4.1 光的直线传播（十大考点）-2025-2026学年八年级物理上册同步讲义人教版（2024）

第四章 光现象 课题1 光的直线传播 模块导引： 学习目标 思维导图 知识精讲 考点解析 课后作业 1. 能识别光源，知道光源的分类； 2. 了解光的直线传播，能列举出光的直线传播在生活中的现象及应用； 3. 知道光在真空中的传播速度； 4. 通过观察光在空气中和水中传播的实验现象，了解实验是研究物理问题的重要方法。 一、光源 1. 定义： 能发光的物体叫光源。 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 3.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。 二、光的直线传播 1. 条件： 光在同一种均匀的介质中沿直线传播。 2. 光线： 为了表示光的传播方向，我们用一根带箭头的直线表示光的径迹和方向，这样的直线叫光线。 3.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 三、光的直线传播现象及应用 1.光沿直线传播的现象 （1）影子：光在传播过程中，遇到不透明的物体，在不透明的物体后面，光照射不到，形成了黑暗的部分就是物体的影子。如下图： （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。 （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，如图所示： 成像特点： ①倒立实像； ②成像形状：与物体有关，与孔的形状无关； ③大小变化：成像的大小与物体和小孔的距离，光屏到小孔的距离有关。 2. 光沿直线传播的应用 （1）利用激光准直引导掘进机直线前进。 （2）排队时看齐。 （3）射击瞄准，瞄准点、准星、缺口三点一线。 【特别提示】 （1）影子分为本影和半影，如果是一个点光源只能形成本影如图甲所示；如果不是两个或多个点光源，一般会形成本影与半影。如图乙所示： （2）小孔成像的形状与小孔的形状无关。如：树荫下的光斑，是太阳的像。 3、 光的传播速度 1.光的传播速度 1．真空中的光速是宇宙间最快的速度，在物理学中用字母c表示：c=2.997 92×108 m/s。在我们的计算中，真空中的光速通常取为c=3×108 m/s。 2．光在空气中的速度十分接近在真空中的速度，也可视为3×108 m/s。光在水中的速度约为真空中的3/4，在玻璃中的速度约为真空中的2/3。 3．宇宙中恒星间的距离都非常大，为了表述方便，天文学家用了一个非常大的长度单位——光年，它等于光在一年内传播的距离，例如我们最熟悉的牛郎星和织女星，相距16光年。光年与米的换算关系为:1光年=9.4 608×1015 m。 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 声的传播与光的传播的不同，如下表所示。 声音 光 真空不传声 光在真空中传播最快 15℃空气中声速340m/s 空气中光速近似3×10⁸m/s 声音在空气中传播得最慢 光在空气中比在其他透明介质中传播得快 声音传播需要介质 光的传播不需要介质 考点一：光源 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。 2.（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。 考点二：光沿直线传播的条件 3.（24-25八年级上·内蒙古兴安盟·期中）小明在学习“光的传播”时，看到老师的一个演示实验，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点处用漏斗向水中慢慢注入海波溶液，观察到光线发生了弯曲： ③经搅拌后，观察到光线又变直。 小明根据上述现象得出的结果，正确的是（   ） A．光在海波溶液里不能沿直线传播 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．光的传播需要介质 【答案】C 【详解】从①中我们发现光在水中沿直线传播；而②中的光线不再沿直线传播不同于①的是介质不再均匀；③现象中的光线又沿直线传播，是因为经搅拌后，介质又变得均匀，故可以得出，光在同一种均匀介质中才沿直线传播，故C正确，ABD错误。 故选C。 4.（24-25八年级上·黑龙江牡丹江·期中）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，你认为原因是 。若保持激光入射方向不变，将白糖水搅拌均匀后你会发现 ，其原因是 。 【答案】 光在不均匀的糖水中不能沿直线传播 光线变为一条直线 光在同种均匀介质中沿直线传播 【详解】[1]在装有纯净水的玻璃缸内加入大量白糖，静置一段时间后，白糖水上下是不均匀的，所以用一束激光斜向上射入白糖水中，光线是一条曲线。 [2][3]由于光在同种均匀介质中沿直线传播，将白糖水搅拌后，白糖水变成上下均匀的介质，所以小明保持激光笔入射方向不变，便能观察到激光在均匀白糖水中沿直线传播。 考点三：探究光沿直线传播的条件 5.（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。 6.（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。 考点四：根据光的直线传播确定观察范围 7.（24-25八年级上·甘肃陇南·期末）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（如图所示）。请根据这两条光束的方向确定室内电灯的位置。（保留作图痕迹） 【答案】 【详解】如图所示，根据光沿直线传播的原理，每条光线通过小洞都是沿直线传播的，反向延长两条光线，交点处就是电灯所在位置，如图所示： 8.（24-25八年级上·内蒙古乌兰察布·期末）请你用画图的方式说明“坐井观天，所见甚小”。（提示：青蛙的两只眼睛简化为一点） 【答案】 【详解】因为光沿直线传播，所以井底的青蛙的视线范围就是井口边缘与青蛙眼睛的连线形成的夹角，其他的区域是无法看见的，所以有“坐井观天，所见甚小”的说法，如下图所示： 考点五：光沿直线传播的作图 9.（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： 10.（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： 考点六：影子的形成原理 11.（24-25八年级上·河南平顶山·期末）冬日寒冷，两位同学在课间晒太阳（如图所示），于是便在地上留下了他俩的影子，尝试通过作光路图的方法大致确认此时太阳S所在的位置。 【答案】 【详解】根据光在空气中沿直线传播的原理可知，将两人的顶端和影子的顶端连接并延长交于一点S，即为灯泡S的位置，如下图： 11.（24-25八年级上·湖北孝感·期中）圭表是一种利用日影进行测量的古代天文仪器，由“圭”和“表”两个部件组成，如图甲所示。圭表通过垂直于地面立一根杆，观察记录正午时影子的长短变化来确定季节的变化，它是中国古代观测天象的重要工具。请在图乙中画出表在圭上形成的影子。 【答案】 【详解】影子的形成是由于光沿直线传播，画出恰好经过表的顶端的来自于太阳的一条光线与地面相交，交点到表的底端的部分即为表在圭上形成的影子，作图如下： 考点七：日食和月食 13.（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。 14.（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。 考点八：小孔成像 15.（24-25八年级下·甘肃武威·开学考试）如图所示，是光的 形成的，若光源形状是圆形，小孔形状是三角形，则光屏上的像是 。 【答案】 直线传播 圆形 【详解】[1]小孔成像是光的直线传播形成的，这是因为光线通过小孔时，由于在同种均匀介质中，它会保持直线传播，直到遇到屏幕形成像。 [2]根据小孔成像的原理，像的形状是由光源的形状决定的，与小孔的形状无关。因此，即使小孔是三角形的，只要光源是圆形的，光屏上的像仍然是圆形的。 16.（24-25八年级上·河北廊坊·期末）在探究小孔成像的实验中，小明用一个空的易拉罐，在其底部中央开一个小的三角形的孔，并将其顶部剪去，蒙上一层半透明薄膜。将点燃的蜡烛放置在小孔的前方，如图所示。为了更清楚地观察到像，实验环境应 （选填“较明亮”或“较黑暗”）；实验中小明利用此装置可以看到烛焰在半透明薄膜上成 （选填“正立”或“倒立”）的像，若将三角形的小孔变为圆形的小孔，则半透明薄膜上烛焰的像的形状 （选填“不变”“变为三角形”或“变为圆形”）。 【答案】 较黑暗 倒立 不变 【详解】[1]烛焰是成像物体，在明亮的环境中，成像不太清晰，故该实验在较暗的环境下进行效果更好。 [2]实验探究的是小孔成像，小孔成像是由光沿直线传播形成的实像，所以在透明膜上成的是倒立的像。 [3]小孔成像中，所成像的形状与小孔的形状无关，所以当改变小孔形状时，半透明薄膜上烛焰的像的形状不变。 考点九：光沿直线传播的应用 17.（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。 18.（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。 考点十：光速及其计算 19.（24-25八年级上·四川德阳·期末）为了测量月球到地球的距离，科学家们将一束激光射向月球，经2.56s后接收到从月球返回的激光。光在真空中传播的速度为，则地球到月球的距离 m；请说明不能利用回声测距的方法测量地球到月球距离的理由是 。 【答案】 3.84×108 真空不能听声 【详解】[1]地球到月球的距离 [2]声音的传播需要介质，真空不能传声，因为地球和月球之间是真空环境，因此不能利用回声测距的方法测量地球到月球距离。 20.（24-25八年级上·山东烟台·期末）一位同学看到远方闪电开始计时，过了时间后听到雷击声。如果已知光在空气中传播的速度为c，声音在空气中传播的速度为v，若用c、v、三个量表示打雷处跟同学的距离s，则 。光在真空中的速度是 千米/秒。由于c远大于v，则上述距离可近似的表示为 。 【答案】 3×105 【详解】[1]设发生雷电处到人的距离为s,光传播的时间 声音传播的时间 由题知，光传播的时间加上Δt等于声音传播的时间，即，即，解得发生雷电处到人的距离 [2]光在真空中的速度是3×108m/s=3×105km/s。 [3]因为光速远大于声速，光传播的时间可以忽略不计，可得 则上述距离可近似的表示为。 更严重。 一、单选题 1．如图的光源，属于人造光源的是（　　） A．闪电 B．灯光 C．水母 D．太阳 【答案】B 【详解】闪电，水母，太阳是自然界中自身就存在的光源，它们是自然光源；灯光不是自然界中自身就存在的，而是经过人的加工才存在的光源，是人造光源。故ACD不符合题意，B符合题意。 故选B。 2．下列四个词语所描述的现象中，表示光源的是 A．金光闪闪 B．红光满面 C．火光冲天 D．波光粼粼 【答案】C 【详解】解答：金光闪闪、红光满面、波光粼粼都是反射其他光源的光线而发光，不是光源，不合题意；而火光冲天，是由热效应产生的光源，符合题意； 故选C. 点睛：能自行发光的即是光源，因此只需判断出四个选项中哪个是光源即可． 3．小明在学习“光的传播”时，看到实验过程如下：①用激光笔射向水中，观察到光线是一条直线（如图）；②用漏斗从容器底向水中缓慢注入浓盐水，观察到光线发生了弯曲；③经搅拌后，观察到光线又变直。该实验目的是为了得到下列哪个结论（　　）    A．光在水中沿直线传播 B．光在盐水中沿直线传播 C．光在任何液体中都可以传播 D．光在同种均匀介质中沿直线传播 【答案】D 【详解】从①中我们发现光在水中沿直线传播，而②中的光线不再沿直线传播，不同于①的是介质不再均匀，③现象中的光线又沿直线传播，是由于经搅拌后，介质又变得均匀，故可以得出，光在同一种均匀介质中才沿直线传播。 故选D。 4．如图所示的物体中属于光源的是（　　） A．  皎洁的月亮 B．  闪亮的手机屏幕 C．  正在放映的电影银幕 D．  平静的水面 【答案】B 【详解】A．月亮自身不能发光，不是光源，故A不符合题意； B．闪亮的手机屏幕自身能发光，是光源，故B符合题意； C．正在放映的电影银幕自身不能发光，不是光源，故C不符合题意； D．平静的水面自身不能发光，不是光源，故D不符合题意。 故选B。 5．如图所示，是2020年6月21日柳州市民拍摄到的美丽的日环食景象，它的形成原因是（　　） A．光的反射 B．光的折射 C．光的色散 D．光的直线传播 【答案】D 【详解】当太阳、月球、地球位于一直线上，月球处于太阳与地球之间时，沿直线传播的太阳光被不透明的月球挡住，在月球的后面阳光照不到的地球上，形成影，在地球上看不到太阳，便形成日环食，故ABC不符合题意，D符合题意。 故选D。 6．下列物体不是光源的是（    ） A．太阳 B．灯 C．月亮 D．萤火虫 【答案】C 【详解】A．太阳可以自行发光，是光源，故A不符合题意； B．灯可以自行发光，是光源，故B不符合题意； C．月亮不能自行发光，不是光源，故C符合题意； D．萤火虫可以自行发光，是光源，故D不符合题意。 故选C。 7．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错误的是（　　） A．为了能更清晰地观察像，应在B端蒙上半透明的塑料薄膜 B．观察远处物体时，B端应处于较阴暗的环境中 C．成像的小孔可以不是圆形的 D．观察远处物体时，增大光屏与小孔之间的距离，光屏上的像将变大 【答案】A 【详解】A．圆筒插入易拉罐后，圆筒A处比B处更加暗，半透明的塑料膜制成光屏放在A处成像更加清晰，故A错误，A符合题意； B．观察远处物体时，远处的物体反射或者发出的光线经过小孔的光线较少，故B端应处于较阴暗的环境中，这样成像能清晰一些，故B正确，B不符合题意； C．小孔成像过程中，所成的像与小孔形状无关，故C正确，C不符合题意； D．像的大小和像距有关，其他条件不变时，像距大，像大，观察远处物体时，增大光屏与小孔之间的距离，光屏上的像变大，故D正确，D不符合题意； 故选A。 8．我国的学者——墨翟（墨子）和他的学生，做了世界上第一个小孔成倒像的实验，墨家认为：在清晨或傍晚，在一间黑暗的小屋朝阳的墙上戳一个小孔，人在屋外对着小孔站，屋里相对的另一面墙上就出现了一个倒立的人影。下列说法正确的是（　　） A．小孔成像成的是虚像 B．小孔成像孔越小成像效果越好 C．小孔成像解释了光不是沿直线传播 D．小孔成像成的必是等大倒立的实像 【答案】B 【详解】A．小孔成的像可以被光屏承接到，是实像，故A错误； B．小孔成像实验中，孔较大会在光屏上呈现光斑，故孔越小成像的效果会越好，故B正确； C．小孔成像是光的直线传播形成的，故C错误； D．小孔成像成的像的大小跟物到孔的距离和像到孔的距离有关，物到孔的距离小于像到孔的距离，成放大倒立的实像，物到孔的距离等于于像到孔的距离，成等大倒立的实像，物到孔的距离大于像到孔的距离，成缩小倒立的实像，故D错误。 故选B。 9．400多年前，我国古代科学家墨子就发现了小孔成像原理。下列光现象与“小孔成像”原理相同的是（    ） A．日食现象 B．水中倒影 C．水中筷子“弯折” D．雨后彩虹 【答案】A 【详解】小孔成像是光沿直线传播经过小孔形成的倒立的实像。 A．日食的形成是当太阳、地球、月球在同一直线上，月球在太阳和地球之间，由于光是沿直线传播的，月球会挡住射向地球的太阳光，从而形成日食，故A符合题意； B．水中“倒影”属于平面镜成像，是光的反射形成的，故B不符合题意； C．水中筷子“弯折”是水中的筷子反射的光从水中斜射到空气中，光线发生折射形成的，故C不符合题意； D．雨过天晴时，常在天空出现彩虹，这是太阳光通过悬浮在空气中细小的水珠折射而成的，白光经水珠折射以后，分解成各种彩色光，故D不符合题意。 故选A。 二、填空题 10．如图所示的漫画说的是一个成语，你知道吗？ 这个成语说明的物理规律是 。    【答案】 一叶障目 光沿直线传播 【详解】[1][2]漫画中一个人把一片树叶放在眼前，便看不到树叶后面的物体，漫画说的成语是：“一叶障目”，这个成语说明了光在同种介质中是沿直线传播的。 11．古人所说的“天狗食日”其实是日食现象，从物理学的角度来说，日食属于光的 现象；图2中可以描述日食形成原因的是 。 【答案】 直线传播 甲 【详解】[1][2]因为光是沿直线传播的。当月球转到太阳和地球之间并且三者在一条直线上时，月球挡了太阳照射在地球上的光线，地球处在月球的影子里，这就形成了日食，所以图甲是日食的成因图。 12．电闪雷鸣时，我们总是先看到闪电后听到雷声，这说明光速比声速 （选填“大”或“小”）。光在真空中的传播速度为 m/s。 【答案】 大 【详解】[1][2]闪电和雷鸣同时发生，但空气中光速远远大于声速，由可知，距离一定时，运动速度越大，所需时间越少，所以先看到闪电后听到雷声；光在真空中的速度最大，真空中光的传播速度约为3×108m/s。 13．a水母、b眼睛、c发光的灯泡、d月亮、e萤火虫、f烛焰，以上这些属于光源的有 、 是人造光源。（选填序号） 【答案】 acef cf 【详解】[1]水母、发光的灯泡、萤火虫、烛焰自身能够发光，是光源，眼睛、月亮不会发光，不是光源。 [2] 发光的灯泡、烛焰是人造光源。 14．在图中，在空罐的罐底中央打一个小孔，再用一片半透明的塑料膜蒙在空罐的口上。白天将小孔对着室内的窗户，观察到户外景物呈现在塑料膜上是 （选填“正立”或“倒立”）的。 【答案】倒立 【详解】在空罐的罐底中央打一个小孔，再用一片半透明的塑料膜蒙在空罐的口上，这样就制作成了小孔成像的装置，根据光的直线传播原理，物体反射的光线经过小孔后在薄膜上呈现倒立的像，且该像由实际光线会聚而成的，故该像属于实像。 15．如图所示，汽车前方的盲区是由于车身设计的缘故，阻挡了驾驶员视线而形成的。盲区的形成是由于光的 ；现在汽车的排气管上都安装有消声器，消声器的作用是在 处减弱噪声。 【答案】 直线传播 声源 【详解】[1]盲区的形成是由于光的直线传播。因为光沿直线传播，车身阻挡了光线，导致某些区域的光线无法直接到达驾驶员的眼睛，从而形成盲区。 [2]现在汽车的排气管上都安装有消声器，消声器的作用是在声源处减弱噪声。例如，工厂里给机器设备安装消音器，就是在声源处控制噪声的产生，从而降低噪声对环境的影响。汽车排气管的消声器也是通过改变排气管内的结构，减少排气时气体振动产生的噪声，从声源处降低了噪声的强度。 三、作图题 16．如图所示，小华站在路灯下，请画出小华在地面上形成影子的光路，并标出影子的范围。（保留作图痕迹） 【答案】 【详解】光在同种均匀介质中沿直线传播，所以过路灯和人的头顶作一条光线，这条光线和地面的交点就是小华影子最右端的位置，AB之间即影子的范围，如下图所示： 17．某室内地面上放有两个柱子A和B，天花板上有一强点光源S使柱子A和B在地面上形成的影子如图所示。请根据图中提供的信息确定光源S的位置。 【答案】 【详解】根据光在同种均匀介质中沿直线传播，连接影子A左侧与柱子A的上端并延长，连接影子B左侧与柱子B的上端并延长，这两条直线的交点即为光源S的位置，如图所示： 18．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： 四、实验题 19．如图是研究光的传播规律的小实验： （1）图甲中，为了显示激光在空气中传播路径，可以在光的传播路径下点蚊香。图乙中，为了显示激光中水中的传播路径，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，观察到光的路线呈直线，说明光沿直线传播的条件是 。 【答案】 B B 在同种均匀介质中 【详解】（1）[1]由于食用油和水是不相溶的，所以不能加入食用油；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；故选B。 （2）[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，故还需要再做一个光在玻璃砖中的传播实验；酒精和水都是液体，不适合再实验，而木块不是透明的介质，无法进行实验；故选B。 （3）[3]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。 20．如图所示，小明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）烛焰在半透明膜上所成的像是 选填（选“实像”或“虚像”）； （2）如果小孔是三角形，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）将半透明膜靠近小孔时，则人眼看到的半透明膜上的像将 （选填“变大”“变小”或“不变”）； （4）请根据本实验探究过程分析，晴天树荫下的圆形光斑大小不一的原因是 。 【答案】 实像 D 变小 孔到地面的距离不同 【详解】（1）[1]小孔成像的原理是光的直线传播，因此烛焰在塑料薄膜上所成的像是倒立的实像。 （2）[2]烛焰经小孔成倒立的实像，像的形状与烛焰形状相同，像与小孔的形状无关，即烛焰在塑料薄膜上成的像是烛焰的倒立像，故D符合题意，ABC不符合题意。 故选D。 （3）[3]小孔成像的大小取决于物体到小孔的距离、光屏到小孔的距离，将半透明膜靠近小孔时，像距变小，物距不变，由于光沿直线传播，则像变小，即人眼看到的塑料薄膜上的像将变小。 （4）[4]圆形光斑是太阳通过树叶间的小孔所成太阳的像，由于树叶缝隙到地面的高度不同，故使得光斑大小不同。 1 学科网（北京）股份有限公司 $$ 第四章 光现象 课题1 光的直线传播 模块导引： 学习目标 思维导图 知识精讲 考点解析 课后作业 1. 能识别光源，知道光源的分类； 2. 了解光的直线传播，能列举出光的直线传播在生活中的现象及应用； 3. 知道光在真空中的传播速度； 4. 通过观察光在空气中和水中传播的实验现象，了解实验是研究物理问题的重要方法。 一、光源 1. 定义： 能发光的物体叫光源。 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 3.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。 二、光的直线传播 1. 条件： 光在同一种均匀的介质中沿直线传播。 2. 光线： 为了表示光的传播方向，我们用一根带箭头的直线表示光的径迹和方向，这样的直线叫光线。 3.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 三、光的直线传播现象及应用 1.光沿直线传播的现象 （1）影子：光在传播过程中，遇到不透明的物体，在不透明的物体后面，光照射不到，形成了黑暗的部分就是物体的影子。如下图： （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。 （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，如图所示： 成像特点： ①倒立实像； ②成像形状：与物体有关，与孔的形状无关； ③大小变化：成像的大小与物体和小孔的距离，光屏到小孔的距离有关。 2. 光沿直线传播的应用 （1）利用激光准直引导掘进机直线前进。 （2）排队时看齐。 （3）射击瞄准，瞄准点、准星、缺口三点一线。 【特别提示】 （1）影子分为本影和半影，如果是一个点光源只能形成本影如图甲所示；如果不是两个或多个点光源，一般会形成本影与半影。如图乙所示： （2）小孔成像的形状与小孔的形状无关。如：树荫下的光斑，是太阳的像。 3、 光的传播速度 1.光的传播速度 1．真空中的光速是宇宙间最快的速度，在物理学中用字母c表示：c=2.997 92×108 m/s。在我们的计算中，真空中的光速通常取为c=3×108 m/s。 2．光在空气中的速度十分接近在真空中的速度，也可视为3×108 m/s。光在水中的速度约为真空中的3/4，在玻璃中的速度约为真空中的2/3。 3．宇宙中恒星间的距离都非常大，为了表述方便，天文学家用了一个非常大的长度单位——光年，它等于光在一年内传播的距离，例如我们最熟悉的牛郎星和织女星，相距16光年。光年与米的换算关系为:1光年=9.4 608×1015 m。 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 声的传播与光的传播的不同，如下表所示。 声音 光 真空不传声 光在真空中传播最快 15℃空气中声速340m/s 空气中光速近似3×10⁸m/s 声音在空气中传播得最慢 光在空气中比在其他透明介质中传播得快 声音传播需要介质 光的传播不需要介质 考点一：光源 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 2.（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 考点二：光沿直线传播的条件 3.（24-25八年级上·内蒙古兴安盟·期中）小明在学习“光的传播”时，看到老师的一个演示实验，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点处用漏斗向水中慢慢注入海波溶液，观察到光线发生了弯曲： ③经搅拌后，观察到光线又变直。 小明根据上述现象得出的结果，正确的是（   ） A．光在海波溶液里不能沿直线传播 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．光的传播需要介质 4.（24-25八年级上·黑龙江牡丹江·期中）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，你认为原因是 。若保持激光入射方向不变，将白糖水搅拌均匀后你会发现 ，其原因是 。 考点三：探究光沿直线传播的条件 5.（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 。 6.（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 考点四：根据光的直线传播确定观察范围 7.（24-25八年级上·甘肃陇南·期末）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（如图所示）。请根据这两条光束的方向确定室内电灯的位置。（保留作图痕迹） 8.（24-25八年级上·内蒙古乌兰察布·期末）请你用画图的方式说明“坐井观天，所见甚小”。（提示：青蛙的两只眼睛简化为一点） 考点五：光沿直线传播的作图 9.（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。 10.（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）。 考点六：影子的形成原理 11.（24-25八年级上·河南平顶山·期末）冬日寒冷，两位同学在课间晒太阳（如图所示），于是便在地上留下了他俩的影子，尝试通过作光路图的方法大致确认此时太阳S所在的位置。 11.（24-25八年级上·湖北孝感·期中）圭表是一种利用日影进行测量的古代天文仪器，由“圭”和“表”两个部件组成，如图甲所示。圭表通过垂直于地面立一根杆，观察记录正午时影子的长短变化来确定季节的变化，它是中国古代观测天象的重要工具。请在图乙中画出表在圭上形成的影子。 考点七：日食和月食 13.（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 14.（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） 考点八：小孔成像 15.（24-25八年级下·甘肃武威·开学考试）如图所示，是光的 形成的，若光源形状是圆形，小孔形状是三角形，则光屏上的像是 。 16.（24-25八年级上·河北廊坊·期末）在探究小孔成像的实验中，小明用一个空的易拉罐，在其底部中央开一个小的三角形的孔，并将其顶部剪去，蒙上一层半透明薄膜。将点燃的蜡烛放置在小孔的前方，如图所示。为了更清楚地观察到像，实验环境应 （选填“较明亮”或“较黑暗”）；实验中小明利用此装置可以看到烛焰在半透明薄膜上成 （选填“正立”或“倒立”）的像，若将三角形的小孔变为圆形的小孔，则半透明薄膜上烛焰的像的形状 （选填“不变”“变为三角形”或“变为圆形”）。 考点九：光沿直线传播的应用 17.（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 18.（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 考点十：光速及其计算 19.（24-25八年级上·四川德阳·期末）为了测量月球到地球的距离，科学家们将一束激光射向月球，经2.56s后接收到从月球返回的激光。光在真空中传播的速度为，则地球到月球的距离 m；请说明不能利用回声测距的方法测量地球到月球距离的理由是 。 20.（24-25八年级上·山东烟台·期末）一位同学看到远方闪电开始计时，过了时间后听到雷击声。如果已知光在空气中传播的速度为c，声音在空气中传播的速度为v，若用c、v、三个量表示打雷处跟同学的距离s，则 。光在真空中的速度是 千米/秒。由于c远大于v，则上述距离可近似的表示为 。 一、单选题 1．如图的光源，属于人造光源的是（　　） A．闪电 B．灯光 C．水母 D．太阳 2．下列四个词语所描述的现象中，表示光源的是 A．金光闪闪 B．红光满面 C．火光冲天 D．波光粼粼 3．小明在学习“光的传播”时，看到实验过程如下：①用激光笔射向水中，观察到光线是一条直线（如图）；②用漏斗从容器底向水中缓慢注入浓盐水，观察到光线发生了弯曲；③经搅拌后，观察到光线又变直。该实验目的是为了得到下列哪个结论（　　）    A．光在水中沿直线传播 B．光在盐水中沿直线传播 C．光在任何液体中都可以传播 D．光在同种均匀介质中沿直线传播 4．如图所示的物体中属于光源的是（　　） A．  皎洁的月亮 B．  闪亮的手机屏幕 C．  正在放映的电影银幕 D．  平静的水面 5．如图所示，是2020年6月21日柳州市民拍摄到的美丽的日环食景象，它的形成原因是（　　） A．光的反射 B．光的折射 C．光的色散 D．光的直线传播 6．下列物体不是光源的是（    ） A．太阳 B．灯 C．月亮 D．萤火虫 7．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错误的是（　　） A．为了能更清晰地观察像，应在B端蒙上半透明的塑料薄膜 B．观察远处物体时，B端应处于较阴暗的环境中 C．成像的小孔可以不是圆形的 D．观察远处物体时，增大光屏与小孔之间的距离，光屏上的像将变大 8．我国的学者——墨翟（墨子）和他的学生，做了世界上第一个小孔成倒像的实验，墨家认为：在清晨或傍晚，在一间黑暗的小屋朝阳的墙上戳一个小孔，人在屋外对着小孔站，屋里相对的另一面墙上就出现了一个倒立的人影。下列说法正确的是（　　） A．小孔成像成的是虚像 B．小孔成像孔越小成像效果越好 C．小孔成像解释了光不是沿直线传播 D．小孔成像成的必是等大倒立的实像 9．400多年前，我国古代科学家墨子就发现了小孔成像原理。下列光现象与“小孔成像”原理相同的是（    ） A．日食现象 B．水中倒影 C．水中筷子“弯折” D．雨后彩虹 二、填空题 10．如图所示的漫画说的是一个成语，你知道吗？ 这个成语说明的物理规律是 。    11．古人所说的“天狗食日”其实是日食现象，从物理学的角度来说，日食属于光的 现象；图2中可以描述日食形成原因的是 。 12．电闪雷鸣时，我们总是先看到闪电后听到雷声，这说明光速比声速 （选填“大”或“小”）。光在真空中的传播速度为 m/s。 13．a水母、b眼睛、c发光的灯泡、d月亮、e萤火虫、f烛焰，以上这些属于光源的有 、 是人造光源。（选填序号） 14．在图中，在空罐的罐底中央打一个小孔，再用一片半透明的塑料膜蒙在空罐的口上。白天将小孔对着室内的窗户，观察到户外景物呈现在塑料膜上是 （选填“正立”或“倒立”）的。 15．如图所示，汽车前方的盲区是由于车身设计的缘故，阻挡了驾驶员视线而形成的。盲区的形成是由于光的 ；现在汽车的排气管上都安装有消声器，消声器的作用是在 处减弱噪声。 三、作图题 16．如图所示，小华站在路灯下，请画出小华在地面上形成影子的光路，并标出影子的范围。（保留作图痕迹） 17．某室内地面上放有两个柱子A和B，天花板上有一强点光源S使柱子A和B在地面上形成的影子如图所示。请根据图中提供的信息确定光源S的位置。 18．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。 四、实验题 19．如图是研究光的传播规律的小实验： （1）图甲中，为了显示激光在空气中传播路径，可以在光的传播路径下点蚊香。图乙中，为了显示激光中水中的传播路径，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，观察到光的路线呈直线，说明光沿直线传播的条件是 。 20．如图所示，小明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）烛焰在半透明膜上所成的像是 选填（选“实像”或“虚像”）； （2）如果小孔是三角形，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）将半透明膜靠近小孔时，则人眼看到的半透明膜上的像将 （选填“变大”“变小”或“不变”）； （4）请根据本实验探究过程分析，晴天树荫下的圆形光斑大小不一的原因是 。 1 学科网（北京）股份有限公司 $$