2.2光的直线传播》（盐城专版） ----2025-2026学年苏科版物理八年级上学期

2025年暑假苏科版物理启航·探秘手册7-《2.2光的直线传播》（盐城专版） ( 一、 预习 目标 1.理解光在同一种均匀介质中沿直线传播这一规律，能准确阐述其条件。 2.学会运用光的直线传播原理，清晰解释小孔成像、影子形成、日食、月食等常见光学现象 。 3.认识光线这一理想模型，掌握其表示方法，理解引入光线概念的意义。 4.知晓光在真空中和空气中的传播速度，了解光在不同介质中传播速度的差异 。 ) ( 二、预习内容 我们能看到周围的物体，是因为有来自物体的光进入了我们的眼睛。经验告诉我们，光可以在气体、液体和固体中传播。那么，光的传播路径是怎样的? （一） 光在均匀介质中的传播 【活动】观察光的传播路径 （1） 如图所示，试一试，你能将杆的影子踩在脚下吗? 【解析】不能。当人站在杆的旁边时，由于光沿直线传播，杆的影子会出现在与人相对的一侧。无论人怎样移动，都无法将杆的影子踩在脚下，因为影子是光被杆挡住后形成的暗区，人的位置变化不会使影子处于人的脚下。 （2） 如图所示，做几个有趣的影子游戏。想一想，手影为什么会随手形的变化而改变? 【解析】因为光沿直线传播，手形改变时阻挡光的区域和形状改变，所以手影会随手形的变化而改变。 （3）如图所示是一束激光在充满烟雾的空气中传播的路径。在容器中注入水，再看一看，光在水中传播的路径还是直线吗? 【解析】光在水中是同种均匀介质，根据光的传播规律，光在同种均匀介质中沿直线传播。所以光在水中传播的路径是直线。 【 方法技巧 】 为了清楚地看到光在空气和水中传播的路径，可以在空气中喷些烟雾或在水中滴几滴牛奶。 在自然界和日常生活中，也能观察到光的传播路径。清晨，太阳光穿过树木间的空隙射入林中，犹如一缕缕笔直的金线，夜晚，各种各样的灯光化作一道道色彩斑斓的光柱， ) ( 林间的光束 夜空里笔直的光柱 浓雾中的车灯 事实表明，光在均匀介质中是沿直线传播的。与声音不同，光不仅可以在空气、水等物质中传播，还可以在真空中传播。 【 深入理解】 光在同一种均匀介质中沿直线传播。这是光传播的重要规律， （ 1） “ 均匀介质 ” 包含两层意思，一是同一种介质，二是这种介质密度均匀，只有满足这样的条件，光传播方向才不变，沿直线传播。 （ 2）若介质不均匀，即使是同一种介质，光也不会沿直线传播，比如太阳光在地球周边大气层中传播路线是弯曲的，因为大气层不均匀 。 （二）光线 1. 定义：在物理学中，用一根带箭头的直线来表示光的传播路径和方向，这样的直线就叫做光线 。 2. 性质：光线是为了研究光的传播方便而引入的理想模型，实际上并不存在。它是人们假想出来帮助理解物理现象的工具，而光本身是客观存在的一种物质 。 3. 画法：点光源发出的光，光线从点光源向四周发散；平行光的光线则是相互平行的 。 例如，当烛焰、灯泡等离我们较远时，可以看成一个点光源，光由其中心点向四周传播， 又如，在地面上接收到的太阳光，可看成平行光， （三）光的传播速度 打开电灯，灯光立即照亮整个房间，难道光的传播不需要时间?研究表明，光的传播需要时间，只是它传播得非常快。 1.真空中的光速：3 × 10 8 m/s = 3 × 10 5 km/s ，这是宇宙中最快的速度 。 2.不同介质中的速度：光在空气中的速度接近真空中的速度，也近似认为是3 × 10 8 m/s ；光在水中的传播速度约为真空中速度的 ，即2.25 × 10 8 m/s ；在玻璃中的传播速度约为真空中速度的 ，即2 × 10^8m/s ，所以光在不同介质中的传播速度大小关系为 v 真空 ＞v 空气 ＞v 水 ＞v 玻璃 。 3.光年：光年是光在1年内传播的距离，它是一个长度单位，1光年约等于9.46 × 10 15 m ，常被用于衡量天体之间的距离 。 ) ( （四） 光的直线传播现象及应用 1.影子的形成：光在传播过程中，遇到不透明物体，物体阻挡了光线传播，在物体后面形成光线照不到的黑暗区域，这个区域就是物体的影子 。比如，阳光下人的影子，就是因为人挡住了太阳光，在人后面形成影子 。 晚上，你从路灯下经过，你的影子的长度怎样变化？如果路灯的高度降低了呢？ 【 解析】 从路灯下经过影子先变短后变长 ； 路灯的高度降低影子变长 。 2.小孔成像： 用一个带有小孔的板遮挡在发光物体与光屏之间，光屏上会形成物体倒立的实像。 （1）小孔成像的原理是光在同种均匀介质中沿直线传播。当光线穿过小孔时，物体上部的光线会沿直线传播到光屏下部，物体下部的光线会沿直线传播到光屏上部，从而在光屏上形成倒立的像。 （ 2）性质 ① 成的像是实像（由实际光线会聚而成，能呈现在光屏上）。 ② 成的像是倒立的（上下、左右均颠倒）。 （3）大小的影响因素：与物体到小孔的距离、光屏到小孔的距离有关。 ① 当物体到小孔的距离（物距）不变时，光屏到小孔的距离（像距）越大，像越大；像距越小，像越小。 ② 当光屏到小孔的距离（像距）不变时，物体到小孔的距离（物距）越大，像越小；物距越小，像越大。 （4）形状的决定因素：像的形状由物体的形状决定，与小孔的形状无关。例如，用圆形小孔和方形小孔观察同一支蜡烛，光屏上成的像都是蜡烛的形状。 （5）作图 ① 确定物体（如蜡烛）和小孔的位置，画出物体的端点（如烛焰顶端和烛焰底端）。 ② 从物体端点出发，过小孔画直线（沿光的传播方向）。 ③ 直线与光屏的交点即为像的端点，连接像的端点，得到倒立的像。 （6） 应用 ① 古代的针孔照相机利用小孔成像原理制成。 ② 日食、月食现象的形成可以用小孔成像的原理（光沿直线传播）解释。 ③ 可以通过小孔成像观察太阳的像（如在树荫下看到的圆形光斑，其实是太阳通过树叶间的小孔所成的像）。 ) ( 3. 日食和月食： 在我国古代殷商时期的甲骨文中，就有关于日食和月食现象的记载。那时的人们还不能解释这种现象，以为是灾难降临的预兆。实际上，日食和月食都是与光沿直线传播有关的天文现象。 日食是由于月球运行到地球和太阳之间，太阳射向地球的光线被月球部分遮挡，地球上的人就会看到太阳部分或全部被遮住的现象 。 月食是地球运行到月球和太阳之间，太阳光被地球遮挡，月球进入地球的影子区域，使得月球部分或全部变暗的现象 。这两种现象都是光沿直线传播的有力例证 。 （五） 光的直线传播原理 在 生活中的应用： 1. 打靶瞄准目标时，利用光沿直线传播，让眼睛、准星和目标在同一直线上； 2. 用激光准直挖掘隧道或修路，保证挖掘方向不偏； 3. 排队时，后面的人看前面的人，如果只能看到前一个人的后脑勺，说明队伍站直了。 【 生活 物理 社会 】 中国古人对小孔成像的研究 《墨经》是《墨子》一书的重要部分，也是中国古代重要的哲学、逻辑学和科学著作，其中记载了小孔成像现象及其解释(图2-14) “ 景(影)到(倒)，在午有端，与景长，说在端。 ”“ 景:光之人，煦(照)若射。下者之人也高，高者之人也下 ……” 这里的 “ 景(影) ” 指所成的像， “ 午 ” 指遮光屏， “ 端 ” 指小孔。意思是，像之所以倒转，是由于遮光屏上有一个小孔，光如箭那样笔直地射入，通过小孔后上下位置颠倒。我国北宋科学家沈括所著的《梦溪笔谈》中，也有关于小孔成像的记载。书中形象地描述了飞鸢通过窗户缝隙形成的影，其上下颠倒、左右相反.宋元时期的赵友钦还利用实验得到了小孔成像的大小、明暗与物距和孔的大小之间的关系，从而证明了光沿直线传播的特性。这些实验比西方类似的实验要早得多。 ) ( 三．知识提炼 （一）光在均匀介质中的传播 1.光在________介质中沿________传播。 【答案】：同种均匀；直线 2.条件：必须是________介质，若介质不均匀，光的传播路径会________ ，如大气层不均匀导致太阳光传播时发生________ 。 【答案】：同种均匀；弯曲；折射 3.光________（填 “ 可以 ” 或 “ 不可以 ” ）在真空中传播。 【答案】：可以 （二）光线 1.为了表示光的传播路径和方向，我们用一根带________的直线表示光的径迹和方向，这样的直线叫________。 【答案】：箭头；光线 2.光线是人们为了表征光的传播而引进的一个抽象工具，它是一个________ ，而不是真实存在的。 【答案】：理想模型 （三）光速 1.真空中的光速是宇宙间最快的速度，在物理学中用字母________表示，光在真空中1s能传播300000000m，真空中的光速为c =m/s ，光在其他各种介质中的速度都比在真空中的 。 【答案】：c；3 × 10 ⁸ ；小 2.空气中的光速大约为_____m/s ，在我们的计算中，真空或空气中的光速取为c =m/s ，光在水中的速度约为真空中光速的 ___，光在玻璃中的速度约为真空中光速的_____。 【答案】：3 × 10 ⁸ ；3 × 10 ⁸ ； ； （四）应用 1.影子：光在传播过程中，遇到________的物体，在物体后面形成的光线照不到的区域即影子 ，影子的形成是由于光沿________传播。 【答案】：不透明；直线 2.小孔成像：小孔成像的原理是光的________ ，成的像是________（填 “ 倒立 ” 或 “ 正立 ” ）的________（填 “ 实像 ” 或 “ 虚像 ” ），像的大小与________、有关 ，像的形状由________决定，与小孔的形状（填 “ 有关 ” 或 “ 无关 ” ）。 【答案】：直线传播；倒立；实像；物体到小孔的距离；光屏到小孔的距离；物体的形状；无关 3.日食和月食： （1）日食：发生日食时，________、________、________在同一条直线上，________在中间，在地球上月球本影里的人看不到太阳的整个发光表面，这就是日全食；在月球半影里的人看不到太阳某一侧的发光表面，这就是日偏食；在月球本影延长的空间即伪本影里的人看不到太阳中部发出的光，只能看到太阳周围的发光环形面，这就是日环食。日食的形成是由于光沿________传播。 【答案】：太阳；月球；地球；月球；直线 （2）月食：发生月食时，________、________、________在同一条直线上，________在中间 ，月食的形成是由于光沿________传播。 【答案】：太阳；地球；月球；地球；直线 ) ( 四．经典例题 例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. 光在不同物质中传播速度相同 C. 影子是由于光的直线传播形成的 D. 光年是天文学中的时间单位 【答案】C 【解析】A. 光的传播不需要介质，它可以在真空中传播，该选项说法不正确；B. 光在不同的介质中传播速度不同，在真空中传播速度最大，在其它介质中的传播速度都比真空中的要小，该选项说法不正确；C.影子是光的直线传播形成的，该选项说法正确；D. 光年是天文学上的长度单位，指光在一年内经过的距离，该选项说法不正确．故选B. 例2 . 下列现象中，不能利用光的直线传播规律解释的是（ ） A. 雨后天空出现彩虹 B. 射击瞄准时“三点成一线” C. 操场上战士们列队看齐 D. 挖掘隧道时，用激光引导掘进机 【答案】A 【解析】雨后天空出现彩虹，是由于太阳光照到空气中的小水滴上，被分解为绚丽的七色光，即光的色散，所以选项A不能用光的直线传播解释；光在同一均匀介质中是沿直线传播的，应用的实例有：日食、月食、射击时的瞄准要领是“三点一线”．所以B、C都是利用光的直线传播规律；挖掘隧道时，用激光引导掘进机，也是利用了光在同一种均匀介质中是沿直线传播的，所以选项D也能用光的直线传播解释．故选A． 例3 . 小明同学在课外用易拉罐做成如图所示的装置做小孔成像实验，如果易拉罐底部有一个很小的三角形小孔，则他在半透明纸上看到的像是（　　） A. 蜡烛的正立像 B. 蜡烛的倒立像 C. 三角形光斑 D. 圆形光斑 【答案】B 【解析】小孔成像是由于光的直线传播形成的，物体经过小孔成的像是倒立的实像，而不是光斑，像的形状与物体相同，而与小孔的形状无关． 例4 . 在硬纸板上穿一小孔，通过小孔向外看，眼睛向小孔逐渐靠近，看到外面的景物范围（　　） A. 变大 B. 变小 C. 不变 D. 先变大后变小。 【答案】A 【解析】由于光沿直线传播，当眼镜向小洞远离时，从A点远离到B点时，所看外面景物范围的大小变化如图：因此，看到外面的景物范围逐渐变小，只有A选项符合题意；故选A。 例5 . 拿一个很小的方形孔，让太阳光垂直照射在方形孔上，那么地面上产生的光斑（ ） A. 是方形的，它是太阳的虚像 B. 是圆形的，它是太阳的虚像 C. 是方形的，它是太阳的实像 D. 是圆形的，它是太阳的实像 【答案】D 【解析】根据光的直线传播，小孔成像的原理，让太阳光垂直照射在方形孔上，那么地面上产生的光斑是太阳的实像，形状是圆形的．故选D 例6 . 学校运动会上的百米赛跑，计时员为了计时准确些，总是（ ） A. 听枪声按秒表，因为耳朵 灵敏度比眼睛高 B. 看发令时散发的白烟按秒表，因为眼睛的灵敏度比耳朵高 C. 听枪声和看白烟都可以，因为枪声和白烟是同时发生的 D. 看发令时散发的白烟按秒表，因为光速比声速大得多 ) ( 【答案】D 【解析】因为声音在空气中的传播速度为340m/s,光在空气中的传播速度为3×10 8 m/s；因光在空气中的传播速度远大于在空气中的传播速度，所以在看到发令时散发的白烟按秒表计时较为准确；故选D. 例7 . 光从太阳传播到地球约需要8min20s， 则太阳与地球之间的距离大约是_____ m．月亮到地球的距离为3.8×10 5 km,在地面上向月球发射一束激光,地面接收到激光经反射回来的信号,共经历了_____s ． 【答案】 1．5×10 11 2.53 【解析】光速v＝3×10 8 m/s，t＝8分20秒＝500秒，根据 可得，太阳与地球的距离：s＝vt＝3×10 8 m/s×500s＝1.5×10 11 m；月亮与地球之间的距离：s′＝3.8×10 5 km＝3.8×10 8 m，光从地球到月球再返回来所传播的距离是2s′＝2×3.8×10 8 m＝7.6×10 8 m，共经历的时间：t′＝ 2.53s， 例8. 某天文爱好者，用照相机拍摄的一张太阳照片．如图所示，这是一种________现象，它形成的原因是_____________________________________． 【答案】 日偏食 光在同一均匀介质中总是沿直线传播 【解析】当月亮正好在太阳和地球之间时，地球进入了月亮的影子中，也就是月亮挡在地球和太阳的中间，因为光在同一均匀介质中总是沿直线传播，所以地球上的人看太阳就感觉太阳少了一块即日偏食； 例9 . 图中，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】 【解析】根据光路是可逆的，反向延长光线交于一点，此点即为电灯位置图如 . 例10 . 小明用如图所示的实验来研究光的传播． ⑴由实验可知，光在水中沿______传播；光在玻璃中沿______传播．同样也可知，光在空气中沿______传播．由此可得出的结论是：光在均匀介质中是沿_ ____ 传播的； ⑵得到上述结论时所采用的方法是 （ ） A．转化法 B．类比法 C．归纳法 【答案】 （ 1） 直线 直线 直线 直线 （ 2） . C 【解析】由实验可知，光在水中沿直线传播；光在玻璃中沿直线传播；同样也可知光在空气中沿直线传播，根据上述结论可以归纳得出的结论是：光在同种均匀介质中是沿直线传播的. 得到上述结论时所采用的方法是归纳法 ) ( 五．分层练习 《基础过关》 一．选择题 1. 下列选项中,不能用光的直线传播解释的是(　　) A.坐井观天,所见甚小 B.未见其人,先闻其声 C.一叶障目,不见泰山 D.管中窥豹,可见一斑 【 答案】 B　 【 解析】 “未见其人,先闻其声”是根据音色辨别声音,与光的直线传播无关。 2 .小明看到闪电后12.3 s又听到雷声。已知声音每3 s传播的距离约为1 000 m,光速约为3×10 8 m/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4.1 km,这种估算方法(　　) A.是正确的,因为光传播的时间可以忽略 B.是正确的,因为声音传播的时间可以忽略 C.是错误的,因为光传播的时间不能忽略 D.是错误的,因为声音传播的时间不能忽略 【 答案】 A　 【 解析】 用12.3除以3很快估算出闪电发生位置到他的距离,由于在空气中光速远远大于声速,故光传播的时间可以忽略不计,所以,这种估算方法是正确的。 3 .如图所示是一个放置于宁波某地水平地面上的简易计时模型,圭杆垂直于底盘。下列描述错误的是(　　) A.杆影的形成是由于光在均匀介质中沿直线传播 B.一天内,早上六点时杆影最短 C.一天内,正午时杆影最短 D.该模型依据杆影的方位计时 【 答案】 B　 【 解析】 杆影形成的原因是光在同种均匀介质中沿直线传播,一天内,正午时杆影最短。简易计时模型是根据杆影的方位计时的。 4 .如图所示,某人晚上从远处走近一盏路灯又远离路灯的过程中,他的影子长度的变化情况是(　　) A.先变长后变短　B.一直在变短 C.一直在变长　D.先变短后变长 【 答案】 D　 【 解析】 人从远处走近一盏路灯又远离路灯的过程中,在路灯正下方时,影子最短,故他的影子长度先变短后变长。 5 .当人从停放在路边的A车前横穿马路时,行驶中的B车内的驾驶员由于存在盲区而看不见行人,容易引发交通事故。如图,盲区指的位置是(　　) A.甲　　　　B.乙　　　　C.丙　　　　D.丁 【 答案】 D　 【 解析】 因为光在同种均匀介质中沿直线传播,所以当人从停放在路边的A车前横穿马路时,由于A车的阻挡,行驶中的B车内的驾驶员看不见丁位置的行人,容易造成交通事故,故盲区指的位置是丁。 ) ( 6 ．我们常能观测到奇妙的天文现象，对月球处于下列不同位置时说法正确的是（　　） A． Ⅰ 区月全食 B． Ⅱ 区月偏食 C． Ⅲ 区月全食 D． Ⅳ 位置日偏食 【 答案】 A 【 解析 】从图示中可看出，月球在 Ⅰ 区时，故此时会发生月全食。故选：A。 7 ．《墨经》中最早记载了小孔成像现象，如图为书中绘制的示意图，下列现象与小孔成像形成原理不同的是（　　） A．月食 B．阳光下的树影 C．玻璃幕墙反光 D．手影游戏 【 答案】 C 【 解析 】 “ 小孔成像 ” ，是由于光在同种均匀介质中沿直线传播形成的、阳光下的树影，玻璃幕的反光是光的反射应用，C符合题意；故选：C。 8 . 小明同学在课外用易拉罐做成如图所示的装置做小孔成像实验，如果易拉罐底部有一个很小的三角形小孔，则他在半透明纸上看到的像是（　　） A. 蜡烛的正立像 B. 蜡烛的倒立像 C. 三角形光斑 D. 圆形光斑 【答案】B 【解析】小孔成像是由于光的直线传播形成的，物体经过小孔成的像是倒立的实像，而不是光斑，像的形状与物体相同，而与小孔的形状无关． 9. 光从空气射入水中，光 的 传播速度将 （ ） A. 增大 B. 不变 C. 减小 D. 先增大，后减小 【答案】C 【解析】光在其它透明介质中的传播速度都小于在空气中的传播速度，所以光从空气射入水中时传播速度变小．故选C． 1 0 . 在学习 “ 光的传播 ” 后，小明做了一个实验，过程如下： ① 用激光笔射向水中，观察到光线是一条直线（如图所示）； ② 在 A 点处慢慢注入海波溶液后光线发生了弯曲； ③ 搅拌均匀后光线又变直。根据上述现象得出的结果，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. 光在海波溶液里不能沿直线传播 D. 光在同一种均匀介质中才沿直线传播 【答案】D 【解析】 A．光的传播不需要介质，故A错误；B．光在真空或同种均匀介质中沿直线传播，故B错误；C．光在均匀的海波溶液里可以直线传播，故C错误；D．光在真空或同种均匀介质沿直线传播，故D正确。 二．填空题 11 .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,用一束激光斜向上射入白糖水中,发现白糖水中的光线不是一条直线,而是一条弯曲的曲线,如图所示。对于这个现象,你的解释是 　　　　　　　　　　 ;若保持激光入射方向不 三．解答题 ) ( 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 】 　白糖水放置久了,就变得不均匀了,光线在里面传播时方向发生改变。若保持激光入射方向不变,要使激光在白糖水中沿直线传播,应该将白糖水搅拌均匀。 12. 在模拟月食的实验中,物理老师画了示意图(如图),地面上的观察者应该是位于 　　　　 处可观察到月食,此时月亮在 　　　　 处。(均选填“A”“B”“C”或“D”)  【 答案】 B　A 【 解析 】 　月食是由于月球、地球和太阳在同一直线上,月球在地球的阴影中,所以地面上的观察者位于B处可观察到月食,此时月亮在A处。 13 .如图所示,在一张不透光的纸上用针穿一个直径约1 mm的小孔,让白炽灯发出的光穿过小孔射到白纸上,在白纸上可看到一个清晰的灯丝的像,这是 　　　　 现象,是由光的 　　　　　　 形成的。若向上移动小孔,像的大小 　　　　 (选填“变大”“变小”或“不变”)。若只将圆形小孔改为三角形小孔,则像的形状 　　　　 (选填“改变”或“不变”)。  【 答案】 小孔成像　直线传播　变大　不变 【 解析 】 　题干所述实验是小孔成像,其原理是光的直线传播。若向上移动小孔,小孔离白纸的距离变大,像变大。小孔成像中,像的形状与孔的形状无关,若只将圆形小孔改为三角形小孔,像的形状不变。 14 .人们利用激光测距来测算地月距离,从地面向月球发射一束激光,被月球表面反射回地球。激光发出后,经过2.4 s反射回地球(光速c=3×10 8 m/s),则地球到月球的距离为 　　　　 km。光在各种透明介质中的传播速度都比在真空中 　　　　 (选填“快”或“慢”)。  【 答案】 3.6×10 5 　慢 【 解析 】 激光从地球到月球所用的时间为 ×2.4 s=1.2 s,地球到月球的距离为3×10 8 m/s×1.2 s=3.6×10 8 m=3.6×10 5 km。光从真空进入各种透明介质中时传播速度会变慢。 15 .光在真空中的速度约为 　　　　　　　 m/s;操场上竖直地插着三根竹竿,晚上在路灯和白天在太阳光下的影子如图所示,其中 　　　　 (选填“甲”或“乙”)图是在路灯下的影子图片。小明了解到在太阳光的照射下,物体越高,其影子越长。物体的高度之比与对应的影长之比是相等的。他用一根木棒A和皮尺测量出了旗杆B的高:在同一时刻标记木棒A和旗杆B影子的位置,并测量出木棒A的长度a、木棒A的影长b、旗杆的影长c,则旗杆的长度为 　　　　 (用所测得量的字母表示)。  【 答案】 3×10 8 　乙　 【 解析 】 　光在真空中的速度约为3×10 8 m/s。太阳光近似为平行光,竹竿的影子应是平行的;路灯发出的光是发散的,竹竿的影子不是平行的,所以,乙图是在路灯下的影子图片。物体的高度之比与对应的影子长之比是相等的,设旗杆的长度为d,则 a：d=b：c ,旗杆的长度d= 。 ) ( 三．解答题 16 . 如图所示,小华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,塑料膜到小孔的距离可调。 (1)实验时,可以看到烛焰在塑料膜上成的都是 　　　　 (选填“正立”或“倒立”)的 　　　　 (选填“实像”或“虚像”);  (2)比较实验结果,小华发现烛焰所成的像完全相同,说明小孔所成像与孔的形状 　　　　 (选填“有关”或“无关”);  (3)为了让塑料膜上的像变大一些,可采用的做法是 　　　　 (可多选)。  A.只将烛焰靠近小孔 B.只将塑料膜远离小孔 C.只将小孔变大一些 【 答案】 (1)倒立　实像　(2)无关　(3)AB 【 解析 】 　(1)小孔成像的原理是光的直线传播,烛焰发出的光,通过小孔在塑料膜上成的像是倒立的实像。(2)在甲和乙中不同的是小孔的形状,但所成的像相同,所以小孔所成的像与小孔的形状无关。(3)由光的直线传播可知,烛焰越靠近小孔,像就越大,塑料膜越远离小孔,像就越大。 1 7 . 如图所示,为探究小孔成像,小明用同一个蜡烛做实验,且保持烛焰到小孔的距离为8 cm不变,多次改变小孔到薄膜之间的距离,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s/cm 2.0 4.0 6.0 8.0 10.0 像的高度h/cm 1.0 2.0 3.0 4.0 5.0 (1)实验时,应将图中圆筒的 　　　　 (选填“A”或“B”)处蒙上薄膜作光屏。  (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)若只将三角形小孔改为小圆孔,则像的形状 　　　　 (选填“改变”或“不变”)。  (4)从表格中可以看出,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 　 (选填“大”或“小”);由表格可以推知当薄膜距小孔12.0 cm时,像的高度是 　　 cm。  (5)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;若只将蜡烛靠近小孔少许,烛焰的像将 　　　　 (选填“变大”“变小”或“不变”)。  (6)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。经与同学们讨论后认为形状不规则的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原因是 　　　　 。  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)不变　(4)大　6.0　(5)下　变大　(6)相同　A 【 解析 】 　(1)薄膜相当于光屏,为了使成的像更清晰,且便于观察,薄膜应该放在圆筒的A端。(2)(3)烛焰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,即烛焰在薄膜上成的像是烛焰的倒立的像,若只将三角形小孔改为小圆孔,像的形状不变。 (4)由表中数据可以得出,在烛焰到小孔的距离不变时,小孔到薄膜的距离是像的高度的二倍,因此薄膜离小孔越远,所成的像越大,当薄膜距小孔12.0 cm时,像的高度是6.0 cm。 (5)由于光沿直线传播,所以蜡烛向上移动时,薄膜上烛焰的像将向下方移动;若将易拉罐靠近烛焰,烛焰就离小孔越近,则像越大。(6)形状不规则的光斑和较小的圆形光斑的形成原理都是光的直线传播;圆形光斑大小不一的原因是树叶缝隙离地面的距离不同。 ) ( 《达标检测》（时间：45分钟 满分：100分） 一．选择题（ 24 分） 1. 如图所示的四种现象中，不是由于光的直线传播而形成的是( ) A.树荫下的光斑 B.地上的“树影” C.沙漠蜃景 D.日食现象 【答案】C 【解析】A. 树荫下形成圆形光斑是小孔成像，是由于光的直线传播形成的，不符合题意；B. 地上的“树影”是沿直线传播的光被不透明的树挡住，在光照不到地面上形成的，是光的直线传播现象，不符合题意；C. 沙漠蜃景是光的折射形成的，不属于光的直线传播现象，符合题意；D. 日食现象是不透明的月球挡住了沿直线传播的太阳光，地球上的人看不到太阳的现象，是光的直线传播现象，不符合题意．故选C. 2.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】 光线表示光的传播路径和方向,光线不是实际存在的。 3.太阳光通过树叶间的空隙,在地上形成许多圆形的光斑,这些圆形光斑是(　　) A.太阳正立的像　　　B.太阳倒立的像 C.树叶正立的像　　　D.树叶倒立的像 【 答案】 B　 【 解析】 树叶间的空隙相当于小孔,地上圆形的光斑是太阳通过小孔所成的倒立的像。 4.光的直线传播原理在生活中应用广泛,在物理课上“给三根大头针排排队”活动中,下列利用光的直线传播原理的是(　　) A.甲、乙　　　B.乙、丙 C.甲、丙　　　D.甲、乙、丙 【 答案】 D　 【 解析】 人眼看到物体是因为有光进入眼睛,根据光的直线传播原理,眼睛只能看到第一根大头针,而来自其他大头针的光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。综上所述,选项D正确。 5 . 下列选项中不能说明“光的直线传播”的是（  ） A. 森林里树枝间的光柱 B. 激光测距仪 C. 木工检查木料是否平直 D. 排队看齐 【答案】B 【解析】A、C、D分别属于光沿直线传播的原理的应用，都能说明光是沿直线传播的；而激光测距仪是利用光速来间接测量两物体之间距离的．故选B． 6 . 人类梦想移民到月球，如果能实现的话，月球上的居民可以看到 （ ） A. 月食现象 B. 日食现象 C. 日食和月食现象 D. 看不到日食和月食现象 【答案】B 【解析】在地球上时，日食是月球挡住太阳光的现象，同样的道理，在月球上时，地球运行到太阳和月球中间时，也会产生类似的现象；而月食是月亮运行到地球的影子区域形成的，如果人到月球上，因为月球小，影子也很小，挡不住地球，所以是看不到类似月食的现象的．选B． ) ( 7 . 夜晚，当你沿着街道走近街灯，再从街灯下走远，则你的影子的长度变化情况是（　　） A. 一直变长 B. 一直变短 C. 先变长后变短 D. 先变短后变长 【答案】D 【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；因此，当人经过路灯时，影子先变短后变长；故ABC不符合题意，D符合题意。故选D。 8 . 在纸上剪一很小三角形，让太阳光垂直照射在三角形上，那么地面上形成的光斑（ ） A. 是三角形，它是太阳的影 B. 是圆形，它是太阳的虚像 C. 是圆形，它是太阳的实像 D. 是三角形，它是太阳的实像 【答案】C 【解析】由于光沿直线传播，物体发出的光或反射其他光源的光经过小孔时，光线会在此小孔处相交，并继续沿直线传播，从而在小孔的后面形成发光物体的实像，像与物体的形状相同，而与小孔的形状无关．故C正确．选C． 9 . 如图所示用自制针孔照相机观察烛焰，有以下四句说法，其中不正确的是（ ） A. 薄膜上出现烛焰的像是倒立的 B. 薄膜上烛焰的像可能是缩小的也可能是放大的 C. 保持内外筒位置不变，小孔远离烛焰，因为像距不变，所以薄膜上烛焰的像的大小将不变 D. 保持小孔和烛焰的距离不变，向后拉动内筒，增加筒长，因为像距变大，所以烛焰的像变大 【答案】C 【解析】小孔成像是根据光的直线传播的原理，在薄膜上成的倒立的实像．像的大小有可能是放大也可能是缩小，根据物体和光屏距离小孔的远近有关，正确的是ABD，错误选C． 10 .据报道,科学家利用高速摄像机捕捉到激光在空气中飞行的画面。已知激光在空气中的传播速度约为3×10 8 m/s,高速摄像机每秒可拍摄2×10 10 帧画面。在高速摄像机拍摄24帧画面的过程中,激光在空气中传播的距离约为(　　) A.0.16 m　　　B.0.36 m C.1.6 m　　　D.3.6 m 【 答案】 B　 【 解析】 高速摄像机拍摄1帧画面需要的时间为 =5×10 -11 s,在高速摄像机拍摄24帧画面的过程中,激光在空气中传播的距离约为3×10 8 m/s×5×10 -11 s×24=0.36 m。 11 .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】 月食的轮廓,是由于太阳、地球、月球位于同一直线上,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 成了月偏食。月食的轮廓与月球是球形的无关。 ) ( 12 .小明通过阅读课本了解到物体通过小孔会成上下颠倒、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合适的是(　　) A. 　　　 B. 　　 C. 　　　 D. 【 答案】 D　 【 解析】 X和H形状的光源,上下颠倒后,形状和原来是一样的,所以不能明显表现出“上下颠倒”的特性,故A、C错误;W形状的光源,左右颠倒后,形状和原来是一样的,所以不能明显表现出“左右颠倒”的特性,故B错误;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,所以能明显表现出小孔成像的特性,故D正确。 二．填空题（24分） 1 3 . 观看远处燃放的烟花，当火药在空中引爆后，五彩缤纷的烟花和清脆的爆炸声给节日带来更多的喜庆气氛．但人们总是先________（选填“看到烟花”或“听到爆炸声”），这是因为________． 【答案】看到烟花 光在空气中 传播速度比声音快 【解析】烟花和爆炸声是同时产生的，因为烟花是以光的速度传播的，而爆炸声是以声音的速度传播的，因为光的传播速度比声音的传播速度大的多，所以光和声音传播相同的距离，光用时比声音短的多．所以人们总是先看到烟花，后听到爆炸声． 故答案为看到烟花；光在空气中的传播速度比声音快． 1 4 . 光在 ______ 介质中是沿直线传播的，在空气中传播速度约是 ______ m/s．光每秒钟在水中传播的距离比在真空中传播的距离 ______ （选填“大”或“小”），光年是 ______ 的单位． 【答案】 同种均匀 3×10 8 小 长度 【解析】光的直线传播是有条件的，即在同种均匀介质中才沿直线传播； 光在真空中的传播速度为： 3×10 8 m/s，在空气中的传播速度与真空中接近；光在水中的速度会明显小于在真空中的速度，所以光每秒钟在水中传播的距离比在真空中传播的距离要小；光年是光在真空中传播一年时间所经过的距离，所以是一个长度单位． 15.小孔成像的原理是______，所成的像是______（选填 “ 实像 ” 或 “ 虚像 ” ），像的形状与小孔的形状______（选填 “ 有关 ” 或 “ 无关 ” ） 。 【答案】：光的直线传播；实像；无关 【解析】：小孔成像利用光沿直线传播，物体通过小孔成倒立的实像，像的形状由物体形状决定，与小孔形状无关 。 16.日食是由于光的______形成的，发生日食时，是______（选填 “ 地球 ”“ 月球 ” 或 “ 太阳 ” ）挡住了太阳射向______（选填 “ 地球 ”“ 月球 ” 或 “ 太阳 ” ）的光。 【答案】：直线传播；月球；地球 【解析】：日食是因为月球运行到太阳和地球中间，三者在一条直线上时，月球挡住太阳射向地球的光形成的，原理是光的直线传播。 17.光在真空中的传播速度为______m/s，光在水中的传播速度比在真空中______（选填 “ 快 ” 或 “ 慢 ” ），光年是______单位。 【答案】：3 × 10 8 ；慢；长度 解析：真空中光速是宇宙间最快速度，为3 × 10 8 m/s ，光在其他介质中速度比真空中小，所以在水中传播速度比真空中慢；光年是光在一年里传播的距离，是长度单位。 18.影子的形成是由于光的______，当物体靠近光源时，影子会变______（选填 “ 长 ” 或 “ 短 ” ），当物体远离光源时，影子会变______（选填 “ 长 ” 或 “ 短 ” ）。 【答案】：直线传播；短；长 【解析】：影子是光沿直线传播过程中，遇到不透明物体，在物体后面光不能到达区域形成的；物体靠近光源时，被遮挡的光范围小，影子变短，物体远离光源时，被遮挡光范围大，影子变长。 19.月食是由于光的______形成的，发生月食时，是______（选填 “ 地球 ”“ 月球 ” 或 “ 太阳 ” ）挡住了太阳射向______（选填 “ 地球 ”“ 月球 ” 或 “ 太阳 ” ）的光。 ) ( 【答案】：直线传播；地球；月球 【解析】：月食是地球运行到太阳和月球中间，地球挡住太阳射向月球的光形成的，原理是光的直线传播。 20.光在真空中传播速度为______km/s，在空气中的传播速度接近真空中速度，光在玻璃中的传播速度约为真空中的 ，那么光在玻璃中的传播速度约为______m/s，光在均匀介质中沿直线传播，其传播速度与介质的______有关。 【答案】：3 × 10 5 ；2 × 10 8 ；种类 【解析】：真空中光速c = 3 × 10 8 m/s = 3 × 10 5 km/s ，光在玻璃中速度约为真空中的 ，即3 × 10 8 m/s × = 2 × 10 8 m/s ，光传播速度与介质种类有关。 三．解答题（52分 ） 21.作图题 （ 1） 图示，L是一块上有两个小孔的挡板，在挡板的右方有一个点光源S，AB、CD是从小孔中射过来的两条光线，请你利用学过的知识确定出光源S的位置，并画图说明。 （ 2） 请你用光路图表示出人眼所能看到的挡板后面的范围。 【答案】 【解析】 （ 1） 因为光是沿直线传播的，所以将两条光线反向延长相交可得光源的位置，如图 。（ 2） 人眼之所以能看到物体，是因为物体发出或反射的光进入了人眼。光在同种均匀介质中沿直线传播。我们从人眼向挡板的两个端点分别引直线（光线），这两条光线所夹的区域就是人眼所能看到的挡板后的范围。 22 . 太阳和月亮位于如图所示的位置，请你根据光的直线传播规律，在图中画出当地球上的人分别位于什么空间区域时，可以看到日全食、日偏食和日环食． 【答案】 ； 1区看到日全食 ； 2区看到日偏食 ； 3区看日环食． 【解析】日全食一条光线都不能到达的区域即1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3区；除日全食与日环食外，则为日偏食，即2区域． 23. 日晷主要有相互垂直的 “ 晷面 ” 和 “ 晷针 ” 组成。为了研究日晷的工作原理，小明用水平木板模拟晷面，用铅笔模拟晷针，落实跨学科实践。小明将制成的 “ 简易日晷 ” 放在水平面上，在太阳光下每隔10min记录铅笔影子顶端的位置，其中OA是最短的影子。 ) ( （1）图甲中，铅笔能在阳光下形成影子是由于光 　 　 。实验时，小明发现影子中的地面温度更低些，说明光具有 　 　 。 （2）图乙中，最短的影子O → A所指方向大致为 　 　 方。实验中记录的影子转动方向是 　　 （选填 “ 顺 ” 或 “ 逆 ” ）时针，影子的长度变化情况是 　 　 。连续记录几天，发现最短的影子OA的长度在变短，则所处的城市无锡正在接近 　 　 （选填 “ 冬至 ” 或 “ 夏至 ” ）。 （3）上述实验中，小明发现除了影子长度变化外，等时间内影子转过的角度也不同。查阅我国古代的 “ 日晷 ” ，如图丙所示。该夹角确保了晷针和地轴平行，太阳光和晷针的夹角保持稳定，其位置关系简化图如图丁所示。已知无锡的纬度为31 ° ，则夹角 θ ＝ 　　 ° 。 【 答案】 （1）直线传播；能量；（2）北；顺；先变短后变长；（3）59。 【 解析 】（1）铅笔能在阳光下形成影子是由于光的直线传播。发现影子中的地面温度更低些。（2）正午时分会形成最短的影子，其他时间都比正午时分要长。正午时分太阳在铅笔的南方，即在北方。在阳光下，影子会随着太阳的移动而移动，影子在西方，影子会逐渐向西移动，即顺时针。 ‌ 在北半球，夏至时太阳直射北回归线，物体的影子最短，太阳高度角最小。发现最短的影子OA的长度在变短。（3）日晷晷盘面与地平面的夹角等于当地的纬度余角，日晷的安装角度需要根据所在地的纬度进行调整。根据几何知识可知，则该夹角 θ ＝59 ° 。 2 4. 小东与几位同学做手影游戏时发现，手影大小经常在改变，影子的大小与哪些因素有关？他猜想：影子的大小可能与光源到物体的距离有关，他们借助如图所示的实验装置，来探究影子高度与光源到物体距离的关系。实验中，把手电筒正对黑板擦由近及远先后放在距离黑板擦不同位置，保持其他因素不变，分别测量影子在墙面上的高度，记录数据如下表： 手电筒到黑板擦距离L/cm 20 30 40 50 60 70 黑板擦影子的高度H/cm 20 17 14.5 13.5 13 12.6 （1）分析数据他们发现：若保持其他因素不变，当手电筒由近处逐渐远离黑板擦时，影子的高度随之_____； （2）为了进一步发现其中的规律，他们根据数据绘制了影子高度H随手电筒到黑板擦距离L变化的图像（如图），由图像可知，当手电筒到黑板擦的距离L=35cm时，影子的高度H大致是_________； （3）当手电筒距黑板擦较远时，观察图像的变化趋势发现，影子变小得______（填“快”或“慢”）；当手电筒距离黑板擦足够远时，影子大小将_______。（填“逐渐变大”“逐渐变小”或“基本不变”） 【答案】 （ 1） 减小 （ 2） 15 （ 3） 慢 基本不变 【解析】（1）由表格中数据得，当手电筒（光源）由近处逐渐远离黑板擦时，影子的高度应随之减小。（2）由图像中数据得，当手电筒到黑板擦的距离为35cm时，影子的高度H大致是15.5cm。（3）当手电筒距离黑板擦较远时，图像的斜率大小变小，说明当手电筒距离黑板擦较远时，影子变小得慢。当手电筒距黑板擦足够远时，图像会变为一条直线，影子大小将不变。 ) ( 25 ．某同学用易拉罐做小孔成像实验，如图所示。保持半透明纸到小孔之间的距离不变，改变蜡烛AB到小孔之间的距离s，如表所示。 蜡烛AB到小孔的距离s/cm 2.0 4.0 6.0 8.0 10.0 像的高度h/cm 1.0 0.5 0.33 0.25 0.2 （1）请在图中画出蜡烛AB的像A ′ B ′ 。 （2）请你根据表中的数据写出h与s的数量关系式。 （3）若蜡烛AB的像高为2cm，求小孔到蜡烛AB的距离。 【 答案】（1） （2）h与s的数量关系式为h＝ ；（3）小孔到蜡烛AB的距离为1cm。 【 解析 】解：（1）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 ′ ；（2）由表中数据可知，当蜡烛AB到小孔的距离增大为原来的几倍，说明像的高度与蜡烛AB到小孔的距离成反比； 当蜡烛AB到小孔的距离为2cm，像的高度为1cm，故h与s的数量关系式为h＝ ； （3）若蜡烛AB的像高为2cm，则小孔到蜡烛AB的距离为：s＝ ＝ ＝1cm。 26. “ 如何测量地球与月球之间距离？ ” 这个问题从古代就有人思考了。人们先后创造出平面几何法、视差角法等方法，直到人们将激光后向反射器阵列送上月球后，人们使用激光进行测量，光从地面射向月球后经过2.6s接收到来自月球的反射光。（光在真空中的传播速度为3.0 × 10 8 m/s） （1）求此时月球距离地球有多远？ （2）我们能否使用超声波测量地球与月球之间的距离？如果能请说出做法，如果不能请说明理由。 解：（1）光在2.6s内传播的距离为s＝vt＝4 × 10 8 m/s × 2.6s＝7.8 × 10 5 m， 故此时月球距离地球为s 1 ＝ ＝2.9 × 10 8 m； （2）因为月球周围是真空，真空不能传播声音。 答：（1）此时月球距离地球为3.9 × 10 8 m； （ 2） 不能使用超声波测量地球与月球之间的距离，因为月球周围是真空。 27. 阅读材料 ，回答问题 皮影戏是中国民间古老的传统艺术，距今已有两千多年历史。表演时，艺人们在白色幕布后面，一边操纵影人，一边用当地流行的曲调讲述故事，同时配以打击乐器和弦乐，有浓厚的乡土气息。影子的形成，与光的传播特性密切相关。 而在现代科技中，光的应用更加广泛。光纤通信以光为载体传输信息，其核心是光导纤维，利用光在光纤内壁发生全反射来传递信号（全反射本质上仍遵循光的直线传播规律在局部空间的体现）。光在真空中的传播速度是自然界物体运动的最大速度，这一特性也被用于精确测量距离，例如科学家利用激光测距技术测量月球与地球的距离，误差可控制在厘米级别。此外，我国的 “ 天眼 ” FAST射电望远镜虽然观测的是电磁波，但人类通过眼睛直接观测星空时，看到的是星体发出的光经过漫长距离传播后的影像，日食和月食现象更是古人就已观察到的光的传播现象。 ) ( （1） 皮影戏中影子的形成是由于光在均匀介质中沿______传播；光在真空中的传播速度约为______m/s。 （2） 下列现象中，与皮影戏中影子形成原理相同的是（ ） A. 雨后彩虹 B. 小孔成像 C. 水中倒影 D. 海市蜃楼 （3） 关于光速，下列说法正确的是（ ） A. 光在真空中的传播速度是3 × 10 ⁸ km/s B. 光在空气中的传播速度略小于在真空中的速度 C. 光在水中的传播速度比在真空中快 D. 光在不同介质中的传播速度相同 （4） 日食现象的形成原因是（ ） A. 光的反射 B. 光的折射 C. 光的直线传播 D. 光的色散 （5） 激光测距技术利用了光的______特性；小孔成像所成的像是______（选填 “ 正立 ” 或 “ 倒立 ” ）的实像。 【 答案 】（1） 直线；3 × 10 ⁸ ；（2） B ； （3） B ； （4） C ；（5） 直线传播；倒立 【 解析 】（1） 影子的形成是因为光在均匀介质中沿直线传播，遇到不透明物体时，在物体后方形成光照不到的区域，即影子；光在真空中的传播速度是物理学中的常数，约为3 × 10 ⁸ m/s。 （2） 皮影戏中影子的形成原理是光的直线传播。 A选项雨后彩虹是光的色散现象，由光的折射形成；B选项小孔成像是光沿直线传播形成的；C选项水中倒影是光的反射形成的； D选项海市蜃楼是光的折射形成的。故选B。 （3） A选项错误，光在真空中的传播速度是3 × 10 ⁸ m/s，而非km/s；B选项正确，光在空气中的传播速度略小于在真空中的速度（接近真空中的速度）；C选项错误，光在水中的传播速度比在真空中慢； D选项错误，光在不同介质中的传播速度不同（一般在固体中最慢，气体中最快）。 故选B。 （4） 日食是当月球运行到太阳和地球之间时，月球挡住了太阳射向地球的光，由于光沿直线传播，在地球某些区域形成阴影，即发生日食。其原理是光的直线传播，故选C。 （5） 激光测距技术利用光沿直线传播的特性，通过测量光往返的时间计算距离；小孔成像是光沿直线传播形成的，所成的像是倒立的实像（例如树荫下圆形的光斑就是太阳通过树叶缝隙形成的小孔成像，是倒立的实像）。 ) 学科网（北京）股份有限公司 $$ 2025年暑假苏科版物理启航·探秘手册7-《2.2光的直线传播》（盐城专版） ( 一、 预习 目标 1.理解光在同一种均匀介质中沿直线传播这一规律，能准确阐述其条件。 2.学会运用光的直线传播原理，清晰解释小孔成像、影子形成、日食、月食等常见光学现象 。 3.认识光线这一理想模型，掌握其表示方法，理解引入光线概念的意义。 4.知晓光在真空中和空气中的传播速度，了解光在不同介质中传播速度的差异 。 ) ( 二、预习内容 我们能看到周围的物体，是因为有来自物体的光进入了我们的眼睛。经验告诉我们，光可以在气体、液体和固体中传播。那么，光的传播路径是怎样的? （一） 光在均匀介质中的传播 【活动】观察光的传播路径 （1） 如图所示，试一试，你能将杆的影子踩在脚下吗? （2） 如图所示，做几个有趣的影子游戏。想一想，手影为什么会随手形的变化而改变? （3）如图所示是一束激光在充满烟雾的空气中传播的路径。在容器中注入水，再看一看，光在水中传播的路径还是直线吗? 【 方法技巧 】 为了清楚地看到光在空气和水中传播的路径，可以在空气中喷些烟雾或在水中滴几滴牛奶。 在自然界和日常生活中，也能观察到光的传播路径。清晨，太阳光穿过树木间的空隙射入林中，犹如一缕缕笔直的金线，夜晚，各种各样的灯光化作一道道色彩斑斓的光柱， ) ( 林间的光束 夜空里笔直的光柱 浓雾中的车灯 事实表明，光在均匀介质中是沿直线传播的。与声音不同，光不仅可以在空气、水等物质中传播，还可以在真空中传播。 【 深入理解】 光在同一种均匀介质中沿直线传播。这是光传播的重要规律， （ 1） “ 均匀介质 ” 包含两层意思，一是同一种介质，二是这种介质密度均匀，只有满足这样的条件，光传播方向才不变，沿直线传播。 （ 2）若介质不均匀，即使是同一种介质，光也不会沿直线传播，比如太阳光在地球周边大气层中传播路线是弯曲的，因为大气层不均匀 。 （二）光线 1. 定义：在物理学中，用一根带箭头的直线来表示光的传播路径和方向，这样的直线就叫做光线 。 2. 性质：光线是为了研究光的传播方便而引入的理想模型，实际上并不存在。它是人们假想出来帮助理解物理现象的工具，而光本身是客观存在的一种物质 。 3. 画法：点光源发出的光，光线从点光源向四周发散；平行光的光线则是相互平行的 。 例如，当烛焰、灯泡等离我们较远时，可以看成一个点光源，光由其中心点向四周传播， 又如，在地面上接收到的太阳光，可看成平行光， （三）光的传播速度 打开电灯，灯光立即照亮整个房间，难道光的传播不需要时间?研究表明，光的传播需要时间，只是它传播得非常快。 1.真空中的光速：3 × 10 8 m/s = 3 × 10 5 km/s ，这是宇宙中最快的速度 。 2.不同介质中的速度：光在空气中的速度接近真空中的速度，也近似认为是3 × 10 8 m/s ；光在水中的传播速度约为真空中速度的 ，即2.25 × 10 8 m/s ；在玻璃中的传播速度约为真空中速度的 ，即2 × 10^8m/s ，所以光在不同介质中的传播速度大小关系为 v 真空 ＞v 空气 ＞v 水 ＞v 玻璃 。 3.光年：光年是光在1年内传播的距离，它是一个长度单位，1光年约等于9.46 × 10 15 m ，常被用于衡量天体之间的距离 。 ) ( （四） 光的直线传播现象及应用 1.影子的形成：光在传播过程中，遇到不透明物体，物体阻挡了光线传播，在物体后面形成光线照不到的黑暗区域，这个区域就是物体的影子 。比如，阳光下人的影子，就是因为人挡住了太阳光，在人后面形成影子 。 晚上，你从路灯下经过，你的影子的长度怎样变化？如果路灯的高度降低了呢？ 2.小孔成像： 用一个带有小孔的板遮挡在发光物体与光屏之间，光屏上会形成物体倒立的实像。 （1）小孔成像的原理是光在同种均匀介质中沿直线传播。当光线穿过小孔时，物体上部的光线会沿直线传播到光屏下部，物体下部的光线会沿直线传播到光屏上部，从而在光屏上形成倒立的像。 （ 2）性质 ① 成的像是实像（由实际光线会聚而成，能呈现在光屏上）。 ② 成的像是倒立的（上下、左右均颠倒）。 （3）大小的影响因素：与物体到小孔的距离、光屏到小孔的距离有关。 ① 当物体到小孔的距离（物距）不变时，光屏到小孔的距离（像距）越大，像越大；像距越小，像越小。 ② 当光屏到小孔的距离（像距）不变时，物体到小孔的距离（物距）越大，像越小；物距越小，像越大。 （4）形状的决定因素：像的形状由物体的形状决定，与小孔的形状无关。例如，用圆形小孔和方形小孔观察同一支蜡烛，光屏上成的像都是蜡烛的形状。 （5）作图 ① 确定物体（如蜡烛）和小孔的位置，画出物体的端点（如烛焰顶端和烛焰底端）。 ② 从物体端点出发，过小孔画直线（沿光的传播方向）。 ③ 直线与光屏的交点即为像的端点，连接像的端点，得到倒立的像。 （6） 应用 ① 古代的针孔照相机利用小孔成像原理制成。 ② 日食、月食现象的形成可以用小孔成像的原理（光沿直线传播）解释。 ③ 可以通过小孔成像观察太阳的像（如在树荫下看到的圆形光斑，其实是太阳通过树叶间的小孔所成的像）。 ) ( 3. 日食和月食： 在我国古代殷商时期的甲骨文中，就有关于日食和月食现象的记载。那时的人们还不能解释这种现象，以为是灾难降临的预兆。实际上，日食和月食都是与光沿直线传播有关的天文现象。 日食是由于月球运行到地球和太阳之间，太阳射向地球的光线被月球部分遮挡，地球上的人就会看到太阳部分或全部被遮住的现象 。 月食是地球运行到月球和太阳之间，太阳光被地球遮挡，月球进入地球的影子区域，使得月球部分或全部变暗的现象 。这两种现象都是光沿直线传播的有力例证 。 （五） 光的直线传播原理 在 生活中的应用： 1. 打靶瞄准目标时，利用光沿直线传播，让眼睛、准星和目标在同一直线上； 2. 用激光准直挖掘隧道或修路，保证挖掘方向不偏； 3. 排队时，后面的人看前面的人，如果只能看到前一个人的后脑勺，说明队伍站直了 。 【 生活 物理 社会 】 中国古人对小孔成像的研究 《墨经》是《墨子》一书的重要部分，也是中国古代重要的哲学、逻辑学和科学著作，其中记载了小孔成像现象及其解释(图2-14) “ 景(影)到(倒)，在午有端，与景长，说在端。 ”“ 景:光之人，煦(照)若射。下者之人也高，高者之人也下 ……” 这里的 “ 景(影) ” 指所成的像， “ 午 ” 指遮光屏， “ 端 ” 指小孔。意思是，像之所以倒转，是由于遮光屏上有一个小孔，光如箭那样笔直地射入，通过小孔后上下位置颠倒。我国北宋科学家沈括所著的《梦溪笔谈》中，也有关于小孔成像的记载。书中形象地描述了飞鸢通过窗户缝隙形成的影，其上下颠倒、左右相反.宋元时期的赵友钦还利用实验得到了小孔成像的大小、明暗与物距和孔的大小之间的关系，从而证明了光沿直线传播的特性。这些实验比西方类似的实验要早得多。 ) ( 三．知识提炼 （一）光在均匀介质中的传播 1.光在________介质中沿________传播。 2.条件：必须是________介质，若介质不均匀，光的传播路径会________ ，如大气层不均匀导致太阳光传播时发生________ 。 3.光________（填 “ 可以 ” 或 “ 不可以 ” ）在真空中传播。 （二）光线 1.为了表示光的传播路径和方向，我们用一根带________的直线表示光的径迹和方向，这样的直线叫________。 2.光线是人们为了表征光的传播而引进的一个抽象工具，它是一个________ ，而不是真实存在的。 （三）光速 1.真空中的光速是宇宙间最快的速度，在物理学中用字母________表示，光在真空中1s能传播300000000m，真空中的光速为c =m/s ，光在其他各种介质中的速度都比在真空中的 。 2.空气中的光速大约为_____m/s ，在我们的计算中，真空或空气中的光速取为c =m/s ，光在水中的速度约为真空中光速的 ___，光在玻璃中的速度约为真空中光速的_____。 （四）应用 1.影子：光在传播过程中，遇到________的物体，在物体后面形成的光线照不到的区域即影子 ，影子的形成是由于光沿________传播。 2.小孔成像：小孔成像的原理是光的________ ，成的像是________（填 “ 倒立 ” 或 “ 正立 ” ）的________（填 “ 实像 ” 或 “ 虚像 ” ），像的大小与________、有关 ，像的形状由________决定，与小孔的形状（填 “ 有关 ” 或 “ 无关 ” ）。 3.日食和月食： （1）日食：发生日食时，________、________、________在同一条直线上，________在中间，在地球上月球本影里的人看不到太阳的整个发光表面，这就是日全食；在月球半影里的人看不到太阳某一侧的发光表面，这就是日偏食；在月球本影延长的空间即伪本影里的人看不到太阳中部发出的光，只能看到太阳周围的发光环形面，这就是日环食。日食的形成是由于光沿________传播。 （2）月食：发生月食时，________、________、________在同一条直线上，________在中间 ，月食的形成是由于光沿________传播。 ) ( 四．经典例题 例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. 光在不同物质中传播速度相同 C. 影子是由于光的直线传播形成的 D. 光年是天文学中的时间单位 例2 . 下列现象中，不能利用光的直线传播规律解释的是（ ） A. 雨后天空出现彩虹 B. 射击瞄准时“三点成一线” C. 操场上战士们列队看齐 D. 挖掘隧道时，用激光引导掘进机 例3 . 小明同学在课外用易拉罐做成如图所示的装置做小孔成像实验，如果易拉罐底部有一个很小的三角形小孔，则他在半透明纸上看到的像是（　　） A. 蜡烛的正立像 B. 蜡烛的倒立像 C. 三角形光斑 D. 圆形光斑 ) ( 四．经典例题 例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. 光在不同物质中传播速度相同 C. 影子是由于光的直线传播形成的 D. 光年是天文学中的时间单位 例2 . 下列现象中，不能利用光的直线传播规律解释的是（ ） A. 雨后天空出现彩虹 B. 射击瞄准时“三点成一线” C. 操场上战士们列队看齐 D. 挖掘隧道时，用激光引导掘进机 例3 . 小明同学在课外用易拉罐做成如图所示的装置做小孔成像实验，如果易拉罐底部有一个很小的三角形小孔，则他在半透明纸上看到的像是（　　） A. 蜡烛的正立像 B. 蜡烛的倒立像 C. 三角形光斑 D. 圆形光斑 例4 . 在硬纸板上穿一小孔，通过小孔向外看，眼睛向小孔逐渐靠近，看到外面的景物范围（　　） A. 变大 B. 变小 C. 不变 D. 先变大后变小。 例5 . 拿一个很小的方形孔，让太阳光垂直照射在方形孔上，那么地面上产生的光斑（ ） A. 是方形的，它是太阳的虚像 B. 是圆形的，它是太阳的虚像 C. 是方形的，它是太阳的实像 D. 是圆形的，它是太阳的实像 例6 . 学校运动会上的百米赛跑，计时员为了计时准确些，总是（ ） A. 听枪声按秒表，因为耳朵 灵敏度比眼睛高 B. 看发令时散发的白烟按秒表，因为眼睛的灵敏度比耳朵高 C. 听枪声和看白烟都可以，因为枪声和白烟是同时发生的 D. 看发令时散发的白烟按秒表，因为光速比声速大得多 例7 . 光从太阳传播到地球约需要8min20s， 则太阳与地球之间的距离大约是_____ m．月亮到地球的距离为3.8×10 5 km,在地面上向月球发射一束激光,地面接收到激光经反射回来的信号,共经历了_____s ． 例8. 某天文爱好者，用照相机拍摄的一张太阳照片．如图所示，这是一种________现象，它形成的原因是_____________________________________． 例9 . 图中，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； 例10 . 小明用如图所示的实验来研究光的传播． ⑴由实验可知，光在水中沿______传播；光在玻璃中沿______传播．同样也可知，光在空气中沿______传播．由此可得出的结论是：光在均匀介质中是沿_ ____ 传播的； ⑵得到上述结论时所采用的方法是 （ ） A．转化法 B．类比法 C．归纳法 ) ( 五．分层练习 《基础过关》 一．选择题 1. 下列选项中,不能用光的直线传播解释的是(　　) A.坐井观天,所见甚小 B.未见其人,先闻其声 C.一叶障目,不见泰山 D.管中窥豹,可见一斑 2 .小明看到闪电后12.3 s又听到雷声。已知声音每3 s传播的距离约为1 000 m,光速约为3×10 8 m/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4.1 km,这种估算方法(　　) A.是正确的,因为光传播的时间可以忽略 B.是正确的,因为声音传播的时间可以忽略 C.是错误的,因为光传播的时间不能忽略 D.是错误的,因为声音传播的时间不能忽略 3 .如图所示是一个放置于宁波某地水平地面上的简易计时模型,圭杆垂直于底盘。下列描述错误的是(　　) A.杆影的形成是由于光在均匀介质中沿直线传播 B.一天内,早上六点时杆影最短 C.一天内,正午时杆影最短 D.该模型依据杆影的方位计时 4 .如图所示,某人晚上从远处走近一盏路灯又远离路灯的过程中,他的影子长度的变化情况是(　　) A.先变长后变短　B.一直在变短 C.一直在变长　D.先变短后变长 5 .当人从停放在路边的A车前横穿马路时,行驶中的B车内的驾驶员由于存在盲区而看不见行人,容易引发交通事故。如图,盲区指的位置是(　　) A.甲　　　　B.乙　　　　C.丙　　　　D.丁 6 ．我们常能观测到奇妙的天文现象，对月球处于下列不同位置时说法正确的是（　　） A． Ⅰ 区月全食 B． Ⅱ 区月偏食 C． Ⅲ 区月全食 D． Ⅳ 位置日偏食 7 ．《墨经》中最早记载了小孔成像现象，如图为书中绘制的示意图，下列现象与小孔成像形成原理不同的是（　　） A．月食 B．阳光下的树影 C．玻璃幕墙反光 D．手影游戏 ) ( 8 . 小明同学在课外用易拉罐做成如图所示的装置做小孔成像实验，如果易拉罐底部有一个很小的三角形小孔，则他在半透明纸上看到的像是（　　） A. 蜡烛的正立像 B. 蜡烛的倒立像 C. 三角形光斑 D. 圆形光斑 9. 光从空气射入水中，光 的 传播速度将 （ ） A. 增大 B. 不变 C. 减小 D. 先增大，后减小 1 0 . 在学习 “ 光的传播 ” 后，小明做了一个实验，过程如下： ① 用激光笔射向水中，观察到光线是一条直线（如图所示）； ② 在 A 点处慢慢注入海波溶液后光线发生了弯曲； ③ 搅拌均匀后光线又变直。根据上述现象得出的结果，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. 光在海波溶液里不能沿直线传播 D. 光在同一种均匀介质中才沿直线传播 二．填空题 11 .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,用一束激光斜向上射入白糖水中,发现白糖水中的光线不是一条直线,而是一条弯曲的曲线,如图所示。对于这个现象,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 　　　　　　　　　　　　　　 。  12. 在模拟月食的实验中,物理老师画了示意图(如图),地面上的观察者应该是位于 　　　　 处可观察到月食,此时月亮在 　　　　 处。(均选填“A”“B”“C”或“D”)  13 .如图所示,在一张不透光的纸上用针穿一个直径约1 mm的小孔,让白炽灯发出的光穿过小孔射到白纸上,在白纸上可看到一个清晰的灯丝的像,这是 　　　　 现象,是由光的 　　　　　　 形成的。若向上移动小孔,像的大小 　　　　 (选填“变大”“变小”或“不变”)。若只将圆形小孔改为三角形小孔,则像的形状 　　　　 (选填“改变”或“不变”)。  14 .人们利用激光测距来测算地月距离,从地面向月球发射一束激光,被月球表面反射回地球。激光发出后,经过2.4 s反射回地球(光速c=3×10 8 m/s),则地球到月球的距离为 　　　　 km。光在各种透明介质中的传播速度都比在真空中 　　　　 (选填“快”或“慢”)。  15 .光在真空中的速度约为 　　　　　　　 m/s;操场上竖直地插着三根竹竿,晚上在路灯和白天在太阳光下的影子如图所示,其中 　　　　 (选填“甲”或“乙”)图是在路灯下的影子图片。小明了解到在太阳光的照射下,物体越高,其影子越长。物体的高度之比与对应的影长之比是相等的。他用一根木棒A和皮尺测量出了旗杆B的高:在同一时刻标记木棒A和旗杆B影子的位置,并测量出木棒A的长度a、木棒A的影长b、旗杆的影长c,则旗杆的长度为 　　　　 (用所测得量的字母表示)。  ) ( 三．解答题 16 . 如图所示,小华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,塑料膜到小孔的距离可调。 (1)实验时,可以看到烛焰在塑料膜上成的都是 　　　　 (选填“正立”或“倒立”)的 　　　　 (选填“实像”或“虚像”);  (2)比较实验结果,小华发现烛焰所成的像完全相同,说明小孔所成像与孔的形状 　　　　 (选填“有关”或“无关”);  (3)为了让塑料膜上的像变大一些,可采用的做法是 　　　　 (可多选)。  A.只将烛焰靠近小孔 B.只将塑料膜远离小孔 C.只将小孔变大一些 1 7 . 如图所示,为探究小孔成像,小明用同一个蜡烛做实验,且保持烛焰到小孔的距离为8 cm不变,多次改变小孔到薄膜之间的距离,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s/cm 2.0 4.0 6.0 8.0 10.0 像的高度h/cm 1.0 2.0 3.0 4.0 5.0 (1)实验时,应将图中圆筒的 　　　　 (选填“A”或“B”)处蒙上薄膜作光屏。  (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)若只将三角形小孔改为小圆孔,则像的形状 　　　　 (选填“改变”或“不变”)。  (4)从表格中可以看出,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 　 (选填“大”或“小”);由表格可以推知当薄膜距小孔12.0 cm时,像的高度是 　　 cm。  (5)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;若只将蜡烛靠近小孔少许,烛焰的像将 　　　　 (选填“变大”“变小”或“不变”)。  (6)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。经与同学们讨论后认为形状不规则的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原因是 　　　　 。  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 ) ( 《达标检测》（时间：45分钟 满分：100分） 一．选择题（ 24 分） 1 . 如图所示的四种现象中，不是由于光的直线传播而形成的是( ) A.树荫下的光斑 B.地上的“树影” C.沙漠蜃景 D.日食现象 2.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 3.太阳光通过树叶间的空隙,在地上形成许多圆形的光斑,这些圆形光斑是(　　) A.太阳正立的像　　　B.太阳倒立的像 C.树叶正立的像　　　D.树叶倒立的像 ) ( 4.光的直线传播原理在生活中应用广泛,在物理课上“给三根大头针排排队”活动中,下列利用光的直线传播原理的是(　　) A.甲、乙　　　B.乙、丙 C.甲、丙　　　D.甲、乙、丙 5 . 下列选项中不能说明“光的直线传播”的是（  ） A. 森林里树枝间的光柱 B. 激光测距仪 C. 木工检查木料是否平直 D. 排队看齐 6 . 人类梦想移民到月球，如果能实现的话，月球上的居民可以看到 （ ） A. 月食现象 B. 日食现象 C. 日食和月食现象 D. 看不到日食和月食现象 7 . 夜晚，当你沿着街道走近街灯，再从街灯下走远，则你的影子的长度变化情况是（　　） A. 一直变长 B. 一直变短 C. 先变长后变短 D. 先变短后变长 8 . 在纸上剪一很小三角形，让太阳光垂直照射在三角形上，那么地面上形成的光斑（ ） A. 是三角形，它是太阳的影 B. 是圆形，它是太阳的虚像 C. 是圆形，它是太阳的实像 D. 是三角形，它是太阳的实像 9 . 如图所示用自制针孔照相机观察烛焰，有以下四句说法，其中不正确的是（ ） A. 薄膜上出现烛焰的像是倒立的 B. 薄膜上烛焰的像可能是缩小的也可能是放大的 C. 保持内外筒位置不变，小孔远离烛焰，因为像距不变，所以薄膜上烛焰的像的大小将不变 D. 保持小孔和烛焰的距离不变，向后拉动内筒，增加筒长，因为像距变大，所以烛焰的像变大 10 .据报道,科学家利用高速摄像机捕捉到激光在空气中飞行的画面。已知激光在空气中的传播速度约为3×10 8 m/s,高速摄像机每秒可拍摄2×10 10 帧画面。在高速摄像机拍摄24帧画面的过程中,激光在空气中传播的距离约为(　　) A.0.16 m　　　B.0.36 m C.1.6 m　　　D.3.6 m 11 .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 12 .小明通过阅读课本了解到物体通过小孔会成上下颠倒、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合适的是(　　) A. 　　　 B. 　　 C. 　　　 D. 二．填空题（24分） 1 3 . 观看远处燃放的烟花，当火药在空中引爆后，五彩缤纷的烟花和清脆的爆炸声给节日带来更多的喜庆气氛．但人们总是先________（选填“看到烟花”或“听到爆炸声”），这是因为________． ) ( 1 4 . 光在 ______ 介质中是沿直线传播的，在空气中传播速度约是 ______ m/s．光每秒钟在水中传播的距离比在真空中传播的距离 ______ （选填“大”或“小”），光年是 ______ 的单位． 15.小孔成像的原理是______，所成的像是______（选填 “ 实像 ” 或 “ 虚像 ” ），像的形状与小孔的形状______（选填 “ 有关 ” 或 “ 无关 ” ） 。 16.日食是由于光的______形成的，发生日食时，是______（选填 “ 地球 ”“ 月球 ” 或 “ 太阳 ” ）挡住了太阳射向______（选填 “ 地球 ”“ 月球 ” 或 “ 太阳 ” ）的光。 17.光在真空中的传播速度为______m/s，光在水中的传播速度比在真空中______（选填 “ 快 ” 或 “ 慢 ” ），光年是______单位。 。 18.影子的形成是由于光的______，当物体靠近光源时，影子会变______（选填 “ 长 ” 或 “ 短 ” ），当物体远离光源时，影子会变______（选填 “ 长 ” 或 “ 短 ” ）。 19.月食是由于光的______形成的，发生月食时，是______（选填 “ 地球 ”“ 月球 ” 或 “ 太阳 ” ）挡住了太阳射向______（选填 “ 地球 ”“ 月球 ” 或 “ 太阳 ” ）的光。 20.光在真空中传播速度为______km/s，在空气中的传播速度接近真空中速度，光在玻璃中的传播速度约为真空中的 ，那么光在玻璃中的传播速度约为______m/s，光在均匀介质中沿直线传播，其传播速度与介质的______有关。 三．解答题（52分 ） 21.作图题 （ 1） 图示，L是一块上有两个小孔的挡板，在挡板的右方有一个点光源S，AB、CD是从小孔中射过来的两条光线，请你利用学过的知识确定出光源S的位置，并画图说明。 （ 2） 请你用光路图表示出人眼所能看到的挡板后面的范围。 22 . 太阳和月亮位于如图所示的位置，请你根据光的直线传播规律，在图中画出当地球上的人分别位于什么空间区域时，可以看到日全食、日偏食和日环食． 23. 日晷主要有相互垂直的 “ 晷面 ” 和 “ 晷针 ” 组成。为了研究日晷的工作原理，小明用水平木板模拟晷面，用铅笔模拟晷针，落实跨学科实践。小明将制成的 “ 简易日晷 ” 放在水平面上，在太阳光下每隔10min记录铅笔影子顶端的位置，其中OA是最短的影子。 （1）图甲中，铅笔能在阳光下形成影子是由于光 　 　 。实验时，小明发现影子中的地面温度更低些，说明光具有 　 　 。 （2）图乙中，最短的影子O → A所指方向大致为 　 　 方。实验中记录的影子转动方向是 　　 （选填 “ 顺 ” 或 “ 逆 ” ）时针，影子的长度变化情况是 　 　 。连续记录几天，发现最短的影子OA的长度在变短，则所处的城市无锡正在接近 　 　 （选填 “ 冬至 ” 或 “ 夏至 ” ）。 （3）上述实验中，小明发现除了影子长度变化外，等时间内影子转过的角度也不同。查阅我国古代的 “ 日晷 ” ，如图丙所示。该夹角确保了晷针和地轴平行，太阳光和晷针的夹角保持稳定，其位置关系简化图如图丁所示。已知无锡的纬度为31 ° ，则夹角 θ ＝ 　　 ° 。 ) ( 2 4. 小东与几位同学做手影游戏时发现，手影大小经常在改变，影子的大小与哪些因素有关？他猜想：影子的大小可能与光源到物体的距离有关，他们借助如图所示的实验装置，来探究影子高度与光源到物体距离的关系。实验中，把手电筒正对黑板擦由近及远先后放在距离黑板擦不同位置，保持其他因素不变，分别测量影子在墙面上的高度，记录数据如下表： 手电筒到黑板擦距离L/cm 20 30 40 50 60 70 黑板擦影子的高度H/cm 20 17 14.5 13.5 13 12.6 （1）分析数据他们发现：若保持其他因素不变，当手电筒由近处逐渐远离黑板擦时，影子的高度随之_____； （2）为了进一步发现其中的规律，他们根据数据绘制了影子高度H随手电筒到黑板擦距离L变化的图像（如图），由图像可知，当手电筒到黑板擦的距离L=35cm时，影子的高度H大致是_________； （3）当手电筒距黑板擦较远时，观察图像的变化趋势发现，影子变小得______（填“快”或“慢”）；当手电筒距离黑板擦足够远时，影子大小将_______。（填“逐渐变大”“逐渐变小”或“基本不变”） 25 ．某同学用易拉罐做小孔成像实验，如图所示。保持半透明纸到小孔之间的距离不变，改变蜡烛AB到小孔之间的距离s，如表所示。 蜡烛AB到小孔的距离s/cm 2.0 4.0 6.0 8.0 10.0 像的高度h/cm 1.0 0.5 0.33 0.25 0.2 （1）请在图中画出蜡烛AB的像A ′ B ′ 。 （2）请你根据表中的数据写出h与s的数量关系式。 （3）若蜡烛AB的像高为2cm，求小孔到蜡烛AB的距离。 26. “ 如何测量地球与月球之间距离？ ” 这个问题从古代就有人思考了。人们先后创造出平面几何法、视差角法等方法，直到人们将激光后向反射器阵列送上月球后，人们使用激光进行测量，光从地面射向月球后经过2.6s接收到来自月球的反射光。（光在真空中的传播速度为3.0 × 10 8 m/s） （1）求此时月球距离地球有多远？ （2）我们能否使用超声波测量地球与月球之间的距离？如果能请说出做法，如果不能请说明理由。 ) ( 27. 阅读材料 ，回答问题 皮影戏是中国民间古老的传统艺术，距今已有两千多年历史。表演时，艺人们在白色幕布后面，一边操纵影人，一边用当地流行的曲调讲述故事，同时配以打击乐器和弦乐，有浓厚的乡土气息。影子的形成，与光的传播特性密切相关。 而在现代科技中，光的应用更加广泛。光纤通信以光为载体传输信息，其核心是光导纤维，利用光在光纤内壁发生全反射来传递信号（全反射本质上仍遵循光的直线传播规律在局部空间的体现）。光在真空中的传播速度是自然界物体运动的最大速度，这一特性也被用于精确测量距离，例如科学家利用激光测距技术测量月球与地球的距离，误差可控制在厘米级别。此外，我国的 “ 天眼 ” FAST射电望远镜虽然观测的是电磁波，但人类通过眼睛直接观测星空时，看到的是星体发出的光经过漫长距离传播后的影像，日食和月食现象更是古人就已观察到的光的传播现象。 （1） 皮影戏中影子的形成是由于光在均匀介质中沿______传播；光在真空中的传播速度约为______m/s。 （2） 下列现象中，与皮影戏中影子形成原理相同的是（ ） A. 雨后彩虹 B. 小孔成像 C. 水中倒影 D. 海市蜃楼 （3） 关于光速，下列说法正确的是（ ） A. 光在真空中的传播速度是3 × 10 ⁸ km/s B. 光在空气中的传播速度略小于在真空中的速度 C. 光在水中的传播速度比在真空中快 D. 光在不同介质中的传播速度相同 （4） 日食现象的形成原因是（ ） A. 光的反射 B. 光的折射 C. 光的直线传播 D. 光的色散 （5） 激光测距技术利用了光的______特性；小孔成像所成的像是______（选填 “ 正立 ” 或 “ 倒立 ” ）的实像。 ) 学科网（北京）股份有限公司 $$