4.1 光的直线传播-【同步提升精品课】-2024-2025八年级物理上册（人教版）

第四章 第1节 光的直线传播 1. 光源：发光的物体叫作光源。光源分成自然光源和人造光源。月亮 属于光源。 2. 光在同种均匀介质中沿直线传播。 3.为了表示光的传播情况，通常用一条带有箭头的直线表示光的传播路径和方向，这样的直线叫作光线。“光线”是为了研究光的传播规律而构建的物理模型。 4. 光在不同介质中的传播速度一般是 的，一般情况下，光在固体、液体、气体中的传播速度关系为v固体＜v液体＜v气体。光在真空中传播速度最大为c= m/s。 5. 光的直线传播的例子： 、 、 的形成、 等。 6. 光直线传播的应用：激光准直、站队看齐、射击瞄准等。 7. 小孔成像所成像是倒立的实像，所成像的大小与像距和物距有关，所成像的形状与物体相同与小孔形状无关。 重难点1：用光的直线传播解释生活中的现象 例1：中华典籍《周礼·考工记》中有“识日出之景，与日入之景”的记载，这是一种通过日出、日落时细杆的影子进行辨方正位的方法，如图所示。这种方法依据的是（　　） A．光的折射 B．光的反射 C．光的直线传播 D．光的色散 例2：如图所示，找一个空的易拉罐，用钉子在易拉罐底部的中央敲一个小孔，将易拉罐的顶部剪去后，蒙上一层塑料薄膜，这样就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）烛焰在塑料薄膜上所成的像是 （填“实像”或“虚像”）；其成像的原理是 ； （2）如果易拉罐底部小孔是三角形，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）晴天太阳透过树叶缝隙形成的圆形光斑与上述原理相同，其圆形光斑大小不一样的原因是 ； （4）为了增大烛焰所成的像，可采取的办法是： 。 1．下列物体，其中属于自然光源的是（　　） A．太阳 B．月亮 C．日光灯 D．手机的屏幕 2．如图所示，日晷是我国古代的一种计时工具，它的计时原理利用的是（　　） A．光的直线传播 B．光的反射 C．光的折射 D．光的色散 3．《墨经》中记载了影子的形成等光学现象。如图所示，墙上手影形成的原因是（　　） A．光的直线传播 B．光的反射 C．光的折射 D．光的色散 4．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 5．我们能看清一个物体是因为（　　） A．这个物体没有其它物体遮挡 B．无论在什么情况下都能看到 C．这个物体一定是光源 D．物体射出（反射）的光线进入我们的眼睛 6．“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 7．古人所说的“天狗食月”其实是月食现象，过程如图所示，月食形成的原因是（    ）    A．光的折射 B．光的反射 C．光的直线传播 D．光的色散 8．2023年10月8日晚，第十九届杭州亚运会闭幕式在杭州奥体中心体育场（“大莲花”）举行。本届杭州亚运会以精湛的技术手段和灯光效果将光、影、音乐完美融合，打破了传统舞台的局限性。下列关于声与光的说法中正确的是（    ） A．声和光的传播都需要介质 B．在水中声和光的传播速度，都比在空气中更快 C．声速是340m/s，光速是m/s D．利用声音和光都可以传递信息 9．《墨经》是最早的几何光学著作，其中记载的小孔成像的成因是光的 ，所成的是 （选填“正立”或“倒立”）的 （选填“实”或“虚”）像。 10．“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”）。 11．“举杯邀明月，对影成三人”出自李白的《月下独酌》。月光下的地面上出现了李白的影子，这是光的 （选填“直线传播”、“反射”或“折射”），月亮 （选填“是”或“不是”）光源。 12．电闪雷鸣时，我们总是先看到闪电后听到雷声，说明光速比声速 ；真空中光的速度为 m/s。某次，小梅看到闪电4s后听到雷声，小梅离发生闪电的地方大约 m。 13．图所示，通过三个小孔去观察烛焰，若要看到烛焰，应满足的条件是三个小孔需要在同一 ，人看到烛焰是 （选填“正立”或“倒立”）的，此时从小孔中看见的 （选填“是”或“不是”）蜡烛通过小孔成的像； 14．如图所示，用一个中间带有小孔的木板遮挡在屏幕与物体之间，屏幕上就会形成物体的 （选填“实”或“虚”）像，我们把这样的现象叫 。将中间带有小孔的木板向 （选填“远离屏幕”或“靠近屏幕”）的方向移动，像会随之变大。 15．最美人间四月天，不负踏青好时光。小刚一家到青龙潮湿地公园游玩，小刚坐在开着天窗的轿车里，通过天窗能看到天空的景色，如图甲所示，请在图乙的简化图中画出小刚看到天窗外天空范围的光路图，A点表示小刚的眼睛。 16．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 17．圭表是中国古代重要的天文仪器，通过测量正午日影长度来推测二十四节气。图甲是实践小组于2023年12月1日在厦门市（北纬24.5°）正午时刻进行“圭表测影”活动。图乙是太阳直射点的回归运动图像，下列说法正确的是（　　） A．圭表测影的原理是光的折射 B．圭表测影的原理是光的反射 C．活动当日至2023年冬至，正午时表的日影长度逐渐变短 D．活动当日至2024年夏至，正午时表的日影长度先变长后变短 18．如图所示，这是某市十字路口新出现的“右转弯盲区警示带”。“右转弯盲区警示带”主要解决两大盲区问题：一方面是驾驶员视野盲区，右转弯车身阻挡形成视野盲区，它是由光的 造成的；二是由于机动车右转弯前轮与后轮轨迹不重合所形成的区域称为盲区地带，这是由车厢的 造成的。 19．2019年12月26日，大连地区出现了日食现象。王老师在模拟日食、月食成因的实验中，画了图示。如果在大连观察到日食，月球应该是位于 （选填“A”“B”或“C”）处。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”或“北”）方。 20．陈伟用易拉罐制成一个简易针孔照相机，将小孔对着室外明亮的物体，可以在半透明塑料膜上看到物体的像。如图甲所示，用发光二极管制成的“F”字样光源，将“F”字样光源、简易针孔照相机按图乙所示位置放好，陈伟观察到塑料膜上所成的像是图丙中的 （填序号）。 21．我国唐代的作家韩愈在《原道》中写出：“坐井而观天，曰天小者，非天小也。”如图所示，枯井中的青蛙位于井底“坐井观天”，请利用光路图画出青蛙（眼睛用点O表示）通过井口能观察到的最大范围。（最大范围用阴影表示） 22．小明发现，一天中影子的长度一直在变化，为了探究影子长度的变化与哪些因素有关，小明和同学们做了以下猜想： 猜想一：影子长度可能与光源的高度有关； 猜想二：影子长度可能与物体离光源的水平距离有关。 他们设计的实验装置如图所示：AB为竖直方向的长杆，BC为水平方向的长杆，长杆AB上装有一个可以移动的点光源D，再在地面上竖立一根短木条（短木条始终低于点光源D）。h为点光源的高度，s为A点到短木条的距离，l为影子的长度。控制短木条的长度和位置不变，该同学将点光源D在AB间移动，测得数据如表所示： 实验序号 1 2 3 4 5 6 点光源的高度h/cm 20 30 40 50 60 70 影子长度l/cm 30 15 10 7.5 6 5 （1）分析表格数据可知：保持其他因素不变，当点光源的高度逐渐增大时，影子的长度将 （选填“变长”“变短”或“不变”）； （2）请你根据表中数据在图中绘制影子长度！随点光源的高度h变化的图象 。观察图象的变化趋势发现：点光源越高，影子变短的速度越 （选填“快”或“慢”）；进一步推理可知，当点光源足够高时，影子的长度将 （选填“变长”“变短”或“不变”）。 23．新思维科技社团的同学们学完光学中小孔成像知识后，提出一个问题，小孔在光屏上所成像的形状与什么因素有关，同学们经过讨论后提出以下猜想： 猜想一：像的形状可能与物体形状有关； 猜想二：像的形状可能与小孔的形状有关； 同学们在辅导老师的帮助下制作了“E”、“F”和“R”形状的LED发光字来充当物体，做成两个小孔形状不同的纸筒，纸筒另一端绷装半透明膜，做好装置后同学们进行实验探究。 （1）物理上将“E”、“F”和“R”形状的LED发光的字称为 ，射出的光在同种均匀介质中沿 传播； （2）同学们将“F”发光字固定好后，先用小圆孔纸筒进行实验，同学们在半透明膜上观察到倒立的“F”，如图所示，小孔成像中所成的像能呈现在半透明膜上，说明所成的像是 （选填“实像”或“虚像”），同学们将实验结果记录在设计好的表格后，再换用小方孔纸筒进行实验，并观察记录； （3）同学们再换用“E”和“R”形状发光字，分别按照实验（2）进行实验，将观察到的结果记录在表中； 实验次数 发光字 小孔形状 像的形状 半透明膜上是否呈现 1 F 圆形 倒立 呈现 2 F 方形 倒立 呈现 3 E 圆形 倒立 呈现 4 E 方形 倒立 呈现 5 R 圆形 倒立 呈现 6 R 方形 倒立 呈现 （4）通过比较 ，同学们验证了猜想一，得出结论：在小孔形状相同时，小孔所成的像与物体的形状有关； （5）同学们通过比较1、2，3、4和5、6，得出结论： ； （6）实验小组在该实验中采用的实验方法是 。 试卷第1页，共20页 试卷第9页，共9页 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$ 第四章 第1节 光的直线传播 1. 光源：发光的物体叫作光源。光源分成自然光源和人造光源。月亮不属于光源。 2. 光在同种均匀介质中沿直线传播。 3.为了表示光的传播情况，通常用一条带有箭头的直线表示光的传播路径和方向，这样的直线叫作光线。“光线”是为了研究光的传播规律而构建的物理模型。 4. 光在不同介质中的传播速度一般是不同的，一般情况下，光在固体、液体、气体中的传播速度关系为v固体＜v液体＜v气体。光在真空中传播速度最大为c=3×108m/s。 5. 光的直线传播的例子：日食、月食、影子的形成、小孔成像等。 6. 光直线传播的应用：激光准直、站队看齐、射击瞄准等。 7. 小孔成像所成像是倒立的实像，所成像的大小与像距和物距有关，所成像的形状与物体相同与小孔形状无关。 重难点1：用光的直线传播解释生活中的现象 例1：中华典籍《周礼·考工记》中有“识日出之景，与日入之景”的记载，这是一种通过日出、日落时细杆的影子进行辨方正位的方法，如图所示。这种方法依据的是（　　） A．光的折射 B．光的反射 C．光的直线传播 D．光的色散 【答案】C 【详解】影子是光的直线传播形成的，因为光是沿直线传播的，所以日出、日落时，太阳位置不同，细杆的影子方向和长度也不同，从而可以通过影子来辨方正位。故ABD不符合题意，C符合题意。故选C。 例2：如图所示，找一个空的易拉罐，用钉子在易拉罐底部的中央敲一个小孔，将易拉罐的顶部剪去后，蒙上一层塑料薄膜，这样就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）烛焰在塑料薄膜上所成的像是 （填“实像”或“虚像”）；其成像的原理是 ； （2）如果易拉罐底部小孔是三角形，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）晴天太阳透过树叶缝隙形成的圆形光斑与上述原理相同，其圆形光斑大小不一样的原因是 ； （4）为了增大烛焰所成的像，可采取的办法是： 。 【答案】 （1）实像 光的直线传播 （2）D （3）树叶缝隙离地面的距离不同 （4）蜡烛离小孔近一些 【详解】 （1）小孔成像原理是光的直线传播，因为像是由实际光线会聚而成的，所以是实像。 （2）小孔成像形状和物体形状相同，上下相反，与小孔的形状无关，所以小孔是三角形，但成像是蜡烛倒立的像。 故选D。 （3）由于太阳距离不同树叶形成的小孔距离不同，所以形成的圆形光斑大小不一。 （4）小孔成像的大小由物距和像距决定，当物距缩小，或像距增大时，所成的像都会变大，因此可以将蜡烛离小孔近一些，或将光屏离小孔远一些。 1．下列物体，其中属于自然光源的是（　　） A．太阳 B．月亮 C．日光灯 D．手机的屏幕 【答案】A 【详解】A．太阳能发光，是自然光源，故A符合题意； B．月亮不是光源，故B不符合题意； CD．日光灯和手机的屏幕是人造光源，故CD不符合题意。故选A。 2．如图所示，日晷是我国古代的一种计时工具，它的计时原理利用的是（　　） A．光的直线传播 B．光的反射 C．光的折射 D．光的色散 【答案】A 【详解】日晷是我国古代的一种计时工具，它是利用光的直线传播来工作的。故BCD不符合题意，A符合题意。故选A。 3．《墨经》中记载了影子的形成等光学现象。如图所示，墙上手影形成的原因是（　　） A．光的直线传播 B．光的反射 C．光的折射 D．光的色散 【答案】A 【详解】光在同一种均匀介质中是沿直线传播的，沿直线传播的光被手挡住，墙上黑暗区域就是手的影子。故A符合题意，BCD不符合题意。故选A。 4．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。 5．我们能看清一个物体是因为（　　） A．这个物体没有其它物体遮挡 B．无论在什么情况下都能看到 C．这个物体一定是光源 D．物体射出（反射）的光线进入我们的眼睛 【答案】D 【详解】若要使眼睛看见一个物体，一定是物体发出的光，或者反射的光进入眼里，这个物体不一定是光源，但物体发出或反射的光线一定进入了眼睛，有没有其他物体遮挡，不是看见物体的条件，故D符合题意，ABC不符合题意。故选D。 6．“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。 7．古人所说的“天狗食月”其实是月食现象，过程如图所示，月食形成的原因是（    ）    A．光的折射 B．光的反射 C．光的直线传播 D．光的色散 【答案】C 【详解】月食形成的原因是：当太阳、地球、月球在一条直线上时，射向月球的太阳光被位于月亮和太阳之间的地球挡住，由于月球没有太阳光反射，我们看到的月亮不再明亮，于是便形成了月食，故C符合题意，ABD不符合题意。故选C。 8．2023年10月8日晚，第十九届杭州亚运会闭幕式在杭州奥体中心体育场（“大莲花”）举行。本届杭州亚运会以精湛的技术手段和灯光效果将光、影、音乐完美融合，打破了传统舞台的局限性。下列关于声与光的说法中正确的是（    ） A．声和光的传播都需要介质 B．在水中声和光的传播速度，都比在空气中更快 C．声速是340m/s，光速是m/s D．利用声音和光都可以传递信息 【答案】D 【详解】A．声的传播需要介质，光的传播不需要介质，故A错误； B．光在空气中的传播速度大于液体中的传播速度；声音在液体中传播速度大于在气体中传播速度，故B错误； C．声在15°C的空气中的速度是340m/s，光在真空中的传播速度是3×108m/s，故C错误； D．根据声与光的特点可知，声音和光都可以传递信息和能量，故D正确。故选D。 9．《墨经》是最早的几何光学著作，其中记载的小孔成像的成因是光的 ，所成的是 （选填“正立”或“倒立”）的 （选填“实”或“虚”）像。 【答案】直线传播 倒立 实 【详解】小孔成像的原理是光在同种均匀介质中沿直线传播。由于光是沿着直线传播的，所以物体上部的光通过小孔后照到屏幕的下部，物体下部的光通过小孔后照到屏幕的上部，因此所成的像是倒立的。 这个像是实际光线会聚而成的，所以它是实像。因此小孔成像成的是倒立的实像。 10．“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。 11．“举杯邀明月，对影成三人”出自李白的《月下独酌》。月光下的地面上出现了李白的影子，这是光的 （选填“直线传播”、“反射”或“折射”），月亮 （选填“是”或“不是”）光源。 【答案】直线传播 不是 【详解】光在同种均匀介质中沿直线传播，影子就是光在同种均匀介质中沿直线传播形成的。月亮自身不能发光，因此月亮不是光源。 12．电闪雷鸣时，我们总是先看到闪电后听到雷声，说明光速比声速 ；真空中光的速度为 m/s。某次，小梅看到闪电4s后听到雷声，小梅离发生闪电的地方大约 m。 【答案】大 3×108 1360 【详解】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，根据可知，在相同路程的情况下，光的传播时间远小于声音的传播时间，所以我们总是先看见闪电后听到雷声。光的传播不需要介质，光在真空中传播速度为3×108m/s。根据可知，小梅看到闪电4s后听到雷声，则小梅离发生闪电的地方大约为 。 13．图所示，通过三个小孔去观察烛焰，若要看到烛焰，应满足的条件是三个小孔需要在同一 ，人看到烛焰是 （选填“正立”或“倒立”）的，此时从小孔中看见的 （选填“是”或“不是”）蜡烛通过小孔成的像； 【答案】直线上 正立 不是 【详解】根据光的直线传播可知，我们要看到孔后面的蜡烛，三个孔必须在同一直线上。 烛焰通过小孔所成的像需要通过光屏才能方便的被眼睛观察到，我们眼睛在小孔的后面观察，是通过小孔看到蜡烛本身，并不是小孔成像，故看到的是烛焰是正立的。 14．如图所示，用一个中间带有小孔的木板遮挡在屏幕与物体之间，屏幕上就会形成物体的 （选填“实”或“虚”）像，我们把这样的现象叫 。将中间带有小孔的木板向 （选填“远离屏幕”或“靠近屏幕”）的方向移动，像会随之变大。 【答案】实 小孔成像 远离屏幕 【详解】物体能通过小孔所成的像是倒立的实像，这是小孔成像的现象，将板向远离屏幕的方向移动时，物距变小，像距变大，像变大。 15．最美人间四月天，不负踏青好时光。小刚一家到青龙潮湿地公园游玩，小刚坐在开着天窗的轿车里，通过天窗能看到天空的景色，如图甲所示，请在图乙的简化图中画出小刚看到天窗外天空范围的光路图，A点表示小刚的眼睛。 【答案】 【详解】光在同一均匀介质中沿直线传播，光线要进入人的眼中，最大范围就是从天窗的边缘处直线射入人的眼中，所以以天窗为分界，被挡住部分是看不到的。将A点与天窗口左、右边的端点相连成一直线，然后在直线上标出箭头，即得到两条射向人眼睛的光线，光的直线传播限制了人的观察范围，因此人所在的位置越深，它观察到的范围越小，如下图所示： 16．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。 17．圭表是中国古代重要的天文仪器，通过测量正午日影长度来推测二十四节气。图甲是实践小组于2023年12月1日在厦门市（北纬24.5°）正午时刻进行“圭表测影”活动。图乙是太阳直射点的回归运动图像，下列说法正确的是（　　） A．圭表测影的原理是光的折射 B．圭表测影的原理是光的反射 C．活动当日至2023年冬至，正午时表的日影长度逐渐变短 D．活动当日至2024年夏至，正午时表的日影长度先变长后变短 【答案】D 【详解】AB．圭表测影中的影是影子，影子的形成是光的直线传播形成的，故AB错误； CD．厦门市的纬道高于北回归线，活动当日在秋分后冬至前，所以活动当日到2023年冬至，太阳逐渐向南回归线靠近，正午时表的日影长度逐渐变长；再到2024年夏至，太阳从南回归线到北回归线，正午时表的日影长度变短。即活动当日至2024年夏至，正午时表的日影长度先变长后变短。故C错误，D正确。故选D。 18．如图所示，这是某市十字路口新出现的“右转弯盲区警示带”。“右转弯盲区警示带”主要解决两大盲区问题：一方面是驾驶员视野盲区，右转弯车身阻挡形成视野盲区，它是由光的 造成的；二是由于机动车右转弯前轮与后轮轨迹不重合所形成的区域称为盲区地带，这是由车厢的 造成的。 【答案】 直线传播 长度 【详解】光在同种均匀介质中沿直线传播，光在经过不透明物体时会被遮挡，故右转弯车身阻挡形成视野盲区是由于光的直线传播。车厢具有一定的长度，因此前后轮在同时转弯时，后轮并不按照前轮的轨迹运动。 19．2019年12月26日，大连地区出现了日食现象。王老师在模拟日食、月食成因的实验中，画了图示。如果在大连观察到日食，月球应该是位于 （选填“A”“B”或“C”）处。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”或“北”）方。 【答案】 B 北 【详解】 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，月亮在B处。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．陈伟用易拉罐制成一个简易针孔照相机，将小孔对着室外明亮的物体，可以在半透明塑料膜上看到物体的像。如图甲所示，用发光二极管制成的“F”字样光源，将“F”字样光源、简易针孔照相机按图乙所示位置放好，陈伟观察到塑料膜上所成的像是图丙中的 （填序号）。 【答案】② 【详解】小孔成像是由光的直线传播形成的，所成的像是倒立的实像，此时的像不但上下颠倒，左右也是相反的，由题图可知，塑料膜上的像是图丙中的②。 21．我国唐代的作家韩愈在《原道》中写出：“坐井而观天，曰天小者，非天小也。”如图所示，枯井中的青蛙位于井底“坐井观天”，请利用光路图画出青蛙（眼睛用点O表示）通过井口能观察到的最大范围。（最大范围用阴影表示） 【答案】 【详解】图中O点是青蛙的位置，将O点与井口左右两边的端点相连成一直线，然后在直线上标出箭头，即得到两条射向青蛙眼睛的光线，这两条光线就决定了青蛙的观察范围。如图所示： 22．小明发现，一天中影子的长度一直在变化，为了探究影子长度的变化与哪些因素有关，小明和同学们做了以下猜想： 猜想一：影子长度可能与光源的高度有关； 猜想二：影子长度可能与物体离光源的水平距离有关。 他们设计的实验装置如图所示：AB为竖直方向的长杆，BC为水平方向的长杆，长杆AB上装有一个可以移动的点光源D，再在地面上竖立一根短木条（短木条始终低于点光源D）。h为点光源的高度，s为A点到短木条的距离，l为影子的长度。控制短木条的长度和位置不变，该同学将点光源D在AB间移动，测得数据如表所示： 实验序号 1 2 3 4 5 6 点光源的高度h/cm 20 30 40 50 60 70 影子长度l/cm 30 15 10 7.5 6 5 （1）分析表格数据可知：保持其他因素不变，当点光源的高度逐渐增大时，影子的长度将 （选填“变长”“变短”或“不变”）； （2）请你根据表中数据在图中绘制影子长度！随点光源的高度h变化的图象 。观察图象的变化趋势发现：点光源越高，影子变短的速度越 （选填“快”或“慢”）；进一步推理可知，当点光源足够高时，影子的长度将 （选填“变长”“变短”或“不变”）。 【答案】 （1）变短 （2） 答案如图所示 慢 不变 【详解】 （1）分析表格数据可知：保持其他因素不变，当点光源的高度逐渐增大时，影子的长度将变短。 （2）根据表格数据，描点画线作图如下所示： 如图所示，点光源较高时，图线越来越平缓，说明影子变短的速度越来越慢，据此进一步推理可知，当点光源足够高时，影子的长度将不变。 23．新思维科技社团的同学们学完光学中小孔成像知识后，提出一个问题，小孔在光屏上所成像的形状与什么因素有关，同学们经过讨论后提出以下猜想： 猜想一：像的形状可能与物体形状有关； 猜想二：像的形状可能与小孔的形状有关； 同学们在辅导老师的帮助下制作了“E”、“F”和“R”形状的LED发光字来充当物体，做成两个小孔形状不同的纸筒，纸筒另一端绷装半透明膜，做好装置后同学们进行实验探究。 （1）物理上将“E”、“F”和“R”形状的LED发光的字称为 ，射出的光在同种均匀介质中沿 传播； （2）同学们将“F”发光字固定好后，先用小圆孔纸筒进行实验，同学们在半透明膜上观察到倒立的“F”，如图所示，小孔成像中所成的像能呈现在半透明膜上，说明所成的像是 （选填“实像”或“虚像”），同学们将实验结果记录在设计好的表格后，再换用小方孔纸筒进行实验，并观察记录； （3）同学们再换用“E”和“R”形状发光字，分别按照实验（2）进行实验，将观察到的结果记录在表中； 实验次数 发光字 小孔形状 像的形状 半透明膜上是否呈现 1 F 圆形 倒立 呈现 2 F 方形 倒立 呈现 3 E 圆形 倒立 呈现 4 E 方形 倒立 呈现 5 R 圆形 倒立 呈现 6 R 方形 倒立 呈现 （4）通过比较 ，同学们验证了猜想一，得出结论：在小孔形状相同时，小孔所成的像与物体的形状有关； （5）同学们通过比较1、2，3、4和5、6，得出结论： ； （6）实验小组在该实验中采用的实验方法是 。 【答案】 （1） 光源 直线 （2） 实像 （3） 1、3、5 （4）在物体形状相同时，小孔所成的像与小孔的形状无关 （5）控制变量法 【详解】 （1）能自行发光的物体称为光源，LED发光的字能自行发光，所以是光源。 由于光在同种均匀介质中沿直线传播，所以LED发光的字射出的光在同种均匀介质中沿直线传播。 （2）由于发光字发出的光通过小孔在半透明膜上成像，半透明膜能承接到像，所以所成的像是实像。 （3）探究小孔所成的像与物体的形状是否有关，应控制小孔的形状相同，改变物体的形状，由控制变量法可知，应比较1、3、5三次实验。 （4）比较1、2，3、4和5、6实验发现，小孔的形状不相同，发光字相同，像的形状是相同的，所以可得结论是在物体形状相同时，小孔所成的像与小孔的形状无关。 （5）由于实验中控制研究的变量相同，只改变其中一个变量，所以实验中采用的实验方法是控制变量法。 试卷第1页，共20页 试卷第1页，共14页 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$