2.2 光的直线传播 同步练习 2026-2027学年苏科版八年级上册物理

**基本信息** 聚焦光的直线传播核心知识点，通过“易错点辨析-典例示范-变式拓展”三层设计，强化物理观念建构与科学思维训练，适配新授课基础巩固与能力提升需求。 **分层设计** |层次|知识覆盖|设计特色| |----|----------|----------| |基础认知层|光线模型、传播条件等概念辨析|以高频易错点清单为引导，通过选择题纠正认知误区，夯实物理观念| |应用理解层|影子、小孔成像、日食月食等现象解释|结合生活情境（如影子舞、月全食）设计典例，培养科学推理能力| |综合探究层|光路作图、实验分析（如光斑变化）|通过作图题（影子、小孔成像光路）和实验探究题，提升科学探究能力|

2.2光的直线传播 一．光线 【高频易错点】 1. 误区 1：认为光线真实存在、激光 / 光源射出一条条光线； 2. 误区 2：混淆光线与细光束，觉得细光束就是光线； 3. 误区 3：光路图画光线用虚线； 4. 误区 4：光线能体现光的亮度、强弱等物理属性。 【正确思路】 1. 光线是理想物理模型，客观不存在，只是为描述光传播人为画出； 2. 光线定义：带箭头实线，仅表示光的传播路径 + 方向； 3. 光束是真实的光，光线是抽象模型，二者不能等同； 4. 光线模型有局限：无法表示光的强度、颜色、亮度等。 【典例】．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，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 【分析】（1）物理学中用一条带箭头的直线表示光的传播路径，这条直线叫光线； （2）光线实际不存在，是为了形象描述光的传播特点而假想出来的，采用的是模型法。 【解答】解：A、光源是能发光的物体，所以能发光，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，用到理想模型法，故C正确； D、因为光的传播方向是确实存在，为了分析探究，于是用一条有方向的实际直线表示，即光线，光线常用实线来表示，故D错误。 故选：C。 【点评】此题考查的是光线的作法、含义和模型法的应用，模型法类似的应用还有磁感线、杠杆、连通器等。 【变式1】．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，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 【分析】（1）物理学中用一条带箭头的直线表示光的传播路径，这条直线叫光线； （2）光线实际不存在，是为了形象描述光的传播特点而假想出来的，采用的是模型法。 【解答】解：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，于是用一条有方向的实际直线表示，即光线，光线常用实线来表示，故D错误。 故选：C。 【点评】此题考查的是光线的作法、含义和模型法的应用，模型法类似的应用还有磁感线、杠杆、连通器等。 【变式2】．关于光线，下列说法中错误的是（　　） A．激光笔发出的光是一条光线 B．光线能表示光传播的路径和方向 C．光线不是真实存在的 D．光线是一种模型 【分析】用一条带箭头的直线表示光的传播路径和方向，这条直线叫光线； 光线实际不存在，是为了形象描述光的传播特点而假想出来的，采用的是模型法。 【解答】解：A、激光笔发出的是光，不是光线，故A错误； B、用一条带箭头的直线表示光的传播路径和方向，这条直线叫光线，光线能表示光传播的路径和方向，故B正确； C、光线不是真实存在的带箭头的直线，故C正确； D、光线实际不存在，是为了形象描述光的传播特点而假想出来的，采用的是模型法，故D正确。 故选：A。 【点评】本题考查了光线的含义，属于基础知识。 【变式3】．下列关于光线的说法，正确的是（　　） A．光线是真实存在的带箭头的直线 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．光线可以用虚线表示 【分析】用一条带箭头的直线表示光的传播路径，这条直线叫光线； 光线实际不存在，是为了形象描述光的传播特点而假想出来的，采用的是模型法。 【解答】解：AC、用一条带箭头的直线表示光的传播路径和方向，这条带箭头的直线称为光线；光线实际并不存在，是为了形象地描述光的传播特点而假想出来的，用的是理想模型法。故A错误，C正确； B、激光笔发出的是光，不是光线。故B错误； D、在光路图中，光线用实线表示。故D错误。 故选：C。 【点评】此题考查的是光线的作法、含义和模型法的应用，模型法类似的应用还有磁感线、杠杆、连通器等。 【变式4】．光在均匀介质中是沿直线传播的，我们常用一条带箭头的直线表示光的传播 　路径　 和方向，这种表示的方法也有不足，比如无法表示光的 　强度　 （请举例写出一条）。 【分析】物理学者中为了形象的描述光的直线传播而认为的引入了一种模型﹣﹣﹣﹣﹣﹣光线。 【解答】解：物理学中用一条带箭头的直线表示光的传播路径和方向，这种带箭头的直线称为光线，这种表示的方法也有不足，比如无法表示光的强度。 故答案为：路径；强度。 【点评】此题考查的是光线的概念和模型法的应用，根据光线的概念判断即可。 二．光沿直线传播的条件 【高频易错点】 1. 误区 1：只要是同一种介质，光就一定沿直线传播（忽略 “均匀”）； 2. 误区 2：太阳光从太空到地面全程直线传播（忽略大气层不均匀）； 3. 误区 3：分不清显示光路的方法，水中加清水、空气中洒水； 4. 误区 4：混淆声音、光的传播条件，认为光传播必须依靠介质； 5. 误区 5：分不清超声波 / 次声波，倒车雷达当成次声波；声音能在真空传播。 【正确思路】 1. 直线传播完整条件：同种、均匀、透明介质，缺一不可；介质不均匀时光发生偏折； 2. 显示光路原理：利用漫反射。空气喷烟雾 / 水雾；水中加牛奶、稀墨水； 3. 光可在真空传播，不需要介质；声音不能在真空传播； 4. 倒车雷达、声呐用超声波；次声波多用于地震、海啸监测； 5. 声波可以传递能量（烛焰晃动）、传递信息。 【典例】．下列有关声现象和光现象的描述中，正确的是（　　） A．“金光闪闪”说明金子是光源 B．有倒车雷达的轿车，倒车时利用了次声波 C．喇叭发出声音能使烛焰晃动，说明声波能传递能量 D．“三日同辉”现象，是光在大气层中沿直线传播形成的 【分析】（1）正在发声的物体叫做声源； （2）超声波的特点：方向性好，穿透能力强，易于获得较集中的声能； （3）声音可以传递信息，也可以传递能量； （4）光从一种介质斜射入另一种介质时，光的传播方向会发生偏折，这种现象叫做光的折射。 【解答】解：A．“金光闪闪”是因为金子反射光，金子不是光源，故A错误； B．超声波具有良好的反射性，倒车雷达利用了超声波，故B错误； C．声音可以传信息，也可以传递能量，喇叭发出声音能使旁边的烛焰晃动，说明声波能传递能量，故C正确； D、“三日同辉”现象，是光的折射形成的，故D错误。 故选：C。 【点评】本题考查了声源的特点，超声波的应用，声音与能量以及光的折射，属于基础题。 【变式1】．如图所示，是小明探究“看”到自己的声音的实验。把两个纸杯底部用细棉线连接起来，固定其中一个纸杯，在纸杯口上蒙上胶膜，膜上粘一片小平面镜，拉紧棉线，将激光笔发出的光照射在平面镜上，小明对另一纸杯说话（不接触纸杯），会看到光屏上反射的光点在晃动。则下列说法不正确的是（　　） A．小明发出的声音是由声带振动产生的 B．若说话声越大，光点晃动幅度越大 C．两个纸杯间声音的传播主要是通过固体实现的 D．光点的晃动时，光从小镜子射向墙壁不再沿直线传播 【分析】（1）光在同一种均匀介质中沿直线传播。 （2）声音是由物体振动产生的，声音的传播需要介质，真空不能传声。 （3）响度和发声体的振幅有关，振幅越大，响度越大。 【解答】解：A、小明发出的声音是由声带振动产生的，故A正确，不符合题意； B、若说话声越大，响度越大，光点晃动幅度越大，故B正确，不符合题意； C、两个纸杯间声音的传播主要是通过固体（细棉线）实现的，故C正确，不符合题意； D、光点的晃动时，光从小镜子射向墙壁沿直线传播，因为光在同一种均匀介质中沿直线传播，故D错误，符合题意。 故选：D。 【点评】本题考查声音的产生及传播，响度的决定因素，光沿直线传播的条件。 【变式2】．关于声现象和光现象，下列说法正确的是（　　） A．声音在真空中传播速度为380m/s B．有倒车雷达的轿车，倒车时利用了次声波 C．喇叭发出声音能使旁边的烛焰晃动，说明声波能传递能量 D．光从太阳传到我们的身上时，是沿直线传播的 【分析】声音的传播条件，声音可以传递信息，也可以传递能量，光沿直线传播的条件。 【解答】A．声音传播需要介质，真空不能传声，故A错误； B．超声波具有良好的反射性，倒车雷达利用了超声波，故B错误； C．声音可以传信息，也可以传递能量，喇叭发出声音能使旁边的烛焰晃动，说明声波能传递能量，故C正确； D．光从太阳传到我们的身上时，需要经过不均匀的大气层，传播方向会发生改变，不是沿直线传播的，故D错误。 故选：C。 【点评】本题考查了声音的传播条件，声音可以传信息，也可以传递能量，光沿直线传播的条件。 【变式3】．关于声现象和光现象，下列说法正确的是（　　） A．声音在真空中传播速度为3×108m/s B．有倒车雷达的轿车，倒车时利用了次声波 C．喇叭发出声音能使旁边的烛焰晃动，说明声波能传递能量 D．光从太阳传到我们的身上时，是沿直线传播的 【分析】声音的传播条件，声音可以传递信息，也可以传递能量，光沿直线传播的条件。 【解答】A．声音传播需要介质，真空不能传声，故A错误； B．超声波具有良好的反射性，倒车雷达利用了超声波，故B错误； C．声音可以传信息，也可以传递能量，喇叭发出声音能使旁边的烛焰晃动，说明声波能传递能量，故C正确； D．光从太阳传到我们的身上时，需要经过不均匀的大气层，传播方向会发生改变，不是沿直线传播的，故D错误。 故选：C。 【点评】本题考查了声音的传播条件，声音可以传信息，也可以传递能量，光沿直线传播的条件。 【变式4】．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 【分析】由现象①可得，光在水中可以沿直线传播；由现象②可得，光在水和海波的不均匀混合物中，光的传播路径发生弯曲；由现象③可得，光在水和海波的均匀混合物中光又沿直线传播；分析三种情况得出实验结论。 【解答】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：C。 【点评】本题通过实验验证光沿直线传播的条件，通过此题提高自己分析实验和解答实验的能力。 【变式5】．在研究光的传播路径时，小明做了下面几个小实验： （1）图1中，为了显示激光在空气中传播路径，可以采取的方法是 　在空气中喷洒烟雾　 ，图2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 　牛奶或咖啡　 ； （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3），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 　光在同种均匀介质中才沿直线传播　 。 【分析】（1）为了显示光的传播路径，可在空气中喷些烟雾，水里滴些牛奶； （2）光只有在同种均匀介质中才沿直线传播，在不均匀的介质中会发生折射现象。 【解答】解：（1）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。 故答案为：（1）在空气中喷洒烟雾；牛奶或咖啡；（2）光在同种均匀介质中才沿直线传播 【点评】本题主要考查光传播的有关知识，属于基础知识。 三．光沿直线传播的现象 【高频易错点】 1. 误区 1：把倒影、平面镜成像、海市蜃楼、彩虹归为光沿直线传播； 2. 误区 2：分不清月食、小孔成像、影子原理； 3. 误区 3：影子舞、影子认为是光反射形成。 【正确思路】 1. 光沿直线传播现象：影子、日食 / 月食、小孔成像、日晷、一叶障目； 2. 光的反射：水中倒影、镜花水月、平面镜成像； 3. 光的折射：彩虹、海市蜃楼、透镜放大 / 缩小物体； 4. 影子本质：不透明物体遮挡光线，后方形成暗区，纯直线传播。 【典例】．下列现象中，由于光的直线传播形成的是（　　） A．水中倒影 B．日食月食 C．透镜成像 D．镜花水月 【分析】光在自然界中存在三种光现象： （1）光在同种均匀物质中沿直线传播，在日常生活中，激光准直、小孔成像和影子的形成等都表明光在同一种均匀介质中是沿直线传播的； （2）当光照射到物体表面上时，有一部分光被反射回来，例如：平面镜成像、水中倒影等； （3）当光从一种介质斜射入另一种介质时，传播方向会偏折，发生折射现象，如：看水里的鱼比实际位置浅等。 【解答】解：A．水中倒影是平面镜成像，本质是光的反射，故A错误； B．日食、月食的形成，是由于光的直线传播，故B正确； C．光穿过透镜时会发生偏折，透镜成像是光的折射形成的，故C错误； D．镜中花、水中月都是平面镜成像，是光的反射形成的，故D错误。 故选：B。 【点评】本题列举了四个常见的光现象，综合了光学知识，需要学生在平时学习和生活中多对相关的光现象进行思考。 【变式1】．下列现象中，可用“光的直线传播”解释的是（　　） A．日偏食 B．空中的彩虹 C．放大的邮票 D．水中的倒影 【分析】光在同种均匀介质中是沿直线传播的；影子、日食、月食和小孔成像等都是由于光的直线传播形成的。 【解答】解：A．日偏食是月球遮挡了部分太阳射向地球的太阳光，是光在同种均匀介质中沿直线传播形成的，故A符合题意； B．空中的彩虹属于光的色散现象，原理是光的折射，故B不符合题意； C．放大邮票利用了凸透镜成像（放大镜）的原理，本质是光的折射，故C不符合题意； D．水中的倒影属于光的反射，故D不符合题意。 故选：A。 【点评】本题考查的是光的直线传播；知道光的反射、光的折射和光的色散现象。 【变式2】．下列现象是由光的直线传播形成的是（　　） A．镜花水月 B．海市蜃楼 C．一叶障目 D．杯弓蛇影 【分析】（1）光在同种均匀物质中沿直线传播，在日常生活中，激光准直、小孔成像和影子的形成等都表明光在同一种均匀介质中是沿直线传播的； （2）当光照射到物体表面上时，有一部分光被反射回来，例如：平面镜成像、水中倒影等； （3）当光从一种介质斜射入另一种介质或光在同种不均匀介质中时，传播方向会偏折，发生折射现象，如：看水里的鱼比实际位置浅等。 【解答】解：A．镜中花、水中月都是平面镜成像现象，由光的反射形成，故A不正确； B．海市蜃楼是空气密度不均匀导致光发生折射形成的虚像，由光的折射形成，故B不正确； C．一叶障目，叶子挡住光线后，光沿直线传播，无法绕过叶片继续传播，是光的直线传播形成的现象，故C正确； D．杯弓蛇影，是酒杯中弓的倒影，属于平面镜成像，由光的反射形成，故D不正确。 故选：C。 【点评】本题列举了四个常见的光现象，综合了光学知识，需要学生在平时学习和生活中多对相关的光现象进行思考。 【变式3】．以下光现象中，主要原理是光沿直线传播的是（　　） A．晷针影子 B．海市蜃楼 C．天空彩虹 D．水中倒影 【分析】（1）光在同种、均匀、透明介质中沿直线传播，产生的现象有小孔成像、影子的形成、日食和月食等； （2）光传播到两种介质的表面上时会发生光的反射现象，例如水面上出现岸上物体的倒影、平面镜成像、玻璃等光滑物体反光都是光的反射形成的； （3）光在同种不均匀介质中传播或者从一种介质斜射入另一种介质时，就会出现光的折射现象，例如水池底变浅、水中筷子变弯、海市蜃楼、凸透镜成像等都是光的折射形成的。 【解答】解：A、日晷的使用属于光的直线传播，故A符合题意； B、海市蜃楼是光在密度不均匀的大气层中传播时，发生折射形成的，故B不符合题意； C、雨过天晴出现彩虹，这是太阳光通过悬浮在空气中细小的水珠发生折射，白光经水珠折射以后分成各种彩色光的色散现象，故C不符合题意； D、山在水中的倒影，属于平面镜成像，是由于光的反射形成的，故D不符合题意。 故选：A。 【点评】本题主要考查学生利用光学知识解释生活中常见的物理现象，此题与实际生活联系密切，体现了生活处处是物理的理念。 【变式4】．如图所示，2026年元宵节，月全食惊艳夜空，俗称的“红月亮”持续约1小时。下列现象的成因与其相同的是（　　） A．水中的倒影 B．树荫下的光斑 C．“变瘦”的娃娃 D．“缩小”的兔子 【分析】（1）光在同种均匀物质中沿直线传播，在日常生活中，小孔成像和影子的形成等都表明光在同一种均匀介质中是沿直线传播的； （2）当光照射到物体表面上时，有一部分光被反射回来，例如：平面镜成像、水中倒影等； （3）当光从一种介质斜射入另一种介质或在不均匀介质中传播时，传播方向会偏折，发生折射现象，如：看水里的鱼比实际位置浅、雨后彩虹等。 【解答】解：“红月亮”即月全食现象，当月球进入地球的本影区时，太阳光无法直接照射到月球，但地球大气层会将太阳光中的波长较短的蓝、紫光散射掉，而波长较长的红光则会通过折射到达月球表面，再反射回地球，因此我们看到的月球呈现红色。 A、水中的倒影，属于平面镜成像，是由光的反射形成的，故A不符合题意； B、树荫下的光斑属于小孔成像，是由光的直线传播形成的，故B符合题意； C、“变瘦”的娃娃属于是由光的折射形成的，故C不符合题意； D、“缩小”的兔子属于光的折射现象，故D不符合题意。 故选：B。 【点评】本题考查光沿直线传播、光的反射以及光的折射现象，明确不同现象的成因是解题的关键。 【变式5】．如图所示，爸爸带萌娃跳影子舞：萌娃坐着不动，爸爸打开手机电筒在后面晃动，墙上的“萌娃”随之左右摇摆跳起舞来。关于该现象，下列说法中正确的是（　　） A．墙上的“萌娃”是由于光的反射形成的 B．打开房间灯光，墙上的“萌娃”更清晰 C．爸爸向右晃动手机，墙上的“萌娃”向右摆动 D．爸爸晃动手机向后退，墙上的“萌娃”将变小 【分析】光在同种均匀物质中沿直线传播，在日常生活中，激光准直、小孔成像和影子的形成等都表明光在同一种均匀介质中是沿直线传播的。 【解答】解：A、墙上的“萌娃”是由于光沿直线传播形成的，故A错误； B、打开房间灯光，有更多的光照射到“萌娃”区域，“萌娃”会变得模糊不清，故B错误； C、爸爸向右晃动手机，由于光沿直线传播，因此墙上的“萌娃”会向左摆动，故C错误； D、爸爸晃动手机向后退，此时萌娃挡住光的区域会变小，因此墙上的“萌娃”将变小，故D正确。 故选：D。 【点评】本题考查了光沿直线传播在生活中的应用，属于基础题。 四．影子形成的原理 【高频易错点】 1. 误区 1：一天中旗杆影子先变长后变短； 2. 误区 2：分不清太阳光（平行光）和路灯光（点光源）影子特点； 3. 误区 3：手电筒 / 光源移动方向和影子摆动方向判断相反； 4. 误区 4：根据影子反推光源方位判断出错； 5. 误区 5：实验探究影子长度影响因素，不会控制变量。 【正确思路】 1. 一天影子变化：早上长→正午最短→傍晚变长，先变短后变长；影子由短变长代表下午； 2. 太阳光平行光：所有物体影子互相平行；路灯是点光源：影子发散、长短差异大； 3. 光源右移，影子左移；光源远离物体，影子变小；光源靠近物体，影子变大； 4. 影子在左前方，光源在物体右后方； 5. 探究 “影子长度与人到光源水平距离关系”：只改变光源与物体水平距离，其余高度、墙距不变。 【典例】．如图所示，无云的晴天，小明在野外迷失了方向，他在地面竖立一根杆子，地面上OA是这根杆在阳光下的影子，过一段时间后，影子的位置移到了OB的位置。则AB箭头所指的方向是（　　） A．东 B．南 C．西 D．北 【分析】影子是由于光的直线传播形成的，当光遇到不透明物体时，便会在物体后面形成一个黑暗的区域，即是影子，物体影子的运动方向与光源的移动方向正好相反。 【解答】解：太阳光沿直线传播照在杆上时，会在杆的后面形成杆的影子，而当太阳向西移动时，它的影子向相反的方向移动，即向东移动，故A正确、BCD错误。 故选：A。 【点评】本题考查光的直线传播原理解释生活现象，注意影子与光源移动的关系，属于基础知识。 【变式1】．如图甲所示，人在路灯下行走，地面上影子的长度会发生改变。小明猜想影子的长度可能与人到路灯的水平距离有关。为了验证猜想，小明将手电筒、橡皮擦按图乙所示的方式放置在墙壁前，进行如下操作，观察并测量影子的纵向长度。下列实验操作中能探究上述猜想的是（　　） A．水平方向移动橡皮擦的位置 B．水平方向移动手电筒的位置 C．竖直方向移动橡皮擦的位置 D．竖直方向移动手电筒的位置 【分析】本题是要验证影子的长度是否与人到路灯的水平距离有关。在图乙所示的模拟实验情境中，手电筒相当于路灯，橡皮擦相当于人。那么要探究影子长度与人到路灯水平距离的关系，就需要改变橡皮擦（相当于人）到手电筒（相当于路灯）的水平距离，同时要保证其他可能影响影子长度的因素不变，比如手电筒（路灯）的高度等。 【解答】解：A、水平方向移动橡皮擦的位置，此时橡皮擦（相当于人）到手电筒（相当于路灯）的水平距离发生了改变，不能控制橡皮擦到墙的距离不变，这不符合控制变量法，故A不符合要求。 B、水平方向移动手电筒的位置，这改变橡皮擦（相当于人）到手电筒（相当于路灯）的水平距离，同时控制橡皮擦到墙的距离不变，符合我们要探究的变量关系，故B符合要求。 C、竖直方向移动橡皮擦的位置，改变的是橡皮擦在竖直方向的位置，与我们要探究的人到路灯的水平距离这一因素无关，不能探究影子长度与人到路灯水平距离的关系，故C不符合要求。 D、竖直方向移动手电筒的位置，改变的是手电筒在竖直方向的位置，即相当于改变路灯的高度，而不是人到路灯的水平距离，不能探究影子长度与人到路灯水平距离的关系，故D不符合要求。 故选：B。 【点评】本题主要探究影子长度与人到路灯的水平距离的关系，关键在于明确变量的控制以及如何通过操作改变人到路灯的水平距离这一因素在实验中的模拟情况。 【变式2】．晴朗的天气里，校园旗杆影子的长度在一天中的变化情况是（　　） A．始终变长 B．先变长，后变短 C．始终变短 D．先变短，后变长 【分析】运用光的直线传播分析。 【解答】解：结合太阳高度角可知，运用光的直线传播先变短，后变长。 故选：D。 【点评】此题考查了光的直线传播的应用，属于基础知识。 【变式3】．如图是清华大学草坪上的日晷，它的基座上镌刻着拉丁文“FACTANONVEBR”及其中译文“行胜于言”，日晷是利用晷上的针的影子随时间长短和位置变化来判断时间的计时工具，它利用了光　光的直线传播　 的原理。若针的影子由短变长，则表示时间为　下午　 （选填“上午”或“下午”）。 【分析】（1）解答此题的关键是首先要明确古代测日影定时刻的仪器，然后再根据光在同种均匀介质中沿直线传播解释其原理即可； （2）阴影是由短而长地映在晷面上，而中午晷针的影子段，下午的影子长，从而求表示的时间。 【解答】解： （1）该计时工具是根据影子的变化计时的，因为影子的形成是光的直线传播形成的，所以它的工作原理是光的直线传播； （2）根据题意分析可得：物体的阴影由长而短、由短而长地映在晷面的刻度上，时间由上午到下午。晷针的阴影是由短而长地映在晷面上，可表示时间为下午。 故答案为：光的直线传播；下午。 【点评】本题考查了光的直线传播的应用，这种利用太阳光的投影来计时的方法是人类在天文计时领域的重大发明，我们应该向古代劳动人民学习，善于思考，善于发现问题，解决问题。 【变式4】．操场上竖直地插着三根竹竿，如图甲、乙。一幅是白天在阳光下的影子，一幅是晚上在路灯下的影子，其中图 　甲　 是在阳光下的影子；小明在路灯下向前行走时，他的影子在他左前方的地上，那么路灯在他的 　右后　 方的上面。 【分析】光在同种均匀介质中是沿直线传播的，影子就是由于光的直线传播形成的。 【解答】解：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，图甲是在阳光下的影子。 根据光射到不透明的物体，在它的后面形成的阴影叫影子。小明在路灯下向前行走时，他的影子在他左前方的地上，那么路灯在他的右后方的上面。 故答案为：甲；右后。 【点评】本题考查的是光的直线传播；知道太阳光是平行光。 五．小孔成像的原理 【高频易错点】 1. 误区 1：光斑形状由小孔形状决定，大孔也能小孔成像； 2. 误区 2：小孔成虚像、正立像；针孔相机和凸透镜照相机原理一样； 3. 误区 3：物距、像距变化对像大小判断出错；物体旋转，像旋转方向判断错误； 4. 误区 4：长期小孔成像，太阳会留下一个点状光斑。 【正确思路】 1. 小孔成像条件：小孔足够小；像的形状 = 光源 / 物体形状，和孔形状无关；孔太大只能形成孔形状光斑，不成像； 2. 成像特点：倒立实像（上下左右均颠倒），原理光沿直线传播；普通照相机是光的折射（凸透镜），原理完全不同； 3. 像大小规律： · 物距不变，像距越大，像越大、越暗； · 像距不变，物距越大，像越小； 4. 物体顺时针旋转，光屏上的像同步顺时针旋转； 5. 长时间小孔观测太阳：太阳全天位置变化，感光材料会留下多条线状光斑； 6. 实像判断：光线实际会聚形成，能呈现在光屏 / 薄膜上。 【典例】．如图，社团课上某小组成员利用星形和圆形两种光源、一块带孔的硬纸板以及光屏做光的直线传播实验，在光屏上得到了一个星形光斑，下列光源和孔的组合不可能是（　　） A．星形光源，圆形小孔 B．星形光源，方形小孔 C．圆形光源，星形大孔 D．星形光源，圆形大孔 【分析】小孔成像的原理是光沿直线传播，小孔成像的形状和孔的形状无关，与物体的形状有关。 【解答】解：小孔成像的原理是光沿直线传播，小孔成像的形状和孔的形状无关，与物体的形状有关，在光屏上得到了一个星形光斑，下列光源和孔的组合不可能是星形光源，圆形大孔。 故选：D。 【点评】本题考查了光沿直线传播应用，属于基础题。 【变式1】．如图所示，用大小不同的两个圆纸筒（套在一起时能推拉自如）、锡箔纸、半透明蜡纸等物品制作针孔照相机。让大纸筒前端的小孔对准一个明亮且不太大的物体，眼睛贴近小纸筒上的观察口，适当推拉小纸筒，观察半透明蜡纸（光屏）上呈现的物体的像。下列说法中正确的是（　　） A．针孔照相机和照相机成像的原理相同 B．锡箔纸更换为半透明蜡纸可以使像更清晰 C．保持针孔相机小孔与物体间距离不变，小纸筒向左移动，像变亮，像变小 D．保持针孔相机光屏与小孔间距离不变，小孔远离物体，像变小 【分析】小孔成像是由于光的直线传播形成的倒立的实像，照相机成像原理是凸透镜成像； 物距和像距改变，光屏上像的大小改变。 【解答】解：A、小孔成像是由于光的直线传播形成的倒立的实像，照相机成像原理是凸透镜成像，故A错误； B、锡箔纸更换为半透明蜡纸后纸筒内更明亮，使像更不清晰，故B错误； C、保持针孔相机小孔与物体间距离不变，小纸筒向左移动，像距变大，由光的直线传播可知，像变大、变暗，故C错误； D、保持针孔相机光屏与小孔间距离不变，小孔远离物体，物距变大，像变小，故D正确。 故选：D。 【点评】本题考查小孔成像的特点，难度适中。 【变式2】．《墨经》最早记载了小孔成像现象及其解释，下列光现象中，与该现象成因相同的是（　　） A．日晷计时 B．平面镜打造视觉美 C．利用潜望镜观察水面上物体 D．透过玻璃杯看到卡片上的字 【分析】光在自然界中存在三种光现象： （1）光在同种均匀物质中沿直线传播，在日常生活中，激光准直、小孔成像和影子的形成等都表明光在同一种均匀介质中是沿直线传播的； （2）当光照射到物体表面上时，有一部分光被反射回来，例如：平面镜成像、水中倒影等； （3）当光从一种介质斜射入另一种介质时，传播方向会偏折，发生折射现象，如：看水里的鱼比实际位置浅等。 【解答】解：小孔成像表明光在同一种均匀介质中是沿直线传播的。 A、日晷是通过太阳照射下指针的影子来计时，影子的形成是因为光沿直线传播，和小孔成像的成因（光的直线传播）相同，故A正确。 B、平面镜成像的原理是光的反射，物体发出的光经平面镜反射后进入人眼，人眼逆着反射光线看到虚像，和小孔成像的光的直线传播成因不同，故B错误。 C、潜望镜是利用两块平面镜的反射来改变光的传播方向，从而观察到水面上的物体，其原理是光的反射，和小孔成像成因不同，故C错误。 D、玻璃杯相当于凸透镜，透过玻璃杯看字是光的折射现象，光线从空气进入玻璃再进入空气，传播方向发生改变，和小孔成像的光的直线传播成因不同，故D错误。 故选：A。 【点评】本题考查光在自然界中存在三种光现象，属于基础题。 【变式3】．艺术家在太湖边放置了一款计划拍摄一张记录千年变迁的照片的相机（如图甲），为了稳定，其结构非常简单（如图乙），整体是一个圆柱形铜制外壳，前端是一个小孔，后端涂抹了一种会在不同光线下褪色速度不同的颜料来当作“感光元件”。则“感光元件”上呈现出的像是　实像　 （选填“实像”或“虚像”），该相机的成像是《墨子》中所记载的　小孔成像　 现象，可以预见半年后该相机拍摄的“照片”中，太阳的像是　很多条线　 （选填“一个点”或“很多条线”）。 【分析】（1）小孔成像成的是倒立的实像； （2）太阳在不同位置的像会在感光元件上留下连续的褪色痕迹，这些痕迹连起来就形成了很多条线，而不是一个固定的点。 【解答】解：小孔成像成的是倒立的实像，“感光元件”上呈现出的像是实像。 该相机的成像属于小孔成像，墨子在《墨经》中论述了小孔成像现象。 在半年的时间里，太阳的位置会不断变化，会通过小孔在“感光元件”上投下不同位置的像，由于颜料会随着光照时间褪色，太阳在不同位置的像会在感光元件上留下连续的褪色痕迹，这些痕迹连起来就形成了很多条线，而不是一个固定的点。 故答案为：实像；小孔成像；很多条线。 【点评】本题考查了小孔成像原理，属于基础题。 【变式4】．某兴趣小组在空易拉罐的底部中央戳个小圆孔，将顶部剪去后，蒙上一层塑料薄膜，制作一个简易针孔照相机。现将其水平放置如图甲，在左侧固定一支点燃的蜡烛，可在塑料薄膜上看到烛焰倒立的像，若将点燃的蜡烛向上移动，则塑料薄膜上的像向　下　 （选填“上”或“下”）方移动；若将易拉罐向右移动少许，蜡烛的像将　变小　 （选填“变大”“变小”或“不变”）；从右侧眼睛看过去，将蜡烛在孔前绕顺时针旋转，则人眼看到的塑料薄膜上的像是　顺时针　 （选填“顺时针”或“逆时针”）旋转的。若将蜡烛换成字母F，则看到的是图乙中的　②　 。 【分析】由于小孔所成的像是由实际光线会聚而成的，因此小孔成的像是倒立的实像，这是光的直线传播造成的；小孔所成的像是物体本身的像，与小孔的形状无关。 【解答】解：由题意可知，简易针孔照相机的成像原理是光的直线传播，若将点燃的蜡烛向上移动，则塑料薄膜上的像将向下方移动。 若将易拉罐向右移动少许，由图甲可知，烛焰到小孔的距离变大（即物距变大），则像会变小。 将蜡烛在孔前绕顺时针旋转，根据光的直线传播特性可知，塑料薄膜上的像将沿顺时针旋转。 若将蜡烛换成字母F，根据光的直线传播的特性可知，从塑料薄膜的右侧看过去，看到的是“”，故选②。 故答案为：下；变小；顺时针； ②。 【点评】本题考查了小孔成像的原理，属于基础题。 六．日食月食的原理 【高频易错点】 1. 误区 1：月全食时月球在太阳和地球中间；日食地球在中间； 2. 误区 2：红月亮是月球自身发光； 3. 误区 3：日月食成因归为光折射、反射。 【正确思路】 1. 位置关系： · 日食：月球→地球中间，月球挡太阳光； · 月食：地球→月球中间，地球遮挡太阳光； 2. 月球不是光源，本身不发光；红月亮成因：太阳光经地球大气折射，红光到达月球再反射； 3. 日食、月食核心原理：光的直线传播，和小孔成像、影子原理一致。 【典例】．2026年3月3日元宵节，很多人都观赏到了月全食和红月亮。下列说法正确的是（　　） A．看见红月亮是月亮发出了红光 B．发生月全食时是月亮在地球和太阳中间，挡住了太阳光 C．看见红月亮是因为太阳此时只发出红光 D．看见月亮是光的反射现象，看见红月亮是光的折射现象 【分析】月食：当月球运行至地球的阴影部分时，在月球和地球之间的地区会因为太阳光被地球所遮闭，就看到月球缺了一块。此时的太阳、地球、月球恰好（或几乎）在同一条直线上。 光线在同种不均匀介质中传播或者从一种介质斜射入另一种介质时，就会出现光的折射现象，例如水池底变浅、水中筷子变弯、海市蜃楼、凸透镜成像等都是光的折射形成的。 【解答】解：A．月亮本身不发光，我们看到月亮是因为它反射太阳的光。红月亮并非月亮发出红光，故A错误； B．月全食发生时，是地球位于太阳和月亮中间，地球挡住了太阳射向月亮的光，故B错误； C．红月亮的形成是由于太阳光经过地球大气层时，波长较短的光（如蓝、紫等）被散射掉，只有波长较长的红光能够穿透大气层并折射到月亮表面，再被月亮反射回地球进入人眼，所以看见红月亮是因为只有红光进入了人的眼睛，故C错误； D．看见月亮是光的反射现象，看见红月亮是光的折射现象，故D正确。 故选：D。 【点评】此题考查了光的直线传播的应用。 【变式1】．我国古代殷商时期就有关于月食的记载。如图所示，当发生月偏食时月球应运行至图示位置的（　　） A．1处 B．2处 C．3处 D．4处 【分析】月食：当月球运行至地球的阴影部分时，在月球和地球之间的地区会因为太阳光被地球所遮闭，就看到月球缺了一块。此时的太阳、地球、月球恰好（或几乎）在同一条直线上。 【解答】解：A、这个区域在地球的半影区外侧，太阳的光可以直接照射到月球，不会发生月食，故A不符合题意。 B、图中月球处于2位置，在地球的半影区，我们仍可以看到完整的月球，只是此时看到的月球比平常要暗一些，形成半影月食，故B不符合题意。 C、这个区域是地球的本影区，太阳的光完全被地球挡住，月球进入这个区域会形成月全食，故C不符合题意。 D、图中月球的一部分在本影区，另一部分在半影区，会形成月偏食（即月球的一部分被地球遮挡），故D符合题意。 故选：D。 【点评】此题考查了光的直线传播。 【变式2】．2025年9月7日，本年度的第二轮月全食（血月）出现于夜空。亚洲、俄罗斯、非洲部分地区、大洋洲和欧洲都能看到月亮逐渐变红的样子。下列说法正确的是（　　） A．月亮变红，说明月亮是光源 B．月全食现象的形成是由于光的直线传播 C．发生月全食时，月亮位于地球和太阳之间 D．光穿过大气层传播到地球上，说明光的传播是需要介质的 【分析】（1）光源是本身发光的物体，月球本身不发光，它是反射太阳光的天体； （2）月全食现象的形成是由于光的直线传播，当太阳、地球和月球在同一直线上，太阳的光线被地球挡住，月球落在地球的阴影中，形成了月全食； （3）光的传播不需要介质。 【解答】解：A．月亮变红是因为反射太阳光，而非自身发光，月亮不是光源，故A错误； B．月全食是地球遮挡太阳光导致月球进入地球本影，由光的直线传播形成，故B正确； C．月全食时，月亮位于地球的阴影中，地球位于太阳和月亮之间，故C错误； D．光的传播不需要介质，可以在真空中传播，故D错误。 故选：B。 【点评】本题考查了月全食的形成、光的直线传播现象以及光源的判断，难度一般。 【变式3】．在某些地区出现了日全食，如图所示是当时地球上观察者看到的日食景象。此时日、地、月三者的相对位置示意图，正确的是（　　） A． B． C． D． 【分析】光在同种均匀介质中是沿直线传播的，日食、月食都是由于光的直线传播形成的。 【解答】解：光在同种均匀介质中是沿直线传播的；当月球转到地球和太阳之间，这三个天体在一条直线或近于一条直线上时，月球挡住了射向地球的太阳光，在地球上的某一部分出现月球的影子，这就是日食现象，所以此时日、地、月三者的相对位置正确的是B，故B正确，ACD错误。 故选：B。 【点评】本题考查的是光的直线传播的应用，属于基础题目。 【变式4】．如图所示的光学现象与日食月食的形成原理相同的是（　　） A．甲图树荫下的圆形光斑 B．乙图冬奥会大跳台在水中的倒影 C．丙图雨后天空中出现彩虹 D．丁图倒入水后，杯底看上去“升高” 【分析】光在自然界中存在三种光现象： （1）光在同种均匀物质中沿直线传播，在日常生活中，激光准直、小孔成像和影子的形成等都表明光在同一种均匀介质中是沿直线传播的； （2）当光照射到物体表面上时，有一部分光被反射回来，例如：平面镜成像、水中倒影等； （3）当光从一种介质斜射入另一种介质时，传播方向会偏折，发生折射现象，如：看水里的鱼比实际位置浅等。 【解答】解：日食、月食现象是由于光的直线传播形成的。 A．树荫下的圆形光斑是太阳经过树叶间的空隙在地上所成的实像，属于小孔成像，是光的直线传播形成的，故A与日食月食的形成原理相同； B．冬奥会大跳台在水中的倒影由于光的反射，属于平面镜成像，故B与日食月食的形成原理不相同； C．彩虹是太阳光经过空中的小水滴时，在折射和反射共同作用下发生了色散现象，故C与日食月食的形成原理不相同； D．倒入水后，由于光线经进液面时发生了折射，杯底看上去“升高”了，属于光的折射现象，故D与日食月食的形成原理不相同。 故选：A。 【点评】本题主要考查了对日食、月食原理的了解，以及对光在均匀介质中沿直线传播、光的反射以及光的折射知识的掌握，属于基础题。 【变式5】．我们常能观测到各种奇妙的天文现象，如图所示是日月食成因的原理图，日月食形成的原因是　光的直线传播　 ，本图中要观测到月偏食，月亮应处在　IV　 。 【分析】（1）日食：又作日蚀，在月球运行至太阳与地球之间时发生。这时对地球上的部分地区来说，月球位于太阳前方，因此来自太阳的部分或全部光线被挡住，因此看起来好像是太阳的一部分或全部消失了。 （2）月食：当月球运行至地球的阴影部分时，在月球和地球之间的地区会因为太阳光被地球所遮闭，就看到月球缺了一块。此时的太阳、地球、月球恰好（或几乎）在同一条直线上。 【解答】解：日食、月食的成因是太阳发出的光沿直线传播，遇到不透明的天体时，会在天体后方形成影子，从而产生日食或月食现象。 图中I区是地球的本影区，太阳光被地完全遮挡，月球进入本影区会发生月全食；II区是地球的半影区，当月球只有部分进入地球的本影区就会发生月偏食。图中的IV位置的月球正好处于部分在本影区、部分在半影区的状态，符合该天文现象的发生条件。 故答案为：光的直线传播；IV。 【点评】此题考查了光的直线传播的应用。 七．影子的光路 【高频易错点】 1. 误区 1：光线画虚线、漏箭头； 2. 误区 2：画影子时光线中途断开、不延长至光屏； 3. 误区 3：小孔成像光路只画一条光线，未连接物体顶点与小孔。 【正确思路】 1. 光线规范：实线 + 箭头，箭头指向光传播方向； 2. 影子作图：连接光源与物体顶端，延长到墙面 / 地面，物体后方暗区为影子； 3. 小孔成像作图：物体上端、下端分别连线小孔，延长到光屏，交点即为像点； 4. 已知两条反射光线找光源：反向延长两条光线，交点为光源 S。 【典例】．有一根竹竿竖立在水平地面上，竹竿在路灯的照射下，在地面上形成了竹竿的影子BD，A点表示路灯的位置，请在图中画出竹竿BC的位置。（保留作图痕迹） 【分析】由于光是沿直线传播的，当光照射到竹竿BC上时，光线被遮挡，在竹竿的右边光照射不到的地方形成影子BD，据此画图。 【解答】解：如图所示，连接AD，从B点垂直地面向上画直线交AD于C，可得竹竿BC，如图所示： 【点评】本题考查了光的直线传播的应用，属于基础题目。 【变式1】．如图所示，在晴朗的白天，竖直竹竿AB立于水平地面上，太阳光从侧上方照射。请在图中画出太阳光经过竿顶A的光路图，并标出杆在地面上形成影子的长度。 【分析】光在同种均匀物质中沿直线传播，当光遇到不透明物体时，在物体的后方形成一个暗区，这就是所谓的影子。 【解答】解：在同种均匀介质中光沿直线传播，过太阳和竿顶A作一条光线，这条光线和地面的交点为C，后面的光线被竿顶AB挡住，形成影子，BC为杆在地面上形成影子，如图所示： 【点评】本题主要考查了光沿直线传播作图，是一道基础题。 【变式2】．两位同学站在同一路灯下，于是便在地上留下了他俩的影子，尝试通过光路作图的方法大致确认此时路灯S所在的位置。 【分析】根据光的直线传播原理可知，连接人和他影子的顶端所形成的直线必定经过点光源。所以分别把两人的顶端和各自影子的顶端连接并延长可交于一点，即路灯灯泡S的位置。 【解答】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，如下图所示： 。 故答案为。 【点评】本题考查了光沿直线传播的应用，属于基础题。 【变式3】．按要求完成下列作图，保留作图痕迹：如图所示，A发出的光被BC挡住，请在图中作出BC在墙壁上的影子B'C'。 【分析】根据光沿直线传播作出图。 【解答】解：从点光源A过点C作直线与墙壁相交于点C′，从A过点B作直线与墙壁相交于B′，直线AC与AB所夹的墙壁上的阴影部分B′C′就是BC的影子，如下图所示： 【点评】本题考查光沿直线传播，遇到遮挡物便形成了影子，此题属于基础题。 【变式4】．操场上竖直地插着两根竹竿AB，CD，在太阳光照射下AB的影子AB'如图所示，请在图中作出CD的影子CD′。 【分析】由于光沿直线传播，在竹竿背着阳光的地方会出现影子。 【解答】解：连接BB′，过点D作DD′∥BB′，交地面于点D′，则CD′就是CD的影子，如图所示： 【点评】本题通过作图的方式考查了光是沿直线传播的性质，会灵活应用光沿直线传播原理作图是解题的关键。 八．小孔成像的作图 【高频易错点】 1. 线型与箭头错误 误区：光线画虚线、漏画箭头、箭头方向画反（指向小孔 / 物体）。 2. 光路画法错误 误区①：只画一条光线；②光线不经过小孔，直接连接物体和像；③线条中途断开、曲线。 3. 成像形状与虚实误区 误区：画成正立的像；认为是虚像，不画在光屏上；像的形状和小孔一致。 4. 细节作图错误 误区：物体、像不标注顶点；混淆物距、像距，光路长短随意画；物体旋转后像颠倒方向画错。 5. 特殊题型作图误区 已知两条小孔透射光线找光源：直接延长而非反向延长光线找交点。 【标准正确作图思路（步骤）】 1. 规范光线 光线路径一律用实线，箭头沿光传播方向：物体 → 小孔 → 光屏。 2. 两条确定光路（核心） ①取物体最上端顶点 A，用直线连接 A 与小孔中心 O，继续延长直线到光屏，交点为像点 A′； ②取物体最下端顶点 B，直线连接 B 与小孔中心 O，延长到光屏，交点为像点 B′； 3. 连接像点 用实线连接 A′、B′，得到物体倒立实像 A′B′；上下、左右全部颠倒。 4. 区分实像特征 像必须落在光屏（半透明薄膜）上，小孔成实像，是实际光线会聚而成。 5. 拓展作图规则 （1）物体绕小孔顺时针旋转：光屏上的像同步顺时针旋转； （2）物距不变，像距拉长：光路延长距离变大，像变大、变暗；像距缩短则像变小； （3）已知两条透过小孔的光线找发光点：反向延长两条光线，交点即为光源 S。 【典例】．按要求作图：请在图甲中画出烛焰AB通过小孔在半透明塑料膜上的像A'B'。 【分析】根据光在同种均匀介质中光是沿直线传播的，然后过A点和B点分别作出通过小孔的光线，根据光线与薄膜的交点确定像的位置。 【解答】解：过A点和小孔画出一条光线交薄膜于A′，再过B点和小孔画出一条光线交薄膜于B′，即AB的像为A′B′，如下图所示： 【点评】此题考查光直线传播的应用，了解小孔成像的原理是基础。 【变式1】．按照题目要求作图：图中，请画出物体AB经过小孔成像的光路图。 【分析】小孔成像的原理是光的直线传播，过物体和小孔画直线就是光路，与光屏的交点是像点，连接像点就成为了像。 【解答】解：过A点和小孔画出一条光线交MN于A′，再过B点和小孔画出一条光线交MN于B′，连接A′B′并标出箭头，即AB的像为A′B′。如图所示： 【点评】此题考查了利用了光沿直线传播作图：小孔成的像是倒立的像，像的大小和物体与小孔的距离、小孔到光屏的距离有关。 【变式2】．按要求完成下列作图。如图所示，物体AB通过小孔O在虚线处的光屏上成像A′B′，请作出成像的光路图。 【分析】根据光在同种均匀介质中光是沿直线传播的，然后过A点和B点分别作出通过小孔的光线，根据光线与光屏的交点确定像的位置。 【解答】解：过A点和小孔画出一条光线交MN于A′，再过B点和小孔画出一条光线交MN于B′，即AB的像为A′B′，如下图所示： 。 故答案为：见解答图。 【点评】本题主要考查了小孔成像的画图，知道小孔成像是由于光的直线传播形成的。 【变式3】．如图所示，室内一盏电灯通过木板隔墙上的两个小洞，透过两条光线。请在图中根据这两条光线，完善光路图，确定并标出电灯的位置S。 【分析】光在同种、均匀、透明介质中沿直线传播，影子、日食、月食、小孔成像都是光的直线传播形成的。 【解答】解：光在同种、均匀、透明介质中沿直线传播，两条射出光线的反向延长线的交点，就是电灯的位置S，如图所示： 【点评】本题主要考查了光沿直线传播的应用，属于光学基础知识的考查。 九．光在真空中的速度 【高频易错点】 1. 误区 1：声音真空速度 3×10⁸m/s，光在所有介质速度均为 3×10⁸m/s； 2. 误区 2：百米计时听枪声计时更准； 3. 误区 3：发光反光物体混淆，反光背心、银幕当成光源。 【正确思路】 1. 真空光速：\(c=3×10^8\mathrm{m/s}\)，光在水、玻璃中速度小于真空；真空声音速度 = 0，无法传播； 2. 光速远大于声速：打雷先见闪电后闻声；百米赛看白烟计时，听枪声计时测量时间偏短； 3. 光源定义：自身发光物体；反光背心、电影幕布只反射光，不属于光源。 【典例】．对于光和光线，下列描述错误的是（　　） A．光线是实际存在的 B．光线是理想模型 C．光线的箭头代表光的传播方向 D．光在真空中的传播速度是最快的 【分析】（1）为了表示光的传播情况，我们通常用一条带有箭头的直线表示光传播的径迹和方向，这样的直线叫作光线。 （2）在通常情况下，真空中的光速取c＝3×108m/s。 【解答】解：ABC、我们通常用一条带有箭头的直线表示光传播的径迹和方向，这样的直线叫作光线，并不是真实存在的，利用了模型法，故BC正确，A错误； D、光在真空中的传播速度是最快的，在通常情况下，真空中的光速取c＝3×108m/s，故D正确。 故选：A。 【点评】此题考查了光线、光速的认识。 【变式1】．对于光现象，说法正确的是（　　） A．光线是真实存在的带箭头的直线 B．光在真空中传播速度为3×108m/s C．正在放映的电影幕布是光源 D．小孔成像成的是正立的实像 【分析】（1）用一条带箭头的直线表示光的传播路径和方向，这条直线叫光线，这里用到了模型法； （2）真空中的光速约为3×108m/s＝3×105km/s， （3）自身发光的物体是光源； （4）小孔成像的原理是光的直线传播，所成的像是倒立的实像，像的大小取决于物体到小孔的距离和光屏到小孔的距离。 【解答】解： A、光线实际不存在，是为了形象描述光的传播特点而假想出来的，采用的是模型法，故A错误； B、真空中的光速约为3×108m/s＝3×105km/s，故B正确； C、正在放映的电影幕布自身不能发光，不是光源，是反射的光，故C错误； D、小孔成像成的是倒立的实像，故D错误。 故选：B。 【点评】本题考查了光线、光速、光源和光的直线传播的应用，属于基础知识，比较简单。 【变式2】．“司机一滴酒，亲人两行泪”，为行车安全，大家要提醒身边的朋友家人，切勿酒驾。如图为交警夜查酒驾的情景，以下说法正确的是（　　） A．交警手中的荧光棒不是光源 B．交警身上穿的反光背心是光源 C．车灯光在夜空中是沿曲线传播的 D．车灯的光比车鸣笛的声音传播得快 【分析】能自行发光的物体叫光源；光在均匀介质中沿直线传播；在空气中，光的传播速度大于声音的传播速度。 【解答】解：A、交警手中的荧光棒能自行发光，是光源，故A错误； B、交警身上穿的反光背心不能自行发光，不是光源，故B错误； C、车灯光在夜空中是沿直线传播的，故C错误； D、车灯的光比车鸣笛的声音传播得快，故D正确。 故选：D。 【点评】本题考查了光现象，属于基础题。 【变式3】．百米赛跑终点计时员必须在看到发令枪冒白烟时就开始计时，而不能听到枪声才开始计时，这是因为（　　） A．离起跑线太远，怕听不清枪声 B．看烟计时比较方便 C．听枪声计时不准确，计时比真实时间偏短 D．听枪声计时不准确，计时比真实时间偏长 【分析】光的传播速度是3×108m/s，声音的速度是340m/s，光在空气中传播速度是远远大于声音在空气中的传播速度。 【解答】解：百米赛跑时，发令员在起点，计时员在终点。发令枪响后，运动员马上起跑，但声音从起点传到终点需要的时间是t0.29s，也就是说，发令枪响0.29s后计时员才能听到，而此时运动员已经跑了0.29秒的时间了，计时员记录的时间比运动员跑的时间少了0.29秒，会使运动员的成绩偏高，故C正确，ABD错误。 故选：C。 【点评】听声计时少计了0.29s；测百米跑所用的时间偏小，不要误认为是成绩偏低，而是成绩偏高。 【变式4】．雷雨天，我们总是先看到闪电再听到雷声，是因为 　在空气中光速远大于声速　 ，若某次闪电后3秒听到了雷声，则发生闪电的地方距离观察者约 　1020　 m。 【分析】（1）在空气中，声音的传播速度为约为340m/s，光的传播速度约为3×108m/s，据此分析回答。 （2）根据公式s＝vt可以计算出打雷的地方离他的距离。 【解答】解：（1）闪电和雷声是同时发生的，声音的传播速度约为340m/s，光的传播速度约为3×108m/s，因此，我们先看到闪电后听到雷声的原因是空气中光的传播速度大于声音的传播速度。 （2）打雷的地方离他的距离：s＝vt＝340m/s×3s＝1020m； 故答案为：在空气中光速远大于声速，光的传播时间短；1020。 故答案为：在空气中光速远大于声速；1020。 【点评】本题主要考查速度公式及其应用，属于基础题，要求学生记住光速和声音的传播速度。会利用光速远远大于声速解释生活中的有关现象，如：运动场上的计时员要以看烟为准。 十．光年 【高频易错点】 1. 误区 1：光年是时间单位； 2. 误区 2：引力波、光、声波传播规律混淆； 3. 误区 3：不会结合光年计算天体观测时差。 【正确思路】 1. 光年：长度单位，代表光 1 年内走过的距离； 2. 声波需要介质，不能在太空传播；引力波不是声波； 3. 天体光线传播需要时间：观测到天体 A 的画面，是天体 A 多年前的状态，观测时间差 = 距离（光年）数值。 【典例】．关于光速和光年，下列说法正确的是（　　） A．光的传播速度总是3.0×108m/s B．光在不同介质中传播速度是相同的 C．光年是天文学上使用的时间单位 D．光年是天文学上使用的长度单位 【分析】（1）光在真空中的传播速度约为3.0×108m/s； （2）光的传播速度与介质的种类有关； （3）光年是指光在真空中传播一年的距离； （4）光年是长度单位。 【解答】解：A、光的传播速度与介质的种类有关，光在真空中的传播速度约为3.0×108m/s，故A错误； B、光在不同介质中传播速度一般不同，故B错误； CD、光年指光在真空中一年内通过的路程，是长度单位，故C错误，D正确。 故选：D。 【点评】本题考查了光年，属于基础题。 【变式1】．物理学是研究物质结构和物体运动规律的科学，大到银河系小至肉眼看不见的微粒都是其研究对象。天体之间相距遥远，天文学中常用 　光年　 作为长度单位。 【分析】光年是天文学中常用的长度单位。光年表示光在一年内通过的距离。 【解答】解：物理学是研究物质结构和物体运动规律的科学，大到银河系小至肉眼看不见的微粒都是其研究对象。天体之间相距遥远，天文学中常用光年作为长度单位。 故答案为：光年。 【点评】知道光年是长度单位是解决本题的关键。本题属于基础性题目。 【变式2】．如图所示，我国“天眼”FAST是世界最大单口径射电望远镜，能发现距离地球约1.6万光年的新脉冲星，“光年”是 　长度　 （物理量名称）的单位。PM2.5是指大气中直径小于或等于2.5微米的颗粒物，目前市面上有一种孔径为300nm的口罩，这种口罩 　能　 （填“能”或“不能”）有效的阻止人体对PM2.5的吸入。 【分析】光年是光在真空中一年所通过的路程，是长度单位；根据口罩孔径与PM2.5之间的大小关系进行分析。 【解答】解：光年是光在真空中一年所通过的路程，是长度单位；2.5μm＝2500nm＞300nm，孔径为300nm的口罩能够有效的阻止人体对PM2.5的吸入。 故答案为：长度；能。 【点评】本题考查光年的概念和长度单位的换算，难度不大。 【变式3】．光在真空中的传播速度是 　3.0×105 km/s。2016年，人类首次直接探测到了由13亿光年之外的两颗黑洞在合并时产生的引力波，这引力波 　不是　 （选填“是”或“不是”）声波。天文学中的“光年”是 　长度　 单位。 【分析】（1）光在真空中的传播速度为3.0×108m/s； （2）声音不能在真空中传播； （3）光年是光在一年内所走的路程，是长度单位。 【解答】解：（1）光在真空中的传播速度为3.0×108m/s＝3.0×105km/s； （2）声音不能在真空中传播，引力波能在真空中传播，故引力波不是声波； （3）光年是光在一年内所走的路程，所以光年是长度单位。 故答案为：3.0×105；不是；长度。 【点评】本题考查光速、生硬的传播以及光年难度不大 【变式4】．从地面上遥望太空，由于视觉原因，人眼所看到的天体位置总是处于一个平行于地面的平面内，如图中，当某一天体从位置A沿直线运动到位置B时，地面上人在视觉上认为是沿直线从A运动到位置C，所以会导致观测天体运行的速度发生偏差。已知图中A、C两点到地面观测者的距离为m光年（光年是长度单位，表示光在一年内所走过的路程），A、C之间的距离为a光年，B、C之间的距离为b光年，AC边与BC边可看成相互垂直。 则： （1）当天体经过A位置后 　m　 年，地面观测者恰能看到天体经过A位置； （2）天体用了t年时间从A运动到B，在地面上观测到该运动时间间隔为 　t﹣b　 年； （3）当各物理量满足 　t＜a+b　 条件时，在地面上会观测到天体运动速度超过光速的现象。 【分析】（1）天体经过A位置时，距离地面观测者的距离为m光年； （2）天体运动到A位置发出或反射的光被观测到需要经过m年。经过t年运动到B，到B位置时发出或反射的光再被观测到需经历m﹣b年，则共需经历t+m﹣b年。人在地面上两次观测到天体的时间差就是在地面上观测该天体运动的时间间隔； （3）当天体用了t年时间从A运动到B，到B位置时发出或反射的光再被观测到共需经历t+m﹣b年。但地面上人在视觉上认为是沿直线从A运动到位置C，人眼误认为天体经历的时间是a+m年。由v可知，当观测时间小于人眼误认为的时间时，在地面上观测到天体运动速度就会超过光速。 【解答】解：（1）天体经过A位置时，距离地面观测者的距离为m光年，因此当天体经过A位置后m年，地面观测者才能看到。 （2）天体运动到A位置发出或反射的光被观测到需要经过m年。经过t年运动到B，到B位置时发出或反射的光再被观测到需经历m﹣b年，则共需经历t+m﹣b年。人在地面上两次观测到天体的时间差就是在地面上观测该天体运动的时间间隔。故天体用了t年时间从A运动到B，在地面上观测到该运动时间间隔的年数为：t+m﹣b﹣m＝t﹣b； （3）当天体用了t年时间从A运动到B，到B位置时发出或反射的光再被观测到共需经历t+m﹣b年。但地面上人在视觉上认为是沿直线从A运动到位置C，人眼误认为天体经历的时间是a+m年。由v可知，当观测时间小于人眼误认为的时间时，在地面上观测到天体运动速度就会超过光速。所以当t+m﹣b＜a+m，即t＜a+b时，在地面上会观测到天体运动速度超过光速的现象。 故答案为：（1）m；（2）t﹣b；（3）t＜a+b。 【点评】记住光的传播速度，理解光年的含义。 2 学科网（北京）股份有限公司 $ 2.2光的直线传播 一．光线 【高频易错点】 1. 误区 1：认为光线真实存在、激光 / 光源射出一条条光线； 2. 误区 2：混淆光线与细光束，觉得细光束就是光线； 3. 误区 3：光路图画光线用虚线； 4. 误区 4：光线能体现光的亮度、强弱等物理属性。 【正确思路】 1. 光线是理想物理模型，客观不存在，只是为描述光传播人为画出； 2. 光线定义：带箭头实线，仅表示光的传播路径 + 方向； 3. 光束是真实的光，光线是抽象模型，二者不能等同； 4. 光线模型有局限：无法表示光的强度、颜色、亮度等。 【典例】．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，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 【变式1】．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，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 【变式2】．关于光线，下列说法中错误的是（　　） A．激光笔发出的光是一条光线 B．光线能表示光传播的路径和方向 C．光线不是真实存在的 D．光线是一种模型 【变式3】．下列关于光线的说法，正确的是（　　） A．光线是真实存在的带箭头的直线 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．光线可以用虚线表示 【变式4】．光在均匀介质中是沿直线传播的，我们常用一条带箭头的直线表示光的传播 　 　 和方向，这种表示的方法也有不足，比如无法表示光的 　 　 （请举例写出一条）。 二．光沿直线传播的条件 【高频易错点】 1. 误区 1：只要是同一种介质，光就一定沿直线传播（忽略 “均匀”）； 2. 误区 2：太阳光从太空到地面全程直线传播（忽略大气层不均匀）； 3. 误区 3：分不清显示光路的方法，水中加清水、空气中洒水； 4. 误区 4：混淆声音、光的传播条件，认为光传播必须依靠介质； 5. 误区 5：分不清超声波 / 次声波，倒车雷达当成次声波；声音能在真空传播。 【正确思路】 1. 直线传播完整条件：同种、均匀、透明介质，缺一不可；介质不均匀时光发生偏折； 2. 显示光路原理：利用漫反射。空气喷烟雾 / 水雾；水中加牛奶、稀墨水； 3. 光可在真空传播，不需要介质；声音不能在真空传播； 4. 倒车雷达、声呐用超声波；次声波多用于地震、海啸监测； 5. 声波可以传递能量（烛焰晃动）、传递信息。 【典例】．下列有关声现象和光现象的描述中，正确的是（　　） A．“金光闪闪”说明金子是光源 B．有倒车雷达的轿车，倒车时利用了次声波 C．喇叭发出声音能使烛焰晃动，说明声波能传递能量 D．“三日同辉”现象，是光在大气层中沿直线传播形成的 【变式1】．如图所示，是小明探究“看”到自己的声音的实验。把两个纸杯底部用细棉线连接起来，固定其中一个纸杯，在纸杯口上蒙上胶膜，膜上粘一片小平面镜，拉紧棉线，将激光笔发出的光照射在平面镜上，小明对另一纸杯说话（不接触纸杯），会看到光屏上反射的光点在晃动。则下列说法不正确的是（　　） A．小明发出的声音是由声带振动产生的 B．若说话声越大，光点晃动幅度越大 C．两个纸杯间声音的传播主要是通过固体实现的 D．光点的晃动时，光从小镜子射向墙壁不再沿直线传播 【变式2】．关于声现象和光现象，下列说法正确的是（　　） A．声音在真空中传播速度为380m/s B．有倒车雷达的轿车，倒车时利用了次声波 C．喇叭发出声音能使旁边的烛焰晃动，说明声波能传递能量 D．光从太阳传到我们的身上时，是沿直线传播的 【变式3】．关于声现象和光现象，下列说法正确的是（　　） A．声音在真空中传播速度为3×108m/s B．有倒车雷达的轿车，倒车时利用了次声波 C．喇叭发出声音能使旁边的烛焰晃动，说明声波能传递能量 D．光从太阳传到我们的身上时，是沿直线传播的 【变式4】．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 【变式5】．在研究光的传播路径时，小明做了下面几个小实验： （1）图1中，为了显示激光在空气中传播路径，可以采取的方法是 　 　 ，图2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3），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 　 　 。 三．光沿直线传播的现象 【高频易错点】 1. 误区 1：把倒影、平面镜成像、海市蜃楼、彩虹归为光沿直线传播； 2. 误区 2：分不清月食、小孔成像、影子原理； 3. 误区 3：影子舞、影子认为是光反射形成。 【正确思路】 1. 光沿直线传播现象：影子、日食 / 月食、小孔成像、日晷、一叶障目； 2. 光的反射：水中倒影、镜花水月、平面镜成像； 3. 光的折射：彩虹、海市蜃楼、透镜放大 / 缩小物体； 4. 影子本质：不透明物体遮挡光线，后方形成暗区，纯直线传播。 【典例】．下列现象中，由于光的直线传播形成的是（　　） A．水中倒影 B．日食月食 C．透镜成像 D．镜花水月 【变式1】．下列现象中，可用“光的直线传播”解释的是（　　） A．日偏食 B．空中的彩虹 C．放大的邮票 D．水中的倒影 【变式2】．下列现象是由光的直线传播形成的是（　　） A．镜花水月 B．海市蜃楼 C．一叶障目 D．杯弓蛇影 【变式3】．以下光现象中，主要原理是光沿直线传播的是（　　） A．晷针影子 B．海市蜃楼 C．天空彩虹 D．水中倒影 【变式4】．如图所示，2026年元宵节，月全食惊艳夜空，俗称的“红月亮”持续约1小时。下列现象的成因与其相同的是（　　） A．水中的倒影 B．树荫下的光斑 C．“变瘦”的娃娃 D．“缩小”的兔子 【变式5】．如图所示，爸爸带萌娃跳影子舞：萌娃坐着不动，爸爸打开手机电筒在后面晃动，墙上的“萌娃”随之左右摇摆跳起舞来。关于该现象，下列说法中正确的是（　　） A．墙上的“萌娃”是由于光的反射形成的 B．打开房间灯光，墙上的“萌娃”更清晰 C．爸爸向右晃动手机，墙上的“萌娃”向右摆动 D．爸爸晃动手机向后退，墙上的“萌娃”将变小 四．影子形成的原理 【高频易错点】 1. 误区 1：一天中旗杆影子先变长后变短； 2. 误区 2：分不清太阳光（平行光）和路灯光（点光源）影子特点； 3. 误区 3：手电筒 / 光源移动方向和影子摆动方向判断相反； 4. 误区 4：根据影子反推光源方位判断出错； 5. 误区 5：实验探究影子长度影响因素，不会控制变量。 【正确思路】 1. 一天影子变化：早上长→正午最短→傍晚变长，先变短后变长；影子由短变长代表下午； 2. 太阳光平行光：所有物体影子互相平行；路灯是点光源：影子发散、长短差异大； 3. 光源右移，影子左移；光源远离物体，影子变小；光源靠近物体，影子变大； 4. 影子在左前方，光源在物体右后方； 5. 探究 “影子长度与人到光源水平距离关系”：只改变光源与物体水平距离，其余高度、墙距不变。 【典例】．如图所示，无云的晴天，小明在野外迷失了方向，他在地面竖立一根杆子，地面上OA是这根杆在阳光下的影子，过一段时间后，影子的位置移到了OB的位置。则AB箭头所指的方向是（　　） A．东 B．南 C．西 D．北 【变式1】．如图甲所示，人在路灯下行走，地面上影子的长度会发生改变。小明猜想影子的长度可能与人到路灯的水平距离有关。为了验证猜想，小明将手电筒、橡皮擦按图乙所示的方式放置在墙壁前，进行如下操作，观察并测量影子的纵向长度。下列实验操作中能探究上述猜想的是（　　） A．水平方向移动橡皮擦的位置 B．水平方向移动手电筒的位置 C．竖直方向移动橡皮擦的位置 D．竖直方向移动手电筒的位置 【变式2】．晴朗的天气里，校园旗杆影子的长度在一天中的变化情况是（　　） A．始终变长 B．先变长，后变短 C．始终变短 D．先变短，后变长 【变式3】．如图是清华大学草坪上的日晷，它的基座上镌刻着拉丁文“FACTANONVEBR”及其中译文“行胜于言”，日晷是利用晷上的针的影子随时间长短和位置变化来判断时间的计时工具，它利用了光　 　 的原理。若针的影子由短变长，则表示时间为　 　 （选填“上午”或“下午”）。 【变式4】．操场上竖直地插着三根竹竿，如图甲、乙。一幅是白天在阳光下的影子，一幅是晚上在路灯下的影子，其中图 　 　 是在阳光下的影子；小明在路灯下向前行走时，他的影子在他左前方的地上，那么路灯在他的 　 　 方的上面。 五．小孔成像的原理 【高频易错点】 1. 误区 1：光斑形状由小孔形状决定，大孔也能小孔成像； 2. 误区 2：小孔成虚像、正立像；针孔相机和凸透镜照相机原理一样； 3. 误区 3：物距、像距变化对像大小判断出错；物体旋转，像旋转方向判断错误； 4. 误区 4：长期小孔成像，太阳会留下一个点状光斑。 【正确思路】 1. 小孔成像条件：小孔足够小；像的形状 = 光源 / 物体形状，和孔形状无关；孔太大只能形成孔形状光斑，不成像； 2. 成像特点：倒立实像（上下左右均颠倒），原理光沿直线传播；普通照相机是光的折射（凸透镜），原理完全不同； 3. 像大小规律： · 物距不变，像距越大，像越大、越暗； · 像距不变，物距越大，像越小； 4. 物体顺时针旋转，光屏上的像同步顺时针旋转； 5. 长时间小孔观测太阳：太阳全天位置变化，感光材料会留下多条线状光斑； 6. 实像判断：光线实际会聚形成，能呈现在光屏 / 薄膜上。 【典例】．如图，社团课上某小组成员利用星形和圆形两种光源、一块带孔的硬纸板以及光屏做光的直线传播实验，在光屏上得到了一个星形光斑，下列光源和孔的组合不可能是（　　） A．星形光源，圆形小孔 B．星形光源，方形小孔 C．圆形光源，星形大孔 D．星形光源，圆形大孔 【变式1】．如图所示，用大小不同的两个圆纸筒（套在一起时能推拉自如）、锡箔纸、半透明蜡纸等物品制作针孔照相机。让大纸筒前端的小孔对准一个明亮且不太大的物体，眼睛贴近小纸筒上的观察口，适当推拉小纸筒，观察半透明蜡纸（光屏）上呈现的物体的像。下列说法中正确的是（　　） A．针孔照相机和照相机成像的原理相同 B．锡箔纸更换为半透明蜡纸可以使像更清晰 C．保持针孔相机小孔与物体间距离不变，小纸筒向左移动，像变亮，像变小 D．保持针孔相机光屏与小孔间距离不变，小孔远离物体，像变小 【变式2】．《墨经》最早记载了小孔成像现象及其解释，下列光现象中，与该现象成因相同的是（　　） A．日晷计时 B．平面镜打造视觉美 C．利用潜望镜观察水面上物体 D．透过玻璃杯看到卡片上的字 【变式3】．艺术家在太湖边放置了一款计划拍摄一张记录千年变迁的照片的相机（如图甲），为了稳定，其结构非常简单（如图乙），整体是一个圆柱形铜制外壳，前端是一个小孔，后端涂抹了一种会在不同光线下褪色速度不同的颜料来当作“感光元件”。则“感光元件”上呈现出的像是　 　 （选填“实像”或“虚像”），该相机的成像是《墨子》中所记载的　 　 现象，可以预见半年后该相机拍摄的“照片”中，太阳的像是　 　 （选填“一个点”或“很多条线”）。 【变式4】．某兴趣小组在空易拉罐的底部中央戳个小圆孔，将顶部剪去后，蒙上一层塑料薄膜，制作一个简易针孔照相机。现将其水平放置如图甲，在左侧固定一支点燃的蜡烛，可在塑料薄膜上看到烛焰倒立的像，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；若将易拉罐向右移动少许，蜡烛的像将　 　 （选填“变大”“变小”或“不变”）；从右侧眼睛看过去，将蜡烛在孔前绕顺时针旋转，则人眼看到的塑料薄膜上的像是　 　 （选填“顺时针”或“逆时针”）旋转的。若将蜡烛换成字母F，则看到的是图乙中的　 　 。 六．日食月食的原理 【高频易错点】 1. 误区 1：月全食时月球在太阳和地球中间；日食地球在中间； 2. 误区 2：红月亮是月球自身发光； 3. 误区 3：日月食成因归为光折射、反射。 【正确思路】 1. 位置关系： · 日食：月球→地球中间，月球挡太阳光； · 月食：地球→月球中间，地球遮挡太阳光； 2. 月球不是光源，本身不发光；红月亮成因：太阳光经地球大气折射，红光到达月球再反射； 3. 日食、月食核心原理：光的直线传播，和小孔成像、影子原理一致。 【典例】．2026年3月3日元宵节，很多人都观赏到了月全食和红月亮。下列说法正确的是（　　） A．看见红月亮是月亮发出了红光 B．发生月全食时是月亮在地球和太阳中间，挡住了太阳光 C．看见红月亮是因为太阳此时只发出红光 D．看见月亮是光的反射现象，看见红月亮是光的折射现象 【变式1】．我国古代殷商时期就有关于月食的记载。如图所示，当发生月偏食时月球应运行至图示位置的（　　） A．1处 B．2处 C．3处 D．4处 【变式2】．2025年9月7日，本年度的第二轮月全食（血月）出现于夜空。亚洲、俄罗斯、非洲部分地区、大洋洲和欧洲都能看到月亮逐渐变红的样子。下列说法正确的是（　　） A．月亮变红，说明月亮是光源 B．月全食现象的形成是由于光的直线传播 C．发生月全食时，月亮位于地球和太阳之间 D．光穿过大气层传播到地球上，说明光的传播是需要介质的 【变式3】．在某些地区出现了日全食，如图所示是当时地球上观察者看到的日食景象。此时日、地、月三者的相对位置示意图，正确的是（　　） A． B． C． D． 【变式4】．如图所示的光学现象与日食月食的形成原理相同的是（　　） A．甲图树荫下的圆形光斑 B．乙图冬奥会大跳台在水中的倒影 C．丙图雨后天空中出现彩虹 D．丁图倒入水后，杯底看上去“升高” 【变式5】．我们常能观测到各种奇妙的天文现象，如图所示是日月食成因的原理图，日月食形成的原因是　 　 ，本图中要观测到月偏食，月亮应处在　 　 。 七．影子的光路 【高频易错点】 1. 误区 1：光线画虚线、漏箭头； 2. 误区 2：画影子时光线中途断开、不延长至光屏； 3. 误区 3：小孔成像光路只画一条光线，未连接物体顶点与小孔。 【正确思路】 1. 光线规范：实线 + 箭头，箭头指向光传播方向； 2. 影子作图：连接光源与物体顶端，延长到墙面 / 地面，物体后方暗区为影子； 3. 小孔成像作图：物体上端、下端分别连线小孔，延长到光屏，交点即为像点； 4. 已知两条反射光线找光源：反向延长两条光线，交点为光源 S。 【典例】．有一根竹竿竖立在水平地面上，竹竿在路灯的照射下，在地面上形成了竹竿的影子BD，A点表示路灯的位置，请在图中画出竹竿BC的位置。（保留作图痕迹） 【变式1】．如图所示，在晴朗的白天，竖直竹竿AB立于水平地面上，太阳光从侧上方照射。请在图中画出太阳光经过竿顶A的光路图，并标出杆在地面上形成影子的长度。 【变式2】．两位同学站在同一路灯下，于是便在地上留下了他俩的影子，尝试通过光路作图的方法大致确认此时路灯S所在的位置。 【变式3】．按要求完成下列作图，保留作图痕迹：如图所示，A发出的光被BC挡住，请在图中作出BC在墙壁上的影子B'C'。 【变式4】．操场上竖直地插着两根竹竿AB，CD，在太阳光照射下AB的影子AB'如图所示，请在图中作出CD的影子CD′。 八．小孔成像的作图 【高频易错点】 1. 线型与箭头错误 误区：光线画虚线、漏画箭头、箭头方向画反（指向小孔 / 物体）。 2. 光路画法错误 误区①：只画一条光线；②光线不经过小孔，直接连接物体和像；③线条中途断开、曲线。 3. 成像形状与虚实误区 误区：画成正立的像；认为是虚像，不画在光屏上；像的形状和小孔一致。 4. 细节作图错误 误区：物体、像不标注顶点；混淆物距、像距，光路长短随意画；物体旋转后像颠倒方向画错。 5. 特殊题型作图误区 已知两条小孔透射光线找光源：直接延长而非反向延长光线找交点。 【标准正确作图思路（步骤）】 1. 规范光线 光线路径一律用实线，箭头沿光传播方向：物体 → 小孔 → 光屏。 2. 两条确定光路（核心） ①取物体最上端顶点 A，用直线连接 A 与小孔中心 O，继续延长直线到光屏，交点为像点 A′； ②取物体最下端顶点 B，直线连接 B 与小孔中心 O，延长到光屏，交点为像点 B′； 3. 连接像点 用实线连接 A′、B′，得到物体倒立实像 A′B′；上下、左右全部颠倒。 4. 区分实像特征 像必须落在光屏（半透明薄膜）上，小孔成实像，是实际光线会聚而成。 5. 拓展作图规则 （1）物体绕小孔顺时针旋转：光屏上的像同步顺时针旋转； （2）物距不变，像距拉长：光路延长距离变大，像变大、变暗；像距缩短则像变小； （3）已知两条透过小孔的光线找发光点：反向延长两条光线，交点即为光源 S。 【典例】．按要求作图：请在图甲中画出烛焰AB通过小孔在半透明塑料膜上的像A'B'。 【变式1】．按照题目要求作图：图中，请画出物体AB经过小孔成像的光路图。 【变式2】．按要求完成下列作图。如图所示，物体AB通过小孔O在虚线处的光屏上成像A′B′，请作出成像的光路图。 【变式3】．如图所示，室内一盏电灯通过木板隔墙上的两个小洞，透过两条光线。请在图中根据这两条光线，完善光路图，确定并标出电灯的位置S。 九．光在真空中的速度 【高频易错点】 1. 误区 1：声音真空速度 3×10⁸m/s，光在所有介质速度均为 3×10⁸m/s； 2. 误区 2：百米计时听枪声计时更准； 3. 误区 3：发光反光物体混淆，反光背心、银幕当成光源。 【正确思路】 1. 真空光速：\(c=3×10^8\mathrm{m/s}\)，光在水、玻璃中速度小于真空；真空声音速度 = 0，无法传播； 2. 光速远大于声速：打雷先见闪电后闻声；百米赛看白烟计时，听枪声计时测量时间偏短； 3. 光源定义：自身发光物体；反光背心、电影幕布只反射光，不属于光源。 【典例】．对于光和光线，下列描述错误的是（　　） A．光线是实际存在的 B．光线是理想模型 C．光线的箭头代表光的传播方向 D．光在真空中的传播速度是最快的 【变式1】．对于光现象，说法正确的是（　　） A．光线是真实存在的带箭头的直线 B．光在真空中传播速度为3×108m/s C．正在放映的电影幕布是光源 D．小孔成像成的是正立的实像 【变式2】．“司机一滴酒，亲人两行泪”，为行车安全，大家要提醒身边的朋友家人，切勿酒驾。如图为交警夜查酒驾的情景，以下说法正确的是（　　） A．交警手中的荧光棒不是光源 B．交警身上穿的反光背心是光源 C．车灯光在夜空中是沿曲线传播的 D．车灯的光比车鸣笛的声音传播得快 【变式3】．百米赛跑终点计时员必须在看到发令枪冒白烟时就开始计时，而不能听到枪声才开始计时，这是因为（　　） A．离起跑线太远，怕听不清枪声 B．看烟计时比较方便 C．听枪声计时不准确，计时比真实时间偏短 D．听枪声计时不准确，计时比真实时间偏长 【变式4】．雷雨天，我们总是先看到闪电再听到雷声，是因为 　 　 ，若某次闪电后3秒听到了雷声，则发生闪电的地方距离观察者约 　 　 m。 十．光年 【高频易错点】 1. 误区 1：光年是时间单位； 2. 误区 2：引力波、光、声波传播规律混淆； 3. 误区 3：不会结合光年计算天体观测时差。 【正确思路】 1. 光年：长度单位，代表光 1 年内走过的距离； 2. 声波需要介质，不能在太空传播；引力波不是声波； 3. 天体光线传播需要时间：观测到天体 A 的画面，是天体 A 多年前的状态，观测时间差 = 距离（光年）数值。 【典例】．关于光速和光年，下列说法正确的是（　　） A．光的传播速度总是3.0×108m/s B．光在不同介质中传播速度是相同的 C．光年是天文学上使用的时间单位 D．光年是天文学上使用的长度单位 【变式1】．物理学是研究物质结构和物体运动规律的科学，大到银河系小至肉眼看不见的微粒都是其研究对象。天体之间相距遥远，天文学中常用 　 　 作为长度单位。 【变式2】．如图所示，我国“天眼”FAST是世界最大单口径射电望远镜，能发现距离地球约1.6万光年的新脉冲星，“光年”是 　 　 （物理量名称）的单位。PM2.5是指大气中直径小于或等于2.5微米的颗粒物，目前市面上有一种孔径为300nm的口罩，这种口罩 　 　 （填“能”或“不能”）有效的阻止人体对PM2.5的吸入。 【变式3】．光在真空中的传播速度是 　 　 km/s。2016年，人类首次直接探测到了由13亿光年之外的两颗黑洞在合并时产生的引力波，这引力波 　 　 （选填“是”或“不是”）声波。天文学中的“光年”是 　 　 单位。 【变式5】．从地面上遥望太空，由于视觉原因，人眼所看到的天体位置总是处于一个平行于地面的平面内，如图中，当某一天体从位置A沿直线运动到位置B时，地面上人在视觉上认为是沿直线从A运动到位置C，所以会导致观测天体运行的速度发生偏差。已知图中A、C两点到地面观测者的距离为m光年（光年是长度单位，表示光在一年内所走过的路程），A、C之间的距离为a光年，B、C之间的距离为b光年，AC边与BC边可看成相互垂直。 则： （1）当天体经过A位置后 　 　 年，地面观测者恰能看到天体经过A位置； （2）天体用了t年时间从A运动到B，在地面上观测到该运动时间间隔为 　 　 年； （3）当各物理量满足 　 　 条件时，在地面上会观测到天体运动速度超过光速的现象。 2 学科网（北京）股份有限公司 $