3.1 第1课时 光的直线传播-【拔尖特训】2024-2025学年新教材八年级上册物理(沪科版2024)

34 第一节　探究：光的反射定律 第1课时 光的直线传播 ▶ “答案与解析”见P16 (第1题) 1. 在首都剧场的舞台上,一群 青年用精美绝伦的舞蹈“千 手观音”给人以美的享受、善 的启迪。如图所示,观众看 不见领舞者身后站着的其他舞蹈者,这是因 为 。 2. 在模拟日食、月食的实验中,王老师画了如图 所示的示意图。 (第2题) (1) 如果地球上的人观察到日食,人应该位 于 (选填“甲”或“乙”)处,此时月球 在 (选填“A”“B”或“C”)处。 (2) 如果地球上的人观察到月食,人应该位 于 (选填“甲”或“乙”)处,此时月球 在 (选填“A”“B”或“C”)处。 3. 光在不同介质中传播的速度一般 , 光在 中 传 播 的 速 度 最 大,约 为 m/s。发生雷电时,先看到闪电,后 听到雷声,这是由于 。 4. ★下列关于光线的说法,错误的是 ( ) A. 光线是很细的光束,激光笔发出的光是一 条光线 B. 光线可以表示光的路径和方向 C. 光线不是真实存在的带箭头的直线 D. 光线实际上是一种模型 5. 皮影戏又称“影子戏”或“灯影戏”(如图),是 (第5题) 一种以兽皮或纸板做成人物剪影以 表演故事的民间戏剧。表演时,艺 人们用蜡烛等光源照射,在白色幕 布后面,一边操纵戏曲人物,一边用 当地流行的曲调唱述故事,皮影戏利用了光 的 。 6. 如图所示,当行人经过一盏路灯时,灯光照射 人所形成的影子的长度变化是 ( ) (第6题) A. 先变长后变短 B. 先变短后变长 C. 逐渐变长 D. 逐渐变短 答案讲解 7. 如图所示,用自制针孔照相机观察 烛焰,有下列四种说法: ① 薄膜上出现烛焰的像是倒立的。 ② 薄膜上烛焰的像可能是缩小的,也可能是 放大的。 ③ 保持小孔和烛焰的距离不变,向后拉动内 筒,烛焰的像变大。 ④ 保持小孔和烛焰的距离不变,向前推动内 筒,烛焰的像更明亮。 其中正确的是 ( ) (第7题) A. ①②③④ B. ①③④ C. ①② D. ③④ 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 物理(沪科版)八年级上 第三章　光的世界 知 识 讲 解 35 8. ★如图所示,在井中P 点处有一只青蛙。 (1) 请用光的示意图画出青蛙观看到天空的 范围大小。 (2) 若A 点处有一只飞蚊,青蛙若想看到该 飞蚊,则至少需竖直向上跳跃到P'处,请在 图中用光的示意图分析出P'的位置。 (第8题) 9. 如图所示为研究光的传播规律的小实验。 (第9题) (1) 图甲中,为了显示激光在空气中的传播 路径,可以在空气中点蚊香。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 ,可以得出光在均匀的液体 中是沿直线传播的。 A. 食用油或牛奶 B. 牛奶或咖啡 C. 咖啡或食用油 (2) 要得出“光是沿直线传播的”这一普遍结论, 还需要再做一个光在 中传播的实验。 A. 酒精 B. 玻璃砖 C. 木块 (3) 实验结束后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,观察到光的路径呈直线,说明 光沿直线传播的条件是 。 10. 去年寒假,小明参加学校的生存冬令营,学 到了许多野外生存的知识与技能。用影子 辨别方向,如图所示,中午前后,用描点的方 法在地面上画出竖直木杆阴影顶端的运行 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, 这一技能应用的光学知识是 。 (第10题) (第12题) 11. (2022·丽水)对李白的名句“举杯邀明月, 对影成三人”中涉及的光学知识,下列理解 正确的是 ( ) A. 空中的明月是光源 B. 杯中的人影是光源 C. 地上的人影是光沿直线传播形成的 D. 月光能照射到人,说明光的传播需要介质 12. 某年,中国出现了日食奇观,小华借助小孔 成像实验装置对“ ”形太阳进行观察,如 图所示。纸盒上扎有圆形小孔,则她在半透 明光屏上看到像的形状是 ( ) A. B. C. D. 13. 如图所示,小明房间内的一盏灯通过窗户将 右侧墙壁上AB 区域照亮,请通过作图的方 式确定灯S的位置(保留作图痕迹)。 (第13题) (第14题) 答案讲解 14. 如图所示,AB 为一不透明的挡光 板,CD 为一日光灯管,MN 为光 屏,请用作图法找出光屏上没有被 照亮的区域。 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 第三章　光的世界 究“影响声音音调的因素”时,应保持 钢尺发出声音的响度不变,改变声音 的音调,所以应保持拨动钢尺的力度 不变,使钢尺的振幅相同,改变钢尺伸 出桌面的长度。 [跟踪训练] 5. (1) 高 频 率 (2) 变 大 (3) 音色 ［综合素能提升］ 1. A [解析]北笛的管身短且细,发 声时内部空气柱振动频率快,音调高, 南笛的管身长且粗,发声时内部空气 柱振动频率慢,音调低,所以南笛声音 浑厚柔和、北笛声音清脆明亮是指声 音的音调不同。 2. B [解析]琴声响度越大,它在空 气中传播的速度不变,故A错误。琴 声是由琴弦振动产生的,故B正确。 拨动不同的琴弦,主要引起琴声音调 不同,故C错误。用大小不同的力拨 动同一根琴弦,琴声响度不同,故D 错误。 3. B 4. 固体 变大 [解析]无线骨传导 耳机主要是通过固体(骨骼)传播声音 的;戴上耳机听音乐,然后塞上耳塞堵 住耳孔,固体传声效果较好,如果听到 的声音响度变大,说明该耳机是骨传 导耳机。 5. 振动 音色 响度 6. [解析](1) 根据v=st 可知声波在 水 中 传 播 的 总 距 离 s =vt= 1500m/s×10s=15000m。由于接 收到的信号是反射回来的,所以两艘 潜艇之间的距离s1= 1 2s= 1 2× 15000m=7500m。(2) 根据题意, 潜艇A 接收到潜艇B 反射回来的声 波频率是变低的,所以潜艇B 正在远 离潜艇A,根据v=st 可知潜艇B 在 1min内 行 驶 的 距 离s3=v2t2= 15m/s×60s=900m。经1min后潜 艇B 与潜艇A 的距离s2=s1+s3= 7500m+900m=8400m。设A 追 上B 的时间为t3,则追上时潜艇A 和 潜艇B 的距离关系为v2t3+s2= v1t3,代 入 数 据 得 15m/s×t3 + 8400m=20m/s×t3,解得t3=1680s。 第三章　光的世界 第一节　探究：光的反射定律 第1课时 光的直线传播 1. 光在空气中沿直线传播 2. (1) 甲 B (2) 乙 C 3. 不同 真空 3×108 空气中的 光速大于声速 4. A 模型法在描述光传播时的应用 为了便于研究,往往要根据研 究对象的主要特征,用简化的图形 或模型来表示研究对象,这种研究 方法称为模型法。光线就是表示 光的传播路径与方向的模型。光 线并不是真实存在的,而是为了研 究方便,人们假想的物理模型。 5. 直线传播 [解析]由于光在同种 均匀介质中是沿直线传播的,当光线 照射到不透明物体时,就会被挡住,从 而形成一片较暗的区域,这就是影子。 皮影戏正是利用这一原理来完成各种 造型和场景的表演。 6. B [解析]如图所示,作光源射向 人的边缘(头顶)的光线,人的影子就 可以在图中表示出来(图中加粗部 分),这样很容易判断出人经过路灯 时,影子先由长变短,再由短变长。 (第6题) 7. A [解析]由于小孔左、右两侧都 是空气,光在同一种均匀介质中沿直 线传播,且不同光束经过小孔时互不 干扰,各自独立传播,因此烛焰上方发 出的光束经过小孔后将射到薄膜的下 方,烛焰下方发出的光束经过小孔后 将射到薄膜的上方,薄膜上将出现烛 焰倒立的实像,说法①正确;设物高为 h、像高为h'、物到小孔的距离为m、 像到小孔的距离为m',则根据数学知 识可知:h'=m'hm ,h与h'大小的关系 有三种可能:h<h'、h=h'和h>h', 所以说法②正确;根据h'的表达式可 知,在h和m 不变时,m'增大,h'也增 大,所以说法③正确;根据h'的表达 式可知,在h和m 不变时,m'减小,h' 将减小,则烛焰射到薄膜上的光束将 更集中,像将更明亮,所以说法④ 正确。 8. 如图所示 (第8题) [解析](1) 将P 点分别与井口左边的 端点、井口右边的端点相连,然后在直 线上标出光线射向P 点的箭头,即可 得到两条射向青蛙眼睛的光线,这两 条光线夹角的范围内就是青蛙的观察 范围。(2) 由于青蛙竖直向上跳,因 此可作一垂直于井底的辅助线,再将 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 61 A 点与井口右边的端点相连并延长 至该辅助线,交点即为P'的位置。 根据光的直线传播规律 作图时的注意事项 根据光的直线传播规律作图 时,一是注意光线用实线画,二是 注意用箭头标明光的传播方向,三 是注意眼睛看到物体时光线的方 向是射向眼睛的。 9. (1) B (2) B (3) 在同种均匀介 质中 [解析](1) 因为食用油与水不 能相混,所以不可以在水中加入少量 的食用油。(2) 前面已经用气体和液 体做了实验,为了获得普遍的规律,还 需要研究光在固体中的传播路径,由 于玻璃砖是透明的,而木块不是透明 的,故还需要再做一个光在玻璃砖中 的传播实验。(3) 缸中的水未搅拌、 缸中的液体不均匀时,光沿曲线传播; 缸中的水搅拌后,缸中的液体变均匀, 光沿直线传播,说明光沿直线传播的 条件是光在同种均匀介质中。 10. 南北 光的直线传播规律 [解析]OA 是最短的影子,说明此时 阳光与地面夹角最大,这是正午,又由 于正午时太阳在正南方,因此影子在 正北方,即OA 指示南北方向。影子 是由于光的直线传播形成的。 11. C [解析]空中的明月、酒杯中的 人影自身不能发光,因此不是光源,故 A、B错误;月光把人影照在地面上, 是人挡住了月亮反射来的光,故人影 是光沿直线传播形成的,故C正确; 光的传播不需要介质,故D错误。 12. D [解析]由小孔成像的特点(倒 立的像)可知日偏食经小孔成的像的 缺口正好在日偏食缺口的对侧,故A、 B、C错误,D正确。 13. 如图所示 (第13题) [解析]由于光在同种均匀介质中是沿 直线传播的,AB 为照亮的区域,用直 线分别连接A 点与窗户上边界、B 点 与窗户下边界,两条直线的交点为灯 S的位置。 14. 如图所示(光屏上没有被照亮的 区域为GH 部分) (第14题) [解析]同种均匀介质中,光是沿直线 传播的。CD 为发光体,首先作出从 C点发出的射向遮挡物AB 边缘的光 线CA、CB,分别交光屏 MN 于G、F 点,则GF 之间就是发光点C 照射不 到的区域;同理,作出发光点D 发出 的光线在光屏MN 上照不到的区域 EH。重叠部分GH 就是光屏MN 上 没有被照亮的区域。 第2课时 光的反射 1. 反射 2. 不会 遵循 3. C 4. 如图所示 (第4题) 5. 如图所示 或 (第5题) 6. 35° [解析]一束光沿AO 射到其 中一个平面镜上,要使光经另一个平 面镜一次反射后沿OA 射出,则上面 平面镜的反射光线应垂直于下面的平 面镜,如图所示。两块平面镜的夹角 为55°,则∠POB=90°-55°=35°,由 于反射角等于入射角,所以反射光线、 入射光线与镜面之间的夹角也相等, 则 AO 与上面平面镜的夹角α= ∠POB=35°。 (第6题) 7. 30° 逆时针 10° [解析]由图可 知,OB 与镜面的夹角为60°,则反射 角为90°-60°=30°,由于反射角等于 入射角,所以入射角为 30°;当AO 逆 时针转动到A'O 的位置时,要使光线 仍射到B 点,即反射光线OB 的方向 不变,A'O 与水平面之间的夹角为 90°-30°-20°=40°,反射光线与入射 光线之间的夹角为30°+30°+20°= 80°,则此时入射角为12×80°=40° , A'O 与转动后镜面的夹角为90°- 40°=50°,则平面镜需绕O 点逆时针 转过的角度为50°-40°=10°。 8. 暗 镜面反射 亮 [解析]当背 着月光走时,虽然水面发生的仍然是 镜面反射,但是此时的反射光没有射 入人的眼睛;而地面对光发生漫反射, 反射光线射向不同的方向,故有光线 射入人的眼睛,此时地面较亮,所以地 上暗处部分是水,人应走亮处。 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 􀥈 71