3.1 光的传播与色散（高效培优·讲义）物理新教材沪粤版八年级上册

本讲义聚焦初中物理“光的传播与色散”核心知识点，系统梳理光源的辨别与分类、光在同种均匀介质中沿直线传播的条件及影子、日食月食、小孔成像等现象，延伸至光速与光年的理解、光的色散及物体颜色规律，构建完整知识支架。 该资料通过“避坑指南”强化易错点解析，如光源判断、光直线传播条件等，结合“深化点拨”培养科学思维中的模型建构（光线模型）与科学推理（色散偏折规律）。设计小孔成像等实验探究活动，提升科学探究能力，真题与三阶练习助力课中教学效果提升及课后查漏补缺，落实物理观念应用。

3.1 光的传播与色散 目录 01 本节导航·目标清单 02 教材精研·内容全解 考点01 光源与光的直线传播 考点02 光的传播速度 考点03 色散 03 避坑指南·解题通法 角度01 光源的概念及分类 角度02 光沿直线传播的现象及条件 角度03 影子的形成、日食和月食 角度04 小孔成像 角度05 光现象作图 角度06 光速、光年 角度07 光的色散 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.能够准确区分光源，辨别自然光源与人造光源，知晓月亮不属于光源 2.理解光沿直线传播的前提条件，列举影子、小孔成像等生活实例 3.牢记真空中的光速数值，区分光在不同介质中传播速度大小关系 4.会利用光速公式进行简单的距离、时间计算 5.知道白光是复色光，知道光的色散实验 1.光只有在同种均匀介质中才沿直线传播，介质不均匀光线会弯折 2.小孔成像成倒立实像，像的形状只由物体决定，和小孔形状无关 3.真空光速c=3×108m/s，空气≈真空，水、玻璃中速度更小 4.光年是长度单位，不是时间单位，常用来描述天体距离 考点01 光源与光的直线传播 1、光源：人们之所以能看到各种事物，是因为有光进入人的眼睛。这些光都是能带给我们光明的“光源”发出的或通过其他途径传播过来的。但是，所有的光都是有“光源”的。自身能够发光的物体叫光源。 （1）根据产生形式，源分为自然光源和人造光源。 自然光源，如天上的恒星、闪电、夏夜在草丛中闪烁的萤火虫、深海中游戈的烛光鱼等； 人造光源，如室内照明用的白炽灯、建筑物上的霓虹灯、发光的二极管等。 （2）根据形态可分为点光源、线光源、面光源。 2、光源的判断：判断物体是不是光源，关键是物体自身能否发光。有些物体看起来好像在发光，实际上是反射了其他光源发出的光，所以这些物体不是光源；如镜子、月亮、宝石、电影的屏幕等。 3、光是怎样传播的：光在同种均匀介质中沿直线传播。太阳光能通过太空和大气层传播到地球表面，说明光可以在真空中传播。 4、光线 （1）定义：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的传播径迹和方向，这样的直线叫光线。 （2）画法：光线是带箭头的直线，箭头表示光的传播方向。画光路图时，光线要用实线表示，且标上箭头。图乙和图丙分别表示平行光和点光源发出的光。 5、与光的直线传播有关的现象 （1）影子：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。 （2）日食和月食 ①月食：当地球处于月球和太阳之间时，地球挡住了射向月球的光，由于光沿直线传播，我们能看到月食。如图所示。 ②日食：当月球运行到太阳和地球之间时，由于光沿直线传播，月球就挡住了太阳射向地球的光，我们看到了日食。如图所示。 （3）小孔成像：用给一个带有小孔的板遮挡在光屏与蜡烛之间，光屏上就会形成烛焰倒立的像，我们把这样的现象叫小孔成像。左右移动中间的板，光屏上的像的大小也会随之发生变化。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。 像的大小与物（蜡烛）的大小以及光屏所在位置有关。其大小关系为：。 现象 相同点 不同点 影子 形成原因都是光沿直线传播 影子是光照射不到的区域，影子的形成不一定和物体的形状相同，而且影子是黑暗的 小孔成像 通过小孔成的像是光实际照射到的区域，像的形状和物体的形状相同，而且像是亮的 6、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。 【深化点拨】 1．光源的辨别：有些物体本身并不发光，由于它们能够反射太阳光或其他光源发出的光，好像也在发光，但它们不是光源，比如月亮，我们看到的月光不是月亮自身发出来的，是月球反射的太阳光，所以月亮不是光源。而人造光源一定要是正在发光的物体。 2．光的直线传播解题方法点拨 （1）解题时要注意光传播的条件，这是解题的关键。“同一均匀介质”是光沿直线传播的条件。仅是“同一介质”不能保证光沿直线传播。 （2）光的直线传播是几何光学的基础，它解释了如何通过光线传播来确定物体和像的位置。这一原理在人眼视觉和各种光学仪器中起着关键作用。 3、光线解题方法点拨 （1）模型思维是一种重要的科学思维，光线是初中物理中的重要模型，光线实际上不存在，存在的是光。 （2）光线是为了形象地描述光的传播情况而引入的一种理想模型，这种研究问题的方法称为理想模型法。 4、光的直线传播有关的现象解题方法点拨 （1）理解光的直线传播特性以及如何应用这一特性来解释和解决与影子相关的问题。‌通过分析光源、‌遮挡物以及观察者的位置关系，‌可以准确地预测和解释影子的形成和变化。 （2）要判断日食或月食的发生，‌需要明确太阳、‌地球、‌月球之间的相对位置关系。‌例如，‌日食发生时，‌月球必须位于太阳和地球之间；‌而月食发生时，‌地球必须位于太阳和月球之间。 （3）小孔成像中像的形状取决于物体的形状，和小孔的形状无关；成像的大小与光屏到小孔的距离，物到小孔的距离等有关。 1．只有能够自行发光的物体才能被称为光源，下列物体不属于光源的是（     ） A．发光水母 B．萤火虫 C．月亮 D．霓虹灯 2. 正在 的物体称为光源。如图所示，属于光源的是 （填序号）。          （1）发光的萤火虫    （2）点燃的生日蜡烛    （3）奥运圣火         （4）皎洁的月亮    （5）璀璨的钻石    （6）晶莹的露珠 3. 关于光的传播，在初中物理阶段，下列说法中正确的是（　　） A．光只在空气中才沿直线传播 B．光不能在真空中传播 C．光在同种介质中一定沿直线传播 D．光在真空中一定沿直线传播 考点02 光的传播速度 1、光在真空中的传播速度：光不仅可以在空气、水等物质中传播，而且可以在真空中传播。光在真空中的传播速度很大，在物理学中用c表示，c=2.99792×108m/s。通常情况下，真空中的光速可以近似为：c=3×108m/s。 2、光在其他介质中的传播速度：光在空气中的传播速度近似等于光在真空中的传播速度c，也可以近似为c=3×108m/s。光在水中的传播速度约为c；光在玻璃中的传播速度近约为c。 3、光年：光年是天文学上常用的长度单位，指的是光在一年内所传播的路程（约为9.46×1012km）。 【深化点拨】 1．光年解题思路点拨:牢记“光年”不是时间单位，不要被“年”字所误导。 2．光在不同介质中的速度的解题思路点拨：光在空气中的速度略小于真空中的速度，一般情况下认为空气中的光速等于真空中的光速且在气体中传播最快，液体次之，固体最慢。 1. 下列关于声和光的说法中，正确的是（     ） A．声和光传播都需要介质 B．声传播需要介质，光传播不需要介质 C．光速和声速一样 D．光在各种介质中传播速度都是3×108m/s 2. 2025年1月，中国开始建造世界先进设备阿秒激光设施。1阿秒（符号as）等于，是人类目前能够掌握的最短时间尺度，阿秒激光设施有助于科学家进一步了解微观粒子的运动。真空中，光的速度为__________m/s，1as内光行进的路程为__________nm。 考点03 色散 1、色散的概念：太阳光是白光，它通过三棱镜后别分解成各种颜色的光，这种现象叫光的色散；不同颜色的光通过三棱镜时偏折程度不同，红光偏折最小，紫光偏折最大，偏折由小到大依次为红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫。 2、生活中的色散现象：雨后天空悬浮着大量细小的水珠，太阳光照射到这些小水珠上，经反射和折射后发生色散现象，形成绚丽的彩虹。其原因是太阳光被空气中的水滴色散形成的。 3、色光的三原色 （1）太阳可以分解为七种单色光，但实际上大自然中的色彩远比这七种颜色更丰富，这是因为单色光按照不同比例混合后会产生各种不同颜色的光。 （2）大量实验发现，把红、绿、蓝三种色光按照不同比例混合，就可以产生各种颜色的光，而红、绿、蓝三种色光都不能由其他颜色的光混合而成，因此人们把红、绿、蓝叫做色光的三原色。 4、色光混合的应用：色光的混合在科学技术中有着广泛的应用，彩色电视机呈现的丰富的色彩就是由三原色混合而成的。彩色电视机的荧光屏上有着很多微小的发光点，分别能够发出红、绿、蓝三种色光，通过电路控制三种色光的强弱，就可混合处绚丽多彩的色彩。如果用放大镜观察正在播放节目的电视机屏幕，就能在屏幕上看到红、绿、蓝三种颜色的光点。 5、物体得颜色 （1）透明物体的颜色是由它透过的色光决定的；它能透过什么颜色的光就呈什么颜色。 （2）不透明物体的颜色是由它反射的色光决定的，比如红光照在黑色的物体上应该呈现黑色。 【深化点拨】 1．色光的混合规律 红光+绿光=黄光 红光+蓝光=品红光 绿光+蓝光=青光 红光+绿光+蓝光=白光 2．物体得颜色解题方法点拨：白色和无色的意义不同，白色物体是不透明物体，无色物体是透明物体，白色物体能反射各种色光，无色物体能透过各种色光。 6、可见光谱：三棱镜把太阳光分解成不同颜色的光，它们按照红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫的顺序排列，形成太阳的可见光谱。可见光指的是人眼可以看到的各种色光。在可见光谱的红光之外有红外线，紫光之外有紫外线。红外线和紫外线人眼都看不见，这部分光叫做不可见光。 7、红外线 （1）概念：让一束白光通过三棱镜发生色散形成光谱，若将非常灵敏的温度计分别放到色散后不同颜色的光处，都能检测到温度的上升。如果把温度计放在红外以外的地方，温度也会上升，说明红外以外也有能量辐射，只不过人眼看不见。我们把红光之外的辐射叫红外线。一切物体都在不断地辐射红外线，物体的温度越高，辐射出的红外线越强。 （2）特性及应用 特性 应用 工作原理 热作用强 红外线烤箱、用红外线烘干汽车表面的喷漆、浴室暖灯释放红外线、红外线理疗仪等 各种物体吸收了红外线后温度都会上升 穿透云雾能力强 红外线高空摄像机 利用灵敏的红外线探测器接收物体发出的红外线，再用电子仪器对接收到的信息进行处理，就可以显示出被测物体的形状和特征 抗干扰能力强 红外线遥控器 电视机、空调等家用电器的遥控器前端有一个发光二极管，按下不同的键时，发光二极管可以发出不同的红外脉冲，以实现对电视机、空调器的控制 一切物体都在不停辐射红外线，温度越高辐射越强 红外线测温仪、红外线夜视仪、红外感应灯、红外自动门、卫生洁具的自动控制等 人体可以发出红外线，可以通过红外线感应装置进行体温测量以及实现自动控制 8、紫外线 （1）概念：在光谱紫光以外，还有一种看不见的光，叫做紫外线。 （2）特性及应用 特性 应用 化学作用 紫外线可以照相机的胶片感光，因而可利用紫外线进行摄影 生理作用 适当的紫外线照射有助于人体合成维生素D，对骨骼的生长和身体健康都有好处；紫外线能杀死微生物，可用紫外线灯霉菌、治疗皮肤病等 荧光作用 在紫外线照射下荧光物质会发光，可用于鉴别纸币、古字画及商标的真伪等 （3）紫外线的危害 ①过量的紫外线能伤害人的皮肤，轻则使皮肤粗糙，重则诱发皮肤癌。电焊的弧光中有强烈的紫外线，因此电焊工人在工作时必须穿好防护服，戴好防护面罩； ②太阳光是天然紫外线的来源。太阳光中有大量的紫外线，如果这些紫外线全部到达地面，地球上的生物将不能生存。但太阳光中的紫外线大部分没能到达地面，这是因为大气层上部的臭氧层有能吸收太阳光中的紫外线的特性，大部分紫外线都被臭氧层吸收了，保护地球生物不受到紫外线的伤害，因而保护地球臭氧层具有重要的意义。 【深化点拨】 1．红外线具有以下性质和用途‌ （1）军事应用：‌红外线在军事领域中有广泛的应用，‌包括红外制导导弹、‌红外夜视仪、‌红外自动瞄准装置等。‌ （2）医学应用：‌在医学领域，‌红外线也有其独特的用途，‌如红外线体温计、‌红外线成像技术、‌红外光治疗等。‌ （3）工业应用：‌在工业领域，‌红外线被用于红外线测温仪、‌红外线干燥设备、‌红外传感器等。‌ （4）环境监测：‌红外线还被广泛应用于环境监测领域，‌包括红外线气体监测仪、‌红外线水质分析仪、‌红外线大气监测仪等。‌ （5）热成像：‌红外辐射可用于远程确定物体的温度，‌这在温度记录法中非常有用。‌此外，‌红外线还被用于夜视设备，‌当可见光不足时，‌通过将环境光子转换为电子，‌然后通过化学和电子过程放大，‌最后转换回可见光，‌实现夜视功能。‌ （6）遥控制作：‌根据红外线的热作用比较强制成热谱仪、‌红外线夜视仪、‌红外线体温计等。‌此外，‌根据红外线可以进行遥控，‌如电视、‌空调遥控器 2．紫外线具有以下性质和用途‌ （1）生理作用：‌能杀菌、‌消毒、‌治疗皮肤病和软骨病等。‌适当的紫外线照射有助于人体合成维生素D，‌促进钙的吸收，‌对骨骼生长有促进作用。‌ （2）化学作用：‌能使照相底片感光，‌具有荧光效应，‌可用于鉴别钞票和商标的真假。‌ （3）应用：‌在工业、‌科学和医学领域中，‌紫外线被广泛应用于消毒、‌荧光检测、‌光聚合等。‌ 1. 下列现象中，不属于光的色散的是（     ） A．雨后天空出现彩虹 B．阳光通过三棱镜形成彩色光带 C．肥皂泡在阳光下呈现彩色 D．小孔成像时地面上的圆形光斑 2. 彩色电视机的荧屏上布满荧光点，这些点能发出红、_____、蓝三种颜色的光，复合起来就形成了色彩斑斓的物质世界。当太阳光透过三棱镜发生折射时，我们可以观察到多种色光，这证实了白色的太阳光是_____（选填“单色光”或“复色光”）。 3. 人类的听觉和视觉存在一定的限度范围，超声波和次声波人耳听不到，红外线和紫外线人的肉眼也看不到，但它们却跟我们的生活息息相关。如地震局预测、分析地震时常利用________；医院手术室、病房经常使用________进行杀菌消毒；常用的测温枪是利用人体发出的________进行非接触式测量体温的。 光的直线传播的综合应用及解题步骤 1.核心条件与现象：光沿直线传播是有前提条件的，这是选择题最爱挖坑的地方。 （1）三个关键词：光在同种、均匀、透明介质中沿直线传播。 （2）易错点：如果介质不均匀（如大气层密度随高度变化），光线会发生弯曲；如果从空气进入水中（不同种介质），光线在界面处会偏折。 2.光线模型：必须“分清”虚实 （1）光线：为了描述光的传播路径和方向而引入的一条带箭头的直线。 （2）本质：光线是一种物理模型，实际上并不存在（就像磁感线一样）。 （3）作图规范：画光线时必须是直线，且箭头方向代表光的传播方向。实线表示实际光线，虚线通常表示光线的反向延长线（用于找虚像或光源）。 3.光速与光年：必须“记准”数值与单位 （1）真空光速（c）：宇宙中速度的上限；c≈3×108m/s（即30万公里/秒）。 （2）光速大小关系： v真空>v空气>v水>v玻璃。 （3）光年定义：光在真空中一年内传播的距离。 属性：光年是长度单位（距离），绝对不是时间单位！ 计算：1光年≈9.46×1015m。 光的色散的综合应用及解题步骤 1.色散本质与光谱顺序：光的色散揭示了白光是由多种色光混合而成的，不同颜色的光“性格”不同。 （1）三棱镜实验：太阳光通过三棱镜后，被分解成红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫七种色光。 （2）偏折规律（重点）： 红光：偏折程度最小（在最上面），波长最长，频率最低。 紫光：偏折程度最大（在最下面），波长最短，频率最高。 结论：介质对紫光的折射率最大，对红光的折射率最小。 （3）避坑点：如果题目问“哪种光通过玻璃砖侧移最大”或“哪种光在棱镜中偏折最厉害”，答案永远是紫光。 2.物体的颜色：物体呈现什么颜色，取决于它“留住”了什么光，“放过”了什么光。 （1）透明物体的颜色：由它透过的色光决定。 红色玻璃只能透过红光，吸收其他色光。 无色透明物体（如普通窗户玻璃）能透过所有色光。 （2）不透明物体的颜色：由它反射的色光决定。 红纸只能反射红光，吸收其他色光。 白色物体：反射所有色光（所以看起来最亮）。 黑色物体：吸收所有色光（几乎不反射光，所以看起来最暗）。 （3）解题技巧：遇到“红光照在绿衣服上是什么颜色”这类题，直接判断：绿衣服只反射绿光，吸收红光→没有光反射出来→呈黑色。 3.看不见的光：红外线和紫外线虽然看不见，但它们的特征和应用是必考点。 （1）红外线： 热作用强：一切物体都在辐射红外线，温度越高辐射越强。 应用：红外线夜视仪（军事）、遥控器（家电）、红外测温仪。 （2）紫外线： 化学/生理作用强：能杀菌、使荧光物质发光。 应用：验钞机（荧光效应）、医用灭菌灯、防晒霜（防过量照射）。 （3）避坑点：夜视仪用的是红外线，验钞机用的是紫外线，千万别搞反了！ 角度01 光源的概念及分类 1. 下列物体中属于天然光源的是（    ） A．太阳、镜子、月亮 B．萤火虫、水母、恒星 C．恒星、钻石、蜡烛 D．发光的电灯、火把、萤火虫 2. 有以下物体：①太阳，②月亮，③闪闪发光的宝石，④正在放映电影的银幕，⑤正在发光的萤火虫，⑥烛焰，⑦霓虹灯，⑧火星，⑨激光器。其中不属于光源的是___________，属于天然光源的是___________，属于人造光源的是___________。（以上均填序号） 3. 生活中许多物体都可以发光，下列物体中属于光源的是（    ） A．皎洁的月亮 B．电影院放映影片时的屏幕 C．教室的黑板 D．正在放映影片的电视机屏幕 角度02 光沿直线传播的现象及条件 4. 皮影戏是用兽皮或纸板剪制成的形象，并用灯光照射成影于幕布进行表演的戏剧形式，如图所示，下列与该现象利用的光学原理相同是（    ） A．雨后的彩虹 B．桥在水中的倒影 C．阳光下绿树成荫 D．池水看起来比实际浅 5. 小明在做“光在液体中的传播”实验时，他在玻璃缸内配制了白糖水，静置一段时间后，用一束激光斜向上射入白糖水中，发现白糖水中的光线不是一条直线，而是一条弯曲的曲线，你认为原因是______。若保持激光入射方向不变，将白糖水搅拌均匀后你会发现______，其原因是______。 角度03 影子的形成、日食和月食 6. 小向同学在金沙遗址公园做了一个实验：阳光下让杆直立于O点，如图甲所示，每间隔几分钟记下影子端点的位置，画出其轨迹如图乙。图中B点离O点最近，则O→B连线指向______方，这利用了光______的原理。 7. 关于月全食现象，下列说法正确的是（　　） A．月亮变红，说明月亮是光源 B．发生月全食时，月亮位于地球和太阳之间 C．月全食现象的形成是由于光的直线传播 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 8. 如图甲为月食现象，其原理是______，能正确描述月食形成原因的是图______（选填“乙”或“丙”）。为了探测地球与月球之间的距离，可以从地球上向月球发射______（选填“声音”或“光”）信号，并记录它返回的时间。 角度04 小孔成像 9. 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__________。 10. 学习了光学知识后，爱动脑筋的小桐和小朵想自己探究小孔成像现象。如图所示，她们给两个空罐的底部中央分别打上一个圆孔和一个方孔，可以看到烛焰和灯丝通过小孔在半透明膜上所成的像。 (1)通过小孔所成的像是_________（选填“实”或“虚”）像； (2)分析比较甲、乙两图，可以得出结论：物体所成的像的形状与_________无关； (3)分析比较甲、丙两图，可以得出结论：物体所成的像的形状与_________有关； (4)图甲中，保持小孔距光屏的位置不变，应将蜡烛向_________（选填“左”或“右”）移动，可以使得屏上的像变小； (5)勤于思考的小朵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_________个。 11. 小明自制“针孔”照相机。如图所示，他用硬纸板做了两个长约15cm、直径相差很小（直径都在8cm左右）的纸作为内、外套筒，使内套刚好能够插入外套筒内，并能前后拉动。准备儿张黑纸，黑纸上分别有形状和大小不一样的小孔。 (1)在外套筒的一端蒙上一张带小圆孔的黑纸；在内套筒的A端蒙上一层___________（选填“透明”、“半透明”或“不透明”）膜；为了使观察到的像更清晰，应将内套筒的___________（选填“A”或“B”）端插入外套筒内； (2)小明将小孔正对“F光源”，调整内套筒的位置，可以看到“F光源”在膜上成清晰的缩小的像，所成的像是倒立的实像，其成像原理是___________。将“F光源”用黑纸遮去中间一小部分，观察到像的形状___________ （选填“改变”或“不改变”）； (3)保持其它因素不变，更换黑纸： ①使小圆孔更小一点，观察到像的形状___________（选填“改变”或“不改变”），像的亮度___________（选填“变亮”、“不变”或“变暗”）： ②将小圆孔换成与小圆孔大小相仿的小方孔，在膜上观察到___________（填字母）；将小圆孔换成边长约3cm的等边三角形孔，在膜上观察到___________（填字母）。 A．F光源的像 B．满满的一片亮光 C．方形的光斑 D．三角形的光斑 角度05 光现象作图 12. 根据要求作图。在图中画出路灯S下小明的影长。 13. 室内一盏电灯通过墙上的两个洞，透出两条细小光束（如图所示）。请根据这两条光束的方向确定室内电灯的位置。 14. 如图，PQ为一光屏，M、N是两个挡板，S是光源，试在PQ上确定光源S能照亮的范围。 角度06 光速、光年 15. 光在真空中的传播速度约为___________，声音在15℃空气中的传播速度约为___________，在15℃空气中超声波的传播速度___________（选填“大于”、“小于”或“等于”）次声波的传播速度。 16. 下雨天总是电闪雷鸣，小明学完物理知道了先看到闪电而后听到雷声是因为__________________ ，当看到闪电4s后听到了雷声，小明通过计算知道了打雷处距离他_________ m。（v声＝340m/s） 17. 下列说法中正确的是（     ） A．月亮是光源 B．光年是时间单位 C．光在同种介质中一定沿直线传播 D．光在真空中的传播速度是 角度07 光的色散 18. 如图所示，让一束太阳光照射到三棱镜上，在白屏上形成一条彩色的光带。关于此实验现象，以下说法正确的是（     ） A．太阳光是单色光 B．三棱镜对红光的偏折能力最强 C．雨后彩虹与此现象的形成原理相同 D．色散后的各种色光不可以再混合成白光 19. 小明每周六都用电视机在家里收看“名师云课堂”，下列说法正确的是（　　） A．电视机遥控器利用红外线实现对电视机的控制 B．小明能看到电视机屏幕上老师讲课的画面是因为光的反射 C．彩色电视机画面上的丰富色彩是由红、黄、蓝三种色光混合而成 D．小明觉得女老师讲课声音清脆而男老师声音低沉，是因为男女老师说话时响度不同 20. 下列说法中正确的是（     ） A．城市中的光污染是由于光发生漫反射的缘故 B．光从空气进入水中，传播方向一定发生改变 C．电视画面的色彩由红、绿、蓝三种色光混合而成 D．验钞机是利用红外线使荧光物质发光的原理 【例1】（2024·湖南·中考真题）《墨经》中记载了影子的形成等光学现象。如图所示，墙上手影形成的原因是（ ） A．光的直线传播 B．光的反射 C．光的折射 D．光的色散 【变式1-1】（2024·四川乐山·中考真题）中华典籍《周礼·考工记》中有“识日出之景，与日入之景”的记载，这是一种通过日出、日落时细杆的影子进行辨方正位的方法，如图所示。这种方法依据的是（　　） A．光的折射 B．光的反射 C．光的直线传播 D．光的色散 【变式1-2】（2025·四川广安·中考真题）对下列诗词中涉及的物理现象解释正确的是（　　） A．“起舞弄清影，何似在人间”中“影”的形成是光沿直线传播 B．“举头望明月，低头思故乡”中的“明月”是光源 C．“露从今夜白，月是故乡明”中“露”的形成是熔化现象 D．“月落乌啼霜满天，江枫渔火对愁眠”中“霜”的形成是凝固现象 【变式1-3】（2024·甘肃白银·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。 ⚡基础速刷 1．下列我国古代计时工具中，利用光沿直线传播的是（　　） A．日晷 B．滴漏 C．香钟 D．沙漏 2．皮影戏是我国民间古老的传统艺术，如图所示是《西游记》中的场景。下列情境中，与皮影戏原理不同的是（　　） A．凿壁偷光 B．打靶时“三点一线”瞄准 C．一叶障目 D．电闪雷鸣时，先看到闪电后听到雷声 3．一束红色激光从箱体的一端照射向另一端，箱体中装有某透明液体，激光束的光路图如图所示，下列说法中正确的是（    ） A．该实验表明，光在液体中不能沿直线传播 B．若调整激光束的入射方向，激光束有可能沿直线传播 C．仅改为用绿色激光，绿色激光在该液体中可能沿直线传播 D．该实验中，红色激光在液体中的传播速度为 4. 下列物体中属于天然光源的是（　　） A．太阳、人眼 B．萤火虫、太阳 C．电灯、太阳 D．火把、萤火虫 5. 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，依据是_________。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和为杆在阳光下的两个影子，则__________点在杆子的北侧方位（选填“A”或“C”）。 6. 阅读短文，简答问题。 2023年4月20日上演了一场非常壮观的月全食过程，当地球运行到太阳和月球之间，并且三者恰好或几乎在同一______上时，太阳到月球的光线就会部分或完全地被地球所遮。 (1)请将上述文中的空格填写完整：________（选填“直线”或“平面”），产生这种现象的原理是光的________； (2)如图所示，用三个圆分别表示地球、月亮、太阳，发生月食时三者的大致位置是_________（填字母）； A．太阳、月亮、地球 B．太阳、地球、月亮 C．地球、太阳、月亮 (3)国庆期间晴天的正午时分，走在树林下的李烨同学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（如图所示），这是_________（选填“太阳”、“树叶的缝隙”或“树叶”）的_______（选填“实像”、“影子”或“虚像”），光斑大小不同的原因是________（填字母）不同。 A．树叶缝隙到地面的距离      B．树叶缝隙的大小         C．树叶缝隙的形状 7. 月球_________（选填“是”或“不是”）光源；能正确描述月食形成原因的是图_________（选填“甲”或“乙”）。为了探测地球与月球之间的距离，可以从地球上向月球发射_________（选填“声音”或“光”）信号，并记录它返回的时间。 8. 如图所示，________是在点光源A的照射下物体BC在墙壁上形成的影子， 请你在图上正确找到点光源A的位置， 并画出形成影子的光路图。______ 9. 如图所示，2024年5月21日昆明天空出现日晕，巨大圆形彩色光晕围绕在太阳周围，下列光学现象的原理与日晕相同的是（　　） A．阳光穿过树林 B．水中“倒影” C．雨后彩虹 D．日食现象 10. 液晶电视机的画面色彩由三原色光调制而成，三原色光是指（   ） A．红光、蓝光、绿光 B．黄光、蓝光、绿光 C．红光、蓝光、黄光 D．黄光、蓝光、紫光 🚀能力跃升 11. 下列关于光和声的传播速度的几种说法，正确的是（　　） A．光的传播速度约为 B．光和声一样，不能在真空中传播 C．声的传播速度在空气中最大 D．光在空气、水和玻璃中传播的速度大小关系为 12. 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 13. 如图所示，请在图中作出发光体 AB 通过小孔在光屏 MN 上所成的像 A'B'。 14. 小聪同学用易拉罐自制了一个简易针孔照相机，探究小孔成像的特点。 (1)如图所示，他将易拉罐盖子去除，在底部中心钻个小孔，小孔AB为两端开口的圆形纸筒，用半透明塑料薄膜将B端蒙住，然后将纸筒插入易拉罐观察。为便于观察研究，应将________（A/B）端插入易拉罐，利用它观察窗外景物时，人眼应对着________（薄膜/小孔）进行观察，可观察所成的像。将纸筒向易拉罐外拉的过程中，观察到的像将________（变大/不变/变小）； (2)利用它观察烛焰的成像时，若只将小圆孔改为菱形小孔，可在薄膜上看到倒立________（菱形/圆形/烛焰）的像。若他在底部扎了三个小孔，则在半透明膜上可以观察到烛焰的像有________个； (3)小聪同学如果采用LED灯研究像的性质，下列形状的LED光源最合适的是________。 A．E形 B．H形 C．R形 D．T形 15. 请你根据所学物理知识结合自己的生活经验，选出下列说法中错误的是（     ） A．恒星是光源 B．美妙的音乐也有可能是噪声 C．光年是指光在真空中传播1年所经过的距离，所以它是长度单位 D．只有距离障碍物较远的位置才会发生回声现象，近处是不会发生回声的 16. 百米赛跑起跑时，终点计时员应在____________（选填“听到发令枪响”或“看到发令枪冒烟”）时开始计时。小明作为百米赛跑的终点计时裁判，若听到发令枪声后才按表计时，测得运动员的成绩为15.50s，该运动员的真实成绩是____________s。（结果保留两位小数，空气中的声速为340m/s） 🌟思维挑战 17. 下列关于光的说法中正确的是（　　） A．“立竿见影”和“杯弓蛇影”都是光的反射现象 B．红外线能使荧光物质发光，紫外线具有热效应 C．在平面镜成像实验中，需要用一支完全相同但未点燃的蜡烛去与点燃蜡烛的像重合进行实验，用到了等效替代法 D．我们所看到的“红花绿叶”，那是由于花吸收了红光、叶子吸收了绿光 18. 阅读短文，回答问题。 从光的色彩之谜说起 在牛顿之前，人们已注意到白光经过棱镜后会呈现出彩虹的所有颜色。对此现象，笛卡尔认为：白光是纯净物，当光通过棱镜之后被转化为各种颜色的光。这个观点与光直观看起来的感觉符合，因此得到了广泛认可。但是牛顿却提出了另一种解释：白光是混合物，是棱镜把它分解成了不同颜色的光。 哪种解释对呢？1666年，牛顿设想了如图所示的验证方案，并进行了研究：把通过第一个三棱镜产生的光谱投射到开小孔的白屏上，使不同颜色的光通过不同的小孔，通过控制小孔的开与合，一次只允许一种颜色的光通过小孔；再让通过小孔的单色光投射到第二个三棱镜上。假如笛卡尔的解释是正确的，单色光通过第二个棱镜后，会变成多个颜色的光。如果牛顿的解释是正确的，单色光通过第二个棱镜后，仍然会保持原来的颜色。实验结果是什么呢？当单色光通过第二个棱镜后，光的颜色没有变化。这就排除了笛卡尔的解释，证实了牛顿的解释。 一个理论不是看上去有理就是成立的，还需要实验来排除跟它对立的理论。 （1）1666年，物理学家______用玻璃三棱镜对白光进行“分解”，并进行了相关实验，根据______实验现象，否定了“光通过棱镜之后被转化为各种颜色的光”的理论； （2）文中的实验，某一单色光传播至第2个白屏上的过程中共经历了______（填数字）次折射； （3）红光和紫光以同一角度由空气射向同一个三棱镜，______的折射角更小。 19. 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________。 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 $ 3.1 光的传播与色散 目录 01 本节导航·目标清单 02 教材精研·内容全解 考点01 光源与光的直线传播 考点02 光的传播速度 考点03 色散 03 避坑指南·解题通法 角度01 光源的概念及分类 角度02 光沿直线传播的现象及条件 角度03 影子的形成、日食和月食 角度04 小孔成像 角度05 光现象作图 角度06 光速、光年 角度07 光的色散 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.能够准确区分光源，辨别自然光源与人造光源，知晓月亮不属于光源 2.理解光沿直线传播的前提条件，列举影子、小孔成像等生活实例 3.牢记真空中的光速数值，区分光在不同介质中传播速度大小关系 4.会利用光速公式进行简单的距离、时间计算 5.知道白光是复色光，知道光的色散实验 1.光只有在同种均匀介质中才沿直线传播，介质不均匀光线会弯折 2.小孔成像成倒立实像，像的形状只由物体决定，和小孔形状无关 3.真空光速c=3×108m/s，空气≈真空，水、玻璃中速度更小 4.光年是长度单位，不是时间单位，常用来描述天体距离 考点01 光源与光的直线传播 1、光源：人们之所以能看到各种事物，是因为有光进入人的眼睛。这些光都是能带给我们光明的“光源”发出的或通过其他途径传播过来的。但是，所有的光都是有“光源”的。自身能够发光的物体叫光源。 （1）根据产生形式，源分为自然光源和人造光源。 自然光源，如天上的恒星、闪电、夏夜在草丛中闪烁的萤火虫、深海中游戈的烛光鱼等； 人造光源，如室内照明用的白炽灯、建筑物上的霓虹灯、发光的二极管等。 （2）根据形态可分为点光源、线光源、面光源。 2、光源的判断：判断物体是不是光源，关键是物体自身能否发光。有些物体看起来好像在发光，实际上是反射了其他光源发出的光，所以这些物体不是光源；如镜子、月亮、宝石、电影的屏幕等。 3、光是怎样传播的：光在同种均匀介质中沿直线传播。太阳光能通过太空和大气层传播到地球表面，说明光可以在真空中传播。 4、光线 （1）定义：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的传播径迹和方向，这样的直线叫光线。 （2）画法：光线是带箭头的直线，箭头表示光的传播方向。画光路图时，光线要用实线表示，且标上箭头。图乙和图丙分别表示平行光和点光源发出的光。 5、与光的直线传播有关的现象 （1）影子：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。 （2）日食和月食 ①月食：当地球处于月球和太阳之间时，地球挡住了射向月球的光，由于光沿直线传播，我们能看到月食。如图所示。 ②日食：当月球运行到太阳和地球之间时，由于光沿直线传播，月球就挡住了太阳射向地球的光，我们看到了日食。如图所示。 （3）小孔成像：用给一个带有小孔的板遮挡在光屏与蜡烛之间，光屏上就会形成烛焰倒立的像，我们把这样的现象叫小孔成像。左右移动中间的板，光屏上的像的大小也会随之发生变化。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。 像的大小与物（蜡烛）的大小以及光屏所在位置有关。其大小关系为：。 现象 相同点 不同点 影子 形成原因都是光沿直线传播 影子是光照射不到的区域，影子的形成不一定和物体的形状相同，而且影子是黑暗的 小孔成像 通过小孔成的像是光实际照射到的区域，像的形状和物体的形状相同，而且像是亮的 6、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。 【深化点拨】 1．光源的辨别：有些物体本身并不发光，由于它们能够反射太阳光或其他光源发出的光，好像也在发光，但它们不是光源，比如月亮，我们看到的月光不是月亮自身发出来的，是月球反射的太阳光，所以月亮不是光源。而人造光源一定要是正在发光的物体。 2．光的直线传播解题方法点拨 （1）解题时要注意光传播的条件，这是解题的关键。“同一均匀介质”是光沿直线传播的条件。仅是“同一介质”不能保证光沿直线传播。 （2）光的直线传播是几何光学的基础，它解释了如何通过光线传播来确定物体和像的位置。这一原理在人眼视觉和各种光学仪器中起着关键作用。 3、光线解题方法点拨 （1）模型思维是一种重要的科学思维，光线是初中物理中的重要模型，光线实际上不存在，存在的是光。 （2）光线是为了形象地描述光的传播情况而引入的一种理想模型，这种研究问题的方法称为理想模型法。 4、光的直线传播有关的现象解题方法点拨 （1）理解光的直线传播特性以及如何应用这一特性来解释和解决与影子相关的问题。‌通过分析光源、‌遮挡物以及观察者的位置关系，‌可以准确地预测和解释影子的形成和变化。 （2）要判断日食或月食的发生，‌需要明确太阳、‌地球、‌月球之间的相对位置关系。‌例如，‌日食发生时，‌月球必须位于太阳和地球之间；‌而月食发生时，‌地球必须位于太阳和月球之间。 （3）小孔成像中像的形状取决于物体的形状，和小孔的形状无关；成像的大小与光屏到小孔的距离，物到小孔的距离等有关。 1．只有能够自行发光的物体才能被称为光源，下列物体不属于光源的是（     ） A．发光水母 B．萤火虫 C．月亮 D．霓虹灯 【答案】C 【详解】ABD．发光水母、萤火虫、霓虹灯均能自行发光，属于光源，故ABD不符合题意； C．月亮反射太阳光，不能自行发光，不属于光源，故C符合题意。 故选C。 2. 正在 的物体称为光源。如图所示，属于光源的是 （填序号）。          （1）发光的萤火虫    （2）点燃的生日蜡烛    （3）奥运圣火         （4）皎洁的月亮    （5）璀璨的钻石    （6）晶莹的露珠 【答案】 发光 （1）（2）（3） 【详解】[1][2]自身能够发光的物体叫光源，所以正在发光的物体称为光源。发光的萤火虫、点燃的生日蜡烛 、奥运圣火自身能够发光是光源；皎洁的月亮、璀璨的钻石、晶莹的露珠本身不能发光不是光源。所以属于光源的有（1）发光的萤火虫、（2）点燃的生日蜡烛、（3）奥运圣火。 3. 关于光的传播，在初中物理阶段，下列说法中正确的是（　　） A．光只在空气中才沿直线传播 B．光不能在真空中传播 C．光在同种介质中一定沿直线传播 D．光在真空中一定沿直线传播 【答案】D 【详解】AC．光在同种均匀介质中沿直线传播，若大气层不均匀，光在空气中不会沿直线传播，故AC错误； BD．光的传播不需要介质，光可以在真空中传播，在真空中光一定沿直线传播，故D正确，B错误。 故选D。 考点02 光的传播速度 1、光在真空中的传播速度：光不仅可以在空气、水等物质中传播，而且可以在真空中传播。光在真空中的传播速度很大，在物理学中用c表示，c=2.99792×108m/s。通常情况下，真空中的光速可以近似为：c=3×108m/s。 2、光在其他介质中的传播速度：光在空气中的传播速度近似等于光在真空中的传播速度c，也可以近似为c=3×108m/s。光在水中的传播速度约为c；光在玻璃中的传播速度近约为c。 3、光年：光年是天文学上常用的长度单位，指的是光在一年内所传播的路程（约为9.46×1012km）。 【深化点拨】 1．光年解题思路点拨:牢记“光年”不是时间单位，不要被“年”字所误导。 2．光在不同介质中的速度的解题思路点拨：光在空气中的速度略小于真空中的速度，一般情况下认为空气中的光速等于真空中的光速且在气体中传播最快，液体次之，固体最慢。 1. 下列关于声和光的说法中，正确的是（     ） A．声和光传播都需要介质 B．声传播需要介质，光传播不需要介质 C．光速和声速一样 D．光在各种介质中传播速度都是3×108m/s 【答案】B 【详解】AB．声音的传播需要介质，真空不能传声，光可以在真空中传播，光的传播不需要介质，故A错误，B正确； C．声音在空气中的传播速度约为340m/ s，光在真空中的传播速度是，光速远远大于声速，故C错误； D．光只有在真空中的传播速度才是，光在空气、水、玻璃等其他介质中传播时，传播速度都会小于，故D错误。 故选B。 2. 2025年1月，中国开始建造世界先进设备阿秒激光设施。1阿秒（符号as）等于，是人类目前能够掌握的最短时间尺度，阿秒激光设施有助于科学家进一步了解微观粒子的运动。真空中，光的速度为__________m/s，1as内光行进的路程为__________nm。 【答案】 【详解】真空中光速为固定常量，为。光传播的时间为 光行进的路程为 考点03 色散 1、色散的概念：太阳光是白光，它通过三棱镜后别分解成各种颜色的光，这种现象叫光的色散；不同颜色的光通过三棱镜时偏折程度不同，红光偏折最小，紫光偏折最大，偏折由小到大依次为红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫。 2、生活中的色散现象：雨后天空悬浮着大量细小的水珠，太阳光照射到这些小水珠上，经反射和折射后发生色散现象，形成绚丽的彩虹。其原因是太阳光被空气中的水滴色散形成的。 3、色光的三原色 （1）太阳可以分解为七种单色光，但实际上大自然中的色彩远比这七种颜色更丰富，这是因为单色光按照不同比例混合后会产生各种不同颜色的光。 （2）大量实验发现，把红、绿、蓝三种色光按照不同比例混合，就可以产生各种颜色的光，而红、绿、蓝三种色光都不能由其他颜色的光混合而成，因此人们把红、绿、蓝叫做色光的三原色。 4、色光混合的应用：色光的混合在科学技术中有着广泛的应用，彩色电视机呈现的丰富的色彩就是由三原色混合而成的。彩色电视机的荧光屏上有着很多微小的发光点，分别能够发出红、绿、蓝三种色光，通过电路控制三种色光的强弱，就可混合处绚丽多彩的色彩。如果用放大镜观察正在播放节目的电视机屏幕，就能在屏幕上看到红、绿、蓝三种颜色的光点。 5、物体得颜色 （1）透明物体的颜色是由它透过的色光决定的；它能透过什么颜色的光就呈什么颜色。 （2）不透明物体的颜色是由它反射的色光决定的，比如红光照在黑色的物体上应该呈现黑色。 【深化点拨】 1．色光的混合规律 红光+绿光=黄光 红光+蓝光=品红光 绿光+蓝光=青光 红光+绿光+蓝光=白光 2．物体得颜色解题方法点拨：白色和无色的意义不同，白色物体是不透明物体，无色物体是透明物体，白色物体能反射各种色光，无色物体能透过各种色光。 6、可见光谱：三棱镜把太阳光分解成不同颜色的光，它们按照红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫的顺序排列，形成太阳的可见光谱。可见光指的是人眼可以看到的各种色光。在可见光谱的红光之外有红外线，紫光之外有紫外线。红外线和紫外线人眼都看不见，这部分光叫做不可见光。 7、红外线 （1）概念：让一束白光通过三棱镜发生色散形成光谱，若将非常灵敏的温度计分别放到色散后不同颜色的光处，都能检测到温度的上升。如果把温度计放在红外以外的地方，温度也会上升，说明红外以外也有能量辐射，只不过人眼看不见。我们把红光之外的辐射叫红外线。一切物体都在不断地辐射红外线，物体的温度越高，辐射出的红外线越强。 （2）特性及应用 特性 应用 工作原理 热作用强 红外线烤箱、用红外线烘干汽车表面的喷漆、浴室暖灯释放红外线、红外线理疗仪等 各种物体吸收了红外线后温度都会上升 穿透云雾能力强 红外线高空摄像机 利用灵敏的红外线探测器接收物体发出的红外线，再用电子仪器对接收到的信息进行处理，就可以显示出被测物体的形状和特征 抗干扰能力强 红外线遥控器 电视机、空调等家用电器的遥控器前端有一个发光二极管，按下不同的键时，发光二极管可以发出不同的红外脉冲，以实现对电视机、空调器的控制 一切物体都在不停辐射红外线，温度越高辐射越强 红外线测温仪、红外线夜视仪、红外感应灯、红外自动门、卫生洁具的自动控制等 人体可以发出红外线，可以通过红外线感应装置进行体温测量以及实现自动控制 8、紫外线 （1）概念：在光谱紫光以外，还有一种看不见的光，叫做紫外线。 （2）特性及应用 特性 应用 化学作用 紫外线可以照相机的胶片感光，因而可利用紫外线进行摄影 生理作用 适当的紫外线照射有助于人体合成维生素D，对骨骼的生长和身体健康都有好处；紫外线能杀死微生物，可用紫外线灯霉菌、治疗皮肤病等 荧光作用 在紫外线照射下荧光物质会发光，可用于鉴别纸币、古字画及商标的真伪等 （3）紫外线的危害 ①过量的紫外线能伤害人的皮肤，轻则使皮肤粗糙，重则诱发皮肤癌。电焊的弧光中有强烈的紫外线，因此电焊工人在工作时必须穿好防护服，戴好防护面罩； ②太阳光是天然紫外线的来源。太阳光中有大量的紫外线，如果这些紫外线全部到达地面，地球上的生物将不能生存。但太阳光中的紫外线大部分没能到达地面，这是因为大气层上部的臭氧层有能吸收太阳光中的紫外线的特性，大部分紫外线都被臭氧层吸收了，保护地球生物不受到紫外线的伤害，因而保护地球臭氧层具有重要的意义。 【深化点拨】 1．红外线具有以下性质和用途‌ （1）军事应用：‌红外线在军事领域中有广泛的应用，‌包括红外制导导弹、‌红外夜视仪、‌红外自动瞄准装置等。‌ （2）医学应用：‌在医学领域，‌红外线也有其独特的用途，‌如红外线体温计、‌红外线成像技术、‌红外光治疗等。‌ （3）工业应用：‌在工业领域，‌红外线被用于红外线测温仪、‌红外线干燥设备、‌红外传感器等。‌ （4）环境监测：‌红外线还被广泛应用于环境监测领域，‌包括红外线气体监测仪、‌红外线水质分析仪、‌红外线大气监测仪等。‌ （5）热成像：‌红外辐射可用于远程确定物体的温度，‌这在温度记录法中非常有用。‌此外，‌红外线还被用于夜视设备，‌当可见光不足时，‌通过将环境光子转换为电子，‌然后通过化学和电子过程放大，‌最后转换回可见光，‌实现夜视功能。‌ （6）遥控制作：‌根据红外线的热作用比较强制成热谱仪、‌红外线夜视仪、‌红外线体温计等。‌此外，‌根据红外线可以进行遥控，‌如电视、‌空调遥控器 2．紫外线具有以下性质和用途‌ （1）生理作用：‌能杀菌、‌消毒、‌治疗皮肤病和软骨病等。‌适当的紫外线照射有助于人体合成维生素D，‌促进钙的吸收，‌对骨骼生长有促进作用。‌ （2）化学作用：‌能使照相底片感光，‌具有荧光效应，‌可用于鉴别钞票和商标的真假。‌ （3）应用：‌在工业、‌科学和医学领域中，‌紫外线被广泛应用于消毒、‌荧光检测、‌光聚合等。‌ 1. 下列现象中，不属于光的色散的是（     ） A．雨后天空出现彩虹 B．阳光通过三棱镜形成彩色光带 C．肥皂泡在阳光下呈现彩色 D．小孔成像时地面上的圆形光斑 【答案】D 【详解】A．雨后彩虹是太阳光经过空气中的小水滴折射后，分解为多种色光形成的，属于光的色散，故A不符合题意； B．阳光通过三棱镜后，不同色光折射程度不同，分散成彩色光带，是光的色散现象，故B不符合题意； C．肥皂泡在阳光下呈现彩色，是白光分解为不同单色光形成的，属于光的色散，故C不符合题意； D．小孔成像时地面上的圆形光斑是太阳的实像，原理是光的直线传播，没有发生复色光的分解，不属于光的色散，故D符合题意。 故选D。 2. 彩色电视机的荧屏上布满荧光点，这些点能发出红、_____、蓝三种颜色的光，复合起来就形成了色彩斑斓的物质世界。当太阳光透过三棱镜发生折射时，我们可以观察到多种色光，这证实了白色的太阳光是_____（选填“单色光”或“复色光”）。 【答案】绿 复色光 【详解】色光三原色为红、绿、蓝。 太阳光经三棱镜折射后会分解出红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫多种色光，这种现象叫光的色散，色散现象证明白色的太阳光不是单一的单色光，而是由多种色光混合组成的复色光。 3. 人类的听觉和视觉存在一定的限度范围，超声波和次声波人耳听不到，红外线和紫外线人的肉眼也看不到，但它们却跟我们的生活息息相关。如地震局预测、分析地震时常利用________；医院手术室、病房经常使用________进行杀菌消毒；常用的测温枪是利用人体发出的________进行非接触式测量体温的。 【答案】 次声波 紫外线 红外线 【详解】地震发生时会伴随产生人耳听不到的次声波，地震局可借助次声波预测、分析地震。 紫外线具备杀菌消毒的作用，因此医院手术室、病房常使用紫外线进行杀菌消毒。 人体会向外辐射红外线，测温枪正是利用人体发出的红外线来完成非接触式体温测量。 光的直线传播的综合应用及解题步骤 1.核心条件与现象：光沿直线传播是有前提条件的，这是选择题最爱挖坑的地方。 （1）三个关键词：光在同种、均匀、透明介质中沿直线传播。 （2）易错点：如果介质不均匀（如大气层密度随高度变化），光线会发生弯曲；如果从空气进入水中（不同种介质），光线在界面处会偏折。 2.光线模型：必须“分清”虚实 （1）光线：为了描述光的传播路径和方向而引入的一条带箭头的直线。 （2）本质：光线是一种物理模型，实际上并不存在（就像磁感线一样）。 （3）作图规范：画光线时必须是直线，且箭头方向代表光的传播方向。实线表示实际光线，虚线通常表示光线的反向延长线（用于找虚像或光源）。 3.光速与光年：必须“记准”数值与单位 （1）真空光速（c）：宇宙中速度的上限；c≈3×108m/s（即30万公里/秒）。 （2）光速大小关系： v真空>v空气>v水>v玻璃。 （3）光年定义：光在真空中一年内传播的距离。 属性：光年是长度单位（距离），绝对不是时间单位！ 计算：1光年≈9.46×1015m。 光的色散的综合应用及解题步骤 1.色散本质与光谱顺序：光的色散揭示了白光是由多种色光混合而成的，不同颜色的光“性格”不同。 （1）三棱镜实验：太阳光通过三棱镜后，被分解成红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫七种色光。 （2）偏折规律（重点）： 红光：偏折程度最小（在最上面），波长最长，频率最低。 紫光：偏折程度最大（在最下面），波长最短，频率最高。 结论：介质对紫光的折射率最大，对红光的折射率最小。 （3）避坑点：如果题目问“哪种光通过玻璃砖侧移最大”或“哪种光在棱镜中偏折最厉害”，答案永远是紫光。 2.物体的颜色：物体呈现什么颜色，取决于它“留住”了什么光，“放过”了什么光。 （1）透明物体的颜色：由它透过的色光决定。 红色玻璃只能透过红光，吸收其他色光。 无色透明物体（如普通窗户玻璃）能透过所有色光。 （2）不透明物体的颜色：由它反射的色光决定。 红纸只能反射红光，吸收其他色光。 白色物体：反射所有色光（所以看起来最亮）。 黑色物体：吸收所有色光（几乎不反射光，所以看起来最暗）。 （3）解题技巧：遇到“红光照在绿衣服上是什么颜色”这类题，直接判断：绿衣服只反射绿光，吸收红光→没有光反射出来→呈黑色。 3.看不见的光：红外线和紫外线虽然看不见，但它们的特征和应用是必考点。 （1）红外线： 热作用强：一切物体都在辐射红外线，温度越高辐射越强。 应用：红外线夜视仪（军事）、遥控器（家电）、红外测温仪。 （2）紫外线： 化学/生理作用强：能杀菌、使荧光物质发光。 应用：验钞机（荧光效应）、医用灭菌灯、防晒霜（防过量照射）。 （3）避坑点：夜视仪用的是红外线，验钞机用的是紫外线，千万别搞反了！ 角度01 光源的概念及分类 1. 下列物体中属于天然光源的是（    ） A．太阳、镜子、月亮 B．萤火虫、水母、恒星 C．恒星、钻石、蜡烛 D．发光的电灯、火把、萤火虫 【答案】B 【详解】A．太阳自身能发光，是天然光源，镜子与月亮自身不能发光，不是天然光源，故A不符合题意； B．萤火虫、水母、恒星自身能够发光，是光源，它们是天然存在的，是天然光源，故B符合题意； C．恒星自身能发光，是天然光源，钻石自身不能发光，不是光源，蜡烛能发光是光源，但为人造物，故不是天然光源，故C不符合题意； D．萤火虫自身能发光，是光源，且是天然光源；火把和发光的电灯能发光是光源，但为人造物，故不是天然光源，故D不符合题意。 故选B。 2. 有以下物体：①太阳，②月亮，③闪闪发光的宝石，④正在放映电影的银幕，⑤正在发光的萤火虫，⑥烛焰，⑦霓虹灯，⑧火星，⑨激光器。其中不属于光源的是___________，属于天然光源的是___________，属于人造光源的是___________。（以上均填序号） 【答案】 ②③④⑧ ①⑤ ⑥⑦⑨ 【详解】[1][2][3]本身能发光的物体叫光源；虽然能反射出光，但本身不能发光的物体不是光源。月亮、宝石、电影银幕、火星“发出”的光都是反射的光，它们本身不能发光，不是光源；天然光源指自然界原本存在的光源，太阳、萤火虫属于天然光源；人造光源指人类利用科技制造出的光源，烛焰、霓虹灯、激光器是人造光源。 3. 生活中许多物体都可以发光，下列物体中属于光源的是（    ） A．皎洁的月亮 B．电影院放映影片时的屏幕 C．教室的黑板 D．正在放映影片的电视机屏幕 【答案】D 【详解】ABC．月亮、黑板、电影院放映影片时的屏幕本身不会发光，是反射的光，因此不是光源，故ABC不符合题意； D．正在放映的电视机画面在发光，是光源，故D符合题意。 故选D。 角度02 光沿直线传播的现象及条件 4. 皮影戏是用兽皮或纸板剪制成的形象，并用灯光照射成影于幕布进行表演的戏剧形式，如图所示，下列与该现象利用的光学原理相同是（    ） A．雨后的彩虹 B．桥在水中的倒影 C．阳光下绿树成荫 D．池水看起来比实际浅 【答案】C 【详解】皮影戏是光被道具挡住形成影子，这是光沿直线传播的典型现象。 A．雨后彩虹是光的色散现象，其成因是太阳光进入水滴后，由于不同颜色的光在水滴内的折射程度不同，从而被分解成七种颜色的光，这是光的折射现象，并非光的直线传播，故A不符合题意； B．桥在水中倒影属于平面镜成像现象，其原理是光的反射，即光线照射到平静的水面上时，会按照反射定律反射回来，形成与物体关于水面对称的虚像，并非光的直线传播，故B不符合题意； C．阳光下绿树成荫是因为光沿直线传播，树挡住了光而形成影子，故C符合题意； D．池水看起来比实际浅是光从水中斜射入空气中时发生折射造成的，故D不符合题意。 故选C。 5. 小明在做“光在液体中的传播”实验时，他在玻璃缸内配制了白糖水，静置一段时间后，用一束激光斜向上射入白糖水中，发现白糖水中的光线不是一条直线，而是一条弯曲的曲线，你认为原因是______。若保持激光入射方向不变，将白糖水搅拌均匀后你会发现______，其原因是______。 【答案】 光在不均匀的糖水中不能沿直线传播 光线变为一条直线 光在同种均匀介质中沿直线传播 【详解】[1]在装有纯净水的玻璃缸内加入大量白糖，静置一段时间后，白糖水上下是不均匀的，所以用一束激光斜向上射入白糖水中，光线是一条曲线。 [2][3]由于光在同种均匀介质中沿直线传播，将白糖水搅拌后，白糖水变成上下均匀的介质，所以小明保持激光笔入射方向不变，便能观察到激光在均匀白糖水中沿直线传播。 角度03 影子的形成、日食和月食 6. 小向同学在金沙遗址公园做了一个实验：阳光下让杆直立于O点，如图甲所示，每间隔几分钟记下影子端点的位置，画出其轨迹如图乙。图中B点离O点最近，则O→B连线指向______方，这利用了光______的原理。 【答案】 北 沿直线传播 【详解】[1]OB是最短的影子，说明此时阳光与地面夹角最大，这是正午，又由于正午时太阳在正南方，所以影子在正北方，即O→B指向北方向。 [2]杆的影子是由于光的直线传播，杆挡住射向杆的光线形成的。 7. 关于月全食现象，下列说法正确的是（　　） A．月亮变红，说明月亮是光源 B．发生月全食时，月亮位于地球和太阳之间 C．月全食现象的形成是由于光的直线传播 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 【答案】C 【详解】A. 月亮本身不发光，我们看到的是它反射的太阳光，因此月亮不是光源，故A错误； BC. 月全食是由于太阳、地球、月亮三者近似成一直线，地球挡住太阳光形成的影子区落在月亮上，这是光的直线传播现象，故B错误，C正确； D. 光可以在真空中传播，如太阳光到达地球需要穿过真空区域，不需要介质，故D错误。 故选C。 8. 如图甲为月食现象，其原理是______，能正确描述月食形成原因的是图______（选填“乙”或“丙”）。为了探测地球与月球之间的距离，可以从地球上向月球发射______（选填“声音”或“光”）信号，并记录它返回的时间。 【答案】光在同种均匀介质中沿直线传播 丙 光 【详解】因光在同种均匀介质中沿直线传播，月食由地球遮挡太阳射向月球的光形成，故其原理为光的直线传播。 由月食成因可知，地球位于太阳与月球之间，故正确描述月食形成原因的是丙图。 因地月之间为真空环境，声音无法在真空中传播，故探测地月距离需发射光信号。 角度04 小孔成像 9. 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。 10. 学习了光学知识后，爱动脑筋的小桐和小朵想自己探究小孔成像现象。如图所示，她们给两个空罐的底部中央分别打上一个圆孔和一个方孔，可以看到烛焰和灯丝通过小孔在半透明膜上所成的像。 (1)通过小孔所成的像是_________（选填“实”或“虚”）像； (2)分析比较甲、乙两图，可以得出结论：物体所成的像的形状与_________无关； (3)分析比较甲、丙两图，可以得出结论：物体所成的像的形状与_________有关； (4)图甲中，保持小孔距光屏的位置不变，应将蜡烛向_________（选填“左”或“右”）移动，可以使得屏上的像变小； (5)勤于思考的小朵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_________个。 【答案】(1)实 (2)孔的形状 (3)物的形状 (4)左 (5)两 【详解】（1）小孔成像是由实际光会聚而成的实像。 （2）甲图和乙图中孔的形状不同，物体（蜡烛焰）形状相同，所成的像形状相同，由此可见：小孔成像中像的形状取决于物体的形状，与小孔的形状无关。 （3）甲图与丙图中物体的形状不同，小孔的形状相同，所成的像形状不同，由此可见：小孔成像的形状与物体的形状有关。 （4）保持小孔距光屏的位置不变，即像距不变，要使像变小，应增大物距，即蜡烛向左移动。 （5）若在底部扎了两个小孔，那么每个小孔都会成一个像，因此在半透明膜上会有两个像。 11. 小明自制“针孔”照相机。如图所示，他用硬纸板做了两个长约15cm、直径相差很小（直径都在8cm左右）的纸作为内、外套筒，使内套刚好能够插入外套筒内，并能前后拉动。准备儿张黑纸，黑纸上分别有形状和大小不一样的小孔。 (1)在外套筒的一端蒙上一张带小圆孔的黑纸；在内套筒的A端蒙上一层___________（选填“透明”、“半透明”或“不透明”）膜；为了使观察到的像更清晰，应将内套筒的___________（选填“A”或“B”）端插入外套筒内； (2)小明将小孔正对“F光源”，调整内套筒的位置，可以看到“F光源”在膜上成清晰的缩小的像，所成的像是倒立的实像，其成像原理是___________。将“F光源”用黑纸遮去中间一小部分，观察到像的形状___________ （选填“改变”或“不改变”）； (3)保持其它因素不变，更换黑纸： ①使小圆孔更小一点，观察到像的形状___________（选填“改变”或“不改变”），像的亮度___________（选填“变亮”、“不变”或“变暗”）： ②将小圆孔换成与小圆孔大小相仿的小方孔，在膜上观察到___________（填字母）；将小圆孔换成边长约3cm的等边三角形孔，在膜上观察到___________（填字母）。 A．F光源的像 B．满满的一片亮光 C．方形的光斑 D．三角形的光斑 【答案】(1) 半透明 A (2) 光的直线传播 改变 (3) 不改变 变暗 A D 【详解】（1）[1]透明膜因透光率过高，光线几乎全部穿过，无法在膜表面形成足够亮度的光斑，导致像难以被肉眼识别；半透明膜能使部分光线散射反射，增强像与背景的对比度，便于观察者清晰捕捉影像；不透明膜没有光线进入人眼，看不到像。故需要蒙上用半透明膜。 [2]A端放入套筒内，能使得半透明膜的位置更黑暗，使得在半透明膜成的像感觉更明亮、更清晰，便于实验观察。 （2）[1]小孔成像现象中，物体的上部、下部的光沿直线传播通过小孔后分别到达半透明膜的下部、上部，从而呈现倒立的像，故小孔成像是光的直线传播形成的。 [2]没有挡住时，呈现的是完整的像，把光源中间部分挡住，中间部分的光不能传播到半透明膜上，这一部分就不能形成像，此时不能形成完整的像，故像的形状发生了改变。 （3）[1]小孔成像中成的像的形状只与物体形状有关，物体形状不变，则像的形状就不变。 [2]小孔变小，则通过小孔的光就变少，则像的亮度就变暗。 [3]小孔成像中成的像的形状只与物体形状有关，与小孔形状无关，故选A。 [4]当小孔是边长为3cm的等边三角形时，这就不再是小孔，此时由于光的直线传播在半透明膜上会形成一个三角形的光斑，故选D。 角度05 光现象作图 12. 根据要求作图。在图中画出路灯S下小明的影长。 【答案】 【详解】根据光的直线传播原理可知，光源S发出的一束光和小明的头顶的连线与地面相交于一点，这点到小明的距离就是影长。如图所示 13. 室内一盏电灯通过墙上的两个洞，透出两条细小光束（如图所示）。请根据这两条光束的方向确定室内电灯的位置。 【答案】 【详解】根据光在同种均匀介质中是沿直线传播的原理，每条光线通过小洞都是沿直线传播的，两条光线反向延长线的交点即为灯泡的位置。如图所示： 14. 如图，PQ为一光屏，M、N是两个挡板，S是光源，试在PQ上确定光源S能照亮的范围。 【答案】 【详解】由于光在同种均匀介质中是沿直线传播的，故从S发出的光经过M的最下端和N的最上端，照在PQ上的范围就是光源S能照亮的范围。如图所示： 角度06 光速、光年 15. 光在真空中的传播速度约为___________，声音在15℃空气中的传播速度约为___________，在15℃空气中超声波的传播速度___________（选填“大于”、“小于”或“等于”）次声波的传播速度。 【答案】 340 等于 【详解】光在真空中的传播速度为 15℃空气中声音的传播速度为340m/s；因超声波、次声波都属于声波，相同温度、相同介质中声波的传播速度与频率无关，故15℃空气中二者传播速度相等。 16. 下雨天总是电闪雷鸣，小明学完物理知道了先看到闪电而后听到雷声是因为__________________ ，当看到闪电4s后听到了雷声，小明通过计算知道了打雷处距离他_________ m。（v声＝340m/s） 【答案】 在空气中，光速比声速大得多 1360 【详解】[1]光在空气中的传播速度远大于声音在空气中的传播速度，光会先到达人眼，声音后到达人耳，因此出现先看到闪电后听到雷声的现象。 [2]打雷处与小明的距离 17. 下列说法中正确的是（     ） A．月亮是光源 B．光年是时间单位 C．光在同种介质中一定沿直线传播 D．光在真空中的传播速度是 【答案】D 【详解】A．月亮反射太阳光，自身不发光，不是光源，故A错误； B．光年是光在1年内传播的路程，属于长度单位，故B错误； C．光只有在同种均匀介质中才沿直线传播，介质不均匀时光线会发生偏折，故C错误； D．光在真空中的传播速度为，故D正确。 故选D。 角度07 光的色散 18. 如图所示，让一束太阳光照射到三棱镜上，在白屏上形成一条彩色的光带。关于此实验现象，以下说法正确的是（     ） A．太阳光是单色光 B．三棱镜对红光的偏折能力最强 C．雨后彩虹与此现象的形成原理相同 D．色散后的各种色光不可以再混合成白光 【答案】C 【详解】A．太阳光可以分解为多种色光，说明太阳光是复色光，故A错误； B．由题图可知，紫光的偏折程度最大，红光的偏折程度最小，三棱镜对紫光的偏折能力最强，故B错误； C．雨后彩虹是太阳光经过空气中的小水珠折射发生色散形成的，和本实验的形成原理相同，故C正确； D．太阳光可以经三棱镜分解成七种单色光，光的折射现象中，光路是可逆的，则七种单色光经过三棱镜可以变成白光，故D错误。 故选C。 19. 小明每周六都用电视机在家里收看“名师云课堂”，下列说法正确的是（　　） A．电视机遥控器利用红外线实现对电视机的控制 B．小明能看到电视机屏幕上老师讲课的画面是因为光的反射 C．彩色电视机画面上的丰富色彩是由红、黄、蓝三种色光混合而成 D．小明觉得女老师讲课声音清脆而男老师声音低沉，是因为男女老师说话时响度不同 【答案】A 【详解】A．电视机的遥控器发出的是红外线，是不可见光，它能对电视机进行遥控，故A正确； B．小明看到电视屏幕上老师讲课的画面，是因为电视屏幕自身发光，然后进入人眼，原理是光的直线传播，故B错误； C．用放大镜观察彩色电视画面，可以发现是由红、绿、蓝三种色光混合而成的，它们被称为色光的三原色，故C错误； D．音调指声音的高低，响度指声音的大小，女老师讲课声音清脆而男老师声音低沉，是因为男女老师说话时音调不同，故D错误。 故选A。 20. 下列说法中正确的是（     ） A．城市中的光污染是由于光发生漫反射的缘故 B．光从空气进入水中，传播方向一定发生改变 C．电视画面的色彩由红、绿、蓝三种色光混合而成 D．验钞机是利用红外线使荧光物质发光的原理 【答案】C 【详解】A．城市的光污染是高楼的玻璃幕墙等光滑表面发生镜面反射，把强光集中反射到特定区域造成的，故A错误； B．光从空气斜射入水中时传播方向会发生改变，但当光垂直射向水面时传播方向不变，故B错误； C．红、绿、蓝是色光的三原色，电视画面的各种色彩可由红、绿、蓝三种色光按不同比例混合而成，故C正确； D．验钞机利用紫外线能使荧光物质发光的性质来辨别钞票真伪，故D错误。 故选C。 【例1】（2024·湖南·中考真题）《墨经》中记载了影子的形成等光学现象。如图所示，墙上手影形成的原因是（ ） A．光的直线传播 B．光的反射 C．光的折射 D．光的色散 【答案】A 【详解】光在同一种均匀介质中是沿直线传播的，沿直线传播的光被手挡住，墙上黑暗区域就是手的影子。故A符合题意，BCD不符合题意。 故选A。 【变式1-1】（2024·四川乐山·中考真题）中华典籍《周礼·考工记》中有“识日出之景，与日入之景”的记载，这是一种通过日出、日落时细杆的影子进行辨方正位的方法，如图所示。这种方法依据的是（　　） A．光的折射 B．光的反射 C．光的直线传播 D．光的色散 【答案】C 【详解】影子是光的直线传播形成的，因为光是沿直线传播的，所以日出、日落时，太阳位置不同，细杆的影子方向和长度也不同，从而可以通过影子来辨方正位。故ABD不符合题意，C符合题意。 故选C。 【变式1-2】（2025·四川广安·中考真题）对下列诗词中涉及的物理现象解释正确的是（　　） A．“起舞弄清影，何似在人间”中“影”的形成是光沿直线传播 B．“举头望明月，低头思故乡”中的“明月”是光源 C．“露从今夜白，月是故乡明”中“露”的形成是熔化现象 D．“月落乌啼霜满天，江枫渔火对愁眠”中“霜”的形成是凝固现象 【答案】A 【详解】A．“起舞弄清影”中的“影”指的是月光下词人自己的清朗身影‌。光在均匀介质中沿直线传播，当光遇到不透明物体时，在物体的后方形成一个暗区，这就是影子，故A正确； B．“明月”本身不会发光，它是反射的太阳的光，因此“明月”不是光源，故B错误； C．“露”是空气中的水蒸气遇冷液化形成的小水滴，故C错误； D．“霜”是空气中的水蒸气遇冷凝华形成的小冰晶，故D错误。 故选A。 【变式1-3】（2024·甘肃白银·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】 【详解】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： ⚡基础速刷 1．下列我国古代计时工具中，利用光沿直线传播的是（　　） A．日晷 B．滴漏 C．香钟 D．沙漏 【答案】A 【详解】A．日晷通过太阳照射晷针在晷面上形成影子来计时，影子的形成原理是光沿直线传播被不透明物体遮挡；故A符合题意； B．滴漏利用水流速度恒定的特性，通过容器内水位变化计量时间，与光学原理无关；故B不符合题意； C．香钟依靠燃烧香柱的长度变化计时，燃烧过程涉及化学变化而非物理光学现象；故C不符合题意； D．沙漏通过细沙在重力作用下匀速流动来计时，其原理属于力学范畴。故D不符合题意。 故选A。 2．皮影戏是我国民间古老的传统艺术，如图所示是《西游记》中的场景。下列情境中，与皮影戏原理不同的是（　　） A．凿壁偷光 B．打靶时“三点一线”瞄准 C．一叶障目 D．电闪雷鸣时，先看到闪电后听到雷声 【答案】D 【详解】皮影戏形成的原理是光的直线传播。 ABC．凿壁偷光、打靶时“三点一线”瞄准、一叶障目的原理都是光的直线传播现象，故ABC不符合题意； D．电闪雷鸣时，先看到闪电后听到雷声，这是因为光速远大于声速，与皮影戏原理不同，故D符合题意。 故选D。 3．一束红色激光从箱体的一端照射向另一端，箱体中装有某透明液体，激光束的光路图如图所示，下列说法中正确的是（    ） A．该实验表明，光在液体中不能沿直线传播 B．若调整激光束的入射方向，激光束有可能沿直线传播 C．仅改为用绿色激光，绿色激光在该液体中可能沿直线传播 D．该实验中，红色激光在液体中的传播速度为 【答案】B 【详解】AB．光在同种均匀介质中沿直线传播，由实验可知，光在该液体中不能沿直线传播，可能是该液体不均匀，如果沿水平方向照射，液体均匀，激光束有可能沿直线传播，故A错误，B正确； C．仅改为用绿色激光，而不改变入射方向，绿色激光在该液体中传播的路径与红色激光几乎相同，不可能沿直线传播，故C错误； D．光在真空中的传播速度为，在其他介质中传播的速度都小于，故D错误。 故选D。 4. 下列物体中属于天然光源的是（　　） A．太阳、人眼 B．萤火虫、太阳 C．电灯、太阳 D．火把、萤火虫 【答案】B 【详解】自身能够发光的物体叫做光源；光源分为自然光源和人造光源。 A．太阳是自然光源，人眼不是光源，故A不符合题意； B．萤火虫、太阳都是自然光源，故B符合题意； C．电灯是人造光源，太阳是自然光源，故C不符合题意； D．火把是人造光源，萤火虫是自然光源，故D不符合题意。 故选B。 5. 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，依据是_________。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和为杆在阳光下的两个影子，则__________点在杆子的北侧方位（选填“A”或“C”）。 【答案】 光在均匀介质中沿直线传播 C 【详解】[1]光在同种均匀介质（如空气 ）中沿直线传播，遇到不透明的细杆时，杆后光无法到达区域形成影子，古人据此辨别方位。 [2]我国在北半球，早上太阳在东边，影子在西边；傍晚太阳在西边，影子在东边。图中6:00太阳在东边，18:00太阳在西边，NB是傍晚的影子，ND是早上的影子。因太阳直射点在南北回归线间移动，总体太阳位置偏南，影子方位偏北，所以C点在杆子北侧方位。 6. 阅读短文，简答问题。 2023年4月20日上演了一场非常壮观的月全食过程，当地球运行到太阳和月球之间，并且三者恰好或几乎在同一______上时，太阳到月球的光线就会部分或完全地被地球所遮。 (1)请将上述文中的空格填写完整：________（选填“直线”或“平面”），产生这种现象的原理是光的________； (2)如图所示，用三个圆分别表示地球、月亮、太阳，发生月食时三者的大致位置是_________（填字母）； A．太阳、月亮、地球 B．太阳、地球、月亮 C．地球、太阳、月亮 (3)国庆期间晴天的正午时分，走在树林下的李烨同学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（如图所示），这是_________（选填“太阳”、“树叶的缝隙”或“树叶”）的_______（选填“实像”、“影子”或“虚像”），光斑大小不同的原因是________（填字母）不同。 A．树叶缝隙到地面的距离      B．树叶缝隙的大小         C．树叶缝隙的形状 【答案】(1) 直线 直线传播 (2)B (3) 太阳 实像 A 【详解】（1）[1][2]当地球运行到太阳和月球之间，并且三者恰好或几乎在同一直线上时，由于光的直线传播，太阳到月球的光线就会被地球所遮挡，这就产生了月食。所以产生月食的原理是光的直线传播。 （2）[1]发生月食时当太阳、地球、月亮在一条直线上，地球在中间，挡住太阳射到月球的光，所以三者的大致位置是太阳、地球、月亮，故B符合题意，AC不符合题意。 故选B。 （3）[1][2]太阳经过树叶间缝隙形成的小孔能成像，即小孔成像，是太阳的实像，因为太阳是圆形的，光斑也是圆形的所以阳光透过树叶的缝隙在地上留下许多圆形光斑。 [3]小孔成像的大小与物体和光屏到小孔的距离有关，所以光斑大小不同的原因是树叶缝隙到地面的距离，而与小孔的大小和形状无关，故A符合题意，BC不符合题意。 故选A。 7. 月球_________（选填“是”或“不是”）光源；能正确描述月食形成原因的是图_________（选填“甲”或“乙”）。为了探测地球与月球之间的距离，可以从地球上向月球发射_________（选填“声音”或“光”）信号，并记录它返回的时间。 【答案】 不是 乙 光 【详解】[1]月亮自身不能够发光，因此不是光源。 [2]形成月食时太阳、地球、月球在一条直线上，月球部分或全部在地球的影子里面，能正确描述其形成原因的是图乙。 [3]因为真空不能传声，但电磁波能够传递信息，且电磁波的传播不需要介质，光属于电磁波的一部分，因此为了探测地球与月球之间的距离，可以从地球上向月球发射光信号，并记录它返回的时间。 8. 如图所示，________是在点光源A的照射下物体BC在墙壁上形成的影子， 请你在图上正确找到点光源A的位置， 并画出形成影子的光路图。______ 【答案】 B'C' 【详解】[1][2]图中B'C'是物体BC在墙壁上形成的影子，根据光的直线传播，物体两端与其影子两端的连线即为形成影子的光线，而两条连线的交点就是光源的位置， 所以连结B'B，C'C并延长，相交于点A，则B'B、C'C就是形成影子的光线，交点A即为所求点光源，光路如下图所示： 9. 如图所示，2024年5月21日昆明天空出现日晕，巨大圆形彩色光晕围绕在太阳周围，下列光学现象的原理与日晕相同的是（　　） A．阳光穿过树林 B．水中“倒影” C．雨后彩虹 D．日食现象 【答案】C 【详解】太阳光照射着卷层云中的冰晶时会发生折射，将太阳光分解成不同颜色的光，从而形成环绕太阳的彩色光环，称为日晕。 A．阳光穿过树林是光的直线传播形成的，故A不符合题意； B．水中“倒影”属于平面镜成像，是由于光的反射形成的，故B不符合题意； C．雨后彩虹是光的色散，本质是光的折射，故C符合题意； D．日食是光的直线传播形成的，故D不符合题意。 故选C。 10. 液晶电视机的画面色彩由三原色光调制而成，三原色光是指（   ） A．红光、蓝光、绿光 B．黄光、蓝光、绿光 C．红光、蓝光、黄光 D．黄光、蓝光、紫光 【答案】A 【详解】光的三原色是红绿蓝，因此液晶电视机的画面色彩的三原色光是指红光、蓝光、绿光。 故选A。 🚀能力跃升 11. 下列关于光和声的传播速度的几种说法，正确的是（　　） A．光的传播速度约为 B．光和声一样，不能在真空中传播 C．声的传播速度在空气中最大 D．光在空气、水和玻璃中传播的速度大小关系为 【答案】D 【详解】A．光在真空中的传播速度为3×108m/s，在其它介质中的传播速度都比真空中的要小，故A错误； B．声音的传播需要介质，光可以在真空中传播，故B错误； C．一般情况，声的传播速度在空气中最小，约为340m/s，故C错误； D．光在玻璃中的传播速度最小，在水中的速度比在空气中的小，在空气中比在真空中略小，真空中光速最快，即 故D正确。 故选D。 12. 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 【答案】C 【详解】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。 13. 如图所示，请在图中作出发光体 AB 通过小孔在光屏 MN 上所成的像 A'B'。 【答案】 【详解】光沿直线传播，因此A点发出的光线经过小孔下边缘投射至光屏下部A'处，B点发出的光线经过小孔上边缘投射至光屏上部B'处，成像为倒立的实像，如图： 14. 小聪同学用易拉罐自制了一个简易针孔照相机，探究小孔成像的特点。 (1)如图所示，他将易拉罐盖子去除，在底部中心钻个小孔，小孔AB为两端开口的圆形纸筒，用半透明塑料薄膜将B端蒙住，然后将纸筒插入易拉罐观察。为便于观察研究，应将________（A/B）端插入易拉罐，利用它观察窗外景物时，人眼应对着________（薄膜/小孔）进行观察，可观察所成的像。将纸筒向易拉罐外拉的过程中，观察到的像将________（变大/不变/变小）； (2)利用它观察烛焰的成像时，若只将小圆孔改为菱形小孔，可在薄膜上看到倒立________（菱形/圆形/烛焰）的像。若他在底部扎了三个小孔，则在半透明膜上可以观察到烛焰的像有________个； (3)小聪同学如果采用LED灯研究像的性质，下列形状的LED光源最合适的是________。 A．E形 B．H形 C．R形 D．T形 【答案】(1) A 薄膜 变大 (2) 烛焰 3 (3)C 【详解】（1）[1][2]针孔照相机成像原理即为小孔成像的原理，为光的直线传播。半透明塑料薄膜相当于光屏，为了使像更清晰，应将A端插入易拉罐，像成在光屏即塑料薄膜上，所以人眼应对着塑料薄膜进行观察。 [3]小孔成像的大小与像到孔的距离有关，像离小孔越近时像越小，所以将纸筒向易拉罐内推的过程中，观察到的像将变小。 （2）[1]小孔成像成的是光源的像，像的形状与孔的形状无关，所以在照相机上看到倒立烛焰的像。 [2]底部有3个小孔，每个小孔都能成一个像，所以可以观察到3个烛焰的像。 （3）为了更好的研究像的性质，应选择上下左右均不对称的光源，故C符合题意，ABD不符合题意。 故选C。 15. 请你根据所学物理知识结合自己的生活经验，选出下列说法中错误的是（     ） A．恒星是光源 B．美妙的音乐也有可能是噪声 C．光年是指光在真空中传播1年所经过的距离，所以它是长度单位 D．只有距离障碍物较远的位置才会发生回声现象，近处是不会发生回声的 【答案】D 【详解】A．恒星自身可以发光，属于天然光源，故A正确； B．从环保角度，若美妙音乐干扰人们正常工作、休息，也属于噪声，故B正确； C．光年是光在真空中传播1年通过的路程，属于长度单位，故C正确； D．回声是声音遇障碍物反射产生的现象，和距离障碍物的远近无关，距离近时仅因回声与原声的时间差小于0.1s，人耳无法区分，故D错误。 本题要求选择说法错误的，故选D。 16. 百米赛跑起跑时，终点计时员应在____________（选填“听到发令枪响”或“看到发令枪冒烟”）时开始计时。小明作为百米赛跑的终点计时裁判，若听到发令枪声后才按表计时，测得运动员的成绩为15.50s，该运动员的真实成绩是____________s。（结果保留两位小数，空气中的声速为340m/s） 【答案】 看到发令枪冒烟 15.79 【详解】在空气中光速远大于声速，若听到枪声计时，声音传播到终点需要一定时间，会导致计时结果偏短，因此终点计时员应在看到发令枪冒烟时开始计时。 若听到发令枪声后才按表计时，则计时裁判少计的时间为枪声传播的这段时间 所以运动员的真实成绩为测得成绩加上该时间，即真实成绩 🌟思维挑战 17. 下列关于光的说法中正确的是（　　） A．“立竿见影”和“杯弓蛇影”都是光的反射现象 B．红外线能使荧光物质发光，紫外线具有热效应 C．在平面镜成像实验中，需要用一支完全相同但未点燃的蜡烛去与点燃蜡烛的像重合进行实验，用到了等效替代法 D．我们所看到的“红花绿叶”，那是由于花吸收了红光、叶子吸收了绿光 【答案】C 【详解】A．“立竿见影”，影子的形成是因为光在同种均匀介质中沿直线传播；“杯弓蛇影”是指将映在酒杯里的弓影误认为蛇。这实际上是墙上的弓在酒杯液面上的倒影，属于平面镜成像，是光的反射现象，故A错误； B．根据光学知识，红外线最显著的特性是热效应，一切物体都在不停地辐射红外线，温度越高辐射越强。紫外线能使荧光物质发光，常用于验钞机等设备，故B错误； C．在探究平面镜成像特点的实验中，用一支完全相同但未点燃的蜡烛去与点燃蜡烛的像重合，从而比较像与物的大小关系并确定像的位置。这种用实际物体（未点燃的蜡烛）来替代虚像的方法，正是物理学中常用的等效替代法，故C正确； D．不透明物体的颜色是由它反射的色光决定的。“红花”是因为红花只反射红光，吸收了其他颜色的光，“绿叶”是因为绿叶只反射绿光，吸收了其他颜色的光，故D错误； 故选 C。 18. 阅读短文，回答问题。 从光的色彩之谜说起 在牛顿之前，人们已注意到白光经过棱镜后会呈现出彩虹的所有颜色。对此现象，笛卡尔认为：白光是纯净物，当光通过棱镜之后被转化为各种颜色的光。这个观点与光直观看起来的感觉符合，因此得到了广泛认可。但是牛顿却提出了另一种解释：白光是混合物，是棱镜把它分解成了不同颜色的光。 哪种解释对呢？1666年，牛顿设想了如图所示的验证方案，并进行了研究：把通过第一个三棱镜产生的光谱投射到开小孔的白屏上，使不同颜色的光通过不同的小孔，通过控制小孔的开与合，一次只允许一种颜色的光通过小孔；再让通过小孔的单色光投射到第二个三棱镜上。假如笛卡尔的解释是正确的，单色光通过第二个棱镜后，会变成多个颜色的光。如果牛顿的解释是正确的，单色光通过第二个棱镜后，仍然会保持原来的颜色。实验结果是什么呢？当单色光通过第二个棱镜后，光的颜色没有变化。这就排除了笛卡尔的解释，证实了牛顿的解释。 一个理论不是看上去有理就是成立的，还需要实验来排除跟它对立的理论。 （1）1666年，物理学家______用玻璃三棱镜对白光进行“分解”，并进行了相关实验，根据______实验现象，否定了“光通过棱镜之后被转化为各种颜色的光”的理论； （2）文中的实验，某一单色光传播至第2个白屏上的过程中共经历了______（填数字）次折射； （3）红光和紫光以同一角度由空气射向同一个三棱镜，______的折射角更小。 【答案】 牛顿 单色光通过第二个棱镜后，仍然会保持原来的颜色 4 紫光 【详解】（1）[1][2]英国物理学家牛顿用玻璃三棱镜分解了太阳光，并进行了相关实验，根据单色光通过第二个棱镜后，仍然会保持原来的颜色的实验现象，否定了“光通过棱镜之后被转化为各种颜色的光”的理论。 （2）[3]单色光经过一个棱镜时，会在其前后两个表面都发生折射，传播至第2个白屏上共经过了两个棱镜，所以共经历了4次折射。 （3）[4]根据波长，红光最长折射角最大，紫光最短，折射角最小。 19. 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________。 【答案】 下 变小 顺时针 ② 【详解】[1]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。 [2]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。 [3]将蜡烛在孔前绕顺时针旋转，根据光的直线传播特性可知，从左侧看过去，像将沿逆时针旋转，若人眼从右侧（即反方向）看过去，塑料薄膜上的像将沿顺时针旋转。 [4]若将蜡烛换成字母F，根据小孔成像成的是倒立的实像可知，从图中塑料薄膜的右侧看过去，看到的是“”，故选②。 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 【详解】（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 $