01
預習導學
一、光在均勻介質中的傳播
1、光的直線傳播：光在均勻介質中是沿直線傳播的。
2、光線：為了表示光的傳播方向，我們常用一根帶箭頭的直線表示光的傳播路徑和方向，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。
二、光沿直線傳播的現(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；如果不是點光源（兩個或幾個點光源），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。–
三、光的傳播速度
1、光的傳播速度：光在不同介質中傳播速度不同，在真空中傳播速度最大，約為3×108m/s。
2、光年：光在1年內傳播的距離。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。
02
考點分類
考點1：光的直線傳播的條件
1．關于光的直線傳播，下列說法正確的是（ ）
A．光只在空氣中才沿直線傳播B．光在任何情況下都沿直線傳播
C．光在玻璃中不能沿直線傳播D．光在同種均勻介質中沿直線傳播
2．圖所示是我國古代用來測量時間的儀器——日晷；日晷之所以能夠利用銅針被太陽光照射時投在石盤上的影子記錄時刻，是因為太陽光在同種 介質中沿 傳播。
3．光在真空中或同種均勻介質中是沿 傳播的，但是光經(jīng)過不均勻的氣體時會發(fā)生偏折。若沒有大氣層的存在，白天時間就會變 （選填“長”或“短”），原因是 。
4．小明在學習“光的傳播”時，看到老師的一個演示實驗，過程如下：①用激光筆射向水中，觀察到光線是一條直線；②在光線上某點處用漏斗向水中慢慢注入海波溶液，觀察到光線發(fā)生了彎曲；③經(jīng)攪拌后觀察到光線又變直。小明根據(jù)上述現(xiàn)象得出的結論正確的是（ ）
A．光的傳播需要介質B．光只有在水中才沿直線傳播
C．光在海波溶液里不能沿直線傳播D．光在同一種均勻介質中才沿直線傳播
5．如圖是某同學用不同方案給三根大頭針排隊的過程，利用光直線傳播原理的方案是（ ）
A．甲、乙B．乙、丙C．甲、丙D．甲、乙、丙
考點2：光線
6．光線：為了表示光的傳播情況，我們通常用一條帶有 的 表示光的 和 ，這樣的直線叫光線。
7．下列關于光線的說法正確的是（ ）
A．光線就是很細的光束
B．光源能射出無數(shù)條光線
C．人們用一條帶箭頭的實線表示光線，用的是理想模型法
D．光線是用來表示光傳播方向的直線，常用虛線表示
8．下列關于光線的說法，正確的是（ ）
A．光線是真實存在的帶箭頭的直線
B．激光筆發(fā)出的光是一條光線
C．光線可以用虛線表示
D．光線是用來表示光的傳播路徑和方向
考點3：光速、光在不同介質中的傳播速度
9．真空中的光速為 m/s。光在各種介質中的傳播速度都比在真空中的傳播速度 （選填大/?。?br>10．關于光速、光年的說法正確的是（ ）
A．光速是無限大的B．光的傳播速度是3×108 m/s
C．光年是一個時間單位D．光年是天文學上表示距離的單位
11．我市夏季多雷雨天，打雷時我們通常會先看見閃電后聽到雷聲，這是因為（ ）
A．光的傳播速度大于聲音的傳播速度
B．光的傳播速度小于聲音的傳播速度
C．光的傳播速度等于聲音的傳播速度
D．先發(fā)生閃電，后發(fā)出雷聲
12．光在真空中的傳播速度 m/s，光在介質中的傳播速度 （選填“小于”、“等于”或“大于”）光在真空中的傳播速度，光在 介質中沿直線傳播，在光和光線中， （選填“光”、“光線”、“兩個都”或“兩個都不”）是客觀存在的。
考點4：影子形成的原理
13．老劉晚上下班回家經(jīng)過一盞路燈，如圖所示，當他從A點沿直線走向B點的過程中，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
14．“日晷”是我國古代發(fā)明的計時工具，如圖所示，下列說法錯誤的是（ ）
A．桿影的形成是由于光在均勻介質中沿直線傳播
B．該模型是依據(jù)桿影的方位來判斷時間的
C．一天內，正午的桿影最短
D．如果陰影由長變短，則表示時間為下午
15．小華深夜走路回家，走近一個路燈時，他身后影子的長度變化是（ ）
A．變長B．變短C．先變長再變短D．先變短再變長
16．有兩個高矮不同的小朋友A和B，A比B高，夜晚，他們分別站在路燈下，路燈O是光源，O′點是路燈在地面上的投影：A、B兩人和點O′在同一直線上，如圖所示，他們的頭部分別在地面上留下兩個影子A′和B′，相距d′。當兩人沿過O'點的直線，以相同的速度向右行進時，我們可以觀察到地面上A'和B'之間的距離將（ ）
A．不斷減小B．不斷增大
C．先增大，后減小D．先減小，后增大
考點5：日食和月食
17．2020年6月21日在我國部分地區(qū)觀察到日環(huán)食現(xiàn)象。日環(huán)食現(xiàn)象是由于（ ）
A．月球表面反射太陽光形成的
B．月球擋住太陽光形成的
C．太陽光經(jīng)過小孔后形成的
D．太陽光經(jīng)過地球大氣層折射后形成的
18．如圖所示為日偏食的示意圖，日食的輪廓是彎曲的圓弧。下列事實與圓弧的形成無關的是（ ）
A．太陽光的直線傳播B．地球是球形的C．月球是球形的D．月球是不透明的
19．如圖所示為2021年5月26日的月相，據(jù)此推斷當天日地月三者位置關系可能為（ ）
A．B．
C．D．
20．2021年5月26日傍晚出現(xiàn)一次月全食天象，我國大部分地區(qū)都觀察到天文奇觀月全食形成的紅色月亮。如圖所示，當太陽、地球與月球排成一條直線，月球完全進入地球的本影里，就發(fā)生了月全食。由于太陽光經(jīng)過地球大氣折射和散射，本影中的月球呈現(xiàn)出暗紅色。下列說法中錯誤的是（ ）
A．由于光的直線傳播，本影是太陽光不能直接到達的區(qū)域
B．如果地球沒有大氣層，我們看到的就是一個“黑月亮”，即看不到月亮
C．太陽光中的紅光經(jīng)大氣層折射照射到位于本影區(qū)的月球上，使月球呈現(xiàn)紅色
D．月全食階段的月亮呈現(xiàn)紅色是月亮發(fā)出了紅色的光
21．2021年7月1日，中國共產黨將迎來建黨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
22．如圖，一束太陽光垂直水平地面MN射下，A為小鐵球。若小球在豎直平面內沿圖中圓形虛線軌跡運動，圖中能正確描述小球的影子在地面上運動軌跡的圖像是（ ）
A．B．
C．D．
考點6：小孔成像
23．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，光屏上像的大小比原來 （填“變大”“不變”或“變小”）。
24．小明探究“樹蔭下的光斑”時，把中心挖有邊長為3毫米的正方形孔的不透明大紙板正對太陽光，當紙板和地面相距一定距離時，在地面上能觀察到 亮斑填亮斑的形狀，這是光的 造成的；再逐漸增大紙板與地面的距離時，你會發(fā)現(xiàn)地面上那個亮斑將變 大/小。
25．在“制作小孔成像觀察儀”活動中，需要把制作好的圓筒插入易拉罐中，如圖所示。下面有關該裝置制作和使用的說法正確的是（ ）
A．為了能更清晰地觀察像，應在A端用完全透明的塑料薄膜制成光屏
B．小孔越小，得到的像就越亮
C．觀察遠處物體時，A端應處于較暗的環(huán)境中
D．觀察遠處物體時，增大光屏與小孔之間的距離，光屏上的像將變小
26．在“制作小孔成像觀察儀”活動中，需要把制作好的圓筒插入易拉罐中，如圖所示，圓筒的A端是用半透明薄紙制成的光屏。用制成的小孔成像觀察儀觀察點燃的蠟燭時，燭焰在塑料薄膜上所成的像是 （填“實像”或“虛像”）；若僅將小孔前的物體向下移，則光屏上的像向 移。若僅移動圓筒位置，減小光屏與小孔之間距離，則光屏上像將 （填“變大”、“變小”或“不變”）。若僅將易拉罐底部三角形的小孔改成圓形，則他在半透明紙上看到的像將 。（填“改變”或“不變”）
27．如圖甲所示，找一個空的易拉罐，用釘子在易拉罐底部的中央敲一個小孔，將易拉罐的頂部剪去后，蒙上一層塑料薄膜，這樣就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）在塑料薄膜上所成的像是 （填“實”或“虛”）像。
（2）小明發(fā)現(xiàn)塑料薄膜上所成的蠟燭像的大小可以調節(jié)，如果小明增大蠟燭與小孔的距離，則所成的像大小 （填“變大”“變小”或“不變”）。
（3）若只將小圓孔改為三角形小孔，則像的形狀 （填“改變”或“不變”）。
（4）如圖乙所示，夏天樹蔭下的圓形光斑是太陽的 （填“像”或“影子”）。
考點7：光的直線傳播的其他應用
28．漢朝初期齊少翁用剪紙在幕后表演，用光照射，幕外的人就可以欣賞到精彩的皮影戲表演，下列和皮影戲形成的原理不同的是（ ）
A．陽光下綠樹成蔭
B．一葉障目，不見泰山
C．打靶時“三點一線”瞄準
D．先看到閃電，后聽到雷聲
29．有下列實例：①排隊時，前面的同學擋住了后面的同學；②射擊瞄準要“三點一線”；③晚上學習時，手擋住了燈光看不清字；④用激光引導掘進機開鑿大山隧道。其中，能用光的直線傳播規(guī)律解釋的是（ ）
A．①②③B．②③④C．①②④D．①②③④
03
強化訓練
一、單選題
1．下列不是光沿直線傳播的現(xiàn)象是（ ）
A．陽光在整個大氣中的傳播過程
B．射擊瞄準要“三點一線”
C．激光準直打隧道
D．用傘擋住陽光
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/sD．光年是天文學上常用的長度單位
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
4．現(xiàn)在，轎車已進入尋常百姓家，設想你是一位駕駛員，在夜間行車時不但需要前車燈有良好的照明，還要會合理判斷燈光的照射情況，若前方出現(xiàn)彎道時，燈光照射路面的情況是（ ）
A．照射情況不變B．燈光由路中移到路側
C．燈光離開路面D．照射距離變短
5．當太陽、水星、地球運行到一條直線上時，在地球上可以觀察到太陽上有一個小黑斑在緩慢移動，這種現(xiàn)象稱為“水星凌日”，是難得的天文奇觀，下列關于該現(xiàn)象說法正確的是（ ）
A．小黑斑是水星在太陽上形成的影子
B．小黑斑是由于水星擋住了太陽射向地球的一部分光而形成的
C．小黑斑是水星在太陽上形成的像
D．小黑斑是太陽在地球上的像
6．如圖是小孔成像現(xiàn)象的示意圖，下列說法正確的是
A．小孔成像的成因是光的直線傳播
B．木板上的小孔一定是圓形的
C．蠟燭在光屏上形成的像是虛像
D．蠟燭在光屏上形成的像是正立的
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．
8．小歡用針孔照相機（即小孔成像實驗裝置）觀察蠟燭的燭焰，若保持小孔和蠟燭的燭焰位置不變，如圖所示。則下列分析正確的是（ ）
A．若內筒位置不變，半透明膜上燭焰的像是正立的
B．若內筒位置不變，半透明膜上燭焰的像是放大的
C．若向右拉動內筒，半透明膜上燭焰的像將變小
D．若向左推動內筒，半透明膜上燭焰的像將變亮
9．如圖所示，用自制針孔照相機觀察燭焰。有以下四句說法：①薄膜上出現(xiàn)燭焰的像可以是正立的也可以是倒立的；②薄膜上燭焰的像可以是縮小的也可以放大的；③保持小孔和燭焰的距離不變，向后拉動內筒增加筒長，燭焰的像變大；④保持小孔和燭焰的距離不變，向前推動內筒，燭焰的像更明亮。請選出所有正確的說法（ ）
A．①②B．③④C．①③④D．②③④
10．夜晚，小明沿著平直公路AB經(jīng)過路燈，他頭部的影子在地面上行進的軌跡可能是（ ）
A．沿著CDB．沿著EFC．沿著GHD．沿著JK
二、填空題
11．如圖所示，站在隊伍第一個人的前面看，后面的人都被第一個人擋住，說明隊伍站得 （選填“很直”或“不直”），所用的原理是 。
12．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。
13．“日晷”是我國古代發(fā)明的計時工具，如圖所示，它是根據(jù) 原理制成的。如果陰影由長變短，則表示時間為 。（選填“上午”或“下午”）
14．地球周圍的大氣層是不均勻的，越靠近地面越稠密，所以，陽光穿大氣層時，傳播路線是 （選填“直線”或“彎曲的”）。木工師傅為了檢查一塊木板的棱是否直，可以閉住一只眼睛，用另一只眼睛沿棱的長度方向看去，這是利用了 原理。
15．小明探究“樹蔭下的光斑”時，把中心挖有邊長為3毫米的正方形孔的不透明大紙板正對太陽光，當紙板和地面相距一定距離時，在地面上能觀察到 亮斑填亮斑的形狀，這是光的 造成的；再逐漸增大紙板與地面的距離時，你會發(fā)現(xiàn)地面上那個亮斑將變 大/小。
16．2020年12月14日，在南美洲出現(xiàn)了今年全球唯一一次日全食現(xiàn)象。如圖所示表示日全食發(fā)生時太陽、地球月球的位置示意圖，根據(jù) 規(guī)律判斷圖中的A處是 球。
17．如圖所示甲是某校同學用一盆墨水觀察到的日食奇觀．產生日食的原因是光沿 傳播．當我們位于圖乙中的 區(qū)域時，就能看到日偏食現(xiàn)象．
18．夏日正午，小華在地面上鋪一張白紙，將刻有邊長為3cm的等邊三角形孔的紙板正對著太陽，保持紙板與地面的距離為1m不變，用一張卡片覆蓋在三角形孔上，遮住孔的一部分，如圖所示，讓太陽光透過小孔，移動卡片，使通光孔變小.剛開始時，白紙上光斑 (填“變大”“不變”或“變小”)，光斑亮度 (填“增強”“不變”或“減弱”)；當小孔足夠小時，光斑形狀是 形，繼續(xù)移動卡片，減小通光孔的大小，白紙上光斑將 (填“變大”“不變”或“變小”)，光斑亮度 (填“增強”“不變”或“減弱”).
三、作圖題
19．按要求作圖：如圖所示，小紅站在路燈下，請畫出小紅在地面上形成影子的光路，并標出影子的位置；
20．“井底之蛙”這個成語大家都很熟悉。如圖所示為“井底觀天”的示意圖，設P點為青蛙的眼睛，請作出青蛙看到天空范圍的光路圖。

21．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。
四、實驗題
22．如圖所示，利用塑料吸管和激光筆，探究光在空氣中是否沿直線傳播：
(1)激光筆發(fā)出的光，集中較高的 ，對著眼睛照射， （選填“會”或“不會”）損害眼睛；
(2)將塑料吸管拉直，打開激光筆，由吸管的一端照射，吸管的另一端對著墻壁，觀察到墻壁上出現(xiàn)一個 ，表明激光筆發(fā)出的光通過 ，光是沿 傳播的；
(3)彎曲吸管的一端，用激光管從吸管的一端照射，吸管的另一端對著墻壁，觀察到墻壁上沒有出現(xiàn) ，表明激光筆發(fā)出的光 ，光不會沿 傳播。
23．如圖所示，找一個空的易拉罐，用釘子在易拉罐底部的中央敲一個小孔，將易拉罐的頂部剪去后，蒙上一層塑料薄膜，這樣就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)燭焰在塑料薄膜上所成的像是 （填“實像”或“虛像”）；其成像的原理是 。
(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)此實驗最好在 （較黑暗，較明亮）的環(huán)境中進行。
24．為了研究影子長度與哪些因素有關，某科學興趣小組的同學做了如圖的實驗：在水平地面上豎直固定一根長桿，長桿上裝有一個可以上下移動的點光源A，再在地面上豎立一根短木條（短木條始終低于點光源A）．
（1）保持短木條的長度和位置不變，該同學將點光源A從圖示位置逐漸向上移動，測得數(shù)據(jù)如下表：
該科學興趣小組同學做此實驗，想要驗證的假設是 ．
（2）分析上述實驗數(shù)據(jù)還可得到：在點光源逐漸上移過程中，若點光源高度的增加量相同，則影子長度L的變化量 （選填“增大”、“減小”或“不變”）
（3）圖中S可表示點光源到短木條的距離，如果要研究影子長度L與點光源到短木條的距離S的關系，應如何操作 ．
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
26．學習了光學知識后，小桐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）甲圖中點燃的蠟燭距小孔a，像距小孔b（a>b），則蠟燭通過小孔在屏（半透明的塑料薄膜）上成的像是 （選填“正立”或“倒立”）的，形狀與 （選填“小孔”或“蠟燭”）相同．
（2）圖中，由甲、乙兩圖可知實驗是在研究小孔成像與 的關系。
（3）圖中，分析比較 兩圖，可以得出小孔成像與物體的形狀有關；
（4）該實驗說明小孔成像的原理是 。
（5）日食奇觀時，如果利用丙實驗裝置對“ ”形太陽進行觀察，在半透明塑料膜上看到像的形狀是( )。
A． B． C． D．
（6）如果保持空罐的位置和長度不變，僅將蠟燭遠離小孔，則它的塑料腹上所成的像的大小會變 （大小），為了使所成像能恢復成和原來一樣大，則此時在蠟燭和小孔位置不變情況下，應該換用長度更 （長短）的空罐。
（7）晴天的正午時分，走在錫惠公園茂密的樹林下，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（如下圖所示），這是 （選填“太陽”、“樹葉的縫隙”或“樹葉”）的 （選填“像”或“影子”），光斑大小不同的原因是 。
27．新思維科技社團的同學們學完光學中小孔成像知識后，提出一個問題，小孔在光屏上所成像的形狀與什么因素有關，同學們經(jīng)過討論后提出以下猜想：
猜想一：像的形狀可能與物體形狀有關；
猜想二：像的形狀可能與小孔的形狀有關。
同學們在輔導老師的幫助下制作了“E”、“F”和“R”形狀的LED發(fā)光字來充當物體，做成兩個小孔形狀不同的紙筒，紙筒另一端繃裝半透明膜，做好裝置后同學們進行實驗探究．
（1）物理上將“F”、“E”和“R”形狀的LED發(fā)光的字稱為 ，射出的光在同種均勻介質中沿 傳播；為了便于觀察，該實驗最好在 （選填 “較明亮”或 “較黑暗”）的環(huán)境中進行。
（2）同學們將“F”發(fā)光字固定好后，先用小圓孔紙筒進行實驗，同學們在半透明膜上觀察到倒立的“F”，如圖所示，小孔成像中所成的像能呈現(xiàn)在半透明膜上，說明所成的像是 （選填實像或虛像），同學們將實驗結果記錄在設計好的表格后，再換用小方孔紙筒進行實驗，并觀察記錄。
（3）同學們再換用“E”和“R”形狀發(fā)光字，分別按照實驗（2）進行實驗，將觀察到的結果記錄在表中。
（4）通過比較 ，同學們驗證了猜想一，得出結論：在小孔形狀相同時，小孔所成的像與物體的形狀有關。
（5）同學們通過比較1、2，3、4和5、6，得出結論：
（6）實驗小組在該實驗中采用的實驗方法是 ．
五、綜合題
28．最近研究“地外文明”的天文學家和生物學家一起用計算機模擬出了銀河系中兩個可能孕育著生命的外星天體，它們被命名為“奧雷里亞”和“藍月亮”。其中“藍月亮”更引人注目，據(jù)推測“藍月亮”是一顆本身不發(fā)光，卻圍繞著一顆巨大的行星運轉的固體星，距離地球大約50光年，“藍月亮”上的一天為240個小時?！八{月亮”上光照良好，有液態(tài)水存在，大氣密度是地球大氣密度的4倍，而中心引力又比地球小很多。
請根據(jù)上述推測，回答下列問題：
（1）“藍月亮”上的光照最可能來自于離“藍月亮”最近的 ；
（2）若從地球上向“藍月亮”發(fā)射一束激光，則這束激光至少需 年才能到達“藍月亮”；
（3）若在“藍月亮”上發(fā)射衛(wèi)星，你認為“藍月亮”的脫離速度與地球的脫離速度相比偏 （選填“大”、“小”或“相等”），理由是 。
第12課 光的直線傳播
01
預習導學
一、光在均勻介質中的傳播
1、光的直線傳播：光在均勻介質中是沿直線傳播的。
2、光線：為了表示光的傳播方向，我們常用一根帶箭頭的直線表示光的傳播路徑和方向，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。
二、光沿直線傳播的現(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；如果不是點光源（兩個或幾個點光源），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。–
三、光的傳播速度
1、光的傳播速度：光在不同介質中傳播速度不同，在真空中傳播速度最大，約為3×108m/s。
2、光年：光在1年內傳播的距離。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。
02
考點分類
考點1：光的直線傳播的條件
1．關于光的直線傳播，下列說法正確的是（ ）
A．光只在空氣中才沿直線傳播B．光在任何情況下都沿直線傳播
C．光在玻璃中不能沿直線傳播D．光在同種均勻介質中沿直線傳播
【答案】D
【解析】ABD．光在同種均勻的介質中沿直線傳播，如果空氣或是其它介質中只要滿足這個條件也能沿直線傳播，否則可能會發(fā)生偏折，故AB錯誤，D正確；
C．如果玻璃是均勻的，光在玻璃中也能沿直線傳播，故C錯誤。
故選D。
2．圖所示是我國古代用來測量時間的儀器——日晷；日晷之所以能夠利用銅針被太陽光照射時投在石盤上的影子記錄時刻，是因為太陽光在同種 介質中沿 傳播。
【答案】 均勻 直線
【解析】[1][2]影子是光沿直線傳播形成的，說明光在同種、均勻、透明的介質中沿直線傳播。
3．光在真空中或同種均勻介質中是沿 傳播的，但是光經(jīng)過不均勻的氣體時會發(fā)生偏折。若沒有大氣層的存在，白天時間就會變 （選填“長”或“短”），原因是 。
【答案】 直線 短 見解析
【解析】[1]根據(jù)常識知道，光在真空中或同種均勻介質中是沿直線傳播的，否則會發(fā)生偏折。
[2][3]若沒有大氣層，由于光在真空中沿直線傳播，太陽在地平線以下，處在地球上的人看不到太陽，則日出時間將推遲，日落的時間將提前，白天時間將變短。
4．小明在學習“光的傳播”時，看到老師的一個演示實驗，過程如下：①用激光筆射向水中，觀察到光線是一條直線；②在光線上某點處用漏斗向水中慢慢注入海波溶液，觀察到光線發(fā)生了彎曲；③經(jīng)攪拌后觀察到光線又變直。小明根據(jù)上述現(xiàn)象得出的結論正確的是（ ）
A．光的傳播需要介質B．光只有在水中才沿直線傳播
C．光在海波溶液里不能沿直線傳播D．光在同一種均勻介質中才沿直線傳播
【答案】D
【解析】從①中我們發(fā)現(xiàn)光在水中是沿直線傳播的；而②中的光線不再沿直線傳播，不同于①的是用漏斗向水中慢慢注入海波溶液后介質不再均勻；③現(xiàn)象中的光線又沿直線傳播，是由于經(jīng)攪拌后，介質又變得均勻，故可以得出，光在同一種均勻介質中才沿直線傳播。故 ABC不符合題意；D符合題意。
故選D。
5．如圖是某同學用不同方案給三根大頭針排隊的過程，利用光直線傳播原理的方案是（ ）
A．甲、乙B．乙、丙C．甲、丙D．甲、乙、丙
【答案】D
【解析】人眼看到物體是由于有光線進入眼睛，根據(jù)光的直線傳播原理，眼睛只能看到第一根大頭針，而其它大頭針的光線被前面大頭針擋住無法進入人眼，故圖甲符合題意；用光在一端照射，使它們的影子完全重合，則這三根大頭針就在一條直線上，影子的形成就是利用了光的直線傳播原理，故圖乙符合題意；同種均勻介質中激光筆發(fā)出的光是沿直線傳播的，三根大頭針在其傳播的路徑上，故圖丙符合題意，故ABC不符合題意，D符合題意。
故選D。
考點2：光線
6．光線：為了表示光的傳播情況，我們通常用一條帶有 的 表示光的 和 ，這樣的直線叫光線。
【答案】 箭頭 直線 傳播路徑 方向
【解析】[1][2][3][4]光線是用來表示光的傳播路徑和方向的直線，為了表示光的傳播情況，通常用一條帶有箭頭直線來表示光的傳播路徑和方向。
7．下列關于光線的說法正確的是（ ）
A．光線就是很細的光束
B．光源能射出無數(shù)條光線
C．人們用一條帶箭頭的實線表示光線，用的是理想模型法
D．光線是用來表示光傳播方向的直線，常用虛線表示
【答案】C
【解析】A．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A錯誤，
B．光源是能發(fā)光的物體，所以能發(fā)光，但不是射出光線，故B錯誤；
C．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。
答案C
8．下列關于光線的說法，正確的是（ ）
A．光線是真實存在的帶箭頭的直線
B．激光筆發(fā)出的光是一條光線
C．光線可以用虛線表示
D．光線是用來表示光的傳播路徑和方向
【答案】D
【解析】AD．為表示光的傳播情況，我們通常用一條帶有箭頭的直線表示光的傳播的徑跡和方向，這樣的直線叫做光線，光線實際不存在，故A錯誤，D正確；
B．激光筆發(fā)出的是光，不是光線，故B錯誤；
C．在光路圖中，光線用實線表示，故C錯誤。
故選D。
考點3：光速、光在不同介質中的傳播速度
9．真空中的光速為 m/s。光在各種介質中的傳播速度都比在真空中的傳播速度 （選填大/小）。
【答案】 3×108 小
【解析】[1][2]光在真空中的傳播速度為3×108m/s，要大于在其他介質中的傳播速度。
10．關于光速、光年的說法正確的是（ ）
A．光速是無限大的B．光的傳播速度是3×108 m/s
C．光年是一個時間單位D．光年是天文學上表示距離的單位
【答案】D
【解析】A．光在真空中的傳播速度是：3×108 m/s，不是無限大，故A錯誤；
B．光在真空中的傳播速度才是3×108 m/s，而在空氣中或玻璃中速度會減小，故B錯誤；
C．光年是一個長度單位，不是時間單位，故C錯誤；
D．光年是天文學上表示距離的單位，等于光在真空中傳播一年的時間所經(jīng)過的距離，故D正確；
故選D．
11．我市夏季多雷雨天，打雷時我們通常會先看見閃電后聽到雷聲，這是因為（ ）
A．光的傳播速度大于聲音的傳播速度
B．光的傳播速度小于聲音的傳播速度
C．光的傳播速度等于聲音的傳播速度
D．先發(fā)生閃電，后發(fā)出雷聲
【答案】A
【解析】打雷時，雷聲和閃電是同時發(fā)生的，但光的傳播速度約為3×108m/s，聲音的傳播速度約為340m/s，由于光的傳播速度大于聲音的傳播速度，所以我們是先看到閃電后聽到雷聲的。
故選A。
12．光在真空中的傳播速度 m/s，光在介質中的傳播速度 （選填“小于”、“等于”或“大于”）光在真空中的傳播速度，光在 介質中沿直線傳播，在光和光線中， （選填“光”、“光線”、“兩個都”或“兩個都不”）是客觀存在的。
【答案】 3×108 小于 同種均勻 光
【解析】[1][2]光在不同的透明介質中傳播的速度不同，光玻璃中速度小于水中，水中小于空氣中，所以在介質中的傳播速度小于光在真空中的傳播速度，真空中的傳播速度最快，大約為3×108m/s。
[3][4]光在通過不均勻的介質時會發(fā)生偏折，只有在同種均勻介質中沿直線傳播，光線是為了研究光現(xiàn)象而建立的一種模型，屬于模型法，并不是客觀存在的，而光是客觀存在的。
考點4：影子形成的原理
13．老劉晚上下班回家經(jīng)過一盞路燈，如圖所示，當他從A點沿直線走向B點的過程中，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】當人在遠處時，人與燈光的夾角小，形成的影子長；當人逐漸走近路燈時，人與燈光的夾角會變大，此時形成的影子會變短；當人經(jīng)過路燈逐漸遠離時，人與燈光的夾角又會變小，形成的影子再次變長。
故ACD不符合題意，B符合題意。
故選B。
14．“日晷”是我國古代發(fā)明的計時工具，如圖所示，下列說法錯誤的是（ ）
A．桿影的形成是由于光在均勻介質中沿直線傳播
B．該模型是依據(jù)桿影的方位來判斷時間的
C．一天內，正午的桿影最短
D．如果陰影由長變短，則表示時間為下午
【答案】D
【解析】A．光在同種均勻介質中沿直線傳播，桿影就是由于光在均勻介質中沿直線傳播形成的，故A正確，不符合題意；
B．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，所以通常都是以桿影的方位計時，故B正確，不符合題意；
CD．一天中，被太陽照射到的物體投下的影子的長度在不斷改變，早晨的影子最長，隨著時間的推移，影子逐漸變短，中午最短，過了中午之后又重新變長，故C正確，不符合題意，D錯誤，符合題意。
故選D。
15．小華深夜走路回家，走近一個路燈時，他身后影子的長度變化是（ ）
A．變長B．變短C．先變長再變短D．先變短再變長
【答案】B
【解析】影子是光的直線傳播形成的，連接路燈及小華頭部得到一直線，此直線與地面的交點到小華在地面所處位置的距離即為影子的長度，所以走近路燈時，影子變短。故ACD不符合題意，B符合題意。
故選B。
16．有兩個高矮不同的小朋友A和B，A比B高，夜晚，他們分別站在路燈下，路燈O是光源，O′點是路燈在地面上的投影：A、B兩人和點O′在同一直線上，如圖所示，他們的頭部分別在地面上留下兩個影子A′和B′，相距d′。當兩人沿過O'點的直線，以相同的速度向右行進時，我們可以觀察到地面上A'和B'之間的距離將（ ）
A．不斷減小B．不斷增大
C．先增大，后減小D．先減小，后增大
【答案】D
【解析】設A小朋友身高為a，B小朋友身高為b，燈的高度為h，當A小朋友向前移動距離Δxa，對應其影子向前移動的距離為△xa′。如圖所示，s1、s2分別為A移動前路燈到A頭頂?shù)木嚯x、A頭頂?shù)接白禹敹司嚯x：
由相似三角形性質可得
解得：A小朋友影子A′移動的距離
同理可得B小朋友影子B′移動的距離
又根據(jù)題意可知A比B高即
則可得當相距為d′的兩個影子以相同速度進行時
此時兩影子A′和B′之間的距離
當兩人的頭部的影子達到重合后，再繼續(xù)遠離路燈時，由于
A小朋友的影子A'的距離仍比B小朋友的影子B'移動的距離長，即
則此時兩影子的間距
因此，我們觀察到地面上A′和B′之間的距離應為先減小后變大。此題也可假設A、B兩人站在一起，則A的影子比B長。兩人一起往前走，由此可知，兩人影子之間的距離會不斷增大。現(xiàn)在A站在B后，兩人影子移動速度仍符合假設的規(guī)律，因此A的影子A′會先追上B的影子B′，然后再超過它。所以A′和B′之間的距離會先減小后增大，故ABC不符合題意，D符合題意。
故選D。
考點5：日食和月食
17．2020年6月21日在我國部分地區(qū)觀察到日環(huán)食現(xiàn)象。日環(huán)食現(xiàn)象是由于（ ）
A．月球表面反射太陽光形成的
B．月球擋住太陽光形成的
C．太陽光經(jīng)過小孔后形成的
D．太陽光經(jīng)過地球大氣層折射后形成的
【答案】B
【解析】由于光沿直線傳播，太陽射出的光線被月球擋住了，太陽光射不到地球上，所以地球上的人們看不到太陽，這樣就形成了日食或日環(huán)食。
故選B。
18．如圖所示為日偏食的示意圖，日食的輪廓是彎曲的圓弧。下列事實與圓弧的形成無關的是（ ）
A．太陽光的直線傳播B．地球是球形的C．月球是球形的D．月球是不透明的
【答案】B
【解析】圖中的日食的輪廓，是由于太陽、地球、月亮位于同一直線上，月球位于太陽與地球之間時，不透明的月球擋住了沿直線傳播的太陽光，導致在地球上看不到完整太陽，便形成的日偏食。月球是球形的，當月球遮擋住部分太陽光時，便在日偏食的內側形成小弧，日偏食的外側大弧是因為太陽是球形，所以日偏食圓弧的形成與太陽光的直線傳播、月球是球形的、月球是不透明的三者有關，而與地球是球形的無關。故B選項符合題意，ACD選項不符合題意。
故選B。
19．如圖所示為2021年5月26日的月相，據(jù)此推斷當天日地月三者位置關系可能為（ ）
A．B．
C．D．
【答案】C
【解析】2021年5月26日傍晚出現(xiàn)一次月全食天象，我國大部分地區(qū)都能觀察到月全食形成的紅色月亮。當太陽、地球與月球排成一條直線，月球完全進入地球的本影里，就發(fā)生了月全食。由于太陽光經(jīng)過地球大氣折射和散射，本影中的月球呈現(xiàn)出暗紅色，如下圖所示：
故ABD不符合題意，C符合題意。
故選C。
20．2021年5月26日傍晚出現(xiàn)一次月全食天象，我國大部分地區(qū)都觀察到天文奇觀月全食形成的紅色月亮。如圖所示，當太陽、地球與月球排成一條直線，月球完全進入地球的本影里，就發(fā)生了月全食。由于太陽光經(jīng)過地球大氣折射和散射，本影中的月球呈現(xiàn)出暗紅色。下列說法中錯誤的是（ ）
A．由于光的直線傳播，本影是太陽光不能直接到達的區(qū)域
B．如果地球沒有大氣層，我們看到的就是一個“黑月亮”，即看不到月亮
C．太陽光中的紅光經(jīng)大氣層折射照射到位于本影區(qū)的月球上，使月球呈現(xiàn)紅色
D．月全食階段的月亮呈現(xiàn)紅色是月亮發(fā)出了紅色的光
【答案】D
【解析】A．光在同種均勻介質中沿直線傳播，本影是太陽光不能直接到達的區(qū)域，故A正確；
B．如果地球沒有大氣層，由于光的直線傳播，月亮反射的光線全部被遮擋住，我們看到的就是一個“黑月亮”，即看不到月亮，故B正確；
CD．當發(fā)生月全食時，即當太陽、地球和月球處在一條直線上時，處在中間的地球擋住了太陽直接照射到月球上的光，月亮處于地球本影區(qū)（整個月球在地球的影子里）；此時穿過大氣層的陽光中波長較短的藍綠色光都被地球的大氣層所吸收或散射，射到月球上的光就主要以波長較長的紅色和橙色光線為主，從而使月球表面呈現(xiàn)出橘紅色，被稱為“紅月亮”，故C正確，D錯誤。
故選D。
21．2021年7月1日，中國共產黨將迎來建黨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。
22．如圖，一束太陽光垂直水平地面MN射下，A為小鐵球。若小球在豎直平面內沿圖中圓形虛線軌跡運動，圖中能正確描述小球的影子在地面上運動軌跡的圖像是（ ）
A．B．
C．D．
【答案】C
【解析】由于光沿直線傳播，太陽光被小球擋住，所以在地面上的影子是從A點向地面作垂線，和地面的交點，即為影子；雖然小球沿圖中圓形虛線軌跡運動，但是在每一點的影子，都是從這一點向地面作垂線，影子都在地面上，由于小球在豎直平面內沿圓形軌跡運動，根據(jù)圓的對稱性，所以影子的軌跡在地面上是一條線段，如圖乙所示：
故ABD不符合題意，C符合題意。
故選C。
考點6：小孔成像
23．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，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后，燭焰距離小孔比越來遠了，所以成的像也就變小了。
24．小明探究“樹蔭下的光斑”時，把中心挖有邊長為3毫米的正方形孔的不透明大紙板正對太陽光，當紙板和地面相距一定距離時，在地面上能觀察到 亮斑填亮斑的形狀，這是光的 造成的；再逐漸增大紙板與地面的距離時，你會發(fā)現(xiàn)地面上那個亮斑將變 大/小。
【答案】 圓形 直線傳播 大
【解析】[1][2][3]太陽光通過硬紙板上很小的正方形小孔，在地面上將觀察到一個圓形的光斑，這個圓斑是太陽的實像，這是小孔成像現(xiàn)象，說明了光是沿直線傳播的；硬紙板與地面的距離增大，也就是小孔到地面的距離增大，光斑的形狀不變，但是光斑變大。
25．在“制作小孔成像觀察儀”活動中，需要把制作好的圓筒插入易拉罐中，如圖所示。下面有關該裝置制作和使用的說法正確的是（ ）
A．為了能更清晰地觀察像，應在A端用完全透明的塑料薄膜制成光屏
B．小孔越小，得到的像就越亮
C．觀察遠處物體時，A端應處于較暗的環(huán)境中
D．觀察遠處物體時，增大光屏與小孔之間的距離，光屏上的像將變小
【答案】C
【解析】A．完全透明的塑料薄膜不能用來接收像，不能制成光屏，故A錯誤；
B．孔的大小會影響亮度，小孔變大些，亮度增加，故B錯誤；
C．觀察遠處物體時，遠處的物體反射或發(fā)出的光線經(jīng)過小孔的光線較少，故A端應處于較陰暗的環(huán)境中，這樣成像能清晰一些，故C正確；
D．像的大小與像距有關，像距大，像大；觀察遠處物體時，增大光屏與小孔之間的距離，光屏上的像將變大，故D錯誤。
答案C。
26．在“制作小孔成像觀察儀”活動中，需要把制作好的圓筒插入易拉罐中，如圖所示，圓筒的A端是用半透明薄紙制成的光屏。用制成的小孔成像觀察儀觀察點燃的蠟燭時，燭焰在塑料薄膜上所成的像是 （填“實像”或“虛像”）；若僅將小孔前的物體向下移，則光屏上的像向 移。若僅移動圓筒位置，減小光屏與小孔之間距離，則光屏上像將 （填“變大”、“變小”或“不變”）。若僅將易拉罐底部三角形的小孔改成圓形，則他在半透明紙上看到的像將 。（填“改變”或“不變”）
【答案】 實像 上 變小 不變
【解析】[1][2]小孔成像是光在同一均勻介質中沿直線傳播的具體應用，成的是倒立的實像。若僅將小孔前的物體向下移，則光屏上的像向上移。
[3]實驗中，減小光屏與小孔之間距離，光屏上像將變小。
[4]蠟燭經(jīng)小孔成倒立的實像，像的形狀與蠟燭形狀相同，像與小孔的形狀無關，若僅將易拉罐底部三角形的小孔改成圓形，則他在半透明紙上看到的像的形狀不變。
27．如圖甲所示，找一個空的易拉罐，用釘子在易拉罐底部的中央敲一個小孔，將易拉罐的頂部剪去后，蒙上一層塑料薄膜，這樣就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）在塑料薄膜上所成的像是 （填“實”或“虛”）像。
（2）小明發(fā)現(xiàn)塑料薄膜上所成的蠟燭像的大小可以調節(jié)，如果小明增大蠟燭與小孔的距離，則所成的像大小 （填“變大”“變小”或“不變”）。
（3）若只將小圓孔改為三角形小孔，則像的形狀 （填“改變”或“不變”）。
（4）如圖乙所示，夏天樹蔭下的圓形光斑是太陽的 （填“像”或“影子”）。
【答案】 實 變小 不變 像
【解析】（1）[1]蠟燭在塑料薄膜上所成的像屬于小孔成像，是實像。
（2）[2]根據(jù)光的直線傳播，由幾何知識，如果小明增大蠟燭與小孔的距離，則所成的像會變小。
（3）[3]蠟燭經(jīng)小孔成倒立的實像，像的形狀與蠟燭形狀相同，像與小孔的形狀無關，所以將小圓孔改為三角形小孔，像的形狀不變。
（4）[4]樹蔭下的圓形光斑是太陽通過樹葉間的間隙形成的太陽的像，屬于小孔成像。
考點7：光的直線傳播的其他應用
28．漢朝初期齊少翁用剪紙在幕后表演，用光照射，幕外的人就可以欣賞到精彩的皮影戲表演，下列和皮影戲形成的原理不同的是（ ）
A．陽光下綠樹成蔭
B．一葉障目，不見泰山
C．打靶時“三點一線”瞄準
D．先看到閃電，后聽到雷聲
【答案】D
【解析】皮影戲表演是用光照在剪紙上，在屏幕上形成的影子，是光沿直線傳播形成的；
ABC．陽光下綠樹成蔭；一葉障目，不見泰山；打靶時“三點一線”瞄準；都是光沿直線傳播的原理，故ABC不符合題意；
D．先看到閃電，后聽到雷聲，是因為光在空氣中的傳播速度比聲音在空氣中的傳播速度快，故D符合題意。
故選D。
29．有下列實例：①排隊時，前面的同學擋住了后面的同學；②射擊瞄準要“三點一線”；③晚上學習時，手擋住了燈光看不清字；④用激光引導掘進機開鑿大山隧道。其中，能用光的直線傳播規(guī)律解釋的是（ ）
A．①②③B．②③④C．①②④D．①②③④
【答案】D
【解析】①排隊時，前面的同學擋住了后面的同學，可以利用光的直線傳播規(guī)律來解釋；
②射擊瞄準要“三點一線”，可以利用光的直線傳播規(guī)律來解釋；
③晚上學習時，手擋住了燈光是由于光在傳播過程中，遇到了不透明物體在其后面形成了影子，所以看不清字，可以利用光的直線傳播規(guī)律來解釋；
④用激光引導掘進機開鑿大山隧道，可以利用光的直線傳播規(guī)律來解釋。
故選D。
03
強化訓練
一、單選題
1．下列不是光沿直線傳播的現(xiàn)象是（ ）
A．陽光在整個大氣中的傳播過程
B．射擊瞄準要“三點一線”
C．激光準直打隧道
D．用傘擋住陽光
【答案】A
【解析】A．陽光在整個大氣中的傳播過程，由于大氣層是質地不均勻的，因此光在整個大氣中的傳播不是一條直線，故A符合題意；
B．射擊瞄準要“三點一線”，利用了光沿直線傳播的原理，故B不符合題意；
C．激光準直打隧道，利用了光沿直線傳播的原理，故C不符合題意；
D．用傘擋住陽光會形成影子，影子的形成是由于沿直線傳播的光被物體所遮擋，在地面上形成的暗色區(qū)域，利用了光沿直線傳播的原理，故D不符合題意．
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/sD．光年是天文學上常用的長度單位
【答案】D
【解析】A．光在同一均勻介質中是沿直線傳播的，如果光在不均勻介質中不是直線傳播的，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，即光在一年內通過的路程，故D正確。
故選D。
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】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。
4．現(xiàn)在，轎車已進入尋常百姓家，設想你是一位駕駛員，在夜間行車時不但需要前車燈有良好的照明，還要會合理判斷燈光的照射情況，若前方出現(xiàn)彎道時，燈光照射路面的情況是（ ）
A．照射情況不變B．燈光由路中移到路側
C．燈光離開路面D．照射距離變短
【答案】B
【解析】夜間行車出現(xiàn)彎道時，由于汽車發(fā)出的光柱是沿直線傳播的，因此燈光會由路中移到路側．故選B．
5．當太陽、水星、地球運行到一條直線上時，在地球上可以觀察到太陽上有一個小黑斑在緩慢移動，這種現(xiàn)象稱為“水星凌日”，是難得的天文奇觀，下列關于該現(xiàn)象說法正確的是（ ）
A．小黑斑是水星在太陽上形成的影子
B．小黑斑是由于水星擋住了太陽射向地球的一部分光而形成的
C．小黑斑是水星在太陽上形成的像
D．小黑斑是太陽在地球上的像
【答案】B
【解析】當太陽、水星、地球運行到一條直線上時，太陽照射到地球上的有一部分光被水星擋住，所以在地球上看有一個小黑斑，實質是水星在地球上形成的影子。故ACD不符合題意，B符合題意。
故選B。
6．如圖是小孔成像現(xiàn)象的示意圖，下列說法正確的是
A．小孔成像的成因是光的直線傳播
B．木板上的小孔一定是圓形的
C．蠟燭在光屏上形成的像是虛像
D．蠟燭在光屏上形成的像是正立的
【答案】A
【解析】A.小孔成像是由光沿直線傳播形成的，故正確；
B.小孔成像成的是物體的像，與小孔的形狀無關，故錯誤；
C. 蠟燭在光屏上成的像是實像，故錯誤；
D.蠟燭在光屏上成的像是倒立的，故錯誤．
故選A
【點睛】物體發(fā)出或反射的光通過小孔后，在小孔后面的光屏上形成倒立的實像，這就是小孔成像；在小孔成像現(xiàn)象中，物體經(jīng)小孔成的像的形狀由物體決定，像的形狀與物體的形狀相同，與孔的形狀無關．
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．小歡用針孔照相機（即小孔成像實驗裝置）觀察蠟燭的燭焰，若保持小孔和蠟燭的燭焰位置不變，如圖所示。則下列分析正確的是（ ）
A．若內筒位置不變，半透明膜上燭焰的像是正立的
B．若內筒位置不變，半透明膜上燭焰的像是放大的
C．若向右拉動內筒，半透明膜上燭焰的像將變小
D．若向左推動內筒，半透明膜上燭焰的像將變亮
【答案】D
【解析】A．小孔成像是倒立的實像，故A錯誤；
B．由圖可知，物距大于像距，此時成縮小的實像，故B錯誤；
C．若向右拉動內筒，像距變大，像將變大，故C錯誤；
D．若向左推動內筒，半透明膜靠近小孔，燭焰的像將變亮，故D正確。
故選D。
9．如圖所示，用自制針孔照相機觀察燭焰。有以下四句說法：①薄膜上出現(xiàn)燭焰的像可以是正立的也可以是倒立的；②薄膜上燭焰的像可以是縮小的也可以放大的；③保持小孔和燭焰的距離不變，向后拉動內筒增加筒長，燭焰的像變大；④保持小孔和燭焰的距離不變，向前推動內筒，燭焰的像更明亮。請選出所有正確的說法（ ）
A．①②B．③④C．①③④D．②③④
【答案】D
【解析】①小孔成的像是倒立的，故①錯誤；
②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，正確，故②正確；
③小孔和燭焰的距離不變，向后拉動內筒，增加筒長時，即物距不變時，像距變大，像變大，故③正確；
④通過小孔相同多少的光，向前推動內筒，即像距變小時，像變小，同樣多少的光線照在較小的面積上，成像更明亮，故④正確。
故ABC不符合題意，D符合題意。
故選D。
10．夜晚，小明沿著平直公路AB經(jīng)過路燈，他頭部的影子在地面上行進的軌跡可能是（ ）
A．沿著CDB．沿著EFC．沿著GHD．沿著JK
【答案】C
【解析】人頭部影子的運動的軌跡示意圖如圖所示：
。
假設OA為豎立的路燈，A點為點光源位置，人沿直線BB’直行，則CC’即為頭部影子的運動軌跡圖，可知光是直線傳播的，人頭移動的軌跡為與人行走路線平行的直線。故題中沿著GH符合題意。
故選C。
二、填空題
11．如圖所示，站在隊伍第一個人的前面看，后面的人都被第一個人擋住，說明隊伍站得 （選填“很直”或“不直”），所用的原理是 。
【答案】 很直 同種均勻介質（或空氣）中光沿直線傳播
【解析】[1][2]站在隊伍第一個人的前面看，由于光在同種均勻的介質（空氣）是沿直線傳播的，來自后面人反射的光被第一個人擋著，只能看到第一個人，這時說明隊伍站的很直。
12．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。
13．“日晷”是我國古代發(fā)明的計時工具，如圖所示，它是根據(jù) 原理制成的。如果陰影由長變短，則表示時間為 。（選填“上午”或“下午”）
【答案】 光的直線傳播 上午
【解析】[1]該計時工具是根據(jù)影子的變化計時的，因為影子的形成是光的直線傳播形成的，所以它的工作原理是光的直線傳播。
[2]根據(jù)題意分析可知，早上和傍晚太陽光線斜射地，物體的影子較長；中午太陽光線直射，物體的影子較短，所以，晷針的陰影由長變短， 表示時間為上午。
14．地球周圍的大氣層是不均勻的，越靠近地面越稠密，所以，陽光穿大氣層時，傳播路線是 （選填“直線”或“彎曲的”）。木工師傅為了檢查一塊木板的棱是否直，可以閉住一只眼睛，用另一只眼睛沿棱的長度方向看去，這是利用了 原理。
【答案】 彎曲的 光的直線傳播
【解析】[1]地球周圍的大氣層是不均勻的，當光線在大氣層中傳播時，光的傳播路徑會發(fā)生改變，故路徑是彎曲的。
[2]檢查一塊木板的棱是否直，可以閉住一只眼睛，用另一只眼睛沿梭的長度方向看去，這是利用了光的直線傳播原理。
15．小明探究“樹蔭下的光斑”時，把中心挖有邊長為3毫米的正方形孔的不透明大紙板正對太陽光，當紙板和地面相距一定距離時，在地面上能觀察到 亮斑填亮斑的形狀，這是光的 造成的；再逐漸增大紙板與地面的距離時，你會發(fā)現(xiàn)地面上那個亮斑將變 大/小。
【答案】 圓形 直線傳播 大
【解析】[1][2][3]太陽光通過硬紙板上很小的正方形小孔，在地面上將觀察到一個圓形的光斑，這個圓斑是太陽的實像，這是小孔成像現(xiàn)象，說明了光是沿直線傳播的；硬紙板與地面的距離增大，也就是小孔到地面的距離增大，光斑的形狀不變，但是光斑變大。
16．2020年12月14日，在南美洲出現(xiàn)了今年全球唯一一次日全食現(xiàn)象。如圖所示表示日全食發(fā)生時太陽、地球月球的位置示意圖，根據(jù) 規(guī)律判斷圖中的A處是 球。
【答案】 光在同種均勻介質中沿直線傳播 月
【解析】[1][2]當月球運行到太陽和地球之間，并近似在一條直線上時，由于光在同種均勻介質中沿直線傳播，所以月球擋住了太陽光，就形成了日食，故圖中的A是月球，B是地球。
17．如圖所示甲是某校同學用一盆墨水觀察到的日食奇觀．產生日食的原因是光沿 傳播．當我們位于圖乙中的 區(qū)域時，就能看到日偏食現(xiàn)象．
【答案】 直線
【解析】[1]日食形成的原因是光的直線傳播原理，所以解釋日食現(xiàn)象要用光的直線傳播理論；
[2]如題圖，在地球上區(qū)域時，太陽射向地球的光部分被月球擋住，人們看到的是日偏食．
18．夏日正午，小華在地面上鋪一張白紙，將刻有邊長為3cm的等邊三角形孔的紙板正對著太陽，保持紙板與地面的距離為1m不變，用一張卡片覆蓋在三角形孔上，遮住孔的一部分，如圖所示，讓太陽光透過小孔，移動卡片，使通光孔變小.剛開始時，白紙上光斑 (填“變大”“不變”或“變小”)，光斑亮度 (填“增強”“不變”或“減弱”)；當小孔足夠小時，光斑形狀是 形，繼續(xù)移動卡片，減小通光孔的大小，白紙上光斑將 (填“變大”“不變”或“變小”)，光斑亮度 (填“增強”“不變”或“減弱”).
【答案】 變小 不變 圓 不變 減弱
【解析】[1][2]因為太陽光是平行光，開始時孔較大，所以形成的是和孔面積大小相等的光斑，地表單位面積上所接收的光的量是一致的，所以此時光斑亮度與孔的大小無關，即光斑亮度不變光斑亮度不變；故減小孔的大小時，白紙上光斑大小將變小，光斑亮度不變；
[3]當小孔到地面的距離一定時，小孔越來越小，地面上就越容易得到太陽的像（小孔成像），此時光斑形狀是圓形；
[4][5] 繼續(xù)減小三角形孔的大小時，白紙上所成光斑的大小不變，但透過小孔的光變少，即單位面積上所接收的光的量減少，所以光斑變暗．
三、作圖題
19．按要求作圖：如圖所示，小紅站在路燈下，請畫出小紅在地面上形成影子的光路，并標出影子的位置；
【答案】
【解析】光是直線傳播的，可以過光源路燈和人的頭頂，作一條光線，這條光線和地面的交點就是影子的最右端位置，過光源路燈和人的最左端部位，作一條光線，這條光線和地面的交點就是影子的最左端位置，這兩條光線就是小紅在地面上形成影子的光路，影子的位置在小紅右邊背面的黑暗區(qū)域；如下圖所示
20．“井底之蛙”這個成語大家都很熟悉。如圖所示為“井底觀天”的示意圖，設P點為青蛙的眼睛，請作出青蛙看到天空范圍的光路圖。

【答案】
【解析】光在均勻的介質中沿直線傳播，所以能看到最大的天空的范圍是井外的物體的光線能沿井沿直線射進井中的。作圖如下：

21．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：
四、實驗題
22．如圖所示，利用塑料吸管和激光筆，探究光在空氣中是否沿直線傳播：
(1)激光筆發(fā)出的光，集中較高的 ，對著眼睛照射， （選填“會”或“不會”）損害眼睛；
(2)將塑料吸管拉直，打開激光筆，由吸管的一端照射，吸管的另一端對著墻壁，觀察到墻壁上出現(xiàn)一個 ，表明激光筆發(fā)出的光通過 ，光是沿 傳播的；
(3)彎曲吸管的一端，用激光管從吸管的一端照射，吸管的另一端對著墻壁，觀察到墻壁上沒有出現(xiàn) ，表明激光筆發(fā)出的光 ，光不會沿 傳播。
【答案】 能量 會 亮斑 吸管 直線 光斑 沒有通過吸管 曲線
【解析】(1)[1][2]激光筆發(fā)出的激光，會集中較高的能量，因為它具有能量大，亮度高，方向直等特點，所以直接對著人的眼睛照射，會損傷眼睛。
(2)[3][4][5]將塑料吸管拉直，打開激光筆，由吸管的一端照射，吸管的另一端對著墻壁，觀察到墻壁上會出現(xiàn)一個亮斑，表明激光筆發(fā)出的光通過吸管，說明光是沿直線傳播的。
(3)[6][7][8]彎曲吸管的一端，用激光管從吸管的一端照射，吸管的另一端對著墻壁，觀察到墻壁上沒有出現(xiàn)亮斑，表明激光筆發(fā)出的光沒有通過吸管，說明光不會沿曲線傳播。
23．如圖所示，找一個空的易拉罐，用釘子在易拉罐底部的中央敲一個小孔，將易拉罐的頂部剪去后，蒙上一層塑料薄膜，這樣就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)燭焰在塑料薄膜上所成的像是 （填“實像”或“虛像”）；其成像的原理是 。
(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)此實驗最好在 （較黑暗，較明亮）的環(huán)境中進行。
【答案】 實像 光的直線傳播 D 較黑暗
【解析】(1)[1][2]蠟燭在塑料薄膜上所成的像是實像，其成像的原理是光的直線傳播。
(2)[3]蠟燭經(jīng)小孔成倒立的實像，像的形狀與蠟燭形狀相同，像與小孔的形狀無關，即蠟燭在塑料薄膜上成的像是蠟燭的倒立像，故選D。
(3)[4]在比較明亮的環(huán)境中，很多物體都在射出光線，干擾人的視線，在較黑暗的環(huán)境中，蠟燭是最亮的，蠟燭射向薄膜的光線最多，反射光線最多，進入人眼的光線最多，感覺蠟燭的像最亮。所以最比較黑暗的環(huán)境中進行實驗。
24．為了研究影子長度與哪些因素有關，某科學興趣小組的同學做了如圖的實驗：在水平地面上豎直固定一根長桿，長桿上裝有一個可以上下移動的點光源A，再在地面上豎立一根短木條（短木條始終低于點光源A）．
（1）保持短木條的長度和位置不變，該同學將點光源A從圖示位置逐漸向上移動，測得數(shù)據(jù)如下表：
該科學興趣小組同學做此實驗，想要驗證的假設是 ．
（2）分析上述實驗數(shù)據(jù)還可得到：在點光源逐漸上移過程中，若點光源高度的增加量相同，則影子長度L的變化量 （選填“增大”、“減小”或“不變”）
（3）圖中S可表示點光源到短木條的距離，如果要研究影子長度L與點光源到短木條的距離S的關系，應如何操作 ．
【答案】 影子的長度是否與點光源的高度有關 減小 控制點光源的位置、短木條的長度不變，讓短木條逐漸遠離點光源，觀察影子的長度如何變化
【解析】（1）光源的高度從20cm增加到60cm時，影子的長度從30cm變成了6cm，故要:驗證的假設是影子的長度與點光源的高度的關系；
（2）光源每增加10cm后的影子的形變量分別為15cm；5cm；2.5cm；1.5cm，所以點光源高度的增加量相同，則影子長度L的變化量 減小；
（3）根據(jù)控制變量法知，應當保持短木條的長度和點光源的高度不變，改變短木條的位置．
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]光在同種均勻介質中是沿直線傳播的，小孔成像的原理是光在同種均勻介質中沿直線傳播。
（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．學習了光學知識后，小桐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）甲圖中點燃的蠟燭距小孔a，像距小孔b（a>b），則蠟燭通過小孔在屏（半透明的塑料薄膜）上成的像是 （選填“正立”或“倒立”）的，形狀與 （選填“小孔”或“蠟燭”）相同．
（2）圖中，由甲、乙兩圖可知實驗是在研究小孔成像與 的關系。
（3）圖中，分析比較 兩圖，可以得出小孔成像與物體的形狀有關；
（4）該實驗說明小孔成像的原理是 。
（5）日食奇觀時，如果利用丙實驗裝置對“ ”形太陽進行觀察，在半透明塑料膜上看到像的形狀是( )。
A． B． C． D．
（6）如果保持空罐的位置和長度不變，僅將蠟燭遠離小孔，則它的塑料腹上所成的像的大小會變 （大?。瑸榱耸顾上衲芑謴统珊驮瓉硪粯哟?，則此時在蠟燭和小孔位置不變情況下，應該換用長度更 （長短）的空罐。
（7）晴天的正午時分，走在錫惠公園茂密的樹林下，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（如下圖所示），這是 （選填“太陽”、“樹葉的縫隙”或“樹葉”）的 （選填“像”或“影子”），光斑大小不同的原因是 。
【答案】 倒立 蠟燭 孔的形狀 甲與丙 光沿直線傳播 C 小 長 太陽 像 樹葉縫隙到地面的距離不同
【解析】（1）[1][2]小孔成像成的是一個倒立的像，像是由實際光線會聚而成的，是實像，形狀與蠟燭相同。
（2）[3]甲圖和乙圖中孔的形狀不同，物體形狀相同，所成的像形狀相同，由此可見:實驗是在研究小孔成像與孔的形狀的關系。
（3）[4]甲圖與丙圖中物體的形狀不同，小孔的形狀相同，所成的像形狀不同，由此可見：小孔成像的形狀與物體的形狀有關。
（4）[5]三個實驗都表明，物體發(fā)出的沿直線傳播的光，經(jīng)過小孔后在后面的屏上形成物體的像，即小孔成像，證明了光是沿直線傳播的。
（5）[6]由小孔成像的特點可知日偏食經(jīng)小孔成的像的缺口正好在日偏食缺口的對側，所以選項C符合題意。
（6）[7]如果保持空罐的位置和長度不變，僅將蠟燭遠離小孔，如圖。
根據(jù)光的直線傳播作圖，則它的塑料膜上所成的像(如下圖中的斜線部分，B′A′為原來成的像)的大小會變小。
[8]由上圖可知，為了使所成像能恢復成和原來一樣大，則此時在蠟燭和小孔位置不變情況下，光屏應適當向后移動，成像能恢復成和原來一樣大，即應該換用長度更長的空罐。
（7）[9][10][11]樹葉的縫隙其實就是一個個小孔，圓形光斑就是太陽的像。地面上的回形光斑就是由于樹葉之間形成許多小孔，由于光的直線傳播形成的太陽的像。由于樹葉縫隙到地面的距離不同，所以光斑大小不同。
27．新思維科技社團的同學們學完光學中小孔成像知識后，提出一個問題，小孔在光屏上所成像的形狀與什么因素有關，同學們經(jīng)過討論后提出以下猜想：
猜想一：像的形狀可能與物體形狀有關；
猜想二：像的形狀可能與小孔的形狀有關。
同學們在輔導老師的幫助下制作了“E”、“F”和“R”形狀的LED發(fā)光字來充當物體，做成兩個小孔形狀不同的紙筒，紙筒另一端繃裝半透明膜，做好裝置后同學們進行實驗探究．
（1）物理上將“F”、“E”和“R”形狀的LED發(fā)光的字稱為 ，射出的光在同種均勻介質中沿 傳播；為了便于觀察，該實驗最好在 （選填 “較明亮”或 “較黑暗”）的環(huán)境中進行。
（2）同學們將“F”發(fā)光字固定好后，先用小圓孔紙筒進行實驗，同學們在半透明膜上觀察到倒立的“F”，如圖所示，小孔成像中所成的像能呈現(xiàn)在半透明膜上，說明所成的像是 （選填實像或虛像），同學們將實驗結果記錄在設計好的表格后，再換用小方孔紙筒進行實驗，并觀察記錄。
（3）同學們再換用“E”和“R”形狀發(fā)光字，分別按照實驗（2）進行實驗，將觀察到的結果記錄在表中。
（4）通過比較 ，同學們驗證了猜想一，得出結論：在小孔形狀相同時，小孔所成的像與物體的形狀有關。
（5）同學們通過比較1、2，3、4和5、6，得出結論：
（6）實驗小組在該實驗中采用的實驗方法是 ．
【答案】 光源 直線 較黑暗 實像 1、3、5（或2、4、6） 在物體形狀相同時，小孔所成的像與小孔的形狀無關 控制變量法
【解析】(1)[1]能自行發(fā)光的物體稱為光源，LED發(fā)光的字是光源。
[2]光在同種均勻介質中沿直線傳播。
[3]為了便于觀察，實驗在較黑暗的環(huán)境進行，成的像會比較清晰。
(2)[4]實像是實際光線會聚而成的，可以成在光屏上，孔成像中所成的像，能呈現(xiàn)在半透明膜上，說明所成的像是實像。
(4)[5]通過比較1、3、5（或2、4、6）實驗數(shù)據(jù)可知，小孔形狀相同，物體形狀不同，所成像的形狀不同，說明在小孔形狀相同時，小孔所成的像與物體的形狀有關。
(5)[6]通過比較1、2，3、4和5、6，實驗數(shù)據(jù)可知，物體形狀相同，小孔形狀不同，所成像的形狀相同，說明在物體形狀相同時，小孔所成的像與小孔形狀無關。
(6)[7]實驗小組在該實驗中,有兩個變量物體形狀和小孔形狀，采用的實驗方法是控制變量法。
五、綜合題
28．最近研究“地外文明”的天文學家和生物學家一起用計算機模擬出了銀河系中兩個可能孕育著生命的外星天體，它們被命名為“奧雷里亞”和“藍月亮”。其中“藍月亮”更引人注目，據(jù)推測“藍月亮”是一顆本身不發(fā)光，卻圍繞著一顆巨大的行星運轉的固體星，距離地球大約50光年，“藍月亮”上的一天為240個小時?！八{月亮”上光照良好，有液態(tài)水存在，大氣密度是地球大氣密度的4倍，而中心引力又比地球小很多。
請根據(jù)上述推測，回答下列問題：
（1）“藍月亮”上的光照最可能來自于離“藍月亮”最近的 ；
（2）若從地球上向“藍月亮”發(fā)射一束激光，則這束激光至少需 年才能到達“藍月亮”；
（3）若在“藍月亮”上發(fā)射衛(wèi)星，你認為“藍月亮”的脫離速度與地球的脫離速度相比偏 （選填“大”、“小”或“相等”），理由是 。
【答案】 恒星 50 小 “藍月亮”的引力比地球小很多
【解析】（1）[1]結合地球和月球上光來自于太陽，可推知，“藍月亮”上的光照最可能來自于離“藍月亮”最近的恒星。
（2）[2]已知“藍月亮”距離地球的距離為光年，則從地球上向“藍月亮”發(fā)射一束激光，則這束激光至少需50年才能到達“藍月亮”。
（3）[3][4]“藍月亮”的引力比地球小很多，所以“藍月亮”的脫離速度與地球的脫離速度相比偏小。
點光源的高度H/cm
20
30
40
50
60
影子長度L/cm
30
15
10
7.5
6
實驗次數(shù)
發(fā)光字
小孔形狀
像的形狀
半透明膜上是否呈現(xiàn)
1
F
圓形
倒立

呈現(xiàn)
2
F
方形
倒立

呈現(xiàn)
3
E
圓形
倒立

呈現(xiàn)
4
E
方形
倒立

呈現(xiàn)
5
R
圓形
倒立

呈現(xiàn)
6
R
方形
倒立

呈現(xiàn)
點光源的高度H/cm
20
30
40
50
60
影子長度L/cm
30
15
10
7.5
6
實驗次數(shù)
發(fā)光字
小孔形狀
像的形狀
半透明膜上是否呈現(xiàn)
1
F
圓形
倒立

呈現(xiàn)
2
F
方形
倒立

呈現(xiàn)
3
E
圓形
倒立

呈現(xiàn)
4
E
方形
倒立

呈現(xiàn)
5
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圓形
倒立

呈現(xiàn)
6
R
方形
倒立

呈現(xiàn)

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3.3 光的直線傳播

版本： 蘇科版（2024）

年級： 八年級上冊

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