2025年 苏科版(2024) 物理八年级暑假衔接班讲义 第6讲 光的直线传播

八年级暑假 第06讲 光的直线传播 学习目标导航 1. 掌握光速的大小 2. 掌握光的直线传播的原理和应用 课前预习 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。 （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 知识点详解 知识点一 光的传播 1. 光的传播现象 （1）情景再现 透过树丛的光束 汽车灯射出的光束 放映机射向屏幕的光束 探究归纳:光在空气中是沿直线传播的。 （2）提出问题:光在气体、液体、固体中都是沿直线传播的吗? 实验一：打开激光笔，用喷雾器沿着激光射出的方向喷出水雾，观察光在空气中的传播路径 光在空气中的传播路径是直的 实验二：用激光笔发出的激光束垂直射入水槽的水中（在水中加少许牛奶或墨水），观察激光束在水中的传播路径 光在水中的传播路径是直的 实验三：用激光笔发出的激光束紧贴玻璃砖的毛玻璃面垂直射人玻璃中，在毛玻璃面贴一张白纸，观察激光束在玻璃中的传播路径 光在玻璃中的传播路径是直的 （3）介质:空气、水和玻璃等透明物质叫做光传播的介质。 补充： 激光笔发出的激光束方向性强，发散度小，亮度极高。用它做光源，做一些光学实验效果较好。但由于激光能量大，使用时禁止照射人眼。 2.光沿直线传播的条件 【提出问题】 光一定沿直线传播吗?光沿直线传播的条件是什么 【设计与进行实验】 ①在桌上放一个大的透明水槽，配备四杯浓度不同的糖的水溶液（每杯糖的水溶液中都添加少许牛奶，用来显示光路），将它们按浓度从大到小的顺序依次倒入水槽，水槽内就形成了从上到下浓度逐渐变大的不均匀糖的水溶液。 ②将一東激光从透明水槽侧面由最上层溶液垂直射入非均匀糖的水溶液中，观察到激光的传播路径在非均匀糖的水溶液中向下弯曲，如图甲所示 ③用玻璃棒搅拌糖的水溶液，使其变得均匀，重复实验，观察到激光的传播路径是直线，如图乙所示 甲 乙 【分析论证】 光斜射人非均匀的糖的水溶液中时，光的传播路径发生了弯曲，在均匀的糖的水溶液中，光的传播路径是直线 【得出结论】 通过大量的实验可以得出:光在同一种均匀介质中沿直线传播 3. 光的传播应用 光在同种均匀介质中沿直线传播，注意同种和均匀这两个条件缺一不可，必须同时满足，否则，光的传播路径将会发生弯曲。例如，早晨的太阳还在地平线以下时，我们就看到了它，就是因为大气层不均匀，不均匀的大气层使光的传播路径变弯了，如图所示。 太阳光能通过真空和大气层传播到地球表面，说明光可以在真空中传播。 4. 光线 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 【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。 知识点二 光的直线传播应用 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。 拓展应用 队伍对齐 射击瞄准 日晷 激光准直（挖隧道定向） 【例1】如图所示，根据两人的影子画出光源S的位置。 【例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）。 【例3】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。 知识点三 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。 【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 课堂作业 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。 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。 课后练习 1．下列关于光线的说法，不正确的是（　　） A．光线不可以用虚线表示 B．光线是表示光的路径和方向的 C．激光笔发出的光不是一条光线 D．光线是真实存在的带箭头的直线 2．学习“光的传播”时，小明看到老师做了一个演示实验：①用激光笔射向水中，观察到光沿一条直线传播；②在A点处用漏斗向水中慢慢注入海波溶液，观察到光束发生了弯曲；③经搅拌后，观察到光束又变直。根据上述现象，同学们得出以下结论，其中正确的是（　　） A．光的传播需要介质 B．光只有在水中才沿直线传播 C．光在同一种均匀介质中才沿直线传播 D．光在海波溶液里不能沿直线传播 3．如图是某同学用不同方案给三根大头针排队的过程，利用光直线传播原理的方案是（　　） A．甲、乙 B．乙、丙 C．甲、丙 D．甲、乙、丙 4．沈括在《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，使鸢的影子呈现在室内纸屏上，却观察到“鸢东则影西，鸢西则影东”，则下列说法错误的是（　　） A．“鸢东则影西，鸢西则影东”描述的现象是小孔成像 B．图甲和图乙都可以用光的直线传播来解释 C．图甲所成的像是一个实像，图乙所成的像是一个虚像 D．小孔成像时像的移动方向与物的移动方向相反 5．声音是由物体________产生的．打雷和闪电是同时发生的，但我们总是先看见闪电，后听到雷声，原因是光在空气中的传播速度________声音在空气中的传播速度（选填“小于”、“大于”或“等于”）． 6．如下图甲所示，月食是难得一见的天文现象，能正确描述月食形成原因的是图________（填“乙”或“丙”）。为了探测地球与月球之间的距离，可以从地球上向月球发射________（填“声音”或“光”）信号，并记录它返回的时间。若记录的时间为2.6s，则地球到月球的距离大约是________km。 7．太阳光通过树叶间的空隙，在地上形成许多圆形的光斑，这些光斑是（　　） A．太阳的虚像 B．太阳的实像 C．太阳的影子 D．树叶的虚像 8．小明通过阅读课本了解到小孔会成上下颠倒，左右相反的像，为了验证这个说法，他准备制作一个LED屏作为物体进行研究，下列关于LED屏制作形状的选择最适合的是（　　） A． B． C． D． 9．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 10．小明看到闪电后12.3s又听到雷声.已知声音每3s传播的距离约为1000m，光速约为3×108m/s，于是他用12.3除以3很快估算出闪电发生位置到他的距离为4.1km．假设声速或光速发生以下变化，这种估算方法不再适用的是（　　） A．声速增大为原来的两倍 B．声速减小为原来的一半 C．光速减小为原来的一半 D．光速减小为声速的两倍 11．小明对课本中的“在水平板上竖直固定一根直杆，并将其放在太阳光下，观察并测量影长”进行了研究，他分别在清晨、午间、傍晚观察了操场上旗杆的影子并记录在本子上，其中正确的是（　　） A．B．C．D．   12．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________区域内会看到日全食；在________区域内会看见日偏食，在________区域内会看到日环食。（选填“A”“B”“C”或“D”） 13．星期天，小丽为妈妈购买了手机防窥膜。 （1）用手机扫描收付款二维码时相当于给二维码拍一张照片。此时手机应摆放在距离二维码________处。扫描时，当手机屏上出现的二维码超出设定的方框时，应将手机________（选填“靠近”或“远离”）二维码； （2）如图甲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，只能通过一定角度的光线，结构简图如图丙，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。 14．如图，路灯下站着小明和小华两人，地上留下了他们的影子，通过作图确定路灯灯泡S的位置。 15．李明同学根据课本的学习，用易拉罐做小孔成像实验。 （1）请在图1中作出蜡烛AB的像A′B′； （2）李明发现蜡烛和小孔的位置固定后，像离小孔越远，像就越大。他测出了不同距离时像的高度，填在表格中： 像的高度h/cm 1.0 2.0 3.0 4.0 5.0 像到小孔的距离s/cm 2.0 4.0 6.0 8.0 10.0 请你根据表中的数据在图2的坐标中画出h与s的关系图象； （3）从图象中可以看出s与h的关系为：________________________________。 16．2025年7月26日午间，同学们发现学校树荫下太阳的光斑变成了如图甲所示的形状。 （1）该现象是由于________。 A．月亮遮挡了太阳射向地球的部分光线 B．地球遮挡了太阳射向月亮的部分光线 C．A、B两种情况均有可能 （2）正常天气情况下，太阳为圆形时，小明想估测太阳直径D。他将11个相同的一次性纸杯对接起来，并将中间打通，前部戳一个小孔，尾部用半透明塑料薄膜套封住作为观察屏，制作了一个观察装置（如图乙）。将带小孔的一端正对着太阳方向，拍下此时观察屏的照片（如图丙）。若地球与太阳之间的距离为a；从小孔到观察屏的距离为L。 以下有关数据可供选择性使用；月亮与地球之间的距离b＝3.8×108m；地球与太阳之间的距离a＝1.5×1011m；杯口直径d＝80mm；从小孔到观察屏的距离L＝1m。 ①在此实验中还需测量的物理量是________________； ②测量结果的表达式D＝________（用已知量和测量量的字母表示）： ③请你完成测量，求出测量值为D＝________________m；（用科学记数法表示，结果保留三位数字） ④若要估测月亮的直径，需要补充的测量任务是________________________________。 （3）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5厘米）的卡片甲对太阳光，如图丁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）。若观察到光斑呈椭圆状，原因可能是________。 2 学科网（北京）股份有限公司 $$八年级暑假 第06讲 光的直线传播 学习目标导航 1. 掌握光速的大小 2. 掌握光的直线传播的原理和应用 课前预习 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。 （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 知识点详解 知识点一 光的传播 1. 光的传播现象 （1）情景再现 透过树丛的光束 汽车灯射出的光束 放映机射向屏幕的光束 探究归纳:光在空气中是沿直线传播的。 （2）提出问题:光在气体、液体、固体中都是沿直线传播的吗? 实验一：打开激光笔，用喷雾器沿着激光射出的方向喷出水雾，观察光在空气中的传播路径 光在空气中的传播路径是直的 实验二：用激光笔发出的激光束垂直射入水槽的水中（在水中加少许牛奶或墨水），观察激光束在水中的传播路径 光在水中的传播路径是直的 实验三：用激光笔发出的激光束紧贴玻璃砖的毛玻璃面垂直射人玻璃中，在毛玻璃面贴一张白纸，观察激光束在玻璃中的传播路径 光在玻璃中的传播路径是直的 （3）介质:空气、水和玻璃等透明物质叫做光传播的介质。 补充： 激光笔发出的激光束方向性强，发散度小，亮度极高。用它做光源，做一些光学实验效果较好。但由于激光能量大，使用时禁止照射人眼。 2.光沿直线传播的条件 【提出问题】 光一定沿直线传播吗?光沿直线传播的条件是什么 【设计与进行实验】 ①在桌上放一个大的透明水槽，配备四杯浓度不同的糖的水溶液（每杯糖的水溶液中都添加少许牛奶，用来显示光路），将它们按浓度从大到小的顺序依次倒入水槽，水槽内就形成了从上到下浓度逐渐变大的不均匀糖的水溶液。 ②将一東激光从透明水槽侧面由最上层溶液垂直射入非均匀糖的水溶液中，观察到激光的传播路径在非均匀糖的水溶液中向下弯曲，如图甲所示 ③用玻璃棒搅拌糖的水溶液，使其变得均匀，重复实验，观察到激光的传播路径是直线，如图乙所示 甲 乙 【分析论证】 光斜射人非均匀的糖的水溶液中时，光的传播路径发生了弯曲，在均匀的糖的水溶液中，光的传播路径是直线 【得出结论】 通过大量的实验可以得出:光在同一种均匀介质中沿直线传播 3. 光的传播应用 光在同种均匀介质中沿直线传播，注意同种和均匀这两个条件缺一不可，必须同时满足，否则，光的传播路径将会发生弯曲。例如，早晨的太阳还在地平线以下时，我们就看到了它，就是因为大气层不均匀，不均匀的大气层使光的传播路径变弯了，如图所示。 太阳光能通过真空和大气层传播到地球表面，说明光可以在真空中传播。 4. 光线 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 【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。 知识点二 光的直线传播应用 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。 拓展应用 队伍对齐 射击瞄准 日晷 激光准直（挖隧道定向） 【例1】如图所示，根据两人的影子画出光源S的位置。 【答案】 【例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。 【例3】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】   知识点三 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。 【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。 课堂作业 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。 课后练习 1．下列关于光线的说法，不正确的是（　　） A．光线不可以用虚线表示 B．光线是表示光的路径和方向的 C．激光笔发出的光不是一条光线 D．光线是真实存在的带箭头的直线 【答案】D 【解析】A. 光线用带箭头的实绩表示，不可以用虚线表示，故A正确； B. 光线是表示光的路径和方向的，是模型法的应用，故B正确； C. 激光笔发出的光不是一条光线，而是一条射线，故以正确； D. 光线用来表示实际的光，是模型法的应用，光线并不是真实存在的，故D错误． 故选D． 2．学习“光的传播”时，小明看到老师做了一个演示实验：①用激光笔射向水中，观察到光沿一条直线传播；②在A点处用漏斗向水中慢慢注入海波溶液，观察到光束发生了弯曲；③经搅拌后，观察到光束又变直。根据上述现象，同学们得出以下结论，其中正确的是（　　） A．光的传播需要介质 B．光只有在水中才沿直线传播 C．光在同一种均匀介质中才沿直线传播 D．光在海波溶液里不能沿直线传播 【答案】C 【解析】A．光可以在真空中传播，例如太阳光就是从太阳（一个巨大的气体球，可以视为真空环境）传播到地球的。因此，光的传播并不需要介质，故A错误； B．光不仅仅在水中沿直线传播，在玻璃、空气等其他透明均匀介质中，光也是沿直线传播的。故B错误； C．这是光的一个重要特性。当光在同一种均匀介质中传播时，它的传播路径是一条直线。这个结论可以从题目中的实验现象得出：在没有加入海波溶液的水中（即同一种均匀介质中），光沿直线传播；加入海波溶液并搅拌前，由于溶液分布不均匀，光束发生了弯曲；搅拌后溶液变得均匀，光束又变直了。故C正确； D．从题目中的实验现象可以看出，当海波溶液搅拌均匀后，光在海波溶液中也是沿直线传播的。故D错误。故选C。 3．如图是某同学用不同方案给三根大头针排队的过程，利用光直线传播原理的方案是（　　） A．甲、乙 B．乙、丙 C．甲、丙 D．甲、乙、丙 【答案】D 【解析】人眼看到物体是由于有光线进入眼睛，根据光的直线传播原理，眼睛只能看到第一根大头针，而其它大头针的光线被前面大头针挡住无法进入人眼，故图甲符合题意；用光在一端照射，使它们的影子完全重合，则这三根大头针就在一条直线上，影子的形成就是利用了光的直线传播原理，故图乙符合题意；同种均匀介质中激光笔发出的光是沿直线传播的，三根大头针在其传播的路径上，故图丙符合题意，故ABC不符合题意，D符合题意。故选D。 4．沈括在《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，使鸢的影子呈现在室内纸屏上，却观察到“鸢东则影西，鸢西则影东”，则下列说法错误的是（　　） A．“鸢东则影西，鸢西则影东”描述的现象是小孔成像 B．图甲和图乙都可以用光的直线传播来解释 C．图甲所成的像是一个实像，图乙所成的像是一个虚像 D．小孔成像时像的移动方向与物的移动方向相反 【答案】C 【解析】A．“鸢东则影西，鸢西则影东”所描述的现象是小孔成像，成像规律上下颠倒，左右相反，故A正确，A不符合题意； B．影子和小孔成像都是因为光在同种均匀介质中沿直线传播，遇到鸢时在后面形成影子，遇见小孔，光从孔中直线穿过，形成倒立的像，故B正确，B不符合题意； C．图甲中的影子不是像，图乙所成为实像，故C错误，C符合题意； D．小孔成像时像是倒立的，像移动的方向与物移动的方向相反，故D正确，D不符合题意。 故选C。 5．声音是由物体________产生的．打雷和闪电是同时发生的，但我们总是先看见闪电，后听到雷声，原因是光在空气中的传播速度________声音在空气中的传播速度（选填“小于”、“大于”或“等于”）． 【答案】 振动 大于 【解析】声音是由物体的振动产生；打雷和闪电是同时产生的，因为光的传播速度（3×108m/s）远远的大于声的传播速度（340m/s），所以我们先看到闪电，后听到雷声． 6．如下图甲所示，月食是难得一见的天文现象，能正确描述月食形成原因的是图________（填“乙”或“丙”）。为了探测地球与月球之间的距离，可以从地球上向月球发射________（填“声音”或“光”）信号，并记录它返回的时间。若记录的时间为2.6s，则地球到月球的距离大约是________km。 【答案】 丙 光 【解析】[1]月食形成的原因是太阳发射到月球的光被地球挡住，如图丙所示。 [2]声音的传播需要介质，光的传播不需要介质。月球上为真空状态，没有介质，则为了探测地球与月球之间的距离，可以从地球上向月球发射光信号，并记录它返回的时间。 [3]由得，地球到月球的距离大约是 7．太阳光通过树叶间的空隙，在地上形成许多圆形的光斑，这些光斑是（　　） A．太阳的虚像 B．太阳的实像 C．太阳的影子 D．树叶的虚像 【答案】B 【解析】太阳光通过树叶间的空隙，在地面上形成许多圆形的光斑，这是由于光沿直线传播，圆形光斑是太阳通过小孔所成的实像．故选B． 8．小明通过阅读课本了解到小孔会成上下颠倒，左右相反的像，为了验证这个说法，他准备制作一个LED屏作为物体进行研究，下列关于LED屏制作形状的选择最适合的是（　　） A． B． C． D． 【答案】D 【解析】A．颠倒后，形状和原来是一样的，不能明显的表现出上下颠倒的特性，故A错误； B．颠倒后，形状和原来是一样的，所以不能明显的表现出上下颠倒的特性，故B错误； C．左右颠倒后，形状和原来是一样的，所以不能明显的表现出上下颠倒的特性，故C错误； D．L形状的光源，上下颠倒、左右颠倒后，形状和原来都是不一样的，所以能明显的表现出小孔成像的特性，故D正确；故选D． 9．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。 10．小明看到闪电后12.3s又听到雷声.已知声音每3s传播的距离约为1000m，光速约为3×108m/s，于是他用12.3除以3很快估算出闪电发生位置到他的距离为4.1km．假设声速或光速发生以下变化，这种估算方法不再适用的是（　　） A．声速增大为原来的两倍 B．声速减小为原来的一半 C．光速减小为原来的一半 D．光速减小为声速的两倍 【答案】D 【解析】由于光速远远大于声速，故光传播的时间可以忽略不计，故声源到人所在位置的距离. ABC. 声速增大为原来的两倍、声速减小为原来的一半、光速减小为原来的一半，光速仍然远远大于声速，故光传播的时间可以忽略不计，故ABC估算方法适用； D. 当光速减小为声速的两倍时，光速不在远远大于声速，光传播的时间不能忽略不计，故这种估算方法不再适用． 11．小明对课本中的“在水平板上竖直固定一根直杆，并将其放在太阳光下，观察并测量影长”进行了研究，他分别在清晨、午间、傍晚观察了操场上旗杆的影子并记录在本子上，其中正确的是（　　） A．B．C．D．   【答案】B 【解析】由题意知，直杆竖直固定在水平板上，由于我们处于地球北半球，所以当清晨太阳由东边升起时，其影子较长，应位于西边偏北方向，午间时分影子最短，方向偏北方向，傍晚太阳落下时，影子较长，应位于东边偏北方向。故选B。 12．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________区域内会看到日全食；在________区域内会看见日偏食，在________区域内会看到日环食。（选填“A”“B”“C”或“D”） 【答案】 B A、C D 【解析】[1]日全食是当地球上的部分地点太阳光被月亮全部遮住时看到的现象，故由此可知当人随地球一起运动到B区域时会看到日全食； [2]日偏食是月球运行到地球与太阳之间，地球有一部分被月球阴影外侧的半影覆盖的地区，在此地区所见到的太阳有一部分会被月球挡住，由此可知在A、C区域会看见日偏食； [3]日环食发生时太阳的中心部分黑暗，边缘仍然明亮，形成光环，这是因为月球在太阳和地球之间，但是距离地球较远，不能完全遮住太阳而形成的，由此可知在D区域会看见日环食。 13．星期天，小丽为妈妈购买了手机防窥膜。 （1）用手机扫描收付款二维码时相当于给二维码拍一张照片。此时手机应摆放在距离二维码________处。扫描时，当手机屏上出现的二维码超出设定的方框时，应将手机________（选填“靠近”或“远离”）二维码； （2）如图甲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，只能通过一定角度的光线，结构简图如图丙，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】 大于两倍焦距 远离 直线传播 不能 减小 【解析】（1）[1][2]手机扫码时，相当于照相机，此时的物距需要大于两倍的焦距，故手机应该放在距离二维码大于两倍焦距处；扫描时，当手机屏上出现的二维码超出设定的方框时，说明像需要变小，根据凸透镜成像规律，物远像近像变小，故应将手机远离二维码。 （2）[3][4][5]从丙图可知，原理是光沿直线传播；从丙图看出，正上方在可以看到手机的视野范围内，故可以看到手机上的内容，不能防止正上方的偷窥；从图丙可知，适当的减小超细百叶窗的间距，两条光线的夹角将变小，视野变得更小。 14．如图，路灯下站着小明和小华两人，地上留下了他们的影子，通过作图确定路灯灯泡S的位置。 【答案】 15．李明同学根据课本的学习，用易拉罐做小孔成像实验。 （1）请在图1中作出蜡烛AB的像A′B′； （2）李明发现蜡烛和小孔的位置固定后，像离小孔越远，像就越大。他测出了不同距离时像的高度，填在表格中： 像的高度h/cm 1.0 2.0 3.0 4.0 5.0 像到小孔的距离s/cm 2.0 4.0 6.0 8.0 10.0 请你根据表中的数据在图2的坐标中画出h与s的关系图象； （3）从图象中可以看出s与h的关系为：________________________________。 【答案】（1）[1]（2）[2]（3）[3]见解析 【解析】解：（1）[1]根据光的直线传播，分别做出由A、B两点在透明纸上的像A'、B'，从而得出AB的像，如图所示： （2）[2]根据表格中数据描点，并用平滑的曲线连接起来，如图所示： （3）[3]从图象中看出；h随s的变大而变大，且增大的倍数相同，即h与s成正比关系。 16．2025年7月26日午间，同学们发现学校树荫下太阳的光斑变成了如图甲所示的形状。 （1）该现象是由于________。 A．月亮遮挡了太阳射向地球的部分光线 B．地球遮挡了太阳射向月亮的部分光线 C．A、B两种情况均有可能 （2）正常天气情况下，太阳为圆形时，小明想估测太阳直径D。他将11个相同的一次性纸杯对接起来，并将中间打通，前部戳一个小孔，尾部用半透明塑料薄膜套封住作为观察屏，制作了一个观察装置（如图乙）。将带小孔的一端正对着太阳方向，拍下此时观察屏的照片（如图丙）。若地球与太阳之间的距离为a；从小孔到观察屏的距离为L。 以下有关数据可供选择性使用；月亮与地球之间的距离b＝3.8×108m；地球与太阳之间的距离a＝1.5×1011m；杯口直径d＝80mm；从小孔到观察屏的距离L＝1m。 ①在此实验中还需测量的物理量是________________； ②测量结果的表达式D＝________（用已知量和测量量的字母表示）： ③请你完成测量，求出测量值为D＝________________m；（用科学记数法表示，结果保留三位数字） ④若要估测月亮的直径，需要补充的测量任务是________________________________。 （3）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5厘米）的卡片甲对太阳光，如图丁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）。若观察到光斑呈椭圆状，原因可能是________。 【答案】 A 见解析 1.35×109 测出薄膜上黑班的直径e 不变 不变 卡片与阳光不垂直 【解析】（1）[1]树荫下的光斑变成月牙形，是日食时的小孔成像现象，那么是月球挡住了部分太阳光，故选A。 （2）①[2]在此实验中，还需要测量的物理量是光斑的直径c。 ②[3]根据光的直线传播可知，太阳最边缘发出的光线经小孔后射向光斑的边缘，根据数学中相似三角形特点得到太阳的直径 ③[4]用刻度尺测出光斑的直径约为0.9cm，那么测量得的太阳的直径 ④[5]当月球全把太阳光遮住时，光斑便变成了黑斑，这个黑斑便是月球的影子。此时测出黑班的直径为e。而据题意知，月球与地球间的距离、小孔与观察屏的距离，再根据光的直线传播及相似三角形的特点可求出月亮的直径。 （3）[6][7][8]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，但由于孔比较大，还是变成三角形后并且逐渐变小，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。若观察到光斑呈椭圆状，原因可能是卡片与阳光不垂直，是光线斜射造成的。 2 学科网（北京）股份有限公司 $$