二、光的直线传播（讲义）物理新教材苏科版八年级上册

本初中物理讲义聚焦“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，光线模型的建立与画法，光在真空中的传播速度，以及影子、小孔成像、日食月食等现象的解释与应用，构建从原理到现象再到应用的递进学习支架。 该资料通过实验演示（如注入糖溶液观察光路变化）引导科学探究，结合光线模型建构与现象解释培养科学思维，题型分层设计（随学随练、活学活用）联系生活与古代科技，课中辅助教师突出重难点，课后助力学生查漏补缺，强化知识应用与科学态度养成。

第二章 光现象 二、光的直线传播 课标要点 知道光在同种均匀介质中沿直线传播；了解光线是用来表示光的传播路径和方向的物理模型；知道光在真空中的传播速度约为3×108m/s。 学习重难点 重点：探究光在同种均匀介质中沿直线传播；光线模型的建立与画法；用光的直线传播解释影子、小孔成像、日食和月食等现象；光在真空中的传播速度。 难点：理解“均匀介质”条件对光传播路径的影响；运用光的直线传播原理解释小孔成像、日食和月食等复杂现象。 知识点 光在均匀介质中的传播（重点） 1. 光在均匀介质中是沿直线传播的。与声音不同，光不仅可以在空气、水等物质中传播，还可以在真空中传播。 2. 研究表明，光的传播需要时间，只是它传播得非常快。光在真空中传播的速度约为3×108m/s。 3. 光线 （1）通常用一条带有箭头的直线表示光传播的径迹和方向，这样的直线叫做光线。它是认为建立的理想模型，光线实际上是不存在的。 （2）实际问题中，往往用多条光线来描述光的传播特点。如平行光源和点光源发出的光线。 随学随练 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 【详解】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．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 【详解】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。 知识点 光的直线传播现象和应用（重点） 1. 影子的形成 （1）光在传播过程中，遇到不透明的物体，会使物体后面光不能到达的区域形成一个阴暗区域，即物体的影子。如下图所示。 （2）原理：光的直线传播 2. 日食和月食 （1）月球运行到地球和太阳之间时，太阳光被月球挡住在地球上形成阴影区，处在阴影区的人看不到太阳或只能看到太阳的一部分，这种现象叫作日食。太阳光全部被月球挡住时形成日全食，部分被挡住时形成日偏食。 （2）地球绕着太阳运转，在背对太阳一侧形成长长的阴影区--地影，一旦月球进入这个阴影区，就会发生月食。太阳光全部被地球挡住时形成月全食，部分被挡住时形成月偏食。 3. 小孔成像 （1）如图甲所示，在一个空罐的底部中央打一个小孔，再用一片半透明的塑料膜蒙在空罐的口上。 （2）如图乙所示，将点燃的蜡烛放在小孔前，并适当调整蜡烛到小孔的距离，观察塑料膜上是否有像，不断调整蜡烛、塑料膜到小孔的距离，观察塑料膜上像的大小是否有变化。 分析：由于光沿直线传播，来自烛焰上方的光通过小孔后就射到了光屏的下部，来自烛焰下方的光通过小孔后就射向了上部。这样，光屏上就出现了烛焰倒立的像。如下图所示。 结论：①小孔成像原理：光的直线传播。 ②成像性质：倒立的大小不确定的实像。上下颠倒、左右相反。 ③影响成像大小的因素：与物体到小孔的距离以及光屏到小孔的距离有关。 ④像的形状：与物体的形状相同，与小孔形状无关。 4. 光的直线传播的应用 由于光的直线传播，在开凿隧道时，工人们可以用激光束引导掘进机，使掘进机沿直线前进，保证隧道方向不会出现偏差；士兵瞄准射击；站队时队列排直等。 像“井底之蛙”、“一叶障目不见泰山”也都是可以用光的直线传播进行解释的。 特别提醒 1. 小孔成像的条件：小孔必须足够小，但并不是越小越好，孔太小会影响像的亮度； 2. 小孔逐渐变大，光屏上的像会逐渐变模糊；当小孔增大到一定程度时，在光屏上只能看到与小孔形状相同的光斑。 随学随练 3．在“古代天文中的光学智慧”研学活动中，同学们探究了《周髀算经》中“立竿测影”与现代光学的联系。下列四个成语中所涉及的现象与“立竿测影”原理一致的是（　　） A．掩耳盗铃 B．凿壁偷光 C．震耳欲聋 D．刻舟求剑 【答案】B 【详解】“立竿测影” 的原理是光的直线传播，光被不透明杆子遮挡形成影子。 A．掩耳盗铃讲的是捂住自己的耳朵只能阻止声音传入自己耳中，无法阻断声音向外传播，别人依旧能听见铃声，属于声现象，故A不符合题意； B．凿壁偷光依靠光沿直线传播，光线穿过墙洞传播，和立竿测影的光学原理相同，故B符合题意； C．震耳欲聋形容声音响度大，属于声现象，故C不符合题意； D．刻舟求剑是参照物选择的运动学问题，和光学无关，故D不符合题意。 故选B。 4．2025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。如下图甲为月全食时的红月亮，能正确描述月食形成原因的是图________（选填“乙”或“丙”）。 【答案】丙 【详解】月食的形成原理是光的直线传播：当太阳、地球、月亮三者几乎在同一直线上，且地球位于太阳和月亮之间时，地球会挡住沿直线传播的太阳光，让月亮进入地球的阴影区域，形成月食。 观察题图：乙图是月球在太阳和地球中间，对应的是日食的形成原理；丙图符合“太阳-地球-月球”的月食位置关系，因此选丙。 题型 光沿直线传播作图 1. 有点定线和有线定点 作图技巧：题型1根据数学上的两点决定一条直线这一规律，即根据题目的意思，找到两个点，将这两个点连成一条直线即可。 题型2根据数学上的两条相交的直线可以确定一个点这一规律，即根据题目的意思，找到两条相交直线交点即可。 2. 画影子 作图技巧：找特殊点：一是光源；二是物体上的光可通过和未通过的分界点；三是影子上的特殊点。有任意两个点即可作图。 3. 找物体（或像） 作图技巧：①找到物体（或像）上的一个特殊点和小孔，再根据数学上的两点决定一条直线这一规律，将这两个点连成一条直线与光屏相交一点，再根据上面的步骤找到另一点即可。 ②如果是由物体和像确定小孔的位置，将物和像上两个特殊点的对应点连线，两条线的交点就是小孔的位置。 活学活用 5．如图所示，坐井观天所见甚小表示井底的青蛙能看到外界的范围是有限的。请通过画光路图，作出青蛙能看到的井外的最大范围。 【答案】 【详解】光在同种均匀介质中沿直线传播，井壁是不透明的，只有井外的光线能沿直线穿过井口边缘、直接射入青蛙眼睛的区域，青蛙才能观察到，因此连接青蛙和井口左右边缘的临界光线就确定了青蛙的最大可视范围。 6．某时刻，细木板A和B及它们的影子和如图所示，请在图中通过作图的方法找到光源P的位置。 【答案】 【详解】连接A与并反向延长，连接B与并反向延长，两条延长线的交点就是光源P的位置，箭头由P指向、。 题型 影子的形成原理 影子变化规律（影响因素） 影子的形状、大小和长短并非固定不变，而是受光源与遮挡物、遮挡物与投影面之间相对位置的影响： 光源的照射角度（太阳高度角）：光源照射角度越大（如正午太阳在正上方），影子越短；照射角度越小（如早晨或傍晚太阳在低处），影子越长。 光源与遮挡物的距离：光源与遮挡物距离越近，影子越大；距离越远，影子越小。 遮挡物与投影面的距离：遮挡物与投影面距离越近，影子越小；距离越远，影子越大。 遮挡物的形状：影子的形状与光源照射的遮挡物侧面的形状有关。 活学活用 7．随着太阳的移动，物体的影子长短也会发生相应的变化。我国古代的计时仪器圭表就是根据此现象发明的。如图，是圭表计时的原理图。圭表计时用到光的__________原理，上午从辰时（7：00-8：59）到巳时（09：00-10：59）“表”的影子逐渐变__________。 【答案】 直线传播 短 【详解】影子的形成原理是光在同种均匀介质中沿直线传播，光遇到不透明的“表”时，无法绕过表在表后方的圭面上形成暗区（影子），因此圭表计时利用了光的直线传播原理； 上午从日出到中午，太阳高度逐渐升高，辰时早于巳时，从辰时到巳时太阳高度越来越大，因此“表”的影子会逐渐变短。 8．如图所示，晚上，小格从一盏路灯下经过，她从距离路灯较远的地方，先直行经过路灯正下方，然后继续向前走远。这一过程中，小格在地面上的影子长度的变化情况是（　　） A．一直变长 B．一直变短 C．先变短后变长 D．先变长后变短 【答案】C 【详解】影子的形成原理是光的直线传播。影子的长度取决于光源、物体和地面三者之间的相对位置。当小格从远处向路灯走近时，连接人头顶和路灯的光线与地面的夹角会越来越大，根据光的直线传播原理，在这个阶段，影子是逐渐变短的；当人走到路灯正下方时，光线从人的头顶正上方射下，此时影子最短；当小格继续远离路灯时，连接人头顶和路灯的光线与地面的夹角会越来越小，所形成的影子就越来越长。综上所述，小格在地面上的影子长度的变化情况是先变短后变长。故选C。 题型 日食和月食 不管是日食还是月食，都是「太阳 → 中间挡光者 → 被挡对象」连成近似一条直线： 日食：太阳 —— 月球 —— 地球（月球在中间挡光） 月食：太阳 —— 地球 —— 月球（地球在中间挡光） 活学活用 9．发生“月食”这种天文现象时，太阳、地球、月球的位置关系（光源位于第一个）是（   ） A．太阳—地球—月球 B．地球—太阳—月球 C．月球—地球—太阳 D．太阳—月球—地球 【答案】A 【详解】光源是指自身能够发光的物体，太阳是光源；月球本身不发光，反射太阳光，月球不是光源。月食现象是由光沿直线传播形成的，地球绕太阳公转的过程中位于太阳和月球之间，太阳、地球、月球处于一条直线上时，太阳光无法透过地球射向月球，月球无法反射太阳光，从而发生月食现象。 故选A。 10．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。2020年6月21日出现了日偏食现象，同时在树荫下看到了许多月牙形的光斑。日食是光的___________现象；月牙形光斑形成的原因与日偏食形成的原因___________（选填“相同”或“不相同”）；月牙形光斑是___________的实像。 【答案】 直线传播 相同 太阳 【详解】日食的形成源于光的直线传播，月球阻挡了射向地球的太阳光，属于光的直线传播现象。 月牙形光斑是小孔成像现象，其原理同样是光的直线传播，因此和日偏食的形成原因相同。 小孔成像的成像特点是形成光源的实像，此处的光源为太阳，所以该月牙形光斑是太阳的实像。 题型 小孔成像 原理：光在同种均匀介质中沿直线传播。 性质：倒立、实像。 大小：由物距和像距共同决定。 形状：只与物体形状有关，与小孔形状无关。 活学活用 11．关于小孔成像，下列说法错误的是（　　） A．小孔成像的原理是光的直线传播 B．小孔所成的像一定是倒立的实像 C．小孔的形状会影响像的形状 D．物体远离小孔时，像会变小 【答案】C 【详解】ABD．小孔成像是光的直线传播形成的；物体上端的光线经小孔到达光屏的下方，物体下端的光线经小孔到达光屏的上方，所以，小孔成像所成的像是倒立的，光屏上有实际光线到达，所以，小孔成像所成的像是实像；根据数学的知识可知，当像距一定时，物体远离小孔，像会变小，故ABD正确，不符合题意； C．小孔成像所成的像的形状只与成像物体有关，与孔的形状无关，故C错误，符合题意。 故选C。 12．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。 基础通关 1．国庆阅兵仪式中，从各个方向看队伍都是整齐划一的，这是利用了______________；太阳发出的光，通过大气层射向大地时____________（选填“是”或“不是”）沿直线传播的。 【答案】 光的直线传播 不是 【详解】由光在同种均匀介质中沿直线传播的规律，前面的士兵会遮挡后方士兵反射的光线，可判断队伍是否对齐，这是利用了光的直线传播； 因大气层疏密不均匀，不属于同种均匀介质，光在其中传播时路径会发生偏折，故太阳发出的光通过大气层射向大地时不是沿直线传播的。 2．小孔成像是由于光的直线传播形成的，像是________（选填“正立”或“倒立”）的，其它条件不变的情况下，将物体远离小孔，像将________（选填“变大”、“不变”或“变小”）。 【答案】 倒立 变小 【详解】由光的直线传播规律可知，小孔所成的像为倒立的实像；因其他条件不变时像距不变，物体远离小孔物距增大，像就会变小。 3．夏日的午后，阳光明媚。同学们在校园内的浓密树荫下乘凉时，看到地面上的圆形光斑如图所示，这是____________（选填“树的影子”、“太阳的影子”、“树叶间空隙的像”或“太阳的像”）。 【答案】太阳的像 【详解】该现象属于小孔成像，由光的直线传播规律可知，小孔所成的像与物体形状相同，与小孔形状无关，此处物体为太阳，故地面上的圆形光斑是太阳的像。 4．2000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。 5．光在空气中的传播速度约为__________m/s，激光从地面射向月球，被月球表面反射回来，总共用了2.5s，则月球到地球的距离为__________，请说明为什么不能用声波测量月球到地球的距离 ________。 【答案】 地球与月球之间是真空环境，真空不能传声 【详解】[1]光在空气中的传播速度近似等于真空中的光速，为。 [2]激光从地球到月球再反射回地球，总时间，则激光从地球到月球的单程时间 根据速度公式，变形得月球到地球的距离 [3]声音的传播需要介质，地球与月球之间是真空环境，真空不能传声，因此无法用声音测量月地距离。 6．关于光现象，下面说法正确的是（　　） A．发光的萤火虫、耀眼的钻石、点亮的电灯都是光源 B．小孔成像是利用了光沿直线传播成正立的虚像原理 C．当光从空气进入水中后速度会减慢 D．我们总是先看见闪电后听到雷声，是因为声速比光速快 【答案】C 【详解】A．光源是指自身能够发光的物体。发光的萤火虫自身能够发光，是光源。耀眼的钻石本身不能发光，它看起来耀眼是因为它对光的反射，所以钻石不是光源。点亮的电灯自身可以发光，是光源，故A错误； B．小孔成像是利用光沿直线传播的原理，但成的像是倒立的实像，而不是正立的虚像，故B错误； C．光在真空中传播速度最快，在空气中的速度接近在真空中的速度，光在水中的速度比在空气中的速度慢。当光从空气进入水中后，由于介质发生了变化，传播速度会减慢，故C正确； D．实际上，光速比声速快得多。我们总是先看见闪电后听到雷声，是因为光在空气中传播速度极快，传播到我们眼中所用时间极短，而声音在空气中传播速度相对较慢，传播到我们耳中需要较长时间，故D错误。 故选C。 7．下列关于光线的说法正确的是（     ） A．光线就是很细的光束 B．光线是真实存在的 C．光线不是真实存在的，物理学中用一条带箭头的直线表示光线 D．光线是用来表示光的传播方向的直线，常用虚线表示 【答案】C 【详解】光线是假想的物理模型，光线不是真实存在的，物理学中用带箭头的直线表示光的传播路径和方向，即光线，光线作图时用带箭头的实线表示，不是虚线，故选 C。 8．夜晚，当你从远处走近一盏路灯又远离路灯的过程中，你的影子的长度是（     ） A．先变短后变长 B．先变长后变短 C．逐渐变短 D．逐渐变长 【答案】A 【详解】路灯的光线沿直线传播，被人体遮挡后会在地面形成影子，当人从远处走向路灯时，人与路灯的水平距离不断减小，光线和地面的夹角逐渐变大，影子长度会不断变短；当人走到路灯正下方时，影子长度达到最短；之后人远离路灯的过程中，人与路灯的水平距离不断增大，光线和地面的夹角逐渐变小，影子长度就会不断变长；因此整个过程影子的长度是先变短后变长。 故选A。 9．如图所示，AB为一物体，C是一个不透明的物体，若人眼在不同的区域1，2，3，4处观察物体AB，则人眼完全看不到物体AB的区域是（     ） A．1处 B．2处 C．3处 D．4处 【答案】C 【详解】1区只能看到物体的上端而看不到物体的下端，4区只能看到物体的下端而看不到物体的上端，2区只能看到物体的两端而看不到物体的中间，3区人眼完全看不到物体，故人眼完全看不到物体的区域是3，故ABD不符合题意，C符合题意。 故选C。 10．按要求作图：如图所示，小红站在路灯下，请画出小红在地面上形成影子的光路，并标出影子的位置。 【答案】 【详解】光在同一均匀介质中是沿直线传播的，当光照在不透明的物体上就会在物体的背面形成一个黑暗的区域，也即影子。过光源S和人的头顶作一条光线，这条光线与地面的交点A就是影子的最右端位置，从人的脚O点到交点A之间的地面区域，就是人的影子。据此作图。 素养提升 11．晴天，常常可以在茂密的树下看到一个个圆形的小亮斑，这些小亮斑是由于光的______形成的，一张不透光的纸开一个极小的“△”形孔，太阳光垂直射到这张纸上，那么这个小孔在地面上产生的形状是______。若将这张纸远离地面，则地面上所产生的光斑会_______（填“变小”、“变大”或“不变”）。 【答案】 直线传播 圆形 变大 【详解】[1]茂密树下的圆形小亮斑，是太阳通过树叶缝隙（相当于小孔）形成的太阳的像，本质是小孔成像，原理是光的直线传播。 [2]小孔成像的特点是像的形状只与光源形状有关，与小孔的形状无关。太阳的形状为圆形，因此即使小孔是三角形，地面上的光斑依然是圆形。 [3]小孔成像中，像的大小与像距有关，光源到小孔的距离近似不变时，纸远离地面时，小孔到地面的距离变大，像距变大，因此光斑会变大。 12．我国《周礼·考工记》中有“识日出之景，与日入之景”的记载，古人通过日出和日落时细杆的影子来辨别方位。如图所示，某天将直杆MN竖直放在学校操场的水平地面上，ND和NB为杆MN在阳光下的两个影子，由早上到傍晚影长变化的特点____________（填“变长”“变短”“先变长后变短”或“先变短后变长”），则______（填“A”或“C”）点在杆子的北侧方位，该处的东西方向大概为______（用图中字母表示）。 【答案】 先变短后变长 C BD 【详解】早上太阳高度低，影子长，中午太阳高度最高，影子最短，傍晚太阳高度变低，影子变长，因此影长变化应是先变短后变长； 早上6:00太阳在东方，光线沿直线传播照射到杆上，形成的影子ND指向西方；傍晚18:00太阳在西方，形成的影子NB指向东方。D在西，B在东，则C点位于杆子的北侧方位。连接B、D两点的直线即为该处的东西方向。 13．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。 根据上述现象得出的结论正确的是（     ） 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．光的传播需要介质 D．光在同一种均匀介质中才沿直线传播 【答案】D 【详解】A．搅拌后均匀的海波溶液里光线是沿直线传播的，只有海波溶液分布不均匀时光线才会弯曲，故A错误； B．光不只是在水中才沿直线传播，比如均匀的空气、玻璃等透明均匀介质中，光都可以沿直线传播，故B错误； C．光的传播不需要介质，比如太阳光可以在真空中传播，故C错误； D．实验中纯水是均匀介质，光沿直线传播；刚注入海波溶液时，液体分布不均匀，光线发生弯曲；搅拌后液体变成均匀的同一种介质，光线又重新变直，正好验证了光在同一种均匀介质中才沿直线传播，故D正确。 故选D。 14．如图，路灯下站着小冰和小聪两人，地上留下了她们的影子，通过作图确定灯泡S的位置。 【答案】 【详解】影子的形成原理是光在同种均匀介质中沿直线传播，光被人体遮挡后，地面无法被光照到的区域就是影子；灯泡作为点光源，发出的光经过人体顶端后，恰好会落到影子的顶端，因此两条光线的交点就是灯泡S的位置。 15．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】 【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。 16．操场上竖直地插着三根竹竿，在路灯和月光下的影子如图所示，_____ （填“甲”或“乙”）图是在月光下的影子图片。在模拟日食的实验中，王老师画了示意图（如图丙所示），地球上的观察者应该是位于 _____ （填“A”“B”“C”或“D”）处可观察到日食，此时月球在 _____ （填“A”“B”“C”或“D”）处。 【答案】 甲 C D 【详解】月光可近似看作平行光，平行光照射下物体的影子方向是一致的，甲图中三根竹竿的影子方向相同，符合月光下影子的特点，而路灯是点光源，影子方向会呈发散状，乙图是路灯下的影子；日食的成因是光的直线传播，当月球运行到太阳和地球之间，三者近似共线时，月球挡住太阳射向地球的光，地球上位于月球影子区的观察者就能看到日食，由图可知，观察者应该是位于C处，此时月亮在D处。 迁移创新 17．（多选）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鹭的影子呈现在室内纸屏上，却观察到“鹭东则影西，鹭西则影东”，则下列说法正确的是（    ） A．“若莺飞空中，其影随莺而移”与日食形成的光学原理相同 B．图甲和图乙中“影”都能成在光屏上，均为实像 C．“鹭东则影西，鹭西则影东”描述的现象是小孔成像 D．图乙中“影”的大小与鹭到小孔的距离及小孔到纸屏的距离有关 【答案】ACD 【详解】A．“若莺飞空中，其影随莺而移”是由于光的直线传播形成的。当月球运行到太阳和地球之间时，月球会挡住太阳射向地球的光，形成日食，日食也是由于光的直线传播，故A正确； B．图甲中的“影”是影子，不是像，图乙中的描述的现象是小孔成像，成的是实像，故B错误； C．“莺东则影西，莺西则影东” 描述的是像与物的位置相反，这正是小孔成像的特点（成倒立的像）。 故C正确； D．“莺东则影西，莺西则影东”是由于小孔成像形成的“影”，其“影”的大小与莺到小孔的距离及小孔到纸屏的距离有关，故D正确。 故选ACD。 18．古埃及学者埃拉托色尼发现，利用同一时刻在不同地点影子的长度不同可以估测出地球周长。取一根直杆，将其竖直立在地球上的A点，由于光的________形成了杆的影子，记录直杆在正午时刻影子的长度，算出太阳光与直杆的夹角，同样可以测出此时 B点太阳光与直杆的夹角A、B是同一经度上的两个城市（如图），它们的距离为L，可以估算出地球的周长大约为__________。 【答案】 直线传播 【详解】[1]光在同一种均匀介质中沿直线传播的，当光射到不透明的杆上，由于杆挡住了一部分光线，在光照不到的地方就形成了杆的影子； [2]因为A、B是同一经度上的两个城市，所以A、B两点所对的圆心角：， 由题意可知，圆心角所对应的弧长为L，则每1度所对应的弧长是，则360°所对应的弧长，即地球的周长为 学科网（北京）股份有限公司1 / 10 学科网（北京）股份有限公司 $ 第二章 光现象 二、光的直线传播 课标要点 知道光在同种均匀介质中沿直线传播；了解光线是用来表示光的传播路径和方向的物理模型；知道光在真空中的传播速度约为3×108m/s。 学习重难点 重点：探究光在同种均匀介质中沿直线传播；光线模型的建立与画法；用光的直线传播解释影子、小孔成像、日食和月食等现象；光在真空中的传播速度。 难点：理解“均匀介质”条件对光传播路径的影响；运用光的直线传播原理解释小孔成像、日食和月食等复杂现象。 知识点 光在均匀介质中的传播（重点） 1. 光在均匀介质中是沿直线传播的。与声音不同，光不仅可以在空气、水等物质中传播，还可以在真空中传播。 2. 研究表明，光的传播需要时间，只是它传播得非常快。光在真空中传播的速度约为3×108m/s。 3. 光线 （1）通常用一条带有箭头的直线表示光传播的径迹和方向，这样的直线叫做光线。它是认为建立的理想模型，光线实际上是不存在的。 （2）实际问题中，往往用多条光线来描述光的传播特点。如平行光源和点光源发出的光线。 随学随练 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．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。 知识点 光的直线传播现象和应用（重点） 1. 影子的形成 （1）光在传播过程中，遇到不透明的物体，会使物体后面光不能到达的区域形成一个阴暗区域，即物体的影子。如下图所示。 （2）原理：光的直线传播 2. 日食和月食 （1）月球运行到地球和太阳之间时，太阳光被月球挡住在地球上形成阴影区，处在阴影区的人看不到太阳或只能看到太阳的一部分，这种现象叫作日食。太阳光全部被月球挡住时形成日全食，部分被挡住时形成日偏食。 （2）地球绕着太阳运转，在背对太阳一侧形成长长的阴影区--地影，一旦月球进入这个阴影区，就会发生月食。太阳光全部被地球挡住时形成月全食，部分被挡住时形成月偏食。 3. 小孔成像 （1）如图甲所示，在一个空罐的底部中央打一个小孔，再用一片半透明的塑料膜蒙在空罐的口上。 （2）如图乙所示，将点燃的蜡烛放在小孔前，并适当调整蜡烛到小孔的距离，观察塑料膜上是否有像，不断调整蜡烛、塑料膜到小孔的距离，观察塑料膜上像的大小是否有变化。 分析：由于光沿直线传播，来自烛焰上方的光通过小孔后就射到了光屏的下部，来自烛焰下方的光通过小孔后就射向了上部。这样，光屏上就出现了烛焰倒立的像。如下图所示。 结论：①小孔成像原理：光的直线传播。 ②成像性质：倒立的大小不确定的实像。上下颠倒、左右相反。 ③影响成像大小的因素：与物体到小孔的距离以及光屏到小孔的距离有关。 ④像的形状：与物体的形状相同，与小孔形状无关。 4. 光的直线传播的应用 由于光的直线传播，在开凿隧道时，工人们可以用激光束引导掘进机，使掘进机沿直线前进，保证隧道方向不会出现偏差；士兵瞄准射击；站队时队列排直等。 像“井底之蛙”、“一叶障目不见泰山”也都是可以用光的直线传播进行解释的。 特别提醒 1. 小孔成像的条件：小孔必须足够小，但并不是越小越好，孔太小会影响像的亮度； 2. 小孔逐渐变大，光屏上的像会逐渐变模糊；当小孔增大到一定程度时，在光屏上只能看到与小孔形状相同的光斑。 随学随练 3．在“古代天文中的光学智慧”研学活动中，同学们探究了《周髀算经》中“立竿测影”与现代光学的联系。下列四个成语中所涉及的现象与“立竿测影”原理一致的是（　　） A．掩耳盗铃 B．凿壁偷光 C．震耳欲聋 D．刻舟求剑 4．2025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。如下图甲为月全食时的红月亮，能正确描述月食形成原因的是图________（选填“乙”或“丙”）。 题型 光沿直线传播作图 1. 有点定线和有线定点 作图技巧：题型1根据数学上的两点决定一条直线这一规律，即根据题目的意思，找到两个点，将这两个点连成一条直线即可。 题型2根据数学上的两条相交的直线可以确定一个点这一规律，即根据题目的意思，找到两条相交直线交点即可。 2. 画影子 作图技巧：找特殊点：一是光源；二是物体上的光可通过和未通过的分界点；三是影子上的特殊点。有任意两个点即可作图。 3. 找物体（或像） 作图技巧：①找到物体（或像）上的一个特殊点和小孔，再根据数学上的两点决定一条直线这一规律，将这两个点连成一条直线与光屏相交一点，再根据上面的步骤找到另一点即可。 ②如果是由物体和像确定小孔的位置，将物和像上两个特殊点的对应点连线，两条线的交点就是小孔的位置。 活学活用 5．如图所示，坐井观天所见甚小表示井底的青蛙能看到外界的范围是有限的。请通过画光路图，作出青蛙能看到的井外的最大范围。 6．某时刻，细木板A和B及它们的影子和如图所示，请在图中通过作图的方法找到光源P的位置。 题型 影子的形成原理 影子变化规律（影响因素） 影子的形状、大小和长短并非固定不变，而是受光源与遮挡物、遮挡物与投影面之间相对位置的影响： 光源的照射角度（太阳高度角）：光源照射角度越大（如正午太阳在正上方），影子越短；照射角度越小（如早晨或傍晚太阳在低处），影子越长。 光源与遮挡物的距离：光源与遮挡物距离越近，影子越大；距离越远，影子越小。 遮挡物与投影面的距离：遮挡物与投影面距离越近，影子越小；距离越远，影子越大。 遮挡物的形状：影子的形状与光源照射的遮挡物侧面的形状有关。 活学活用 7．随着太阳的移动，物体的影子长短也会发生相应的变化。我国古代的计时仪器圭表就是根据此现象发明的。如图，是圭表计时的原理图。圭表计时用到光的__________原理，上午从辰时（7：00-8：59）到巳时（09：00-10：59）“表”的影子逐渐变__________。 8．如图所示，晚上，小格从一盏路灯下经过，她从距离路灯较远的地方，先直行经过路灯正下方，然后继续向前走远。这一过程中，小格在地面上的影子长度的变化情况是（　　） A．一直变长 B．一直变短 C．先变短后变长 D．先变长后变短 题型 日食和月食 不管是日食还是月食，都是「太阳 → 中间挡光者 → 被挡对象」连成近似一条直线： 日食：太阳 —— 月球 —— 地球（月球在中间挡光） 月食：太阳 —— 地球 —— 月球（地球在中间挡光） 活学活用 9．发生“月食”这种天文现象时，太阳、地球、月球的位置关系（光源位于第一个）是（   ） A．太阳—地球—月球 B．地球—太阳—月球 C．月球—地球—太阳 D．太阳—月球—地球 10．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。2020年6月21日出现了日偏食现象，同时在树荫下看到了许多月牙形的光斑。日食是光的___________现象；月牙形光斑形成的原因与日偏食形成的原因___________（选填“相同”或“不相同”）；月牙形光斑是___________的实像。 题型 小孔成像 原理：光在同种均匀介质中沿直线传播。 性质：倒立、实像。 大小：由物距和像距共同决定。 形状：只与物体形状有关，与小孔形状无关。 活学活用 11．关于小孔成像，下列说法错误的是（　　） A．小孔成像的原理是光的直线传播 B．小孔所成的像一定是倒立的实像 C．小孔的形状会影响像的形状 D．物体远离小孔时，像会变小 12．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 基础通关 1．国庆阅兵仪式中，从各个方向看队伍都是整齐划一的，这是利用了______________；太阳发出的光，通过大气层射向大地时____________（选填“是”或“不是”）沿直线传播的。 2．小孔成像是由于光的直线传播形成的，像是________（选填“正立”或“倒立”）的，其它条件不变的情况下，将物体远离小孔，像将________（选填“变大”、“不变”或“变小”）。 3．夏日的午后，阳光明媚。同学们在校园内的浓密树荫下乘凉时，看到地面上的圆形光斑如图所示，这是____________（选填“树的影子”、“太阳的影子”、“树叶间空隙的像”或“太阳的像”）。 4．2000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__________。 5．光在空气中的传播速度约为__________m/s，激光从地面射向月球，被月球表面反射回来，总共用了2.5s，则月球到地球的距离为__________，请说明为什么不能用声波测量月球到地球的距离 ________。 6．关于光现象，下面说法正确的是（　　） A．发光的萤火虫、耀眼的钻石、点亮的电灯都是光源 B．小孔成像是利用了光沿直线传播成正立的虚像原理 C．当光从空气进入水中后速度会减慢 D．我们总是先看见闪电后听到雷声，是因为声速比光速快 7．下列关于光线的说法正确的是（     ） A．光线就是很细的光束 B．光线是真实存在的 C．光线不是真实存在的，物理学中用一条带箭头的直线表示光线 D．光线是用来表示光的传播方向的直线，常用虚线表示 8．夜晚，当你从远处走近一盏路灯又远离路灯的过程中，你的影子的长度是（     ） A．先变短后变长 B．先变长后变短 C．逐渐变短 D．逐渐变长 9．如图所示，AB为一物体，C是一个不透明的物体，若人眼在不同的区域1，2，3，4处观察物体AB，则人眼完全看不到物体AB的区域是（     ） A．1处 B．2处 C．3处 D．4处 10．按要求作图：如图所示，小红站在路灯下，请画出小红在地面上形成影子的光路，并标出影子的位置。 素养提升 11．晴天，常常可以在茂密的树下看到一个个圆形的小亮斑，这些小亮斑是由于光的______形成的，一张不透光的纸开一个极小的“△”形孔，太阳光垂直射到这张纸上，那么这个小孔在地面上产生的形状是______。若将这张纸远离地面，则地面上所产生的光斑会_______（填“变小”、“变大”或“不变”）。 12．我国《周礼·考工记》中有“识日出之景，与日入之景”的记载，古人通过日出和日落时细杆的影子来辨别方位。如图所示，某天将直杆MN竖直放在学校操场的水平地面上，ND和NB为杆MN在阳光下的两个影子，由早上到傍晚影长变化的特点____________（填“变长”“变短”“先变长后变短”或“先变短后变长”），则______（填“A”或“C”）点在杆子的北侧方位，该处的东西方向大概为______（用图中字母表示）。 13．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。 根据上述现象得出的结论正确的是（     ） 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．光的传播需要介质 D．光在同一种均匀介质中才沿直线传播 14．如图，路灯下站着小冰和小聪两人，地上留下了她们的影子，通过作图确定灯泡S的位置。 15．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。 16．操场上竖直地插着三根竹竿，在路灯和月光下的影子如图所示，_____ （填“甲”或“乙”）图是在月光下的影子图片。在模拟日食的实验中，王老师画了示意图（如图丙所示），地球上的观察者应该是位于 _____ （填“A”“B”“C”或“D”）处可观察到日食，此时月球在 _____ （填“A”“B”“C”或“D”）处。 迁移创新 17．（多选）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鹭的影子呈现在室内纸屏上，却观察到“鹭东则影西，鹭西则影东”，则下列说法正确的是（    ） A．“若莺飞空中，其影随莺而移”与日食形成的光学原理相同 B．图甲和图乙中“影”都能成在光屏上，均为实像 C．“鹭东则影西，鹭西则影东”描述的现象是小孔成像 D．图乙中“影”的大小与鹭到小孔的距离及小孔到纸屏的距离有关 18．古埃及学者埃拉托色尼发现，利用同一时刻在不同地点影子的长度不同可以估测出地球周长。取一根直杆，将其竖直立在地球上的A点，由于光的________形成了杆的影子，记录直杆在正午时刻影子的长度，算出太阳光与直杆的夹角，同样可以测出此时 B点太阳光与直杆的夹角A、B是同一经度上的两个城市（如图），它们的距离为L，可以估算出地球的周长大约为__________。 学科网（北京）股份有限公司1 / 10 学科网（北京）股份有限公司 $