4.1 光的直线传播（知识解读） 讲义-2026-2027学年人教版物理八年级上学期

4.1 光的直线传播（知识解读） 【新教材人教版】 题型归纳 【题型1 区别光源与非光源】 2 【题型2 光沿直线传播的条件】 4 【题型3 根据光的直线传播确定观察范围】 5 【题型4 影子的形成原理】 8 【题型5 日食和月食的形成】 9 【题型6 小孔成像】 11 【题型7 光在真空中的速度与光年】 14 【题型8 辨析光速与声速的不同以及在生活中的应用】 15 【随堂巩固】 17 考点1 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。 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。 （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：。 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。 7、影子和小孔成像的异同 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 【题型1 】 【例1】许多物体看似发光，但不是光源。下列物体中都不属于光源的一组是（     ） A．地球、太阳 B．波光粼粼的水面、反光的黑板 C．耀眼的宝石、发光的萤火虫 D．点亮的灯泡、熊熊的篝火 【答案】B 【详解】A．太阳能够自身发光属于光源，地球不属于光源，故A不符合题意； B．波光粼粼的水面、反光的黑板都是反射其他物体的光，自身不发光，均不属于光源，故B符合题意； C．发光的萤火虫自身发光属于光源，耀眼的宝石反射光不属于光源，故C不符合题意； D．点亮的灯泡、熊熊的篝火均自身发光，属于光源，故D不符合题意。 故选B。 【变式1-1】以下物体为光源的是（     ） A．月亮 B．太阳 C．钻石 D．夜行安全衣 【答案】B 【详解】月亮、钻石、夜行安全衣自身都不能发光，不属于光源；太阳自身能够发光，属于光源。故选B。 【变式1-2】如图所示是电视上播放天安门升旗的场景，电视机______（选填“是”或“不是”）光源。仪仗队里士兵排列非常整齐是应用了______原理。 【答案】是 光的直线传播 【详解】因电视机工作时自身可发光，故是光源；仪仗队里士兵排列非常整齐是应用了光的直线传播原理。 当队伍对齐时，前面的士兵会挡住后面士兵沿直线传播过来的光。 【变式1-3】如图是科学家首次拍摄到的距离地球5500万光年的黑洞照片，再次验证了爱因斯坦所创立的广义相对论的正确性。光年是长度单位，黑洞强大的引力连跑得最快的光都无法逃脱，因此黑洞本身____________（选填“是”或“不是”）光源，边缘的可见光是由于黑洞周围物体高速旋转落入黑洞，产生摩擦振动而造成的；这种振动产生的声音____________（选填“能”或“不能”）在真空中传播。 【答案】 不是 不能 【详解】由光源的定义可知，黑洞自身不能发光，故不是光源。 因声音的传播需要介质，真空不能传声，故这种振动产生的声音不能在真空中传播。 【题型2 光沿直线传播的条件】 【例2】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。 【变式2-1】小明在学习“光的直线传播”时，看到一个演示实验，过程如下：①用激光笔将一束激光射向水中，激光在水中传播的路径是一条直线（如图所示）；②在激光路径上的某点处用漏斗向水中慢慢注入浓糖水，观察到激光束发生弯曲；③经搅拌后，观察到激光束又变直。小明根据上述现象得到了下列结论，其中正确的是（　　） A．光的传播需要介质 B．光只有在水中才沿直线传播 C．光在浓糖水中不能沿直线传播 D．光在均匀介质中才沿直线传播 【答案】D 【详解】A．光可以在真空中传播，不需要介质，故A错误； B．光在空气、玻璃等均匀介质中也能沿直线传播，并非只有在水中才沿直线传播，故B错误； C．搅拌后浓糖水与水混合均匀，光在均匀的浓糖水中沿直线传播，故C错误； D．注入浓糖水未搅拌时介质不均匀，光发生弯曲，搅拌后介质均匀，光沿直线传播，说明光在均匀介质中才沿直线传播，故D正确。 故选D。 【变式2-2】在晴天的中午，茂密的大树下常有许多不那么明亮的光斑，这些光斑的形状为______形，这些光斑是光沿______传播，通过树叶间的缝隙而形成的太阳的______（选填“像”或“影子”）。 【答案】 圆 直线 像 【详解】茂密树叶间的缝隙相当于小孔，太阳发出的光沿直线传播，通过小孔后在地面上形成太阳的像。小孔成像时，像的形状与物体的形状有关，与小孔的形状无关；太阳近似为圆形，因此地面上的光斑呈圆形。 【变式2-3】如图所示，运动员在射击瞄准时需要做到“三点一线”，这是依据___________；细心的观众观察到运动员戴了耳塞，目的是能够在___________减弱噪声。 【答案】 光沿直线传播 人耳处 【详解】射击瞄准时的“三点一线”，是利用了光在同种均匀介质中沿直线传播的原理，让准星、缺口、目标三点重合，从而准确瞄准目标，是光沿直线传播的典型应用。 戴耳塞是阻挡噪声进入人耳，因此是在人耳处减弱噪声。 【题型3 】 【例3】(1)画出图甲中点光源S照射不透明小球A所形成的阴影区域。 (2)请画出图乙中青蛙在井底的B点能看到的天空的范围。 【答案】(1) (2) 【详解】（1）甲图中，点光源发出的光沿直线传播，不透明小球会挡住射向它后方的光线，光屏上光线完全无法到达的区域就是阴影，通过小球边缘的临界光线可以准确确定阴影的边界，据此作图。 （2）乙图中，青蛙能看到天空，是因为天空反射的光沿直线传播进入青蛙的眼睛；井口的左右边缘是光线能进入井内的遮挡边界，连接B点和两个井口边缘的直线就是视野的临界光线，两条线夹的区域就是青蛙的可视范围，据此作图。 【变式3-1】我国部分古代建筑的屋顶采用弧线设计。某时刻阳光的方向如图所示，则阳光最远能照射到房间内地面的（房间右侧墙体安装了窗户，并处于打开状态）（     ） A．位置 B．位置 C．位置 D．位置 【答案】C 【详解】光在同种均匀介质中沿直线传播。要确定阳光最远能照射到房间地面的位置，只需找到最边缘的入射光线。沿阳光方向（斜向左下）作一条刚好擦过屋顶挑檐最右端的直线，延长该直线与地面相交，交点即为阳光能到达的最远位置。如下图所示： 故C符合题意，ABD不符合题意。 故选C。 【变式3-2】如图甲为手机防窥膜结构图，贴在手机屏上的效果如图乙，两侧看不清屏幕内容，其原理是____________；为了让防窥效果更好，可以适当________（选填“增大”或“减小”）超细百叶窗的距离。 【答案】 光的直线传播 减小 【详解】超细百叶窗会阻挡斜向侧面的光线，只有正对屏幕一定角度范围内的光线能射出，利用了光在同种均匀介质中沿直线传播的规律，因此两侧看不清屏幕内容； 要提升防窥效果，需要缩小可视范围，减小超细百叶窗的间距后，能透过光线的角度范围更小，侧面光线被遮挡更多，防窥效果更好。 【变式3-3】在一次交通安全教育活动中，交警叔叔强调，大货车存在视野盲区，同学们应注意避让。如图，A点为驾驶员眼睛所在的位置，请利用光路作图标注出驾驶员观察前方路况时的盲区范围（前挡风玻璃的厚度忽略不计）。 【答案】 【详解】连接A点与前挡风玻璃的下端点，继续向车头前方延长，交地面于一点，下端点到地面的延长线与车头之间的区域为盲区。 【题型4 】 【例4】“大树底下好乘凉”，从物理学角度可知乘凉的区域实际是大树的__________（选填“实像”或“影子”），该现象由于__________形成。阳光经过茂密树叶的缝隙，在路面上形成了许多圆形光斑，这是太阳透过树叶缝隙所成的__________（选填“实像”或“影子”）。 【答案】 影子 光的直线传播 实像 【详解】大树遮挡住沿直线传播的太阳光，在地面形成的光照不到的暗区就是乘凉区域，这属于影子，本质是光沿直线传播遇到不透明物体后，在物体后方形成的暗区域。 树叶缝隙相当于小孔，太阳通过小孔成倒立的实像，也就是路面上的圆形光斑，这个像可以用光屏（地面）承接，因此是实像。 【变式4-1】一个人晚上沿马路散步，经过一盏灯，灯照射人时所形成的影子长短会相应地发生变化，其变化情况应该是（     ） A．逐渐变长 B．逐渐变短 C．先变短后变长 D．先变长后变短 【答案】C 【详解】设路灯高度为，人身高为，人到路灯的水平距离为，影子长为。由光沿直线传播结合相似三角形关系得 推导得，、为定值，故与成正比。人靠近路灯时减小，减小；人远离路灯时增大，增大，因此影子先变短后变长，故C符合题意，ABD不符合题意。 故选C。 【变式4-2】《鹖冠子·天则》中有记载：“一叶蔽目，不见太（通‘泰’）山。”本义是一片树叶挡住了眼睛，连面前高大的泰山都看不见。该现象的原理是（     ） A．光的反射 B．光的折射 C．光的直线传播 D．光的色散 【答案】C 【详解】“一叶蔽目，不见太（通‘泰’）山。”泰山反射的光线不能绕过叶子传播到人的眼睛，说明光在同种均匀介质中是沿直线传播的，故选C。 【变式4-3】圭表是我国古代的天文仪器，如图所示。它由“圭”和“表”两个部件组成，圭和表相互垂直，通过观察记录正午时表在圭上影子的长度变化就能判断节气，表在圭上的影子是由光的__________形成的，这一物理知识在日常生活中的应用很多，试举一例：_____________________________________________________。（合理即可） 【答案】 直线传播 小孔成像/激光准直/日食形成 【详解】因光沿直线传播，遇到不透明物体时会在其后方形成影子；光的直线传播的应用实例较多，如小孔成像、激光准直、日食形成等。 【题型5 】 【例5】2025年9月8日凌晨发生了月全食，从地球看去，整个月亮呈现出古铜色，俗称“血月”。“血月”__________光源（填“是”或“不是”），能正确描述月食成因的是图__________。 【答案】 不是 乙 【详解】月亮本身不能发光，是反射太阳光，月亮不是光源； 当太阳、地球、月亮位于同一直线附近时，地球运行到太阳和月亮之间，遮挡住太阳射向月球的光，就形成了月食。图甲是月球在太阳和地球之间，对应的是日食的成因；图乙中地球位于太阳和月亮之间，符合月食的形成条件。 【变式5-1】2025年9月8日凌晨，本年度第二轮“月全食”登场，发生月全食时，太阳、地球、月球的位置如图所示。下列有关说法错误的是（　　） A．人们平时看到的月亮是光源 B．月全食现象与枪械瞄准的原理相同 C．月全食现象是由于光的直线传播形成的 D．若此时月球朝向地球一面有宇航员，他将会看到日食现象 【答案】A 【详解】A．光源的定义是自身能够发光的物体，月球本身不发光，我们看到的月亮是月球反射的太阳光，因此月亮不是光源，故A错误； BC．月全食的成因是光沿直线传播，地球运行到太阳和月球之间，遮挡了射向月球的太阳光；枪械瞄准利用的“三点一线”原理也是光的直线传播，二者原理相同，故BC正确； D．此时月球朝向地球的一侧正处于地球的阴影区，这里的宇航员看向太阳的方向时，地球会遮挡住太阳，因此宇航员会观测到日食现象，故D正确。 本题选择错误的，故选A。 【变式5-2】下面三幅图中，发生日食的图是（     ） A． B． C． D． 【答案】B 【详解】当月球运行到太阳和地球之间，三者大致处于同一条直线时，月球会遮挡住太阳射向地球的部分或全部光线，在地球上的阴影区域的人就观测到日食； AD．图中太阳位于中间，不符合日食成因（月球应位于太阳和地球之间），故AD不符合题意； B．图中月球位于太阳和地球之间，由光沿直线传播可知，月球挡住太阳光射向地球，发生日食，故B符合题意； C．图中地球位于太阳和月球之间，由光沿直线传播可知，地球挡住太阳光射向月球，发生月食，故C不符合题意。 故选B。 【变式5-3】如图甲是月食，其形成可以用光的______知识来解释；如图乙和丙，能正确描述月食形成原因的是图______。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“超声波”或“激光”）信号，并记录它返回的时间。 【答案】 直线传播 丙 激光 【详解】[1]月食是由于光沿直线传播形成的：当太阳、地球、月球运行到同一直线，且地球位于太阳与月球之间时，地球会挡住太阳射向月球的光，月球进入地球的本影区，从而出现月食现象。 [2] 乙图：月球位于太阳和地球之间，挡住太阳射向地球的光，是日食的成因；丙图：地球位于太阳和月球之间，挡住太阳射向月球的光，符合月食的形成原理，因此选丙。 [3] 地月之间大气层以外为真空环境，超声波属于声波，无法在真空中传播；而激光属于电磁波，可以在真空中传播，因此选择用激光信号来测量地月距离。 【题型6 】 【例6】如图所示为“小孔成像”的示意图。该现象可以用光的______来解释；小孔位置固定，将蜡烛和光屏位置对调，光屏上的像比原来______（选填“变大”“不变”或“变小”）。 【答案】 直线传播 变小 【详解】小孔成像的原理是光在同种均匀介质中沿直线传播，蜡烛发出的光线穿过小孔后，会在光屏上形成倒立的实像。 小孔成像的像的大小和物距、像距有关，原本图中蜡烛到小孔的距离小于光屏到小孔的距离，此时成放大的像；将蜡烛和光屏位置对调后，蜡烛到小孔的距离大于光屏到小孔的距离，此时成缩小的像，光屏上的像会比原来变小。 【变式6-1】如图所示，用蜡烛作为光源，在木板上钻一个小孔，发现光线透过小孔在墙壁上形成像。下列说法正确的是（     ） A．小孔成像说明光在同种均匀介质中沿直线传播 B．木板上的小孔一定是圆形的 C．保持蜡烛和墙位置不变，将木板向靠近墙的方向移动，蜡烛在墙上像的大小不变 D．蜡烛在墙上形成的像是正立的像 【答案】A 【详解】A．小孔成像是光在同种均匀介质中沿直线传播形成的，故A正确； B．小孔成像中像的形状由物体形状决定，与小孔形状无关，小孔不一定是圆形，故B错误； C．设物距为，像距为，物高为，像高为，由光的直线传播及几何关系可知 保持蜡烛和墙位置不变，将木板向靠近墙的方向移动，不变，减小，增大，则减小，像变小，故C错误； D．小孔成像成的是倒立的实像，故D错误。 故选A。 【变式6-2】在一个空易拉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，并用橡皮筋固定。将小孔对着蜡烛，会观察到烛焰在薄膜上所成的像，改变小孔的形状，薄膜上像的形状_________（选填“改变”或“不改变”），小孔成像现象说明了_________。 【答案】 不改变 光在同种均匀介质中沿直线传播 【详解】小孔成像的原理是光的直线传播，烛焰上每个发光点发出的光，都会沿直线通过小孔后在薄膜上形成对应的像点，最终拼接成完整的烛焰的像。像的形状只和烛焰（成像物体）的形状一致，和小孔的形状无关，所以改变小孔形状，薄膜上像的形状不改变，该现象直接说明了光在同种均匀介质中沿直线传播。 【变式6-3】如图所示，找一个空的易拉罐，用钉子在易拉罐底部的中央敲一个小孔，将易拉罐的顶部剪去，蒙上一层塑料薄膜，这样就制成了一个针孔照相机。将点燃的蜡烛置于小孔前的适当位置，观察并研究成像的特点： (1)蜡烛在塑料薄膜上所成的像是___________（选填“正立”或“倒立”）的实像。 (2)如果易拉罐底部小孔是三角形，则它在塑料薄膜上看到的像是___________（选填字母）。 A．三角形光斑 B．圆形光斑 C．蜡烛的形状 (3)将蜡烛向上方移动，则它在塑料薄膜上的像将向___________方移动。 (4)如果小孔变大，它在薄膜上所成的像将变得___________（选填“清晰”或“模糊”）。 【答案】(1)倒立 (2)C (3)下 (4)模糊 【详解】（1）小孔成像成的是倒立的实像，原理是光沿直线传播，蜡烛上方的光线穿过小孔到达薄膜下方，下方光线到达上方，所以成倒立的像。 （2）小孔成像的形状只和物体（蜡烛）本身的形状有关，和小孔的形状无关，所以哪怕小孔是三角形，成的像依然是蜡烛的形状，选C。 （3）因为像是倒立的，物体向上移动时，对应的像会向相反方向移动，即向下方移动。 （4）小孔如果变大，通过的光线更多，不再是单个点的光线交汇，多个点的光斑重叠，所以成的像会变模糊。 考点2 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）。 【题型7 光在真空中的速度与光年】 【例7】物理学中有很多数据需要记忆，比如：光在真空中的传播速度为___________m/s，声音在15℃的空气中传播速度为___________m/s。 【答案】 340 【详解】光的传播不需要介质，真空中光速是宇宙间最快的速度，速度为。 声音的传播需要介质，声速受介质种类和温度影响，15℃的空气中的声速为340m/s。 【变式7-1】“定海号”盾构机在甬舟铁路金塘海底隧道舟山侧成功穿越海堤，开启了世界最长海底高铁隧道“穿海之旅”。“定海号”盾构机在激光束的引导下与“甬舟号”在海面下实现精准对接，下列关于激光的说法正确的是（     ） A．激光的传播需要介质 B．激光在同种均匀的介质中沿直线传播 C．激光在空气中的传播速度为340m/s D．激光在水中的传播速度大于在空气中的传播速度 【答案】B 【详解】A．激光属于电磁波，电磁波传播不需要介质，故A错误； B．激光属于可见光，遵循光的传播规律，在同种均匀介质中沿直线传播，故B正确； C．激光在空气中的传播速度约为，340m/s是15℃空气中声音的传播速度，故C错误； D．光在透明介质中传播时，介质密度越大传播速度越小，水的密度大于空气，故激光在水中的传播速度小于在空气中的传播速度，故D错误。 故选B。 【变式7-2】小盼在欣赏美景的时候，也想到我们国家的科技日新月异，人民生活越来越好。2024年6月25日，嫦娥六号返回器准确着陆于内蒙古四子王旗预定区域，工作正常，标志着探月工程嫦娥六号任务取得圆满成功，实现世界首次月球背面采样返回。月球绕地球的轨迹模型如图所示，地球与月球之间的距离约为，光的传播速度约为，则光从月球表面到达地面的时间约为（　　） A．0.79s B．1.27s C．7.90s D．12.70s 【答案】B 【详解】光从月球表面到达地面的时间约为，故ACD不符合题意，B符合题意。 故选B。 【变式7-3】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。 【题型8 】 【例8】春节晚上，小华在阳台欣赏远处在绽放的礼花，礼花绽放时间间隔均匀，她在计时开始看到首次闪光1秒后听到了第一声爆响。为估计礼花燃放地点到她家距离，于是她在某次看见闪光开始计时。听到最后一声爆响停止计时，历时13秒，共有3次闪光，4次爆响（如图）。礼花闪光和相应爆响是___________（选填“同时”或“不同时”）产生的，相邻两次爆响间隔___________秒，礼花燃放地点到她家距离约___________m。（已知声音在空气中的传播速度约340m/s） 【答案】 同时 4 340 【详解】礼花爆炸时，闪光与相应爆响同时产生，因光速远大于声速，故先看到闪光后听到爆响。 首次爆响在第一次闪光后1s，总计时13s内共4次爆响，间隔数为3。则相邻两次爆响间隔 看到首次闪光1秒后听到第一声爆响，这个1秒就是声音从燃放地点传到小华家的传播时间，距离为 【变式8-1】一人看到闪电12.3s后又听到雷声。已知空气中的声速约为，光速为，于是他用12.3除以3很快估算出闪电发生位置到他的距离为4.1km。根据你所学的物理知识可以判断（     ） A．这种估算方法是错误的，不可采用 B．这种估算方法可以比较准确地估算出闪电发生位置与观察者间的距离 C．这种估算方法没有考虑光的传播时间，结果误差很大 D．即使声速增大2倍以上，本题的估算结果依然正确 【答案】B 【详解】原理：闪电和雷声同时产生，由于光速远大于声速，光传播到观察者的时间极短，可以忽略不计，因此闪电发生位置到观察者的距离可近似为。空气中声速约为，约等于，因此 ，估算误差很小，是合理的。 AB．这种估算方法误差很小，可以采用，故A错误，B正确； C．光速极大，忽略光的传播时间带来的误差极小，不会造成结果误差很大，故C错误； D．若声速增大2倍以上，则声源到人所在位置的距离也应增加2倍以上，故D错误。 故选B。 【变式8-2】声音是由物体___________产生的，打雷和闪电是同时发生的。但我们总是先看见闪电，后听到雷声，原因是光在空气中的传播速度___________声音在空气中的传播速度（选填“小于”、“大于”或“等于”）。声音在的空气中传播速度为___________m/s。 【答案】 振动 大于 340 【详解】声音是由物体的振动产生的，振动停止发声也停止。 由于光在空气中的传播速度大于声音在空气中的传播速度，所以总是先看见闪电，后听到雷声。 15℃的标准条件下，声音在空气中的传播速度为340m/s。 【变式8-3】声呐向海底发射超声波，若海的深度是，声音在海水中的速度是，则需经过___________才能接收到回波信号；由于光速远大于声速，所以运动会上赛跑时___________（选填“看到发令枪冒烟”或“听到发令枪声”）开始计时；夏天下暴雨前，往往电闪雷鸣，如果在看到闪电后听到雷声，那么闪电处距人约___________（声音在空气中速度为）。 【答案】 9 看到发令枪冒烟 1360/ 【详解】[1] 声呐接收回波时，超声波往返海底，总路程为海深的2倍，传播路程为 。收到信号的时间为 [2]光速远大于声速，发令枪冒烟后，光传到计时员处的时间极短，可忽略，而声音传播到终点需要一定的时间，若听到枪声再计时会导致成绩偏小，因此看到发令枪冒烟开始计时更准确。 [3]光速极快，闪电传播到人眼的时间可忽略，雷声传播时间近似为，因此闪电处距人的距离 随堂巩固 【随堂巩固】 1．微信已越来越多被人们使用，如图所示为微信启动页面，是我国发射的地球同步气象卫星“风云四号”利用红外遥感技术拍摄合成的。寓意从“人类起源”到“华夏文明”的历史发展。下列说法中正确的是（     ） A．光年是天文学上表示长度的单位 B．光是人为引入的，光线是客观存在的 C．光在空气中传播的速度为340m/s D．卫星能拍摄到地球，是因为地球是光源 【答案】A 【详解】A．光年是光在真空中一年内传播的距离，是长度单位，故A正确； B．光是客观存在的，光线是为了描述光的传播路径和方向而人为引入的理想模型，实际不存在，故B错误； C．光在空气中的传播速度约为，故C错误； D．地球本身不能发光，不是光源，卫星能拍摄到地球是因为地球反射了太阳光，故D错误。 故选A。 2．因为有了光，世界才会如此绚丽多彩，下列关于光现象的说法正确的是（     ） A．我们在电影院能看到幕布上的画面，说明幕布是光源 B．光在任何介质中都沿直线传播 C．光线是用来表示光的径迹和方向的，用到了模型法 D．激光笔发出的光是一条光线 【答案】C 【详解】A．电影院的幕布本身不能发光，我们看到幕布上的画面是因为幕布反射了投影仪投射的光，所以幕布不是光源，故A错误； B．光沿直线传播是有条件的，只有在同种均匀介质中光才会沿直线传播，故B错误； C．光线是人为引入的、用来直观表示光的传播径迹和方向的带箭头的直线，实际并不真实存在，这种将抽象物理过程用简化模型直观呈现的研究方法就是初中物理的模型法，故C正确； D．光线是物理模型，不是真实存在的实体，激光笔发出的是真实的光束，不是光线，故D错误。 故选C。 3．关于声现象，下列说法正确的是（     ） A．广播发出的声音是由喇叭振动产生的 B．航天员在月球上可以直接交谈 C．光的传播速度与声音的传播速度一样大 D．轻轨轨道两旁安装全封闭的隔音屏，主要是防止噪声产生 【答案】A 【详解】A．声音由物体振动产生，喇叭振动发出广播的声音，故A正确； B．声音传播需要介质，月球表面为真空环境，真空不能传声，航天员无法直接交谈，故B错误； C．空气中光速约为，空气中声速为，光速远大于声速，故C错误； D．减弱噪声有三种途径：声源处减弱、传播过程中减弱、人耳处减弱，隔音屏是在传播过程中减弱噪声，故D错误。 故选A。 4．参加“物理实验”的同学在空易拉罐的底部中央戳一个小圆孔，将顶部剪去后，蒙上一层塑料薄膜，制作成一个简易针孔“照相机”。如图所示，将其水平放置，在左侧固定一只与小孔等高的小灯泡，灯泡发光时，下列说法正确的是（     ） A．将小孔等比例放大，塑料膜上的像将变得更加清晰 B．遮住小圆孔上半部分，塑料膜上像的下半部分将缺失 C．若水平向右移动易拉罐，则像将变大 D．若只将小圆孔改为三角形小孔，则像的形状不会改变 【答案】D 【详解】A．小孔等比例放大后，进入的光线会互相重叠，像会变得模糊，而非更清晰，故A错误； B．灯泡上任一点发出的光通过小孔下半部分仍能成像，像完整但变暗，故B错误； C．小孔成像的像的大小满足规律：物距越小、像距越大，像越大。水平向右移动易拉罐，会让灯泡到小孔的物距变大，同时小孔到薄膜的像距不变，因此像会变小，故C错误； D．小孔成像的像的形状由物体形状决定，与孔形状无关，则像的形状不会改变，故D正确。 故选D。 5．用激光笔分别照射玻璃缸中的水和不均匀糖水，得到的光线分别如图甲、乙所示。由此现象可得到的结论是（     ） A．光在水中沿直线传播；光在糖水中沿曲线传播 B．在图乙中加入适量的水，可看到光沿直线传播 C．将图乙中糖水搅拌均匀，可看到光沿直线传播 D．在图乙中加入适量的糖，可看到光沿直线传播 【答案】C 【详解】光在同种均匀介质中沿直线传播。 A．若糖水均匀，光在均匀糖水中沿直线传播，故A错误； B．加水后糖水仍不均匀，不满足光沿直线传播条件，故B错误； C．搅拌均匀后糖水成为均匀介质，满足光沿直线传播条件，故C正确； D．加糖后糖水仍不均匀，不满足光沿直线传播条件，故D错误。 故选C。 6．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），会看到墙上反射的光点在晃动，形成光斑。则下列说法正确的是（　　） A．在月球上做该实验也能看到光点的晃动 B．光点晃动时，光在空气中不再沿直线传播 C．若说话声越大，光点晃动幅度越大 D．说话声音越尖，光点晃动幅度越大 【答案】C 【详解】A．声音传播需要介质（如空气、固体等）。在月球表面是真空环境，没有空气，声音无法通过空气传播。虽然小明说话的声音可能通过棉线（固体）传导，但声音要从嘴传到纸杯，必须通过介质（空气）。在月球上，如果小明在真空中说话，声音无法传播到纸杯。即使棉线能传声（固体可以传声），但人说话的声音首先得在空气中传播到纸杯口，否则无法引起振动。所以，在月球上，没有空气，声音无法传递到纸杯，胶膜不会振动，光点也不会晃动，故A错误； B．光的传播路径始终遵循光的直线传播规律（在均匀介质中），小镜子虽然在振动，但光仍然是沿直线传播的，故B错误； C．声音越大，表示振幅越大，声波能量越大，引起纸杯底部胶膜的振动幅度也越大。胶膜振动带动小镜子振动幅度增大，反射光点在墙上的晃动幅度也会增大，故C正确； D．“声音越尖”指的是音调高，即频率高。频率高不代表振幅大。振幅决定响度，频率决定音调。声音尖（高音）不一定响，也可能很轻，所以光点晃动幅度不一定越大，故D错误。 故选C。 7．在2026央视春晚《立上游》的节目中，看到敲鼓时鼓面上的物体会被弹起，说明声音是由于物体___________而产生的，此时电视机屏幕___________（选填“是”或“不是”）光源。 【答案】 振动 是 【详解】由敲鼓时鼓面上的物体被弹起可知发声的鼓面在振动，说明声音是由物体的振动产生的； 光源的定义是自身能够发光的物体，工作状态的电视机屏幕自身可以发出光，因此属于光源。 8．古代劳动人民有许多伟大的发明，“日晷”就是其中之一、如图所示，日晷是一种计时工具，它利用了光在空气中沿___________的原理；中国传统的中医用“望、闻、问、切”检查病人，其中“闻”就是听的意思，说明声音可以传递___________。 【答案】 直线传播 信息 【详解】日晷利用光沿直线传播形成的影子计时，因此利用了光在空气中沿直线传播的原理； 中医“闻”是通过声音获取病情信息，说明声音可以传递信息。 9．如图所示，让一束平行光垂直于水平地面MN射下，A为小铁球（大小可不计）。若小球在竖直平面内沿图中半径为R的圆形虚线轨迹运动，小球的影子在地面MN上运动的轨迹为_______ （选填“圆形”或“直线”），轨迹的半径（若为圆形）或长度（若为直线）为_______ （选填“R”或“2R”）。 【答案】 直线 2R 【详解】由光在同一种均匀介质中沿直线传播，可知道小球在运动过程中，被小球挡住的部分（小球的影子）是一条直线段，线段的长等于圆的直径，为2R。 10．如图甲是月食这一难得的景象，月食属于光的____________现象，在模拟日食、月食成因的实验中，月食发生时，画了图乙的示意图，月球应该是位于____________（选填“A”“B”或“C”）处。夏天中午，小明骑着自行车到达一栋房子，为了防止此时自行车晒得太烫，小明应该把自行车停放在房子的____________（选填“东”“南”“西”或“北”）方。为了探测月地距离，可从地球向月球发射____________（选填“光”“声”）信号，并记录它返回的时间，若计时所得时间为2.6秒，则月地距离为____________km。 【答案】 直线传播 A 北 光 【详解】月食的成因是地球运行到太阳和月亮之间，挡住了太阳射向月亮的光，从而形成月食，属于光的直线传播现象，此时月亮在A处。 夏天中午太阳在房子南侧，由光的直线传播可知房子影子在北侧，故自行车应停在北方。 因真空不能传声，光可在真空中传播，故探测月地距离发射光信号。 光单程传播的时间为 月地距离为 11．利用直立杆的影子可以辨别方向，此现象可以用光的______来解释。让杆立于O点，在正午前后将杆顶的影子每间隔15分钟分别记下，如图甲所示，并画出其轨迹，若轨迹上有上午某时刻的A和下午某时刻的B点，如图乙，且，则指向为______东/南/西/北，若C点离O点最近，则指向______东/南/西/北。 【答案】 直线传播 东 北 【详解】[1]直立杆挡住太阳射向地面的光，在地面上形成黑影，所以直立杆的影子可以辨别方向，利用的是光的直线传播。 [2]上午物体的影子在物体的西面，下午物体的影子在物体的东面，所以指向为东。 [3]OC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，即指向北。 12．如图所示，小嘉将乒乓球放手，开始时球与光源S等高，而后球竖直下落，墙面上球的影子也随之下落。当影子刚好到达墙角N点时，请你根据光的直线传播知识，画出此时乒乓球的位置，并保留作图痕迹。 【答案】 【详解】影子是由于光沿直线传播造成的，当影子刚好到达墙角N点时，光源、乒乓球与N点在同一直线上，乒乓球竖直下落的路径与上述直线相交处即为乒乓球的位置，据此作图。 13．圭表通过直立于地面的杆，记录正午时影子长短变化来确定季节的变化。 (1)在图中画出表在圭上形成影子的光路（黑点代表太阳）； (2)根据表的影子确定所处的节气。 【答案】(1) (2)冬至 【详解】（1）圭表的工作原理是：光在同种均匀介质中沿直线传播。连接代表太阳的黑点与杆（表）的顶端，延长这条直线，直到和水平的圭面相交，杆底部到交点之间的区域就是影子。 （2）光线形成的影子很长，落在冬至线上，故节气为冬至。 14．如图所示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，制作成一个简易针孔照相机。如图甲所示，将其水平放置，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。 (1)该现象可以用_____________________来解释； (2)在图乙中利用光线作出烛焰在塑料薄膜上像（保留作图痕迹）。 (3)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；若将蜡烛靠近小孔少许，蜡烛的像将_________（选填“变大”、“变小”或“不变”）。 (4)若只将小圆孔改为三角形小孔，则像的形状_________（选填“改变”或“不变”）。 (5)树荫下的圆形光斑就是_________通过树叶间的小孔在地面上所成的实像。 【答案】(1)光的直线传播 (2) (3) 下 变大 (4)不变 (5)太阳 【详解】（1）蜡烛在塑料薄膜上所成的像是实像，即小孔成像，其成像的原理是光的直线传播。 （2）小孔成像是由于光的直线传播形成的，做出A、B两点通过小孔的直线射到塑料薄膜上的照射点，便可得出A、B两点的像，得到整个物体的像。 （3）小孔成的像是倒立的实像，蜡烛向上移动时，根据光的直线传播，对应像会向下方移动； 当小孔到光屏（塑料薄膜）的距离不变时，蜡烛靠近小孔，物距减小，像会随之变大。 （4）根据小孔成像的特点，像的形状由物体的形状决定，与孔的形状无关，所以将小圆孔改为三角形小孔，则像的形状不变。 （5）树荫下的圆形光斑属于小孔成像，是太阳通过树叶中的小孔成的实像。 15．利用易拉罐，我们可以做许多物理小实验。 (1)如图甲所示，将冰块放于易拉罐中并加入适量的盐，用筷子搅拌大约半分钟，这时能观察易拉罐的底部和下部，会出现许多白霜，这是空气中的___________遇冷___________（填物态变化名称）形成的。该实验在___________（选填“夏天”或“冬天”）效果会更明显； (2)如图乙所示，在易拉罐底部开一个小的圆孔，除去盖子，蒙上一张牛皮纸。在桌子上每隔5cm沿一条直线放置一支点燃的蜡烛，用手敲击一下纸膜，在听到敲击声的同时，会看到蜡烛火焰由近及远逐一被“吹斜”，可以得到的结论是：___________ (3)将牛皮纸换成半透明塑料薄膜，可制作简易针孔照相机，做小孔成像实验，利用它观察窗外景物时，可以看到___________立、的___________（选填“实”或“虚”）像；若只将小圆孔改为三角形小孔，则像的形状___________（选填“改变”或“不变”）。 【答案】(1) 水蒸气 凝华 夏天 (2)声音可以传递能量 (3) 倒 实 不变 【详解】（1）加盐搅拌后冰的熔点降低，易拉罐温度会降到0℃以下，空气中的水蒸气遇冷直接从气态变为固态的白霜，该物态变化是凝华。 夏天空气温度高、水蒸气含量更充足，和低温易拉罐的温差更大，凝华现象更明显，因此夏天效果更好。 （2）敲击纸膜产生声音，声波向外传播时带动空气振动，将远近不同的蜡烛火焰依次吹斜，说明声音的传播过程伴随能量传递，即声音可以传递能量。 （3）小孔成像的原理是光的直线传播，成的是倒立的实像；小孔成像的像的形状由被观察的景物本身形状决定，和小孔的形状无关，因此把圆孔改成三角形小孔，像的形状不变。 2 / 30 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（知识解读） 【新教材人教版】 题型归纳 【题型1 区别光源与非光源】 2 【题型2 光沿直线传播的条件】 3 【题型3 根据光的直线传播确定观察范围】 4 【题型4 影子的形成原理】 5 【题型5 日食和月食的形成】 6 【题型6 小孔成像】 7 【题型7 光在真空中的速度与光年】 8 【题型8 辨析光速与声速的不同以及在生活中的应用】 9 【随堂巩固】 10 考点1 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。 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。 （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：。 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。 7、影子和小孔成像的异同 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 【题型1 】 【例1】许多物体看似发光，但不是光源。下列物体中都不属于光源的一组是（     ） A．地球、太阳 B．波光粼粼的水面、反光的黑板 C．耀眼的宝石、发光的萤火虫 D．点亮的灯泡、熊熊的篝火 【变式1-1】以下物体为光源的是（     ） A．月亮 B．太阳 C．钻石 D．夜行安全衣 【变式1-2】如图所示是电视上播放天安门升旗的场景，电视机______（选填“是”或“不是”）光源。仪仗队里士兵排列非常整齐是应用了______原理。 【变式1-3】如图是科学家首次拍摄到的距离地球5500万光年的黑洞照片，再次验证了爱因斯坦所创立的广义相对论的正确性。光年是长度单位，黑洞强大的引力连跑得最快的光都无法逃脱，因此黑洞本身____________（选填“是”或“不是”）光源，边缘的可见光是由于黑洞周围物体高速旋转落入黑洞，产生摩擦振动而造成的；这种振动产生的声音____________（选填“能”或“不能”）在真空中传播。 【题型2 光沿直线传播的条件】 【例2】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。 【变式2-1】小明在学习“光的直线传播”时，看到一个演示实验，过程如下：①用激光笔将一束激光射向水中，激光在水中传播的路径是一条直线（如图所示）；②在激光路径上的某点处用漏斗向水中慢慢注入浓糖水，观察到激光束发生弯曲；③经搅拌后，观察到激光束又变直。小明根据上述现象得到了下列结论，其中正确的是（　　） A．光的传播需要介质 B．光只有在水中才沿直线传播 C．光在浓糖水中不能沿直线传播 D．光在均匀介质中才沿直线传播 【变式2-2】在晴天的中午，茂密的大树下常有许多不那么明亮的光斑，这些光斑的形状为______形，这些光斑是光沿______传播，通过树叶间的缝隙而形成的太阳的______（选填“像”或“影子”）。 【变式2-3】如图所示，运动员在射击瞄准时需要做到“三点一线”，这是依据___________；细心的观众观察到运动员戴了耳塞，目的是能够在___________减弱噪声。 【题型3 】 【例3】(1)画出图甲中点光源S照射不透明小球A所形成的阴影区域。 (2)请画出图乙中青蛙在井底的B点能看到的天空的范围。 【变式3-1】我国部分古代建筑的屋顶采用弧线设计。某时刻阳光的方向如图所示，则阳光最远能照射到房间内地面的（房间右侧墙体安装了窗户，并处于打开状态）（     ） A．位置 B．位置 C．位置 D．位置 【变式3-2】如图甲为手机防窥膜结构图，贴在手机屏上的效果如图乙，两侧看不清屏幕内容，其原理是____________；为了让防窥效果更好，可以适当________（选填“增大”或“减小”）超细百叶窗的距离。 【变式3-3】在一次交通安全教育活动中，交警叔叔强调，大货车存在视野盲区，同学们应注意避让。如图，A点为驾驶员眼睛所在的位置，请利用光路作图标注出驾驶员观察前方路况时的盲区范围（前挡风玻璃的厚度忽略不计）。 【题型4 】 【例4】“大树底下好乘凉”，从物理学角度可知乘凉的区域实际是大树的__________（选填“实像”或“影子”），该现象由于__________形成。阳光经过茂密树叶的缝隙，在路面上形成了许多圆形光斑，这是太阳透过树叶缝隙所成的__________（选填“实像”或“影子”）。 【变式4-1】一个人晚上沿马路散步，经过一盏灯，灯照射人时所形成的影子长短会相应地发生变化，其变化情况应该是（     ） A．逐渐变长 B．逐渐变短 C．先变短后变长 D．先变长后变短 【变式4-2】《鹖冠子·天则》中有记载：“一叶蔽目，不见太（通‘泰’）山。”本义是一片树叶挡住了眼睛，连面前高大的泰山都看不见。该现象的原理是（     ） A．光的反射 B．光的折射 C．光的直线传播 D．光的色散 【变式4-3】圭表是我国古代的天文仪器，如图所示。它由“圭”和“表”两个部件组成，圭和表相互垂直，通过观察记录正午时表在圭上影子的长度变化就能判断节气，表在圭上的影子是由光的__________形成的，这一物理知识在日常生活中的应用很多，试举一例：_____________________________________________________。（合理即可） 【题型5 】 【例5】2025年9月8日凌晨发生了月全食，从地球看去，整个月亮呈现出古铜色，俗称“血月”。“血月”__________光源（填“是”或“不是”），能正确描述月食成因的是图__________。 【变式5-1】2025年9月8日凌晨，本年度第二轮“月全食”登场，发生月全食时，太阳、地球、月球的位置如图所示。下列有关说法错误的是（　　） A．人们平时看到的月亮是光源 B．月全食现象与枪械瞄准的原理相同 C．月全食现象是由于光的直线传播形成的 D．若此时月球朝向地球一面有宇航员，他将会看到日食现象 【变式5-2】下面三幅图中，发生日食的图是（     ） A． B． C． D． 【变式5-3】如图甲是月食，其形成可以用光的______知识来解释；如图乙和丙，能正确描述月食形成原因的是图______。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“超声波”或“激光”）信号，并记录它返回的时间。 【题型6 】 【例6】如图所示为“小孔成像”的示意图。该现象可以用光的______来解释；小孔位置固定，将蜡烛和光屏位置对调，光屏上的像比原来______（选填“变大”“不变”或“变小”）。 【变式6-1】如图所示，用蜡烛作为光源，在木板上钻一个小孔，发现光线透过小孔在墙壁上形成像。下列说法正确的是（     ） A．小孔成像说明光在同种均匀介质中沿直线传播 B．木板上的小孔一定是圆形的 C．保持蜡烛和墙位置不变，将木板向靠近墙的方向移动，蜡烛在墙上像的大小不变 D．蜡烛在墙上形成的像是正立的像 【变式6-2】在一个空易拉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，并用橡皮筋固定。将小孔对着蜡烛，会观察到烛焰在薄膜上所成的像，改变小孔的形状，薄膜上像的形状_________（选填“改变”或“不改变”），小孔成像现象说明了_________。 【变式6-3】如图所示，找一个空的易拉罐，用钉子在易拉罐底部的中央敲一个小孔，将易拉罐的顶部剪去，蒙上一层塑料薄膜，这样就制成了一个针孔照相机。将点燃的蜡烛置于小孔前的适当位置，观察并研究成像的特点： (1)蜡烛在塑料薄膜上所成的像是___________（选填“正立”或“倒立”）的实像。 (2)如果易拉罐底部小孔是三角形，则它在塑料薄膜上看到的像是___________（选填字母）。 A．三角形光斑 B．圆形光斑 C．蜡烛的形状 (3)将蜡烛向上方移动，则它在塑料薄膜上的像将向___________方移动。 (4)如果小孔变大，它在薄膜上所成的像将变得___________（选填“清晰”或“模糊”）。 考点2 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）。 【题型7 光在真空中的速度与光年】 【例7】物理学中有很多数据需要记忆，比如：光在真空中的传播速度为___________m/s，声音在15℃的空气中传播速度为___________m/s。 【变式7-1】“定海号”盾构机在甬舟铁路金塘海底隧道舟山侧成功穿越海堤，开启了世界最长海底高铁隧道“穿海之旅”。“定海号”盾构机在激光束的引导下与“甬舟号”在海面下实现精准对接，下列关于激光的说法正确的是（     ） A．激光的传播需要介质 B．激光在同种均匀的介质中沿直线传播 C．激光在空气中的传播速度为340m/s D．激光在水中的传播速度大于在空气中的传播速度 【变式7-2】小盼在欣赏美景的时候，也想到我们国家的科技日新月异，人民生活越来越好。2024年6月25日，嫦娥六号返回器准确着陆于内蒙古四子王旗预定区域，工作正常，标志着探月工程嫦娥六号任务取得圆满成功，实现世界首次月球背面采样返回。月球绕地球的轨迹模型如图所示，地球与月球之间的距离约为，光的传播速度约为，则光从月球表面到达地面的时间约为（　　） A．0.79s B．1.27s C．7.90s D．12.70s 【变式7-3】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 ________。 【题型8 】 【例8】春节晚上，小华在阳台欣赏远处在绽放的礼花，礼花绽放时间间隔均匀，她在计时开始看到首次闪光1秒后听到了第一声爆响。为估计礼花燃放地点到她家距离，于是她在某次看见闪光开始计时。听到最后一声爆响停止计时，历时13秒，共有3次闪光，4次爆响（如图）。礼花闪光和相应爆响是___________（选填“同时”或“不同时”）产生的，相邻两次爆响间隔___________秒，礼花燃放地点到她家距离约___________m。（已知声音在空气中的传播速度约340m/s） 【变式8-1】一人看到闪电12.3s后又听到雷声。已知空气中的声速约为，光速为，于是他用12.3除以3很快估算出闪电发生位置到他的距离为4.1km。根据你所学的物理知识可以判断（     ） A．这种估算方法是错误的，不可采用 B．这种估算方法可以比较准确地估算出闪电发生位置与观察者间的距离 C．这种估算方法没有考虑光的传播时间，结果误差很大 D．即使声速增大2倍以上，本题的估算结果依然正确 【变式8-2】声音是由物体___________产生的，打雷和闪电是同时发生的。但我们总是先看见闪电，后听到雷声，原因是光在空气中的传播速度___________声音在空气中的传播速度（选填“小于”、“大于”或“等于”）。声音在的空气中传播速度为___________m/s。 【变式8-3】声呐向海底发射超声波，若海的深度是，声音在海水中的速度是，则需经过___________才能接收到回波信号；由于光速远大于声速，所以运动会上赛跑时___________（选填“看到发令枪冒烟”或“听到发令枪声”）开始计时；夏天下暴雨前，往往电闪雷鸣，如果在看到闪电后听到雷声，那么闪电处距人约___________（声音在空气中速度为）。 随堂巩固 【随堂巩固】 1．微信已越来越多被人们使用，如图所示为微信启动页面，是我国发射的地球同步气象卫星“风云四号”利用红外遥感技术拍摄合成的。寓意从“人类起源”到“华夏文明”的历史发展。下列说法中正确的是（     ） A．光年是天文学上表示长度的单位 B．光是人为引入的，光线是客观存在的 C．光在空气中传播的速度为340m/s D．卫星能拍摄到地球，是因为地球是光源 2．因为有了光，世界才会如此绚丽多彩，下列关于光现象的说法正确的是（     ） A．我们在电影院能看到幕布上的画面，说明幕布是光源 B．光在任何介质中都沿直线传播 C．光线是用来表示光的径迹和方向的，用到了模型法 D．激光笔发出的光是一条光线 3．关于声现象，下列说法正确的是（     ） A．广播发出的声音是由喇叭振动产生的 B．航天员在月球上可以直接交谈 C．光的传播速度与声音的传播速度一样大 D．轻轨轨道两旁安装全封闭的隔音屏，主要是防止噪声产生 4．参加“物理实验”的同学在空易拉罐的底部中央戳一个小圆孔，将顶部剪去后，蒙上一层塑料薄膜，制作成一个简易针孔“照相机”。如图所示，将其水平放置，在左侧固定一只与小孔等高的小灯泡，灯泡发光时，下列说法正确的是（     ） A．将小孔等比例放大，塑料膜上的像将变得更加清晰 B．遮住小圆孔上半部分，塑料膜上像的下半部分将缺失 C．若水平向右移动易拉罐，则像将变大 D．若只将小圆孔改为三角形小孔，则像的形状不会改变 5．用激光笔分别照射玻璃缸中的水和不均匀糖水，得到的光线分别如图甲、乙所示。由此现象可得到的结论是（     ） A．光在水中沿直线传播；光在糖水中沿曲线传播 B．在图乙中加入适量的水，可看到光沿直线传播 C．将图乙中糖水搅拌均匀，可看到光沿直线传播 D．在图乙中加入适量的糖，可看到光沿直线传播 6．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），会看到墙上反射的光点在晃动，形成光斑。则下列说法正确的是（　　） A．在月球上做该实验也能看到光点的晃动 B．光点晃动时，光在空气中不再沿直线传播 C．若说话声越大，光点晃动幅度越大 D．说话声音越尖，光点晃动幅度越大 7．在2026央视春晚《立上游》的节目中，看到敲鼓时鼓面上的物体会被弹起，说明声音是由于物体___________而产生的，此时电视机屏幕___________（选填“是”或“不是”）光源。 8．古代劳动人民有许多伟大的发明，“日晷”就是其中之一、如图所示，日晷是一种计时工具，它利用了光在空气中沿___________的原理；中国传统的中医用“望、闻、问、切”检查病人，其中“闻”就是听的意思，说明声音可以传递___________。 9．如图所示，让一束平行光垂直于水平地面MN射下，A为小铁球（大小可不计）。若小球在竖直平面内沿图中半径为R的圆形虚线轨迹运动，小球的影子在地面MN上运动的轨迹为_______ （选填“圆形”或“直线”），轨迹的半径（若为圆形）或长度（若为直线）为_______ （选填“R”或“2R”）。 10．如图甲是月食这一难得的景象，月食属于光的____________现象，在模拟日食、月食成因的实验中，月食发生时，画了图乙的示意图，月球应该是位于____________（选填“A”“B”或“C”）处。夏天中午，小明骑着自行车到达一栋房子，为了防止此时自行车晒得太烫，小明应该把自行车停放在房子的____________（选填“东”“南”“西”或“北”）方。为了探测月地距离，可从地球向月球发射____________（选填“光”“声”）信号，并记录它返回的时间，若计时所得时间为2.6秒，则月地距离为____________km。 11．利用直立杆的影子可以辨别方向，此现象可以用光的______来解释。让杆立于O点，在正午前后将杆顶的影子每间隔15分钟分别记下，如图甲所示，并画出其轨迹，若轨迹上有上午某时刻的A和下午某时刻的B点，如图乙，且，则指向为______东/南/西/北，若C点离O点最近，则指向______东/南/西/北。 12．如图所示，小嘉将乒乓球放手，开始时球与光源S等高，而后球竖直下落，墙面上球的影子也随之下落。当影子刚好到达墙角N点时，请你根据光的直线传播知识，画出此时乒乓球的位置，并保留作图痕迹。 13．圭表通过直立于地面的杆，记录正午时影子长短变化来确定季节的变化。 (1)在图中画出表在圭上形成影子的光路（黑点代表太阳）； (2)根据表的影子确定所处的节气。 14．如图所示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，制作成一个简易针孔照相机。如图甲所示，将其水平放置，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。 (1)该现象可以用_____________________来解释； (2)在图乙中利用光线作出烛焰在塑料薄膜上像（保留作图痕迹）。 (3)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；若将蜡烛靠近小孔少许，蜡烛的像将_________（选填“变大”、“变小”或“不变”）。 (4)若只将小圆孔改为三角形小孔，则像的形状_________（选填“改变”或“不变”）。 (5)树荫下的圆形光斑就是_________通过树叶间的小孔在地面上所成的实像。 15．利用易拉罐，我们可以做许多物理小实验。 (1)如图甲所示，将冰块放于易拉罐中并加入适量的盐，用筷子搅拌大约半分钟，这时能观察易拉罐的底部和下部，会出现许多白霜，这是空气中的___________遇冷___________（填物态变化名称）形成的。该实验在___________（选填“夏天”或“冬天”）效果会更明显； (2)如图乙所示，在易拉罐底部开一个小的圆孔，除去盖子，蒙上一张牛皮纸。在桌子上每隔5cm沿一条直线放置一支点燃的蜡烛，用手敲击一下纸膜，在听到敲击声的同时，会看到蜡烛火焰由近及远逐一被“吹斜”，可以得到的结论是：___________ (3)将牛皮纸换成半透明塑料薄膜，可制作简易针孔照相机，做小孔成像实验，利用它观察窗外景物时，可以看到___________立、的___________（选填“实”或“虚”）像；若只将小圆孔改为三角形小孔，则像的形状___________（选填“改变”或“不变”）。 2 / 30 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $