第08講光的直線傳播1.了解光源，知道光源可分為天然光源和人造光源；2.重點掌握光在同一種均勻的介質(zhì)中沿直線傳播；3.利用光的直線傳播解決實際問題，如：用來解釋影子的形成、日食、月食等現(xiàn)象；4.知道光在真空中和空氣中的傳播速度，知道光在其他介質(zhì)中的傳播速度比在真空中的速度小。一、光源光源：能發(fā)光的物體叫光源。要點：1、自然光源：太陽、恒星、螢火蟲等。2、人造光源：火把、電燈、蠟燭等。二、光的直線傳播1、光在同一種均勻的介質(zhì)中沿直線傳播。2、光線：為了表示光的傳播方向，我們用一根帶箭頭的直線表示光的徑跡和方向，這樣的直線叫光線。要點：光線是人們?yōu)榱吮碚鞴獾膫鞑ザM的一個抽象工具，它是一個理想模型，而不是真實存在的。人眼能看到東西是由于光進入人的眼睛。三、光的直線傳播的現(xiàn)象和應用1、光沿直線傳播的現(xiàn)象（1）影子：光在傳播過程中，遇到不透明的物體，在不透明的物體后面，光照射不到，形成了黑暗的部分就是物體的影子。如下圖：（2）日食、月食：日食：發(fā)生日食時，太陽、月球、地球在同一條直線上，月球在中間，在地球上月球本影里的人看不到太陽的整個發(fā)光表面，這就是日全食，如Ⅰ區(qū)。在月球半影里的人看不到太陽某一側的發(fā)光表面，這就是日偏食如Ⅱ區(qū)，在月球本影延長的空間即偽本影里的人看不到太陽中部發(fā)出的光，只能看到太陽周圍的發(fā)光環(huán)形面，這就是日環(huán)食，如Ⅲ區(qū)。月食：發(fā)生月食時，太陽、地球、月球同在一條直線上，地球在中間，如下圖所示。當月球全處于Ⅰ區(qū)時，地球上夜晚的人會看見月全食；若月球部分處于本影區(qū)Ⅰ、部分處于半影區(qū)Ⅱ時，地球上夜晚的人會看見月偏食，但要注意，當月球整體在半影區(qū)時并不發(fā)生月偏食。（3）小孔成像：用一個帶有小孔的板遮擋在屏幕與物體之間，屏幕上就會形成物體的倒像，我們把這樣的現(xiàn)象叫小孔成像，如圖所示：成像特點：倒立、實像成像大小：小孔成像的大小與物體和小孔的距離，光屏到小孔的距離有關。2、光沿直線傳播的應用（1）利用激光準直引導掘進機直線前進。（2）排隊時看齊。（3）射擊瞄準，瞄準點、準星、缺口三點一線。要點：1、影子分為本影和半影，如果是一個點光源只能形成本影如圖甲所示；如果不是兩個或多個點光源，一般會形成本影與半影。如圖乙所示：2、小孔成像的形狀與小孔的形狀無關。如：樹蔭下的光斑，是太陽的像。四、光的傳播速度1、光的傳播速度：真空中的光速是宇宙中最快的速度，C=2.99792×108m/s，光在空氣中的速度接近真空中的速度，計算中取C=3×108m/s。水中是真空的3/4，玻璃中是真空的2/3。2、光年：光在1年內(nèi)傳播的距離。光年是距離單位，用來描述宇宙中天體間的距離。1光年=9.4608×1012km。例1．下列不是光源的物體有（）A．太陽 B．火焰C．月亮 D．發(fā)光的水母【答案】C【解析】光源是指自身可以發(fā)光且正在發(fā)光的物體。月亮自身不能發(fā)光，故不屬于光源；太陽、火焰、發(fā)光的水母均是自身發(fā)光，而且正在發(fā)光，屬于光源；故ABD不符合題意，C符合題意。故選C。例2．下列說法正確的是（）A．光總是沿直線傳播 B．任何發(fā)光的物體都是光源C．光的傳播速度是3×108m/s D．光年是天文學上常用的長度單位【答案】D【解析】A．光在同一均勻介質(zhì)中是沿直線傳播的，如果光在不均勻介質(zhì)中不是直線傳播的，故A錯誤；B．只有自己能發(fā)光的物體才是光源，并不是所有的發(fā)光的物體都是光源，比如：月亮是靠反射太陽光發(fā)光的，月亮不是光源，故B錯誤；C．光在真空中的傳播速度是3×108m/s，在不同介質(zhì)中傳播速度不同，故C錯誤；D．光年是天文學上常用的長度單位，即光在一年內(nèi)通過的路程，故D正確。故選D。例3．下列語句不涉及光的直線傳播的是（）A．一葉障目，不見泰山 B．如影隨形，形影相伴C．余音繞梁，三日不絕 D．井底之蛙，所見甚小【答案】C【解析】【分析】A．一葉障目，不見泰山，樹葉擋住了光，看不到泰山，故是光的直線傳播，故A不符合題意；B．如影隨形，形影相伴，影子的形成，故是光的直線傳播，故B不符合題意；C．余音繞梁，三日不絕，屬于聲現(xiàn)象內(nèi)容，故C符合題意；D．井底之蛙，所見甚小光的直線傳播有關，故D不符合題意。故選C。例4．小偉自制了一個小孔成像演示儀，如圖所示，在一個圓紙筒的兩端分別用半透明紙和黑紙封住，并用針在黑紙的中心刺出一個小孔。小偉將有黑紙的一端正對著豎直放置的“”形狀的LED光源，則他在半透明紙上觀察到的像的形狀是（）A． B． C． D．【答案】C【解析】小孔成像是光的直線傳播形成的。所成的像與物體的上下左右關系正好相反，所以“F”形狀光源所成像是“”故選C。例5．如圖所示，小林同學晚上從遠處走近一盞路燈又遠離路燈的過程中，他的影子長度的變化情況是（）A．先變長后變短 B．先變短后變長C．一直在變長 D．一直在變短【答案】B【解析】小林同學晚上從遠處走近一盞路燈，從路燈經(jīng)過頭頂?shù)墓饩€與水平地面的夾角越來越大，影子越來越短，遠離路燈的過程中，從路燈經(jīng)過頭頂?shù)墓饩€與水平地面的夾角越來越小，影子越來越長，故B符合題意，ACD不符合題意。故選B。例6．如圖所示，用自制針孔照相機觀察燭焰，有以下四句說法：a．薄膜上出現(xiàn)燭焰的像是倒立的b．薄膜上燭焰的像可能是縮小的也可能是放大的c．保持小孔和燭焰的距離不變，向后拉動內(nèi)筒，增加筒長，燭焰的像變大d．保持小孔和燭焰的距離不變，向前推動內(nèi)筒，燭焰的像更明亮對于這四句說法，其中正確的是（）A．a(chǎn)bcd B．a(chǎn)cd C．a(chǎn)b D．cd【答案】A【解析】【分析】a．小孔成的像是倒立的，所以薄膜上出現(xiàn)的燭焰的像是倒立的，故a正確；b．孔離物的距離大于孔離屏的距離時，像縮小，孔離物的距離小于孔離屏的距離時，像放大，故b正確；c．小孔和燭焰的距離不變，向后拉動內(nèi)筒，增加筒長，因為像距變大，所以燭焰的像變大，故c正確；d．保持小孔和燭焰的距離不變，向前推動內(nèi)筒，像變小，則燭焰的像更明亮，故d正確。只有A答案有abcd，故A正確，BCD錯誤。故選A。例7．晴天正午，小明與同學從樹蔭下走過時，發(fā)現(xiàn)地面上有許多大小、形狀不同的光斑。他猜想光斑形狀與樹葉間空隙形狀有關、與樹葉間空隙大小有關。若讓你在A、B、C、D四張卡片中選擇一張卡片來證實“光斑形狀與樹葉間空隙形狀有關”，應選用卡片（）A． B． C． D．【答案】C【解析】根據(jù)控制變量法可知：驗證“光斑的形狀與樹葉間空隙形狀有關”時，應保持樹葉間空隙大小不變，改變孔的形狀，觀察光斑的形狀。A．圖中所示能保持樹葉間空隙大小不變，但孔的形狀相同，無法驗證“光斑的形狀與樹葉間空隙形狀有關”，故A不符合題意；BC．圖中所示能保持樹葉間空隙大小不變，且孔的形狀不同，可以驗證“光斑的形狀與樹葉間空隙形狀有關”，但B的小孔太小，實驗效果不理想，故C符合題意，B不符合題意；D．圖中所示，只有一個小孔，無法驗證“光斑形狀與樹葉間空隙形狀有關”，故D不符合題意。故選C。例8．如圖甲、乙，在空易拉罐底部的中央打一個小孔，將易拉罐的頂部剪去后，蒙上一層半透明塑料薄膜，將燭焰對著小孔，可以在薄膜上成像，下列說法正確的是（）A．在塑料薄膜上觀察到的像是倒立的虛像B．打的孔越大像就越清晰C．調(diào)整燭焰和小孔的距離可以在薄膜上得到放大的像D．小孔的形狀必須是圓形的【答案】C【解析】【分析】本題考查光沿直線傳播的應用。A．由光的直線傳播可知小孔成的像是倒立的實像，則在塑料薄膜上觀察到的像是倒立的實像，故A錯誤；B．打的孔越小，光線更集中，則像就越清晰，故B錯誤；C．像的大小與物體到小孔的距離有關，即調(diào)整燭焰和小孔的距離，可以成倒立等大的實像，也可成倒立放大的像，也可成倒立縮小的像，故C正確；D．像的形狀與物體形狀有關，與小孔的形狀無關，所以成像的小孔不一定是圓形的，故D錯誤。故選C。例9．如圖是小亮做的小孔成像實驗裝置，他將A、B兩個厚紙筒套在一起，并可將B紙筒向右拉伸，使半透明紙與小孔間的距離增大，下列論述中正確的是（）A．小孔成像是由于光沿直線傳播產(chǎn)生的B．小孔成像所成像的形狀取決于小孔的形狀C．小孔成像所成的像一定是倒立的、縮小的D．當圖中A紙筒不動，B紙筒向右拉伸時，半透明紙上的像將不變【答案】A【解析】A．小孔成像是由光的直線傳播而成的，故A正確；B．像的形狀與小孔形狀無關，由物體形狀決定，故B錯誤；C．小孔成像中，若物體到孔的距離大于像到孔的距離，成縮小的像；若物體到孔的距離小于像到孔的距離，成放大的像；若物體到孔的距離等于像到孔的距離，成等大的像，故C錯誤；D．當圖中A紙筒不動，B紙筒向右拉伸時，塑料薄膜上成的像變大，故D錯誤。故選：A。例10．陽光透過樹葉間的縫隙照射到地上，形成一個個“光斑”和“樹蔭”，則（）A．“樹蔭”是圓形的，是樹葉的影子 B．“光斑”是圓形的，是太陽的影子C．“光斑”是圓形的，是太陽的實像 D．“樹蔭”是方形的，是太陽的實像【答案】C【解析】陽光透過樹葉間的縫隙照射到地上，形成一個個“光斑”，這種光斑實際是樹葉間的小孔成的太陽的實像，所以是圓形的；“樹蔭”則是光沿直線轉播，被樹葉遮擋形成的陰影部分，故C正確，ABD錯誤。故選C。例11．2020年6月21日下午，我國許多地方都出現(xiàn)了日環(huán)食，自貢城區(qū)也觀看到了日偏食的奇觀。日環(huán)食和日偏食現(xiàn)象形成的原因是（）A．光的直線傳播 B．光的反射 C．光的折射 D．光的色散【答案】A【解析】由于光在同一種均勻介質(zhì)中是沿直線傳播的，當月球運行到太陽和地球之間時，太陽射向地球的光被月球遮擋，就會形成日食。故選A。例12．在小孔成像的實驗中，若發(fā)光體與孔的距離不變，而改變屏與孔的距離，下列判斷中正確的是A．屏越遠，像就越大B．不管如何移動光屏，像總是正立的C．屏越近，像就越大D．不管怎樣移動光屏，像的大小總是不變的【答案】A【解析】ACD．若發(fā)光體與孔的距離不變的情況下，屏是像的位置，因為成像的大小取決于像到小孔的距離，所以屏與小孔距離越大，像也越大；故A正確、CD錯誤；B．小孔成像的實驗中，所成的像的倒立的，所以不管如何移動光屏，像總是倒立的；故B錯誤；【點睛】本題考查了小孔成像，知道“小孔所成的像一定是倒立的實像，成像的大小取決于像到小孔的距離、物到小孔的距離”是解題的關鍵．一、單選題1．（2022·遼寧朝陽·統(tǒng)考中考真題）下列現(xiàn)象中與日食形成原理相同的是（）A．雨后彩虹 B．海市蜃樓 C．鏡花水月 D．立竿見影【答案】D【解析】日食是由于光的直線傳播形成的；A．雨后彩虹屬于光的色散，是由于光的折射形成的，故A不符合題意；B．海市蜃樓是由于光的折射產(chǎn)生的現(xiàn)象，故B不符合題意；C．鏡花水月屬于平面鏡成像，是由于光的反射形成的，故C不符合題意；D．立竿見影是由于光的直線傳播形成的，故D符合題意。故選D。2．（2022·浙江寧波·中考真題）如圖所示是一個放置于寧波某地水平地面上的簡易計時模型，圭桿垂直底盤。下列描述錯誤的是（）A．桿影的形成是由于光在均勻介質(zhì)中沿直線傳播B．一天內(nèi)，桿影移動是由地球公轉造成的C．一天內(nèi)，正午的桿影最短D．該模型依據(jù)桿影的方位計時【答案】B【解析】A．光在同一種均勻介質(zhì)中沿直線傳播，桿影的形成是由于光在均勻介質(zhì)中沿直線傳播形成的，故A正確，不符合題意；B．一天內(nèi)，桿影移動是由地球自轉造成的，故B錯誤，符合題意；C．一天內(nèi)，正午太陽高度角最大，因此正午的桿影最短，故C正確，不符合題意；D．影子的方向在改變。在北回歸線以北的地方，早晨的影子在西方，中午的影子在北方，傍晚的影子在東方。從原理上來說，根據(jù)影子的長度或方向都可以計時，但根據(jù)影子的方向來計時更方便一些。故通常都是以影子的方位計時。故D正確，不符合題意。故選B。3．（2021·浙江衢州·統(tǒng)考中考真題）2021年7月1日，中國共產(chǎn)黨將迎來建黨100周年，這天地球位置處于圖中的（）A．甲一乙之間 B．乙一丙之間C．丙一丁之間 D．丁一甲之間【答案】B【解析】2021年7月1日位于夏至日（6月22號前后）和秋分日（9月23日）之間，最接近夏至日，甲圖是照射在赤道上，而乙圖是照射到北回歸線上，故是夏至日，故甲圖是春分日，丙是秋分，照射到赤道上，丁是南回歸線，故是冬至日，故2021年7月1日是在夏至到秋分，故是乙到丙，故B正確。故選B。二、填空題4．（2022·廣西梧州·統(tǒng)考中考真題）早在公元前4世紀，墨家就做過小孔成像的實驗，該實驗的原理是光的___________，像是___________（選填“倒立”或“正立”）的。【答案】直線傳播倒立【解析】[1][2]我國著名思想家墨子和他的學生用“小孔成像”實驗，解釋了光是沿直線傳播的。小孔成像所成的像是由實際光線會聚成的，是倒立的實像。5．（2020·湖南婁底·統(tǒng)考中考真題）2020年6月21日下午3點半左右，婁底市內(nèi)絕大部分同學親眼看到了日環(huán)食這一難得的景象。從物理學的角度來說，日食屬于光的______現(xiàn)象；如圖中，能描述其形成原因的是______圖。（選填“甲”或“乙”）。【答案】直線傳播甲【解析】[1][2]因為光是沿直線傳播的。當月球轉到太陽和地球中間并且三者在一條直線上時，月球擋住了太陽照射在地球上的光線，地球處在月球的影子里，這就形成了日食，所以圖甲是日食的成因圖。一、單選題1．下列都屬于光源的一組是（）A．太陽、月亮、開著的電視機、熒光屏B．正在放映的電影屏幕、螢火蟲、恒星C．恒星、螢火蟲、點燃的蠟燭D．月亮、正在放映的電影屏幕、太陽【答案】C【解析】AD．自身能夠發(fā)光的物體叫光源。月亮自身不能發(fā)光，不是光源，故AD不符合題意；B．正在放映的電影屏幕自身不能發(fā)光，不是光源，故B不符合題意；C．恒星、螢火蟲、點燃的蠟燭自身都能夠發(fā)光，都是光源，故C符合題意。故選C。2．下列語句不涉及光的直線傳播的是（）A．一葉障目，不見泰山 B．如影隨形，形影相伴C．余音繞梁，三日不絕 D．井底之蛙，所見甚小【答案】C【解析】A．一葉障目，不見泰山，樹葉擋住了光，看不到泰山，故是光的直線傳播，故A不符合題意；B．如影隨形，形影相伴，影子的形成，故是光的直線傳播，故B不符合題意；C．余音繞梁，三日不絕，屬于聲現(xiàn)象內(nèi)容，故C符合題意；D．井底之蛙，所見甚小光的直線傳播有關，故D不符合題意。故選C。3．下列說法中正確的是A．光和聲音一樣，在真空中不能傳播

B．光傳播的速度就是3×108m/sC．小孔成像有力證明了光是沿直線傳播的

D．光年是時間的單位【答案】C【解析】A、光在真空中可以傳播；聲在真空中不能傳播，故A錯誤；B、光在真空中的傳播的速度是3×108m/s，故B錯誤；C、小孔成像是光的直線傳播形成的，有力證明了光是沿直線傳播的，故C正確；D、光年是光在一年內(nèi)走的路程，是長度單位，故D錯誤．故選C．4．下列說法正確的是（）A．光源能射出無數(shù)條光線B．光線就是很細的光束C．光線不是真實存在的D．光線是用來表示光的傳播方向的直線，常用虛線表示【答案】C【解析】A．光源是能發(fā)光的物體，所以能發(fā)光，但不是射出光線，光線是人們假想的模型，故A錯誤；B．光線只是表示光傳播方向的一條直線，并不是很細的光束，故B錯誤；C．光線實際不存在，人們用一條看得見的實線來表示光線，用到理想模型法，故C正確；D．因為光的傳播方向是確實存在，為了分析探究，于是用一條有方向的實際直線表示，即光線，光線常用實線來表示，故D錯誤。故選C。5．同學們對“電閃雷鳴”肯定不陌生，科學研究表明“雷聲”和“閃電”是同時產(chǎn)生的，你平常觀察到的現(xiàn)象又是怎樣的呢A．先看到閃電，后聽到雷聲 B．先聽到雷聲，后看到閃電C．看到閃電的同時聽到雷聲 D．以上三種情況都有可能出現(xiàn)【答案】A【解析】雷聲和閃電同時產(chǎn)生，但是光速大于聲速，所以先看到閃電后聽到雷聲，故選A．6．如圖所示，小林同學晚上從遠處走近一盞路燈又遠離路燈的過程中，他的影子長度的變化情況是（）A．先變長后變短 B．先變短后變長C．一直在變長 D．一直在變短【答案】B【解析】小林同學晚上從遠處走近一盞路燈，從路燈經(jīng)過頭頂?shù)墓饩€與水平地面的夾角越來越大，影子越來越短，遠離路燈的過程中，從路燈經(jīng)過頭頂?shù)墓饩€與水平地面的夾角越來越小，影子越來越長，故B符合題意，ACD不符合題意。故選B。7．如圖，枯井中的青蛙位于井底O點“坐井觀天”，下圖中青蛙通過井口觀察范圍正確的是（）A． B． C． D．【答案】A【解析】圖中O點是青蛙的位置，將O點與井口左邊的端點相連成一直線，將O點與井口右邊的端點相連成一直線，然后在直線上標出箭頭，即得到兩條射向青蛙眼睛的光線，這兩條光線就決定了青蛙的觀察范圍．B圖中光的傳播方向標錯了，C圖中光線發(fā)生了偏折，因為光是沿直線傳播的，所以C圖也不正確；D圖中不僅光線發(fā)生了偏折，而且光的傳播方向也標錯了，所以D圖也不正確，只有A圖是正確的．8．如圖所示，用自制針孔照相機觀察燭焰，有以下四句說法：a．薄膜上出現(xiàn)燭焰的像是倒立的b．薄膜上燭焰的像可能是縮小的也可能是放大的c．保持小孔和燭焰的距離不變，向后拉動內(nèi)筒，增加筒長，燭焰的像變大d．保持小孔和燭焰的距離不變，向前推動內(nèi)筒，燭焰的像更明亮對于這四句說法，其中正確的是（）A．a(chǎn)bcd B．a(chǎn)cd C．a(chǎn)b D．cd【答案】A【解析】a．小孔成的像是倒立的，所以薄膜上出現(xiàn)的燭焰的像是倒立的，故a正確；b．孔離物的距離大于孔離屏的距離時，像縮小，孔離物的距離小于孔離屏的距離時，像放大，故b正確；c．小孔和燭焰的距離不變，向后拉動內(nèi)筒，增加筒長，因為像距變大，所以燭焰的像變大，故c正確；d．保持小孔和燭焰的距離不變，向前推動內(nèi)筒，像變小，則燭焰的像更明亮，故d正確。只有A答案有abcd，故A正確，BCD錯誤。故選A。9．如圖所示，小明將兩端開口的圓筒端用半透明薄紙制成光屏，并把圓筒插入剪去頂部的易拉罐中，制成了一個光屏可移動的小孔成像觀察儀，用觀察儀進行小孔成像實驗，下列說法正確的是（）A．通過該裝置看到的是一個上下顛倒左右不顛倒的實像B．如果要看見更大的像，可以將圓筒向外拉，增大光屏和小孔的距離C．實驗時，應將端對著物體，眼睛在小孔處觀察光屏上物體的像D．應把端朝著較暗的室外，筒朝著明亮的室內(nèi)，否則看不清楚【答案】B【分析】光在同種均勻介質(zhì)中沿直線傳播，影子、日食、月食、小孔成像都是光的直線傳播形成的，結合小孔成像時光路的特點可逐一做出判斷。【解析】A．小孔成像是光的直線傳播形成的，物體上部發(fā)出或反射的光，通過小孔后照射到了光屏的下部，下部的光照到了上部，所以小孔成的像上下是顛倒的；物體左邊發(fā)出或反射的光通過小孔后射到了光屏的右邊，右邊的光射到了左邊，所以小孔成的像左右是顛倒的，故A錯誤；B．由光的直線傳播可知，如果將圓筒向外拉，也就是增大光屏與小孔之間距離，則光屏上物體的像變大，故B正確；C．實驗時，應將小孔對著物體，眼睛在端觀察光屏上物體的像；而不是將端對著物體，眼睛在小孔處，故C錯誤；D．小孔成像時，光通過前面的小孔，像落在后面的光屏上，同時為了便于觀察，應將端對著明亮的室外物體，眼睛在處觀察光屏上物體的像，故D錯誤。故選B。10．2012年6月6日上午，天空上演一出“金星凌日”的精彩天象，如圖所示，日面上金星緩慢走過，持續(xù)時間達六個半小時。“金星凌日”發(fā)生時，金星的位置應該位于（）A．甲 B．乙 C．丙 D．丁【答案】D【解析】根據(jù)光的直線傳播可知金星、太陽、地球在同一條直線上，在地球上看到金星從太陽表面經(jīng)過，故金星在太陽和月球之間，故在丁位置，故D正確。故選D。二、填空題11．能夠______的物體叫光源；下列物體：太陽、月亮、電燈、電視熒屏、鉆石，屬于光源的有______、______、______；______屬于自然光源。【答案】自身發(fā)光太陽電燈電視屏幕太陽【解析】[1]能夠發(fā)光的物體叫做光源，分為自然光源和人造光源。[2][3][4][5]太陽、電燈、電視屏幕、都能夠自身發(fā)光，屬于光源，太陽屬于自然光源；但是月亮、鉆石不能自身發(fā)光，它反射的是太陽光，因此不屬于光源。12．真空中的光速約為______m/s。天文學中，光在一年內(nèi)傳播的距離叫光年，所以光年是______的單位。【答案】3×108長度【解析】[1]真空中的光速約為3×108m/s。[2]]天文學中，光在一年內(nèi)傳播的距離叫光年，光年是長度的單位。13．光線：我們通常用一條帶有____的直線表示出光傳播的________和________，這樣的直線叫做光線。注意：光線____是客觀存在的，它是人們?yōu)榱嗣枋龉饨⒌囊环N____________，________法。光線____是真實存在的，____是真實存在的。【答案】箭頭徑跡方向不理想模型理想模型不光【解析】[1][2][3]用一條帶有箭頭的直線表示出光的傳播徑跡和方向，這樣的直線叫做光線。[4][5][6][7][8]光是真實存在的，光線是人們?yōu)榱嗣枋龉饨⒌囊环N理想模型，是理想模型法。光線不是真實存在的，光是真實存在的。14．在暗室中，將一束激光分別射入空氣、水中，觀察光在空氣、水中的傳播路徑（如圖所示），得出的結論是______。這一結論在生活或生產(chǎn)中的應用很多，請舉一例：______。【答案】見解析射擊瞄準【解析】[1]由圖示知，光在空氣和水中的傳播路徑都是直線，由此可得：光在同種均勻的介質(zhì)中沿直線傳播。[2]在射擊時瞄準物體，物體反射的光線在空氣中沿直線傳播通過瞄準器進入人的眼睛。15．如圖所示為“小孔成像”的示意圖：該現(xiàn)象可以用光的_______來解釋；小孔位置固定，將蠟燭和光屏位置對調(diào)，光屏上像的大小比原來______（填“變大”“不變”或“變小”）。【答案】直線傳播變小【解析】[1][2]由于光的直線傳播，光線只能從小孔透過，就會在另一側的光屏上形成倒立的實像，故小孔成像是由光沿直線傳播造成的，由圖可見蠟燭距離小孔較近，在光屏上成的像比實際燭焰大；將蠟燭和光屏位置對調(diào)后，燭焰距離小孔比越來遠了，所以成的像也就變小了。16．日食現(xiàn)象可以用________知識解釋，是月亮運動到太陽和地球之間時，擋住射向地球的光線所形成的。如圖是月球的影區(qū)分布，當人隨地球運動到________（用圖中字母表示）區(qū)時會看到日全食。【答案】光的直線傳播B【解析】[1]日食是由光的直線傳播形成的。[2]太陽被月球完全遮住形成的日食叫日全食，在太陽光完全照不到的區(qū)域（本影區(qū)B）可以觀察到日全食。17．光在真空中的速度約為______m/s；操場上豎直地插著三根竹竿，晚上在路燈和白天在太陽光下的影子如圖所示，其中______（“甲”或“乙”）圖是在路燈下的影子圖片。小明了解到在太陽光的照射下，物體越高，其影子越長。物體的高度之比與對應的影長之比是相等的。他用一根木棒A和皮尺測量出了旗桿B的高：在同一時刻標記木棒A、旗桿B影子的位置，并測量出木棒A的長度a，木棒A的影長b，旗桿的影長c，則旗桿的長度為______（用所測得量的字母表示）。【答案】3×108乙【解析】[1]光在不同介質(zhì)中的傳播速度存在差異，在真空中的傳播速度為3×108m/s。[2]太陽光近似于平行光，所以影子應該是平行的，所以甲圖是在白天的影子，乙圖是夜晚的影子。[3]根據(jù)題意，物體的高度之比與對應的影子長之比是相等的，木棒A的長度記為a；木棒的影子長記為b；旗桿的影子長記為c；根據(jù)題意，假設旗桿的長度為h，則變形可得旗桿的高度為18．閱讀題晴天正午，小明與同學從樹蔭下走過時，發(fā)現(xiàn)地面上有許多大小形狀不同的光班，如圖所示，光斑的形狀與什么要素有關呢？光斑又是如何形成的呢？對此他們馬上進行了探究，他們猜想光斑的形狀：a.與樹葉形狀有關，光斑是樹葉的影子；b.與樹葉間空隙形狀（即孔的形狀）有關；c.與樹葉間空隙大小（即孔的大小）有關。（1）根據(jù)所學知識，可以確定猜想a是______（填“合理”或”不合理”）。（2）為了進一步探究，小明給兩個空罐的底部中央分別打上大小相同的一個小圓孔和一個小方孔，再用兩片半透明的塑料膜望在空罐的口，分別將小孔對著燭焰和燈絲，可以看到燭焰和燈絲通過小孔所成的像。如圖所示，比較甲、乙兩圖可蠟燭通過小孔所成像的形狀與孔的形狀______，通過比較甲、丙兩圖，可以得出結論：物體通過水孔成像的形狀與物體的形狀______（填以上兩空選填“有關”或”無關”）（3）通過實驗可以看到燭焰和燈絲在塑料膜上成的都是______（填”倒立”或”正立”）的實像，其原理是光的______。夏天樹蔭下的光斑形成的原理與之______（填“相同”或“不同”），所以夏天我們在樹蔭下看到是______形的亮斑。【答案】不合理無關有關倒立直線傳播相同圓【解析】（1）[1]猜想a認為光斑是樹葉的影子，而光斑是由光線會聚而成的，是小孔成像現(xiàn)象，小孔成像的原理是光的直線傳播過程中由實際光線會聚而成的實像，但是影子是由于障礙物擋住了光的直線傳播的方向，在障礙物的后方形成的陰影，故光斑不是樹葉的影子，所以不合理。（2）[2][3]在甲圖和乙圖中的唯一變量是孔的形狀，但所成的像形狀相同，故小孔成像的形狀與小孔的形狀無關。在甲圖和丙圖中的唯一變量是物體的形狀，所成的像形狀也不同，故小孔成像的形狀與物體的形狀有關。（3）[4][5][6][7]觀察三次成像可知：像和物體的位置顛倒，所以所成的像是倒立的實像，成像的原理是光的直線傳播；夏天樹蔭下的光斑形成的原理與該實驗相同，都是由于光的直線傳播形成的小孔成像現(xiàn)象，光斑的成像物體是太陽，樹葉的縫隙起到了小孔的作用，所以夏天我們在樹蔭下看到的是圓形的亮斑。三、作圖題19．如圖所示，箭頭前有一小孔，請在圖中根據(jù)箭頭位置畫出它經(jīng)過小孔所成的像。【答案】【解析】由于光的直線傳播，箭頭上端射出的光線經(jīng)小孔射向光屏，形成像點；下端射出的光線經(jīng)小孔沿直線射向光屏，形成像點；連接兩這些像點即為小孔所成的像。如圖所示：20．室內(nèi)一盞電燈通過墻上的兩個小洞，射出兩條細小光束（如圖所示），請根據(jù)光束的方向確定室內(nèi)電燈的位置。【答案】

【解析】根據(jù)光沿直線傳播的原理，每條光線通過小洞都是沿直線傳播的，電燈的位置S，如圖所示：

21．“井底之蛙”這個成語大家都很熟悉，圖中M點表示青蛙。請根據(jù)光的直線傳播知識畫圖說明為什么“坐井觀天，所見甚小”。（溫馨提示：必須標出光的傳播方向）

【答案】

【解析】光在同種均勻介質(zhì)中沿直線傳播，被井口擋住的光不能進入井中青蛙的眼睛，所以青蛙看不到井口以外的世界，連接井口兩側到青蛙的眼睛，此范圍以內(nèi)為井底青蛙所見范圍，如圖所示：

四、實驗題22．大約兩千四百年前，我國的學者墨翟和他的學生做了世界上第一個小孔成像的實驗，解釋了小孔成像的原理；在“制作小孔成像觀察儀”活動中，某同學將圓筒插入易拉罐中做成如圖所示儀器（圓筒能在易拉罐中前后移動）。

（1）圓筒的___________（填“A”或“B”）端是用半透明塑料薄膜制成的光屏；（2）實驗中，物體通過小孔所成的像是___________（選填“正立”或“倒立”）的實像，小孔成像的現(xiàn)象可以用___________的知識來解釋；（3）用制成的小孔成像觀察儀觀察物體時，保持物體和小孔間的距離不變，移動圓筒，使光屏遠離小孔，則光屏上像的大小將___________（選填“變大”、“變小”或“不變”）。【答案】A倒立光沿直線傳播變大【解析】（1）[1]為了成的像更清晰，便于觀察，半透明的薄紙應該放在圓筒的前端，即A端。（2）[2][3]小孔成像是實際光線的會聚，所以是倒立的實像；小孔成像是光在同一均勻介質(zhì)中沿直線傳播的具體應用。（3）[4]保持物體和小孔間的距離不變，移動圓筒，使光屏遠離小孔，增大光屏與小孔之間的距離時，光屏上的像將變大。23．學習了光學知識后，愛動腦筋的小花和小朵想自己探究小孔成像現(xiàn)象。如圖所示，她們給兩個空罐的底部中央分別打上一個圓孔和一個方孔，再用兩片半透明的塑料膜蒙在空罐的口上。分別將小孔對著燭焰和燈絲，可以看到燭焰和燈絲通過小孔所成的像。

（1）分析比較___________兩圖，可以得出結論：物體通過小孔所成的像與孔的形狀無關。（2）分析比較___________兩圖，可以得出結論：小孔成像時像的形狀由物體的形狀決定。（3）通過實驗，可以看到燭焰和燈絲在塑料膜上成的都是___________（選填“正立”或“倒立”）的實像，說明小孔成像的原理是___________。（4）要想使像變大，可以適當___________（選填“增大”或“減小”）燭焰和小孔的距離。【答案】乙、丙甲、丙倒立光沿直線傳播減小【解析】（1）[1]比較乙、丙兩圖知道，小孔形狀不同，但是像的形狀相同，所以小孔成像與小孔的形狀無關。（2）[2]甲、丙兩圖小孔形狀相同，物體形狀不同，像的形狀也不同，所以小孔成像與物體的形狀有關。（3）[3][4]通過觀察甲、乙、丙的像知道，小孔成像是倒立實像，這是光的直線傳播造成的。（4）[5]小孔成像的像的大小與物距、像距有關，當蠟燭靠近小孔時，物距減小了，像會變大。24．如圖所示，小奕制成了一個針孔照相機，其實就是小孔成像的實驗裝置。將點燃的蠟燭置于小孔前的適當位置，觀察并研究小孔成像的特點：（1）圖中燭焰在塑料薄膜上所成的像是___________（填“正立”或“倒立”）的___________（填“實像”或“虛像”；其成像的原理是光沿___________；（2）如果易拉罐底部小孔是三角形，則他在半透明紙上看到的像是___________；A．三角形光斑B．圓形光斑C．燭焰的正立像D．燭焰的倒立像（3）將蠟燭燃燒變短，則它在薄膜上的像將向___________（填“上”或“下”）方移動；要想使像更亮些，半透明薄膜應___________（填“靠近”或“遠離”）小孔。（4）晴天的正午時分，走在茂密的樹林下，你會看到陽光透過樹葉的縫隙而在地上留下許多大小不同的圓形光斑，這是___________（選填“太陽”、“樹葉的縫隙”或“樹葉”）的___________（選填“像”或“影子”）。仔細觀察光斑，發(fā)現(xiàn)這些圓形光斑大小不一，這些圓形光斑的大小主要與下列哪個選項有關？填序號___________。①樹葉間小孔的大小②樹葉間小孔到地面的距離③太陽到樹葉間小孔的距離【答案】倒立實像直線傳播D上靠近太陽像②【解析】（1）[1][2][3]小孔成像成的是倒立的實像，所以燭焰在塑料薄膜上所成的像是實像；成像原理是光沿直線傳播。（2）[4]小孔成像成的是光源的倒立的像，與小孔的形狀無關，所以他在半透明紙上看到的像是燭焰的倒立的實像，故D正確，ABC錯誤。故選D。（3）[5]小孔所成的像是倒立的，蠟燭燃燒一段時間后，燭焰向下移動，通過小孔的光線向上移動，則燭焰的像向上移動。[6]要想使像明亮些，像應小些，所以半透明紙應靠近小孔。（4）[7][8]樹葉的影子，不會是圓形的，故圓形光斑是太陽通過樹葉間的小孔所成的像。[9]太陽與樹葉的距離非常遠，與每個樹葉間距離的不同可忽略不計，而樹葉離小孔較近，樹葉縫隙到地面的距離（或樹葉縫隙的高度）不同，則光斑大小不同。故選③。25．中華文化源遠流長，公元4世紀前的《墨經(jīng)》中就記載了小孔成像現(xiàn)象和解釋，如圖甲所示，為進一步探究小孔成像的特點，小華按照課本中的方法制作了如圖乙所示的針孔照相機，將易拉罐底部中央戳一個小孔；將易拉罐頂部減去，蒙上一層半透明塑料薄膜。（1）小孔成像的原理是_______；（2）小華在制作小孔時，把小孔戳成三角形，但用它來觀察蠟燭，半透明膜上仍然呈現(xiàn)出了燭焰的_______（選填“正立”或“倒立”）的像；（3）于是他又將三角形改為方形和圓形，半透明膜上像的的形狀不變，說明小孔所成的像與孔的形狀_______（選填“有關”或“無關”）；（4）將蠟燭遠離方形小孔，則所成像大小將_______（選填“變大”“變小”或“不變”）；（5）小華無意間在易拉罐底部不同位置戳了兩個小孔，用它來觀察蠟燭，則半透明膜上會_______。A．只會出現(xiàn)一個像B．在不同的位置出現(xiàn)兩個像C．出現(xiàn)兩個重合的像【答案】光在同種均勻介質(zhì)中沿直線傳播倒立無關變小B【解析】（1）[1]光在同種均勻介質(zhì)中是沿直線傳播的，小孔成像的原理是光在同種均勻介質(zhì)中沿直線傳播。（2）[2]小孔成的是倒立的實像，小華在制作小孔時，把小孔戳成三角形，用它來觀察蠟燭，半透明膜上仍然呈現(xiàn)出了燭焰的倒立的像。（3）[3]他將三角形改為方形和圓形，半透明膜上像的的形狀不變，像的形狀與物體的形狀有關，這說明小孔所成的像與孔的形狀無關。（4）[4]將蠟燭遠離方形小孔，物距變大，所成像大小將變小。（5）[5]小華無意間在易拉罐底部不同位置戳了兩個小孔，光線穿過兩個小孔都會成像，所以用它來觀察蠟燭，則半透明膜上會在不同的位置出現(xiàn)兩個像，故B符合題意，AC不符合題意。故選B。26．為“探究樹蔭下光斑的形狀與成因”，小明制作甲、乙、丙三張帶孔卡片作探究。（1）他猜想光斑的形狀：a．與樹葉的形狀有關；b．與樹葉間空隙形狀有關；c．與樹葉間空隙大小有關；①根據(jù)所學知識，猜想a是______（選填“合理”或“不合理”）；②為驗證猜想b，應選用______卡片；③小明用甲卡片得出“光斑形狀與樹葉間空隙形狀無關”的結論，這結論______（選填“可靠”或“不可靠”），這是因為沒有控制孔的形狀______（選填“相同”或“不同”），若由你進行探究，只允許選用甲卡片在實驗室進行類似的實驗探究，你的改進建議是______；（2）小明繼續(xù)用圖丁的裝置研究像的亮度與孔的大小問題，固定燭焰、小孔和光屏位置，只改變圓孔直徑，得出以下數(shù)據(jù)：孔徑/mm小于1.01.01.52.02.54.0像的清晰程度清晰清晰清晰清晰較模糊模糊像的亮度逐漸變亮不成像實驗現(xiàn)象表明：在小孔所成的像清晰時，孔徑越大，像的亮度越______；（3）圖丁中，所成的像是______像；小明想要改變光屏上像的大小，可以采取的方法是______。【答案】不合理丙不可靠不同物體把小孔遮住一半亮實改變蠟燭到小孔的距離【解析】（1）[1]猜想a光斑是樹葉的影子，因為光斑是小孔成像現(xiàn)象，不是影子，所以不合理。[2]根據(jù)控制變量法可知：驗證“光斑的形狀與樹葉間空隙形狀（即孔的形狀）有關”時，保持樹葉間空隙大小不變，改變孔的形狀，觀察光斑的形狀，所以符合這一條件的是乙和丙卡片；但乙卡片中由于孔太小，實驗時現(xiàn)象是光斑形狀與孔的形狀無關，所以選擇丙卡片來證實“光斑形狀與樹葉間空隙形狀有關”。[3][4][5]小明選用甲卡片進行實驗探究，而甲卡片孔的形狀相同，孔的大小改變，根據(jù)控制變量法可知：驗證“光斑形狀與樹葉間空隙形狀無關”時，保持變樹葉間空隙不變，改變孔的形狀，由于圖甲中只有一種圓形孔，應多選用幾種不同形狀的大小孔進行實驗，所以由此得出的結論是不可靠；若只允許選用甲卡片在實驗室進行類似的實驗探究，我們可以用物體把小孔遮住一半，從而達到改變小孔的形狀。（2）[6]由表中數(shù)據(jù)可知，在小孔所成的像清晰時，孔徑越大，像的亮度越亮（3）[7][8]小孔成像是倒立的實像，像的大小與小孔到光屏的距離有關，也與小孔到物體的距離有關，小明想要改變光屏上像的大小，此時光屏到小孔的距離不變，故可以采取的方法是改變蠟燭到小孔的距離。27．晴天的正午，從樹蔭下走過，你會發(fā)現(xiàn)地上有一些光斑，仔細觀察發(fā)現(xiàn)有些光斑形狀不規(guī)則，還有一些是圓形的，圓形的光斑比不規(guī)則的光斑小且亮度較暗。小伊認為：光斑是太陽光透過樹葉間的縫隙照在地面上形成的，所以光斑的形狀與樹葉間縫隙的形狀相同。小嫻認為：樹葉間有許多縫隙較小且不規(guī)則，地上亮度較暗的光斑卻是圓形的，這些圓形的光斑是太陽的像（即小孔成像），她們決定一起探究：（1）她們在一張卡片上刻上大小基本一樣（尺寸約為2cm）、形狀如圖A所示的孔，將其置于白紙上方約1m處，正對太陽光，觀察到白紙上光斑的形狀和孔的形狀相似，各光斑亮度幾乎相同，這說明，在孔稍大時，光斑的形狀與孔的形狀______（有關/無關）；思考：此時的光斑是太陽的像嗎？答：______（是/不是）；該現(xiàn)象屬于光的直線傳播現(xiàn)象嗎？答：______（屬于/不屬于）。（2）她們在另一張卡片上刻上大小基本一樣（尺寸約為3mm）、形狀如圖B所示的孔，將其置于白紙上方約1m處，正對太陽光，觀察到白紙上光斑的形狀都是圓形的，各光斑亮度幾乎相同，這說明，在孔較小時，光斑的形狀與孔的形狀______（有關/無關）；思考：此時的光斑是太陽的像嗎？答：______（是/不是）；這說明小孔成像中所成的像的形狀與孔的形狀______（有關/無關）；（3）若用圖C的方法改變孔的大小，可以探究光斑的______是否隨孔的變化而變化。【答案】有關不是屬于無關是無關形狀或亮度【解析】（1）[1][2][3]由實驗可知，各種形狀的孔的尺寸較大，白紙上光斑的形狀和孔的形狀相似，各光斑亮度幾乎相同，由此可知：在孔稍大時，光斑的形狀與孔的形狀有關。所以這時候的光斑不是太陽的像；該現(xiàn)象是由光的直線傳播形成的。（2）[4][5][6]由實驗可知，各種形狀的孔的尺寸較小（約為3mm）時，白紙上光斑的形狀都是圓形的，各光斑亮度幾乎相同，光斑的形狀與孔的形狀無關，由此可知：在孔較小時，光斑的形狀與孔的形狀無關。所以該現(xiàn)象屬于小孔成像現(xiàn)象，這時候的光斑是太陽的像。小孔成像所成的像的形狀與孔的形狀無關。（3）[7]由圖C可知，移動兩紙板，可以改變孔的形狀與大小，利用該裝置可以探究光斑的形狀或亮度是否隨孔的變化而變化。28．在課堂上王老師帶領學生做了小孔成像的實驗，學生發(fā)現(xiàn)小孔成像的大小會變化，小孔所成像的大小和形狀與哪些因素有關呢？課后愛動腦筋的小歐想自己探究這一問題，他們用空罐做實驗，在底部中央打上一個圓孔再用一片半透明的紙蒙在空罐的口上。（1）請在甲圖中的半透明紙上根據(jù)光的傳播路徑畫出蠟燭AB的像A′B′______；（2）將蠟燭在孔前繞順時針旋轉，則它在半透明的紙上所成的像是______（選填“順”或“逆”）時針旋轉的