4.1光的传播 讲义 -2026-2027学年北师大版物理八年级上学期

北师大版（2024）八年级上册4.1光的传播 【知识点1】日食月食的原理 （1）日食：又作日蚀，在月球运行至太阳与地球之间时发生。这时对地球上的部分地区来说，月球位于太阳前方，因此来自太阳的部分或全部光线被挡住，因此看起来好像是太阳的一部分或全部消失了。 （2）月食：当月球运行至地球的阴影部分时，在月球和地球之间的地区会因为太阳光被地球所遮闭，就看到月球缺了一块。此时的太阳、地球、月球恰好（或几乎）在同一条直线上。 考查日食月食的原理、应用和拓展。 例：当月球运动到太阳和地球之间，月球就会挡住太阳射向地球的光，月球身后的影子正好落到地球上时，就会发生神奇的日食奇观，如图，在a、b、c、d位置此刻都看不到日食现象的是（　　） A.a、b两位置 B.b、c两位置 C.a、c两位置 D.a、d两位置 分析：太阳被月球完全遮住形成的日食叫日全食，在太阳光完全照不到的区域（本影区）可以观察到日全食； 月球遮住太阳的一部分形成的日食叫日偏食，在部分太阳光照射到的区域（半影区）可以观察到日偏食； 月球只遮住太阳的中心部分，在太阳周围还露出一圈日面，好像一个光环似的叫日环食。 解析：解：日食是由光的直线传播形成的，由图可知，太阳射向地球的光线被月亮挡住，b点会看不到太阳，形成日食，b点看不到太阳的下部，应该可以看到日偏食，而a点能看到太阳，不能形成日食，d点是夜间，无所谓日食，故a、d两位置看不到日食现象。 故选：D。 点评：知道日全食、日偏食、日环食的形成原因是解题的关键。 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。‌ 1.（2024秋•阳城县月考）如图所示的是一次罕见的日环食十日全食，又叫复合日食。下列关于日食的一些说法不正确的是（　　） A．发生日环食时，透过茂密的树叶缝隙在树下地面上形成的亮斑仍是一个实心圆 B．日食发生时，由于地区的不同，观察到的现象也是不同的 C．日食和月食都是由光沿直线传播形成的 D．日食发生时，月球位于太阳和地球中间，挡住了太阳照向地球的光 2.（2024秋•蒲城县期中）如图所示，是罕见的日环食现象。下列有关说法正确的是（　　） A．日环食是由于光沿直线传播所形成 B．日环食是由于地球挡住了太阳光形成的 C．日环食在水中成的倒影是光的折射形成的 D．地球上所有区域的人都能在同一时间看到日环食 【知识点2】小孔成像的作图 小孔成像：用一个带有小孔的板遮挡在屏幕与物之间，屏幕上就会形成物的倒像，我们把这样的现象叫小孔成像。 以小孔成像为背景，考查学生的作图能力以及小孔成像原理的理解和掌握。 例：如图所示，物体前有一小孔，请在图中根据物体位置画出它经过小孔所成的像。 分析：根据光的直线传播画图。 解析：解：由于光的直线传播，箭头上端射出的光线经小孔射向光屏，形成像点；下端射出的光线经小孔沿直线射向光屏，形成像点；连接两像点即为所求。如图： 。 点评：本题考查了光的直线传播的应用，作图前一定要明确题目要求，属于基础题目。 物体上端发出的光线经小孔下边缘，到达光屏下部，物体发出的光线下端经小孔上边缘，到达光屏的上部，成的像是倒立的实像 【知识点3】光沿直线传播的条件 （1）光在同一种均匀介质中沿直线传播。 （2）光能在固体、液体、气体中传播。 （3）光沿直线传播的前提是在同种均匀介质中。光的直线传播不仅是在均匀介质，而且必须是同种介质。可以简称为光的直线传播，而不能为光沿直线传播。 （4）光在两种均匀介质的接触面上是要发生折射的，此时光就不是直线传播了。 一般命题光传播的条件是什么以及通过实验现象判断光的沿直线传播。 例：小明在学习“光的直线传播”时，观察到老师的一个演示实验，过程如下： ①用激光笔将光线射向水中，观察到光线是一条直线； ②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，观察到光线又变成直线。 小明根据上述现象得出的结论，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.光在海波溶液里不能沿直线传播 D.光在同种均匀介质中才沿直线传播 分析：由现象①可得，光在水中可以沿直线传播；由现象②可得，光在水和海波的不均匀混合物中，光的传播路径发生弯曲；由现象③可得，光在水和海波的均匀混合物中光又沿直线传播；分析三种情况得出实验结论。 解析：解：从①中我们发现光在水中沿直线传播；而②中的光线不再沿直线传播不同于①的是介质不再均匀，③现象中的光线又沿直线传播，是由于经搅拌后，介质又变得均匀，故可以得出，光在同一种均匀介质中才沿直线传播。 故选：D。 点评：本题通过实验验证光沿直线传播的条件，通过此题提高自己分析实验和解答实验的能力。 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。例如：地球周围的大气就是不均匀的，离地面越高，空气越稀薄，从大气层外射到地面的光就会发生弯曲。早晨，当太阳还在地平线下时，我们就看见了它，是因为不均匀的大气使光线变弯了。 1.（2022秋•西城区校级期中）如图是我国古代的一种计时工具——日晷，人们通过观察直杆在太阳下影子的位置来计时。影子的形成是由于（　　） A．光的直线传播 B．光的反射 C．光在均匀介质中发生偏折 D．小孔成像 2.（2024•南岗区校级模拟）成语是中华文化中一颗璀璨的明珠，简短精辟而富有深刻的思想内涵。下列涉及光现象的成语，对应的物理解释恰当的是（　　） A．一叶障目——光的折射现象 B．立竿见影——光在均匀介质中沿直线传播 C．镜花水月——光的漫反射现象 D．海市蜃楼——光的镜面反射现象 【知识点4】影子形成的原理 影子的形成：光从光源传播出来，照射在不透光的物体上，不透光的物体把沿直线传播的光挡住了，在不透光的物体后面受不到光照射的地方就形成了影子。 考查影子形成的原理以及原理的应用与拓展。 例：如图是两个并排而且深度相同的水池，一个装水，另一个未装水，在两池的中央各竖立着一根长度相同且比池深略高的标杆。当阳光斜照射时就会在池底形成标杆的影子，下列说法正确的是（　　） A.装水的池中标杆没有影 B.装水的池中标杆影子较短 C.未装水的池中标杆影子较长 D.两池中标杆影子长度相同 分析：运用光的直线传播和光的折射原理去分析 解析：解： 对于没有装水的情况下，据光是沿直线传播的，故在杆的左方会形成影子；但是对于装水的情况来说，从杆的顶端射过的光线到达水面处会发生折射，由于在水中的折射角小于入射角，即折射光线比原来的光线更靠近杆，故此时影子的长度会变小，故AD错误，BC正确。 故选：BC。 点评：本题主要考查光的直线传播和光的折射的应用能力，可通过在题目给的配图上画草图进行快速分析作答，注意答案有两个。 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。‌ 1.（2023秋•清江浦区校级期中）一个人沿马路边行走经过某一盏路灯，在走路过程中，路灯照射到人身上时，影子长短在变化，其变化的情况是（　　） A．逐渐变长 B．先变短，后变长 C．逐渐变短 D．先变长，后变短 2.（2023•平遥县一模）如图，是小芳自制的简易计时模型，将它放置水平地面上，根据圭杆影子所处的方位计时。下列选项中和该原理相同的是（　　） A．形影相随 B．雨后彩虹 C．水中倒影 D．海市蜃楼 【知识点5】光线的传播范围 根据光在同种物质中沿直线传播的原理，由光源（或者反光物体）和障碍物体的边沿这两点作一条直线，然后根据题意确定观察范围。 考查测量平均速度的实验，包括实验原理，实验器材，实验步骤，实验方法，数据分析，注意事项等内容。 例：如图所示，画出井底之蛙A通过井口看到天空范围的光路图。 分析：光在同种均匀介质中是沿直线传播的。 解析：解：从A处分别沿井口的边缘引两条直线，并标出箭头表示光的传播方向，两条光线之间的阴影区域即为蛙看到的天空的范围，如图所示： 。 点评：本题考查的是光的直线传播，属于基础性题目。 作图时，抓住视线的位置以及障碍物的边缘，利用光直线传播的规律，将两点连起来，注意光的方向，光线之间的范围就是光线的传播范围。 【知识点6】光在不同介质中的速度 空气：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 水：约为真空中光速的 玻璃：约为真空中光速的 考查光在不同介质中的速度及其应用。 例：太阳光透过玻璃射进屋子的过程中，速度将（　　） A.变小 B.不变 C.先变大后变小 D.先变小后变大 分析：光在真空中的传播速度和在空气中的传播速度约为3×108m/s，光在水中的速度约为真空中光速的，在玻璃中的速度约为真空中光速的。 解析：解：太阳光在玻璃中的传播速度比在空气中的传播速度小，在太阳光透过玻璃射进屋的过程中，光先在玻璃中传播，后在空气中传播，传播速度先变小后变大。 故选：D。 点评：知道光在空气中的传播速度、在其它透明介质中的传播速度比在空气中的传播速度小是解答本题的关键。 基础知识，牢记即可。 1.（2015秋•贾汪区期中）光在下列几种介质中，传播速度最大的是（　　） A．空气 B．水 C．玻璃 D．真空 2.（2014秋•深圳期末）2014年12月12日下午，长1432公里、历时11年建设的南水北调中线工程正式通水，每年可向北京、天津等沿线省市输送近百亿立方米汉江水。下列有关水的数据中，错误的是（　　） A．声音在水中的传播速度大于340m/s B．水可以在90℃沸腾 C．一瓶500mL装矿泉水质量约为0.5kg D．光在水中的传播速度约为在真空中的 【知识点7】小孔成像的原理 小孔成像：用一个带有小孔的板遮挡在屏幕与物之间，屏幕上就会形成物的倒像，我们把这样的现象叫小孔成像。 考查小孔成像的原理、应用以及拓展。 例：科学兴趣小组用图甲所示的圆柱形纸筒探究“小孔成像的规律”时，发现像的大小不同，亮度也不一样。关于像的亮度与哪些因素有关，他们提出以下猜想。 猜想1：与小孔到光屏的距离有关。 猜想2：与小孔的形状有关。 （1）小孔成像的原理是______。 （2）验证猜想1时，应固定______和小孔的位置，让光屏从图示位置沿纸筒慢慢远离小孔，同时观察光屏上像的亮度变化情况。 （3）验证猜想2时，固定“↑”状发光体、纸筒和光屏的位置，更换使用如图乙所示的三个小孔进行实验，分别观察比较所成像的亮度。他们实验中存在的不足是______。 分析：（1）物体发出或反射的光通过小孔后，在小孔后面的光屏上形成倒立的实像，这就是小孔成像； （2）根据相同点和不同点，利用控制变量法分析解答； （3）根据控制变量法分析解答。 解析：解：（1）光在同一种均匀介质中沿直线传播，发光体在光屏上所成的像是实际光线的会聚点是实像； （2）要探究与小孔到光屏的距离的关系，则需要控制孔的大小不变，形状不变，改变小孔到光屏的距离，应固定蜡烛和小孔的位置，让光屏从图示位置沿纸筒慢慢远离小孔； （3）要探究像的亮度与小孔的形状的关系，则需要控制孔的大小不变，只改变形状，而图乙中即改变了孔的形状，没有改变孔的大小，所以，此过程中存在的问题是：没有控制小孔的大小相等； 故答案为：（1）光的直线传播；（2）发光体；（3）没有控制小孔的大小相等。 点评：本题考查了小孔成像的探究，考查学生根据题中信息分析解答能力，原理是光在同种均匀物质中沿直线传播。 （1）像的形状取决于物体的形状，和小孔的形状无关； （2）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.（2024秋•秦都区校级月考）我国2000多年前的《墨经》就记载有小孔成像实验。如图所示，是同学们制作的小孔成像仪，下列说法正确的是（　　） A．小孔成像像的形状与小孔的形状有关 B．小孔成像成的一定是倒立、缩小的虚像 C．影子的形成原理与小孔成像的原理相同 D．小孔成像仪离光源距离越近，像就越小 【知识点8】光在真空中的速度 真空中的光速是宇宙间最大的速度，在物理学中用字母c表示。c=2.99792×108m/s，在通常情况下，真空中的光速取c=3×108m/s 考查光在真空中的速度以及利用光速简单的计算。 例：北京冬奥会开幕式上，小演员们双手举着“和平鸽”，随着脚步的移动，脚下一朵朵晶莹洁白的雪花如影随形。其中“如影随形”中的“影”子是光的______形成的；光在真空中的传播速度是______m/s；当小演员手举“和平鸽”水平移动时，以“和平鸽”为参照物，其倒影是______（选填“运动”或“静止”）的。 分析：（1）光在同种均匀介质中是沿直线传播的。 （2）光在真空中的传播速度最大，为3×108m/s； （3）物体相对于参照物的位置变化了，物体就是运动的，物体相对于参照物的位置不变，物体就是静止的。 解析：解：其中“如影随形”中的“影”子是光的直线传播形成的；光在真空中的传播速度为3×108m/s；当小演员手举“和平鸽”水平移动时，以“和平鸽”为参照物，其倒影的位置不变，是静止的。 故答案为：直线传播；3×108；静止。 点评：本题考查的是光的直线传播与运动和静止的相对性。本题属于基础性题目。 基础知识，牢记即可。 1.（2024秋•南安市期中）以下所给数据最接近实际情况的是（　　） A．光在真空中的传播速度约为340m/s B．教室内课桌的高度约1.5m C．中学生跑100m用的时间约14s D．一枚一元硬币的厚度约2.4cm 【知识点9】光沿直线传播的应用 光直线传播的应用的原理就是光在均匀介质中直线传播．光沿直线传播的应用实例很多，例如： （1）射击瞄准；（2）激光准直；（3）排直队要向前看齐等． 考查光的直线传播在实际生活中的一些应用，以及利用此原理制作光的仪器。 例：如图所示是某科学兴趣小组的小制作——针孔照相机模型： （1）在制作过程中，需将一端用塑料薄膜蒙好的黑圆纸筒插入落片筒中，为了便于更清楚观察像，应在黑圆纸筒的______（填“A”或“B”）端蒙上半透明膜作为光屏。 （2）在此照相机前放置一点燃的蜡烛，则烛焰在半透明膜上所成的图像是______（填“正立的”或“倒立的”）；若往外拉圆纸筒，增大半透明膜与小孔之间距离，则半透明膜上的图像的大小______（填“变大”“变小”或“不变”）。分析：（1）光在同种、均匀、透明介质中沿直线传播影子、日食、月食、小孔成像都是光的直线传播形成的： （2）小孔成像成倒立的实像；增大光屏与小孔白距离，光屏上的像变大。解析：解：（1）小孔成像是光在同一均匀介质中沿直线传播的具体应用，半透明薄纸相当于光屏，为了成的像更清晰，便于观察，半透明的薄纸应该放在圆筒的A端； （2）小孔成像是光在同一均匀介质中沿直线传播的具体应用，成的是倒立的实像；当增大光屏与小孔之间的距离时，光屏上的像将变大。 故答案为：（1）A；（2）倒立的；变大。 点评：本题考查了小孔成像的原理和特点，属于基础题目。 在解决与光沿直线传播相关的问题时，‌首先要明确光的传播路径和方向，‌然后根据光的直线传播原理，‌分析光在遇到障碍物时的行为 1.（2024秋•博山区校级期中）沈括在《梦溪笔谈》中记述到“若莺飞空中，其影随莺而移”，而在纸窗上开一个小孔使莺的影子呈现在室内纸屏上，却观察到“莺东则影西，莺西则影东”，则下列说法错误的是（　　） A．“莺东则影西，莺西则影东”描述的现象是小孔成像 B．图甲和图乙中“影”都能成在光屏上，均为实像 C．“若莺飞空中，其影随莺而移”与日食形成的光学原理相同 D．小孔成像中，物体左右移动时，其像的移动方向与其相反 【知识点10】光源的概念与判断 宇宙间的物体有的是发光的有的是不发光的，我们把物体本身能发出光，‌而不是依靠反射外来光的物体叫光源。 一般从此知识点去考查哪些属于光源，常以选择题的形式出现。 例：下列物体，不属于光源的是（　　） A.月亮 B.太阳 C.萤火虫 D.燃着的蜡烛 分析：本身能够发光的物体叫光源。 解析：解：A、月亮本身不会发光，月光是反射太阳的光，故A符合题意； BCD、太阳、萤火虫、染着的蜡烛都在发光，是光源，故BCD不符合题意。 故选：A。点评：本题考查了光源的概念，属于基础题目。 基本的识记内容，不涉及到计算。解题时要注意辨别物体是“发光”还是“反射光”。光源是指自身能够发光的物体，例如：太阳、火把等。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。 1.（2024秋•北京校级期中）下列物体不是光源的是（　　） A．燃烧的火炬 B．月亮 C．太阳 D．发光的萤火虫 2.（2024秋•焦作期中）光给我们的生活带来了无尽的便捷与舒适。下列不属于光源的是（　　） A．太阳 B．月亮 C．火焰 D．发光的水母 北师大版（2024）八年级上册4.1光的传播 (参考答案) 【知识点1】日食月食的原理 （1）日食：又作日蚀，在月球运行至太阳与地球之间时发生。这时对地球上的部分地区来说，月球位于太阳前方，因此来自太阳的部分或全部光线被挡住，因此看起来好像是太阳的一部分或全部消失了。 （2）月食：当月球运行至地球的阴影部分时，在月球和地球之间的地区会因为太阳光被地球所遮闭，就看到月球缺了一块。此时的太阳、地球、月球恰好（或几乎）在同一条直线上。 考查日食月食的原理、应用和拓展。 例：当月球运动到太阳和地球之间，月球就会挡住太阳射向地球的光，月球身后的影子正好落到地球上时，就会发生神奇的日食奇观，如图，在a、b、c、d位置此刻都看不到日食现象的是（　　） A.a、b两位置 B.b、c两位置 C.a、c两位置 D.a、d两位置 分析：太阳被月球完全遮住形成的日食叫日全食，在太阳光完全照不到的区域（本影区）可以观察到日全食； 月球遮住太阳的一部分形成的日食叫日偏食，在部分太阳光照射到的区域（半影区）可以观察到日偏食； 月球只遮住太阳的中心部分，在太阳周围还露出一圈日面，好像一个光环似的叫日环食。 解析：解：日食是由光的直线传播形成的，由图可知，太阳射向地球的光线被月亮挡住，b点会看不到太阳，形成日食，b点看不到太阳的下部，应该可以看到日偏食，而a点能看到太阳，不能形成日食，d点是夜间，无所谓日食，故a、d两位置看不到日食现象。 故选：D。 点评：知道日全食、日偏食、日环食的形成原因是解题的关键。 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。‌ 1.（2024秋•阳城县月考）如图所示的是一次罕见的日环食十日全食，又叫复合日食。下列关于日食的一些说法不正确的是（　　） A．发生日环食时，透过茂密的树叶缝隙在树下地面上形成的亮斑仍是一个实心圆 B．日食发生时，由于地区的不同，观察到的现象也是不同的 C．日食和月食都是由光沿直线传播形成的 D．日食发生时，月球位于太阳和地球中间，挡住了太阳照向地球的光 【答案】A 【分析】日食和月食都是光沿直线传播形成的。 【解答】解：A、发生日环食时，透过茂密的树叶缝隙在树下地面上形成的亮斑仍是一个空心圆，故A错误； B、日食发生时，由于地区的不同，观察到的现象也是不同的，故B正确； C、日食和月食都是由光沿直线传播形成的，故C正确； D、日食发生时，月球位于太阳和地球中间，挡住了太阳照向地球的光，故D正确。 故选：A。 2.（2024秋•蒲城县期中）如图所示，是罕见的日环食现象。下列有关说法正确的是（　　） A．日环食是由于光沿直线传播所形成 B．日环食是由于地球挡住了太阳光形成的 C．日环食在水中成的倒影是光的折射形成的 D．地球上所有区域的人都能在同一时间看到日环食 【答案】A 【分析】光在均匀介质中沿直线传播。 【解答】解：日环食是由于光沿直线传播所形成的实像，是月球挡住了太阳光形成的。 故选：A。 【知识点2】小孔成像的作图 小孔成像：用一个带有小孔的板遮挡在屏幕与物之间，屏幕上就会形成物的倒像，我们把这样的现象叫小孔成像。 以小孔成像为背景，考查学生的作图能力以及小孔成像原理的理解和掌握。 例：如图所示，物体前有一小孔，请在图中根据物体位置画出它经过小孔所成的像。 分析：根据光的直线传播画图。 解析：解：由于光的直线传播，箭头上端射出的光线经小孔射向光屏，形成像点；下端射出的光线经小孔沿直线射向光屏，形成像点；连接两像点即为所求。如图： 。 点评：本题考查了光的直线传播的应用，作图前一定要明确题目要求，属于基础题目。 物体上端发出的光线经小孔下边缘，到达光屏下部，物体发出的光线下端经小孔上边缘，到达光屏的上部，成的像是倒立的实像 【知识点3】光沿直线传播的条件 （1）光在同一种均匀介质中沿直线传播。 （2）光能在固体、液体、气体中传播。 （3）光沿直线传播的前提是在同种均匀介质中。光的直线传播不仅是在均匀介质，而且必须是同种介质。可以简称为光的直线传播，而不能为光沿直线传播。 （4）光在两种均匀介质的接触面上是要发生折射的，此时光就不是直线传播了。 一般命题光传播的条件是什么以及通过实验现象判断光的沿直线传播。 例：小明在学习“光的直线传播”时，观察到老师的一个演示实验，过程如下： ①用激光笔将光线射向水中，观察到光线是一条直线； ②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，观察到光线又变成直线。 小明根据上述现象得出的结论，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.光在海波溶液里不能沿直线传播 D.光在同种均匀介质中才沿直线传播 分析：由现象①可得，光在水中可以沿直线传播；由现象②可得，光在水和海波的不均匀混合物中，光的传播路径发生弯曲；由现象③可得，光在水和海波的均匀混合物中光又沿直线传播；分析三种情况得出实验结论。 解析：解：从①中我们发现光在水中沿直线传播；而②中的光线不再沿直线传播不同于①的是介质不再均匀，③现象中的光线又沿直线传播，是由于经搅拌后，介质又变得均匀，故可以得出，光在同一种均匀介质中才沿直线传播。 故选：D。 点评：本题通过实验验证光沿直线传播的条件，通过此题提高自己分析实验和解答实验的能力。 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。例如：地球周围的大气就是不均匀的，离地面越高，空气越稀薄，从大气层外射到地面的光就会发生弯曲。早晨，当太阳还在地平线下时，我们就看见了它，是因为不均匀的大气使光线变弯了。 1.（2022秋•西城区校级期中）如图是我国古代的一种计时工具——日晷，人们通过观察直杆在太阳下影子的位置来计时。影子的形成是由于（　　） A．光的直线传播 B．光的反射 C．光在均匀介质中发生偏折 D．小孔成像 【答案】A 【分析】光在同种均匀介质中沿直线传播；影子的形成是由于物体遮住了光的传播，不能穿过不透明物体而形成的较暗区域。 【解答】解：影子的形成是由于光在同种均匀介质中沿直线传播，物体遮住了光的传播，不能穿过不透明物体而形成的较暗区域；故A正确、BCD错误。 故选：A。 2.（2024•南岗区校级模拟）成语是中华文化中一颗璀璨的明珠，简短精辟而富有深刻的思想内涵。下列涉及光现象的成语，对应的物理解释恰当的是（　　） A．一叶障目——光的折射现象 B．立竿见影——光在均匀介质中沿直线传播 C．镜花水月——光的漫反射现象 D．海市蜃楼——光的镜面反射现象 【答案】B 【分析】（1）光在同种、均匀、透明介质中沿直线传播，产生的现象有小孔成像、影子的形成、日食和月食等； （2）光线传播到两种介质的表面上时会发生光的反射现象，例如水面上出现岸上物体的倒影、平面镜成像、玻璃等光滑物体反光都是光的反射形成的； （3）光线在同种不均匀介质中传播或者从一种介质斜射入另一种介质时，就会出现光的折射现象，例如水池底变浅、水中筷子变弯、海市蜃楼、凸透镜成像等都是光的折射形成的。 【解答】解：A、一叶障目是光沿直线传播形成的，故A错误； B、立竿见影是光的直线传播形成的，故B正确； C、镜花水月属于平面镜成像，是光的镜面反射现象，故C错误； D、海市蜃楼是光在不均匀的大气中传播时发生折射形成的，故D错误。 故选：B。 【知识点4】影子形成的原理 影子的形成：光从光源传播出来，照射在不透光的物体上，不透光的物体把沿直线传播的光挡住了，在不透光的物体后面受不到光照射的地方就形成了影子。 考查影子形成的原理以及原理的应用与拓展。 例：如图是两个并排而且深度相同的水池，一个装水，另一个未装水，在两池的中央各竖立着一根长度相同且比池深略高的标杆。当阳光斜照射时就会在池底形成标杆的影子，下列说法正确的是（　　） A.装水的池中标杆没有影 B.装水的池中标杆影子较短 C.未装水的池中标杆影子较长 D.两池中标杆影子长度相同 分析：运用光的直线传播和光的折射原理去分析 解析：解： 对于没有装水的情况下，据光是沿直线传播的，故在杆的左方会形成影子；但是对于装水的情况来说，从杆的顶端射过的光线到达水面处会发生折射，由于在水中的折射角小于入射角，即折射光线比原来的光线更靠近杆，故此时影子的长度会变小，故AD错误，BC正确。 故选：BC。 点评：本题主要考查光的直线传播和光的折射的应用能力，可通过在题目给的配图上画草图进行快速分析作答，注意答案有两个。 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。‌ 1.（2023秋•清江浦区校级期中）一个人沿马路边行走经过某一盏路灯，在走路过程中，路灯照射到人身上时，影子长短在变化，其变化的情况是（　　） A．逐渐变长 B．先变短，后变长 C．逐渐变短 D．先变长，后变短 【答案】B 【分析】（1）影子是由于光的直线传播形成的，当光遇到不透明物体时，便会在物体后面形成一个黑暗的区域，即是影子。 （2）人由远而近经过路灯时，人的身高和路灯的高度都不变，但光线的角度发生了变化，影子的长度也会发生变化。 （3）影子的变化可分为两个部分来分析：一个是走向路灯的过程；一个是远离路灯的过程。 【解答】解：当人在远处时，人与灯光的夹角小，形成的影子长； 当人逐渐走近路灯时，人与灯光的夹角会变大，此时形成的影子会变短； 当人经过路灯逐渐远离时，人与灯光的夹角又会变小，形成的影子再次变长。 因此，当人经过路灯时，影子先变短后变长。 故选：B。 2.（2023•平遥县一模）如图，是小芳自制的简易计时模型，将它放置水平地面上，根据圭杆影子所处的方位计时。下列选项中和该原理相同的是（　　） A．形影相随 B．雨后彩虹 C．水中倒影 D．海市蜃楼 【答案】A 【分析】（1）光在同种均匀介质中沿直线传播，产生的现象有小孔成像、激光准直、影子的形成、日食和月食等； （2）光线传播到两种介质的表面上时会发生光的反射现象，例如水面上出现岸上物体的倒影、平面镜成像、玻璃等光滑物体反光都是光的反射形成的； （3）光线在同种不均匀介质中传播或者从一种介质斜射入另一种介质时，就会出现光的折射现象，例如水池底变浅、水中筷子看起来变弯、海市蜃楼等都是光的折射形成的。 【解答】解：圭杆影子是由光的直线传播形成的； A、形影相随，影子是由光的直线传播形成的，故A正确； B、雨后彩虹，属于光的色散现象，是由光的折射形成的，故B错误； C、水中倒影，属于平面镜成像，是由光的反射形成的，故C错误； D、海市蜃楼是由光的折射形成的，故D错误。 故选：A。 【知识点5】光线的传播范围 根据光在同种物质中沿直线传播的原理，由光源（或者反光物体）和障碍物体的边沿这两点作一条直线，然后根据题意确定观察范围。 考查测量平均速度的实验，包括实验原理，实验器材，实验步骤，实验方法，数据分析，注意事项等内容。 例：如图所示，画出井底之蛙A通过井口看到天空范围的光路图。 分析：光在同种均匀介质中是沿直线传播的。 解析：解：从A处分别沿井口的边缘引两条直线，并标出箭头表示光的传播方向，两条光线之间的阴影区域即为蛙看到的天空的范围，如图所示： 。 点评：本题考查的是光的直线传播，属于基础性题目。 作图时，抓住视线的位置以及障碍物的边缘，利用光直线传播的规律，将两点连起来，注意光的方向，光线之间的范围就是光线的传播范围。 【知识点6】光在不同介质中的速度 空气：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 水：约为真空中光速的 玻璃：约为真空中光速的 考查光在不同介质中的速度及其应用。 例：太阳光透过玻璃射进屋子的过程中，速度将（　　） A.变小 B.不变 C.先变大后变小 D.先变小后变大 分析：光在真空中的传播速度和在空气中的传播速度约为3×108m/s，光在水中的速度约为真空中光速的，在玻璃中的速度约为真空中光速的。 解析：解：太阳光在玻璃中的传播速度比在空气中的传播速度小，在太阳光透过玻璃射进屋的过程中，光先在玻璃中传播，后在空气中传播，传播速度先变小后变大。 故选：D。 点评：知道光在空气中的传播速度、在其它透明介质中的传播速度比在空气中的传播速度小是解答本题的关键。 基础知识，牢记即可。 1.（2015秋•贾汪区期中）光在下列几种介质中，传播速度最大的是（　　） A．空气 B．水 C．玻璃 D．真空 【答案】D 【分析】光的传播不需要介质，光既可以在介质中传播，也可以在真空中传播，光在真空中的传播速度最大。 【解答】解：光在玻璃、水、真空、空气中传播时，在真空中和空气中的传播速度最大；其次是水，再次是玻璃。 故选：D。 2.（2014秋•深圳期末）2014年12月12日下午，长1432公里、历时11年建设的南水北调中线工程正式通水，每年可向北京、天津等沿线省市输送近百亿立方米汉江水。下列有关水的数据中，错误的是（　　） A．声音在水中的传播速度大于340m/s B．水可以在90℃沸腾 C．一瓶500mL装矿泉水质量约为0.5kg D．光在水中的传播速度约为在真空中的 【答案】D 【分析】利用下列知识分析判断： （1）声音在不同的介质中传播速度不同，在固体中最快，在液体中次之，在气体中最慢； （2）水的沸点与气压有关，气压越高、沸点越高； （3）知道水的体积，利用m=ρV求水的体积； （4）光在不同介质中的传播速度是不同的，真空或空气中光速最大，是3.0×108m/s,光在水中的传播速度是这个速度的四分之三，在玻璃中是这个速度的三分之二。 【解答】解： A、声音在水中的传播速度大于在空气中的传播速度，大于340m/s,故A正确； B、水上方的气压低到一定程度，水的沸点可以减低到90℃．故B正确； C、水的体积V=500mL=500cm3，m=ρV=1g/cm3×500cm3=500g=0.5kg,故C正确； D、光在水中的传播速度是这个速度的四分之三，故D错。 故选：D。 【知识点7】小孔成像的原理 小孔成像：用一个带有小孔的板遮挡在屏幕与物之间，屏幕上就会形成物的倒像，我们把这样的现象叫小孔成像。 考查小孔成像的原理、应用以及拓展。 例：科学兴趣小组用图甲所示的圆柱形纸筒探究“小孔成像的规律”时，发现像的大小不同，亮度也不一样。关于像的亮度与哪些因素有关，他们提出以下猜想。 猜想1：与小孔到光屏的距离有关。 猜想2：与小孔的形状有关。 （1）小孔成像的原理是______。 （2）验证猜想1时，应固定______和小孔的位置，让光屏从图示位置沿纸筒慢慢远离小孔，同时观察光屏上像的亮度变化情况。 （3）验证猜想2时，固定“↑”状发光体、纸筒和光屏的位置，更换使用如图乙所示的三个小孔进行实验，分别观察比较所成像的亮度。他们实验中存在的不足是______。 分析：（1）物体发出或反射的光通过小孔后，在小孔后面的光屏上形成倒立的实像，这就是小孔成像； （2）根据相同点和不同点，利用控制变量法分析解答； （3）根据控制变量法分析解答。 解析：解：（1）光在同一种均匀介质中沿直线传播，发光体在光屏上所成的像是实际光线的会聚点是实像； （2）要探究与小孔到光屏的距离的关系，则需要控制孔的大小不变，形状不变，改变小孔到光屏的距离，应固定蜡烛和小孔的位置，让光屏从图示位置沿纸筒慢慢远离小孔； （3）要探究像的亮度与小孔的形状的关系，则需要控制孔的大小不变，只改变形状，而图乙中即改变了孔的形状，没有改变孔的大小，所以，此过程中存在的问题是：没有控制小孔的大小相等； 故答案为：（1）光的直线传播；（2）发光体；（3）没有控制小孔的大小相等。 点评：本题考查了小孔成像的探究，考查学生根据题中信息分析解答能力，原理是光在同种均匀物质中沿直线传播。 （1）像的形状取决于物体的形状，和小孔的形状无关； （2）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.（2024秋•秦都区校级月考）我国2000多年前的《墨经》就记载有小孔成像实验。如图所示，是同学们制作的小孔成像仪，下列说法正确的是（　　） A．小孔成像像的形状与小孔的形状有关 B．小孔成像成的一定是倒立、缩小的虚像 C．影子的形成原理与小孔成像的原理相同 D．小孔成像仪离光源距离越近，像就越小 【答案】C 【分析】小孔成像的原理是光的直线传播，成倒立的实像，成像的大小与像到小孔的距离、物到小孔的距离有关，与小孔的形状无关。 【解答】解：A．小孔形状不同，但是所成像的形状相同，故小孔成像与小孔的形状无关，故A错误； B．小孔成像的原理是光的直线传播形成的倒立的实像，故B错误； C．影子和小孔成像都是光的直线传播形成的，所以影子的形成原理与小孔成像的原理相同，故C正确； D．其他条件相同时，小孔成像仪离光源距离越近，成像就越大，故D错误。 故选：C。 【知识点8】光在真空中的速度 真空中的光速是宇宙间最大的速度，在物理学中用字母c表示。c=2.99792×108m/s，在通常情况下，真空中的光速取c=3×108m/s 考查光在真空中的速度以及利用光速简单的计算。 例：北京冬奥会开幕式上，小演员们双手举着“和平鸽”，随着脚步的移动，脚下一朵朵晶莹洁白的雪花如影随形。其中“如影随形”中的“影”子是光的______形成的；光在真空中的传播速度是______m/s；当小演员手举“和平鸽”水平移动时，以“和平鸽”为参照物，其倒影是______（选填“运动”或“静止”）的。 分析：（1）光在同种均匀介质中是沿直线传播的。 （2）光在真空中的传播速度最大，为3×108m/s； （3）物体相对于参照物的位置变化了，物体就是运动的，物体相对于参照物的位置不变，物体就是静止的。 解析：解：其中“如影随形”中的“影”子是光的直线传播形成的；光在真空中的传播速度为3×108m/s；当小演员手举“和平鸽”水平移动时，以“和平鸽”为参照物，其倒影的位置不变，是静止的。 故答案为：直线传播；3×108；静止。 点评：本题考查的是光的直线传播与运动和静止的相对性。本题属于基础性题目。 基础知识，牢记即可。 1.（2024秋•南安市期中）以下所给数据最接近实际情况的是（　　） A．光在真空中的传播速度约为340m/s B．教室内课桌的高度约1.5m C．中学生跑100m用的时间约14s D．一枚一元硬币的厚度约2.4cm 【答案】C 【分析】不同物理量的估算，有的需要凭借生活经验，有的需要简单的计算，有的要进行单位的换算，最后判断最符合实际的是哪一个。 【解答】解： A、光在真空中的传播速度最大，为3×108m/s。故A不符合实际； B、中学生的身高在160cm左右，课桌的高度大约是中学生身高的一半，在80cm=0.8m左右。故B不符合实际； C、男子百米世界纪录略小于10s,一般中学生跑100m的成绩可能达到14s。故C符合实际； D、一枚一元硬币的厚度约2.4mm。故D不符合实际。 故选：C。 【知识点9】光沿直线传播的应用 光直线传播的应用的原理就是光在均匀介质中直线传播．光沿直线传播的应用实例很多，例如： （1）射击瞄准；（2）激光准直；（3）排直队要向前看齐等． 考查光的直线传播在实际生活中的一些应用，以及利用此原理制作光的仪器。 例：如图所示是某科学兴趣小组的小制作——针孔照相机模型： （1）在制作过程中，需将一端用塑料薄膜蒙好的黑圆纸筒插入落片筒中，为了便于更清楚观察像，应在黑圆纸筒的______（填“A”或“B”）端蒙上半透明膜作为光屏。 （2）在此照相机前放置一点燃的蜡烛，则烛焰在半透明膜上所成的图像是______（填“正立的”或“倒立的”）；若往外拉圆纸筒，增大半透明膜与小孔之间距离，则半透明膜上的图像的大小______（填“变大”“变小”或“不变”）。分析：（1）光在同种、均匀、透明介质中沿直线传播影子、日食、月食、小孔成像都是光的直线传播形成的： （2）小孔成像成倒立的实像；增大光屏与小孔白距离，光屏上的像变大。解析：解：（1）小孔成像是光在同一均匀介质中沿直线传播的具体应用，半透明薄纸相当于光屏，为了成的像更清晰，便于观察，半透明的薄纸应该放在圆筒的A端； （2）小孔成像是光在同一均匀介质中沿直线传播的具体应用，成的是倒立的实像；当增大光屏与小孔之间的距离时，光屏上的像将变大。 故答案为：（1）A；（2）倒立的；变大。 点评：本题考查了小孔成像的原理和特点，属于基础题目。 在解决与光沿直线传播相关的问题时，‌首先要明确光的传播路径和方向，‌然后根据光的直线传播原理，‌分析光在遇到障碍物时的行为 1.（2024秋•博山区校级期中）沈括在《梦溪笔谈》中记述到“若莺飞空中，其影随莺而移”，而在纸窗上开一个小孔使莺的影子呈现在室内纸屏上，却观察到“莺东则影西，莺西则影东”，则下列说法错误的是（　　） A．“莺东则影西，莺西则影东”描述的现象是小孔成像 B．图甲和图乙中“影”都能成在光屏上，均为实像 C．“若莺飞空中，其影随莺而移”与日食形成的光学原理相同 D．小孔成像中，物体左右移动时，其像的移动方向与其相反 【答案】B 【分析】光在同种均匀介质中是沿直线传播的；小孔成像成的倒立的实像；影子不是像，是光被不透明物体挡住后形成的一个阴影。 【解答】解：A、“莺东则影西，莺西则影东”描述的现象是小孔成像，故A正确； B、图中的“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、“若莺飞空中，其影随莺而移”是光的直线传播形成的，与日食形成的光学原理相同，故C正确； D、利用光的直线传播可知，小孔成像时，物左右移动时，其像的移动方向与其相反，故D正确。 故选：B。 【知识点10】光源的概念与判断 宇宙间的物体有的是发光的有的是不发光的，我们把物体本身能发出光，‌而不是依靠反射外来光的物体叫光源。 一般从此知识点去考查哪些属于光源，常以选择题的形式出现。 例：下列物体，不属于光源的是（　　） A.月亮 B.太阳 C.萤火虫 D.燃着的蜡烛 分析：本身能够发光的物体叫光源。 解析：解：A、月亮本身不会发光，月光是反射太阳的光，故A符合题意； BCD、太阳、萤火虫、染着的蜡烛都在发光，是光源，故BCD不符合题意。 故选：A。点评：本题考查了光源的概念，属于基础题目。 基本的识记内容，不涉及到计算。解题时要注意辨别物体是“发光”还是“反射光”。光源是指自身能够发光的物体，例如：太阳、火把等。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。 1.（2024秋•北京校级期中）下列物体不是光源的是（　　） A．燃烧的火炬 B．月亮 C．太阳 D．发光的萤火虫 【答案】B 【分析】根据光源的概念去选择：能够发光的物体叫光源。 【解答】解：燃烧的火炬、太阳、萤火虫都是自身发光，属于光源；月亮自身是不会发光的，不是光源，我们之所以能看见月亮，是因为月亮反射太阳光进入我们的眼睛，故B符合题意，ACD不符合题意。 故选：B。 2.（2024秋•焦作期中）光给我们的生活带来了无尽的便捷与舒适。下列不属于光源的是（　　） A．太阳 B．月亮 C．火焰 D．发光的水母 【答案】B 【分析】能够自身发光且正在发光的物体是光源。 【解答】解：根据声源的定义能够自身发光的物体是光源， ACD、太阳、火焰、发光的水母均能自身发光且正在发光，因此是光源，故ACD不符合题意； B、月亮自身不能发光，其反射太阳的光，因此不是光源，故B符合题意。 故选：B。 学科网（北京）股份有限公司 $