4.1 光的直线传播（重难点专练）物理新教材人教版八年级上册

**基本信息** 以“概念-现象-应用-计算”为逻辑主线，通过模型建构与实验探究，系统突破光的直线传播核心考点，融合物理观念与科学思维。 **专项设计** |模块|题量/典例|方法提炼|知识逻辑| |----|-----------|----------|----------| |光的直线传播|6题|物理模型法（光线）、光源分类判断|光源定义→传播条件→光线模型建构| |现象与应用|7题|原理应用分析（小孔成像/日食）、实验变量控制|直线传播原理→自然现象解释→工程技术应用| |传播速度|5题|光速比较、光年单位换算|真空光速→介质速度差异→天体距离计算|

4.1 光的直线传播 ▌题型01 光的直线传播 1. 【答案】C 2. 【答案】C 3. 【答案】 光在糖水中的径迹变为直线 充分搅拌后糖水变为同种均匀介质，光在同种均匀介质中沿直线传播 4. 【答案】 同一直线 正立 眼睛直接在最右侧小孔处观察，调整到能看到烛焰就完成调节 5. 【答案】 实像 光在同种均匀介质中沿直线传播 6. 【答案】(1)B (2)C ▌题型02 光沿直线传播的现象与应用 1. 【答案】D 2. 【答案】C 3. 【答案】A 4. 【答案】减小 5. 【答案】 北 顺 夏至 6. 【答案】(1) 不能；(2)能；沿直线传播；不能；不可能；(3)甲 7．【答案】(1)光源；直线；较黑暗；(2)下；(3) 有关；无关；(4)太阳 ▌题型03 光的传播速度 1. 【答案】D 2. 【答案】B 3. 【答案】 光在一年内传播的距离 4. 【答案】(1)3.84×108m，3.84×105km 5．【答案】(1) (2)伽利略的尝试不能成功，在当时的条件下，这个时间间隔用生活中的测量工具是测量不出来的，而且没有考虑到人的反应时间。解决方案：可以通过多次反射等方式增大距离，从而延长时间。 【详解】（1）从伽利略打开灯到他看到助手那盏灯的灯光，光传播的距离 由可知，时间间隔 （2）见答案。 2 / 2 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 题型01 光的直线传播 题型02 光沿直线传播的现象与应用 题型03 光的传播速度 ▌题型01 光的直线传播 1. 光源 （1）定义‌：能够自行发光的物体。月亮、钻石、镜子等靠反射发光的物体不属于光源。 （2）光源分类‌：自然光源（太阳、萤火虫、水母等）、人造光源（亮灯、点燃的蜡烛等）。 2. 光的直线传播 （1）光的传播介质：空气、水、玻璃等透明物质可以作为光传播的介质。 （2）光在 中沿直线传播。 （3）光在不同的介质或同种不均匀的介质中，不一定沿直线传播。 3. 光线 （1）概念：通常用一条带有箭头的直线表示一束光传播的 和 ，这样的直线叫作光线。 （2）画法：光线是实线，且表示光线传播方向的箭头一般画在直线的中间位置。 （3）研究方法：物理模型法。这种通过模型来揭示原型的形态、特征和本质的方法称为“模型法”。光线实际上是不存在的，人们是为了方便研究光的传播路径而引入的一种物理模型。 1. 西安城墙中秋夜景灯光秀吸引了大批游客，城墙之上的主题花灯、沿线的景观灯带与夜空相映成趣，美不胜收。下列物体中属于光源的是（     ） A．城墙表面反射灯光的青砖 B．夜空中皎洁的月亮 C．正在发光的主题花灯 D．地面上反光的青石板 2. 关于光线，下列说法正确的是（　　） 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．光线是用来表示光传播方向的直线，常用虚线表示 3. 用激光笔将一束光射入不均匀的糖水溶液，观察到光在糖水中的径迹如图所示，如果用玻璃棒充分搅拌糖水后，会看到______现象，原因是______。 4. 图所示，要通过三个小孔观察到烛焰，需要将烛焰和三个小孔位置调至______，通过小孔看到的烛焰是______（选填“正立”或“倒立”）的，实验时，如何操作能比较快捷的调节小孔位置______。 5. 2000多年前，《墨经》中记载了小孔成像的实验（如图所示），小孔成像成的像是__________（“实像”或“虚像”），该现象可以说明__________。 6. 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 ▌题型02 光沿直线传播的现象与应用 1. 光沿直线传播的一些现象 （1）影子：光在传播过程中，遇到不透明的物体，在物体背面形成的阴暗区叫影子。 （2）日食、月食的形成 ①原理：光的 。 ②成因：日食是地球上的人看太阳，由于光是沿直线传播的，太阳光被月球挡住了（图甲）。月食是地球上的人看月球，由于光是沿直线传播的，太阳光被地球挡住了（图乙）。 甲 乙 当月球运行到太阳和地球中间时，太阳光被月球挡住，月球的黑影落在地球上，就形成了 食。而当地球运行到太阳和月球中间时，太阳光被不透明的地球挡住，地球的影落在月球上，就形成了 食。 （3）小孔成像 ①小孔成像原理：小孔成像的原理是光的 。如图所示，烛焰上部的光线，由于光的直线传播，通过小孔后，射到了 部；同理，烛焰下部的光线通过小孔后，射到了 部。 ②小孔成像特点：小孔成倒立的大小不确定的实像，上下颠倒、左右相反。像的大小与 到小孔的距离以及光屏到小孔的距离有关。像的形状与 的形状相同，与小孔的形状无关。 2. 光直线传播的一些应用 （1）激光准直‌：建筑施工、隧道挖掘中利用激光束的直线特性，保证施工路线笔直不偏移，是工程领域最典型的应用。 （2）射击瞄准‌：遵循“缺口、准星、目标”三点一线原理，让三者处于同一条光线路径上，确保子弹精准命中目标。 （3）排队看齐‌：队列中后一名同学只能看到前一名同学的后背，前一人挡住前方光线，以此保证整条队伍排列成直线。 （4）木工校验‌：木匠闭上一只眼沿木板长度方向观察，判断木板表面是否刨平、有无凸起凹陷，利用光的直线传播校验平整度。 1. 下列有关小孔成像叙述正确的是（     ） A．小孔成像所成的是实像，像的形状与小孔的形状有关 B．薄膜上所成的像是上下颠倒、左右不颠倒的像 C．为了更好看清烛焰的像，应该在较亮的环境中进行实验 D．保持小孔和烛焰的距离不变，减小薄膜和小孔的距离，烛焰的像更小、更明亮 2. 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，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直线传播来解释 C．图甲所成的“影”一定比图乙所成的“影”大 D．小孔成像时，物左右移动时，其像的移动方向与其相反 3. 从物理学的角度来说，日食属于光的_______现象。如图所示，能描述日食形成原因的是________图。两空分别是（　　） A．直线传播、甲 B．反射、乙 C．直线传播、乙 D．反射、甲 4. 如图甲为手机防窥膜结构图，采用了超细百叶窗光学技术。贴在手机屏幕上的效果（如图乙），为了让防窥效果更好（可视范围减小），可以适当地___________（选填“增大”或“减小”）超细百叶窗的间距。 5. 日晷主要有相互垂直的“晷面”和“晷针”组成。为了研究日晷的工作原理，小明用水平木板模拟晷面，用铅笔模拟晷针，制成“简易日晷”，落实跨学科实践。小明将制成的“简易日晷”放在水平面上，在太阳光下每隔10min记录铅笔影子顶端的位置，如图甲所示。影子顶端随时间的变化轨迹如图乙所示，其中OA是最短的影子。图乙中，最短的影子O→A所指方向大致为___________（选填“南”或“北”）方。实验中记录的影子转动方向是___________（选填“顺”或“逆”）时针，连续记录几天，发现最短的影子OA的长度在变短，则所处的城市无锡正在接近___________（选填“冬至”或“夏至”）。 6. 如图所示，利用塑料吸管和激光笔，探究光在空气中是否沿直线传播。 (1)激光笔发出的激光，集中了较高的能量，________（选填“能”或“不能”）照射眼睛。 (2)拉直塑料吸管的伸缩节，激光笔沿吸管方向的一端照射，另一端放置的光屏上________（选填“能”或“不能”）观察到亮点，说明光是________的。塑料吸管在伸缩节处弯曲成一定角度，激光笔沿吸管的一端照射，另一端的光屏上__________（选填“能”或“不能”）观察到亮点，说明光在同种均匀介质中的传播________（选填“可能”或“不可能”）沿曲线。 (3)如图所示，能描述日食形成原因的是图_______（选填“甲”或“乙”）。 7．学校科技社团的同学们在阅读了教材中小孔成像知识后，提出一个问题，小孔在光屏上所成像的形状与什么因素有关，同学们经过讨论后提出以下猜想： 猜想一：像的形状可能与物体形状有关； 猜想二：像的形状可能与小孔的形状有关。 同学们在辅导老师的帮助下制作了“E”、“F”和“R”形状的LED发光字来充当物体，做成两个小孔形状不同的纸筒，纸筒另一端绷装半透明膜，做好装置后同学们进行实验探究。 (1)物理上将“F”、“E”和“R”形状的LED发光的字称为______。射出的光在同种均匀介质中沿______传播；为了便于观察，该实验最好在______（选填“较明亮”或“较黑暗”）的环境中进行。 (2)同学们将“F”发光字固定好后，先用小圆孔纸筒进行实验，同学们在半透明膜上观察到倒立的“F”，如图所示，小孔成像中所成的像能呈现在半透明膜上，实验中发现像偏向光屏下方，要使像成在光屏中央，应将物体向______（上/下）移动，调整后同学们将实验结果记录在设计好的表格后，再换用小方孔纸筒进行实验，并观察记录。 (3)同学们再换用“E”和“R”形状发光字，分别按照实验（2）进行实验，将观察到的结果记录在表中。 实验次数 发光字 小孔形状 像的形状 半透明膜上是否呈现 1 F 圆形 倒立 呈现 2 F 方形 倒立 呈现 3 E 圆形 倒立 呈现 4 E 方形 倒立 呈现 5 R 圆形 倒立 呈现 6 R 方形 倒立 呈现 通过比较1、3、5，同学们验证了猜想一，得出结论：在小孔形状相同时，小孔所成的像与物体的形状______（选填“有关”或“无关”）；同学们通过比较1、2，3、4和5、6，得出结论：像的形状可能与小孔的形状______（选填“有关”或“无关”）。 (4)通过研究同学们明白了：树荫下的圆形光斑（如图所示）就是______通过树叶间的小孔在地面上形成的像。 ▌题型03 光的传播速度 1. 光在真空中的传播速度 光在真空中的传播速度最快，通常情况下，真空中光速近似取c＝ 。 2. 光在其他介质中的速度 （1）光在空气中的传播速度接近光在真空中的传播速度，可以认为等于c。 （2）光在水中的传播速度约为,在玻璃中的传播速度约为。  3. 光年 “光年”是 的单位，它等于光在1年内传播的距离。 1光年＝3×108m/s×（365×24×3600）s＝9.4608×1015m＝9.4608×1012km。 1. 下列关于光的说法中，正确的是（　　） A．光总是沿直线传播 B．光在真空中的传播速度是340 m/s C．皎洁的月亮是光源 D．我们总是先看到闪电后听见雷声，说明光比声音传播的快 2. 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 3. 在月球上朝向地球放一面平面镜，从地球上向它发射一束激光，再反射回地球接收站需2.6s，那么地月之间的距离为________km。宇宙中恒星间距离非常大，需用光年作单位来进行计算，光年是指________。 4. 用激光测距仪（如图所示）测量从地球到月球的距离，激光在真空中的传播速度约为。在激光从地球发射到月球后再反射回地球的过程中，所需时间约为。试问： (1)地球到月球的距离是多少米？合多少千米？ (2)我们知道，利用声呐可以测量海底深度，那么能不能用它测量地球到月球的距离？为什么？ (3)请你将声音和光进行比较，分别写出它们的一个相同点和不同点。 相同点：______；不同点：______。 5．某学习小组的同学们查阅资料得知，伽利略在1607年进行了世界上第一次测量光速的尝试．他和助手分别站在相距1英里的两座山上，每人手拿一盏灯，伽利略先打开灯，当助手看到他的灯光时，立刻打开自己的灯。从伽利略打开灯到他看到助手那盏灯的灯光，测量出这个时间间隔就可以测量光速。（1英里～1.6km） (1)若光速测量准确，近似按照真空中的光速来计算，求这个时间间隔。 (2)根据计算结果判断伽利略的尝试是否能够成功？若不成功，写出理由并提出一个相应的解决方案。 2 / 2 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 题型01 光的直线传播 题型02 光沿直线传播的现象与应用 题型03 光的传播速度 ▌题型01 光的直线传播 1. 光源 （1）定义‌：能够自行发光的物体。月亮、钻石、镜子等靠反射发光的物体不属于光源。 （2）光源分类‌：自然光源（太阳、萤火虫、水母等）、人造光源（亮灯、点燃的蜡烛等）。 2. 光的直线传播 （1）光的传播介质：空气、水、玻璃等透明物质可以作为光传播的介质。 （2）光在同种均匀介质中沿直线传播。 （3）光在不同的介质或同种不均匀的介质中，不一定沿直线传播。 3. 光线 （1）概念：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，这样的直线叫作光线。 （2）画法：光线是实线，且表示光线传播方向的箭头一般画在直线的中间位置。 （3）研究方法：物理模型法。这种通过模型来揭示原型的形态、特征和本质的方法称为“模型法”。光线实际上是不存在的，人们是为了方便研究光的传播路径而引入的一种物理模型。 1. 西安城墙中秋夜景灯光秀吸引了大批游客，城墙之上的主题花灯、沿线的景观灯带与夜空相映成趣，美不胜收。下列物体中属于光源的是（     ） A．城墙表面反射灯光的青砖 B．夜空中皎洁的月亮 C．正在发光的主题花灯 D．地面上反光的青石板 【答案】C 【详解】光源的定义是自身能够发光的物体。青砖、青石板，都是靠反射其他光源的光才被人看见，自身不能发光，不属于光源；月亮，本身不发光，我们看到的月光是月球反射的太阳光，因此月亮也不是光源；正在发光的主题花灯，自身可以主动发出光线，符合光源的定义。故选C。 2. 关于光线，下列说法正确的是（　　） 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．光线是用来表示光传播方向的直线，常用虚线表示 【答案】C 【详解】A．光源发出的是实际的光，光线是模型，并非光源真实射出的，故A错误； B．光线不是实际存在的细光束，只是抽象的模型，故B错误； C．光线是为研究方便构建的模型，不是真实存在的，故C正确； D．光线用来表示光的传播方向，常用实线表示，不是虚线，故D错误。 故选C。 3. 用激光笔将一束光射入不均匀的糖水溶液，观察到光在糖水中的径迹如图所示，如果用玻璃棒充分搅拌糖水后，会看到______现象，原因是______。 【答案】 光在糖水中的径迹变为直线 充分搅拌后糖水变为同种均匀介质，光在同种均匀介质中沿直线传播 【详解】用玻璃棒充分搅拌糖水后，传播的介质变均匀，由于光在同种均匀介质中沿直线传播，因此会看到光在糖水中的径迹变为直线。 4. 图所示，要通过三个小孔观察到烛焰，需要将烛焰和三个小孔位置调至______，通过小孔看到的烛焰是______（选填“正立”或“倒立”）的，实验时，如何操作能比较快捷的调节小孔位置______。 【答案】 同一直线 正立 眼睛直接在最右侧小孔处观察，调整到能看到烛焰就完成调节 【详解】[1]光在同种均匀介质中沿直线传播，只有烛焰、三个小孔在同一直线上时，烛焰的光才能依次穿过三个小孔进入人眼，因此需要将三者调至同一直线。 [2]该过程不是小孔成像，烛焰的光沿直线直接进入人眼，光线对应烛焰原本的位置关系，因此看到的是正立的烛焰。 [3]利用光的直线传播，眼睛直接在最右侧小孔处观察，调整到能看到烛焰就完成调节，这是最快捷的方法。 5. 2000多年前，《墨经》中记载了小孔成像的实验（如图所示），小孔成像成的像是__________（“实像”或“虚像”），该现象可以说明__________。 【答案】 实像 光在同种均匀介质中沿直线传播 【详解】因小孔成像由光在同种均匀介质中沿直线传播形成，所成的像由实际光线会聚而成，故为实像；该现象可说明光在同种均匀介质中沿直线传播。 6. 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 【详解】（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。 ▌题型02 光沿直线传播的现象与应用 1. 光沿直线传播的一些现象 （1）影子：光在传播过程中，遇到不透明的物体，在物体背面形成的阴暗区叫影子。 （2）日食、月食的形成 ①原理：光的直线传播。 ②成因：日食是地球上的人看太阳，由于光是沿直线传播的，太阳光被月球挡住了（图甲）。月食是地球上的人看月球，由于光是沿直线传播的，太阳光被地球挡住了（图乙）。 甲 乙 当月球运行到太阳和地球中间时，太阳光被月球挡住，月球的黑影落在地球上，就形成了日食。而当地球运行到太阳和月球中间时，太阳光被不透明的地球挡住，地球的影落在月球上，就形成了月食。 （3）小孔成像 ①小孔成像原理：小孔成像的原理是光的直线传播。如图所示，烛焰上部的光线，由于光的直线传播，通过小孔后，射到了下部；同理，烛焰下部的光线通过小孔后，射到了上部。 ②小孔成像特点：小孔成倒立的大小不确定的实像，上下颠倒、左右相反。像的大小与物体到小孔的距离以及光屏到小孔的距离有关。像的形状与物体的形状相同，与小孔的形状无关。 2. 光直线传播的一些应用 （1）激光准直‌：建筑施工、隧道挖掘中利用激光束的直线特性，保证施工路线笔直不偏移，是工程领域最典型的应用。 （2）射击瞄准‌：遵循“缺口、准星、目标”三点一线原理，让三者处于同一条光线路径上，确保子弹精准命中目标。 （3）排队看齐‌：队列中后一名同学只能看到前一名同学的后背，前一人挡住前方光线，以此保证整条队伍排列成直线。 （4）木工校验‌：木匠闭上一只眼沿木板长度方向观察，判断木板表面是否刨平、有无凸起凹陷，利用光的直线传播校验平整度。 1. 下列有关小孔成像叙述正确的是（     ） A．小孔成像所成的是实像，像的形状与小孔的形状有关 B．薄膜上所成的像是上下颠倒、左右不颠倒的像 C．为了更好看清烛焰的像，应该在较亮的环境中进行实验 D．保持小孔和烛焰的距离不变，减小薄膜和小孔的距离，烛焰的像更小、更明亮 【答案】D 【详解】A．小孔成像成倒立的实像，像的形状由物体决定，与小孔形状无关，故A错误； B．小孔成像成倒立的实像，上下颠倒、左右也颠倒，故B错误； C．在较暗的环境中，环境光的干扰更少，人眼会更清晰地看到烛焰的像，故C错误； D．保持小孔和烛焰的距离不变，减小薄膜到小孔的距离时，成像的像距变小，像会随之变小；同时烛焰发出的所有通过小孔的光，会集中在更小的像区域内，单位面积的光更多，像就会更明亮，故D正确。 故选D。 2. 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，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直线传播来解释 C．图甲所成的“影”一定比图乙所成的“影”大 D．小孔成像时，物左右移动时，其像的移动方向与其相反 【答案】C 【详解】A．如图乙，“莺东则影西，莺西则影东”描述的现象是小孔成像，故A正确，不符合题意； B．图甲是影子的形成，图乙是小孔成像，都可以用光的直线传播来解释，故B正确，不符合题意； C．小孔成像成的是倒立的实像，图甲所成的“影”不一定比图乙所成的“影”大，故C错误，符合题意； D．小孔成像时，物左右移动时，其像的移动方向与其相反，故D正确，不符合题意。 故选C。 3. 从物理学的角度来说，日食属于光的_______现象。如图所示，能描述日食形成原因的是________图。两空分别是（　　） A．直线传播、甲 B．反射、乙 C．直线传播、乙 D．反射、甲 【答案】A 【详解】因为光是沿直线传播的。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，所以图甲是日食的成因图。 故选A。 4. 如图甲为手机防窥膜结构图，采用了超细百叶窗光学技术。贴在手机屏幕上的效果（如图乙），为了让防窥效果更好（可视范围减小），可以适当地___________（选填“增大”或“减小”）超细百叶窗的间距。 【答案】减小 【详解】根据光沿直线传播规律，为了让防窥效果更好，即减小可视范围，应当适当减小超细百叶窗的间距。 5. 日晷主要有相互垂直的“晷面”和“晷针”组成。为了研究日晷的工作原理，小明用水平木板模拟晷面，用铅笔模拟晷针，制成“简易日晷”，落实跨学科实践。小明将制成的“简易日晷”放在水平面上，在太阳光下每隔10min记录铅笔影子顶端的位置，如图甲所示。影子顶端随时间的变化轨迹如图乙所示，其中OA是最短的影子。图乙中，最短的影子O→A所指方向大致为___________（选填“南”或“北”）方。实验中记录的影子转动方向是___________（选填“顺”或“逆”）时针，连续记录几天，发现最短的影子OA的长度在变短，则所处的城市无锡正在接近___________（选填“冬至”或“夏至”）。 【答案】 北 顺 夏至 【详解】[1]正午时分会形成最短的影子，其他时间都比正午时分要长，影子的长度变化情况是先变短后变长。正午时分太阳在铅笔的南方，影子会在背面形成，即在北方，因此最短的影子OA所指方向大致为北方。 [2]在阳光下，影子会随着太阳的移动而移动，太阳从东方升起，影子在西方，随着太阳的移动，影子会逐渐向东移动，因此实验中记录的影子转动方向是顺时针。‌ [3]在北半球，夏至时太阳直射北回归线，此时太阳高度角最大，物体的影子最短。冬至时太阳直射南回归线，太阳高度角最小，物体的影子最长‌。连续记录几天，发现最短的影子OA的长度在变短，则所处的城市无锡正在接近夏至。 6. 如图所示，利用塑料吸管和激光笔，探究光在空气中是否沿直线传播。 (1)激光笔发出的激光，集中了较高的能量，________（选填“能”或“不能”）照射眼睛。 (2)拉直塑料吸管的伸缩节，激光笔沿吸管方向的一端照射，另一端放置的光屏上________（选填“能”或“不能”）观察到亮点，说明光是________的。塑料吸管在伸缩节处弯曲成一定角度，激光笔沿吸管的一端照射，另一端的光屏上__________（选填“能”或“不能”）观察到亮点，说明光在同种均匀介质中的传播________（选填“可能”或“不可能”）沿曲线。 (3)如图所示，能描述日食形成原因的是图_______（选填“甲”或“乙”）。 【答案】(1) 不能；(2)能；沿直线传播；不能；不可能；(3)甲 【详解】（1）激光笔发出的激光集中了较高的能量，直接照射眼睛可能会对眼睛造成伤害，不能照射眼睛。 （2）光在同种均匀介质中沿直线传播，拉直塑料吸管的伸缩节，激光笔沿吸管方向的一端照射，另一端放置的光屏上能观察到亮点。 光在同种均匀介质中沿直线传播，不可能沿曲线传播，塑料吸管在伸缩节处弯曲成一定角度，激光笔沿吸管的一端照射，另一端的光屏上不能观察到亮点。 （3）光在同种均匀介质中沿直线传播，当月球运动到地球和太阳之间，并且三者位于一条直线上时，月球挡住了太阳照射向地球的光线，这就形成了日食。 7．学校科技社团的同学们在阅读了教材中小孔成像知识后，提出一个问题，小孔在光屏上所成像的形状与什么因素有关，同学们经过讨论后提出以下猜想： 猜想一：像的形状可能与物体形状有关； 猜想二：像的形状可能与小孔的形状有关。 同学们在辅导老师的帮助下制作了“E”、“F”和“R”形状的LED发光字来充当物体，做成两个小孔形状不同的纸筒，纸筒另一端绷装半透明膜，做好装置后同学们进行实验探究。 (1)物理上将“F”、“E”和“R”形状的LED发光的字称为______。射出的光在同种均匀介质中沿______传播；为了便于观察，该实验最好在______（选填“较明亮”或“较黑暗”）的环境中进行。 (2)同学们将“F”发光字固定好后，先用小圆孔纸筒进行实验，同学们在半透明膜上观察到倒立的“F”，如图所示，小孔成像中所成的像能呈现在半透明膜上，实验中发现像偏向光屏下方，要使像成在光屏中央，应将物体向______（上/下）移动，调整后同学们将实验结果记录在设计好的表格后，再换用小方孔纸筒进行实验，并观察记录。 (3)同学们再换用“E”和“R”形状发光字，分别按照实验（2）进行实验，将观察到的结果记录在表中。 实验次数 发光字 小孔形状 像的形状 半透明膜上是否呈现 1 F 圆形 倒立 呈现 2 F 方形 倒立 呈现 3 E 圆形 倒立 呈现 4 E 方形 倒立 呈现 5 R 圆形 倒立 呈现 6 R 方形 倒立 呈现 通过比较1、3、5，同学们验证了猜想一，得出结论：在小孔形状相同时，小孔所成的像与物体的形状______（选填“有关”或“无关”）；同学们通过比较1、2，3、4和5、6，得出结论：像的形状可能与小孔的形状______（选填“有关”或“无关”）。 (4)通过研究同学们明白了：树荫下的圆形光斑（如图所示）就是______通过树叶间的小孔在地面上形成的像。 【答案】(1)光源；直线；较黑暗；(2)下；(3) 有关；无关；(4)太阳 【详解】（1）能自行发光的物体称为光源，故题中的LED发光的字是光源。 光在同种均匀介质中沿直线传播，实验环境周围的空气属于同种均匀介质，故LED光源射出的光会沿直线传播。 实验时，环境较黑暗时，成像的LED灯和环境对比度比较大，LED灯成像会更清晰，故该实验最好在较黑暗的环境中进行。 （2）小孔成像的原理是由于光在同种均匀介质中沿直线传播，若所成的像偏向光屏下方，说明物体的位置偏上，故要使像成在光屏中央，应将物体向下移动。 （3）通过比较1、3、5，发现：小孔的形状相同，而像与物体的形状相同，故可得结论：在小孔形状相同时，小孔所成的像与物体的形状有关。 通过比较1、2，3、4和5、6，发现同一个物体，在不同的小孔中所成的像是相同的，故可得出结论：当物体的形状相同时，像的形状和小孔的形状无关。 （4）树荫下的圆形光斑，是太阳通过树叶间的小孔在地面上形成的太阳的像，是小孔成像现象，所以地上的光斑都是与太阳形状相同的圆形。 ▌题型03 光的传播速度 1. 光在真空中的传播速度 光在真空中的传播速度最快，通常情况下，真空中光速近似取c＝3.0×108m/s。 2. 光在其他介质中的速度 （1）光在空气中的传播速度接近光在真空中的传播速度，可以认为等于c。 （2）光在水中的传播速度约为,在玻璃中的传播速度约为。  3. 光年 “光年”是长度的单位，它等于光在1年内传播的距离。 1光年＝3×108m/s×（365×24×3600）s＝9.4608×1015m＝9.4608×1012km。 1. 下列关于光的说法中，正确的是（　　） A．光总是沿直线传播 B．光在真空中的传播速度是340 m/s C．皎洁的月亮是光源 D．我们总是先看到闪电后听见雷声，说明光比声音传播的快 【答案】D 【详解】A．光在同种均匀介质中才沿直线传播，故A错误； B．光在真空中的传播速度为，故B错误； C．看到皎洁的月亮是月亮反射的太阳光，月亮自身不发光，不是光源，故C错误； D．闪电和雷声在同一地点同时发出，远处的人先见闪电后闻雷声，说明光比声音传播速度快，故D正确。 故选D。 2. 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 【详解】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。 3. 在月球上朝向地球放一面平面镜，从地球上向它发射一束激光，再反射回地球接收站需2.6s，那么地月之间的距离为________km。宇宙中恒星间距离非常大，需用光年作单位来进行计算，光年是指________。 【答案】 光在一年内传播的距离 【详解】激光往返地球与月球总时间为2.6s，因此单程时间是总时间的一半t=0.5×2.6s=1.3s 已知光速，根据得，地月之间的距离 光年是天文学中的长度单位，具体指光在一年内传播的距离。 4. 用激光测距仪（如图所示）测量从地球到月球的距离，激光在真空中的传播速度约为。在激光从地球发射到月球后再反射回地球的过程中，所需时间约为。试问： (1)地球到月球的距离是多少米？合多少千米？ (2)我们知道，利用声呐可以测量海底深度，那么能不能用它测量地球到月球的距离？为什么？ (3)请你将声音和光进行比较，分别写出它们的一个相同点和不同点。 相同点：______；不同点：______。 【答案】(1)3.84×108m，3.84×105km (2)声音传播需要介质，真空不能传声，月亮周围是真空，所以声音不能传播，故不能用超声波测量地球到月球的距离。 (3) 都能在空气中传播。 光可以在真空中传播，声音不能在真空中传播。 【详解】（1）光在真空中的传播速度为3×108m/s，激光信号从地球到月球的时间t=0.5×2.56s=1.28s 由速度公式可得，地球到月球的距离s=vt=3×108m/s×1.28s=3.84×108m=3.84×105km （2）见答案。 （3）见答案。 5．某学习小组的同学们查阅资料得知，伽利略在1607年进行了世界上第一次测量光速的尝试．他和助手分别站在相距1英里的两座山上，每人手拿一盏灯，伽利略先打开灯，当助手看到他的灯光时，立刻打开自己的灯。从伽利略打开灯到他看到助手那盏灯的灯光，测量出这个时间间隔就可以测量光速。（1英里～1.6km） (1)若光速测量准确，近似按照真空中的光速来计算，求这个时间间隔。 (2)根据计算结果判断伽利略的尝试是否能够成功？若不成功，写出理由并提出一个相应的解决方案。 【答案】(1) (2)伽利略的尝试不能成功，在当时的条件下，这个时间间隔用生活中的测量工具是测量不出来的，而且没有考虑到人的反应时间。解决方案：可以通过多次反射等方式增大距离，从而延长时间。 【详解】（1）从伽利略打开灯到他看到助手那盏灯的灯光，光传播的距离 由可知，时间间隔 （2）见答案。 2 / 2 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $