2023-2024学年八年级暑假班衔接班 第12讲 光的直线传播

第三章 光现象 第12讲 光的直线传播 [学习目标] 1. 掌握光速的大小 2. 掌握光的直线传播的原理和应用 1、光线、光速和光年 （1）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：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。 （3）光年：光年是指光在1年中的传播距离，1光年9.46×1015m。 2、光在均匀介质中沿直线传播 （1）光在同一种均匀介质中沿直线传播。 （2）光能在固体、液体、气体中传播。 （3）光沿直线传播的前提是在同种均匀介质中。光的直线传播不仅是在均匀介质，而且必须是同种介质。可以简称为光的直线传播，而不能为光沿直线传播。 （4）光在两种均匀介质的接触面上是要发生折射的，此时光就不是直线传播了。 3、光直线传播的应用：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。 考点一： 光的直线传播 1．光在同种均匀介质中沿直线传播。 均匀介质 非均匀介质 2．光线：为了研究的方便，常用一条带有箭头的直线表示光的径迹和方向（物理模型，光存在，光线不存在）。 点光源 平行光 3．光的直线传播的现象 （1）影的形成：由于光在均匀空气中沿直线传播，当光传播途中遇到障碍物会阻挡光继续向前传播，从而在障碍物的后方产生一个光无法到达的暗区域，该区域即为影子。 当有两个及两个以上的光源时，每个光源发出的光被物体阻挡时，都会形成各自的影子，影子中没有任何光线到达的区域称为本影，影子中有其他光源光线到达的区域称为半影。 （2）日食与月食 ①星球的影子：任何一个行星、卫星（以下均称为“星体”）在恒星的照射下都会形成影子区域，由于恒星的体积远大于星体，故恒星相当于于若干个点光源组合而成，因此在星体后会形成本影区、半影区，而当离星体足够远的区域，半影区交汇还会形成伪本影区。 ②日食：当月球运行到太阳与地球之间且三者在同一条直线上时，当地球上部分地区进入月球本影区后，太阳光完全被月球阻挡，人们处在本影区将看不到太阳的整个表面，称为日全食；半影区有部分太阳光可以达到，人们处在半影区可以看到太阳的一侧表面，称为日偏食。 由于月球绕地球的轨道是椭圆形，当月球离地球较远时，地球上部分地区处在了月球的伪本影区，人们看不到太阳中间发出的光，称为日环食。日环食和日全食不会同时出现。 ③月食：当地球运行到太阳与月球之间且三者在同一条直线上时，月球将进入地球的本影区，人们可以看到月全食，当三者不完全在同一条直线时，人们可以看到月偏食。 （3）小孔成像：用一个带有小孔的板遮挡在屏幕与物体之间，屏幕上就会形成物体的倒像，我们把这样的现象叫小孔成像。 ①知识准备： [1]实像：实际光线会聚在光屏上形成的像，可以用光屏承接。 [2]物距：物体（蜡烛）到孔的水平距离。 [3]像距：像到孔的水平距离。 ②小孔成像的成因： 由于孔很小，光沿直线传播，故物体（烛焰）每部分发出的光线中只有一条可以通过小孔，因此，每条通过小孔的光线都会在光屏上形成亮斑，所有亮斑组成了与物体形状相同的明亮图案。 ③像与物的大小关系：与物距、像距有关。 物距大于像距，成缩小的像，像距减小，像变小 物距小于像距，成放大的像，物距减小，像变大 规律1：物距大于像距，则物大于像，物距小于像距，则物小于像。 规律2：物近像远像变大，物远像近像变小。 ④像的性质：倒立的实像。 ⑤像的形状：与小孔的形状无关， ⑥生活中的小孔成像：树阴下的圆形光斑是太阳透过树叶间微小的空隙形成的像。 4．光的直线传播的应用 队伍对齐 射击瞄准 日晷 激光准直（挖隧道定向） 5．有关光的直线传播的成语：坐井观天、立竿见影、一叶障目、管中窥豹。 考点二： 光速 1．光的传播不需要介质，因此可以在真空中传播。 2．光在真空中的速度约为3×108m/s，真空中光速是宇宙中目前已知的最快速度。 3．光在水中的速度约为真空中的，光在玻璃中的速度约为真空中的。 4．光年：是光在一年中传播的距离，用来描述宇宙中天体间的距离。 （1）光年是长度单位，符号为l.y.； （2）1l.y.≈9.46×1015m。 典型一： 光线、光速和光年 【例1】物理学中用一条带箭头的直线表示光的传播路径和方向，并将这条带箭头的直线称为光线，这种研究方法叫建立模型法，下面关于光和光线的说法中正确的是（　　） A．光和光线都是真实存在的 B．光和光线都不是真实存在的 C．光是真实存在的，而光线不是真实存在的 D．光不是真实存在的，而光线是真实存在的 【例2】设光在真空中的传播速度为v1，光在水中的传播速度为v2，光在普通玻璃中的传播速度为v3，则它们之间的大小关系是（　　） A．v1＜v2＜v3 B．v1＞v2＝v3 C．v1＞v2＞v3 D．v1＝v2＝v3 【变式1】天文学中常用光年表述星体离地球的距离，所谓光年是光在1年中通过的距离，如果光速为每秒30万千米，则1光年变换成米作单位的数量级为（　　） A．1012 B．1014 C．1016 D．1018 【变式2】列关于声和光的说法中，正确的是（　　） A．声和光传播都需要介质 B．光速和声速一样大 C．声传播需要介质，光传播不需要介质 D．光的传播速度是3×108m/s 典型二： 光在均匀介质中沿直线传播 【例1】“大树底下好乘凉”，如图所示，从物理学角度可知乘凉的区域实际是大树的_________（选填“影子”“实像”或“虚像”），其原理是 ___________________________。 【例2】如图所示，小明想通过A、B两张纸片上的小孔看见烛焰，他应将烛焰、两个小孔和人眼调到 _________上，操作过程中他还在B纸片上看到了一个烛焰的像，这个像是 _________（选填“正立”或“倒立”）的。 【变式1】如图所示，根据两人的影子画出光源S的位置。 【变式2】为了探究树荫下光斑的成因，小明设计了开有菱形状孔（边长约为5cm）的卡片甲对太阳光，并用另一张卡片乙紧贴在甲上沿箭头方向水平移动，观察距卡片50cm且与甲平行放置的光屏上光斑的变化情况。光斑未变成圆形前，其亮度_________；变成圆形后，其大小 _________（两空均选填：变大/变小/不变）。 1. 关于光的传播，下列哪种说法是错误的（　　） A．光只在同种均匀空气中才沿直线传播 B．光在真空中可以传播 C．光在不均匀的糖水中可以沿曲线传播 D．光在同一种均匀介质中沿直线传播 2. 中午12:00时，若太阳光垂直射入纸板上一个很小的“△”形孔，那么在地面上形成的光斑的形状是（　　） A． B． C． D． 3. 如图甲是在房子侧壁上形成的树荫，图乙是太阳光经过树叶间的缝隙在树荫中形成的月牙形亮斑。下列说法正确的是（　　） A．“树荫”的形成是由于光的折射 B．树荫中的月牙形亮斑是小孔成像形成的 C．亮斑是月牙形的是因为发生了日全食 D．亮斑的形状和树叶缝隙的形状是一致的 4. 以下关于“月食”说法正确的是（　　） A．“月食”发生时地球处于太阳与月亮的中间 B．“月食”的形成说明光不是沿直线传播的 C．“月食”发生时地球上任何地区都能直接观测到该现象 D．“月食”发生时，小明用水盆也能观测“月食”现象，利用了光的折射 5. 下列关于光线的说法，正确的是（　　） A．光线是真实存在的带箭头的直线 B．激光笔发出的光是一条光线 C．光线是用来表示光的径迹和方向的，光线概念的建立用到了理想模型法 D．光线可以用虚线表示 6. 下列语句不涉及光的直线传播的是（　　） A．井底之蛙，所见甚小 B．余音绕梁，三日不绝 C．如影随形，形影相伴 D．一叶障目，不见泰山 7. 如图，聚光灯照在女孩身上，则她的影子出现在图中的（　　） A．OA方向 B．OB方向 C．OC方向 D．OD方向 8. 太阳下，在浓密的树林里、地面上会出现许多圆形光斑，这种光斑是（　　） A．太阳的虚像 B．太阳的影子 C．树叶间空隙的像 D．太阳的实像 9. 有两个小朋友站在一盏电灯下，脚下是其在灯光下的影子，如图中的情景符合实际的是（　　） A．甲 B．乙 C．丙 D．丁 10. 墨子在《墨经》一书中论述了光和影的关系，涉及的小孔成像实验如图所示。下列说法中正确的是（　　） A．小孔成的像是虚像 B．人走近小孔时，像会变小 C．像的大小与人到孔的距离无关 D．像的大小与孔的形状无关 11. 下列关于光的说法中正确的是（　　） A．光年是时间单位 B．光在真空中的传播速度是3×105km/s C．光在同种介质中一定沿直线传播 D．光在水中传播比在空气中传播得快 12. 小强在硬纸板上钻一个小洞，通过小洞向外看，当他的眼睛向小洞逐渐靠近时，看到外面景物范围（　　） A．变大 B．变小 C．不变 D．先变小后变大 13. 如图所示，小明将蜡烛、开有圆形大孔（直径5cm）和正三角形小孔（边长3mm）的硬纸板以及光屏固定在如上图所示的光具座上，则光屏上出现的现象是（　　） A． B． C． D． 14. 老刘晚上下班回家经过一盏路灯，如图所示，当他从A点沿直线走向B点的过程中，他的影子长度的变化情况是（　　） A．先变长后变短 B．先变短后变长 C．一直在变长 D．一直在变短 15. 从路灯下经过时人影子的长度会发生变化，若小明夜晚沿如图所示的直线经过路灯，他头部的影子会沿着图中的哪条路径（　　） A．路径1 B．路径2 C．路径3 D．都有可能 16. 小华在实验室研究光的直线传播现象。他将一个光源放在O点照亮一个不透明的物体，如图所示。此时右侧的墙壁上会出现的影子，如果将光源向上移动，影子将向_______（选填“上”或“下”）移动。如果使光源靠近，影子的范围将会_________（选填“变大”、“不变”或“变小”）。 17. 百米赛跑时，终点的计时员应该_________（选填“看烟”或“听枪声”）开始计时，是因为空气中的光速比声速更_________（选填“快”或“慢”），使得测量值更接近真实值。 18. 物理实践活动中，“创新”实验小组的同学们自制了“针孔”照相机，在外套筒的一端蒙上带孔的黑纸（图-1），在内套筒（略小）的一端蒙上塑料薄膜当光屏（图-2），把内套筒装入外套筒中（图-3）。使用“针孔”照相机时，小孔对着_________（选填“明亮的室外”或“较暗的室内”），在光屏上成的是物体_________（选填“正立”或“倒立”）的_________（选填“实”或“虚”）像，把内套筒远离小孔，看到的像_________（选填“变大”、“变小”或“不变”）。 19. 在模拟日食、月食的实验中，王老师画了图示。如果地球上观察到日食，这些人应该是位于______（选填“甲”或“乙”）处，此时月亮在______处（选填“A”、“B”或“C”）夏天中午，小明骑着自行车到达一栋房子，为了防止自行车晒得太烫，小明应该把自行车停放在房子的______（选填“东”、“南”、“西”、“北”）方。 20. 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。 21. 在图甲中的光屏M上画出蜡烛AB经小孔所成的像A'B'。 22. 某校研究性学习小组同学进行一组光学综合实践活动。 （1）如图甲所示，通过三个不透明白板 A、B、C 的小孔去观察烛焰，若要看到烛焰，应满足的条件是__________________，此时从小孔中看见的_________（选填“是”或“不是”）烛焰通过小孔成的像； （2）人眼在图甲所示位置直接看火焰，其形状如图乙所示的①，此时想看烛焰通过小孔成的像，人眼应直接看白板_________（选填“A ”、“B”或“ C” ），所看到的像为图乙中的_________； （3）在小孔成像实验中，为了研究孔的大小对光斑形状的影响，小明设计了开有三角孔的卡片甲，并用另一张卡片乙覆盖在甲上（如图丙所示）。接着，从图示位置沿箭头方向水平移动卡片乙的过程中（孔到地面的距离始终保持不变），小明将观察到的光斑形状和大小变化情况在图丁中方格纸内画出（分别用序号 A、B、C、D 表示），其中最左边的光斑为移动卡片乙之前出现的真实情况。根据你的观察，小华所画光斑中可能会出现的真实情况有_________。 1. 下列现象中不可以用光的直线传播解释的是（　　） A．小孔成像 B．烈日下行走的人，出现了人影相随 C．日食与月食的形成 D．雨后彩虹 2. 如图所示，甲、乙两人分别站立于一面墙的两边，若要在墙上开一个窗使两人彼此都能看到对方的全身，则所需的最小窗的位置应为（　　） A． B． C． D． 3. 夏日下午，为了防止自行车被曝晒，学校的四层教学楼边有如图的四个露天停车区，你认为停车的最佳位置是（　　） A．停车区① B．停车区② C．停车区③ D．停车区④ 4. 如图是月偏食的示意图，月食轮廓是弯曲的圆弧。下列事实与圆弧的形成无关的是（　　） A．太阳光的直线传播 B．地球是球形的 C．月球是球形的 D．地球是不透明的 5. 在“制作小孔成像观察仪”活动中，需要把制作好的圆筒插入易拉罐中，如图所示。下面有关该装置制作和使用的说法正确的是（　　） A．为了能更清晰地观察像，应在B端用完全透明的塑料薄膜制成光屏 B．其他条件一定时，小孔钻得越小，得到的像越亮 C．观察远处山峰时，在B端用眼睛可直接看到山峰经小孔成的像 D．观察近处烛焰时，通过调整圆筒的位置，可以在光屏上得到正立的像 6. 由于光沿直线传播，在灯光下会看到物体的影子，自然界中会出现日食或月食等天文现象，利用激光可以引导掘进机前进，假如光在同一均匀介质中不沿直线传播，下列现象可能出现的是（　　） A．阳光下的人影更清晰 B．地球上没有昼夜之分 C．做操时更容易将队伍排直 D．更容易形成日食和月食 7. 如图所示，小明想通过A、B两张纸片上的小孔看见烛焰，他应将烛焰、两个小孔和人眼调到________上，这样操作的依据是光在均匀介质中________．操作过程中他还在B纸片上看到了一个烛焰的像，这个像是________的（选填“正立”或“倒立”） 8. 月食的产生原因是光在真空或同种均匀介质中________时，地球挡住了太阳射向月球的光，在月球上留下了地球的影子。每个月在地球上看到月亮的形状会周期性变化（如图），该变化________（选填“是”或“不是”）地球在月球上留下影子造成的。 9. 响雷闪电时，我们总是先看到闪电后听到雷声，是因为在空气中光速比声速________（选填“快”或“慢”），如果看到闪电后，经过4s听到雷声，那么闪电处距人约________m。为实现我国的探月计划，向月球发射的激光到达月球并返回地面共需2.56s，则地球和月球间的距离是________km。 10. (1)图甲中，小华站在路灯下（可看作点光源），请画出小华在地面上形成影子的光路，并标出影子的范围。 (2)图乙中，室内一盏电灯通过木板隔墙上的两个小洞，透出两条细小光束。请用作图法确定室内电灯S的位置。 10 11 12 11. 如图所示，画出在房间内的A点能观察到窗外景物的范围（用阴影表示）。 12. “坐井观天，所见甚小”在图中画出青蛙所能看到范围的光路图，并用阴影表示范围。（黑点表示青蛙的眼睛） 13. 制作简易针孔照相机：在空易拉罐底部的中央,用钉子戳一个小孔,将易拉罐的顶部剪去后,蒙上一层半透明塑料薄膜(如图)。 (1)将点燃的蜡烛置于小孔前的适当位置,观察到蜡烛将在塑料薄膜上成像,这种现象叫________，产生此现象的原因是：________________； (2)如果易拉罐底部小孔形状是三角形,则他在塑料薄膜上看到的像是________________； A．三角形光斑     B．圆形光斑    C．蜡烛的正立像    D．蜡烛的倒立像 (3)若将蜡烛逐渐远离小孔,塑料薄膜上的像将________________ (变小/不变/变大)； (4)如图乙所示，AB是蜡烛的示意图，作出它通过易拉罐底部上的小孔O在光屏P上所成的像。 ______ 学科网（北京）股份有限公司 $$ 第三章 光现象 第12讲 光的直线传播 [学习目标] 1. 掌握光速的大小 2. 掌握光的直线传播的原理和应用 1、光线、光速和光年 （1）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：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。 （3）光年：光年是指光在1年中的传播距离，1光年9.46×1015m。 2、光在均匀介质中沿直线传播 （1）光在同一种均匀介质中沿直线传播。 （2）光能在固体、液体、气体中传播。 （3）光沿直线传播的前提是在同种均匀介质中。光的直线传播不仅是在均匀介质，而且必须是同种介质。可以简称为光的直线传播，而不能为光沿直线传播。 （4）光在两种均匀介质的接触面上是要发生折射的，此时光就不是直线传播了。 3、光直线传播的应用：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。 考点一： 光的直线传播 1．光在同种均匀介质中沿直线传播。 均匀介质 非均匀介质 2．光线：为了研究的方便，常用一条带有箭头的直线表示光的径迹和方向（物理模型，光存在，光线不存在）。 点光源 平行光 3．光的直线传播的现象 （1）影的形成：由于光在均匀空气中沿直线传播，当光传播途中遇到障碍物会阻挡光继续向前传播，从而在障碍物的后方产生一个光无法到达的暗区域，该区域即为影子。 当有两个及两个以上的光源时，每个光源发出的光被物体阻挡时，都会形成各自的影子，影子中没有任何光线到达的区域称为本影，影子中有其他光源光线到达的区域称为半影。 （2）日食与月食 ①星球的影子：任何一个行星、卫星（以下均称为“星体”）在恒星的照射下都会形成影子区域，由于恒星的体积远大于星体，故恒星相当于于若干个点光源组合而成，因此在星体后会形成本影区、半影区，而当离星体足够远的区域，半影区交汇还会形成伪本影区。 ②日食：当月球运行到太阳与地球之间且三者在同一条直线上时，当地球上部分地区进入月球本影区后，太阳光完全被月球阻挡，人们处在本影区将看不到太阳的整个表面，称为日全食；半影区有部分太阳光可以达到，人们处在半影区可以看到太阳的一侧表面，称为日偏食。 由于月球绕地球的轨道是椭圆形，当月球离地球较远时，地球上部分地区处在了月球的伪本影区，人们看不到太阳中间发出的光，称为日环食。日环食和日全食不会同时出现。 ③月食：当地球运行到太阳与月球之间且三者在同一条直线上时，月球将进入地球的本影区，人们可以看到月全食，当三者不完全在同一条直线时，人们可以看到月偏食。 （3）小孔成像：用一个带有小孔的板遮挡在屏幕与物体之间，屏幕上就会形成物体的倒像，我们把这样的现象叫小孔成像。 ①知识准备： [1]实像：实际光线会聚在光屏上形成的像，可以用光屏承接。 [2]物距：物体（蜡烛）到孔的水平距离。 [3]像距：像到孔的水平距离。 ②小孔成像的成因： 由于孔很小，光沿直线传播，故物体（烛焰）每部分发出的光线中只有一条可以通过小孔，因此，每条通过小孔的光线都会在光屏上形成亮斑，所有亮斑组成了与物体形状相同的明亮图案。 ③像与物的大小关系：与物距、像距有关。 物距大于像距，成缩小的像，像距减小，像变小 物距小于像距，成放大的像，物距减小，像变大 规律1：物距大于像距，则物大于像，物距小于像距，则物小于像。 规律2：物近像远像变大，物远像近像变小。 ④像的性质：倒立的实像。 ⑤像的形状：与小孔的形状无关， ⑥生活中的小孔成像：树阴下的圆形光斑是太阳透过树叶间微小的空隙形成的像。 4．光的直线传播的应用 队伍对齐 射击瞄准 日晷 激光准直（挖隧道定向） 5．有关光的直线传播的成语：坐井观天、立竿见影、一叶障目、管中窥豹。 考点二： 光速 1．光的传播不需要介质，因此可以在真空中传播。 2．光在真空中的速度约为3×108m/s，真空中光速是宇宙中目前已知的最快速度。 3．光在水中的速度约为真空中的，光在玻璃中的速度约为真空中的。 4．光年：是光在一年中传播的距离，用来描述宇宙中天体间的距离。 （1）光年是长度单位，符号为l.y.； （2）1l.y.≈9.46×1015m。 典型一： 光线、光速和光年 【例1】物理学中用一条带箭头的直线表示光的传播路径和方向，并将这条带箭头的直线称为光线，这种研究方法叫建立模型法，下面关于光和光线的说法中正确的是（　　） A．光和光线都是真实存在的 B．光和光线都不是真实存在的 C．光是真实存在的，而光线不是真实存在的 D．光不是真实存在的，而光线是真实存在的 【答案】C【解析】解：物理学中用一条带箭头的直线表示光的传播路径和方向，这种带箭头的直线称为光线；光是实际存在的，而实际上光线并不存在，是为了研究问题方便而构建的模型，这种研究问题的方法称为模型法，故C正确。故选：C。 【例2】设光在真空中的传播速度为v1，光在水中的传播速度为v2，光在普通玻璃中的传播速度为v3，则它们之间的大小关系是（　　） A．v1＜v2＜v3 B．v1＞v2＝v3 C．v1＞v2＞v3 D．v1＝v2＝v3 【答案】C【解析】解：光在真空中的速度：v1＝3×108m/s； 光在水中的速度约为真空中速度的四分之三，即为：v2＝2.25×108m/s； 光在玻璃中的传播速度约为真空中的 三分之二，即：v3＝2×108m/s。 由此可知v1＞v2＞v3。故ABD错误，C正确。故选：C。 【变式1】天文学中常用光年表述星体离地球的距离，所谓光年是光在1年中通过的距离，如果光速为每秒30万千米，则1光年变换成米作单位的数量级为（　　） A．1012 B．1014 C．1016 D．1018 【答案】C【解析】解：光速c＝30万千米/秒＝30×104×103m/s＝3×108m/s； 则1光年的距离s＝vt＝3×108m/s×365×24×3600s≈9.46×1015m≈1016m．故选：C。 【变式2】列关于声和光的说法中，正确的是（　　） A．声和光传播都需要介质 B．光速和声速一样大 C．声传播需要介质，光传播不需要介质 D．光的传播速度是3×108m/s 【答案】C【解析】解：A、声传播需要介质，光传播不需要介质，故A错误； B、光的传播速度要远远大于声音的传播速度，故B错误； C、声传播需要介质，光传播不需要介质，故C正确； D、光在真空中的传播速度是3×108m/s；故D错误。故选：C。 典型二： 光在均匀介质中沿直线传播 【例1】“大树底下好乘凉”，如图所示，从物理学角度可知乘凉的区域实际是大树的_________（选填“影子”“实像”或“虚像”），其原理是 ___________________________。 【答案】影子；光的直线传播。【解析】解：光沿直线传播，在光的传播过程中大树的叶子挡住了部分光线，所以在地上形成了影子，可供乘凉；故答案为：影子；光的直线传播。 【例2】如图所示，小明想通过A、B两张纸片上的小孔看见烛焰，他应将烛焰、两个小孔和人眼调到 _________上，操作过程中他还在B纸片上看到了一个烛焰的像，这个像是 _________（选填“正立”或“倒立”）的。 【答案】同一直线；倒立。【解析】解：光在空气中是沿直线传播的，小明想通过A、B两张纸片上的小孔看见烛焰，应将烛焰、两个小孔和人眼调到同一直线上；蜡烛发出的光线通过A纸片上的小孔在B纸片上形成像，是光的直线传播形成的倒立的实像。故答案为：同一直线；倒立。 【变式1】如图所示，根据两人的影子画出光源S的位置。 【答案】 【变式2】为了探究树荫下光斑的成因，小明设计了开有菱形状孔（边长约为5cm）的卡片甲对太阳光，并用另一张卡片乙紧贴在甲上沿箭头方向水平移动，观察距卡片50cm且与甲平行放置的光屏上光斑的变化情况。光斑未变成圆形前，其亮度_________；变成圆形后，其大小 _________（两空均选填：变大/变小/不变）。 【答案】不变；不变。【解析】解：图中卡片乙向左移动前，孔的形状是菱形的，孔比较大，由于光沿直线传播，后面光斑的形状是菱形的，随着卡片向左移动，孔的形状发生变化变成三角形，虽然通过的光线变少，但同时光斑的面积也变小了，从而光强度不变，所以亮度不变；当孔小到一定程度时，地面上的光斑是太阳经孔成的像（小孔成像），光斑的形状与太阳的形状相同，是圆形的，其大小不变。故答案为：不变；不变。 1. 关于光的传播，下列哪种说法是错误的（　　） A．光只在同种均匀空气中才沿直线传播 B．光在真空中可以传播 C．光在不均匀的糖水中可以沿曲线传播 D．光在同一种均匀介质中沿直线传播 【答案】A【解析】ACD．光在同种均匀介质中沿直线传播，而均匀介质不一定是空气，在不同种介质中传播会发生偏折，在同种不均匀介质中，也会发生偏折，所以光在不均匀的糖水中不是直线传播，故A错误，符合题意，CD正确，不符合题意；B．光的传播不需要介质，在真空中可以传播，故B正确，不符合题意。故选A。 2. 中午12:00时，若太阳光垂直射入纸板上一个很小的“△”形孔，那么在地面上形成的光斑的形状是（　　） A． B． C． D． 【答案】A【解析】太阳光垂直照射在一个很小的“Δ”形孔的纸板上，由于光的直线传播，在地面上形成太阳的像，这是小孔成像现象，像的形状与太阳的形状一样，与小孔的形状无关。故A符合题意，BCD不符合题意。故选A。 3. 如图甲是在房子侧壁上形成的树荫，图乙是太阳光经过树叶间的缝隙在树荫中形成的月牙形亮斑。下列说法正确的是（　　） A．“树荫”的形成是由于光的折射 B．树荫中的月牙形亮斑是小孔成像形成的 C．亮斑是月牙形的是因为发生了日全食 D．亮斑的形状和树叶缝隙的形状是一致的 【答案】B【解析】A．“树荫”的形成是由于光的直线传播，故A错误； B．树荫中的月牙形亮斑是光在同一种均匀介质中沿直线传播，是小孔成像形成的，故B正确； C．亮斑是月牙形的是因为小孔成像，光在同种均匀介质中是沿直线传播的，不是日全食，故C错误； D．亮斑的形状和树叶缝隙的形状是不一致的，小孔成像是由于光的直线传播形成的，所成像的形状与孔的形状无关，故D错误。故选B。 4. 以下关于“月食”说法正确的是（　　） A．“月食”发生时地球处于太阳与月亮的中间 B．“月食”的形成说明光不是沿直线传播的 C．“月食”发生时地球上任何地区都能直接观测到该现象 D．“月食”发生时，小明用水盆也能观测“月食”现象，利用了光的折射 【答案】A【解析】A．“月食”是由于光的直线传播形成的，月食时，地球在中间挡住了太阳照向月亮的光，月球向着太阳的一面正好对着地球，故A正确； B．“月食”是由于光的直线传播形成的，故B错误； C．“月食”是月球进入地球阴影之中的一种现象，此时处于夜晚之中的地区都可以看到它，故C错误； D．小明用水盆也能观测“月食”现象，利用了光的反射，故D错误。故选A。 5. 下列关于光线的说法，正确的是（　　） A．光线是真实存在的带箭头的直线 B．激光笔发出的光是一条光线 C．光线是用来表示光的径迹和方向的，光线概念的建立用到了理想模型法 D．光线可以用虚线表示 【答案】C【解析】AC．用一条带箭头的直线表示光的传播路径和方向，这条带箭头的直线称为光线，光线实际并不存在，是为了形象地描述光的传播特点而假想出来的，用的是理想模型法，故A错误，C正确； B．激光笔发出的是光，不是光线，故B错误；D．在光路图中，光线是用实线表示，故D错误。故选C。 6. 下列语句不涉及光的直线传播的是（　　） A．井底之蛙，所见甚小 B．余音绕梁，三日不绝 C．如影随形，形影相伴 D．一叶障目，不见泰山 【答案】B【解析】A．井底之蛙，因为光沿直线传进井口时，井将部分光线挡住，只看到未挡住部分的光线，所以所见甚小，故A不符合题意； B．余音绕梁，是指声音长久地在屋梁上回荡，形容歌声高亢、优美，与光的直线传播无关，故B符合题意； C．如影随形的影指的是影子，光的直线传播形成的，故C不符合题意； D．一叶便把光线挡住了，看不见泰山，是光的直线传播形成的，故D不符合题意。故选B。 7. 如图，聚光灯照在女孩身上，则她的影子出现在图中的（　　） A．OA方向 B．OB方向 C．OC方向 D．OD方向 【答案】B【解析】影子的形成是由于光在同种均匀介质中沿直线传播形成的，影子是光射到不透明物体后，在物体的背光一侧形成的，所以女孩的影子应该沿OB方向，故B符合题意，ACD不符合题意。故选B。 8. 太阳下，在浓密的树林里、地面上会出现许多圆形光斑，这种光斑是（　　） A．太阳的虚像 B．太阳的影子 C．树叶间空隙的像 D．太阳的实像 【答案】D【解析】太阳下，在浓密的树林下，地面上会出现许多圆形光斑，这种光斑是因为光在同种均匀介质中沿直线传播，小孔成像形成的太阳的实像，故D符合题意，ABC不符合题意。故选D。 9. 有两个小朋友站在一盏电灯下，脚下是其在灯光下的影子，如图中的情景符合实际的是（　　） A．甲 B．乙 C．丙 D．丁 【答案】C【解析】光射到不透明物体上以后，由于光在同种均匀介质中是沿直线传播的，会在不透明物体的后面留下物体的影子； A．灯光在中间，左边的小朋友的影子在左边，不会在右边，故A不符合题意； B．灯光在中间，左边的小朋友的影子在左边，右边小朋友的影子在右边，故B不符合题意； C．灯光在中间，左边的小朋友的影子在左边，右边小朋友的影子在右边，故C符合题意； D．灯光在中间，左边的小朋友的影子在左边，右边小朋友更靠近光源，他的影子在右边，且应该更短些，故D不符合题意。故选C。 10. 墨子在《墨经》一书中论述了光和影的关系，涉及的小孔成像实验如图所示。下列说法中正确的是（　　） A．小孔成的像是虚像 B．人走近小孔时，像会变小 C．像的大小与人到孔的距离无关 D．像的大小与孔的形状无关 【答案】D【解析】A．小孔成的是实像，故A错误；B．人走近小孔时，像会变大，故B错误；C．像的大小与人到孔的距离有关，故C错误；D．像的大小与孔的形状无关，无论小孔的形状是怎样的，所成像的形状与物体一致，故D正确。故选D。 11. 下列关于光的说法中正确的是（　　） A．光年是时间单位 B．光在真空中的传播速度是3×105km/s C．光在同种介质中一定沿直线传播 D．光在水中传播比在空气中传播得快 【答案】B【解析】A．光年是光在真空中传播一年的距离，是长度单位，故A错误； B．光速是宇宙中最快的速度，在真空中的传播速度是3×105km/s，故B正确； C．光在同种均匀介质中沿直线传播的，若介质不均匀，则可能发生折射，故C错误； D．光在水中的传播速度比在空气中的传播速度慢，故D错误。故选B。 12. 小强在硬纸板上钻一个小洞，通过小洞向外看，当他的眼睛向小洞逐渐靠近时，看到外面景物范围（　　） A．变大 B．变小 C．不变 D．先变小后变大 【答案】A【解析】由于光在同一种均匀介质中沿直线传播，当眼镜向小洞靠近时，即由图上1向2靠近时，所看外面景物范围的大小由AA'变化到BB'，如图： 因此，看到外面的景物范围逐渐变大。故选A。 13. 如图所示，小明将蜡烛、开有圆形大孔（直径5cm）和正三角形小孔（边长3mm）的硬纸板以及光屏固定在如上图所示的光具座上，则光屏上出现的现象是（　　） A． B． C． D． 【答案】D【解析】小孔所成的像是倒立的实像，小孔所成的像的形状由物体的形状决定，所以小的正三角形小孔所成的是烛焰倒立的实像；圆形大孔不是小孔成像现象，形成的光斑与大孔的形状有关。故D符合题意，ABC不符合题意。故选D。 14. 老刘晚上下班回家经过一盏路灯，如图所示，当他从A点沿直线走向B点的过程中，他的影子长度的变化情况是（　　） A．先变长后变短 B．先变短后变长 C．一直在变长 D．一直在变短 【答案】B【解析】当人在远处时，人与灯光的夹角小，形成的影子长；当人逐渐走近路灯时，人与灯光的夹角会变大，此时形成的影子会变短；当人经过路灯逐渐远离时，人与灯光的夹角又会变小，形成的影子再次变长。故ACD不符合题意，B符合题意。故选B。 15. 从路灯下经过时人影子的长度会发生变化，若小明夜晚沿如图所示的直线经过路灯，他头部的影子会沿着图中的哪条路径（　　） A．路径1 B．路径2 C．路径3 D．都有可能 【答案】B【解析】影子是由于光的直线传播形成，物体距离光源越远，则影子就越长。 当人在远处时，人与灯光的夹角小，形成的影子长； 当人逐渐走近路灯时，人与灯光的夹角会变大，此时形成的影子会变短； 当人经过路灯逐渐远离时，人与灯光的夹角又会变小，形成的影子再次变长。 而且人的高度h、路灯到地面的高度H不变，设影子的长度为s＇，人到路灯的水平距离为s，根据光的直线传播有 所以头部的影子会沿图中的路径2移动，故ACD不符合题意，B符合题意。故选B。 16. 小华在实验室研究光的直线传播现象。他将一个光源放在O点照亮一个不透明的物体，如图所示。此时右侧的墙壁上会出现的影子，如果将光源向上移动，影子将向_________（选填“上”或“下”）移动。如果使光源靠近，影子的范围将会_________（选填“变大”、“不变”或“变小”）。 【答案】 下 变大【解析】[1]由图可知，如果将光源向上移动，物体的影子会向反方向发生变化，影子将向下移动。[2]如果使光源靠近AB，光源和AB间的距离变小，影子的范围将会变大。 17. 百米赛跑时，终点的计时员应该_________（选填“看烟”或“听枪声”）开始计时，是因为空气中的光速比声速更_________（选填“快”或“慢”），使得测量值更接近真实值。 【答案】 看烟 快【解析】[1][2]由于光在空气中的速度为3×108m/s，声在空气中的速度为340m/s，所以光在空气中的速度比声在空气中的速度快，所以发令枪响后，计时员先看到白烟，然后才听到声音，故为了测量值更接近真实值，应看到白烟开始计时。 18. 物理实践活动中，“创新”实验小组的同学们自制了“针孔”照相机，在外套筒的一端蒙上带孔的黑纸（图-1），在内套筒（略小）的一端蒙上塑料薄膜当光屏（图-2），把内套筒装入外套筒中（图-3）。使用“针孔”照相机时，小孔对着_________（选填“明亮的室外”或“较暗的室内”），在光屏上成的是物体_________（选填“正立”或“倒立”）的_________（选填“实”或“虚”）像，把内套筒远离小孔，看到的像_________（选填“变大”、“变小”或“不变”）。 【答案】 明亮的室外 倒立 实 变大【解析】[1][2][3]小孔成像中，是由光的直线传播形成的倒立的实像，所以需要小孔对着明亮的室外。[4]把内套筒远离小孔，增加像距，所成的像会变大。 19. 在模拟日食、月食的实验中，王老师画了图示。如果地球上观察到日食，这些人应该是位于______（选填“甲”或“乙”）处，此时月亮在______处（选填“A”、“B”或“C”）夏天中午，小明骑着自行车到达一栋房子，为了防止自行车晒得太烫，小明应该把自行车停放在房子的______（选填“东”、“南”、“西”、“北”）方。 【答案】   甲   B   北【解析】[1] [2]当月亮正好处在地球与太阳之间时，由于光的直线传播，白天人们就会因为月亮的遮挡看不到全部太阳光，形成日食现象。所以观测日食现象中人们处白天，即甲处，月亮在B处。[3]我国处在北半球，大多地区在北回归线以北，所以正午时分物体影子在物体北面，故车应停在北方。 20. 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。 【答案】   21. 在图甲中的光屏M上画出蜡烛AB经小孔所成的像A'B'。 【答案】  22. 某校研究性学习小组同学进行一组光学综合实践活动。 （1）如图甲所示，通过三个不透明白板 A、B、C 的小孔去观察烛焰，若要看到烛焰，应满足的条件是__________________，此时从小孔中看见的_________（选填“是”或“不是”）烛焰通过小孔成的像； （2）人眼在图甲所示位置直接看火焰，其形状如图乙所示的①，此时想看烛焰通过小孔成的像，人眼应直接看白板_________（选填“A ”、“B”或“ C” ），所看到的像为图乙中的_________； （3）在小孔成像实验中，为了研究孔的大小对光斑形状的影响，小明设计了开有三角孔的卡片甲，并用另一张卡片乙覆盖在甲上（如图丙所示）。接着，从图示位置沿箭头方向水平移动卡片乙的过程中（孔到地面的距离始终保持不变），小明将观察到的光斑形状和大小变化情况在图丁中方格纸内画出（分别用序号 A、B、C、D 表示），其中最左边的光斑为移动卡片乙之前出现的真实情况。根据你的观察，小华所画光斑中可能会出现的真实情况有_________。 【答案】 烛焰、小孔和眼睛在一条直线上 不是 B ③ AC【解析】（1）[1][2]如图甲所示，通过不透明白板的小孔去观察烛焰，若要看到烛焰，应满足的条件是烛焰、小孔和眼睛在一条直线上；此时从小孔中看见的是蜡烛的烛焰，而不是烛焰通过小孔成的像。 （2）[3][4]如图乙所示，四个烛焰大小大致相同，若想看烛焰通过小孔成的像，人眼到小孔的距离大致等于烛焰到小孔的距离，所以人眼应直接看白板B；小孔成像是倒立的左右相反的实像，所以看到的像为图乙中的③。 （3）[5]在卡片到地面（孔到光屏）的距离一定时，当孔较大时，在地面上形成的是孔的像，形状与孔的形状相同，当孔小到一定程度时，地面上的光斑是太阳经孔成的像（小孔成像），光斑的形状与太阳的形状相同，是圆形的，随孔的减小，光斑面积减小，圆形光斑减小，由图丙可知，符合实际的情况是AC。 1. 下列现象中不可以用光的直线传播解释的是（　　） A．小孔成像 B．烈日下行走的人，出现了人影相随 C．日食与月食的形成 D．雨后彩虹 【答案】D【解析】A．小孔成像是由于光的直线传播形成的，故A不符合题意． B．烈日下行走的人，出现了人影相随，影子是由于光的直线传播形成的，故B不符合题意． C．日食与月食是由于光的直线传播形成的，故C不符合题意． D．雨后彩虹是由于光的折射形成的，故D符合题意．故答案为D． 2. 如图所示，甲、乙两人分别站立于一面墙的两边，若要在墙上开一个窗使两人彼此都能看到对方的全身，则所需的最小窗的位置应为（　　） A． B． C． D． 【答案】D【解析】根据光沿直线传播，过乙头顶和脚底分别作两条直线到甲的眼睛，过甲头顶和脚底分别作两条直线到乙的眼睛（这两条直线就可以确定出所需最小窗的位置），由这四条直线与墙的交点即可确定出所需最小窗的位置如图所示 由图可知，所需的最小窗的位置应为bd。故选D。 3. 夏日下午，为了防止自行车被曝晒，学校的四层教学楼边有如图的四个露天停车区，你认为停车的最佳位置是（　　） A．停车区① B．停车区② C．停车区③ D．停车区④ 【答案】D【解析】夏日下午，太阳已经稍微偏西，根据光沿直线传播可知在停车区④可以避免暴晒。故选D。 4. 如图是月偏食的示意图，月食轮廓是弯曲的圆弧。下列事实与圆弧的形成无关的是（　　） A．太阳光的直线传播 B．地球是球形的 C．月球是球形的 D．地球是不透明的 【答案】C【解析】图中的月食的轮廓，是由于太阳、地球、月亮位于同一直线上，地球位于太阳与月球之间时，不透明的圆形地球挡住了沿直线传播的太阳光，在地球上看不到完整月球时，便形成的月偏食。故C符合题意，ABD不符合题意。故选C。 5. 在“制作小孔成像观察仪”活动中，需要把制作好的圆筒插入易拉罐中，如图所示。下面有关该装置制作和使用的说法正确的是（　　） A．为了能更清晰地观察像，应在B端用完全透明的塑料薄膜制成光屏 B．其他条件一定时，小孔钻得越小，得到的像越亮 C．观察远处山峰时，在B端用眼睛可直接看到山峰经小孔成的像 D．观察近处烛焰时，通过调整圆筒的位置，可以在光屏上得到正立的像 【答案】C【解析】A．完全透明的塑料薄膜不能用来接收像，不能制成光屏，故A错误； B．孔的大小会影响亮度，小孔变大些，亮度增加，故B错误； C．观察远处山峰时，远处山峰反射的光经过小孔成倒立的实像，在B端用眼睛可直接看到山峰经小孔成的像，故C正确； D．观察近处烛焰时，通过调整圆筒的位置，可以在光屏上得到倒立的像，故D错误。故选C。 6. 由于光沿直线传播，在灯光下会看到物体的影子，自然界中会出现日食或月食等天文现象，利用激光可以引导掘进机前进，假如光在同一均匀介质中不沿直线传播，下列现象可能出现的是（　　） A．阳光下的人影更清晰 B．地球上没有昼夜之分 C．做操时更容易将队伍排直 D．更容易形成日食和月食 【答案】B【解析】ACD．假如光在同一均匀介质中不沿直线传播，那么阳光无法照射到的地方，也会因为光线拐弯而被照亮，就不会形成影子了；做操时也不容易将队伍排直了；更不会形成日食、月食了；故ACD不符合题意；B．假如光在同一均匀介质中不沿直线传播，那么地球上将没有昼夜之分，故B符合题意。故选B。 7. 如图所示，小明想通过A、B两张纸片上的小孔看见烛焰，他应将烛焰、两个小孔和人眼调到________上，这样操作的依据是光在均匀介质中________．操作过程中他还在B纸片上看到了一个烛焰的像，这个像是________的（选填“正立”或“倒立”） 【答案】 同一直线 沿直线传播 倒立【解析】试题分析：由于光是沿直线传播的，所以应将烛焰、两个小孔和人眼调到同一直线上，B纸片上的像属于小孔成像，所成的像是倒立的实像． 8. 月食的产生原因是光在真空或同种均匀介质中________时，地球挡住了太阳射向月球的光，在月球上留下了地球的影子。每个月在地球上看到月亮的形状会周期性变化（如图），该变化________（选填“是”或“不是”）地球在月球上留下影子造成的。 【答案】 沿直线传播 不是【解析】[1]月食当太阳、地球和月球处在一条直线上时，处在中间的地球挡住了太阳直接照射到月球上的光，整个月球落在地球的影子里，月亮的亮度变暗；月食是由光在真空或同种均匀介质中沿直线传播形成的。 [2]月球本身并不发光，靠反射太阳光发亮；月球围绕地球公转的同时，地球又带着月球围绕太阳转，所以，月球被太阳照亮的一面就会有时朝向地球，有时背向地球，有时部分向着地球，月相变化就是这样产生的，因此月相的变化不是地球在月球上留下影子造成的。 9. 响雷闪电时，我们总是先看到闪电后听到雷声，是因为在空气中光速比声速________（选填“快”或“慢”），如果看到闪电后，经过4s听到雷声，那么闪电处距人约________m。为实现我国的探月计划，向月球发射的激光到达月球并返回地面共需2.56s，则地球和月球间的距离是________km。 【答案】 快 1360 3.84×105【解析】[1]闪电和打雷总是同时发生的，但由于光在空气中的传播速度要远远大于声音的传播速度，所以我们总是先看见闪电后听到雷声。 [2]声音在空气中的传播速度约为340m/s，闪电处距人约s声＝v声t声＝340m/s×4s＝1360m [3]光在真空中传播速度为 3×108m/s，激光从地球到月球单趟用的时间地球到月球的距离 s＝vt＝3×108m/s×1.28s＝3.84×108m＝3.84×105km 10. (1)图甲中，小华站在路灯下（可看作点光源），请画出小华在地面上形成影子的光路，并标出影子的范围。 (2)图乙中，室内一盏电灯通过木板隔墙上的两个小洞，透出两条细小光束。请用作图法确定室内电灯S的位置。 【答案】 11. 如图所示，画出在房间内的A点能观察到窗外景物的范围（用阴影表示）。 12. 坐井观天，所见甚小”在图中画出青蛙所能看到范围的光路图，并用阴影表示范围。（黑点表示青蛙的眼睛） 【答案】 【答案】 13. 制作简易针孔照相机：在空易拉罐底部的中央,用钉子戳一个小孔,将易拉罐的顶部剪去后,蒙上一层半透明塑料薄膜(如图)。 (1)将点燃的蜡烛置于小孔前的适当位置,观察到蜡烛将在塑料薄膜上成像,这种现象叫________，产生此现象的原因是：________________； (2)如果易拉罐底部小孔形状是三角形,则他在塑料薄膜上看到的像是________________； A．三角形光斑     B．圆形光斑    C．蜡烛的正立像    D．蜡烛的倒立像 (3)若将蜡烛逐渐远离小孔,塑料薄膜上的像将________________ (变小/不变/变大)； (4)如图乙所示，AB是蜡烛的示意图，作出它通过易拉罐底部上的小孔O在光屏P上所成的像。 ______ 【答案】 小孔成像 光是沿直线传播的 D 变小 【解析】(1)[1][2]蜡烛在塑料薄膜上所成的像是倒立的实像，这种现象叫小孔成像；其成像的原理是光的直线传播。 (2)[3]蜡烛经小孔成倒立的实像，像的形状与烛焰形状相同，与小孔的形状无关，故选D。 (3)[4]因为光是沿直线传播的，若将蜡烛逐渐远离小孔，塑料薄膜上的像将变小。 (4)[5]按照光是直线传播的特点，从A、B分别向小孔O引两条直线，B处的光线通过小孔传播到上面去了，A处的光通过小孔传播到了下面，如图所示。 学科网（北京）股份有限公司 $$