4.1 光的直线传播（举一反三·讲义）物理新教材人教版八年级上册

本初中物理讲义围绕光的直线传播展开，系统梳理光源（定义与分类）、光的直线传播条件与规律、直线传播现象（影子、小孔成像、日食月食）及光速（数值与介质比较）等核心知识点，构建从概念辨析到现象解释再到应用拓展的学习支架。 资料以情景导入（如薄雾光束、汽车前灯）激发探究兴趣，通过表格对比、理想模型法（光线）培养科学思维，结合例题变式及核心易错点总结强化物理观念。课中助力教师引导学生构建知识体系，课后帮助学生通过多样化作业查漏补缺，提升学习效果。

4.1 光的直线传播 【新教材人教版】 【知识框架+知识精讲（4个知识归纳+4个题型）+课后作业】 模块二 知识精讲 情景导入 同学们，在晴朗的日子里，我们常常可以看到这些现象： 在有薄雾的天气，可以看到透过树丛的光束是直的。 从汽车前灯射出的光束是直的。 电影放映机射向银幕的光束也是直的。 这些现象都说明，光在空气中是沿直线传播的。那么，光在液体、固体中是不是也沿直线传播呢？今天，我们就来探究光传播的规律。 知识归纳 【知识点1 光源（定义与分类）】 1. 光源的定义 能够自身发光的物体叫做光源。 2. 光源的分类 分类 定义 实例 自然光源 自然界中本身能发光的物体 太阳、恒星、萤火虫、水母、灯笼鱼 人造光源 人类制造出来的能发光的物体 电灯、蜡烛、火把、LED灯 3. 易错点：月亮不是光源 月亮本身不发光，它是靠反射太阳光才被我们看见的。所以，月亮不是光源。 4. 讨论：人眼是光源吗？ 人眼不是光源。我们能看到物体，是因为物体发出的光（光源）或反射的光（非光源）进入我们的眼睛，刺激视网膜产生视觉。 【例1】下列物体中，属于光源的是（ ） A. 月亮 B. 闪闪发光的钻石 C. 太阳 D. 明亮的镜子 【答案】C 【详解】本题考查光源的定义。A选项，月亮自身不发光，反射太阳光，不是光源，故A错误。B选项，钻石自身不发光，反射外界光，不是光源，故B错误。C选项，太阳自身能发光，是自然光源，故C正确。D选项，镜子自身不发光，反射光，不是光源，故D错误。因此，正确答案是C。 【变式1-1】下列物体中，属于人造光源的是（ ） A. 萤火虫 B. 恒星 C. 点燃的蜡烛 D. 水母 【答案】C 【详解】A选项，萤火虫是自然光源，故A错误。B选项，恒星是自然光源，故B错误。C选项，点燃的蜡烛是人为制造的光源，属于人造光源，故C正确。D选项，水母是自然光源，故D错误。因此，正确答案是C。 【变式1-2】关于光源，下列说法正确的是（ ） A. 月亮是光源，因为它晚上会发光 B. 所有发光的物体都是光源 C. 只有自然发光的物体才是光源 D. 能够自身发光的物体叫做光源 【答案】D 【详解】A选项，月亮是反射太阳光，不是自身发光，不是光源，故A错误。B选项，发光的物体不一定都是光源，例如反射光的物体虽然看起来发光，但自身并不发光，不是光源，故B错误。C选项，光源分为自然光源和人造光源，人造光源也是光源，故C错误。D选项，光源的定义是能够自身发光的物体，故D正确。因此，正确答案是D。 【知识点2 光的直线传播（条件与规律）】 1. 光的直线传播条件 光在同种均匀介质中沿直线传播。 均匀介质：介质的密度、温度等各处相同。 如果介质不均匀，光线会发生弯曲（例如：太阳的视位置比实际位置高）。 2. 光线——理想模型法 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一束光传播的径迹和方向。这样的直线叫做光线。 注意：光线不是真实存在的，它是为了研究方便而建立的理想模型。 【例2】关于光的直线传播，下列说法正确的是（ ） A. 光在任何情况下都沿直线传播 B. 光在水中不是沿直线传播的 C. 光在同种均匀介质中沿直线传播 D. 光在空气中一定沿直线传播 【答案】C 【详解】本题考查光的直线传播条件。A选项，光只有在同种均匀介质中才沿直线传播，如果介质不均匀，光线会发生弯曲，故A错误。B选项，光在水中是沿直线传播的，教材中有相关实验证明，故B错误。C选项，光在同种均匀介质中沿直线传播，符合光的直线传播条件，故C正确。D选项，光在空气中不一定沿直线传播，如果空气密度不均匀（如海市蜃楼），光线会发生弯曲，故D错误。因此，正确答案是C。 【变式2-1】关于光线，下列说法正确的是（ ） A. 光线是真实存在的，我们能看到 B. 光线是表示光传播径迹和方向的带箭头的直线 C. 光线是细小的光束 D. 光线是用实线表示的，没有方向 【答案】B 【详解】A选项，光线是理想模型，不是真实存在的，故A错误。B选项，光线的定义是表示光传播径迹和方向的带箭头的直线，故B正确。C选项，光线不是光束，是理想化的模型，故C错误。D选项，光线需要用箭头表示方向，故D错误。因此，正确答案是B。 【变式2-2】太阳的视位置比实际位置高，这是因为（ ） A. 光在同种均匀介质中是沿直线传播的 B. 光在真空中传播速度最快 C. 大气层不均匀，光线发生了弯曲 D. 太阳光能透过大气层 【答案】C 【详解】早晨，太阳从地平线升起时，我们看到太阳的位置比实际位置高，这是因为太阳光穿过不均匀的大气层时，光线发生了弯曲，属于光的折射现象。这也能说明光的直线传播是有条件的，即“同种均匀介质”。因此，正确答案是C。 【知识点3 光的直线传播现象（应用与解释）】 1. 影子的形成 光在传播过程中遇到不透明的物体时，在物体后面光不能到达的区域形成的黑暗部分叫做影子。 示例：手影游戏、人走过路灯时影子的变化（先变短后变长）。 2. 小孔成像 原理：光的直线传播。 特点：成倒立的实像。 像的形状：由物体的形状决定，与小孔的形状无关。 像的大小：与物体到小孔的距离和光屏到小孔的距离有关。 应用：针孔照相机。 3. 日食和月食 日食：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，在地球上形成日食。 月食：当地球处于太阳和月球之间时，地球挡住了太阳射向月球的光，在地球上形成月食。 4. 其他应用 激光准直：利用激光引导掘进机，保证隧道方向不出偏差。 射击瞄准：眼睛、准星、目标三点一线。 排队：排直队伍时，每个人都只能看到自己前面的一个人，说明队伍排直了。 【例3】下列现象中，不能由光的直线传播解释的是（ ） A. 影子的形成 B. 小孔成像 C. 日食、月食 D. 在岸上看到水中的鱼比实际位置浅 【答案】D 【详解】A选项，影子的形成是光沿直线传播遇到不透明物体形成的，故A能解释。B选项，小孔成像是光沿直线传播通过小孔形成的，故B能解释。C选项，日食、月食是光沿直线传播形成的天文现象，故C能解释。D选项，在岸上看到水中的鱼比实际位置浅，是光从水中斜射入空气中时发生折射形成的，不能用光的直线传播解释，故D不能解释。因此，正确答案是D。 【变式3-1】关于小孔成像，下列说法正确的是（ ） A. 小孔成像中，像的形状与小孔的形状有关 B. 小孔成像中，像的大小与物体到小孔的距离无关 C. 小孔成像中，像一定是倒立的 D. 小孔成像中，像一定是放大的 【答案】C 【详解】A选项，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错误。B选项，像的大小与物体到小孔的距离和光屏到小孔的距离有关，故B错误。C选项，小孔成像中，由于光沿直线传播，物体上部的光线通过小孔后射到光屏的下部，物体下部的光线通过小孔后射到光屏的上部，所以成的是倒立的像，故C正确。D选项，像的大小可能放大、等大或缩小，取决于物体到小孔的距离和光屏到小孔的距离的关系，故D错误。因此，正确答案是C。 【变式3-2】如图所示，是日食的形成示意图。当月球运行到（ ）之间时，月球挡住了太阳射向地球的光，在地球上形成日食。 A. 太阳和地球 B. 太阳和月球 C. 地球和月球 D. 恒星和地球 【答案】A 【详解】日食的形成原理是光的直线传播。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，在地球上形成日食。因此，正确答案是A。 【知识点4 光速（数值与比较）】 1. 光在真空中的速度 光在真空中的传播速度是宇宙中最快的速度，用字母 c 表示。 c = 3×10⁸ m/s = 3×10⁵ km/s 2. 光速在不同介质中的比较 光在不同介质中的传播速度不同： 真空 > 空气 > 水 > 玻璃 光在空气中的速度非常接近在真空中的速度，也可以近似为 3×10⁸ m/s。 光在水中的速度约为 3/4c。 光在玻璃中的速度约为2/3c。 3. 光年 光年：是长度单位，不是时间单位。 定义：光在一年内传播的距离。 1光年 = 9.4608×10¹² km 4. 声与光的对比 (1) 声与光的比较 比较项目 声音 光 传播条件 需要介质（固体、液体、气体），真空不能传声 不需要介质，可以在真空中传播 传播速度 在空气中约为 340 m/s 在真空中约为 3×10⁸ m/s 速度大小 声速远小于光速 光速远大于声速 传播规律 声音在介质中沿直线传播 光在同种均匀介质中沿直线传播 (2) 现象解释 先看到闪电，后听到雷声：闪电和雷声是同时发生的，但光速（3×10⁸ m/s）远大于声速（340 m/s），所以光传播到我们眼睛的时间比声音传播到我们耳朵的时间短得多，因此我们总是先看到闪电，后听到雷声。 【例4】关于声和光，下列说法正确的是（ ） A. 声音和光都可以在真空中传播 B. 声音在空气中的传播速度比光快 C. 光在真空中的传播速度比声音在空气中的传播速度快得多 D. 声音和光在空气中的传播速度相同 【答案】C 【详解】A选项，声音不能在真空中传播，光可以在真空中传播，故A错误。B选项，光在空气中的传播速度（约3×10⁸ m/s）远大于声音在空气中的传播速度（约340 m/s），故B错误。C选项，光在真空中的传播速度约为3×10⁸ m/s，声音在空气中的传播速度约为340 m/s，光速远大于声速，故C正确。D选项，声音和光在空气中的传播速度不同，光速远大于声速，故D错误。因此，正确答案是C。 【变式4-1】打雷时，我们总是先看到闪电，后听到雷声，这是因为（ ） A. 闪电先发生，雷声后发生 B. 光速比声速快 C. 声速比光速快 D. 光传播不需要介质，声音传播需要介质 【答案】B 【详解】闪电和雷声是同时发生的，但光在空气中的传播速度（约3×10⁸ m/s）远大于声音在空气中的传播速度（约340 m/s），所以光传播到我们眼睛的时间远远短于声音传播到我们耳朵的时间，因此我们总是先看到闪电，后听到雷声。因此，正确答案是B。 【变式4-2】在百米赛跑中，终点计时员应该（ ） A. 看到发令枪冒烟时开始计时 B. 听到发令枪的枪声时开始计时 C. 看到运动员起跑时开始计时 D. 听到终点裁判员的指令时开始计时 【答案】A 【详解】由于光速远大于声速，所以看到发令枪冒烟时开始计时，可以最大限度地减小计时误差。如果听到枪声才开始计时，声音传播100米需要约0.29秒，会使运动员的成绩偏高（计时时间偏短）。因此，正确答案是A。 【核心易错点与总结】 概念 关键区别 常见错误 光源 自身能发光的物体，不是反射光 误认为月亮、钻石、镜子是光源 光的直线传播条件 同种、均匀介质，缺一不可 误认为光在任何情况下都沿直线传播 光线 理想模型，不是真实存在的 误认为光线是真实存在的细光束 小孔成像 成倒立的实像，像的形状与小孔无关 误认为像的形状与小孔形状相同 日食和月食的成因 日食是月球挡住太阳光，月食是地球挡住太阳光 混淆日食和月食的成因 光速 光在真空中速度最快，为3×10⁸ m/s 误认为光在空气中速度最快，或记错数值 光年 是长度单位，不是时间单位 误认为光年是时间单位 声与光的对比 光速远大于声速，光传播不需要介质 混淆声速和光速的大小关系 模块三 课后作业 一、单选题 1．日食和月食是壮观的天文现象，其形成的主要原因是（　　） A．光的反射 B．光的折射 C．光的色散 D．光沿直线传播 【答案】D 【详解】日食和月食都是由于光沿直线传播形成的。当月球运动到太阳和地球之间，三者在一条直线上时，月球的影子投在地球上，形成日食；当月球运动到地球的背日侧，太阳、地球、月球在一条直线上时，地球的影子挡住了太阳光，形成月食。故选D。 2．杭州亚运会田径男子100米决赛，中国“飞人”谢震业夺得冠军。在终点计时的裁判先看到发令枪冒烟，后听到枪声，这是因为（    ） A．枪声传播速度比光快 B．光传播速度比枪声快 C．发令枪先冒烟后有枪声 D．发令枪先有枪声后冒烟 【答案】B 【详解】枪声和烟是同时产生的，因为光速远大于声速，则光从起点传到终点时所用时间要短的多，所以在终点计时的裁判先看到发令枪冒烟，后听到枪声，故B符合题意，ACD不符合题意。 故选B。 3．阳光灿烂的日子，行走在绿树成荫的街道上，常常见到地面上有一些圆形的光斑，这些光斑是（　　） A．树叶的实像 B．树叶的虚像 C．太阳的实像 D．太阳的虚像 【答案】C 【详解】圆形的光斑是小孔成像现象，太阳经过树叶缝隙的小孔成的实像，故ABD不符合题意，C符合题意。 故选C。 4．沈括在《梦溪笔谈》中记述到“若莺飞空中，其影随莺而移”，而在纸窗上开一个小孔使莺的影子呈现在室内纸屏上，却观察到“莺东则影西，莺西则影东”，则下列说法错误的是（　　） A．“莺东则影西，莺西则影东”描述的现象是小孔成像 B．图甲和图乙都可以用光的反射来解释 C．“若莺飞空中，其影随莺而移”与日食形成的光学原理相同 D．小孔成像中，物体左右移动时，其像的移动方向与其相反 【答案】B 【详解】A．“鸢东则影西，鸢西则影东”所描述的现象是小孔成像，成像规律上下颠倒，左右相反，故A正确，不符合题意； B．图甲描述的是影子，图乙描述的是小孔成像，都可用光沿直线传播解释，故B错误，符合题意； C．“若莺飞空中，其影随莺而移”描述的是影子，影子和日食都由于光沿直线传播产生的现象，故C正确，不符合题意； D．小孔成像时像是倒立的，所以像移动的方向与物移动的方向相反，故D正确，不符合题意。 故选B。 5．打雷时，总是先看到闪电，后听到雷声，这是因为（　　） A．打雷时，总是先发生闪电，后听到雷声 B．打雷时，闪电和雷声同时发生，但光传播的速度比声音快 C．打雷时，闪电和雷声同时发生，但人眼比人耳反应快 D．打雷时，闪电发生的地点和雷声发出的地点离人的距离不同 【答案】B 【详解】打雷时，会出现闪电和雷声，是同时发生的，它们发生的地点，与人的距离是相同的，但光的传播速度较大，雷声的传播速度较小，人眼与人耳的反应速度差不多，所以总是先看到闪电，后听到雷声。 故选B。 6．如图所示为日偏食的示意图，其轮廓是弯曲的圆弧，下列事实与圆弧的形成无关的是（　　） A．太阳光的直线传播 B．月球是球形的 C．地球是球形的 D．月球是不透明的 【答案】C 【详解】从图片来看日偏食的形成是由于太阳、月亮、地球位于同一直线上，月亮位于太阳与地球之间时，不透明的圆形月球挡住了沿直线传播的太阳光，在地球上看不到完整太阳时，便形成了日偏食。所以圆弧的形成与太阳光的直线传播，月球是球形的，月球是不透明的三者有关，而与地球是球形的无关。故C正确，ABD错误。 故选C。 二、多选题 7．如下图所示，用自制的小孔成像装置观察烛焰。以下几种说法正确的是（　　） A．内筒上烛焰的像随着烛焰下移而上移 B．内筒上烛焰的像一定比烛焰本身小 C．保持小孔和烛焰之间的距离不变，向后拉动内筒，烛焰的像变大 D．保持小孔和烛焰之间的距离不变，向前推动内筒，烛焰的像变亮 【答案】ACD 【详解】A．小孔成像的原理是光沿直线传播，且成的是倒立的实像，即蜡烛与像是上下相反，左右相反，所以内筒上烛焰的像会随着烛焰下移而上移，故A正确； B．保持小孔和烛焰之间的距离不变，内筒上烛焰的像的大小取决于内筒与小孔之间的距离，由小孔成像作图规则可知，这个距离较大则成的像较大，这个距离较小则成的像较小，故B错误； C．保持小孔和烛焰之间的距离不变，向后拉动内筒，由小孔成像作图规则可知，小孔与内筒之间的距离变大，烛焰的像会变大，故C正确； D．保持小孔和烛焰之间的距离不变，向前推动内筒，由小孔成像作图规则可知，小孔与内筒之间的距离变小，烛焰的像变小；相同的光照在较小的成像面积上，成像会更明亮，故D正确。 故选ACD。 8．下列说法中正确的是（　　） A．声音的传播速度与介质种类有关，固体传播声音通常比液体传播声音快 B．色散现象说明白光是由多种色光组成的复合光 C．声音在真空中的传播速度最快 D．光在同种均匀介质中沿直线传播 【答案】ABD 【详解】A．声音的传播速度与介质种类有关，固体传播声音通常比液体传播声音快，在液体中比在气体中的传播速度通常较快，故A正确； B．白光经三棱镜后，光屏上自上而下出现了红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫的色带，说明白光是由七色光组成的，故B正确； C．声音在真空中无法传播，故C错误； D．光在均匀介质中沿直线传播，通常简称光的直线传播，故D正确。 故选ABD。 三、填空题 9．如图甲所示是某校同学用一盆墨水观察到的日食奇观，产生日食的原因是光沿______传播。当我们位于乙图中的______（填“A”“B”或“C”）区域时，就能看到日全食现象。 【答案】 直线 A 【详解】[1][2]当月球转到太阳和地球中间，并且三者在一条直线上，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。故日食形成的原因是光的直线传播原理。如图，在地球上A区域，太阳射向地球的光全部被月球挡住，人们看到的是日全食。 10．小明同学在电影院观看电影《流浪地球》。电影银幕 ______（填“是”或“不是”）光源，影片中刘培强驾驶宇宙飞船撞向木星时，观众只能看到火光却听不到声音是因为______；光在真空中传播速度为______。 【答案】 不是 声音的传播需要介质，真空不能传声 3×108m/s 【详解】[1]正在放映的电影银幕都不能自行发光，而只是反射光，所以不是光源。 [2]观众只能看到火光却听不到声音是因为声音的传播需要介质，真空不能传声。 [3]目前已知的速度最快的是光速，光在真空中传播速度为3×108m/s。 11．自制针孔照相机在外套筒的一端蒙上带孔的黑纸（图甲），在内套筒的一端蒙上塑料薄膜当光屏（图乙），把内套筒装入外套筒中（图丙）。小明使用针孔照相机时，眼睛应对着______（选填“小孔”或“塑料薄膜”）观察窗外的景物，将看到窗外景物______（选填“正立”或“倒立”）的实像。增大塑料薄膜与小孔间的距离，看到的像将______（选填“变大”、“不变”或“变小”）。 【答案】 塑料薄膜 倒立 变大 【详解】[1]使用针孔照相机时，小孔对着明亮的室外，塑料薄膜在暗室内，让光线通过小孔进入筒内，在塑料薄膜上形成倒立的实像，眼睛应对着塑料薄膜观察窗外的景物。 [2]针孔照相机是利用光的直线传播的原理，属于小孔成像，将看到窗外景物倒立的实像。 [3]增大塑料薄膜与小孔间的距离，即把内套筒远离小孔，像距变大，看到的像变大。 12．下图中，发生月食的时候_________（选填“甲”或者“乙”）是月球；发生日食的光学原理是______。 【答案】 乙 光的直线传播 【详解】[1][2]日食和月食都是由于光的直线传播形成的。日食是月亮挡住了太阳照向地球的光，所以我们看不见或只能看见部分太阳；月食是地球挡住了太阳照向月亮的光，所以我们看不见或只能看见部分月亮。因此发生月食的时候乙是月球。 四、综合题 13．你一定听说过《牛郎织女》的神话故事，王母娘娘拆散了牛郎和织女的幸福家庭，他们化作天上的两颗星，只能在每年农历七月初七渡过银河相会一次。科学家测算，牛郎星和织女星相距约16光年，可见他们每年相会一次是不可能的。 (1)光年是长度单位，1光年=_______km。（1年按365天计算） (2)牛郎星和织女星间的距离是________km。 (3)牛郎星和织女星只是银河系中的两颗恒星，银河系中还有许多其他的星体。以上的计算结果对你认识宇宙有何启发？答：____________（写出一点，合理即可）。 【答案】(1) (2) (3)宇宙浩瀚无涯 【详解】（1）光年是指光在真空中一年的时间内传播的距离，由速度公式可得； （2）牛郎星和织女星间的距离是； （3）由上述结果可知宇宙的尺寸很大，是浩瀚无涯的。 五、科普阅读题 14．阅读短文，回答问题 天文年 2020年地球上发生日月食的频率可不低，共四次半影月食、一次日环食和一次日全食，美丽的日食和月食，让我们领略到神奇的天文景观。 半影月食由于月球本身只是进入地球的半影区域，所以月球只是看起来一侧略有变暗而已。日食是由于月球在太阳和地球之间，月球挡住了射向地球的太阳光。月球距离地球较近，太阳完全被遮住而形成日全食；月球距离地球较远，不能完全遮住太阳而形成日环食和日偏食。6月21日（夏至日）我国当天的日环食非常不错。环食带穿越西藏、四川、贵州、湖南、江西、福建、台湾等省。环食带区域内可见日环食，其他地区可见日偏食。夏至日，正午观察当地仰角最高的太阳也是一件非常有趣的事儿。此次环食发生在地球远日点前半个月，正是太阳视圆面比较小的时间段，所以此次日环食很多地方食分在0.99（即太阳整个圆面有超过99%的面积被遮住）以上。这样的“日环食”也被称为“金边日食”，非常难得。 联系所学物理知识，回答相应问题 (1)日食、月食的形成是____________原理。 (2)下面现象中与日食月食形成原理相同的是：___________。 A．水中倒影    B．海市蜃楼    C．水中筷子弯折    D．小孔成像 【答案】 光沿直线传播 D 【详解】(1)[1]日食和月食的原理都是由于光的直线传播，日食是月亮挡住了太阳，月食是月球跑到了地球影子里。 (2)[2]水中倒影是平面镜成像，属于光的反射；海市蜃楼是一种因为光的折射和全反射而形成的自然现象；水中筷子弯折是由于光的折射造成的；小孔成像是由光沿直线传播造成的；故选D。 第 1 页 共 4 页 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 4.1 光的直线传播 【新教材人教版】 【知识框架+知识精讲（4个知识归纳+4个题型）+课后作业】 模块二 知识精讲 情景导入 同学们，在晴朗的日子里，我们常常可以看到这些现象： 在有薄雾的天气，可以看到透过树丛的光束是直的。 从汽车前灯射出的光束是直的。 电影放映机射向银幕的光束也是直的。 这些现象都说明，光在空气中是沿直线传播的。那么，光在液体、固体中是不是也沿直线传播呢？今天，我们就来探究光传播的规律。 知识归纳 【知识点1 光源（定义与分类）】 1. 光源的定义 能够自身发光的物体叫做光源。 2. 光源的分类 分类 定义 实例 自然光源 自然界中本身能发光的物体 太阳、恒星、萤火虫、水母、灯笼鱼 人造光源 人类制造出来的能发光的物体 电灯、蜡烛、火把、LED灯 3. 易错点：月亮不是光源 月亮本身不发光，它是靠反射太阳光才被我们看见的。所以，月亮不是光源。 4. 讨论：人眼是光源吗？ 人眼不是光源。我们能看到物体，是因为物体发出的光（光源）或反射的光（非光源）进入我们的眼睛，刺激视网膜产生视觉。 【例1】下列物体中，属于光源的是（ ） A. 月亮 B. 闪闪发光的钻石 C. 太阳 D. 明亮的镜子 【变式1-1】下列物体中，属于人造光源的是（ ） A. 萤火虫 B. 恒星 C. 点燃的蜡烛 D. 水母 【变式1-2】关于光源，下列说法正确的是（ ） A. 月亮是光源，因为它晚上会发光 B. 所有发光的物体都是光源 C. 只有自然发光的物体才是光源 D. 能够自身发光的物体叫做光源 【知识点2 光的直线传播（条件与规律）】 1. 光的直线传播条件 光在同种均匀介质中沿直线传播。 均匀介质：介质的密度、温度等各处相同。 如果介质不均匀，光线会发生弯曲（例如：太阳的视位置比实际位置高）。 2. 光线——理想模型法 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一束光传播的径迹和方向。这样的直线叫做光线。 注意：光线不是真实存在的，它是为了研究方便而建立的理想模型。 【例2】关于光的直线传播，下列说法正确的是（ ） A. 光在任何情况下都沿直线传播 B. 光在水中不是沿直线传播的 C. 光在同种均匀介质中沿直线传播 D. 光在空气中一定沿直线传播 【变式2-1】关于光线，下列说法正确的是（ ） A. 光线是真实存在的，我们能看到 B. 光线是表示光传播径迹和方向的带箭头的直线 C. 光线是细小的光束 D. 光线是用实线表示的，没有方向 【变式2-2】太阳的视位置比实际位置高，这是因为（ ） A. 光在同种均匀介质中是沿直线传播的 B. 光在真空中传播速度最快 C. 大气层不均匀，光线发生了弯曲 D. 太阳光能透过大气层 【知识点3 光的直线传播现象（应用与解释）】 1. 影子的形成 光在传播过程中遇到不透明的物体时，在物体后面光不能到达的区域形成的黑暗部分叫做影子。 示例：手影游戏、人走过路灯时影子的变化（先变短后变长）。 2. 小孔成像 原理：光的直线传播。 特点：成倒立的实像。 像的形状：由物体的形状决定，与小孔的形状无关。 像的大小：与物体到小孔的距离和光屏到小孔的距离有关。 应用：针孔照相机。 3. 日食和月食 日食：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，在地球上形成日食。 月食：当地球处于太阳和月球之间时，地球挡住了太阳射向月球的光，在地球上形成月食。 4. 其他应用 激光准直：利用激光引导掘进机，保证隧道方向不出偏差。 射击瞄准：眼睛、准星、目标三点一线。 排队：排直队伍时，每个人都只能看到自己前面的一个人，说明队伍排直了。 【例3】下列现象中，不能由光的直线传播解释的是（ ） A. 影子的形成 B. 小孔成像 C. 日食、月食 D. 在岸上看到水中的鱼比实际位置浅 【变式3-1】关于小孔成像，下列说法正确的是（ ） A. 小孔成像中，像的形状与小孔的形状有关 B. 小孔成像中，像的大小与物体到小孔的距离无关 C. 小孔成像中，像一定是倒立的 D. 小孔成像中，像一定是放大的 【变式3-2】如图所示，是日食的形成示意图。当月球运行到（ ）之间时，月球挡住了太阳射向地球的光，在地球上形成日食。 A. 太阳和地球 B. 太阳和月球 C. 地球和月球 D. 恒星和地球 【知识点4 光速（数值与比较）】 1. 光在真空中的速度 光在真空中的传播速度是宇宙中最快的速度，用字母 c 表示。 c = 3×10⁸ m/s = 3×10⁵ km/s 2. 光速在不同介质中的比较 光在不同介质中的传播速度不同： 真空 > 空气 > 水 > 玻璃 光在空气中的速度非常接近在真空中的速度，也可以近似为 3×10⁸ m/s。 光在水中的速度约为 3/4c。 光在玻璃中的速度约为2/3c。 3. 光年 光年：是长度单位，不是时间单位。 定义：光在一年内传播的距离。 1光年 = 9.4608×10¹² km 4. 声与光的对比 (1) 声与光的比较 比较项目 声音 光 传播条件 需要介质（固体、液体、气体），真空不能传声 不需要介质，可以在真空中传播 传播速度 在空气中约为 340 m/s 在真空中约为 3×10⁸ m/s 速度大小 声速远小于光速 光速远大于声速 传播规律 声音在介质中沿直线传播 光在同种均匀介质中沿直线传播 (2) 现象解释 先看到闪电，后听到雷声：闪电和雷声是同时发生的，但光速（3×10⁸ m/s）远大于声速（340 m/s），所以光传播到我们眼睛的时间比声音传播到我们耳朵的时间短得多，因此我们总是先看到闪电，后听到雷声。 【例4】关于声和光，下列说法正确的是（ ） A. 声音和光都可以在真空中传播 B. 声音在空气中的传播速度比光快 C. 光在真空中的传播速度比声音在空气中的传播速度快得多 D. 声音和光在空气中的传播速度相同 【变式4-1】打雷时，我们总是先看到闪电，后听到雷声，这是因为（ ） A. 闪电先发生，雷声后发生 B. 光速比声速快 C. 声速比光速快 D. 光传播不需要介质，声音传播需要介质 【变式4-2】在百米赛跑中，终点计时员应该（ ） A. 看到发令枪冒烟时开始计时 B. 听到发令枪的枪声时开始计时 C. 看到运动员起跑时开始计时 D. 听到终点裁判员的指令时开始计时 【核心易错点与总结】 概念 关键区别 常见错误 光源 自身能发光的物体，不是反射光 误认为月亮、钻石、镜子是光源 光的直线传播条件 同种、均匀介质，缺一不可 误认为光在任何情况下都沿直线传播 光线 理想模型，不是真实存在的 误认为光线是真实存在的细光束 小孔成像 成倒立的实像，像的形状与小孔无关 误认为像的形状与小孔形状相同 日食和月食的成因 日食是月球挡住太阳光，月食是地球挡住太阳光 混淆日食和月食的成因 光速 光在真空中速度最快，为3×10⁸ m/s 误认为光在空气中速度最快，或记错数值 光年 是长度单位，不是时间单位 误认为光年是时间单位 声与光的对比 光速远大于声速，光传播不需要介质 混淆声速和光速的大小关系 模块三 课后作业 一、单选题 1．日食和月食是壮观的天文现象，其形成的主要原因是（　　） A．光的反射 B．光的折射 C．光的色散 D．光沿直线传播 2．杭州亚运会田径男子100米决赛，中国“飞人”谢震业夺得冠军。在终点计时的裁判先看到发令枪冒烟，后听到枪声，这是因为（    ） A．枪声传播速度比光快 B．光传播速度比枪声快 C．发令枪先冒烟后有枪声 D．发令枪先有枪声后冒烟 3．阳光灿烂的日子，行走在绿树成荫的街道上，常常见到地面上有一些圆形的光斑，这些光斑是（　　） A．树叶的实像 B．树叶的虚像 C．太阳的实像 D．太阳的虚像 4．沈括在《梦溪笔谈》中记述到“若莺飞空中，其影随莺而移”，而在纸窗上开一个小孔使莺的影子呈现在室内纸屏上，却观察到“莺东则影西，莺西则影东”，则下列说法错误的是（　　） A．“莺东则影西，莺西则影东”描述的现象是小孔成像 B．图甲和图乙都可以用光的反射来解释 C．“若莺飞空中，其影随莺而移”与日食形成的光学原理相同 D．小孔成像中，物体左右移动时，其像的移动方向与其相反 5．打雷时，总是先看到闪电，后听到雷声，这是因为（　　） A．打雷时，总是先发生闪电，后听到雷声 B．打雷时，闪电和雷声同时发生，但光传播的速度比声音快 C．打雷时，闪电和雷声同时发生，但人眼比人耳反应快 D．打雷时，闪电发生的地点和雷声发出的地点离人的距离不同 6．如图所示为日偏食的示意图，其轮廓是弯曲的圆弧，下列事实与圆弧的形成无关的是（　　） A．太阳光的直线传播 B．月球是球形的 C．地球是球形的 D．月球是不透明的 二、多选题 7．如下图所示，用自制的小孔成像装置观察烛焰。以下几种说法正确的是（　　） A．内筒上烛焰的像随着烛焰下移而上移 B．内筒上烛焰的像一定比烛焰本身小 C．保持小孔和烛焰之间的距离不变，向后拉动内筒，烛焰的像变大 D．保持小孔和烛焰之间的距离不变，向前推动内筒，烛焰的像变亮 8．下列说法中正确的是（　　） A．声音的传播速度与介质种类有关，固体传播声音通常比液体传播声音快 B．色散现象说明白光是由多种色光组成的复合光 C．声音在真空中的传播速度最快 D．光在同种均匀介质中沿直线传播 三、填空题 9．如图甲所示是某校同学用一盆墨水观察到的日食奇观，产生日食的原因是光沿______传播。当我们位于乙图中的______（填“A”“B”或“C”）区域时，就能看到日全食现象。 10．小明同学在电影院观看电影《流浪地球》。电影银幕 ______（填“是”或“不是”）光源，影片中刘培强驾驶宇宙飞船撞向木星时，观众只能看到火光却听不到声音是因为______；光在真空中传播速度为______。 11．自制针孔照相机在外套筒的一端蒙上带孔的黑纸（图甲），在内套筒的一端蒙上塑料薄膜当光屏（图乙），把内套筒装入外套筒中（图丙）。小明使用针孔照相机时，眼睛应对着______（选填“小孔”或“塑料薄膜”）观察窗外的景物，将看到窗外景物______（选填“正立”或“倒立”）的实像。增大塑料薄膜与小孔间的距离，看到的像将______（选填“变大”、“不变”或“变小”）。 12．下图中，发生月食的时候_________（选填“甲”或者“乙”）是月球；发生日食的光学原理是______。 四、综合题 13．你一定听说过《牛郎织女》的神话故事，王母娘娘拆散了牛郎和织女的幸福家庭，他们化作天上的两颗星，只能在每年农历七月初七渡过银河相会一次。科学家测算，牛郎星和织女星相距约16光年，可见他们每年相会一次是不可能的。 (1)光年是长度单位，1光年=_______km。（1年按365天计算） (2)牛郎星和织女星间的距离是________km。 (3)牛郎星和织女星只是银河系中的两颗恒星，银河系中还有许多其他的星体。以上的计算结果对你认识宇宙有何启发？答：____________（写出一点，合理即可）。 五、科普阅读题 14．阅读短文，回答问题 天文年 2020年地球上发生日月食的频率可不低，共四次半影月食、一次日环食和一次日全食，美丽的日食和月食，让我们领略到神奇的天文景观。 半影月食由于月球本身只是进入地球的半影区域，所以月球只是看起来一侧略有变暗而已。日食是由于月球在太阳和地球之间，月球挡住了射向地球的太阳光。月球距离地球较近，太阳完全被遮住而形成日全食；月球距离地球较远，不能完全遮住太阳而形成日环食和日偏食。6月21日（夏至日）我国当天的日环食非常不错。环食带穿越西藏、四川、贵州、湖南、江西、福建、台湾等省。环食带区域内可见日环食，其他地区可见日偏食。夏至日，正午观察当地仰角最高的太阳也是一件非常有趣的事儿。此次环食发生在地球远日点前半个月，正是太阳视圆面比较小的时间段，所以此次日环食很多地方食分在0.99（即太阳整个圆面有超过99%的面积被遮住）以上。这样的“日环食”也被称为“金边日食”，非常难得。 联系所学物理知识，回答相应问题 (1)日食、月食的形成是____________原理。 (2)下面现象中与日食月食形成原理相同的是：___________。 A．水中倒影    B．海市蜃楼    C．水中筷子弯折    D．小孔成像 第 1 页 共 4 页 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $