3.用眼睛看实际物体和像

　　 用眼睛看物或像的本质是凸透镜成像原理：角膜、水样液、晶状体和玻璃体共同作用的结果相当于一只凸透镜。发散光束或平行光束经这只凸透镜作用后，在视网膜上会聚于一点，引起感光细胞的感觉，通过视神经传给大脑，产生视觉。　　

　　 ①图中的S可以是点光源，即本身发光的物体。

　　 ②图中的S也可以是实像点(是实际光线的交点)或虚像点(是发散光线的反向延长线的交点)。

　　 ③入射光也可以是平行光。

以上各种情况下，入射光线经眼睛作用后都能会聚到视网膜上一点，所以都能被眼看到。

2．本影和半影

(l)影：影是自光源发出并与投影物体表面相切的光线在背光面的后方围成的区域．

(2)本影：发光面较小的光源在投影物体后形成的光线完全不能到达的区域．

(3)半影：发光面较大的光源在投影物体后形成的只有部分光线照射的区域．

(4)日食和月食：人位于月球的本影内能看到日全食，位于月球的半影内能看到日偏食，位于月球本影的延伸区域(即“伪本影”)能看到日环食．当地球的本影部分或全部将月球反光面遮住，便分别能看到月偏食和月全食．

具体来说：若图中的P是月球，则地球上的某区域处在区域A内将看到日全食；处在区域B或C内将看到日偏食；处在区域D内将看到日环食。若图中的P是地球，则月球处在区域A内将看到月全食；处在区域B或C内将看到月偏食；由于日、月、地的大小及相对位置关系决定看月球不可能运动到区域D内，所以不存在月环食的自然光现象。

[例1]下列有关光的陈述中正确的是(　　 )

A、人能使用双眼估测物体的位置利用的是光的直线传播规律

B、大孔不成像，说明光通过大孔不是直线传播的

C、位于月球本影区的人，能看到月全食

D、光总是直线传播的，光在真空中传播的速度最大

解答：从物体上发出的两条光线分别到达人的两眼，而根据两条光线的反向交点，就可确定物体的位置；大孔之所以不成像是因为大孔可看成由许多小孔组成，每一个小孔所成的像重叠在一起造成的；位于月球本影区的人看到的是日全食；当月球在地球的本影里才发生月全食；光只有在同种均匀介质中才是直线传播的，选项B、C、D都不正确，只选A。

[例2] 有关日食和月食，下列说法正确的有(　　　 ) A、当月亮将照到地球的太阳光挡住时，将发生日食． B、当照到月亮的太阳光被地球挡住时，将发生月食． C、日食发生在望日(农历十五)，月食发生在朔日(农历初一)． D、日食发生在朔日，月食发生在望日．　

　 分析与解：在朔日，月球运行到地球和太阳的中间，如果月球挡住了照到地球的太阳光，就会发生日食．当地面上某一部分区域处在月球的本影区内，本影区内的人完全看不见太阳，叫做“日全食”；地面上某一部分处在月球的半影区，这里的人看见太阳的一部分被月球掩蔽，叫做“日偏食”；当地面上某一部分区域处在月球的本影区的延长线上(伪本影区)，地面上的人将会看到“日环食”．在望日，地球运行到月球和太阳的中间，如果地球挡住了照到月球的太阳光，月球没有阳光可反射，就会发生月食，月食分为“月全食”和“月偏食”两种情况． A、B、D．正确

1．光在同一种均匀介质中沿直线传播，各种频率的光在真空中传播速度：C＝3×10⁸m/s；各种频率的光在介质中的传播速度均小于在真空中的传播速度，即 v<C。

说明：①直线传播的前提条件是在同一种介质，而且是均匀介质。否则，可能发生偏折。如从空气进入水中(不是同一种介质)；“海市蜃楼”现象(介质不均匀)。

②同一种频率的光在不同介质中的传播速度是不同的。不同频率的光在同一种介质中传播速度一般也不同。在同一种介质中，频率越低的光其传播速度越大。根据爱因斯坦的相对论光速不可能超过C。

③当障碍物或孔的尺寸和波长可以相比或者比波长小时，发生明显的衍射现象，光线可以偏离原来的传播方向。

④近年来(1999-2001年)科学家们在极低的压强(10^-9Pa)和极低的温度(10^-9K)下，得到一种物质的凝聚态，光在其中的速度降低到17m/s，甚至停止运动。

8． (14分)如图所示，一个变压器(可视为理想变压器)的原线圈接在220V的市电上，向额定电压为1.80×10⁴V的霓虹灯供电，使它正常发光．为了安全，需在原线圈回路中接入熔断器，使副线圈电路中电流超过12mA时，熔丝就熔断．

(1)熔丝的熔断电流是多大?

(2)当副线圈电路中电流为10mA时．变压器的输入功率是多大?

解答：

　 (1)设原、副线圈上的电压、电流分别为．根据理想变压器的输入功率等于输出功率，有

　 当=12 mA时，即为熔断电流．代人数据，得=0．98 A

　 (2)设副线圈中电流为=lO mA时，变压器的输入功率为P₁。，根据理想变压器的输入功

　 率等于输出功率，有

　 代人数据，得　 =180 W

7.(10分)某小型实验水电站输出功率是20kW，输电线路总电阻是6Ω。

(1)若采用380V输电，求输电线路损耗的功率。

(2)若改用5000高压输电，用户端利用n₁:n₂＝22：1的变压器降压，求用户得到的电压。

[解析]：(1)输电线上的电流强度为I＝A＝52.63A

输电线路损耗的功率为

P_损＝I²R＝52.63²×6W≈16620W＝16.62kW

(2)改用高压输电后，输电线上的电流强度变为I′＝A＝4A

用户端在变压器降压前获得的电压　　 U₁＝U－I′R＝(5000－4×6)V＝4976V

根据　　　

用户得到的电压为U₂＝＝×4976V＝226.18V

6.图l 、图2 分别表示两种电压的波形．其中图l 所示电压按正弦规律变化。下列说法正确的是

A．图l 表示交流电，图2 表示直流电

B．两种电压的有效值相等

C．图1 所示电压的瞬时值表达式为：

u=311 sin100πtV

D．图l 所示电压经匝数比为10 : 1 的变压

器变压后．频率变为原来的

答案：C

[解析]：交流电的概念，大小和方向都随时间变化，在t轴的上方为正，下方为负，A错。有效值只对正弦交流电使用，最大值一样，所以B错。由图可知，C对。变压之后频率不变，D错。

5.小型交流发电机中，矩形金属线圈在匀强磁场中匀速转动。产生的感应电动势与时间呈正弦函数关系，如图所示，此线圈与一个R＝10Ω的电阻构成闭合电路，不计电路的其他电阻，下列说法正确的是

A．交变电流的周期为0.125

B．交变电流的频率为8Hz

C．交变电流的有效值为A

D．交变电流的最大值为4A

答案：C

[解析]由e－t图像可知，交变电流电流的周期为0.25s，故频率为4Hz，选项A、B错误。根据欧姆定律可知交变电流的最大值为2A，故有效值为A，选项C正确。

4.如图，理想变压器原副线圈匝数之比为4∶1．原线圈接入一电压为u＝U₀sinωt的交流电源，副线圈接一个R＝27.5 Ω的负载电阻．若U₀＝220V，ω＝100π Hz，则下述结论正确的是

A．副线圈中电压表的读数为55 V

B．副线圈中输出交流电的周期为

C．原线圈中电流表的读数为0.5 A

D．原线圈中的输入功率为

答案：AC

[解析]：原线圈电压有效值U₁=220V，由电压比等于匝数比可得副线圈电压U₂=55V，A对；电阻R上的电流为2A，由原副线圈电流比等于匝数的反比，可得电流表示数为0.5A， C对；输入功率为P=220×0.5W=110W，D错；周期T= =0.02s，B错。

3.如图，一理想变压器原线圈接入一交流电源，副线圈电路中R₁、R₂、R₃和R₄均为固定电阻，开关S是闭合的。和为理想电压表，读数分别为U₁和U₂；　 、　和为理想电流表，读数分别为I₁、I₂和I₃。现断开S，U₁数值不变，下列推断中正确的是

　A．U₂变小、I₃变小　　 B．U₂不变、I₃变大

C．I₁变小、I₂变小　　 　D．I₁变大、I₂变大

答案：BC　　　

[解析]：因为变压器的匝数与U₁不变，所以U₂与两电压表的示数均不变．当S断开时，因为负载电阻增大，故次级线圈中的电流I₂减小，由于输入功率等于输出功率，所以I₁也将减小，C正确；因为R₁的电压减小，故R₂、R₃两端的电压将增大，I₃变大，B正确．

2.一理想变压器的原线圈上接有正弦交变电压，其最大值保持不变，副线圈接有可调电阻R。设原线圈的电流为I₁，输入功率为P₁，副线圈的电流为I₂，输出功率为P₂。当R增大时

A．I₁减小，P₁增大　 　　　　 B．I₁减小，P₁减小

D．I₂增大，P₂减小　 　　　　 D．I₂增大，P₂增大

答案：B

[解析]理想变压器的特点是输入功率等于输出功率，当负载电阻增大时，由于副线圈的电压不变，所以输出电流I₂减小，导致输出功率P₂减小，所以输入功率P₁减小；输入的电压不变，所以输入的电流I₁减小，B正确