4.1 光的直线传播（8大题型）-2024-2025学年八年级上册物理同步题型分类讲与练（人教版2024）

4.1 光的直线传播 知识点1 光源 1、光源 人们之所以能看到各种各样的物体，是因为有光进人人眼。带给人们光明的，是各种各样的光源。 （1）概念：自身能够发光的物体叫做光源。 （2）分类 分类方法 名称 举例 按形式 自然光源 太阳及其他恒星、萤火虫、水母等 人造光源 火把、蜡烛、荧光棒、电灯等 按是否发热 热光源 太阳、火把、白炽灯等 冷光源 萤火虫、LED灯、水母等 按是否具有生命 生物光源 萤火虫、水母、灯笼鱼等 非生物光源 篝火、日光灯等 2、光源的判断 判断物体是不是光源的关键是看物体自身能否发光。有些物体看上去好像在发光，但实际上本身并不发光，它能够反射太阳光或其他光源发出的光，如月亮、行星、正在放映的电影屏幕等，都不是光源。 知识点2 光的直线传播 1、实验探究：光在水、玻璃中的传播 介质 水 玻璃 图示 现象 在滴有少许牛奶的水中，激光的传播径迹是一条直线 【注】滴入牛奶目的：使传播路径更清晰 在均匀透明的玻璃中，激光的传播径迹是一条直线 结论 光在同种均匀介质中沿直线传播 2、光的直线传播 光在同种均匀介质中沿直线传播，光可以在真空中传播。光的直线传播是有条件的，即在“同种均匀介质中”注意同种和均匀这两个条件缺一不可，必须同时满足，光才不会发生弯曲。 3、光线 为了表示光的传播情况，我们用一条带有箭头的直线表示光传播的径迹和方向。用光线可以简洁、明了地表示不同光源的发光情况。 4、与光沿直线传播有关的现象 （1）影子：光沿直线传播，遇到不透明的物体时，在物体后面光所不能到达的地方形成一个阴暗的区域，就是影子。 （2）日食：当月球运行到太阳和地球之间，并且这三个天体在同一条直线上时，太阳射向地球的光被月球阻挡，月球的影子落在地球上，形成日食。 （3）月食：当地球转到月球和太阳之间，并且三者在同一直线上时，地球挡住了射向月球的太阳光，月球上阴影部分不能反射太阳光，这就形成了月食。 （4）小孔成像：光沿直线传播，通过小孔后，烛焰上部发出的光射到了光屏下部，烛焰下部发出的光射到了光屏上部，在光屏上形成了相对于烛焰倒立的像。 【注】①小孔必须足够小，但并不是越小越好，孔太小会影响像的亮度。 ②像的形状取决于物体的形状，和小孔的形状没有关系。 ③像的大小与光屏到小孔的距离、物到小孔的距离等有关。 5、光的直线传播的应用 由于光沿直线传播,在开凿隧道时，工人们可以用激光束引导掘进机，使掘进机沿直线前进，保证隧道方向不出偏差。此外，光的直线传播还用于士兵射击瞄准、木工检查木板是否平直、站队时队列是否排直等。 知识点3 光的传播速度 1、真空中的光速 真空中的光速是宇宙间最大的速度，在物理学中用字母c表示。 。在通常情况下，真空中的光速可以近似取为。 2、不同介质中的光速 介质 光速 空气 稍小于真空中的速度，一般情况下认为空气中的光速等于真空中的光速 水 约为真空中光速的 玻璃 约为真空中光速的 1、延长线作图法 在光沿直线传播的作图题中，经常用到延长光线的方法来完成作图。 ①确定光源时，给出光线的反向延长线的交点就是光源的位置。 ②在小孔成像作图时，孔、物、像在一条直线上，故连接物体和小孔，然后延长，延长线与光屏的交点就是对应像点的位置。 2、小孔成像的特点 （1）像的性质；倒立的实像。 （2）像的形状：与物体的形状相似，跟小孔的形状无关。 （3）像的大小： 由物距和像距决定。物距不变时，像距越大，像越大；像距不变时，物距越大，像越小。 ①如果物体到小孔的距离大于光屏到小孔的距离，那么所成的像是缩小的。 ②如果物体到小孔的距离等于光屏到小孔的距离，那么所成的像与物是等大的。 ③如果物体到小孔的距离小于光屏到小孔的距离，那么所成的像是放大的。 题型1 光源 【例1】（24-25八年级上·江苏泰州·月考）下列物体中属于天然光源的是（    ） A．太阳、镜子、月亮 B．萤火虫、水母、恒星 C．恒星、钻石、蜡烛 D．发光的电灯、火把、萤火虫 【变式1-1】（23-24八年级上·陕西咸阳·期中）下列物体属于光源的是（　　） A．正在发光的日光灯 B．夜空中明亮的月亮 C．放电影时看到的银幕 D．闪闪发光的钻石 【变式1-2】（24-25八年级上·陕西西安·月考）生活中许多物体都可以发光，下列物体中属于光源的是（   ） A．夜晚天上的月亮 B．教室内反光的黑板 C．璀璨的钻石 D．正在放映的电视机画面 【变式1-3】（23-24八年级上·江苏宿迁·月考）光源分为 光源和 光源，发光的水母是 光源。 题型2 探究光沿直线传播的条件 【例2】（22-23八年级下·陕西西安·月考）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 。 【变式2-1】（24-25八年级上·江苏南京·月考）在研究光的传播路径时，小明做了下面几个小实验： （1）图甲中，为了显示激光在空气中传播路径，可以采取的方法是 ，图乙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（图丙），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 【变式2-2】（23-24八年级上·云南昆明·月考）“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。 【变式2-3】（22-23八年级上·湖南长沙·期中）如图是研究光的传播规律的小实验： （1）图乙中，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）要得出“光沿直线传播的”这一普遍结论，还需要再做一个光在 中传播的实验。 A．铁块        B．玻璃砖        C．木块 （3）如图丙，某同学发现在玻璃缸中盛上清水，沿缸壁轻轻注入浓糖水，从侧壁水平照射激光，看到缸内光的路线如图丙所示，当搅拌缸中的水后，观察到光的路线呈直线，说明光沿直线传播的条件是 。 题型3 光沿直线传播的作图 【例3】（24-25八年级上·江苏连云港·月考）作图 （1）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，并用“”标出影子的范围。 （2）图乙所示，物体AB通过小孔O在虚线处的光屏上成像A'B'，请作出成像的光路。 【变式3-1】（24-25八年级上·陕西西安·月考）按要求完成下列小题。 （1）小刚一家到浐灞湿地公园游玩，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；（用阴影表示看见的范围） （2）如图所示是小明做小孔成像实验的情景，请在图中作出烛焰在塑料膜上成的像及光路图（用箭头表示）。 【变式3-2】（24-25八年级上·四川成都·月考）（1）日晷（guǐ）是古代的一种“时钟”，利用太阳光下指针的影子指示不同的时刻（如图）。请根据指针的影子AB，画出此时太阳光的传播方向（太阳光视为平行光）。 （2）如图所示，井底的青蛙能看到外界的范围有限，请通过画光路图，作出青蛙能看到的最大范围，保留作图痕迹。 【变式3-3】（24-25八年级上·陕西西安·月考）如图所示，地面上是小明和小亮在同一灯光下的影子，请你通过做光路图确定灯泡S的位置。 【变式3-4】（23-24八年级上·四川内江·期末）如图所示，路灯下站着小明和小强两人，地上留下了他们的影子，通过作光路图确定路灯灯泡S的位置。 【变式3-5】（23-24八年级上·四川成都·期末）大货车周围有很多视野盲区，我们要尽量远离。如图所示是一辆大货车的车头，A点表示货车司机的眼睛，B点表示挡风玻璃下边沿，请画出一条关键光线找到车头正前方的视野盲区，并正确标注光线方向。 题型4 影子的形成 【例4】（23-24八年级上·江苏无锡·期末）如图所示，无云的晴天，小明在野外迷失了方向，他在地面竖立一根杆子，地面上OA是这根杆在阳光下的影子，过一段时间后，影子的位置移到了OB的位置。则AB箭头所指的方向是（　　） A．东 B．南 C．西 D．北 【变式4-1】（24-25八年级上·江苏泰州·月考）图，《梦溪笔谈》中记述到“若鸢飞空中，其影随鸢而移”，而在纸窗上开一个小孔，在室内纸屏上却观察到“鸢东则影西，鸢西则影东”，则下列说法错误的是（　　） A．“莺东则影西，莺西则影东”描述的是图乙 B．图甲和图乙都可以用光的直线传播来解释 C．图甲和图乙所形成的影都是实像 D．乙图中“鸢”不一定比“影”小 【变式4-2】（24-25八年级上·江苏徐州·月考）如图所示，夜晚小明沿着人行道行走。从A处经过路灯M走到B处的过程中，他在路灯M照射下形成的影子长度的变化情况是（　　） A．逐渐变长 B．逐渐变短 C．先变长后变短 D．先变短后变长 【变式4-3】（24-25八年级上·江苏泰州·月考）如图所示，是我国汉代之前发明的“日晷”，它是用于计量 的仪器，石盘上留下指针的影子是由于光 形成的。在野外我们也可以利用影子辨别方向，如图中午前后，用描点的方法在地面上画出竖直杆阴影顶端的运行轨迹，找出其中距O最近的点A，则OA就指示 （选填“南北”或“东西”）方向。 【变式4-4】（23-24八年级上·安徽淮北·期末）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4-5】（23-24八年级上·陕西西安·期末）小明同学发现，一天中影子的长度一直在变化，小明和同学们为了探究影子长度与哪些因素有关，做了以下猜想： ①影子长度可能与光源的高度有关； ②影子长度可能与物体离光源的水平距离有关。 于是他们开始设计并进行实验，实验装置如图1所示：AB为竖直方向的长杆，BC为水平方向的长杆，长杆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，测得数据如下表所示： 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）影子的形成是光的 现象； （2）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”）； （3）为了进一步发现其中的规律，他们根据表中数据绘制了影子长度L随点光源的高度H变化的图像，如图2所示。观察图像的变化趋势发现，点光源较高时，影子变短的速度越来越 （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”）； （4）如果要验证猜想②，请简述实验方案： ； （5）你认为影子长度还可能与 有关。 题型5 日食和月食 【例5】（24-25八年级上·江苏镇江·月考）关于月食现象，下列说法正确的是（   ） A．月食主要是由于光的反射形成的 B．射向月球的太阳光途中被地球挡住 C．射向地球的太阳光途中被月球挡住 D．射向月球的太阳光被其它天体挡住了 【变式5-1】（24-25八年级上·江苏盐城·月考）当太阳光被月球挡住的时候，在地球上的人可能看不到太阳，这就是日食，如图所示，当人随地球一起运动到 区域内会看见日偏食，在 区域内会看到日环食。那月食形成时， 挡住了太阳光。（前两空均在“A”“B”“C”“D”四个区域内选填） 【变式5-2】（24-25八年级上·陕西西安·月考）发生日食时，日、地、月三者的相对位置正确的是图中的 ，发生此现象的原因是 。 【变式5-3】（2024·辽宁鞍山·模拟预测）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。 题型6 小孔成像 【例6】（23-24八年级下·四川眉山·期中）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： 。 【变式6-1】（24-25八年级上·陕西西安·月考）中华文化源远流长，公元4世纪前的《墨经》中就记载了小孔成像现象和解释，如图甲所示，为进一步探究小孔成像的特点，小华制作了如图乙所示的装置，将易拉罐底部中央戳一个小孔；将易拉罐顶部剪去，蒙上一层半透明塑料薄膜。 （1）小孔成像的原理是 。 （2）小华在制作小孔时，把小孔戳成三角形，用它来观察蜡烛，则半透明膜上呈现出了烛焰的 （选填“正立”或“倒立”）的 （选填“实”或“虚”）像。 （3）于是他又将三角形改为方形和圆形；半透明膜上像的形状不变，说明小孔所成的像与孔的形状 （选填“有关”或“无关”）。 （4）将蜡烛远离方形小孔，则所成像大小将 （选填“变大”“变小”或“不变”）。 （5）小华无意间在易拉罐底部不同位置戳了两个小孔，用它来观察蜡烛，则平透明膜上会___ ___。（填正确选项前的字母） A．只会出现一个像 B．在不同的位置出现两个像 C．出现两个重合的像 （6）如图丙所示，夏天树荫下的圆形光斑形成的原理与之 （选填“相同”或“不同”），这些光斑是太阳的 （选填“像”或“影子”）。 【变式6-2】（24-25八年级上·江苏泰州·月考）小亮用易拉罐自制简易针孔照相机，做小孔成像实验， （1）如图所示，他去除易拉罐盖子，在底部中心钻个孔，用半透明薄膜将两端开口的圆形纸筒AB的B端蒙住，然后将纸筒插入易拉罐观察。为便于观察研究，应将 （选填“A”或“B”）端插入易拉罐，利用它观察烛焰成像情况时，眼睛从薄膜一侧看过去，无论怎样调节易拉罐与烛焰之间的距离，抽拉纸筒，半透明薄膜上都看不到烛焰的像，而只能看到一片光亮，最有可能的原因是 ； （2）问题解决后，成功在半透明塑料薄膜上得到烛焰的像，这是 （选填“正立”或“倒立”）的 （选填“实像”或“虚像”）。将纸筒向易拉罐内推的过程中，观察到的烛焰的像将 （选填“变大”、“变小”或“不变”），若只将圆孔改为三角形小孔，可在薄膜上看到 （选填“三角形光斑”、“圆形光斑”或“烛焰的像”）；若他在底部扎了两个小孔，则在半透明膜上可以观察到烛焰的像有 （选填“一”或“两”）个： （3）小明同学如果采用LED灯研究像的性质，下列形状的LED光源最合适的是_________。 A．C形 B．T形 C．X形 D．P形 【变式6-3】（24-25八年级上·陕西西安·月考）小明发现小孔成像时像的大小会变化，于是他设计了探究“小孔所成像的大小与哪些因素有关”的实验，如图1所示。他猜想：小孔所成像的大小可能与烛焰到小孔的距离、烛焰ab的高度以及像到小孔的距离有关。于是他用同一个蜡烛实验，且保持烛焰ab到小孔的距离为不变，多次改变小孔到薄膜之间的距离时，他测出了像的高度填入表格内（见表）。 实验次数 ① ② ③ ④ ⑤ 小孔到薄膜的距离 2.0 4.0 6.0 8.0 10.0 像的高度 1.0 2.0 3.0 4.0 5.0 （1）为了使效果明显，应将图中圆筒的 （选填“A”或“B”）蒙上薄膜作光屏； （2）如果易拉罐底部小孔是三角形，则他在薄膜上看到的像是 ； 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）从表格中可以看出：当烛焰ab和小孔的距离保持不变时，薄膜离小孔越远，所成的像越 （选填“大”或“小”）；由表格可以推知当薄膜距小孔时，像的高度是 ；若将点燃的蜡烛向上移动，则塑料薄膜上的像向 （选填“上”或“下”）方移动； （4）晴天正午，小华从树荫下走过时，发现地面上有许多大小、形状不同的光斑，如图2所示。经与同学们讨论后认为：形状不规则光斑和较小的圆形光斑的形成原理是 （选填“相同”或“不同”）的。其中圆形光斑大小不一的主要原因是 。（只有一个选项正确） A．树叶缝隙到地面的距离不同B．树叶缝隙到太阳的距离不同C．树叶缝隙的大小不同 【变式6-4】（24-25八年级上·江苏南京·月考）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）分析比较甲、丙两图，可以得出结论：小孔成像时像的形状由 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倒立的 像，说明小孔成像的原理与日食、月食的成因 （相同/不同）。 （4）如果“F”发光二极管作为光源、则塑料膜上所成的像是图中的 （填字母）。 A． B． C． D． 【变式6-5】（24-25八年级上·江苏镇江·月考）综合实验活动：小明与同学从树荫下走过时，发现地面上有许多大小、形状不同的光斑，如图所示，光斑的形状与什么因素有关呢？光斑又如何形成的呢？对此小明决定探究，他们猜想光斑的形状： a．与树叶形状有关，光斑是树叶的影子； b．与树叶间空隙形状有关； c．与树叶间空隙大小有关。 （1）根据所学知识，可确定猜想a （选填“合理”或“不合理”）； （2）为验证猜想b，小明让带孔卡片，离地面白纸较近，如图甲所示，发现白纸上的光斑都是圆形，说明小孔成像时的形状与小孔形状 （选填“有关”或“无关”）； （3）为验证猜想c，如图乙，让带孔的甲纸板离地面白纸的距离不变，让乙纸板向左运动，使孔径越来越小，你觉得选 图实验最科学，实验时，当孔径小到一定程度时，发现白纸上的光斑由孔的形状变成圆形。这说明小孔形成的光斑与小孔的大小 。（选填“有关”或“无关”） 题型7 光沿直线传播的应用 【例7】（23-24八年级上·内蒙古赤峰·期中）因为有了光，世界才会如此绚丽多彩，下列关于光现象的说法正确的是（　　） A．我们在电影院能看到幕布上的画面，说明幕布是光源 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，用到了理想模型法 D．声和光的传播都需要介质 【变式7-1】（22-23八年级下·陕西西安·月考）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7-2】（22-23八年级上·湖南长沙·期中）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 【变式7-3】（21-22八年级上·山西晋中·期末）以下有关光直线传播的应用实例或形成的现象中，所成的是物体像的是（　　） A．手影 B．月食 C．凿壁偷光 D．树荫下的光斑 【变式7-4】（24-25八年级上·江苏盐城·月考）如图甲所示为手机防窥膜结构图，采用了超细百叶窗光学技术。贴在手机屏幕上的效果如图乙所示，其原理类似百叶窗，只能透过一定角度的光线，结构简图如图丙所示。两侧之所以看不清屏幕内容，是由于光的 （填写光现象）；此防窥膜贴在手机屏幕上， （选填“能”或“不能”）防止上方的窥视；为了让防窥效果更好（可视范围减小），可以适当地 （选填“增大”或“减小”）超细百叶窗的间距。 题型8 光速及其计算 【例8】（24-25八年级上·陕西西安·月考）下列关于光的说法中正确的是（　　） A．光在真空中的传播速度最大 B．光和声音一样，不能在真空中传播 C．光的传播速度为 D．光在同种介质中沿直线传播 【变式8-1】（24-25八年级上·江苏镇江·月考）下列说法正确的是（   ） A．光的传播速度总是 B．各种颜色的光在真空中的传播速度都是一样的 C．燃烧的蜡烛、点亮的电灯、萤火虫、夜空中的月亮都是光源 D．在研究光的传播规律时常用一条带箭头的直线来表示光的传播路径和方向，这样的直线叫做光线，因此光线在光的传播中是实际存在的 【变式8-2】（24-25八年级上·全国·课后作业）关于光速，下列说法中不正确的是（　　） A．光的传播速度总是3.0×108m/s B．下雨时先看到闪电后听到雷声是因为光速远大于声速 C．光在真空中传播的速度最大 D．光年是天文学上表示距离的单位 【变式8-3】（24-25八年级上·江西宜春·月考）太阳发出的光，要经过大约500s才能到达地球。 （1）请你估算太阳到地球的距离是多少米？ （2）如果一辆赛车以100m/s的速度不停地跑，它要经过多少秒才能跑完这段距离？（光在真空及空气中传播的速度c＝3×108m/s） （3）从地面发出的光射到月球反射回地面，所用时间为2.56s，则月球离地球多少千米？（写出计算过程） 【变式8-4】（23-24八年级上·江西九江·月考）人类自远古时代，就对浩瀚的宇宙有着无尽的想象，对探索宇宙、了解宇宙有着不懈的追求。宇宙的浩瀚不能以千里计，因此，在探索宇宙过程中，我们常用到光年这一单位，它是指光在一年内传播的距离。（光速取3.0×108m/s） （1）1光年等于多少m？（保留三位有效数字，1年按365天计算） （2）若某星体上的光传播到地球上需要500光年，求该星体到地球的距离是多少km。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！1 学科网（北京）股份有限公司 $$ 4.1 光的直线传播 知识点1 光源 1、光源 人们之所以能看到各种各样的物体，是因为有光进人人眼。带给人们光明的，是各种各样的光源。 （1）概念：自身能够发光的物体叫做光源。 （2）分类 分类方法 名称 举例 按形式 自然光源 太阳及其他恒星、萤火虫、水母等 人造光源 火把、蜡烛、荧光棒、电灯等 按是否发热 热光源 太阳、火把、白炽灯等 冷光源 萤火虫、LED灯、水母等 按是否具有生命 生物光源 萤火虫、水母、灯笼鱼等 非生物光源 篝火、日光灯等 2、光源的判断 判断物体是不是光源的关键是看物体自身能否发光。有些物体看上去好像在发光，但实际上本身并不发光，它能够反射太阳光或其他光源发出的光，如月亮、行星、正在放映的电影屏幕等，都不是光源。 知识点2 光的直线传播 1、实验探究：光在水、玻璃中的传播 介质 水 玻璃 图示 现象 在滴有少许牛奶的水中，激光的传播径迹是一条直线 【注】滴入牛奶目的：使传播路径更清晰 在均匀透明的玻璃中，激光的传播径迹是一条直线 结论 光在同种均匀介质中沿直线传播 2、光的直线传播 光在同种均匀介质中沿直线传播，光可以在真空中传播。光的直线传播是有条件的，即在“同种均匀介质中”注意同种和均匀这两个条件缺一不可，必须同时满足，光才不会发生弯曲。 3、光线 为了表示光的传播情况，我们用一条带有箭头的直线表示光传播的径迹和方向。用光线可以简洁、明了地表示不同光源的发光情况。 4、与光沿直线传播有关的现象 （1）影子：光沿直线传播，遇到不透明的物体时，在物体后面光所不能到达的地方形成一个阴暗的区域，就是影子。 （2）日食：当月球运行到太阳和地球之间，并且这三个天体在同一条直线上时，太阳射向地球的光被月球阻挡，月球的影子落在地球上，形成日食。 （3）月食：当地球转到月球和太阳之间，并且三者在同一直线上时，地球挡住了射向月球的太阳光，月球上阴影部分不能反射太阳光，这就形成了月食。 （4）小孔成像：光沿直线传播，通过小孔后，烛焰上部发出的光射到了光屏下部，烛焰下部发出的光射到了光屏上部，在光屏上形成了相对于烛焰倒立的像。 【注】①小孔必须足够小，但并不是越小越好，孔太小会影响像的亮度。 ②像的形状取决于物体的形状，和小孔的形状没有关系。 ③像的大小与光屏到小孔的距离、物到小孔的距离等有关。 5、光的直线传播的应用 由于光沿直线传播,在开凿隧道时，工人们可以用激光束引导掘进机，使掘进机沿直线前进，保证隧道方向不出偏差。此外，光的直线传播还用于士兵射击瞄准、木工检查木板是否平直、站队时队列是否排直等。 知识点3 光的传播速度 1、真空中的光速 真空中的光速是宇宙间最大的速度，在物理学中用字母c表示。 。在通常情况下，真空中的光速可以近似取为。 2、不同介质中的光速 介质 光速 空气 稍小于真空中的速度，一般情况下认为空气中的光速等于真空中的光速 水 约为真空中光速的 玻璃 约为真空中光速的 1、延长线作图法 在光沿直线传播的作图题中，经常用到延长光线的方法来完成作图。 ①确定光源时，给出光线的反向延长线的交点就是光源的位置。 ②在小孔成像作图时，孔、物、像在一条直线上，故连接物体和小孔，然后延长，延长线与光屏的交点就是对应像点的位置。 2、小孔成像的特点 （1）像的性质；倒立的实像。 （2）像的形状：与物体的形状相似，跟小孔的形状无关。 （3）像的大小： 由物距和像距决定。物距不变时，像距越大，像越大；像距不变时，物距越大，像越小。 ①如果物体到小孔的距离大于光屏到小孔的距离，那么所成的像是缩小的。 ②如果物体到小孔的距离等于光屏到小孔的距离，那么所成的像与物是等大的。 ③如果物体到小孔的距离小于光屏到小孔的距离，那么所成的像是放大的。 题型1 光源 【例1】（24-25八年级上·江苏泰州·月考）下列物体中属于天然光源的是（    ） A．太阳、镜子、月亮 B．萤火虫、水母、恒星 C．恒星、钻石、蜡烛 D．发光的电灯、火把、萤火虫 【答案】B 【解析】A．太阳自身能发光，是天然光源，镜子与月亮自身不能发光，不是天然光源，故A不符合题意； B．萤火虫、水母、恒星自身能够发光，是光源，它们是天然存在的，是天然光源，故B符合题意； C．恒星自身能发光，是天然光源，钻石自身不能发光，不是光源，蜡烛能发光是光源，但为人造物，故不是天然光源，故C不符合题意； D．萤火虫自身能发光，是光源，且是天然光源；火把和发光的电灯能发光是光源，但为人造物，故不是天然光源，故D不符合题意。 故选B。 【变式1-1】（23-24八年级上·陕西咸阳·期中）下列物体属于光源的是（　　） A．正在发光的日光灯 B．夜空中明亮的月亮 C．放电影时看到的银幕 D．闪闪发光的钻石 【答案】A 【解析】A．正在发光的日光灯，是光源，能够自行发光，故A符合题意； B．月亮仅仅是反射太阳光，不能发光，故B不符合题意； C．放电影时看到的银幕反射光，不能发光，故C不符合题意； D．闪闪发光的钻石反射光，不能发光，故D不符合题意。 故选A。 【变式1-2】（24-25八年级上·陕西西安·月考）生活中许多物体都可以发光，下列物体中属于光源的是（   ） A．夜晚天上的月亮 B．教室内反光的黑板 C．璀璨的钻石 D．正在放映的电视机画面 【答案】D 【解析】A．夜晚天上的月亮，它本身并不发光，而是反射太阳的光，所以月亮不是光源。故A不符合题意； B．教室内反光的黑板，同样地，黑板本身也不发光，它是反射教室内的灯光或自然光，因此黑板也不是光源。故B不符合题意； C．璀璨的钻石，钻石的闪耀是由于它反射和折射光线造成的，钻石本身并不发光，所以钻石也不是光源。故C不符合题意； D．正在放映的电视机画面，电视机画面是由电视机内部的发光元件（如LED灯或液晶背后的背光灯）发出的光形成的，所以正在放映的电视机画面是光源。故D符合题意。 故选D。 【变式1-3】（23-24八年级上·江苏宿迁·月考）光源分为 光源和 光源，发光的水母是 光源。 【答案】天然 人造 天然 【解析】[1][2][3]自己能发光的物体叫做光源，根据光源来源，自然界中原本就有的光源为天然光源，人们创造的光源人造光源，故发光的水母是天然光源。 题型2 探究光沿直线传播的条件 【例2】（22-23八年级下·陕西西安·月考）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 【解析】[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。 【变式2-1】（24-25八年级上·江苏南京·月考）在研究光的传播路径时，小明做了下面几个小实验： （1）图甲中，为了显示激光在空气中传播路径，可以采取的方法是 ，图乙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（图丙），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 【答案】（1）烟雾（水雾等）； 牛奶（咖啡等） （2）同种均匀介质 【解析】（1）[1][2]光在空气中是沿直线传播的，但传播路径不容易直接观察，在空气中喷洒烟雾，有利于观察光的传播路径；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）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，形成如图所示的现象；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。 【变式2-2】（23-24八年级上·云南昆明·月考）“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 【解析】[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。 【变式2-3】（22-23八年级上·湖南长沙·期中）如图是研究光的传播规律的小实验： （1）图乙中，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）要得出“光沿直线传播的”这一普遍结论，还需要再做一个光在 中传播的实验。 A．铁块        B．玻璃砖        C．木块 （3）如图丙，某同学发现在玻璃缸中盛上清水，沿缸壁轻轻注入浓糖水，从侧壁水平照射激光，看到缸内光的路线如图丙所示，当搅拌缸中的水后，观察到光的路线呈直线，说明光沿直线传播的条件是 。 【答案】（1）牛奶 （2） B （3）在同种均匀介质中 【解析】（1）[1]在水中加入少量的牛奶搅拌均匀，激光射入水中，利用光的漫反射显示光的传播路径。 （2）[2]AC．铁块和木块是不透明的，光不能在铁块和木块中传播，无法完成实验，故AC不符合题意。 B．玻璃是透明的，光能够在玻璃中传播，能完成实验，故B符合题意。 故选B。 （3）[3]轻轻注入浓糖水，水的上下密度不均匀，光路发生改变，搅拌后水的密度均匀，光沿直线传播，说明光在同种均匀介质中沿直线传播。 题型3 光沿直线传播的作图 【例3】（24-25八年级上·江苏连云港·月考）作图 （1）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，并用“”标出影子的范围。 （2）图乙所示，物体AB通过小孔O在虚线处的光屏上成像A'B'，请作出成像的光路。 【答案】见解析 【解析】（1）根据光的沿直线传播，过路灯和人的头顶做一条光线，这条光线和地面的交点就是小华影子的最右端的位置，并标出影子的范围，如图所示： （2）由于光的直线传播，物体经小孔成倒立的实像，如图所示： 【变式3-1】（24-25八年级上·陕西西安·月考）按要求完成下列小题。 （1）小刚一家到浐灞湿地公园游玩，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；（用阴影表示看见的范围） （2）如图所示是小明做小孔成像实验的情景，请在图中作出烛焰在塑料膜上成的像及光路图（用箭头表示）。 【答案】见解析 【解析】（1）根据光在均匀介质中沿直线传播，可看到的范围的光线从窗的边缘射入人眼。作图如下： （2）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′，如下图所示： 【变式3-2】（24-25八年级上·四川成都·月考）（1）日晷（guǐ）是古代的一种“时钟”，利用太阳光下指针的影子指示不同的时刻（如图）。请根据指针的影子AB，画出此时太阳光的传播方向（太阳光视为平行光）。 （2）如图所示，井底的青蛙能看到外界的范围有限，请通过画光路图，作出青蛙能看到的最大范围，保留作图痕迹。 【答案】见解析 【解析】（1）由于光在同种介质中是沿直线传播的，所以太阳光的传播方向为平行的直线，如图所示 （2）根据光的直线传播，从井的边缘作到青蛙眼睛P点的连线，光从井外射入青蛙眼睛，故光路图如下 【变式3-3】（24-25八年级上·陕西西安·月考）如图所示，地面上是小明和小亮在同一灯光下的影子，请你通过做光路图确定灯泡S的位置。 【答案】见解析 【解析】光在同一均匀空气中沿直线传播，将小明和小亮的顶端和影子的顶端连接并延长可交于一点S，点S就是灯泡的位置，如图所示： 【变式3-4】（23-24八年级上·四川内江·期末）如图所示，路灯下站着小明和小强两人，地上留下了他们的影子，通过作光路图确定路灯灯泡S的位置。 【答案】见解析 【解析】光在空气中沿直线传播，将小明和小强的顶端和影子的顶端连接并延长可交于一点S，就是灯泡的位置，如图所示： 【变式3-5】（23-24八年级上·四川成都·期末）大货车周围有很多视野盲区，我们要尽量远离。如图所示是一辆大货车的车头，A点表示货车司机的眼睛，B点表示挡风玻璃下边沿，请画出一条关键光线找到车头正前方的视野盲区，并正确标注光线方向。 【答案】见解析 【解析】由于光在同种均匀介质中是沿直线传播，连接AB并向下延长，光的方向是进入人的眼睛中，如图所示： 题型4 影子的形成 【例4】（23-24八年级上·江苏无锡·期末）如图所示，无云的晴天，小明在野外迷失了方向，他在地面竖立一根杆子，地面上OA是这根杆在阳光下的影子，过一段时间后，影子的位置移到了OB的位置。则AB箭头所指的方向是（　　） A．东 B．南 C．西 D．北 【答案】A 【解析】太阳光沿直线传播照在杆上时，会在杆的后面形成杆的影子，而当太阳向西移动时，它的影子向相反的方向移动，即向东移动，则AB箭头所指的方向是东，故A正确，BCD错误。 故选A。 【变式4-1】（24-25八年级上·江苏泰州·月考）图，《梦溪笔谈》中记述到“若鸢飞空中，其影随鸢而移”，而在纸窗上开一个小孔，在室内纸屏上却观察到“鸢东则影西，鸢西则影东”，则下列说法错误的是（　　） A．“莺东则影西，莺西则影东”描述的是图乙 B．图甲和图乙都可以用光的直线传播来解释 C．图甲和图乙所形成的影都是实像 D．乙图中“鸢”不一定比“影”小 【答案】C 【解析】A．如图乙，“莺西则影东”描述的现象是小孔成像，故A正确，A不符合题意； B．图甲影子的形成是由光沿直线传播形成的、图乙小孔成像也是由光沿直线传播形成的，故B正确，B不符合题意； C．小孔成像成的是倒立的实像，图甲所成的“影”是由于物体挡住光线形成的，不属于像，故C错误，C符合题意； D．乙图中“鸢”，小孔成像形成的实像不一定比“影”小 ，故D正确，D不符合题意。 故选C。 【变式4-2】（24-25八年级上·江苏徐州·月考）如图所示，夜晚小明沿着人行道行走。从A处经过路灯M走到B处的过程中，他在路灯M照射下形成的影子长度的变化情况是（　　） A．逐渐变长 B．逐渐变短 C．先变长后变短 D．先变短后变长 【答案】D 【解析】人离路灯较远时，影子较长，当靠近路灯时，影子会变短，人在路灯正下方时，可以认为此时没有影子，则影子最短；当人远离路灯时，影子会重新变长。即人经过路灯时，影子先变短，后变长。故ABC不符合题意，D符合题意。 故选D。 【变式4-3】（24-25八年级上·江苏泰州·月考）如图所示，是我国汉代之前发明的“日晷”，它是用于计量 的仪器，石盘上留下指针的影子是由于光 形成的。在野外我们也可以利用影子辨别方向，如图中午前后，用描点的方法在地面上画出竖直杆阴影顶端的运行轨迹，找出其中距O最近的点A，则OA就指示 （选填“南北”或“东西”）方向。 【答案】时间 沿直线传播 南北 【解析】[1][2]日晷是古代测量时间的仪器。时间不同，太阳在天空中的位置不同，因为光的直线传播的，在不透明的物体后面光照不到的地方会形成影子，且太阳在天空中的不同位置，日晷的晷针影子长度是不同的，通过晷针影子的长度即可判断时间。 [3]当太阳在正中午时，即在南方时，高度最大，此时，晷针的影子最短。此时，影子所在直线即指示南北方向。 【变式4-4】（23-24八年级上·安徽淮北·期末）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 【解析】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4-5】（23-24八年级上·陕西西安·期末）小明同学发现，一天中影子的长度一直在变化，小明和同学们为了探究影子长度与哪些因素有关，做了以下猜想： ①影子长度可能与光源的高度有关； ②影子长度可能与物体离光源的水平距离有关。 于是他们开始设计并进行实验，实验装置如图1所示：AB为竖直方向的长杆，BC为水平方向的长杆，长杆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，测得数据如下表所示： 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）影子的形成是光的 现象； （2）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”）； （3）为了进一步发现其中的规律，他们根据表中数据绘制了影子长度L随点光源的高度H变化的图像，如图2所示。观察图像的变化趋势发现，点光源较高时，影子变短的速度越来越 （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”）； （4）如果要验证猜想②，请简述实验方案： ； （5）你认为影子长度还可能与 有关。 【答案】（1） 直线传播 （2）变短 （3）慢 不变 （4）见解析 （5）物体高度 【解析】（1）[1] 物体挡住了光线就形成了影子，影子的形成是光的直线传播现象。 （2）[2] 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。 （3）[3][4] 如图2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。 （4）[5] 如果要验证猜想②，研究影子长度与物体离光源的水平距离的关系，可以控制短木条的长度和位置不变，也保持点光源高度H不变，改变点光源到短木条的水平距离s，测出对应的影子长度L。 （5）[6] 根据生活经验可知，影子长度还可能与物体高度有关。 题型5 日食和月食 【例5】（24-25八年级上·江苏镇江·月考）关于月食现象，下列说法正确的是（   ） A．月食主要是由于光的反射形成的 B．射向月球的太阳光途中被地球挡住 C．射向地球的太阳光途中被月球挡住 D．射向月球的太阳光被其它天体挡住了 【答案】B 【解析】A．月食主要是由于光沿直线传播形成的，故A错误； BCD．由于光沿直线传播，当太阳、地球与月球三者在同一条直线上，地球位于太阳与月球之间，沿直线传播的太阳光被不透明的地球挡住，太阳光照不到月球上，在地球上看不到月球的现象就是月食。故B正确，CD错误。 故选B。 【变式5-1】（24-25八年级上·江苏盐城·月考）当太阳光被月球挡住的时候，在地球上的人可能看不到太阳，这就是日食，如图所示，当人随地球一起运动到 区域内会看见日偏食，在 区域内会看到日环食。那月食形成时， 挡住了太阳光。（前两空均在“A”“B”“C”“D”四个区域内选填） 【答案】 A、C D 地球 【解析】[1][2]光在均匀介质或真空中沿直线传播，所以日食的形成是因为太阳光杯月亮挡住了，由图可知，当人随地球一起运动到A、C区域时，只能看到部分太阳光，会看到日偏食，而当人随地球一起运动到D区域时，会看到太阳边缘发出的光，会看到日环食。 [3]由光沿直线传播的特点可知，月食的形成是因为地球运动到了太阳和月亮之间，地球挡住了太阳照射到月球上的光，而月球本身不发光，只能反射太阳光，所以当地球运动到太阳和月亮之间挡住了太阳光时，会形成月食。 【变式5-2】（24-25八年级上·陕西西安·月考）发生日食时，日、地、月三者的相对位置正确的是图中的 ，发生此现象的原因是 。 【答案】B 光沿直线传播 【解析】[1]日食发生时，月球运行到太阳和地球中间，根据图片可知，B图符合条件。故ACD不符合题意，B符合题意。 故选B。 [2]月球运行到太阳和地球中间，由于光在同种均匀介质中沿直线传播，故会发生日食。所以发生此现象的原因是：光沿直线传播。 【变式5-3】（2024·辽宁鞍山·模拟预测）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 【解析】[1] 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。 [2]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。 题型6 小孔成像 【例6】（23-24八年级下·四川眉山·期中）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 【解析】（1）[1][2]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）[3]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）[4]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）[5]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。 【变式6-1】（24-25八年级上·陕西西安·月考）中华文化源远流长，公元4世纪前的《墨经》中就记载了小孔成像现象和解释，如图甲所示，为进一步探究小孔成像的特点，小华制作了如图乙所示的装置，将易拉罐底部中央戳一个小孔；将易拉罐顶部剪去，蒙上一层半透明塑料薄膜。 （1）小孔成像的原理是 。 （2）小华在制作小孔时，把小孔戳成三角形，用它来观察蜡烛，则半透明膜上呈现出了烛焰的 （选填“正立”或“倒立”）的 （选填“实”或“虚”）像。 （3）于是他又将三角形改为方形和圆形；半透明膜上像的形状不变，说明小孔所成的像与孔的形状 （选填“有关”或“无关”）。 （4）将蜡烛远离方形小孔，则所成像大小将 （选填“变大”“变小”或“不变”）。 （5）小华无意间在易拉罐底部不同位置戳了两个小孔，用它来观察蜡烛，则平透明膜上会___ ___。（填正确选项前的字母） A．只会出现一个像 B．在不同的位置出现两个像 C．出现两个重合的像 （6）如图丙所示，夏天树荫下的圆形光斑形成的原理与之 （选填“相同”或“不同”），这些光斑是太阳的 （选填“像”或“影子”）。 【答案】（1）光在同种均匀介质中沿直线传播 （2）倒立 实 （3）无关 （4）变小 （5）B （6）相同 像 【解析】（1）光在同种均匀介质中是沿直线传播的，小孔成像的原理是光在同种均匀介质中沿直线传播。 （2）小孔成的是倒立的实像，小华在制作小孔时，把小孔戳成三角形，用它来观察蜡烛，半透明膜上仍然呈现出了烛焰的倒立的实像。 （3）于是他又将三角形改为方形和圆形，孔的形状改变看，半透明膜上像的形状不变，说明小孔所成的像与孔的形状无关。 （4）将蜡烛远离方形小孔，物距变大，像距不变，则所成像大小将变小。 （5）小孔成像是光经过小孔成的实像，小华无意间在易拉罐底部不同位置戳了两个小孔，用它来观察蜡烛，蜡烛光分别经过两孔，成实像，则半透明膜上会在不同的位置出现两个像，故AC不符合题意，B符合题意。 故选B。 （6）[1][2]树荫下的圆形光斑是太阳通过树叶间的间隙形成的太阳的像，属于小孔成像，所以成像原理相同。 【变式6-2】（24-25八年级上·江苏泰州·月考）小亮用易拉罐自制简易针孔照相机，做小孔成像实验， （1）如图所示，他去除易拉罐盖子，在底部中心钻个孔，用半透明薄膜将两端开口的圆形纸筒AB的B端蒙住，然后将纸筒插入易拉罐观察。为便于观察研究，应将 （选填“A”或“B”）端插入易拉罐，利用它观察烛焰成像情况时，眼睛从薄膜一侧看过去，无论怎样调节易拉罐与烛焰之间的距离，抽拉纸筒，半透明薄膜上都看不到烛焰的像，而只能看到一片光亮，最有可能的原因是 ； （2）问题解决后，成功在半透明塑料薄膜上得到烛焰的像，这是 （选填“正立”或“倒立”）的 （选填“实像”或“虚像”）。将纸筒向易拉罐内推的过程中，观察到的烛焰的像将 （选填“变大”、“变小”或“不变”），若只将圆孔改为三角形小孔，可在薄膜上看到 （选填“三角形光斑”、“圆形光斑”或“烛焰的像”）；若他在底部扎了两个小孔，则在半透明膜上可以观察到烛焰的像有 （选填“一”或“两”）个： （3）小明同学如果采用LED灯研究像的性质，下列形状的LED光源最合适的是_________。 A．C形 B．T形 C．X形 D．P形 【答案】（1）A 小孔太大 （2）倒立 实像 变小 烛焰的像 两 （3）D 【解析】（1）[1]半透明塑料薄膜相当于光屏，为了使成的像更清晰，便于观察，应将半透明薄膜的另一端插入易拉罐，即A端插入易拉罐。 [2]当小孔太大时，烛焰无法通过小孔成像，因此无论怎样调节易拉罐与烛焰之间的距离，抽拉纸筒，半透明薄膜上都看不到烛焰的像，而只能看到一片光亮。 （2）[1][2]小孔成像时成的是倒立的实像，故问题解决后，成功在半透明塑料薄膜上得到烛焰的像，是倒立的实像。 [3]将纸筒向易拉罐内推的过程中，像距变小，观察到的烛焰的像将变小。 [4]小孔所成的像的形状只跟物体形状有关，与小孔的形状无关，若只将圆孔改为三角形小孔，可在薄膜上看到烛焰的像。 [5]小孔成像是光通过小孔在光屏上形成的光斑，若在底部扎了两个小孔，每个小孔都能形成一个光斑，则在半透明膜上可以观察到烛焰的像有两个。 （3）物体上部发出的光沿直线传播经过小孔后射到光屏的下部，物体下部发出的光沿直线传播经过小孔后射到光屏的上部，因此小孔成像中成的是倒立的实像，为了便于观察，实验时应该让发光体本身上下左右是不同的，故D符合题意，ABC不符合题意。 故选D。 【变式6-3】（24-25八年级上·陕西西安·月考）小明发现小孔成像时像的大小会变化，于是他设计了探究“小孔所成像的大小与哪些因素有关”的实验，如图1所示。他猜想：小孔所成像的大小可能与烛焰到小孔的距离、烛焰ab的高度以及像到小孔的距离有关。于是他用同一个蜡烛实验，且保持烛焰ab到小孔的距离为不变，多次改变小孔到薄膜之间的距离时，他测出了像的高度填入表格内（见表）。 实验次数 ① ② ③ ④ ⑤ 小孔到薄膜的距离 2.0 4.0 6.0 8.0 10.0 像的高度 1.0 2.0 3.0 4.0 5.0 （1）为了使效果明显，应将图中圆筒的 （选填“A”或“B”）蒙上薄膜作光屏； （2）如果易拉罐底部小孔是三角形，则他在薄膜上看到的像是 ； 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）从表格中可以看出：当烛焰ab和小孔的距离保持不变时，薄膜离小孔越远，所成的像越 （选填“大”或“小”）；由表格可以推知当薄膜距小孔时，像的高度是 ；若将点燃的蜡烛向上移动，则塑料薄膜上的像向 （选填“上”或“下”）方移动； （4）晴天正午，小华从树荫下走过时，发现地面上有许多大小、形状不同的光斑，如图2所示。经与同学们讨论后认为：形状不规则光斑和较小的圆形光斑的形成原理是 （选填“相同”或“不同”）的。其中圆形光斑大小不一的主要原因是 。（只有一个选项正确） A．树叶缝隙到地面的距离不同B．树叶缝隙到太阳的距离不同C．树叶缝隙的大小不同 【答案】（1）A （2）D （3）大 6 下 （4） 相同 A 【解析】（1）将A蒙上不易受环境光线的影响，所成的像更清晰，容易观察。 （2）小孔成像的原理是光的直线传播，其成的是倒立的烛焰的实像，像的形状与物的形状有关，与孔的形状无关。 故选D。 （3）[1]由表中数据可知，当小孔到薄膜的距离由2.0cm逐渐增大至10.0cm过程中，像的高度由1.0cm逐渐增大至5.0cm，即当烛焰和小孔的距离保持不变时，薄膜离小孔越远，所成的像越大。 [2]由表格可知，小孔到薄膜的距离是像的高度的两倍，所以当薄膜距小孔时，像的高度是6cm。 [3]将点燃的蜡烛向上移动，根据光的直线传播，则从烛焰射入小孔的光线与水平线的夹角增大，并且小孔成像为倒立的像，所以塑料薄膜上的像将向下偏移。 （4）[1]形状不规则光斑和较小的圆形光斑的形成原理都是光的直线传播，不规则的光斑是在某一区域各个树叶缝隙之间距离较近，阳光通过这些缝隙后投射在同一区域内的像互相交叠形成的；圆形光斑是太阳发出的光通过单一树叶缝隙形成的太阳的像。 [2]圆形光斑大小不一是因为树叶缝隙到地面的距离不同，树叶缝隙相当于小孔成像的孔，地面相当于薄膜，太阳距离树叶缝隙的距离近似于定值，则树叶缝隙（小孔）距离地面（薄膜）越远光斑（太阳的像）越大，反之越小。所以圆形光斑大小不一的原因是树叶缝隙到地面的距离不同，故A符合题意，BC不符合题意。 故选A。 【变式6-4】（24-25八年级上·江苏南京·月考）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）分析比较甲、丙两图，可以得出结论：小孔成像时像的形状由 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倒立的 像，说明小孔成像的原理与日食、月食的成因 （相同/不同）。 （4）如果“F”发光二极管作为光源、则塑料膜上所成的像是图中的 （填字母）。 A． B． C． D． 【答案】（1）乙、丙 （2）物体的形状 （3）实 相同 （4）B 【解析】（1）乙、丙两图，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，由此与日食、月食成像原理相同。 （4）由于小孔成像，成倒立的实像，像与物上下颠倒，左右相反，但人眼从右侧向左观察光屏，看到的应为B选项的图像。故B符合题意，ACD不符合题意。 故选B。 【变式6-5】（24-25八年级上·江苏镇江·月考）综合实验活动：小明与同学从树荫下走过时，发现地面上有许多大小、形状不同的光斑，如图所示，光斑的形状与什么因素有关呢？光斑又如何形成的呢？对此小明决定探究，他们猜想光斑的形状： a．与树叶形状有关，光斑是树叶的影子； b．与树叶间空隙形状有关； c．与树叶间空隙大小有关。 （1）根据所学知识，可确定猜想a （选填“合理”或“不合理”）； （2）为验证猜想b，小明让带孔卡片，离地面白纸较近，如图甲所示，发现白纸上的光斑都是圆形，说明小孔成像时的形状与小孔形状 （选填“有关”或“无关”）； （3）为验证猜想c，如图乙，让带孔的甲纸板离地面白纸的距离不变，让乙纸板向左运动，使孔径越来越小，你觉得选 图实验最科学，实验时，当孔径小到一定程度时，发现白纸上的光斑由孔的形状变成圆形。这说明小孔形成的光斑与小孔的大小 。（选填“有关”或“无关”） 【答案】（1）不合理 （2）无关 （3）c 有关 【解析】（1）根据小孔成像的原理，光斑是由于光的直线传播，太阳在地面上所成的像，形状与太阳的形状有关，故猜想a不合理。 （2）如图甲所示，4个孔的形状都不相同，发现白纸上的光斑都是圆形，说明小孔成像时的形状与小孔形状无关。表明猜想b也是错误的。 （3）[1]根据控制变量法，为探究光斑与树叶间空隙大小有关，需要控制小孔的形状，小孔离地距离等因素相同，改变孔的大小，只有c孔在纸板向左推的过程中形状始终不变，故c图最科学。 [2]根据小孔成像的原理，小孔成像是由于光的直线传播形成的，孔太大或孔离地太近时，地上出现光斑与孔的形状有关，当孔径小到一定程度时，地上的光斑由孔的形状变成圆形。即此时的光斑是物体的像，这说明小孔形成的光斑与小孔的大小有关。 题型7 光沿直线传播的应用 【例7】（23-24八年级上·内蒙古赤峰·期中）因为有了光，世界才会如此绚丽多彩，下列关于光现象的说法正确的是（　　） A．我们在电影院能看到幕布上的画面，说明幕布是光源 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，用到了理想模型法 D．声和光的传播都需要介质 【答案】C 【解析】A．幕布本身不会发光，所以不是光源，故A错误； B．激光笔发出的是光，不是光线，因为光线不是真实存在的，是人为引入的，故B错误； C．光线实际不存在，是人为引入用于表示光的径迹和方向的，采用了理想模型法，故C正确； D．声音的传播需要介质，光的传播不需要介质，故D错误。 故选C。 【变式7-1】（22-23八年级下·陕西西安·月考）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 【解析】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7-2】（22-23八年级上·湖南长沙·期中）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。 【变式7-3】（21-22八年级上·山西晋中·期末）以下有关光直线传播的应用实例或形成的现象中，所成的是物体像的是（　　） A．手影 B．月食 C．凿壁偷光 D．树荫下的光斑 【答案】D 【解析】A．手影是由于光照射到不透明的手上时被挡住而形成，属于光的直线传播，故A不符合题意； B．当地球到了月球和太阳的中间，太阳光无法射到月亮上面，在地球上观测月球便有一块区域出现了阴影，这就是月食，是由于光的直线传播形成的，故B不符合题意； C．凿壁偷光，是利用光的直线传播；故C不符合题意； D．树荫下的光斑是由于光的直线传播，光线通过树叶缝隙形成的太阳的实像，故D符合题意。 故选D。 【变式7-4】（24-25八年级上·江苏盐城·月考）如图甲所示为手机防窥膜结构图，采用了超细百叶窗光学技术。贴在手机屏幕上的效果如图乙所示，其原理类似百叶窗，只能透过一定角度的光线，结构简图如图丙所示。两侧之所以看不清屏幕内容，是由于光的 （填写光现象）；此防窥膜贴在手机屏幕上， （选填“能”或“不能”）防止上方的窥视；为了让防窥效果更好（可视范围减小），可以适当地 （选填“增大”或“减小”）超细百叶窗的间距。 【答案】直线传播 不能 减小 【解析】[1]由图丙可知，两侧之所以看不清屏幕内容，是由于光的直线传播。由于超细百叶窗的窗格的阻挡，屏幕发出的光只能照射在一定范围内。 [2]此防窥膜贴在手机屏幕上，屏幕发出的光可以射向正上方。由于屏幕正上方在可视范围内，所以不能防止上方的窥视。 [3]由丙图可知，为了让防窥效果更好（可视范围减小），可以适当地减小超细百叶窗的间距。 题型8 光速及其计算 【例8】（24-25八年级上·陕西西安·月考）下列关于光的说法中正确的是（　　） A．光在真空中的传播速度最大 B．光和声音一样，不能在真空中传播 C．光的传播速度为 D．光在同种介质中沿直线传播 【答案】A 【解析】AC．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，是，故A正确，C错误； B．光的传播不需要介质，可以在真空中传播，故B错误； D．根据光的传播特性可知，光在同种均匀介质中沿直线传播，故D错误。 故选A。 【变式8-1】（24-25八年级上·江苏镇江·月考）下列说法正确的是（   ） A．光的传播速度总是 B．各种颜色的光在真空中的传播速度都是一样的 C．燃烧的蜡烛、点亮的电灯、萤火虫、夜空中的月亮都是光源 D．在研究光的传播规律时常用一条带箭头的直线来表示光的传播路径和方向，这样的直线叫做光线，因此光线在光的传播中是实际存在的 【答案】B 【解析】A．光在真空中传播速度是，其它介质中则不是，故A错误； B．各种颜色的光在真空中的传播速度都是一样的，都是，故B正确； C．夜空中的月亮本身不会发光，不是光源，故C错误； D．在研究光的传播规律时常用一条带箭头的直线来表示光的传播路径和方向，这样的直线叫做光线，但光线不是真实存在的，只是建立的物理模型，故D错误。 故选B。 【变式8-2】（24-25八年级上·全国·课后作业）关于光速，下列说法中不正确的是（　　） A．光的传播速度总是3.0×108m/s B．下雨时先看到闪电后听到雷声是因为光速远大于声速 C．光在真空中传播的速度最大 D．光年是天文学上表示距离的单位 【答案】A 【解析】AC．光在真空中的传播速度最大，是3.0×108m/s，其他情况下传播速度小于3.0×108m/s，故A错误，符合题意，C正确，不符合题意； B．光和声音是同时发生的，由于光的传播速度远远大于声音的传播速度，所以我们总是先看到闪电后听到雷声，故B正确，不符合题意； D．光年是天文学上表示距离的单位，一般被用于计算恒星间的距离，故D正确，不符合题意。 故选A。 【变式8-3】（24-25八年级上·江西宜春·月考）太阳发出的光，要经过大约500s才能到达地球。 （1）请你估算太阳到地球的距离是多少米？ （2）如果一辆赛车以100m/s的速度不停地跑，它要经过多少秒才能跑完这段距离？（光在真空及空气中传播的速度c＝3×108m/s） （3）从地面发出的光射到月球反射回地面，所用时间为2.56s，则月球离地球多少千米？（写出计算过程） 【答案】（1）1.5×1011m （2）1.5×109s （3）3.84×105km 【解析】（1）太阳到地球的距离约为 s=vt=3×108m/s×500s=1.5×1011m （2）它跑完这段距离需要的时间为 （3）光运动的路程 s总=vt总=3×108m/s×2.56s=7.68×108m 地球与月球间的距离 【变式8-4】（23-24八年级上·江西九江·月考）人类自远古时代，就对浩瀚的宇宙有着无尽的想象，对探索宇宙、了解宇宙有着不懈的追求。宇宙的浩瀚不能以千里计，因此，在探索宇宙过程中，我们常用到光年这一单位，它是指光在一年内传播的距离。（光速取3.0×108m/s） （1）1光年等于多少m？（保留三位有效数字，1年按365天计算） （2）若某星体上的光传播到地球上需要500光年，求该星体到地球的距离是多少km。 【答案】（1）9.46×1015m；（2）4.73×1015km 【解析】解：（1）光在一年内通过的路程叫光年，则 1光年=3×108m/s×365×24×3600s≈9.46×1015m （2）该星体到地球的距离 s=500×9.46×1015m=4.73×1018m=4.73×1015km 答：（1）1光年等于9.46×1015m； （2）若某星体上的光传播到地球上需要500光年，该星体到地球的距离是4.73×1015km。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！1 学科网（北京）股份有限公司 $$