2.2 光的直线传播（高效培优·讲义）物理新教材苏科版八年级上册

本讲义聚焦初中物理“光的直线传播”核心知识点，系统梳理光在同种均匀介质中沿直线传播的规律，构建从传播条件、光线模型到影子形成、小孔成像、日食月食等典型应用，再到光速及光年概念的完整学习支架。 资料通过烟雾、水中牛奶等实验设计培养科学探究能力，以光线模型建构体现科学思维，结合避坑指南辨析易错点。课中辅助实验教学提升效果，课后真题及三阶练习帮助学生查漏补缺，强化用物理观念解释自然现象的能力。

2.2 光的直线传播 目录 01 本节导航·目标清单 02 教材精研·内容全解 考点01 光的直线传播规律 考点02 光线与物理模型法 考点03 光的直线传播的典型应用 考点04 光速 03 避坑指南·解题通法 角度01 光沿直线传播的条件 角度02 确定观察范围 角度03 影子的形成原理 角度04 日食和月食的形成 角度05 小孔成像 角度06 光在不同介质中的传播速度 04 真题闯关·溯源演练 05 课后三阶·精准练习 目标导航 方法指导 1. 理解光的直线传播规律，明确 “同种均匀介质” 的前提条件。 2. 知道光线的物理模型，领会模型法的研究思想。 3. 掌握光的直线传播的典型应用，能解释相关生活与自然现象。 4. 记住真空中的光速，了解光年的含义。 1. 通过多组实验观察，总结光的传播规律。 2. 通过模型建构，理解光线的物理意义。 3. 通过实例分析，将规律与生活现象一一对应。 知识导图 考点01 光的直线传播规律 知识点 核心内容 实验验证 传播规律 光在同种均匀介质中沿直线传播 1. 烟雾实验：在充满烟雾的玻璃箱中射入激光，看到笔直的光路 2. 水中实验：在滴了牛奶的清水中射入激光，看到清晰的直线光路 3. 玻璃砖实验：激光垂直射入玻璃砖，在玻璃内部沿直线传播 前提条件 必须同时满足同种介质和均匀介质两个条件 介质不同或密度不均匀时，光的传播路径会发生弯折 传播特点 光的传播不需要介质，可以在真空中传播 太阳光能穿过宇宙真空到达地球，说明真空可以传光 【深化点拨】 1．对 “同种均匀介质” 的深度解读 （1）“同种”：指同一种介质。光从空气斜射入水中时，在两种介质的分界面处传播方向会发生偏折（光的折射），不再沿直线传播。 （2）“均匀”：指介质的密度均匀分布。如果介质密度不均匀，光也会偏离直线。比如大气层越往高空越稀薄，太阳光穿过不均匀的大气层时会持续弯折，因此日出时我们能看到地平线以下的太阳，此时太阳实际还在地平线以下。 2．实验中的转换法思想 空气和清水都是透明的，光的传播路径肉眼无法直接观察。实验中通过烟雾颗粒、牛奶微粒让光发生散射，从而显现出光路，将看不见的传播路径转换为看得见的宏观现象，采用了转换法。 3．易错表述提醒 （1）不能笼统地说 “光总是沿直线传播”，必须加上 “同种均匀介质” 的前提条件，缺少前提的表述是不严谨、错误的。 （2）光的传播不需要介质，真空也能传光，这一点与声音的传播完全相反，注意对比区分。 1．在学习光的传播时，老师进行了如下实验演示：①用激光笔射向水中，观察到光路是一条直线；②用漏斗向水中慢慢注入糖溶液，观察到光路发生了弯曲；③搅拌均匀后，观察到光路又变为直线。该实验是为了得出结论（　　） A．光在任何液体中都可以沿直线传播 B．光只有在水中才沿直线传播 C．光在糖溶液里不能沿直线传播 D．光在同种均匀介质中沿直线传播 【答案】D 【解析】从①中我们发现光在水中沿直线传播；而②中加入浓糖水后，光不再沿直线传播，③中对液体搅拌后，介质又变得均匀，光又沿直线传播，故可以得出，光在同种均匀介质中才沿直线传播，故ABC不符合题意，D符合题意。 故选D。 2．光在________介质中沿直线传播。如果介质不是同种或不均匀，光的传播方向将会发生改变。 【答案】同种均匀 【解析】光在同一种均匀介质中才会沿直线传播。若介质不同（如空气和水）或者介质不均匀（如密度分布不均匀的空气层），光的传播方向会发生偏折。 3．如图所示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的传播路径，可以在光的传播路径下点蚊香。图乙中，为了显示激光在水中的传播路径，可以在水中加入少量的______（填字母）。 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”这一普遍结论，还需要再做一个光在______（填字母）中传播的实验。 A．酒精 B．木块 C．玻璃砖 【答案】(1)B (2)C 【解析】（1）需要在水中加入少量物质，使激光在水中的传播路径可见。故加入的物质，需能分散在水中，可显示光路。食用油、牛奶、咖啡三者中，食用油会浮在水面，无法分散于水中。故B符合题意，AC不符合题意。 故选B。 （2）要得出“光沿直线传播”的普遍结论，需要在不同介质中进行实验。目前实验涉及气体（空气）和液体（水），还需要在固体中进行实验。酒精属于液体，木块不透明，玻璃砖是透明固体，可以用来研究光在固体中的传播路径。故C符合题意，AB不符合题意。 故选C。 考点02 光线与物理模型法 知识点 核心内容 说明 光线的定义 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 直线表示传播路径，箭头表示传播方向 研究方法 建立理想物理模型法（简称模型法） 光线是为了研究方便假想出来的辅助工具，实际并不存在 应用价值 用于画光路图、分析光影现象、解释成像原理 是整个几何光学的核心研究工具 【深化点拨】 1．模型法的物理思想 物理模型法是物理学的核心研究方法之一：在研究复杂问题时，抓住核心本质，忽略次要因素，建立理想化的模型来简化问题、方便研究。光线就是忽略了光的颜色、亮度等次要属性，只保留 “传播路径和方向” 核心要素的理想模型。 2．易错概念辨析 （1）光线不是真实存在的线，只是一种研究工具。不能说 “我们看到了光线”，我们看到的是光柱、光束，光线是人为画出来的抽象辅助线。 （2）光束是真实存在的（比如手电筒的光柱），光线是对光束的抽象简化，一条光线代表一束极细的光。 3．光路图的规范要求 （1）光线必须画成直线，不能画曲线； （2）必须标注箭头，箭头指向光的传播方向； （3）实际光线用实线，辅助线、延长线、虚像用虚线。 1．下列关于光线的说法中正确的是（　　） A．月亮属于光源 B．光线是为了描述光的直线传播而引入的，运用了建模法，即理想模型法 C．光线是真实存在的，人们用一条看得见的实线来表示光线 D．光线是用来表示光传播方向的直线，常用虚线表示 【答案】B 【解析】A．光源是自身能发光的物体，月亮本身不发光，它反射的是太阳光，故A错误； BC．光线实际不存在，它是为了方便描述光的传播规律，人为引入的理想模型，这种研究方法叫理想模型法，故B正确，C错误； D．光线是用来表示光传播路径的，常用实线表示光线．故D错误。 故选B。 2．为了研究光的传播特点，物理学中常用“光线”这一物理模型来表示光传播的路径和___________而忽略了光的亮度、___________其他性质。 【答案】 方向 颜色/速度 【解析】[1][2]在物理学中，光线是用来表示光的传播路径和方向的带有箭头的直线，它不能表示光的亮度、色彩等性质。 考点03 光的直线传播的典型应用 应用类别 原理与特点 生活 / 自然实例 影子的形成 光沿直线传播，遇到不透明物体时，在物体后方形成光照射不到的黑暗区域，即影子 手影、皮影戏、立竿见影、树木阴影、日食月食 小孔成像 光沿直线传播，物体发出的光通过小孔后，在光屏上形成倒立的实像 树荫下的圆形光斑（太阳的像）、针孔照相机 直线校准类 利用光沿直线传播，保证物体处于同一直线上 排队看齐、射击三点一线瞄准、激光准直挖隧道、木匠刨木料瞄直 日食与月食 光沿直线传播，天体遮挡太阳光形成阴影，本质是影子现象 日食：月球挡在太阳和地球之间；月食：地球挡在太阳和月球之间 【深化点拨】 1．小孔成像的核心特点 （1）成像性质：倒立的实像，由实际光线会聚形成，可以呈现在光屏上。 （2）像的形状：与物体的形状完全相同，与小孔的形状无关。比如方形、三角形的小孔对着太阳，树荫下的光斑依然是圆形，因为成的是太阳本身的像。 （3）像的大小：与物距（物体到小孔的距离）、像距（光屏到小孔的距离）有关。物体离小孔越近、光屏离小孔越远，成的像就越大。 2．影子与小孔成像的本质区别 （1）影子：是光不能到达的黑暗区域，只有轮廓，没有细节，不是物体的像； （2）小孔成像：是实际光线会聚形成的像，能呈现物体的细节特征，是倒立的实像。 3．日食与月食的成因辨析 （1）日食：发生在白天，月球运行到太阳和地球之间，三者在同一直线上，月球的影子落在地球上，处于影子区域的人看不到太阳。分为日全食、日偏食、日环食。 （2）月食：发生在夜晚，地球运行到太阳和月球之间，三者在同一直线上，地球的影子落在月球上，月球进入地球阴影。分为月全食、月偏食。 （3）易错提醒：日食是月球遮挡太阳光，月食是地球遮挡太阳光，注意区分三者的位置关系。 1．下列光现象中，不能用光的直线传播解释的是（     ） A．影子 B．日食 C．彩虹 D．小孔成像 【答案】C 【解析】光在同种均匀介质中沿直线传播，影子的形成、日食、小孔成像都是典型的光沿直线传播产生的现象，因此都可以用光的直线传播解释；彩虹是太阳光通过空气中的小水珠时发生折射，分解为多种色光的色散现象，不能用光的直线传播解释，故选C。 2．晴天的正午时分，走在公园的树林里，小明看到阳光透过树叶的缝隙在地上留下许多大小形状不同的光斑和黑色区域；其中黑色区域是_________（选填“太阳”、“树叶的缝隙”或“树叶和树枝”）的__________（选填“实像”、“虚像”或“影子”）。圆形光斑大小不一，原因是树叶间缝隙到_______距离不同（选填“地面”或“太阳”）。 【答案】 树叶和树枝 影子 地面 【解析】[1][2]光沿直线传播时，树叶和树枝会挡住太阳光，在地面形成无光的黑色区域，这是树叶和树枝的影子。 [3]圆形光斑是太阳的小孔成像，光斑大小取决于缝隙到地面的距离，距离不同，光斑大小就不同。 3．日食和月食是自然界中对“光沿直线传播”很有说服力的证据。日食和月食发生时的光源是____________。地球绕着太阳运转，在背对太阳的一边有一个长长的阴影区域，当月球走进这个阴影区域时，就会发生____________。而发生日食时，是____________挡住了太阳光。 【答案】 太阳 月食 月球 【解析】光源是能自行发光的物体，太阳可自行发光，是日食和月食发生时的光源。 地球背对太阳的区域是自身的阴影区，当月球进入该区域时，太阳射向月球的光被地球遮挡，月球无法反射太阳光，此时会发生月食。 日食发生时，月球运行到太阳与地球之间且三者在同一直线，月球挡住了太阳射向地球的光，进而形成日食现象。 4．两千多年前，我国学者墨子和他的学生完成了世界上第一个小孔成像实验，小孔成像的原理是由于光的________形成的。所成的像是________（选填“实”或“虚”）像。若将小孔的形状由圆形改为三角形，则所成像的形状________（选填“改变”或“不变”）。 【答案】 直线传播 实 不变 【解析】小孔成像的原理是光在同种均匀介质中沿直线传播；小孔所成的像是由实际光线会聚而成，可以被光屏承接，因此是实像；小孔成像中，像的形状只由物体本身的形状决定，和小孔的形状无关，因此改变小孔形状后，所成像的形状不变。 5．如图1所示是晓月用易拉罐制成的简易针孔照相机： (1)使用针孔照相机时，小孔对着______（选填“明亮”或“较暗”）的物体进行观察，更容易看到物体的像； (2)晓月从实验室借来用发光二极管制成的“F”字样光源，如图2甲所示，将“F”字样光源、简易针孔照相机按图2 乙所示位置放好，晓月观察到塑料膜上所成的像是图丙中的______（填序号）； (3)保持“F”字样光源的位置不变，将易拉罐靠近发光的“F”，晓月观察到塑料膜上所成的像的会______（选填“变大”，“变小”或“不变”）； (4)若只将小圆孔改为三角形小孔，则像的形状______（选填“改变”或“不变”）； (5)晴天的正午时分，走在青枫公园的树林里，晓月看到阳光透过树叶的缝隙在地上留下许多大小不同的圆形光斑是______（选填“树叶”、“树叶的缝隙”或“太阳”）的像；圆形光斑大小不一，原因是树叶间缝隙到______距离不同（选填“地面”或“太阳”）。 【答案】(1)明亮 (2)② (3)变大 (4)不变 (5)太阳 地面 【解析】（1）使用针孔照相机时，小孔对着明亮的物体，进入小孔的光也多，在半透明塑料板上更容易成像，所以更容易看到物体的像。 （2）根据小孔成像原理，物体发出或反射的光通过小孔后，在小孔后面的光屏上形成倒立的实像，上下颠倒，左右相反。“F”字样光源通过小孔成像，所成的像为倒立的，所以是图丙中的②。 （3）小孔成像中，像的大小与物距、像距有关。保持“F”字样光源的位置不变，将易拉罐靠近发光的“F”，物距减小，像距不变，根据成像规律，像会变大。 （4）小孔成像中，像的形状与物体的形状相同，与小孔的形状无关。所以只将小圆孔改为三角形小孔，像的形状不变。 （5）[1][2]树叶的缝隙相当于一个个小孔，阳光透过树叶的缝隙在地上留下的许多大小不同的圆形光斑是太阳的像，这是小孔成像现象。圆形光斑大小不一，是因为树叶间缝隙到地面的距离不同，距离越远，像越大；距离越近，像越小。 考点04 光速 知识点 核心内容 说明 真空中的光速 光在真空中传播速度最快，约为 是宇宙中已知的最快速度；空气中光速略小于真空，初中阶段近似取 不同介质中的光速 介质密度越大，光速越慢： 水中光速约为真空中的 3/4，玻璃中约为 2/3 光年 光在真空中一年内传播的距离，是长度单位 天文学常用单位，用于描述天体间的距离，1 光年≈9.46×10¹⁵m 【深化点拨】 1．对光年的深度理解 易错提醒：光年是长度（距离）单位，不是时间单位，不能用来表示时间长短。 光年是天文学的专用单位，因为天体之间距离极其遥远，用米、千米表示数值过大，用光年描述更简洁。 2．科技应用拓展 激光测距就是利用光速恒定的特点，通过发射激光并接收反射光，根据时间差计算距离。人类曾用激光精确测量地月距离，误差仅几厘米。 1．关于光的传播速度，下列说法不正确的是（     ） A．下雨时先看到闪电后听到雷声是因为光速远大于声速 B．光在水中的传播速度大于在空气中的传播速度 C．光在真空中的传播速度最快 D．光年是距离单位 【答案】B 【解析】A. 空气中光速远大于声速，相同传播距离下光的传播时间远小于声的传播时间，故先看到闪电后听到雷声，故A正确，不符合题意； B. 光在介质中传播速度规律为，故光在水中的传播速度小于在空气中的传播速度，故B错误，符合题意； C. 光在真空中的传播速度是已知的最快光速，故C正确，不符合题意； D. 光年是光在真空中一年内传播的距离，属于距离单位，故D正确，不符合题意。 故选B。 2．和声波不同，光可以在真空中传播，其在真空中的传播速度为______m/s，光在空气、水、玻璃中传播时，在______中传播速度最大。 【答案】 3×108 空气 【解析】[1]光的传播不需要介质，可以在真空中传播，在真空中，光的传播速度约为3×108 m/s。 [2]光在空气中的传播速度最大，其次是水，最小的是玻璃。 【光速与声速的比较】 对比项 光 声音 真空传播 可以传播，且速度最快 不能传播 空气中速度 约 3×10⁸m/s 约 340m/s 介质影响 介质越密，速度越慢 介质越密，速度越快 光的直线传播相关题型的综合应用及解题步骤 1. 传播条件实验辨析题：变量对照归纳法 （1）核心规则：光沿直线传播是有前提条件的，必须在同种均匀介质中才成立；若介质种类不同或分布不均匀，光路会发生偏折。 （2）解题方法： 找变量：对比各组实验的差异，明确改变的条件是介质种类还是均匀程度。 看现象：介质均匀时光路沿直线，介质不均匀时光路发生弯曲。 得结论：归纳出 “同种均匀介质” 是光沿直线传播的必要条件。 （3）答题示范 错误示范：光的传播离不开介质。（错在光可以在真空中传播，且实验无法支撑该结论） 正确示范：光在同种均匀介质中沿直线传播，介质不均匀时光路会发生弯曲。 （4）补充提示：光可以在真空中传播，且真空中光速最快；“介质不均匀光路偏折” 是海市蜃楼、星光闪烁的本质原因。 2. 视野范围作图题：两点一线边界法 （1）核心规则：根据光的直线传播原理，只有沿直线传播的光能进入眼睛，边界光线决定了视野的最大范围。 （2）解题方法： 定端点：确定眼睛的位置，以及遮挡结构的两个边缘端点。 连直线：将眼睛分别与两个边缘端点用直线连接，标注指向眼睛的箭头表示光线方向。 定范围：两条边界光线之间的夹角区域，就是眼睛能看到的范围。 （3）答题示范 错误示范：光线从眼睛射向外界，箭头方向向外。（错在混淆光线方向，是外界的光进入人眼） 正确示范：从井口两端分别向青蛙眼睛作直线，箭头指向眼睛，两条直线之间的区域为可见范围。 （4）补充提示：作图必须用直尺画直线，光线带箭头；所有视野类作图，箭头一律指向眼睛，不可画反。 3. 日食影区辨析题：影区分类对应法 （1）核心规则：日食、月食、影子的形成原理都是光的直线传播；影子分为本影、半影、伪本影三类，对应不同的观测现象。 （2）解题方法： 记成因：日食的成因是光的直线传播，月球运行到太阳与地球之间，挡住了太阳光。 对区域：完全无太阳光照射的本影区→日全食；部分有太阳光照射的半影区→日偏食；只能看到太阳边缘的伪本影区→日环食。 （3）答题示范 错误示范：所有阴影区域都能看到日全食。（错在不同影区对应不同的日食类型） 正确示范：产生日食的原因是光的直线传播；位于 B、D 半影区域能看到日偏食，位于 C 伪本影区域能看到日环食。 （4）补充提示：速记规律：中间本影全食，两侧半影偏食，远端尖影环食；月食的形成原理相同，是地球挡住了射向月球的太阳光。 角度01 光沿直线传播的条件 1．学习“光的直线传播”时，老师和同学们一起做了如下实验：①用激光笔射向水中，观察到光路是一条直线；②用长颈漏斗插入水底，向漏斗中慢慢注入浓盐水，观察到光路发生了弯曲；③经搅拌使盐水充分混合后，盐水静止时观察到光路又变直。根据上述现象可得出的结论是（    ） A．光的传播离不开介质 B．光只有在水中才能沿直线传播 C．光在浓盐水里不能沿直线传播 D．光在同种均匀介质中沿直线传播 【答案】D 【解析】从①中我们发现光在水中沿直线传播；而②中加入浓盐水后，光不再沿直线传播，而是发生了弯曲，③中对盐水搅拌充分混合后，介质又变得均匀，光又沿直线传播，故可以得出，光在同种均匀介质中才沿直线传播。故ABC不符合题意，D符合题意。 故选D。 2．为了探究光在同种均匀介质中的传播特点，小明做了下面的两个实验。 (1)如图甲所示，他首先在水中加几滴牛奶，并搅拌均匀，目的是_________，然后用激光笔从水槽的一侧照射，发现激光在水中是沿_________传播的。 (2)如图乙所示，他拿激光笔从玻璃砖的一侧照射，发现光在玻璃中是沿_________传播的。 综上，光在同种、均匀的介质中是沿_________传播的。 【答案】(1)呈现光的传播路径 直线 (2)直线 直线 【解析】（1）[1][2]在水中加几滴牛奶并搅拌均匀，目的是光在水中发生漫反射，能直观的呈现出光的传播路径，便于观察；观察甲图可知，光在水中是沿直线传播的。 （2）[3][4]观察乙图可知，激光在玻璃中是沿直线传播的。综合（1）、（2）分析可知，光在同种、均匀介质中是沿直线传播的。 角度02 确定观察范围 3．如图所示，枯井中的青蛙位于井底“坐井观天”，青蛙通过井口看天时，正确的光路图是选项中的（　　） A． B． C． D． 【答案】A 【解析】青蛙看到天空，本质是天空中的光进入青蛙眼睛，因此光的传播方向是从井口外的天空射向井底青蛙，箭头指向青蛙；且光在同种均匀介质（空气）中沿直线传播，光路必须是直线。故选A。 4．如图为“坐井观天”的示意图，设点E为青蛙的眼睛，请利用光的直线传播知识画出它能看到的天空的范围（画出光路示意图）。 【答案】 【解析】青蛙坐在井里只能看到很小的一片天，就是因为光是沿直线传播的缘故。图中黑点E表示青蛙的位置，将E点分别与井口左边的端点、井口右边的端点相连成一直线，然后在直线上标出光线射向E点的箭头，即可得到两条射向青蛙眼睛的光线，这两条光线就决定了青蛙的观察范围，如图所示 角度03 影子的形成原理 5．晚上，当你从路灯下走向前方时（如图），观察到自己的影子在逐渐变__________（选填“长”或“短”），这是因为影子是由于光的___________形成的。 【答案】 长 直线传播 【解析】[1][2]光从光源传播出来，照射在不透光的物体上，不透光的物体把沿直线传播的光挡住了，在不透光的物体后面受不到光照射的地方就形成了影子，影子的形成说明了光是沿直线传播的；人的身高是不变的，当人从路灯下走向前方时，路灯经人的头顶射向地面的光线与地面的夹角越来越小，所以影子的长度逐渐变长。 6．按要求作图。如图所示，在晴朗的白天，竖直竹竿AB立于水平地面上，太阳光从侧上方S点照射。请在图中画出太阳光经过竿顶A的光路图，并标出竿在地面上形成影子的长度。 【答案】 【解析】因为光沿直线传播，太阳光可视为平行光，所以连接光源S和竿顶A，得到入射光线SA。将SA延长，使其与水平地面相交于点C，那么线段BC就是竹竿AB在地面上的影子长度。 角度04 日食和月食的形成 7．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】A．由图可知，在Ⅰ区月亮完全处于地球的本影中，所以会出现月全食，故A正确； B．在Ⅱ区月亮处于半影区域，亮度变暗，但不会出现月偏食，故B错误； C．Ⅲ区月亮不在本影和半影中，所以不会发生月食，故C错误； D．Ⅳ位置月亮一部分在本影一部分在半影区，会出现月偏食，出现日食时，月球在地球和太阳之间，故D错误。 故选A。 8．我国长江流域发生了本世纪以来最大规模的一次日全食，产生日食的原因是_________。当我们位于图中的_______区域时，就能看到日偏食现象，位于图中的______区域时，就能看到日环食现象。 【答案】 在同种均匀介质中光沿直线传播 B、D C 【解析】[1]当月球转到太阳和地球中间并且三者在一条直线上时，月球挡住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，产生日食的原因是在同种均匀介质中光沿直线传播。 [2]图中的B、D区域，太阳射向地球的光部分被月球挡住，人们看到的是日偏食。 [3]日环食的本质实际上是因为月球离地球较远，月球的本影不能到达地面而它的延长线经过了地面，而位于月影的本影延长线区域（伪影区）的人们就能看到日环食，即我们位于图中的C区域时，就能看到日环食现象。 角度05 小孔成像 9．关于小孔成像，下列说法正确的是（    ） A．小孔成像成的是正立的虚像 B．小孔成像的形状与小孔的形状有关 C．小孔成像说明光在同种均匀介质中沿直线传播 D．小孔成像的大小与物体到小孔的距离无关 【答案】C 【解析】A．小孔成像成的是倒立的实像，A错误； B．小孔成像的形状与物体的形状相同，与小孔的形状无关，B错误； C．小孔成像原理是光在同种均匀介质中沿直线传播，故C正确； D．小孔成像的大小与物体到小孔的距离和光屏到小孔的距离都有关，D错误。 故选C。 10．小明用硬纸筒制成的简易针孔照相机研究小孔成像的规律时： (1)使用针孔照相机时，小孔对着_______（选填“明亮”或“较暗”）的物体进行观察，更容易看到物体的像。 (2)如图所示，将简易针孔照相机的小孔正对“F”字样光源，在塑料膜上观察到的像，这个像是_______（选填“实像”或“虚像”）。 (3)若只将小圆孔改为三角形小孔，则像的形状________（选填“改变”或“不变”）。 【答案】(1)明亮 (2)实像 (3)不变 【解析】（1）使用针孔照相机时，小孔对着明亮的物体，让光线通过小孔进入筒内，使像成在半透明薄纸上，更容易看到物体的像。 （2）实像可以用光屏承接，而虚像无法用光屏承接，在塑料膜上观察到的像，说明这个像是实像。 （3）小孔成像，所成的像与物体形状相同，与孔的形状无关，若只将小圆孔改为三角形小孔，则像的形状不变。 角度06 光在不同介质中的传播速度 11．一束光依次通过空气、玻璃和水，比较光在三种物质中传播的快慢，下列说法正确的是（　　） A．在水中最快 B．在玻璃中最快 C．在空气中最快 D．一样快 【答案】C 【解析】光在不同介质中的传播速度不同，真空中的传播速度最快，在空气中的速度和真空接近，在水中的传播速度约为真空中传播速度的，在玻璃中的传播速度约为真空中传播速度的。故选C。 12．光在真空中的传播速度是____m/s，当光从空气射入玻璃后其传播速度将_______（选填“变大”“变小”或“不变”） 【答案】 变小 【解析】[1]光在真空中的传播速度是物理学中的基本常数，其数值。 [2]光在不同介质中的传播速度是不同的，光在真空中传播速度最快，在其他介质中的传播速度都比在真空中慢。玻璃是一种介质，当光从空气（光在空气中的传播速度近似等于在真空中的速度）射入玻璃后，其传播速度将变小。 【例1】(2024·甘肃省定西市·中考真题)如图所示是小强在纸杯上蒙上一层塑料膜做小孔成像实验的情景，请在图中作出烛焰（用表示）在塑料膜上成的像（用箭头表示）及光路图。 【答案】 【解析】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′即为烛焰在塑料膜上成的像，如下图所示： 【深化点拨】 （1）核心原理锚定 小孔成像的本质是光在同种均匀介质中沿直线传播。烛焰上的每一个发光点发出的光沿直线穿过小孔后，会在另一侧的光屏（塑料膜）上形成对应的光斑，所有光斑组合起来就构成了烛焰完整的像，所成的是倒立的实像。 （2）规范作图步骤 选取物体的两个端点 A、B 作为代表发光点；分别从 A 点、B 点出发，沿直线穿过小孔，绘制带箭头的光线，延长至塑料膜（光屏）处，得到对应的像点 A'、B'；连接 A'、B' 并标注向下的箭头，即为烛焰的像。注意：光线必须标注箭头表示传播方向，像的箭头方向与物体相反，体现小孔成像 “倒立” 的核心特征。 （3）成像规律深度剖析 像的性质：成倒立的实像，像与物体上下颠倒、左右相反；像的大小：物距不变时，光屏（塑料膜）离小孔越远，像越大；离小孔越近，像越小；像的形状：像的形状始终与物体形状一致，与小孔的形状无关，无论小孔是圆形、三角形还是方形，都不会改变成像的形状。 （4）易错警示 典型失分点有三处：① 光线漏画箭头，或箭头方向画反（光线从物体射向光屏，箭头应指向塑料膜）；② 像的箭头画成向上，忽略小孔成像 “倒立” 的核心特点；③ 概念误区：误以为小孔的形状会影响成像的形状。 （5）拓展迁移 生活中小孔成像的典型实例：夏天树荫下的圆形光斑，就是太阳通过树叶缝隙（小孔）所成的实像，光斑呈圆形是由太阳的形状决定的，和树叶缝隙的形状无关。 【变式1-1】(2025·江苏省盐城市·中考真题)日晷是古人利用太阳投射影子测定时间的装置，由晷面和晷针组成，晷针指向北极星。 (1)制作：在A4纸上画出标有刻度的半圆，折叠成如图所示的晷面，使晷面与竖直面的夹角和当地纬度相同。将一根吸管从圆孔O处垂直插入晷面，即为______； (2)调试：将日晷朝北放置，在12点整的时候微调晷面，使晷针的______与12点刻度线重合； (3)校验：在图中晷面刻度线上标出下午3点整的位置，待到下午3点整的时候检验其准确性。______ 【答案】(1)晷针 (2)影子 (3) 【解析】（1）此处应填晷针，因为晷针是日晷中用于投射影子、指向北极星的部件，吸管垂直插入晷面起到晷针的作用。 （2）日晷制作原理就是光的直线传播，看的是晷针的影子指向的位置，调试时，12点整要让晷针的影子与12点刻度线重合，日晷是通过影子的位置来测定时间的，这样才能为后续看时间提供基准。 （3）下午3点位置的标注：图中晷面是半圆，12在中间，左右两侧为6（分别代表下午6点和上午6点方向）。从12点（正午）到下午3点，太阳向西移动使得晷针影子向左侧移动，由于12点到下午6点间隔6小时，均匀分布在右侧半圆，所以下午3点的位置应在“12”刻度线与左侧“6”刻度线的正中间，这样下午3点时，晷针影子会落在该标注处，作图如下： 【变式1-2】(2025·江苏省淮安市·中考真题)如图所示是兴趣小组在趣味物理晚会上展示的“奇妙透视现象”，先打开A灯，在屏幕上看到一个清晰的鸡蛋影像，再打开B灯，鸡蛋的影像明亮了许多，同时可以看到鸡蛋影像内部有一个更为清晰的鸡雏影像。该现象利用的光学原理是___________，鸡雏影像比鸡蛋影像清晰的原因是___________。 【答案】 光的直线传播 鸡雏在屏幕上的影像叠加到鸡蛋在屏幕上的影像之上，明暗对比比较明显，因此鸡雏影像比鸡蛋影像清晰。 【解析】[1]该现象利用的光学原理是光的直线传播。因为光在同种均匀介质中沿直线传播，A灯发出的光照射到鸡蛋上，鸡蛋阻挡了部分光线，从而在屏幕上形成鸡蛋的影像；B灯发出的光照射到鸡雏（假设鸡雏在鸡蛋内部或相关位置）上，鸡雏阻挡光线，形成更清晰的鸡雏影像，这都是光沿直线传播的体现。 [2]略。 ⚡基础速刷 1．如图为小孔成像与手影游戏，下列说法正确的是（　　） A．影子的形成原理和小孔成像的原理相同 B．墙上的影子就是像 C．图中蜡烛到像的直线就是光线 D．小孔成像必然为倒立放大的实像 【答案】A 【解析】A．影子和小孔成像都是由于光的直线传播形成的，原理相同，故A正确； B．墙上的影子是光线照射到不透明物体形成的阴影，不是像，故B错误； C．光线是研究光现象时所假设的，用来描述光的传播路径和方向，并不是真实存在的，故C错误； D．小孔成像必然为倒立的实像，但像的大小可能放大、等大或缩小，这取决于蜡烛和光屏到小孔的距离，故D错误。 故选A。 2．“禾下乘凉梦”是袁隆平先生的中国梦，意思是水稻下面可乘凉，这是因为水稻下面形成了阴影区域，下列词语描述的现象与该阴影的形成原理不同的是（   ） A．日食月食 B．影子 C．小孔成像 D．雨后彩虹 【答案】D 【解析】水稻下面形成了阴影区域是光的直线传播形成的。 A．日食月食是由于光沿直线传播，太阳、地球、月球三者位置关系导致的，原理是光的直线传播，故A不符合题意； B．影子是光沿直线传播，物体挡住光形成的，原理是光的直线传播，故B不符合题意； C．小孔成像是光沿直线传播通过小孔形成倒立的实像，原理是光的直线传播，故C不符合题意； D．雨后彩虹是太阳光经过小水滴分解成七种颜色的光，属于光的色散现象，故D符合题意。 故选D。 3．小明在课外按如图所示装置做小孔成像实验。若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．蜡烛正立的像 D．蜡烛倒立的像 【答案】D 【解析】依据光的直线传播原理，小孔成的像是倒立的实像，与物体的形状相同，与小孔的形状无关，成像物体是蜡烛，所以在半透明纸上看到的像是蜡烛倒立的像。故D符合题意，ABC不符合题意。 故选D。 4．下列关于光线的说法中正确的是（　　） A．光源能射出无数条光线 B．光线就是很细的光束 C．光线不是真实存在的 D．光线常用虚线表示 【答案】C 【解析】A．光源能发光，但不是射出光线，故A错误； B．光线只是表示光传播方向的一条直线，并不是很细的光束，故B错误； C．光线实际不存在，人们用一条看得见的实线来表示光线，用到了理想模型法，故C正确； D．为了分析探究光的传播方向，于是用一条带箭头的直线表示，即光线，光线常用实线来表示，故D错误。 故选C。 5．我国的学者墨子是历史上第一个完成小孔成像实验的人，早于牛顿2000多年总结出相似的理论，如图所示，下列相关说法正确的是（   ） A．小孔成像中像的形状与孔的形状有关 B．小孔成像的原理是光的反射 C．小孔所成的像为倒立的实像 D．小孔所成像的大小只与小孔到光屏的距离有关 【答案】C 【解析】ABC．小孔成像的原理是光的直线传播，光线经过小孔时，下方的光线经小孔后出现在光屏的上方位置，物体上方光线出现在光屏的下方位置，故所成的像是倒立的实像，像的形状与物体有关，与孔的形状无关，故AB错误，C正确； D．小孔所成像的大小与物体到小孔的距离、小孔到光屏的距离都有关，故D错误。 故选 C。 6．如图所示是我国古代用来测量时间的仪器——日晷；日晷之所以能够利用铜针被太阳光照射时投在石盘上的影子记录时刻，是因为太阳光在 ___________介质中沿 ___________传播。 【答案】 同种均匀 直线 【解析】[1][2]日晷是根据影子的变化计时的，影子是由于光在同种均匀介质中沿直线传播形成的。 7．如图所示，小明想通过三张纸片上的小孔看见烛焰，他应将________和三个小孔及人眼调到________上，原因是光在均匀介质中是沿________传播的。 【答案】 烛焰 同一直线 直线 【解析】这是光沿直线传播的典型应用，光在均匀介质中沿直线传播，只有烛焰发出的光能沿直线依次穿过三个小孔进入人眼时，人才能看见烛焰，因此需要将烛焰、三个小孔和人眼调整到同一直线上。 8．今年国庆放假，天气晴朗，阳光明媚，小雨同学去农村的奶奶家。小雨发现奶奶家的牛棚顶漏了一个三角形的小洞，阳光透射进来，在地上形成一个光斑，则光斑是 ___________（填“圆形的”“三角形的”或“不规则的”），这实际是太阳的 ___________（填“影子”或“像”），这种现象利用 ______________________原理。 【答案】 圆形的 像 光沿直线传播 【解析】因为太阳离地面非常远，而小孔又非常小，符合小孔成像的条件，当太阳光沿直线传播经过小孔时会形成太阳的像（圆形的），也就是我们见到的地面上的光斑，小孔成的像是倒立的实像，与物体的形状相同，与小孔的形状无关。 🚀能力跃升 9．小刚一家到万峰湖游玩，小刚坐在开着天窗的车里，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】 【解析】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，他观察到的范围越小。 10．画出人眼通过小孔能看到外面的范围。 【答案】 【解析】将人眼的瞳孔位置视为一个点O，从点O分别向小孔的两个边缘点A、B作直线OA和OB，并将这两条直线向小孔外延长。直线OA和OB所夹的区域，就是人眼通过小孔能看到的外界范围。在直线OA和OB上，用箭头标出光的传播方向，即从外界射向人眼。如图所示： 11．小红和爸爸晚上在公园锻炼时路过一个悬挂于墙壁上的路灯，小红在路灯下的影子如图所示。请你通过作图确定路灯S的位置及小红爸爸此时的影子。 【答案】 【解析】光在同种均匀介质中沿直线传播，将小红的头顶端和影子的顶端用线连接并延长，延长线与墙壁交于点S，S即为路灯的位置。用线连接S与小红爸爸的头顶端，并延长至与地面相交。小红爸爸的脚到该交点的距离为小红爸爸此时影子的长度。如图所示： 12．请在图中作出物体AB通过小孔在屏上所成的像（保留作图痕迹）。 【答案】 【解析】光在同种均匀介质中沿直线传播，点发出的光经小孔到达光屏下部，点发出的光经小孔到达光屏的上部，成的像是倒立的实像，如图所示： 13．“坐井观天”是经典的寓言故事。如图所示，一只青蛙在枯井底。请画出位于O点的青蛙眼睛，通过井口能观察的范围（用阴影部分表示）。 【答案】 【解析】图中O点是青蛙的位置，将O点与井口左右两边的端点相连成一直线，然后在直线上标出箭头，即得到两条射向青蛙眼睛的光线，这两条光线就决定了青蛙的观察范围，如下图 14．在研究光的传播路径时，小明做了下面几个小实验； (1)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如图甲所示，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______； (2)我国古代学者对“光沿直线传播”的现象曾做过许多研究，例如战国时期的《墨经》就有小孔成像的解释，如图乙所示： ①小孔成的像是______（填“正立”或“倒立”）的______（选填“实”或“虚”）像； ②若使小孔由圆形改为三角形，则所成的像的形状______（选填“改变”或“不变”）； ③若只将蜡烛远离小孔，则所成像将______（选填“变大”、“变小”或“不变”）。 【答案】(1)光在同种均匀介质中沿直线传播 (2) 倒立 实 不变 变小 【解析】（1）未搅拌时，玻璃缸内有清水和浓糖水，液体不均匀，光传播路径弯折；搅拌后液体均匀，光沿直线传播，所以光沿直线传播的条件是在同种均匀介质中。 （2）[1]小孔成像是光沿直线传播形成的，是由实际光线会聚而成，所以是倒立的实像。 [2]小孔成像中像的形状只与物体形状有关，和小孔形状无关，所以将小孔由圆形改为三角形，像的形状不变。 [3]固定小孔和光屏位置，只将蜡烛远离小孔，根据光的直线传播规律，光屏上蜡烛的像会变小。 15．小华在“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： (1)如图所示，小华利用半透明膜作为光屏，则半透明膜应该安装在_______（选填“A”或“B”）端；使用该装置时应将小孔对着室外_______（选填“明亮”或“较暗”）的物体进行观察。在右侧用制成的小孔成像观察仪观察到点燃的蜡烛成像，其成像的原理和树荫下的圆形光斑形成的原理_______（选填“相同”或“不同”）。 (2)若保持蜡烛和小孔的位置不变，仅将圆筒向后拉动，则薄膜上的像将_______（填“变大”、“变小”或“不变”）。如果仅将原来O形的小孔改成△形的小孔，在半透明膜上像的形状_______（选填“会”或“不会”）改变。 (3)小华无意间在易拉罐的底部不同位置戳了两个小孔，用它来观察蜡烛的像，则半透明膜上会_______。 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 (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】(1) A 明亮 相同 (2)变大 不会 (3)B (4)孔到地面的距离不同 【解析】（1）半透明薄纸相当于光屏，为了成的像更清晰，便于观察，半透明的薄纸应该放在圆筒的A端。 使用小孔成像观察仪时，小孔对着明亮的室外，半透明膜在暗室内，让光线通过小孔进入筒内，在半透明膜上形成倒立缩小的实像。 小孔成像是由光沿直线传播形成的；树荫下的圆形光斑也是由光沿直线传播形成的太阳的实像，成像原理是相同的。 （2）用制成的小孔成像观察仪观察烛焰时，保持蜡烛和小孔的位置不变，仅将圆筒向后拉动，像距变大，光屏上的像将变大。 像的形状与物体相同，与小孔形状无关，如果将原来O形的小孔改成△形的小孔，在半透明膜上像的形状不会改变。 （3）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，两个小孔都能成像，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。 （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。 16．家庭实验是物理课堂的延伸，小明用以下材料在家里进行了一组光学小实验： (1)如图甲小明想通过三张纸片上的小孔看见烛焰，他应将烛焰、三个小孔和人眼调到_____上，此时看见的烛焰_____（是/不是）烛焰通过小孔成的像； (2)如图乙树荫下光斑大小不一，是因为_______ (3)为了探究树荫下光斑的成因，小明设计如图丙所示开有三角形孔（边长约为5厘米）的卡片A对着太阳光，并用另一张卡片B紧贴在A上沿箭头方向水平移动，观察距卡片50cm且与A平行放置的光屏上光斑的变化情况，刚开始移动时，白纸上光斑大小将______（变大/不变/变小），光斑未变成圆形前，其亮度_______（增强/不变/减弱）；光斑变成圆形后，继续移动卡片B，减小通光孔的大小，白纸上光斑大小将______（变大/不变/变小），亮度_______（增强/不变/减弱）。 【答案】(1)同一直线 不是 (2)树叶缝隙到地面的距离 (3)变小 不变 不变 减弱 【解析】（1）[1]由于光在同种均匀介质中沿直线传播，故应将三个小孔和人眼调到同一直线上。 [2]此时看见的烛焰是烛焰发出的光，小孔成像成的是倒立的像。 （2）树荫下的光斑是太阳通过树叶之间形成的小孔成的像，由于太阳到小孔的距离可看成是相同的，但小孔到地面的距离不同，导致所成的像大小不同。 （3）[1]刚开始移动卡片B时，三角形孔逐渐变小，在该过程，孔还较大，还不是小孔成像，光斑大小由孔的大小决定，所以白纸上的光斑大小将变小。 [2]此时光斑的形状是孔的形状，不是太阳的像，通过相同面积的光线数量不变，所以亮度不变。 [3]光斑变成圆形后，小孔继续减小，小孔成像与物距和像距有关，由于物距和像距不变，故像的大小不变，即光斑的大小不变。 [4]小孔减小，透过的光线减少，光斑的亮度减弱。 🌟思维挑战 17．在水平道路的两旁各有一盏路灯，两盏路灯高度相同。某人在晚上从一盏路灯的正下方一直沿直线直立行走到另一盏路灯的正下方。在这个过程中，该人在地面上影子的总长度的变化情况是（　　） A．保持不变 B．一直变大 C．先变大后变小 D．先变小后变大 【答案】A 【解析】设路灯高度为H，人高为h，人到左灯的水平距离为x，两灯的距离为s，则人到右灯的水平距离为，左灯的影长为，右灯的影长为。根据相似三角形原理： 解得 解得 则 因为路灯高度H，人高h和两灯的距离s均不变，所以人在地面上影子的总长度保持不变。故A符合题意，BCD不符合题意。 故选A。 18．某同学在实践活动中用直径不同的纸筒制成如图所示的装置做小孔成像实验，外筒左侧中央有一个很小的圆孔，点燃蜡烛并置于小孔前一段距离，贴在内筒左侧半透明薄膜上能看到清晰的像。关于小孔成像，下列判断不正确的是（    ） A．像的形状与小孔的形状无关 B．半透明薄膜上成的是烛焰倒立的实像 C．增大蜡烛到小孔的距离并向右拉动内筒，像一定变大 D．其他条件不变，仅移动内筒，既可成放大也可成缩小的像 【答案】C 【解析】A．小孔成像中，像的形状由物体的形状决定，与小孔的形状无关，故A正确，不符合题意； B．小孔成像所成的像是由实际光线会聚而成的，是倒立的实像，所以半透明薄膜上成的是烛焰倒立的实像，故B正确，不符合题意； C．增大蜡烛到小孔的距离，像会变小，向右拉动内筒，像会变大，而同时增大蜡烛到小孔的距离，并向右拉动内筒，像可能变小，也可能变大，故C错误，符合题意； D．其他条件不变，仅移动内筒，当像距大于物距时，成放大的像；当像距小于物距时，成缩小的像，所以既可成放大也可成缩小的像，故D正确，不符合题意。 故选C。 19．图甲与图乙分别为利用“超细百叶窗光学技术”的手机防窥膜结构图与原理图，贴上这种防窥膜的手机，正对屏幕的使用者可看得很清楚，而与屏幕呈一定角度的旁观者看到的却是一片漆黑。在与此相关的分析中，错误的是（　　） A．亮屏状态下的手机是光源 B．可视范围外无法看到屏幕亮光，是因为光的直线传播原理 C．相同条件下，超细百叶窗高度越低，防窥视效果越差 D．为了使防窥效果更好，可适当增大超细百叶窗的间距 【答案】D 【解析】A．亮屏状态下的手机屏幕可以发光，是光源，故A正确，不符合题意； B．由于光的直线传播，可视范围外无法看到屏幕亮光，故B正确，不符合题意； C．由乙图可知，相同条件下，超细百叶窗高度越低，可视范围越大，防窥视效果越差，故C正确，不符合题意； D．由乙图可知，为了让防窥效果更好，应减小可视范围，所以可以适当地减小超细百叶窗的间距，故D错误，符合题意。 故选D。 20．在探究小孔成像实验中，小智在易拉罐底部中央开一个小圆孔，并将其顶部剪去，蒙上一层半透明薄膜，将点燃的蜡烛按图甲所示的位置放置在小孔的前方。    (1)实验中，小智利用此装置可以看到烛焰在半透明薄膜上成的是______（选填“正立”或“倒立”）的实像； (2)勤于思考的小智又将图甲中小圆孔改成了小方孔，再观察烛焰的像，则半透明膜上所成的烛焰的像的形状______（选填“会”或“不会”）改变；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)如图所示，小智在室外太阳下进一步研究孔的大小对光斑形状的影响，他设计了三种开有不同形状孔的卡片甲，用另一张卡片乙覆盖在甲上，从图示位置水平向左移动乙，观察光斑形状的变化情况，其中合乎要求的是______；若用LED光源替代蜡烛来研究小孔成像的性质，下列最合适的是______； A．C形　　B．T形　　C．X形　　D．P形 (4)请在上图中的半透明纸上画出蜡烛AB的像A'B'______； (5)小智同学又制作了挖空的硬纸板，如图乙所示，大小正方形孔的边长分别约2mm和5cm，他将纸板抓在手中对着太阳，调节纸板距离地面适当远些，观察地面上的光斑，下面四幅图中光斑的大小形状可能的是______，小智在实验中发现有时光斑呈椭圆形，则原因可能是：______。 【答案】(1)倒立 (2)不会 两 (3) A D (4) (5) C 见解析 【解析】（1）由于光沿直线传播，小孔成像成的是倒立的实像。实验中，小智利用此装置可以看到烛焰在半透明薄膜上成的是倒立的实像。 （2）[1]小孔成像中，成的像的形状只与物体的形状有关，与小孔形状无关，所以勤于思考的小智又将图甲中小圆孔改成了小方孔，再观察烛焰的像，则半透明膜上所成的烛焰的像的形状不变。 [2]若他在底部扎了两个小孔，则两个小孔均可以成像，所以在半透明膜上可以观察到烛焰的像有两个。 （3）[1]小智在室外太阳下进一步研究孔的大小对光斑形状的影响，根据控制变量法，应只改变小孔的大小，所以合乎要求的是A。 [2]若用LED光源替代蜡烛来研究小孔成像的性质，为便于比较像与物是否上下、左右均颠倒，LED光源应上下、左右均不对称，故选D。 （4）根据光沿直线传播，连接A点与小孔与半透明纸交于点，连接B点与小孔与半透明纸交于点，虚像连接即为蜡烛AB的像，作图如下： （5）[1]太阳光通过2mm的小孔时成太阳倒立、缩小的实像，太阳是圆形的，所以成的像也是圆形的；太阳光通过5cm的大孔时，由于光的直线传播，形成与孔形状相同的光斑，故选C。 [2]小智在实验中发现有时光斑呈椭圆形，原因可能是硬纸板与阳光不垂直，是光线斜射造成的。 2 / 14 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 2.2 光的直线传播 目录 01 本节导航·目标清单 02 教材精研·内容全解 考点01 光的直线传播规律 考点02 光线与物理模型法 考点03 光的直线传播的典型应用 考点04 光速 03 避坑指南·解题通法 角度01 光沿直线传播的条件 角度02 确定观察范围 角度03 影子的形成原理 角度04 日食和月食的形成 角度05 小孔成像 角度06 光在不同介质中的传播速度 04 真题闯关·溯源演练 05 课后三阶·精准练习 目标导航 方法指导 1. 理解光的直线传播规律，明确 “同种均匀介质” 的前提条件。 2. 知道光线的物理模型，领会模型法的研究思想。 3. 掌握光的直线传播的典型应用，能解释相关生活与自然现象。 4. 记住真空中的光速，了解光年的含义。 1. 通过多组实验观察，总结光的传播规律。 2. 通过模型建构，理解光线的物理意义。 3. 通过实例分析，将规律与生活现象一一对应。 知识导图 考点01 光的直线传播规律 知识点 核心内容 实验验证 传播规律 光在 中沿直线传播 1. 烟雾实验：在充满烟雾的玻璃箱中射入激光，看到笔直的光路 2. 水中实验：在滴了牛奶的清水中射入激光，看到清晰的直线光路 3. 玻璃砖实验：激光垂直射入玻璃砖，在玻璃内部沿直线传播 前提条件 必须同时满足 和 两个条件 介质不同或密度不均匀时，光的传播路径会发生弯折 传播特点 光的传播不需要介质， 太阳光能穿过宇宙真空到达地球，说明真空可以传光 【深化点拨】 1．对 “同种均匀介质” 的深度解读 （1）“同种”：指同一种介质。光从空气斜射入水中时，在两种介质的分界面处传播方向会发生偏折（光的折射），不再沿直线传播。 （2）“均匀”：指介质的密度均匀分布。如果介质密度不均匀，光也会偏离直线。比如大气层越往高空越稀薄，太阳光穿过不均匀的大气层时会持续弯折，因此日出时我们能看到地平线以下的太阳，此时太阳实际还在地平线以下。 2．实验中的转换法思想 空气和清水都是透明的，光的传播路径肉眼无法直接观察。实验中通过烟雾颗粒、牛奶微粒让光发生散射，从而显现出光路，将看不见的传播路径转换为看得见的宏观现象，采用了转换法。 3．易错表述提醒 （1）不能笼统地说 “光总是沿直线传播”，必须加上 “同种均匀介质” 的前提条件，缺少前提的表述是不严谨、错误的。 （2）光的传播不需要介质，真空也能传光，这一点与声音的传播完全相反，注意对比区分。 1．在学习光的传播时，老师进行了如下实验演示：①用激光笔射向水中，观察到光路是一条直线；②用漏斗向水中慢慢注入糖溶液，观察到光路发生了弯曲；③搅拌均匀后，观察到光路又变为直线。该实验是为了得出结论（　　） A．光在任何液体中都可以沿直线传播 B．光只有在水中才沿直线传播 C．光在糖溶液里不能沿直线传播 D．光在同种均匀介质中沿直线传播 2．光在________介质中沿直线传播。如果介质不是同种或不均匀，光的传播方向将会发生改变。 3．如图所示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的传播路径，可以在光的传播路径下点蚊香。图乙中，为了显示激光在水中的传播路径，可以在水中加入少量的______（填字母）。 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”这一普遍结论，还需要再做一个光在______（填字母）中传播的实验。 A．酒精 B．木块 C．玻璃砖 考点02 光线与物理模型法 知识点 核心内容 说明 光线的定义 用一条 来表示光的传播路径和方向，这样的直线叫做光线 直线表示传播路径，箭头表示传播方向 研究方法 （简称模型法） 光线是为了研究方便假想出来的辅助工具，实际并不存在 应用价值 用于画光路图、分析光影现象、解释成像原理 是整个几何光学的核心研究工具 【深化点拨】 1．模型法的物理思想 物理模型法是物理学的核心研究方法之一：在研究复杂问题时，抓住核心本质，忽略次要因素，建立理想化的模型来简化问题、方便研究。光线就是忽略了光的颜色、亮度等次要属性，只保留 “传播路径和方向” 核心要素的理想模型。 2．易错概念辨析 （1）光线不是真实存在的线，只是一种研究工具。不能说 “我们看到了光线”，我们看到的是光柱、光束，光线是人为画出来的抽象辅助线。 （2）光束是真实存在的（比如手电筒的光柱），光线是对光束的抽象简化，一条光线代表一束极细的光。 3．光路图的规范要求 （1）光线必须画成直线，不能画曲线； （2）必须标注箭头，箭头指向光的传播方向； （3）实际光线用实线，辅助线、延长线、虚像用虚线。 1．下列关于光线的说法中正确的是（　　） A．月亮属于光源 B．光线是为了描述光的直线传播而引入的，运用了建模法，即理想模型法 C．光线是真实存在的，人们用一条看得见的实线来表示光线 D．光线是用来表示光传播方向的直线，常用虚线表示 2．为了研究光的传播特点，物理学中常用“光线”这一物理模型来表示光传播的路径和___________而忽略了光的亮度、___________其他性质。 考点03 光的直线传播的典型应用 应用类别 原理与特点 生活 / 自然实例 影子的形成 光沿直线传播，遇到不透明物体时，在物体后方形成光照射不到的黑暗区域，即影子 手影、皮影戏、立竿见影、树木阴影、日食月食 小孔成像 光沿直线传播，物体发出的光通过小孔后，在光屏上形成 树荫下的圆形光斑（太阳的像）、针孔照相机 直线校准类 利用光沿直线传播，保证物体处于同一直线上 排队看齐、射击三点一线瞄准、激光准直挖隧道、木匠刨木料瞄直 日食与月食 光沿直线传播，天体遮挡太阳光形成阴影，本质是影子现象 日食：月球挡在太阳和地球之间；月食：地球挡在太阳和月球之间 【深化点拨】 1．小孔成像的核心特点 （1）成像性质：倒立的实像，由实际光线会聚形成，可以呈现在光屏上。 （2）像的形状：与物体的形状完全相同，与小孔的形状无关。比如方形、三角形的小孔对着太阳，树荫下的光斑依然是圆形，因为成的是太阳本身的像。 （3）像的大小：与物距（物体到小孔的距离）、像距（光屏到小孔的距离）有关。物体离小孔越近、光屏离小孔越远，成的像就越大。 2．影子与小孔成像的本质区别 （1）影子：是光不能到达的黑暗区域，只有轮廓，没有细节，不是物体的像； （2）小孔成像：是实际光线会聚形成的像，能呈现物体的细节特征，是倒立的实像。 3．日食与月食的成因辨析 （1）日食：发生在白天，月球运行到太阳和地球之间，三者在同一直线上，月球的影子落在地球上，处于影子区域的人看不到太阳。分为日全食、日偏食、日环食。 （2）月食：发生在夜晚，地球运行到太阳和月球之间，三者在同一直线上，地球的影子落在月球上，月球进入地球阴影。分为月全食、月偏食。 （3）易错提醒：日食是月球遮挡太阳光，月食是地球遮挡太阳光，注意区分三者的位置关系。 1．下列光现象中，不能用光的直线传播解释的是（     ） A．影子 B．日食 C．彩虹 D．小孔成像 2．晴天的正午时分，走在公园的树林里，小明看到阳光透过树叶的缝隙在地上留下许多大小形状不同的光斑和黑色区域；其中黑色区域是_________（选填“太阳”、“树叶的缝隙”或“树叶和树枝”）的__________（选填“实像”、“虚像”或“影子”）。圆形光斑大小不一，原因是树叶间缝隙到_______距离不同（选填“地面”或“太阳”）。 3．日食和月食是自然界中对“光沿直线传播”很有说服力的证据。日食和月食发生时的光源是____________。地球绕着太阳运转，在背对太阳的一边有一个长长的阴影区域，当月球走进这个阴影区域时，就会发生____________。而发生日食时，是____________挡住了太阳光。 4．两千多年前，我国学者墨子和他的学生完成了世界上第一个小孔成像实验，小孔成像的原理是由于光的________形成的。所成的像是________（选填“实”或“虚”）像。若将小孔的形状由圆形改为三角形，则所成像的形状________（选填“改变”或“不变”）。 5．如图1所示是晓月用易拉罐制成的简易针孔照相机： (1)使用针孔照相机时，小孔对着______（选填“明亮”或“较暗”）的物体进行观察，更容易看到物体的像； (2)晓月从实验室借来用发光二极管制成的“F”字样光源，如图2甲所示，将“F”字样光源、简易针孔照相机按图2 乙所示位置放好，晓月观察到塑料膜上所成的像是图丙中的______（填序号）； (3)保持“F”字样光源的位置不变，将易拉罐靠近发光的“F”，晓月观察到塑料膜上所成的像的会______（选填“变大”，“变小”或“不变”）； (4)若只将小圆孔改为三角形小孔，则像的形状______（选填“改变”或“不变”）； (5)晴天的正午时分，走在青枫公园的树林里，晓月看到阳光透过树叶的缝隙在地上留下许多大小不同的圆形光斑是______（选填“树叶”、“树叶的缝隙”或“太阳”）的像；圆形光斑大小不一，原因是树叶间缝隙到______距离不同（选填“地面”或“太阳”）。 考点04 光速 知识点 核心内容 说明 真空中的光速 光在真空中传播速度最快，约为 是宇宙中已知的最快速度；空气中光速略小于真空，初中阶段近似取 不同介质中的光速 介质密度越大，光速越慢： 水中光速约为真空中的 3/4，玻璃中约为 2/3 光年 光在真空中一年内传播的距离，是 天文学常用单位，用于描述天体间的距离，1 光年≈9.46×10¹⁵m 【深化点拨】 1．对光年的深度理解 易错提醒：光年是长度（距离）单位，不是时间单位，不能用来表示时间长短。 光年是天文学的专用单位，因为天体之间距离极其遥远，用米、千米表示数值过大，用光年描述更简洁。 2．科技应用拓展 激光测距就是利用光速恒定的特点，通过发射激光并接收反射光，根据时间差计算距离。人类曾用激光精确测量地月距离，误差仅几厘米。 1．关于光的传播速度，下列说法不正确的是（     ） A．下雨时先看到闪电后听到雷声是因为光速远大于声速 B．光在水中的传播速度大于在空气中的传播速度 C．光在真空中的传播速度最快 D．光年是距离单位 2．和声波不同，光可以在真空中传播，其在真空中的传播速度为______m/s，光在空气、水、玻璃中传播时，在______中传播速度最大。 【光速与声速的比较】 对比项 光 声音 真空传播 可以传播，且速度最快 不能传播 空气中速度 约 3×10⁸m/s 约 340m/s 介质影响 介质越密，速度越慢 介质越密，速度越快 光的直线传播相关题型的综合应用及解题步骤 1. 传播条件实验辨析题：变量对照归纳法 （1）核心规则：光沿直线传播是有前提条件的，必须在同种均匀介质中才成立；若介质种类不同或分布不均匀，光路会发生偏折。 （2）解题方法： 找变量：对比各组实验的差异，明确改变的条件是介质种类还是均匀程度。 看现象：介质均匀时光路沿直线，介质不均匀时光路发生弯曲。 得结论：归纳出 “同种均匀介质” 是光沿直线传播的必要条件。 （3）答题示范 错误示范：光的传播离不开介质。（错在光可以在真空中传播，且实验无法支撑该结论） 正确示范：光在同种均匀介质中沿直线传播，介质不均匀时光路会发生弯曲。 （4）补充提示：光可以在真空中传播，且真空中光速最快；“介质不均匀光路偏折” 是海市蜃楼、星光闪烁的本质原因。 2. 视野范围作图题：两点一线边界法 （1）核心规则：根据光的直线传播原理，只有沿直线传播的光能进入眼睛，边界光线决定了视野的最大范围。 （2）解题方法： 定端点：确定眼睛的位置，以及遮挡结构的两个边缘端点。 连直线：将眼睛分别与两个边缘端点用直线连接，标注指向眼睛的箭头表示光线方向。 定范围：两条边界光线之间的夹角区域，就是眼睛能看到的范围。 （3）答题示范 错误示范：光线从眼睛射向外界，箭头方向向外。（错在混淆光线方向，是外界的光进入人眼） 正确示范：从井口两端分别向青蛙眼睛作直线，箭头指向眼睛，两条直线之间的区域为可见范围。 （4）补充提示：作图必须用直尺画直线，光线带箭头；所有视野类作图，箭头一律指向眼睛，不可画反。 3. 日食影区辨析题：影区分类对应法 （1）核心规则：日食、月食、影子的形成原理都是光的直线传播；影子分为本影、半影、伪本影三类，对应不同的观测现象。 （2）解题方法： 记成因：日食的成因是光的直线传播，月球运行到太阳与地球之间，挡住了太阳光。 对区域：完全无太阳光照射的本影区→日全食；部分有太阳光照射的半影区→日偏食；只能看到太阳边缘的伪本影区→日环食。 （3）答题示范 错误示范：所有阴影区域都能看到日全食。（错在不同影区对应不同的日食类型） 正确示范：产生日食的原因是光的直线传播；位于 B、D 半影区域能看到日偏食，位于 C 伪本影区域能看到日环食。 （4）补充提示：速记规律：中间本影全食，两侧半影偏食，远端尖影环食；月食的形成原理相同，是地球挡住了射向月球的太阳光。 角度01 光沿直线传播的条件 1．学习“光的直线传播”时，老师和同学们一起做了如下实验：①用激光笔射向水中，观察到光路是一条直线；②用长颈漏斗插入水底，向漏斗中慢慢注入浓盐水，观察到光路发生了弯曲；③经搅拌使盐水充分混合后，盐水静止时观察到光路又变直。根据上述现象可得出的结论是（    ） A．光的传播离不开介质 B．光只有在水中才能沿直线传播 C．光在浓盐水里不能沿直线传播 D．光在同种均匀介质中沿直线传播 2．为了探究光在同种均匀介质中的传播特点，小明做了下面的两个实验。 (1)如图甲所示，他首先在水中加几滴牛奶，并搅拌均匀，目的是_________，然后用激光笔从水槽的一侧照射，发现激光在水中是沿_________传播的。 (2)如图乙所示，他拿激光笔从玻璃砖的一侧照射，发现光在玻璃中是沿_________传播的。 综上，光在同种、均匀的介质中是沿_________传播的。 角度02 确定观察范围 3．如图所示，枯井中的青蛙位于井底“坐井观天”，青蛙通过井口看天时，正确的光路图是选项中的（　　） A． B． C． D． 4．如图为“坐井观天”的示意图，设点E为青蛙的眼睛，请利用光的直线传播知识画出它能看到的天空的范围（画出光路示意图）。 角度03 影子的形成原理 5．晚上，当你从路灯下走向前方时（如图），观察到自己的影子在逐渐变__________（选填“长”或“短”），这是因为影子是由于光的___________形成的。 6．按要求作图。如图所示，在晴朗的白天，竖直竹竿AB立于水平地面上，太阳光从侧上方S点照射。请在图中画出太阳光经过竿顶A的光路图，并标出竿在地面上形成影子的长度。 角度04 日食和月食的形成 7．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 8．我国长江流域发生了本世纪以来最大规模的一次日全食，产生日食的原因是_________。当我们位于图中的_______区域时，就能看到日偏食现象，位于图中的______区域时，就能看到日环食现象。 角度05 小孔成像 9．关于小孔成像，下列说法正确的是（    ） A．小孔成像成的是正立的虚像 B．小孔成像的形状与小孔的形状有关 C．小孔成像说明光在同种均匀介质中沿直线传播 D．小孔成像的大小与物体到小孔的距离无关 10．小明用硬纸筒制成的简易针孔照相机研究小孔成像的规律时： (1)使用针孔照相机时，小孔对着_______（选填“明亮”或“较暗”）的物体进行观察，更容易看到物体的像。 (2)如图所示，将简易针孔照相机的小孔正对“F”字样光源，在塑料膜上观察到的像，这个像是_______（选填“实像”或“虚像”）。 (3)若只将小圆孔改为三角形小孔，则像的形状________（选填“改变”或“不变”）。 角度06 光在不同介质中的传播速度 11．一束光依次通过空气、玻璃和水，比较光在三种物质中传播的快慢，下列说法正确的是（　　） A．在水中最快 B．在玻璃中最快 C．在空气中最快 D．一样快 12．光在真空中的传播速度是____m/s，当光从空气射入玻璃后其传播速度将_______（选填“变大”“变小”或“不变”） 【例1】(2024·甘肃省定西市·中考真题)如图所示是小强在纸杯上蒙上一层塑料膜做小孔成像实验的情景，请在图中作出烛焰（用表示）在塑料膜上成的像（用箭头表示）及光路图。 【深化点拨】 （1）核心原理锚定 小孔成像的本质是光在同种均匀介质中沿直线传播。烛焰上的每一个发光点发出的光沿直线穿过小孔后，会在另一侧的光屏（塑料膜）上形成对应的光斑，所有光斑组合起来就构成了烛焰完整的像，所成的是倒立的实像。 （2）规范作图步骤 选取物体的两个端点 A、B 作为代表发光点；分别从 A 点、B 点出发，沿直线穿过小孔，绘制带箭头的光线，延长至塑料膜（光屏）处，得到对应的像点 A'、B'；连接 A'、B' 并标注向下的箭头，即为烛焰的像。注意：光线必须标注箭头表示传播方向，像的箭头方向与物体相反，体现小孔成像 “倒立” 的核心特征。 （3）成像规律深度剖析 像的性质：成倒立的实像，像与物体上下颠倒、左右相反；像的大小：物距不变时，光屏（塑料膜）离小孔越远，像越大；离小孔越近，像越小；像的形状：像的形状始终与物体形状一致，与小孔的形状无关，无论小孔是圆形、三角形还是方形，都不会改变成像的形状。 （4）易错警示 典型失分点有三处：① 光线漏画箭头，或箭头方向画反（光线从物体射向光屏，箭头应指向塑料膜）；② 像的箭头画成向上，忽略小孔成像 “倒立” 的核心特点；③ 概念误区：误以为小孔的形状会影响成像的形状。 （5）拓展迁移 生活中小孔成像的典型实例：夏天树荫下的圆形光斑，就是太阳通过树叶缝隙（小孔）所成的实像，光斑呈圆形是由太阳的形状决定的，和树叶缝隙的形状无关。 【变式1-1】(2025·江苏省盐城市·中考真题)日晷是古人利用太阳投射影子测定时间的装置，由晷面和晷针组成，晷针指向北极星。 (1)制作：在A4纸上画出标有刻度的半圆，折叠成如图所示的晷面，使晷面与竖直面的夹角和当地纬度相同。将一根吸管从圆孔O处垂直插入晷面，即为______； (2)调试：将日晷朝北放置，在12点整的时候微调晷面，使晷针的______与12点刻度线重合； (3)校验：在图中晷面刻度线上标出下午3点整的位置，待到下午3点整的时候检验其准确性。______ 【变式1-2】(2025·江苏省淮安市·中考真题)如图所示是兴趣小组在趣味物理晚会上展示的“奇妙透视现象”，先打开A灯，在屏幕上看到一个清晰的鸡蛋影像，再打开B灯，鸡蛋的影像明亮了许多，同时可以看到鸡蛋影像内部有一个更为清晰的鸡雏影像。该现象利用的光学原理是___________，鸡雏影像比鸡蛋影像清晰的原因是___________。 ⚡基础速刷 1．如图为小孔成像与手影游戏，下列说法正确的是（　　） A．影子的形成原理和小孔成像的原理相同 B．墙上的影子就是像 C．图中蜡烛到像的直线就是光线 D．小孔成像必然为倒立放大的实像 2．“禾下乘凉梦”是袁隆平先生的中国梦，意思是水稻下面可乘凉，这是因为水稻下面形成了阴影区域，下列词语描述的现象与该阴影的形成原理不同的是（   ） A．日食月食 B．影子 C．小孔成像 D．雨后彩虹 3．小明在课外按如图所示装置做小孔成像实验。若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．蜡烛正立的像 D．蜡烛倒立的像 4．下列关于光线的说法中正确的是（　　） A．光源能射出无数条光线 B．光线就是很细的光束 C．光线不是真实存在的 D．光线常用虚线表示 5．我国的学者墨子是历史上第一个完成小孔成像实验的人，早于牛顿2000多年总结出相似的理论，如图所示，下列相关说法正确的是（   ） A．小孔成像中像的形状与孔的形状有关 B．小孔成像的原理是光的反射 C．小孔所成的像为倒立的实像 D．小孔所成像的大小只与小孔到光屏的距离有关 6．如图所示是我国古代用来测量时间的仪器——日晷；日晷之所以能够利用铜针被太阳光照射时投在石盘上的影子记录时刻，是因为太阳光在 ___________介质中沿 ___________传播。 7．如图所示，小明想通过三张纸片上的小孔看见烛焰，他应将________和三个小孔及人眼调到________上，原因是光在均匀介质中是沿________传播的。 8．今年国庆放假，天气晴朗，阳光明媚，小雨同学去农村的奶奶家。小雨发现奶奶家的牛棚顶漏了一个三角形的小洞，阳光透射进来，在地上形成一个光斑，则光斑是 ___________（填“圆形的”“三角形的”或“不规则的”），这实际是太阳的 ___________（填“影子”或“像”），这种现象利用 ______________________原理。 🚀能力跃升 9．小刚一家到万峰湖游玩，小刚坐在开着天窗的车里，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。 10．画出人眼通过小孔能看到外面的范围。 11．小红和爸爸晚上在公园锻炼时路过一个悬挂于墙壁上的路灯，小红在路灯下的影子如图所示。请你通过作图确定路灯S的位置及小红爸爸此时的影子。 12．请在图中作出物体AB通过小孔在屏上所成的像（保留作图痕迹）。 13．“坐井观天”是经典的寓言故事。如图所示，一只青蛙在枯井底。请画出位于O点的青蛙眼睛，通过井口能观察的范围（用阴影部分表示）。 14．在研究光的传播路径时，小明做了下面几个小实验； (1)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如图甲所示，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______； (2)我国古代学者对“光沿直线传播”的现象曾做过许多研究，例如战国时期的《墨经》就有小孔成像的解释，如图乙所示： ①小孔成的像是______（填“正立”或“倒立”）的______（选填“实”或“虚”）像； ②若使小孔由圆形改为三角形，则所成的像的形状______（选填“改变”或“不变”）； ③若只将蜡烛远离小孔，则所成像将______（选填“变大”、“变小”或“不变”）。 15．小华在“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： (1)如图所示，小华利用半透明膜作为光屏，则半透明膜应该安装在_______（选填“A”或“B”）端；使用该装置时应将小孔对着室外_______（选填“明亮”或“较暗”）的物体进行观察。在右侧用制成的小孔成像观察仪观察到点燃的蜡烛成像，其成像的原理和树荫下的圆形光斑形成的原理_______（选填“相同”或“不同”）。 (2)若保持蜡烛和小孔的位置不变，仅将圆筒向后拉动，则薄膜上的像将_______（填“变大”、“变小”或“不变”）。如果仅将原来O形的小孔改成△形的小孔，在半透明膜上像的形状_______（选填“会”或“不会”）改变。 (3)小华无意间在易拉罐的底部不同位置戳了两个小孔，用它来观察蜡烛的像，则半透明膜上会_______。 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 (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_______________________。 16．家庭实验是物理课堂的延伸，小明用以下材料在家里进行了一组光学小实验： (1)如图甲小明想通过三张纸片上的小孔看见烛焰，他应将烛焰、三个小孔和人眼调到_____上，此时看见的烛焰_____（是/不是）烛焰通过小孔成的像； (2)如图乙树荫下光斑大小不一，是因为_______ (3)为了探究树荫下光斑的成因，小明设计如图丙所示开有三角形孔（边长约为5厘米）的卡片A对着太阳光，并用另一张卡片B紧贴在A上沿箭头方向水平移动，观察距卡片50cm且与A平行放置的光屏上光斑的变化情况，刚开始移动时，白纸上光斑大小将______（变大/不变/变小），光斑未变成圆形前，其亮度_______（增强/不变/减弱）；光斑变成圆形后，继续移动卡片B，减小通光孔的大小，白纸上光斑大小将______（变大/不变/变小），亮度_______（增强/不变/减弱）。 🌟思维挑战 17．在水平道路的两旁各有一盏路灯，两盏路灯高度相同。某人在晚上从一盏路灯的正下方一直沿直线直立行走到另一盏路灯的正下方。在这个过程中，该人在地面上影子的总长度的变化情况是（　　） A．保持不变 B．一直变大 C．先变大后变小 D．先变小后变大 18．某同学在实践活动中用直径不同的纸筒制成如图所示的装置做小孔成像实验，外筒左侧中央有一个很小的圆孔，点燃蜡烛并置于小孔前一段距离，贴在内筒左侧半透明薄膜上能看到清晰的像。关于小孔成像，下列判断不正确的是（    ） A．像的形状与小孔的形状无关 B．半透明薄膜上成的是烛焰倒立的实像 C．增大蜡烛到小孔的距离并向右拉动内筒，像一定变大 D．其他条件不变，仅移动内筒，既可成放大也可成缩小的像 19．图甲与图乙分别为利用“超细百叶窗光学技术”的手机防窥膜结构图与原理图，贴上这种防窥膜的手机，正对屏幕的使用者可看得很清楚，而与屏幕呈一定角度的旁观者看到的却是一片漆黑。在与此相关的分析中，错误的是（　　） A．亮屏状态下的手机是光源 B．可视范围外无法看到屏幕亮光，是因为光的直线传播原理 C．相同条件下，超细百叶窗高度越低，防窥视效果越差 D．为了使防窥效果更好，可适当增大超细百叶窗的间距 20．在探究小孔成像实验中，小智在易拉罐底部中央开一个小圆孔，并将其顶部剪去，蒙上一层半透明薄膜，将点燃的蜡烛按图甲所示的位置放置在小孔的前方。    (1)实验中，小智利用此装置可以看到烛焰在半透明薄膜上成的是______（选填“正立”或“倒立”）的实像； (2)勤于思考的小智又将图甲中小圆孔改成了小方孔，再观察烛焰的像，则半透明膜上所成的烛焰的像的形状______（选填“会”或“不会”）改变；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)如图所示，小智在室外太阳下进一步研究孔的大小对光斑形状的影响，他设计了三种开有不同形状孔的卡片甲，用另一张卡片乙覆盖在甲上，从图示位置水平向左移动乙，观察光斑形状的变化情况，其中合乎要求的是______；若用LED光源替代蜡烛来研究小孔成像的性质，下列最合适的是______； A．C形　　B．T形　　C．X形　　D．P形 (4)请在上图中的半透明纸上画出蜡烛AB的像A'B'______； (5)小智同学又制作了挖空的硬纸板，如图乙所示，大小正方形孔的边长分别约2mm和5cm，他将纸板抓在手中对着太阳，调节纸板距离地面适当远些，观察地面上的光斑，下面四幅图中光斑的大小形状可能的是______，小智在实验中发现有时光斑呈椭圆形，则原因可能是：______。 2 / 14 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $