4.1 光的传播（讲义）物理新教材北师大版八年级上册

第四章 光现象 第1节 光的传播 课标要点 1.知道光源概念，掌握光在同种均匀介质沿直线传播；记住真空中光速c=3×108m/s；识别影子、小孔成像、日食月食等光直线传播现象。 2.理解光线是理想化物理模型；能够区分实像与虚像；利用光直线传播解释生活、自然现象。 3.观察小孔成像实验，分析成像特点，知道像大小与物距、像距的关系。 4.了解我国古代对光现象的研究成果；知道光年是长度单位，拓展宇宙尺度认知。 学习重难点 重点：光源辨别、光的直线传播条件、光直线传播典型现象、真空光速。 难点：光线模型理解、小孔成像特点辨析。 知识点 光源 1.光源：物理学把 的物体叫作光源。 2.分类 ①天然光源：太阳、萤火虫、水母； ②人造光源：点燃的蜡烛、各种电灯。 特别提醒 月亮、珠宝、钻石看上去很亮，是反射别的物体的光，自身不能发光，不属于光源。 随学随练 1．夜晚，小明看到夜空中的月亮、路边的霓虹灯、草丛里发光的萤火虫和汽车后视镜。其中属于光源的是（     ） A．月亮和霓虹灯 B．霓虹灯和萤火虫 C．萤火虫和汽车后视镜 D．月亮和汽车后视镜 2．国庆期间，一朵朵炫彩的烟花，在公园上方的空中绽放，其情景如图所示。爆炸声“震耳欲聋”，是因为爆炸声的________（选填“音调高”或“响度大”）；绽放的烟花________（选填“是”或“不是”）光源，人们先看到烟花后听到爆炸声，原因是________。 知识点 光的直线传播 1. 传播条件：光只有在 中，才沿直线传播；如果介质疏密不均匀，光的传播路线会发生偏折。 2. 光线：物理理想化模型，用一条 表示光的传播路径和方向；光线并不是真实客观存在的，是为研究问题建立的模型。 3. 典型现象 ①影子形成：光遇到不透明物体，光不能绕过物体，物体后方形成黑暗区域； ② ：光直线传播，成 ；像的大小由物体到小孔、光屏到小孔距离决定；成像跟小孔本身形状 ； ③日食、月食：太阳光被天体遮挡，由光的直线传播产生。 4. 实际应用：激光准直挖掘隧道；排队对齐；射击 “三点一线” 瞄。 随学随练 3．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 4．小刚用易拉罐自制了一个简易针孔照相机。如图所示，他将易拉罐盖子去除在底部中心钻个小孔，AB为两端开口的圆形纸筒，用半透明塑料薄膜将A端蒙住，然后将纸筒A端插入易拉罐观察。针孔照相机的原理是____________。利用它观察烛焰的成像时，若只将小圆孔改为三角形小孔，可在照相机上看到____________立____________（选填“三角形”“圆形”或“烛焰”）的像。用它观察窗外景物时，人眼对着薄膜可观察到窗外景物的像，若将纸筒向易拉罐内推，则观察到的像将____________（选填“变大”或“变小”）。 知识点 光的传播速度 1.光可以在真空中传播，真空中光速 ，这是宇宙中最大速度。 2.不同介质光速对比：真空 空气 水 玻璃；空气中光速近似等于真空光速。 3.光年： 单位，代表光在真空中传播一年经过的距离，天文学用来描述天体之间遥远距离。 易错提醒 光可以在真空传播；声音不能在真空传播，做题注意对比二者传播条件，不要记混。 随学随练 5．关于光的传播速度，下列说法正确的是（     ） A．光在任何介质中的传播速度都是 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．光年是时间单位 6．如图所示，在开凿隧道时，工人常使用激光来引导掘进装置。这利用了_________的原理，在空气中光的速度接近_________km/s。据天文学家测算，除太阳外距地球最近的恒星是比邻星，与地球相距4．2光年，光年是_________单位，表示光从比邻星到达地球需要_________年。 题型 光源辨别题 解题技巧 1. 判断核心：看物体自身能不能发光，反射光的物体一律不是光源； 2. 快速排除月亮、钻石、镜子这类高频干扰选项。 活学活用 7．五彩缤纷的世界由各种光源点缀而成。下列物体不是光源的是（     ） A．明亮的台灯 B．点燃的蜡烛 C．电影的幕布 D．耀眼的太阳 8．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________， 题型 光直线传播现象辨析题 解题技巧 1. 现象归类：影子、小孔成像、日食月食、激光准直，全部属于光的直线传播； 2. 小孔成像关键点：倒立实像，与小孔形状无关； 3. 区分模型：光线是物理模型，实际不存在。 活学活用 9．利用直立杆的影子可以辨别方向，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点和下午某时刻的B点，如图乙，且，则下列说法正确的是（     ） A．A→B指向西 B．A→B指向南 C．若C点离O点最近O→C指向北 D．ABC是以O为圆心的一段圆弧 10．2023年1月3日，在某些地区出现了日全食，如图是当时的电视画面模拟地球上可以看到日食的区域，实质上A区域就是___________（地球/月球/太阳）的影子区域，此时日、地、月三者的相对位置正确的是图中的___________。 A．    B．    C．    D． 题型 小孔成像特点分析题 解题技巧 1. 成像性质：倒立实像；改变小孔形状，像不变； 2. 物靠近小孔、光屏远离小孔，像会变大；反之像变小； 3. 陷阱：小孔成像不是小孔的形状，是物体的形状。 活学活用 11．小婷利用易拉罐（底部开有小孔）和塑料薄膜制作了如图所示的小孔成像装置，点燃蜡烛后，在塑料薄膜上得到一个倒立的_________（选填“实像”或“虚像”）。 12．如图（a）所示是小明用易拉罐制成的简易针孔照相机。 （1）使用针孔照相机时，小孔对着___________（较亮/较暗）的物体进行观察，更容易看到物体的像。 （2）小明从实验室借来用发光二极管制成的“F”字样光源，如图（b）甲所示，将“F”字样光源、简易针孔照相机按图（b）乙所示位置放好，小明观察到塑料膜上所成的像是图（b）丙中的___________（填序号），这个像是___________（实/虚）像。 （3）保持“F”字样光源的位置不变，将易拉罐靠近发光的“F”，小明观察到塑料膜上所成的像会___________（变大/变小/不变）；若将“F”字样光源向上移动，则塑料膜上的像向___________（上/下）方移动。 （4）若将小孔遮去一半，小明观察到塑料膜上所成的像会变得更___________（亮/暗）。 （5）若只将小圆孔改为三角形小孔，则像的形状___________（改变/不变）。 （6）晴天的正午时分，走在公园的树林里，小明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是___________（太阳/树叶的缝隙/树叶）的___________（像/影子）。圆形光斑大小不一的原因主要是树叶间缝隙到___________（地面/太阳）距离不同。 题型 光速、光年概念辨析题 解题技巧 1. 牢记c=3×108m/s真空光速； 2. 光年是长度单位，不是时间单位； 3. 对比记忆：光可真空传播，声音不可以。 活学活用 13．排队做广播操时，同学们站直看齐，是利用了光在同种均匀介质中沿__________传播的道理。发生日食时，挡住太阳光的是__________。光__________（选填“需要”或“不需要”）介质就能传播，光在真空中的传播速度为__________m/s。 14．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________。 基础通关 1．光源分为人造光源和自然光源，下列属于人造光源的是（     ） A．太阳 B．发光的LED灯 C．月亮 D．发光的萤火虫 2．第31届世界大学生夏季运动会开幕式上，金色烟火绽放，给所有人留下了深刻的印象！随着几声巨响，带有“12”至“1”数字的倒计时烟花依次腾空升起。下列说法正确的是（     ） A．灿烂的烟花不是光源 B．光在空气中一定沿直线传播 C．光在空气中的传播速度是 D．先看到烟花后听到爆炸声，说明光速比声速快 3．如图所示，枯井中的青蛙在井底“坐井观天”（O点为青蛙眼睛的位置），图中青蛙通过井口观察范围正确的是（     ） A． B． C． D． 4．如图所示为某一时刻在无锡某街道所拍摄人行道树木及树影的照片示意图，关于树影形成原理和可能拍摄的时间下列说法正确的是（     ） A．光的直线传播   上午8：00拍摄 B．光的直线传播   下午15：00拍摄 C．光的反射   上午8：00拍摄 D．光的反射   下午15：00拍摄 5．下面三幅图中，发生日食的图是（     ） A． B． C． D． 6．参加“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 7．在雷雨天，我们总是先看到闪电，后听到雷声，是因为声音的传播速度比光的传播速度_____；光在真空中的传播速度约为__m/s，小明看到闪电后5s才听到雷声，响雷处距离小明的距离是_________m。 8．光在真空中的传播速度是______km/s。光在水中的速度______光在空气中的速度（选填“大于”、“小于”或“等于”）。发生雷电时，先看到闪电，后听到雷声，是由于在空气中，光速远______（选填“大于”、“小于”或“等于”）声速。 9．我国古代把女子一拃长称为“咫”，男子一拃长称为“尺”，实际“咫”与“尺”的长度相差大约为3_____________（请填上合适的单位）；“海枯石烂”和“地老天荒”从物理的角度都是用来形容_____________（选填“时间”“路程”或“速度”）的物理量；光年是一个_____________（选填“长度”、“时间”或“速度”）单位。 10．如图所示，路灯下站着甲、乙两位同学，地上留下了他们的影子（水平实线），通过作图确定路灯S的位置。 素养提升 11．如图所示，用自制针孔照相机在不同位置观察烛焰，有以下四种说法： ①薄膜上出现烛焰的像是倒立的；②顺时针转动内筒，发现内筒上的像也顺时针转动； ③保持小孔和烛焰的距离不变，向后推动内筒，增加筒长，烛焰的像变大； ④保持小孔和烛焰的距离不变，向前推动内筒，烛焰的像更明亮。 对于这四种说法，其中正确的个数是（     ） A．1个 B．2个 C．3个 D．4个 12．2025年9月28日，慈利县某初中举行了初中生田径运动会。在学生百米赛跑的场景中，下列说法与做法正确的是（　　） A．在赛跑过程中，计时员应该以听到起跑枪声后立即计时 B．某运动员以7.86s的成绩跑过了终点，裁判组宣判本次成绩无效 C．“终点线在向运动员靠近”，这句话所描述的运动“终点线”是参照物 D．正常的百米赛跑，由于体力的原因前50米的平均速度一定大于后50米的平均速度 13．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），其原理类似百叶窗，只能透过一定角度的光线，两侧之所以看不清屏幕内容，其原理是光的_______________；此防窥膜贴在手机屏幕上，_______________（选填“能”或“不能”）防止正上方的窥视；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。 14．用示波器分别记录音叉发声波形，如图A、B、C所示，从声音波形可以看出响度最大的是___________声音：从空气到水中___________（选填“声音”或“光”）的传播速度会变小。 15．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。 迁移创新 16．在水平道路的两旁各有一盏路灯，两盏路灯高度相同。某人在晚上从一盏路灯的正下方一直沿直线直立行走到另一盏路灯的正下方。在这个过程中，该人在地面上影子的总长度的变化情况是（　　） A．保持不变 B．一直变大 C．先变大后变小 D．先变小后变大 17．日晷主要由相互垂直的“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”）。 18．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：______。 学科网（北京）股份有限公司1 / 10 学科网（北京）股份有限公司 $ 第四章 光现象 第1节 光的传播 课标要点 1.知道光源概念，掌握光在同种均匀介质沿直线传播；记住真空中光速c=3×108m/s；识别影子、小孔成像、日食月食等光直线传播现象。 2.理解光线是理想化物理模型；能够区分实像与虚像；利用光直线传播解释生活、自然现象。 3.观察小孔成像实验，分析成像特点，知道像大小与物距、像距的关系。 4.了解我国古代对光现象的研究成果；知道光年是长度单位，拓展宇宙尺度认知。 学习重难点 重点：光源辨别、光的直线传播条件、光直线传播典型现象、真空光速。 难点：光线模型理解、小孔成像特点辨析。 知识点 光源 1.光源：物理学把自身能够发光的物体叫作光源。 2.分类 ①天然光源：太阳、萤火虫、水母； ②人造光源：点燃的蜡烛、各种电灯。 特别提醒 月亮、珠宝、钻石看上去很亮，是反射别的物体的光，自身不能发光，不属于光源。 随学随练 1．夜晚，小明看到夜空中的月亮、路边的霓虹灯、草丛里发光的萤火虫和汽车后视镜。其中属于光源的是（     ） A．月亮和霓虹灯 B．霓虹灯和萤火虫 C．萤火虫和汽车后视镜 D．月亮和汽车后视镜 【答案】B 【详解】光源定义为自身能够发光的物体。月亮反射太阳光、汽车后视镜反射来自其他物体的光，二者自身均不发光，不属于光源；霓虹灯通电后自身发光、萤火虫自身可发光，二者属于光源，故选B。 2．国庆期间，一朵朵炫彩的烟花，在公园上方的空中绽放，其情景如图所示。爆炸声“震耳欲聋”，是因为爆炸声的________（选填“音调高”或“响度大”）；绽放的烟花________（选填“是”或“不是”）光源，人们先看到烟花后听到爆炸声，原因是________。 【答案】响度大；是；在空气中光的传播速度远大于声音的传播速度 【详解】“震耳欲聋”用来形容声音非常大，几乎要把耳朵震聋了，则爆炸声“震耳欲聋”是因为爆炸声的响度大；因绽放的烟花自身能够发光，是光源；烟花绽放时光与声音同时产生，因光在空气中的传播速度远大于声音的传播速度，相同路程下光的传播时间更短，故人们先看到烟花后听到爆炸声。 知识点 光的直线传播 1. 传播条件：光只有在同种均匀介质中，才沿直线传播；如果介质疏密不均匀，光的传播路线会发生偏折。 2. 光线：物理理想化模型，用一条带箭头的直线表示光的传播路径和方向；光线并不是真实客观存在的，是为研究问题建立的模型。 3. 典型现象 ①影子形成：光遇到不透明物体，光不能绕过物体，物体后方形成黑暗区域； ②小孔成像：光直线传播，成倒立的实像；像的大小由物体到小孔、光屏到小孔距离决定；成像跟小孔本身形状无关； ③日食、月食：太阳光被天体遮挡，由光的直线传播产生。 4. 实际应用：激光准直挖掘隧道；排队对齐；射击 “三点一线” 瞄。 随学随练 3．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。 4．小刚用易拉罐自制了一个简易针孔照相机。如图所示，他将易拉罐盖子去除在底部中心钻个小孔，AB为两端开口的圆形纸筒，用半透明塑料薄膜将A端蒙住，然后将纸筒A端插入易拉罐观察。针孔照相机的原理是____________。利用它观察烛焰的成像时，若只将小圆孔改为三角形小孔，可在照相机上看到____________立____________（选填“三角形”“圆形”或“烛焰”）的像。用它观察窗外景物时，人眼对着薄膜可观察到窗外景物的像，若将纸筒向易拉罐内推，则观察到的像将____________（选填“变大”或“变小”）。 【答案】光的直线传播；倒；烛焰；变小 【详解】针孔照相机的工作原理是小孔成像，是由光的直线传播形成倒立的像。 因小孔成像成倒立的像，且像的形状与小孔形状无关、与物体形状一致，故将小圆孔改为三角形小孔，仍成倒立的烛焰的像。 小孔成像的大小与像到小孔的距离有关，纸筒向罐内推进时薄膜离小孔变近，像距减小，所以看到的像变小。 知识点 光的传播速度 1.光可以在真空中传播，真空中光速c=3×108m/s，这是宇宙中最大速度。 2.不同介质光速对比：真空＞空气＞水＞玻璃；空气中光速近似等于真空光速。 3.光年：长度单位，代表光在真空中传播一年经过的距离，天文学用来描述天体之间遥远距离。 易错提醒 光可以在真空传播；声音不能在真空传播，做题注意对比二者传播条件，不要记混。 随学随练 5．关于光的传播速度，下列说法正确的是（     ） A．光在任何介质中的传播速度都是 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．光年是时间单位 【答案】C 【详解】A．光在真空中的传播速度是，在其他介质中速度会变慢，故A错误； B．光在水中的传播速度小于在空气中的传播速度，故B错误； C．光在真空中的传播速度为，光在真空中的传播速度最快，故C正确； D．光年是长度单位，故D错误。 故选C。 6．如图所示，在开凿隧道时，工人常使用激光来引导掘进装置。这利用了_________的原理，在空气中光的速度接近_________km/s。据天文学家测算，除太阳外距地球最近的恒星是比邻星，与地球相距4．2光年，光年是_________单位，表示光从比邻星到达地球需要_________年。 【答案】光在同种均匀介质中沿直线传播；；长度；4.2 【详解】光在同种均匀介质中沿直线传播，故激光可引导掘进方向； 空气中光速近似等于真空中光速，换算为km/s： 由光年的定义可知，光年是长度单位，4.2光年对应光的传播时间为4.2年。 题型 光源辨别题 解题技巧 1. 判断核心：看物体自身能不能发光，反射光的物体一律不是光源； 2. 快速排除月亮、钻石、镜子这类高频干扰选项。 活学活用 7．五彩缤纷的世界由各种光源点缀而成。下列物体不是光源的是（     ） A．明亮的台灯 B．点燃的蜡烛 C．电影的幕布 D．耀眼的太阳 【答案】C 【详解】A. 明亮的台灯自身可发光，属于光源，故A不符合题意； B. 点燃的蜡烛自身可发光，属于光源，故B不符合题意； C. 电影幕布自身不能发光，仅反射放映机的光线，不属于光源，故C符合题意； D. 太阳自身可发光，属于光源，故D不符合题意。 故选C。 8．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________， 【答案】 ②③④⑧ ①⑤ 【详解】光源的定义：本身能够发光的物体叫做光源；天然光源：自然界中本身就能发光的物体；人造光源：人为制造的发光物体； ①太阳：能自行发光，属于天然光源。 ②月亮：本身不发光，只是反射太阳光，不属于光源。 ③闪闪发光的宝石：本身不发光，反射光线，不属于光源。 ④正在放映电影的银幕：本身不发光，反射投影仪的光，不属于光源。 ⑤正在发光的萤火虫：能自行发光，属于天然光源。 ⑥烛焰：能自行发光，属于人造光源。 ⑦霓虹灯：能自行发光，属于人造光源。 ⑧火星：本身不发光，反射太阳光，不属于光源。 ⑨激光器：能自行发光，属于人造光源。 综上所述，不属于光源的是：②③④⑧；属于天然光源的是：①⑤。 题型 光直线传播现象辨析题 解题技巧 1. 现象归类：影子、小孔成像、日食月食、激光准直，全部属于光的直线传播； 2. 小孔成像关键点：倒立实像，与小孔形状无关； 3. 区分模型：光线是物理模型，实际不存在。 活学活用 9．利用直立杆的影子可以辨别方向，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点和下午某时刻的B点，如图乙，且，则下列说法正确的是（     ） A．A→B指向西 B．A→B指向南 C．若C点离O点最近O→C指向北 D．ABC是以O为圆心的一段圆弧 【答案】C 【详解】AB．光沿直线传播，上午太阳在东方，影子A在西方；下午太阳在西方，影子B在东方，A→B指向东，故AB错误； C．C点离O点最近，影长最短，为正午时刻，太阳在正南方，影子O→C指向北，故C正确； D．一天中不同时刻太阳的高度角不断变化，杆影的长度也会随之改变，并非所有影点到O点的距离都相等，因此ABC不是以O为圆心的一段圆弧，故D错误。 故选C。 10．2023年1月3日，在某些地区出现了日全食，如图是当时的电视画面模拟地球上可以看到日食的区域，实质上A区域就是___________（地球/月球/太阳）的影子区域，此时日、地、月三者的相对位置正确的是图中的___________。 A．    B．    C．    D． 【答案】月球；B 【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，月球会遮挡住太阳射向地球的光，在地球上的阴影区域里的人就看不到太阳，形成日食，因此A区域是月球的影子区域。 日食发生时，月球位于太阳与地球之间且三者在同一直线上，故正确相对位置为B。 题型 小孔成像特点分析题 解题技巧 1. 成像性质：倒立实像；改变小孔形状，像不变； 2. 物靠近小孔、光屏远离小孔，像会变大；反之像变小； 3. 陷阱：小孔成像不是小孔的形状，是物体的形状。 活学活用 11．小婷利用易拉罐（底部开有小孔）和塑料薄膜制作了如图所示的小孔成像装置，点燃蜡烛后，在塑料薄膜上得到一个倒立的_________（选填“实像”或“虚像”）。 【答案】实像 【详解】蜡烛发出的光沿直线穿过小孔后，会在塑料薄膜上实际会聚形成倒立的像，能够呈现在薄膜（光屏）上的像叫作实像，因此成的是倒立的实像。 12．如图（a）所示是小明用易拉罐制成的简易针孔照相机。 （1）使用针孔照相机时，小孔对着___________（较亮/较暗）的物体进行观察，更容易看到物体的像。 （2）小明从实验室借来用发光二极管制成的“F”字样光源，如图（b）甲所示，将“F”字样光源、简易针孔照相机按图（b）乙所示位置放好，小明观察到塑料膜上所成的像是图（b）丙中的___________（填序号），这个像是___________（实/虚）像。 （3）保持“F”字样光源的位置不变，将易拉罐靠近发光的“F”，小明观察到塑料膜上所成的像会___________（变大/变小/不变）；若将“F”字样光源向上移动，则塑料膜上的像向___________（上/下）方移动。 （4）若将小孔遮去一半，小明观察到塑料膜上所成的像会变得更___________（亮/暗）。 （5）若只将小圆孔改为三角形小孔，则像的形状___________（改变/不变）。 （6）晴天的正午时分，走在公园的树林里，小明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是___________（太阳/树叶的缝隙/树叶）的___________（像/影子）。圆形光斑大小不一的原因主要是树叶间缝隙到___________（地面/太阳）距离不同。 【答案】（1）较亮；（2）②；实；（3）变大；下；（4）暗；（5）不变；（6）太阳；像；地面 【详解】（1）较亮的物体能反射或发出更多光线，经过小孔后在暗的塑料膜端形成的像对比度更高，更容易观察。 （2）小孔成像的特点是成倒立，即上下、左右均颠倒的像，对应丙图的②；该像是实际光线会聚形成的，属于实像。 （3）根据小孔成像规律，当像距，即小孔到塑料膜的距离不变时，减小物距，即光源到小孔的距离，像会变大；由于成倒立的像，物体向上移动时，像会向相反的下方移动。 （4）遮去一半小孔后，透过小孔的光线总量减少，会聚成的像亮度就会变暗。 （5）小孔成像的像的形状由物体形状决定，和小孔本身的形状无关，所以换成三角形小孔像的形状不变。 （6）树林里的圆形光斑是小孔成像现象，是太阳通过树叶缝隙成的实像；缝隙到地面的距离，即像距不同，光斑的大小就不同。 题型 光速、光年概念辨析题 解题技巧 1. 牢记c=3×108m/s真空光速； 2. 光年是长度单位，不是时间单位； 3. 对比记忆：光可真空传播，声音不可以。 活学活用 13．排队做广播操时，同学们站直看齐，是利用了光在同种均匀介质中沿__________传播的道理。发生日食时，挡住太阳光的是__________。光__________（选填“需要”或“不需要”）介质就能传播，光在真空中的传播速度为__________m/s。 【答案】 直线 月球 不需要 【详解】排队站直看齐时，若后方同学只能看到紧前方的同学、看不到更靠前的人，就说明队伍对齐了，利用的是光在同种均匀介质中沿直线传播的规律。 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，三者近似处于同一直线时，月球会遮挡住射向地球的太阳光，在地球的阴影区域就观测到日食。 光可以在真空中传播，因此不需要依赖介质就能传播。 光在真空中的传播速度为。 14．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 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。 基础通关 1．光源分为人造光源和自然光源，下列属于人造光源的是（     ） A．太阳 B．发光的LED灯 C．月亮 D．发光的萤火虫 【答案】B 【详解】A．太阳是自然界天然存在的发光物体，属于自然光源，故A不符合题意； B．发光的LED灯是人类人工制造的发光物体，属于人造光源，故B符合题意； C．月亮自身不能发光，不属于光源，故C不符合题意； D．发光的萤火虫是自然界天然存在的发光生物，属于自然光源，故D不符合题意。 故选B。 2．第31届世界大学生夏季运动会开幕式上，金色烟火绽放，给所有人留下了深刻的印象！随着几声巨响，带有“12”至“1”数字的倒计时烟花依次腾空升起。下列说法正确的是（     ） A．灿烂的烟花不是光源 B．光在空气中一定沿直线传播 C．光在空气中的传播速度是 D．先看到烟花后听到爆炸声，说明光速比声速快 【答案】D 【详解】A．自身能发光的物体是光源，烟花自身发光，属于光源，故A错误； B．光只有在同种均匀介质中才沿直线传播，若空气密度不均匀，光不会沿直线传播，故B错误； C．光在空气中的传播速度约为 故C错误； D．烟花绽放与爆炸声同时产生，传播相同距离，光传播时间，声音传播时间，先看到烟花说明，可得到，即光速比声速快，故D正确。 故选D。 3．如图所示，枯井中的青蛙在井底“坐井观天”（O点为青蛙眼睛的位置），图中青蛙通过井口观察范围正确的是（     ） A． B． C． D． 【答案】A 【详解】青蛙能看到外界的物体，是因为物体反射的光进入青蛙的眼睛O点，因此光线的箭头方向是从井口外指向O点，而非从O点指向外界。枯井内是均匀空气，光沿直线传播，不存在偏折，确定青蛙最大观察范围的方法是：连接O点与井口的左右两个边缘，得到两条直线，这两条直线之间的区域就是青蛙的观测范围。 故选A。 4．如图所示为某一时刻在无锡某街道所拍摄人行道树木及树影的照片示意图，关于树影形成原理和可能拍摄的时间下列说法正确的是（     ） A．光的直线传播   上午8：00拍摄 B．光的直线传播   下午15：00拍摄 C．光的反射   上午8：00拍摄 D．光的反射   下午15：00拍摄 【答案】B 【详解】AB．图中树影朝向东方，说明太阳在西方，应为下午15:00拍摄，故A错误，B正确。 CD．树影是由光沿直线传播形成的，故CD错误； 故选B。 5．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。 6．参加“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。 7．在雷雨天，我们总是先看到闪电，后听到雷声，是因为声音的传播速度比光的传播速度_____；光在真空中的传播速度约为__m/s，小明看到闪电后5s才听到雷声，响雷处距离小明的距离是_________m。 【答案】 小 1700 【详解】闪电和雷声是同时产生的，我们先看到闪电后听到雷声，说明声音的传播速度比光的传播速度小很多； 光在真空中传播速度最快，为； 忽略光的传播时间，响雷处距小明的距离为 8．光在真空中的传播速度是______km/s。光在水中的速度______光在空气中的速度（选填“大于”、“小于”或“等于”）。发生雷电时，先看到闪电，后听到雷声，是由于在空气中，光速远______（选填“大于”、“小于”或“等于”）声速。 【答案】；小于；大于 【详解】【小题1】[1]光在真空中的传播速度为 [2]光在不同介质中的速度关系为，因此光在水中的速度小于光在空气中的速度。 [3]雷电时先见闪电后闻雷声，是因为光速大于声速（光速约，声速约340 m/s），导致光传播到人眼的时间远短于声音传播到人耳的时间。 9．我国古代把女子一拃长称为“咫”，男子一拃长称为“尺”，实际“咫”与“尺”的长度相差大约为3_____________（请填上合适的单位）；“海枯石烂”和“地老天荒”从物理的角度都是用来形容_____________（选填“时间”“路程”或“速度”）的物理量；光年是一个_____________（选填“长度”、“时间”或“速度”）单位。 【答案】 cm 时间 长度 【详解】“咫”（女子一拃）的长度约15-17cm，“尺”（男子一拃）的长度约18-20cm，故它们大约相差3cm； “海枯石烂”和“地老天荒”这两个成语都用来形容时间极长，强调的是时间的久远，因此所形容的物理量是时间； “光年”是光在真空中一年内传播的距离，所以它是一个长度单位。 10．如图所示，路灯下站着甲、乙两位同学，地上留下了他们的影子（水平实线），通过作图确定路灯S的位置。 【答案】 【详解】根据光在同种均匀介质中沿直线传播的原理，路灯发出的光线经过人的头顶后直线照射到地面形成影子的末端。分别连接甲的头顶与其影子末端、乙的头顶与其影子末端并反向延长，两条直线的交点即为路灯 S 的位置。 素养提升 11．如图所示，用自制针孔照相机在不同位置观察烛焰，有以下四种说法： ①薄膜上出现烛焰的像是倒立的；②顺时针转动内筒，发现内筒上的像也顺时针转动； ③保持小孔和烛焰的距离不变，向后推动内筒，增加筒长，烛焰的像变大； ④保持小孔和烛焰的距离不变，向前推动内筒，烛焰的像更明亮。 对于这四种说法，其中正确的个数是（     ） A．1个 B．2个 C．3个 D．4个 【答案】C 【详解】①小孔成的像是倒立的，即薄膜上出现烛焰的像是倒立的实像，故①正确； ②小孔成像成的是蜡烛的像，蜡烛不动，所以像不动，故②错误； ③薄膜上烛焰的像的大小与薄膜、蜡烛到小孔的距离有关，可能是缩小的也可能是放大的，小孔和烛焰的距离不变，向后拉动内筒，增加筒长，因为像距变大，所以烛焰的像变大，故③正确； ④保持小孔和烛焰的距离不变，向前推动内筒，像变小，光线更集中，所以烛焰的像更明亮，故④正确。 所以正确的是①③④，故C正确，ABD错误。 故选C。 12．2025年9月28日，慈利县某初中举行了初中生田径运动会。在学生百米赛跑的场景中，下列说法与做法正确的是（　　） A．在赛跑过程中，计时员应该以听到起跑枪声后立即计时 B．某运动员以7.86s的成绩跑过了终点，裁判组宣判本次成绩无效 C．“终点线在向运动员靠近”，这句话所描述的运动“终点线”是参照物 D．正常的百米赛跑，由于体力的原因前50米的平均速度一定大于后50米的平均速度 【答案】B 【详解】A．光速远大于声速，百米赛跑中，若听到枪声再计时，会导致测得的时间偏小，正确做法是看到发令枪冒烟就开始计时，故A错误； B．目前人类百米赛跑的世界纪录是9.58s，初中生不可能跑出7.86s的百米成绩，说明计时存在错误，成绩无效，故B正确； C．“终点线在向运动员靠近”，描述的是终点线的运动，参照物不能选择研究对象本身，这句话是以运动员为参照物的，终点线相对于运动员的位置在改变，故C错误； D．百米赛跑前50m是起跑加速阶段，运动员速度逐渐提升，通常后50m的平均速度更大。本选项中前50米和后50米的运动时间没有确定，所以平均速度大小关系也不能确定，故D错误。 故选B。 13．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），其原理类似百叶窗，只能透过一定角度的光线，两侧之所以看不清屏幕内容，其原理是光的_______________；此防窥膜贴在手机屏幕上，_______________（选填“能”或“不能”）防止正上方的窥视；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】 直线传播 不能 减小 【详解】防窥膜的超细百叶窗结构类似普通百叶窗，只有在一定角度范围内的光线才能沿直线从百叶窗的缝隙中穿过，大角度的侧方光线被百叶窗结构遮挡，无法传播到两侧人的眼中，因此两侧看不清屏幕的原理是光的直线传播。 正上方的视线方向和百叶窗缝隙的通透方向一致，屏幕发出的光可以沿直线直接传播到正上方的人眼中，因此防窥膜不能防止正上方的窥视； 因超细百叶窗间距越小，可透过的光线角度范围越小，故减小间距可提升防窥效果。 14．用示波器分别记录音叉发声波形，如图A、B、C所示，从声音波形可以看出响度最大的是___________声音：从空气到水中___________（选填“声音”或“光”）的传播速度会变小。 【答案】 C 光 【详解】[1]发声体振动的幅度越大，响度越大，C的振动幅度最大，响度最大。 [2]一般情况下声音在液体中传播的速度大于在气体中传播的速度，因此从空气到水中，声音的传播速度变大；光在真空中传播速度最快，在空气中接近在真空中传播的速度，因此从空气到水中，光的传播速度变小。 15．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 迁移创新 16．在水平道路的两旁各有一盏路灯，两盏路灯高度相同。某人在晚上从一盏路灯的正下方一直沿直线直立行走到另一盏路灯的正下方。在这个过程中，该人在地面上影子的总长度的变化情况是（　　） A．保持不变 B．一直变大 C．先变大后变小 D．先变小后变大 【答案】A 【详解】设路灯高度为H，人高为h，人到左灯的水平距离为x，两灯的距离为s，则人到右灯的水平距离为，左灯的影长为，右灯的影长为。根据相似三角形原理： 解得 解得 则 因为路灯高度H，人高h和两灯的距离s均不变，所以人在地面上影子的总长度保持不变。故A符合题意，BCD不符合题意。 故选A。 17．日晷主要由相互垂直的“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。 18．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。 学科网（北京）股份有限公司1 / 10 学科网（北京）股份有限公司 $