内容正文:
2.2 光的直线传播
【考点1 光的直线传播定义】
【考点2 光在各种介质种的传播速度以及与声速的辨析】
【考点3 光的直线传播相关的实例解释说明】
【考点4 根据光的直线传播确定观察范围与作图】
【考点5 光的直线传播相关的应用】
考点1 光的直线传播定义
一 、光的直线传播
1. 光在均匀介质中是沿直线传播的。
均匀介质 非均匀介质
注意: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。
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路径和方向(物理模型,光存在,光线不存在)。
点光源 平行光
考点1 光的直线传播定义
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。
【典例1】关于光的传播,下列说法正确的是( )
A.光只在空气中才沿直线传播 B.光在任何情况下都沿直线传播
C.光在玻璃中一定不沿直线传播 D.光在均匀介质中沿直线传播
【答案】D
【详解】A.光在均匀透明介质中都沿直线传播,故A错误;
B.光在不均匀的介质中不沿直线传播,故B错误;
C.光在质地均匀的玻璃中沿直线传播,故C错误;
D.光在均匀的介质中是沿直线传播的,不会发生偏折。故D正确。
故选D。
【变式1-1】光的世界精彩纷呈,绚丽多彩,下列有关光学知识的描述中正确的是( )
A.光在同种介质中沿直线传播
B.灿烂的烟花属于光源
C.光的三原色是红、黄、蓝
D.雷雨天总是先听到雷声,后看到闪电
【答案】B
【详解】A.光在同种均匀介质中是沿直线传播的,若同种介质是不均匀的,光的传播方向会发生改变,即不沿直线传播,故A错误;
B.自身能够发光的物体叫做光源,灿烂的烟花正在发光,所以它是光源,故B正确;
C.光的三原色是红、绿、蓝,而红、黄、蓝是颜料的三原色,故C错误;
D.打雷时,雷声和闪电是同时产生的,光在空气中的传播速度远远的大于声音在空气中传播速度,所以雷雨天应先看到闪电,后听到雷声,故D错误。
故选B。
【变式1-2】关于光的传播,下列说法正确的是( )
A.光在任何情况下都是沿直线传播的 B.光可以在真空里传播
C.光在不同介质中传播速度相同 D.月亮是光源
【答案】B
【详解】AB.光在同种均匀介质或真空中沿直线传播,介质不同或同种介质但介质不均匀时,光不会沿直线传播,故A错误,B正确;
C.光在不同介质中传播速度一般不同,故C错误;
D.自身能发光的物体叫做光源,月亮自身不发光,我们能看见月亮,是月亮反射的太阳光,月亮不是光源,故D错误。
故选B。
【变式1-3】对于光线的说法正确的是( )
A.光线实际上是不存在的
B.从纸上画的图线可知我们是可以看到甚至摸到光线的
C.画的图线越长表示光线越长
D.光线就是指很长很细的激光线
【答案】A
【详解】光线在实际中是不存在,我们为了表示光的传播情况,才用带箭头的直线来表示光线。所以我们触摸不到光线,更无法去测量它的长短,故BCD错误,A正确。
故选A。
【变式1-4】列关于光和光线的说法中,正确的是( )
A.光和光线都是存在的 B.光是存在的,而光线是不存在的
C.光线是存在的,而光是不存在的 D.光和光线都是不存在的
【答案】B
【详解】光线是人们为了表示光的传播路径和方向而假想的带有箭头的直线,光是实际存在的,而光线实际并不存在,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B正确,ACD错误。
故选B。
【变式1-5】在玻璃缸中倒入清水,接着往玻璃缸中倒入大量的盐,然后让一束激光射入盐水中,如图所示,激光沿 (选填“直线”或“曲线”)传播,原因是 ,这说明光沿直线传播是有条件的:介质应当具有 特点。
【答案】 曲线 盐水不是均匀介质(盐水的密度不均匀) 同种均匀
【详解】[1][2][3]光必须在同一种均匀的介质中才是沿直线传播的,盐水的密度如果不均匀,光在盐水中传播路径就不是直线而是曲线;这说明,光沿直线传播是有条件的,光在同种均匀介质中是沿直线传播的。
【变式1-6】.下列有关光学知识的说法正确的是( )
A.光年是时间单位
B.光可以在真空中传播
C.光线是真实存在的
D.彩色电视机屏幕上的丰富色彩是由红、黄、蓝三种色光混合而成的
【答案】B
【详解】A.光年是长度单位,故A错误;
B.光的传播不需要介质,光可以在真空中传播,故B正确;
C.光线是利用模型法建立起来的,不是真实存在的,故C错误;
D.彩色电视机屏幕上的丰富色彩是由红、绿、蓝三种色光混合而成的,故D错误。
故选B。
考点2 光在各种介质种的传播速度以及与声速的辨析
二、光速:
(1)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为 ,在玻璃中的传播速度约为。
也就是物质的三态中,光在空气中传播速度最快,液体其次,固体最慢。
(2)光年:光年是指光在1年中的传播距离,1光年9.46×1015m。
(3)光与声音传播的辨析:
相同点
1.都能在空气中传播:光和声音都可以在空气中传播。
2.都能反射:光和声音时在遇到反射面都能发生反射。
3.都能传递能量:光和声音都可以传递能量。
4.都是波:光和声音都可以被视为波动现象。
不同点
1.传播介质:
光:可以在真空中传播(在太空中传播),而声音不能在真空中传播,需要介质(如空气、水、固体等)来传播。
声音:必须通过介质传播,介质可以是气体、液体或固体。
2.传播速度:
光:在空气中的传播速度约为每秒299,792,458米(约为3×10^8米/秒)。
声音:在空气中的传播速度约为343米/秒(在20°C时)。光速远大于声速。
3.直线传播:
光:光在同一种物质中是沿着直线传播的,传播过程中遇到透明介质时不会发生折射,而是直线传播。
声音:声音是通过气体、液体、固体等介质传播的,并且在这些介质中是沿着直线传播,但遇到障碍物时会发生反射和折射。
4.遇到阻碍:
光:在遇到不透明物体时,光的传播会被部分遮挡或完全遮挡,例如影子的形成。
声音:声音可以通过气体、液体、固体进行传播,即使遇到障碍物,声音也会通过障碍物继续传播,如回声。
考点2光在各种介质种的传播速度以及与声速的辨析
【典例2】下列有关声与光的说法中正确的是( )
A.“光”在空气中传播速度比“声”快 B.“金光闪闪”说明金子是光源
C.“声”和“光”总是沿直线传播 D.“声”和“光”的传播都需要介质
【答案】A
【详解】A.空气中光速约为,声速约为,故A正确;
B.“金光闪闪”是因为金子反射其他光,自身不会发光,不是光源,故B错误;
C.“光”只有在同种、均匀介质中沿直线传播,声音以波的形式传播,故C错误;
D.声音的传播需要介质,光的传播不需要,故D错误。
故选A。
【变式2-1】关于光的传播,下列说法正确的是( )
A.光不能在真空中传播 B.光比声音传播速度慢
C.光在水中的传播速度是3×108m/s D.光在同种均匀介质中沿直线传播
【答案】D
【详解】A.光的传播不需要介质,可以在真空中传播,故A错误;
B.光在空气中的传播速度约为,声音在空气中的传播速度约为,故B错误;
C.光在真空的传播速度约为,在水中的传播速度小于在真空的传播速度,约为真空中传播速度的,故C错误;
D.由光的传播规律可知,光在同种均匀介质中沿直线传播,故D正确。
故选D。
【变式2-2】有关光的现象,下列说法正确的是( )
A.光在任何介质中传播速度都是相同的
B.光能在固体、液体、气体中传播,在固体中传播最快
C.光在介质中是沿直线传播的
D.日食、月食的形成都可以说明光是沿直线传播的
【答案】D
【详解】A.光在不同介质中的传播速度一般不同,故A错误;
B.光在固体、液体和气体中都能传播,一般情况,在气体中传播的最快,在固体中传播的最慢,故B错误;
C.光在同种均匀介质中沿直线传播,故C错误;
D.月亮挡住了太阳射向地球的光形成日食,地球挡住了太阳射向月球的光形成月食,日食、月食的形成都可以说明光是沿直线传播的,故D正确。
故选D。
【变式2-3】激光测距技术广泛应用在人造地球卫星测控、大地测量等方面。现在利用激光测距仪测量月、地之间的距离,已知一束激光从激光测距仪发出并射向月球,大约经过2.53s反射回来
(1)光在 介质中沿直线传播,激光 (选填“能”或“不能”)在真空中传播;
(2)地球到月球的距离大约是多少km?
【答案】 同种均匀 能 3.795×105km
【详解】(1)[1][2]光在同种均匀介质中沿直线传播,光的传播不需要介质,激光能在真空中传播。
(2)[3]地球到月球的距离
【变式2-4】光在真空中的传播速度是 m/s。当光从一种介质斜射入另一种介质,传播方向 (选填“不变”或“改变”),这种现象叫做光的折射。当光线垂直射向两种介质交界面时,传播方向 (选填“不变”或“改变”)。
【答案】 3×108 改变 不变
【详解】[1]光的传播不需要介质,光在真空中传播速度是3×108 m/s。
[2]光从一种介质斜射入另一种介质时传播方向发生改变,这种现象叫做光的折射。
[3]当光线垂直射向两种介质交界面时,光线会直接穿过界面,传播方向不发生改变。
【变式2-5】当月亮处在地球与太阳的连线之间时,会产生“日食”现象,其原理是 (选填“光沿直线传播”或“光的反射”)。神话中的孙悟空一个跟斗飞行的距离是十万八千里(约为: ),设翻一个跟斗用的时间是1s, 则孙悟空飞行的速度 真空中的光速(填“大于”,“小于”或“等于”)。
【答案】 光沿直线传播 小于
【详解】[1]当月亮处在地球与太阳的连线之间时,月亮挡住了太阳光,会产生“日食”现象,是因为光在同种均匀介质中沿直线传播。
[2]孙悟空的飞行速度是
真空中的光速为c=3×108m/s,所以孙悟空的飞行速度小于真空中的光速。
【变式2-6】在电闪雷鸣的雨夜,我们总是先看到闪电再听到雷声。小明想利用所学的物理知识估测雷电发生处离他所在的位置有多远,当他看到闪电时开始计时,经过5s后听到雷声。(v声=340m/s,c=3×108m/s),求:
(1)雷电发生处离小明所在位置的距离;
(2)闪电到达小明的位置所需要的时间。
【答案】(1)1700m;(2)5.67×10﹣6s
【详解】解:(1)雷电发生处离小明所在位置的距离
(2)闪电到达小明的位置所需要的时间
答:(1)雷电发生处离小明所在位置的距离为1700m;
(2)闪电到达小明的位置所需要的时间为5.67×10-6s。
考点3 光的直线传播相关的实例解释说明
3、 实例分析:
(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。
考点3 光的直线传播相关的实例解释说明
【典例3】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.路径1、3都有可能
【答案】B
【详解】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,由于人行走的路径始终与路边平行,根据相似三角形的知识可知,其头部所经过的路径一定与人行走的路径保持平行,故ACD不符合题意,B符合题意。
故选B。
【变式3-1】如图所示是月球的影区分布。当人随地球运动时,要看到日环食,只有当运动到( )
A.甲区域 B.乙区域 C.丙区域 D.丁区域
【答案】B
【详解】日全食是一条光线都不能到达的区域即丙区;日环食只有边缘的光线能够到达,看起来像个圆环一样,即乙区;除日全食与日环食外,还有日偏食,即甲区域。故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
【变式3-2】如图所示的日食现象,又称为日蚀,是一种天文现象。当月球运行至太阳与地球之间时,对地球上的部分地区来说,月球挡住了太阳的一部分或全部光线,看起来好像是太阳的一部分或全部消失了,这就是日食现象。若在地球上同一地点的同一天时间里观察日食现象,不可能出现的是( )
A.日全食和日环食都能观测到
B.日偏食和日环食都能观测到
C.日偏食和日全食都能观测到
D.只观测到了日偏食
【答案】A
【详解】日环食是由于光的直线传播,月亮转到了地球和太阳之间,月亮挡住了太阳照向地球的光,月球较小而不能全部遮掩太阳形成的,所以我们就看不见全部的太阳,只看到部分太阳的光环。日全食属于日食的形成,是由于太阳、地球、月亮在同一直线上,月亮在中间将太阳光全部挡住而形成的。若在地球上同一地点的同一时间观察日食现象,可以同时看到日偏食、日环食,或者同时看到日偏食、日全食;但不能够同时看到日全食、日环食。故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
【变式3-3】当月球运动到太阳和地球之间,月球就会挡住太阳射向地球的光,月球身后的影子正好落到地球上时,如图,在a、b、c、d位置此刻都看不到日食现象的是( )
A.a、b两位置 B.b、c两位置 C.a、c两位置 D.a、d两位置
【答案】D
【详解】日食是由光的直线传播形成的,由图可知,太阳射向地球的光线被月亮挡住,b、c两点会看不到太阳,而a、d两点会看到太阳,不能形成日食,故看不到日食现象。故D符合题意,ABC不符合题意。
故选D。
【变式3-4】阳光透过树叶间的缝隙,在地上可以看到许多圆形的光斑,这是( )
A.树叶间许多小孔的像
B.阳光透过树叶上的水珠折射后形成的像
C.太阳透过树叶间的缝隙形成的像
D.阳光透过树叶间的缝隙照在地上的光斑
【答案】C
【详解】阳光透过树叶间的缝隙,在地上可以看到许多圆形的光斑,这是太阳透过树叶之间的缝隙在地面上形成的实像,是小孔成像现象,其原理是光的直线传播。故ABD不符合题意,C符合题意。
【变式3-5】下列现象不能用光在均匀介质中沿直线传播解释的是( )
A.小孔成像
B.在雷雨天,人们总是先看见内电后听到雷声
C.日食和月食
D.光照在不透明的物体上,物体背后会出现影子
【答案】B
【详解】A.小孔成像是由于光的直线传播而形成的,成倒立的实像,故A不符合题意;
B.在雷雨天,人们总是先看见内电后听到雷声,是因为光在空气中的传播速度比声音大得多,故B符合题意;
C.日食和月食都是由于光的直线传播而形成的,日食是因为月球挡住了太阳射向地球的光线,月食是因为地球挡住了太阳挡住了月球的光线,故C不符合题意;
D.影子是由于光的直线传播而在不透明物体背光的一侧形成的暗区域,光照在不透明的物体上,物体背后会出现影子可以用光的直线传播来解释,故D不符合题意。
故选B。
【变式3-6】“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”)。
【答案】影子
【详解】光在同种均匀介质中沿直线传播,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。
【变式3-7】人在路灯下行走,影子落在地面,并具有靠近路灯时影子 、远离路灯时影子 的特点。(以上两空均填“长”或“短”或“不变”)
【答案】 短 长
【详解】[1]当人逐渐靠近路灯时,他与路灯之间的连线(即光线的路径)与地面的夹角会逐渐增大。由于影子的长度是由光线与地面的夹角决定的,夹角越大,影子在地面上的投影就越短。因此,当人靠近路灯时,他的影子会变短。
[2]当人逐渐远离路灯时,他与路灯之间的连线与地面的夹角会逐渐减小。同样地,由于夹角减小,影子在地面上的投影就会变长。因此,当人远离路灯时,他的影子会变长。
【变式3-8】如图所示,这是今年一些网友拍摄到的日全食时的照片。日全食是由光的 形成的,发生日全食时不能看到太阳,是因为我们处在 的影子里。
【答案】 直线传播 月球
【详解】[1]日全食是由于太阳光在直线传播过程中被月球遮挡而形成的。
[2]由于太阳光在直线传播过程中被月球遮挡,形成月球的影子,当发生日全食时,人处于月球的影子里,就看不到太阳了。
【变式3-9】诗句“大漠孤烟直,长河落日圆”给我们展现了一幅美丽的画卷。其实诗人观察到的落日并非太阳的实际位置(如图所示),而是太阳光经过不均匀的大气层发生了 (选填“反射”或“折射”)所成的像,太阳实际在图中 (选填“甲”或“乙”)的位置,人眼所看到的太阳是 (选填“实”或“虚”)像。在特殊的日子会看到日食现象,此时,地球、月球、太阳三者位置关系, 位于中间。
【答案】 折射 乙 虚 月球
【详解】[1][2][3]太阳落山时,太阳的实际位置在地平线下面,但太阳光经过不均匀的大气层时发生了折射,通过折射我们看见了太阳的虚像(即观察到的落日),此时,太阳的实际位置在图中的乙位置。
[4]当月球转到太阳和地球中间并且三者在一条直线上时,月球挡住了太阳照射在地球上的光线,地球处在月球的影子里,这就形成了日食。
【变式3-10】如图所示为某路人按照图示箭头方向行进到达路灯杆处,在此过程中人在地面上影子的长度变化情况是 (选填:“不变”、“先变长后变短”或“先变短后变长”)
【答案】先变短后变长
【详解】由图可知,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,因此,当人经过路灯时,影子先变短后变长。
【变式3-11】如图所示是小明用易拉罐制成的简易针孔照相机:
(1)小明从实验室借来用发光二极管制成的“F”字样光源,如图甲所示,将“F”字样光源、简易针孔照相机按图乙所示位置放好,小明观察到塑料板上所成的像是图丙中的 (填序号)。
(2)保持“F”字样光源的位置不变,将易拉罐靠近发光的“F”,小明观察到塑料膜上所成的像会 (选填“变大”、“变小”或“不变”),像的亮度 (选填“变亮”、“变暗”或“不变”)。
(3)小华在实验中在易拉罐的底部扎了两个小孔,则在半透明膜上可以观察到的“F”像有 (选填“一”或“两”或“无数”)个。
【答案】(1)②
(2) 变大 变暗
(3)两
【详解】(1)使用针孔照相机时,小孔对着明亮的室外,让光线通过小孔进入筒内;物体发出或反射的光通过小孔后,这就是小孔成像。
(2)小孔成像的像的大小与物距、像距有关,物距减小了,像会变大;当易拉罐靠近发光的“F”时,小孔大小不变,透过的光量一定,像变大后光线分散开,像的亮度变暗。
(3)若在底部扎了两个小孔,那么每个小孔都会成一个像。
【变式3-12】如图所示是用易拉罐制作的简易针孔照相机,做小孔成像实验。
(1)利用它观察烛焰的成像时,孔对着 (选填“烛焰”或“眼睛”),可观察所成的像;
(2)该现象可以用 来解释;
(3)将蜡烛靠近针孔照相机少许,烛焰的像将 (选填“变大”“变小”或“不变”)。
【答案】(1)烛焰
(2)光的直线传播
(3)变大
【详解】(1)用易拉罐制作的简易针孔照相机,利用它观察烛焰时,孔对着烛焰,膜对着眼睛,可以看见倒立的实像。
(2)用易拉罐制作的简易针孔照相机做小孔成像实验,该现象可以用光的直线传播来解释。
(3)若将蜡烛靠近小孔少许,光线发散程度更大,像距不变,所以蜡烛的像将变大。
考点4 根据光的直线传播确定观察范围与作图
四、题型分类
1.有点定线
题目特点:已知发光点和一个特殊点确定一条光线。
2.有线定点
题目特点:有两条直线(光线)确定一个点(或发光点)。
作图技巧:题型1根据数学上的两点决定一条直线这一规律,即根据题目的意思,找到两个点,将这两个点连成一条直线即可。
题型2根据数学上的两条相交的直线可以确定一个点这一规律,即根据题目的意思,找到两条相交直线交点即可。
考点4 根据光的直线传播确定观察范围与作图
【典例4】“井底之蛙”这个成语大家都很熟悉,图16中M点表示青蛙。请根据光的直线传播知识画图说明为什么“坐井观天,所见甚小”。
【解析】因为光是沿直线传播的,所以光线要进入青蛙的眼中,最大范围就是从枯井的上边缘处射过来。即一个点是枯井的上边缘,一个点是青蛙的一个眼睛(M点),找到这两个点是解答本题的关键所在。另外,此时只要求画出观察范围,没有要求作光路图,对光的传播方向没有要求,如果要求作光路图,一定要注意箭头的方向,青蛙的观察,即光进入青蛙的眼睛,所以箭头应指向青蛙的眼睛,因为是青蛙看到外面射向它的光线。
。
【变式4-1】请作出图中的物体AB经小孔成像到墙面MN上的示意图,即画出成像的光路图。
【答案】
【详解】小孔成像的本质是光在同种均匀透明的介质中沿着直线传播形成的实像,所以先作A点沿着直线传播形成的点,再作B点沿着直线传播形成的点,用实线连接,如图所示:
【变式4-2】小明做小孔成像实验,实验装置如图所示,请在图中的塑料薄膜上画出蜡烛AB的像A'B'。 (保留作图痕迹)
【答案】
【详解】小孔成像是光的直线传播现象。蜡烛AB上部的光线通过小孔后,射到了光屏的下部;蜡烛AB下部的光线通过小孔后,射到了光屏的上部,因此通过小孔后所成的像是倒立的像。如下图所示:
【变式4-3】如图所示是小强在纸杯上蒙上一层塑料膜做小孔成像实验的情景,请在图中作出烛焰(用表示)在塑料膜上成的像(用箭头表示)及光路图。
【答案】
【详解】A点发出的光经过小孔沿直线传播会在光屏上成像A′,B点发出的光经过小孔沿直线传播会在光屏上成像B′,连接A′B′即为烛焰在塑料膜上成的像,如下图所示:
【变式4-4】按要求作图:如图所示,小红站在路灯下,请画出小红在地面上形成影子的光路,并标出影子的位置。
【答案】
【详解】由于光在同种均匀介质中沿直线传播的,光射到不透明物体后,会在物体的背光面形成影子;光源S发出的光线照到人的身体,被身体挡住后,在身后形成影子;连接光源S和头顶A作一条直线,交地面于点 A,则OA为小红在地面上的影子,如图
【变式4-5】井底的实点为青蛙所在的位置。如图关于井底之蛙在枯井或充满水的井中,“坐井观天,所见甚小”,其中作图过程正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【详解】AB.井底之蛙在枯井看见井外的物体,是井外的光沿直线传播传入井内的青蛙的眼睛,故A错误,B正确;
CD.井底之蛙在充满水的井中,是井外的光线经空气折射到井水中,进入青蛙的眼睛,故CD错误。
故选B。
考点5 光的直线传播相关的应用
五、光的直线传播实际应用:
队伍对齐 射击瞄准 日晷
激光准直(挖隧道定向)
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5 光的直线传播相关的应用
【典例5】下列所示的四种现象中,可用光的直线传播原理解释的是
A.镜中花 B.海市蜃楼 C.手影 D.水中的筷子
【答案】C
【详解】解答:A. 镜中花,属于平面镜成像,平面镜成像是一种光的反射现象,不合题意.B. 海市蜃楼是光的折射产生的现象,不符合题意;C. 手影是由于光的直线传播形成的,符合题意;D. 看到水中4的筷子变弯折是光的折射现象.不合题意.故选C.
点睛:解答此题的关键是熟练掌握在日常生活中光沿直线传播、光的反射、光的折射,产生的一些现象.
【变式5-1】如图所示的四种现象中,属于光的直线传播现象的是( )
A. 平面镜中的像
B. 水中的笔向上翘起
C. 地上的树影
D. 眼睛被放大
【答案】C
【详解】A.平面镜成像属于光的反射现象,故A不符合题意;
B.水中的笔向上翘起属于光的折射现象,故B不符合题意;
C.地上的树影属于光的直线传播现象,故C符合题意;
D.眼睛被放大镜放大属于光的折射现象,故D不符合题意。
故选C。
【变式5-2】下列光现象与小孔成像原理相同的是( )
A.鸟在水中的“倒影” B.“手影”游戏 C.笔在水面处“断折” D.海市蜃楼
【答案】B
【详解】A.水中的“倒影”是平面镜成像,属于光的折射原理,小孔成像利用的是光沿直线传播,故A不符合题意;
B.手影利用光沿直线传播,与小孔成像原理相同,故B符合题意;
C.笔在水面处“断折”是光的折射的结果,与小孔成像原理不同,故C不符合题意;
D.海市蜃楼是利用光的折射原理,与小孔成像原理不同,故D不符合题意。
故选B。
【变式5-3】下列现象中,不是利用光沿直线传播的实例是( )
A.小孔成像 B.激光引导掘进方向
C.太阳发光 D.立竿见影
【答案】C
【详解】ABCD.光在同种均匀物质中沿直线传播,在日常生活中,激光准直、小孔成像和影子的形成等都表明光在同一种均匀介质中是沿直线传播的,而太阳发光是一种自然现象,故ABD不符合题意,C故符合题意。
故选C。
【变式5-4】下面四幅图中,不能说明光沿直线传播的是( )
A.手影
B.光在不均匀糖水中的径迹
C.激光准直
D.透过树叶的阳光
【答案】B
【详解】
A.光照射到不透明的物体,物体会阻挡光的传播,在其背面光不能到达的区域,形成物体的影子,所以,手影是光沿直线传播形成的,故A不符合题意;
B.光在不均匀的糖水中的传播路径是弯曲的,不能说明光沿直线传播,故B符合题意;
C.应用激光准直技术开凿山洞,利用了光在同种均匀介质中沿直线传播,故C不符合题意;
D.透过树叶的阳光是由光沿直线传播形成的,故D不符合题意。
故选B。
【变式5-5】“禾下乘凉梦”是袁隆平先生的中国梦。禾的影子的形成是由于( )
A.光的直线传播 B.光的反射
C.光的色散 D.光的折射
【答案】A
【详解】禾的影子的形成是由于光在均匀空气中沿直线传播过程中被挡住,在禾后形成的暗影区,故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
【变式5-6】下列属于光沿直线传播的现象是( )多选
A.人在阳光下,地面上出现影子
B.雨后天晴,天空出现彩虹
C.开凿隧道时用激光束引导掘进机
D.阳光明媚的日子,茂密的树林下,常能在地上见到许多圆形的光斑
【答案】ACD
【详解】A.人在阳光下,地面上出现影子,是光照射到不透明的物体,光照射不到的地方形成的阴影区域,影子的形成是由于光的直线传播形成的,故A符合题意;
B.雨后天晴,天空出现彩虹是光的色散,本质上是由于光的折射形成的,故B不符合题意;
C.开凿隧道时用激光束引导掘进机,是由于光的直线传播形成的,故C符合题意;
D.阳光明媚的日子,茂密的树林下,常能在地上见到许多圆形的光,是小孔成像,是由于光的直线传播形成的,故D符合题意。
故选ACD。
一、单选题
1.有关中国人民抗战胜利70周年大阅兵场景,下列说法正确的是( )
A.旗手帽子上的军徽熠熠发光,因为军徽是光源
B.解放军整齐的脚步声,是空气振动产生的
C.整个队列整齐划一,观众是通过光的直线传播来判断的
D.解放军整齐的脚步声,是通过大地传入现场观众耳内的
【答案】C
【详解】A.军徽自身不能发光,是反射了太阳光,因此军徽不是光源,故A错误;
B.军人整齐的脚步声,是地面振动产生的,故B错误;
C.由于光沿直线传播,后面士兵反射的光线都被前面的士兵挡住了,故看到的队伍整齐划一,故C正确;
D.解放军整齐的脚步声,是通过空气传入现场观众耳朵的,故D错误。
故选C。
2.关于小孔成像,下列说法中正确的是( )
A.像和物上下、左右都不颠倒 B.像和物上下颠倒,左右不颠倒
C.像和物上下不颠倒,左右颠倒 D.像和物上下、左右均颠倒
【答案】D
【详解】小孔成像是光的直线传播形成的,物体上部发出或反射的光,通过小孔后照射到了光屏的下部,下部的光照到了上部,小孔成的像上下是颠倒的;物体左边发出或反射的光通过小孔后射到了光屏的右边,右边的光射到了左边,小孔成的像左右是颠倒的。
故选D。
3.如图所示的烟花,营造欢乐的氛围。关于烟花表演下列说法正确的是( )
A.灿烂的烟花不是光源
B.人们看到灿烂的烟花属于光的直线传播
C.先看到焰火后听到爆炸声,说明声速比光速快
D.烟花爆炸声震耳欲聋是因为音调高
【答案】B
【详解】A.烟花自身能够发光,属于人造光源,故A错误;
B.光在同种均匀介质中沿直线传播,人们看到灿烂的烟花属于光的直线传播,故B正确;
C.15℃时,声音在空气中的传播速度为340m/s,光在空气中的传播速度约为3×108m/s,因此先看到焰火后听到爆炸声,说明光速比声速快,故C错误;
D.烟花声音震耳欲聋是指烟花声音大,即声音的响度大,故D错误。
故选B。
4.下列关于光线的说法中正确的是( )
A.光源能射出无数条光线
B.光线不是真实存在的,人们用一条带箭头的实线来表示光线
C.光线就是很细的光束
D.光线是用来表示光传播方向的直线,常用虚线表示
【答案】B
【详解】光实际存在,而光线是人们为了研究方便而构建的一个理想模型——一条带箭头的直线,它实际上并不存在;
A.光源是能发光的物体,所以能发光,但不是射出光线,故A错误;
B.人们用一条看得见的实线来表示光线,它实际上并不存在,用到模型法,故B正确;
C.光线只是表示光传播方向的一条直线,并不是很细的光束,故C错误;
D.因为光的传播方向是确实存在,为了分析探究,于是用一条有方向的实际直线表示,即光线,光线常用实线来表示,故D错误。
故选B。
5.在探究树荫下光斑的综合实践活动中,为了研究孔的大小对光斑形状的影响,小华设计了四种开有不同形状孔的卡片甲,如图所示。接着,从图示位置沿箭头方向水平移动乙,观察光斑形状的变化情况。下列合乎要求的是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【详解】为了研究孔的大小对光斑形状的影响,应只改变孔的大小。
ABD.ABD三图中随着卡片乙向左移动,孔的形状发生了变化,故ABD不符合题意;
C.C图中随着卡片乙向左移动,孔的形状始终是三角形,并且逐渐变小,故C符合题意。
故选C。
6.4月14日中午,海口上空出现日晕奇观,如图。日晕,又称圆虹,光的折射是其形成原因之一,下列光现象与其形成原因相同的是( )
A.筷子“折断”
B.灯光下的影子
C.月食
D.小孔成像
【答案】A
【详解】A.筷子反射的光线从水中斜射入空气中时,发生偏折,看上去好像在水面处折断了,是光的折射现象,故A符合题意;
B.光在均匀介质中沿直线传播,当光遇到不透明物体时,在物体的后方形成一个暗区,这就是影子,故B不符合题意;
C.月食是当地球位于太阳与月球之间,三者在同一条直线上时,被不透明的地球挡住了沿直线传播射向月球的光,太阳光照不到月球上,看不到月球而形成的,故C不符合题意;
D.小孔成像是光沿直线传播形成的,成倒立的实像。故D不符合题意。
7.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。
8.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。
9.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。
10.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。
11.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。
12.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。
13.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。
二、填空题
1.在全国人民的团结努力下,我国新冠疫情得了很好的控制,今年五一假期很多家庭都纷纷出游,小红一家到天安门广场观看了升旗仪式,远远小红就听到了仪仗队的脚步声,激动的告诉妈妈仪仗队来啦,这说明声音可以传递 (填“信息”或“能量”),同时也说明脚步声的 (填“音调”或“响度”)很大,小红发现队伍排的十分整齐,这是利用了光在同种均匀介质中沿 传播的知识。
【答案】 信息 响度 直线
【详解】[1]小红通过脚步声知道仪仗队来了,说明声能传递信息。
[2]仪仗队离小红很远,小红就能听到脚步声,说明脚步声非常大,声音的大小指的是响度。
[3]队伍排列的很整齐利用的是三点一线,原理是光在同种均匀介质中沿直线传播。
2.小明在做光在液体中的传播实验时,他在玻璃缸内配制了白糖水,静置一段时间后,发现白糖水中的光线不是一条直线,而是一条弯曲的曲线,你的解释是 ;若保持激光入射方向不变,激光在白糖水中沿直线传播,你的做法是 。
【答案】 白糖水不均匀 将白糖水搅拌均匀
【详解】
[1]由于光在不均匀介质中不沿直线传播,白糖水放置久了后,就变的不均匀了,越深白糖水浓度越大,密度越大,光线在里面传播时就会发生折射。
[2]由于光在同种均匀介质中沿直线传播,若要保持激光入射方向不变,即激光在白糖水中沿直线传播,应该将白糖水搅拌均匀。
3.在太阳、烛火、月亮、萤火虫中,不属于光源的是 ,光在 的介质中沿直线传播。光 (选填“能”或者“不能”)在真空中传播。
【答案】 月亮 同一种均匀 能
【详解】[1]月亮自身不能发光,所以不属于光源,太阳、萤火虫自身能够发光,所以属于光源。
[2]光在同种均匀介质中沿直线传播,这是光沿直线传播的条件。
[3]光的传播可以不需要介质,它能够在真空中传播。
4.成语“一叶障目,不见泰山”,比喻为局部现象所迷惑,看不到全局的整体,也比喻目光短浅;本义是一片树叶挡住了眼睛,连面前高大的泰山都看不见。从物理学的角度解释其原因,这是由于在均匀介质中 。
【答案】光沿直线传播
【详解】“一叶障目,不见泰山”说明泰山反射的光线不能绕过叶子传播到人的眼睛,说明光在同种均匀介质中是沿直线传播的。
5.如图甲所示,2023年4月20日发生了罕见的日环食。日环食是日食的一种,发生时太阳的中心部分黑暗,边缘仍然明亮,形成光环。日食属于光的 现象;图中能正确描述其形成原因的是 (选填“乙”或“丙”)图。
【答案】 直线传播 乙
【详解】[1][2]日食属于光的直线传播现象;当太阳、月球、地球大致在同一直线上时,太阳射向地球的光被月球全部或者部分挡住,形成日食,月球在太阳和地球之间;故能正确描述日食成因的是乙图。
6.光在不同介质中的传播速度 同。光在 中的传播速度最快,速度大约为 m/s。
【答案】 不 真空 3×108
【详解】[1][2][3]光在不同介质中的传播速度是不同的,光在真空中的传播速度最大,大约为3×108m/s,是宇宙中最大的速度,在空气中的传播速度略小于此,在水或玻璃中的传播速度比在空气中的传播速度小。
7.如图所示,点燃的蜡烛放在距小孔a处,它成像在距小孔b的半透明纸上,且a大于b,则半透明纸上成的像是 像(填写完整像的倒正、大小、虚实);其他不变,半透明纸远离小孔,半透明纸上的像是 (选填“变大”、“缩小”或“不变”)。
【答案】 倒立缩小的实像 变大
【详解】[1]小孔成像是由光的直线传播形成的,从烛焰底部发出的光通过小孔会成在半透明纸的上方,从烛焰上部发出的光通过小孔会成在半透明纸的下方,所以是倒立的像;由于实像能呈现在光屏(半透明纸)上,虚线不能,所以小孔成的是实像;由于此时像距b小于物距a,所以成缩小的像。故半透明纸上成的像是倒立、缩小的实像。
[2]其他条件不变,若半透明纸远离小孔,像距变大,蜡烛火焰的像会变大。
8.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。
三、实验题
1.如图所示,小明给两个空罐的底部中央分别打上一个圆孔和一个方孔,再用两片半透明的塑料膜蒙在空罐的口上。分别将小孔对着烛焰和灯丝,可以看到烛焰和灯丝通过小孔所成的像。
(1)分析比较 两图,可以得出结论:物体通过小孔所成的像与孔的形状无关;
(2)分析比较 两图,可以得出结论:小孔成像时像的形状由物体的形状决定;
(3)通过实验,可以看到烛焰和灯丝在塑料膜上成的都是 (选填:正立/倒立)的实像,说明小孔成像的原理是 。
【答案】(1)乙、丙
(2)甲、丙
(3) 倒立 光的直线传播
【详解】(1)甲、乙两图,小孔形状不同,但是像的形状相同,所以小孔成像与小孔的形状无关。
(2)甲、丙两图小孔形状相同,物体形状不同,像的形状也不同,所以小孔成像与物体的形状有关。
(3)[1][2]小孔成像是光沿直线传播所成的像,通过观察甲、乙、丙的像可知,小孔成像是倒立实像。
2.“研究光的传播实验”;在玻璃缸中盛入清水,沿缸壁轻轻注入浓糖水,这时整个缸内的糖水时不均匀的,从侧向缸内照射激光,看到缸内光的传播路线如图所示,接下来的操作是 ,观察到 现象时,说明光在同种均匀介质中沿直线传播。
【答案】 搅拌缸中的水 光的路线呈直线
【详解】[1][2]当向盛有清水的玻璃缸沿缸壁轻轻注入浓糖水时,玻璃缸内的液体就变的不均匀了,光线在里面传播时就会发生偏折,这个现象说明光在不均匀介质中的传播路线是曲线,接下搅拌缸中的水,玻璃缸内的液体就会变的均匀了,光在同种均匀介质中沿直线传播,因此会观察到光的路线呈直线。
3.在研究光的传播路径时,小明做了下面几个小实验:
(1)图1中,为了显示激光在空气中传播路径,可以采取的方法是 ,图2中为了显示激光在水中的传播路径,可以在水中加入少量的 ;
(2)小明在玻璃缸中加入清水,沿缸壁轻轻注入浓糖水,不搅拌,从侧壁水平照射激光,看到缸内光的路径是弯折的(图3),当搅拌缸中的水后,观察到光是沿直线传播的,说明光沿直线传播的条件是 ;
(3)我国古代学者对“光沿直线传播”的现象曾做过许多研究,例如战国时期的《墨经》中就有小孔成像的解释,如图4所示:
①小孔成的像是 (填“正立”或“倒立”)的 (选填“实”或“虚”)像;
②若将小孔由圆形改为三角形,则所成的像的形状 (选填“改变”或“不变”)。
【答案】 在空气中喷洒烟雾 牛奶或咖啡 光在同种均匀介质中才沿直线传播 倒立 实 不变
【详解】(1)[1]为了显示激光在空气中传播路径,可用在空气中喷洒烟雾的方法显示光的传播路径。
[2]将激光射入混有少量牛奶或咖啡并搅拌均匀的水中,可利用光的漫反射显示出光的传播路径。
(2)[3]当向盛有清水的玻璃缸沿缸壁轻轻注入浓糖水时,玻璃缸内的液体就变的不均匀了,越深密度越大,光线在里面传播时就会发生折射,看到缸内光的路径是弯折的;当搅拌缸中的水后,玻璃缸内的液体就会变得均匀了,观察到光的路线呈直线,说明光在同种均匀介质中才沿直线传播。
(3)①[4][5]由于小孔所成的像是由实际光线会聚而成的,当物体上部的光线通过小孔后,射到了光屏的下部,而物体下部的光线通过小孔后,射到了光屏的上部,因此小孔成的像是倒立的实像,这是光的直线传播造成的。
②[6]小孔所成的像是物体本身的像,与小孔的形状无关,所以若将小孔由圆形改为三角形,则所成的像的形状不变。
4.如图所示,小明制成了一个针孔照相机,其实就是小孔成像的实验装置。将点燃的蜡烛置于小孔前的适当位置,观察并研究小孔成像的特点:
(1)烛焰在半透明膜上所成的像是 选填(选“实像”或“虚像”);
(2)如果小孔是三角形,则他在半透明纸上看到的像是 ;
A.三角形光斑 B.圆形光斑 C.烛焰的正立像 D.烛焰的倒立像
(3)将半透明膜靠近小孔时,则人眼看到的半透明膜上的像将 (选填“变大”“变小”或“不变”);
(4)请根据本实验探究过程分析,晴天树荫下的圆形光斑大小不一的原因是 。
【答案】 实像 D 变小 孔到地面的距离不同
【详解】(1)[1]小孔成像的原理是光的直线传播,因此烛焰在塑料薄膜上所成的像是倒立的实像。
(2)[2]烛焰经小孔成倒立的实像,像的形状与烛焰形状相同,像与小孔的形状无关,即烛焰在塑料薄膜上成的像是烛焰的倒立像,故D符合题意,ABC不符合题意。
故选D。
(3)[3]小孔成像的大小取决于物体到小孔的距离、光屏到小孔的距离,将半透明膜靠近小孔时,像距变小,物距不变,由于光沿直线传播,则像变小,即人眼看到的塑料薄膜上的像将变小。
(4)[4]圆形光斑是太阳通过树叶间的小孔所成太阳的像,由于树叶缝隙到地面的高度不同,故使得光斑大小不同。
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学科网(北京)股份有限公司
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2.2 光的直线传播
【考点1 光的直线传播定义】
【考点2 光在各种介质种的传播速度以及与声速的辨析】
【考点3 光的直线传播相关的实例解释说明】
【考点4 根据光的直线传播确定观察范围与作图】
【考点5 光的直线传播相关的应用】
考点1 光的直线传播定义
一 、光的直线传播
1. 光在均匀介质中是沿直线传播的。
均匀介质 非均匀介质
注意: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。
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路径和方向(物理模型,光存在,光线不存在)。
点光源 平行光
考点1 光的直线传播定义
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。
【典例1】关于光的传播,下列说法正确的是( )
A.光只在空气中才沿直线传播 B.光在任何情况下都沿直线传播
C.光在玻璃中一定不沿直线传播 D.光在均匀介质中沿直线传播
【变式1-1】光的世界精彩纷呈,绚丽多彩,下列有关光学知识的描述中正确的是( )
A.光在同种介质中沿直线传播
B.灿烂的烟花属于光源
C.光的三原色是红、黄、蓝
D.雷雨天总是先听到雷声,后看到闪电
【变式1-2】关于光的传播,下列说法正确的是( )
A.光在任何情况下都是沿直线传播的 B.光可以在真空里传播
C.光在不同介质中传播速度相同 D.月亮是光源
【变式1-3】对于光线的说法正确的是( )
A.光线实际上是不存在的
B.从纸上画的图线可知我们是可以看到甚至摸到光线的
C.画的图线越长表示光线越长
D.光线就是指很长很细的激光线
【变式1-4】列关于光和光线的说法中,正确的是( )
A.光和光线都是存在的 B.光是存在的,而光线是不存在的
C.光线是存在的,而光是不存在的 D.光和光线都是不存在的
【变式1-5】在玻璃缸中倒入清水,接着往玻璃缸中倒入大量的盐,然后让一束激光射入盐水中,如图所示,激光沿 (选填“直线”或“曲线”)传播,原因是 ,这说明光沿直线传播是有条件的:介质应当具有 特点。
【变式1-6】.下列有关光学知识的说法正确的是( )
A.光年是时间单位
B.光可以在真空中传播
C.光线是真实存在的
D.彩色电视机屏幕上的丰富色彩是由红、黄、蓝三种色光混合而成的
考点2 光在各种介质种的传播速度以及与声速的辨析
二、光速:
(1)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为 ,在玻璃中的传播速度约为。
也就是物质的三态中,光在空气中传播速度最快,液体其次,固体最慢。
(2)光年:光年是指光在1年中的传播距离,1光年9.46×1015m。
(3)光与声音传播的辨析:
相同点
1.都能在空气中传播:光和声音都可以在空气中传播。
2.都能反射:光和声音时在遇到反射面都能发生反射。
3.都能传递能量:光和声音都可以传递能量。
4.都是波:光和声音都可以被视为波动现象。
不同点
1.传播介质:
光:可以在真空中传播(在太空中传播),而声音不能在真空中传播,需要介质(如空气、水、固体等)来传播。
声音:必须通过介质传播,介质可以是气体、液体或固体。
2.传播速度:
光:在空气中的传播速度约为每秒299,792,458米(约为3×10^8米/秒)。
声音:在空气中的传播速度约为343米/秒(在20°C时)。光速远大于声速。
3.直线传播:
光:光在同一种物质中是沿着直线传播的,传播过程中遇到透明介质时不会发生折射,而是直线传播。
声音:声音是通过气体、液体、固体等介质传播的,并且在这些介质中是沿着直线传播,但遇到障碍物时会发生反射和折射。
4.遇到阻碍:
光:在遇到不透明物体时,光的传播会被部分遮挡或完全遮挡,例如影子的形成。
声音:声音可以通过气体、液体、固体进行传播,即使遇到障碍物,声音也会通过障碍物继续传播,如回声。
考点2光在各种介质种的传播速度以及与声速的辨析
【典例2】下列有关声与光的说法中正确的是( )
A.“光”在空气中传播速度比“声”快 B.“金光闪闪”说明金子是光源
C.“声”和“光”总是沿直线传播 D.“声”和“光”的传播都需要介质
【变式2-1】关于光的传播,下列说法正确的是( )
A.光不能在真空中传播 B.光比声音传播速度慢
C.光在水中的传播速度是3×108m/s D.光在同种均匀介质中沿直线传播
【变式2-2】有关光的现象,下列说法正确的是( )
A.光在任何介质中传播速度都是相同的
B.光能在固体、液体、气体中传播,在固体中传播最快
C.光在介质中是沿直线传播的
D.日食、月食的形成都可以说明光是沿直线传播的
【变式2-3】激光测距技术广泛应用在人造地球卫星测控、大地测量等方面。现在利用激光测距仪测量月、地之间的距离,已知一束激光从激光测距仪发出并射向月球,大约经过2.53s反射回来
(1)光在 介质中沿直线传播,激光 (选填“能”或“不能”)在真空中传播;
(2)地球到月球的距离大约是多少km?
【变式2-4】光在真空中的传播速度是 m/s。当光从一种介质斜射入另一种介质,传播方向 (选填“不变”或“改变”),这种现象叫做光的折射。当光线垂直射向两种介质交界面时,传播方向 (选填“不变”或“改变”)。
【变式2-5】当月亮处在地球与太阳的连线之间时,会产生“日食”现象,其原理是 (选填“光沿直线传播”或“光的反射”)。神话中的孙悟空一个跟斗飞行的距离是十万八千里(约为: ),设翻一个跟斗用的时间是1s, 则孙悟空飞行的速度 真空中的光速(填“大于”,“小于”或“等于”)。
【变式2-6】在电闪雷鸣的雨夜,我们总是先看到闪电再听到雷声。小明想利用所学的物理知识估测雷电发生处离他所在的位置有多远,当他看到闪电时开始计时,经过5s后听到雷声。(v声=340m/s,c=3×108m/s),求:
(1)雷电发生处离小明所在位置的距离;
(2)闪电到达小明的位置所需要的时间。
考点3 光的直线传播相关的实例解释说明
3、 实例分析:
(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。
考点3 光的直线传播相关的实例解释说明
【典例3】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.路径1、3都有可能
【变式3-1】如图所示是月球的影区分布。当人随地球运动时,要看到日环食,只有当运动到( )
A.甲区域 B.乙区域 C.丙区域 D.丁区域
【变式3-2】如图所示的日食现象,又称为日蚀,是一种天文现象。当月球运行至太阳与地球之间时,对地球上的部分地区来说,月球挡住了太阳的一部分或全部光线,看起来好像是太阳的一部分或全部消失了,这就是日食现象。若在地球上同一地点的同一天时间里观察日食现象,不可能出现的是( )
A.日全食和日环食都能观测到
B.日偏食和日环食都能观测到
C.日偏食和日全食都能观测到
D.只观测到了日偏食
【变式3-3】当月球运动到太阳和地球之间,月球就会挡住太阳射向地球的光,月球身后的影子正好落到地球上时,如图,在a、b、c、d位置此刻都看不到日食现象的是( )
A.a、b两位置 B.b、c两位置 C.a、c两位置 D.a、d两位置
【变式3-4】阳光透过树叶间的缝隙,在地上可以看到许多圆形的光斑,这是( )
A.树叶间许多小孔的像
B.阳光透过树叶上的水珠折射后形成的像
C.太阳透过树叶间的缝隙形成的像
D.阳光透过树叶间的缝隙照在地上的光斑
【变式3-5】下列现象不能用光在均匀介质中沿直线传播解释的是( )
A.小孔成像
B.在雷雨天,人们总是先看见内电后听到雷声
C.日食和月食
D.光照在不透明的物体上,物体背后会出现影子
【变式3-6】“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”)。
【变式3-7】人在路灯下行走,影子落在地面,并具有靠近路灯时影子 、远离路灯时影子 的特点。(以上两空均填“长”或“短”或“不变”)
【变式3-8】如图所示,这是今年一些网友拍摄到的日全食时的照片。日全食是由光的 形成的,发生日全食时不能看到太阳,是因为我们处在 的影子里。
【变式3-9】诗句“大漠孤烟直,长河落日圆”给我们展现了一幅美丽的画卷。其实诗人观察到的落日并非太阳的实际位置(如图所示),而是太阳光经过不均匀的大气层发生了 (选填“反射”或“折射”)所成的像,太阳实际在图中 (选填“甲”或“乙”)的位置,人眼所看到的太阳是 (选填“实”或“虚”)像。在特殊的日子会看到日食现象,此时,地球、月球、太阳三者位置关系, 位于中间。
【变式3-10】如图所示为某路人按照图示箭头方向行进到达路灯杆处,在此过程中人在地面上影子的长度变化情况是 (选填:“不变”、“先变长后变短”或“先变短后变长”)
【变式3-11】如图所示是小明用易拉罐制成的简易针孔照相机:
(1)小明从实验室借来用发光二极管制成的“F”字样光源,如图甲所示,将“F”字样光源、简易针孔照相机按图乙所示位置放好,小明观察到塑料板上所成的像是图丙中的 (填序号)。
(2)保持“F”字样光源的位置不变,将易拉罐靠近发光的“F”,小明观察到塑料膜上所成的像会 (选填“变大”、“变小”或“不变”),像的亮度 (选填“变亮”、“变暗”或“不变”)。
(3)小华在实验中在易拉罐的底部扎了两个小孔,则在半透明膜上可以观察到的“F”像有 (选填“一”或“两”或“无数”)个。
【变式3-12】如图所示是用易拉罐制作的简易针孔照相机,做小孔成像实验。
(1)利用它观察烛焰的成像时,孔对着 (选填“烛焰”或“眼睛”),可观察所成的像;
(2)该现象可以用 来解释;
(3)将蜡烛靠近针孔照相机少许,烛焰的像将 (选填“变大”“变小”或“不变”)。
考点4 根据光的直线传播确定观察范围与作图
四、题型分类
1.有点定线
题目特点:已知发光点和一个特殊点确定一条光线。
2.有线定点
题目特点:有两条直线(光线)确定一个点(或发光点)。
作图技巧:题型1根据数学上的两点决定一条直线这一规律,即根据题目的意思,找到两个点,将这两个点连成一条直线即可。
题型2根据数学上的两条相交的直线可以确定一个点这一规律,即根据题目的意思,找到两条相交直线交点即可。
考点4 根据光的直线传播确定观察范围与作图
【典例4】“井底之蛙”这个成语大家都很熟悉,图16中M点表示青蛙。请根据光的直线传播知识画图说明为什么“坐井观天,所见甚小”。
【变式4-1】请作出图中的物体AB经小孔成像到墙面MN上的示意图,即画出成像的光路图。
【变式4-2】小明做小孔成像实验,实验装置如图所示,请在图中的塑料薄膜上画出蜡烛AB的像A'B'。 (保留作图痕迹)
【变式4-3】如图所示是小强在纸杯上蒙上一层塑料膜做小孔成像实验的情景,请在图中作出烛焰(用表示)在塑料膜上成的像(用箭头表示)及光路图。
【变式4-4】按要求作图:如图所示,小红站在路灯下,请画出小红在地面上形成影子的光路,并标出影子的位置。
【变式4-5】井底的实点为青蛙所在的位置。如图关于井底之蛙在枯井或充满水的井中,“坐井观天,所见甚小”,其中作图过程正确的是( )
A. B.
C. D.
考点5 光的直线传播相关的应用
五、光的直线传播实际应用:
队伍对齐 射击瞄准 日晷
激光准直(挖隧道定向)
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5 光的直线传播相关的应用
【典例5】下列所示的四种现象中,可用光的直线传播原理解释的是
A.镜中花 B.海市蜃楼 C.手影 D.水中的筷子
【变式5-1】如图所示的四种现象中,属于光的直线传播现象的是( )
A. 平面镜中的像
B. 水中的笔向上翘起
C. 地上的树影
D. 眼睛被放大
【变式5-2】下列光现象与小孔成像原理相同的是( )
A.鸟在水中的“倒影” B.“手影”游戏 C.笔在水面处“断折” D.海市蜃楼
【变式5-3】下列现象中,不是利用光沿直线传播的实例是( )
A.小孔成像 B.激光引导掘进方向
C.太阳发光 D.立竿见影
【变式5-4】下面四幅图中,不能说明光沿直线传播的是( )
A.手影
B.光在不均匀糖水中的径迹
C.激光准直
D.透过树叶的阳光
【变式5-5】“禾下乘凉梦”是袁隆平先生的中国梦。禾的影子的形成是由于( )
A.光的直线传播 B.光的反射
C.光的色散 D.光的折射
【变式5-6】下列属于光沿直线传播的现象是( )多选
A.人在阳光下,地面上出现影子
B.雨后天晴,天空出现彩虹
C.开凿隧道时用激光束引导掘进机
D.阳光明媚的日子,茂密的树林下,常能在地上见到许多圆形的光斑
一、单选题
1.有关中国人民抗战胜利70周年大阅兵场景,下列说法正确的是( )
A.旗手帽子上的军徽熠熠发光,因为军徽是光源
B.解放军整齐的脚步声,是空气振动产生的
C.整个队列整齐划一,观众是通过光的直线传播来判断的
D.解放军整齐的脚步声,是通过大地传入现场观众耳内的
2.关于小孔成像,下列说法中正确的是( )
A.像和物上下、左右都不颠倒 B.像和物上下颠倒,左右不颠倒
C.像和物上下不颠倒,左右颠倒 D.像和物上下、左右均颠倒
3.如图所示的烟花,营造欢乐的氛围。关于烟花表演下列说法正确的是( )
A.灿烂的烟花不是光源
B.人们看到灿烂的烟花属于光的直线传播
C.先看到焰火后听到爆炸声,说明声速比光速快
D.烟花爆炸声震耳欲聋是因为音调高
4.下列关于光线的说法中正确的是( )
A.光源能射出无数条光线
B.光线不是真实存在的,人们用一条带箭头的实线来表示光线
C.光线就是很细的光束
D.光线是用来表示光传播方向的直线,常用虚线表示
5.在探究树荫下光斑的综合实践活动中,为了研究孔的大小对光斑形状的影响,小华设计了四种开有不同形状孔的卡片甲,如图所示。接着,从图示位置沿箭头方向水平移动乙,观察光斑形状的变化情况。下列合乎要求的是( )
A. B.
C. D.
6.4月14日中午,海口上空出现日晕奇观,如图。日晕,又称圆虹,光的折射是其形成原因之一,下列光现象与其形成原因相同的是( )
A.筷子“折断” B.灯光下的影子
C.月食 D.小孔成像
7.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.
8.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
9.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
10.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
11.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
12.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
13.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
二、填空题
1.在全国人民的团结努力下,我国新冠疫情得了很好的控制,今年五一假期很多家庭都纷纷出游,小红一家到天安门广场观看了升旗仪式,远远小红就听到了仪仗队的脚步声,激动的告诉妈妈仪仗队来啦,这说明声音可以传递 (填“信息”或“能量”),同时也说明脚步声的 (填“音调”或“响度”)很大,小红发现队伍排的十分整齐,这是利用了光在同种均匀介质中沿 传播的知识。
2.小明在做光在液体中的传播实验时,他在玻璃缸内配制了白糖水,静置一段时间后,发现白糖水中的光线不是一条直线,而是一条弯曲的曲线,你的解释是 ;若保持激光入射方向不变,激光在白糖水中沿直线传播,你的做法是 。
3.在太阳、烛火、月亮、萤火虫中,不属于光源的是 ,光在 的介质中沿直线传播。光 (选填“能”或者“不能”)在真空中传播。
4.成语“一叶障目,不见泰山”,比喻为局部现象所迷惑,看不到全局的整体,也比喻目光短浅;本义是一片树叶挡住了眼睛,连面前高大的泰山都看不见。从物理学的角度解释其原因,这是由于在均匀介质中 。
5.如图甲所示,2023年4月20日发生了罕见的日环食。日环食是日食的一种,发生时太阳的中心部分黑暗,边缘仍然明亮,形成光环。日食属于光的 现象;图中能正确描述其形成原因的是 (选填“乙”或“丙”)图。
6.光在不同介质中的传播速度 同。光在 中的传播速度最快,速度大约为 m/s。
7.如图所示,点燃的蜡烛放在距小孔a处,它成像在距小孔b的半透明纸上,且a大于b,则半透明纸上成的像是 像(填写完整像的倒正、大小、虚实);其他不变,半透明纸远离小孔,半透明纸上的像是 (选填“变大”、“缩小”或“不变”)。
8.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”)。
三、实验题
1.如图所示,小明给两个空罐的底部中央分别打上一个圆孔和一个方孔,再用两片半透明的塑料膜蒙在空罐的口上。分别将小孔对着烛焰和灯丝,可以看到烛焰和灯丝通过小孔所成的像。
(1)分析比较 两图,可以得出结论:物体通过小孔所成的像与孔的形状无关;
(2)分析比较 两图,可以得出结论:小孔成像时像的形状由物体的形状决定;
(3)通过实验,可以看到烛焰和灯丝在塑料膜上成的都是 (选填:正立/倒立)的实像,说明小孔成像的原理是 。
2.“研究光的传播实验”;在玻璃缸中盛入清水,沿缸壁轻轻注入浓糖水,这时整个缸内的糖水时不均匀的,从侧向缸内照射激光,看到缸内光的传播路线如图所示,接下来的操作是 ,观察到 现象时,说明光在同种均匀介质中沿直线传播。
3.在研究光的传播路径时,小明做了下面几个小实验:
(1)图1中,为了显示激光在空气中传播路径,可以采取的方法是 ,图2中为了显示激光在水中的传播路径,可以在水中加入少量的 ;
(2)小明在玻璃缸中加入清水,沿缸壁轻轻注入浓糖水,不搅拌,从侧壁水平照射激光,看到缸内光的路径是弯折的(图3),当搅拌缸中的水后,观察到光是沿直线传播的,说明光沿直线传播的条件是 ;
(3)我国古代学者对“光沿直线传播”的现象曾做过许多研究,例如战国时期的《墨经》中就有小孔成像的解释,如图4所示:
①小孔成的像是 (填“正立”或“倒立”)的 (选填“实”或“虚”)像;
②若将小孔由圆形改为三角形,则所成的像的形状 (选填“改变”或“不变”)。
4.如图所示,小明制成了一个针孔照相机,其实就是小孔成像的实验装置。将点燃的蜡烛置于小孔前的适当位置,观察并研究小孔成像的特点:
(1)烛焰在半透明膜上所成的像是 选填(选“实像”或“虚像”);
(2)如果小孔是三角形,则他在半透明纸上看到的像是 ;
A.三角形光斑 B.圆形光斑 C.烛焰的正立像 D.烛焰的倒立像
(3)将半透明膜靠近小孔时,则人眼看到的半透明膜上的像将 (选填“变大”“变小”或“不变”);
(4)请根据本实验探究过程分析,晴天树荫下的圆形光斑大小不一的原因是 。
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