长度（距离）单位；
1光年≈9.4608×1015m≈9.4608×1012km。
【例题1】（2020桂林模拟）汽车以15ｍ/ｓ的速度向对面高山驶去，在司机鸣笛后4ｓ听到了回声，求听到回声时，汽车距高山多远？(声音在空气中传播速度为340ｍ/ｓ)
【答案】汽车距高山650ｍ．
【解析】遇到这样的问题可借助示意图分析汽车运动与声音传播的过程，如图所示，汽车在A鸣笛，经过4ｓ听到回声，声音从A®B®C®B,传播距离为:
　
在声音传播的同时，汽车从A点向前行驶4s到B点，汽车运动的距离为：
　
　司机听到回声时距离高山的距离为

【对点练****科学工作者为了探测海底某处深度，向海底垂直发射超声波，经4s收到回波信号，海洋中该处的深度是多少？这种方法能否用来测月球与地球的距离？为什么？（声音在海水传播速度为1500m/s）
【答案】海洋中该处的深度为3000m；不能，因为真空不能传声．
【解析】知道超声波从海面到海底再返回海面的时间，可以求出超声波从海面到海底用的时间，又知道声速，利用速度公式求海水的深度．
超声波属于声波，声波的传播需要介质，不能在真空中传播，而月球表面是没有空气的．
（1）超声波从海面到海底用的时间：t=4s/2=2s，
该处海水的深度：h=s=vt=1500m/s×2s=3000m．
（2）月球周围没有空气，声波不能在真空中传播，故超声波不能到达月球，更不能利用声波的反射测出地球到月球的距离．
【例题2】（2020海南模拟）如图，入射光线与平面镜成30°角，下列说法正确的是（　　）
A．反射角是60° B．入射角是30°
C．反射光线与镜面的夹角是60° D．入射角增大，反射角不变。
【答案】A
【解析】根据光的反射定