資源簡介

中小學教育資源及組卷應用平臺
4.1 光的直線傳播
【素養目標】
物理觀念:光源，光的直線傳播，光線，光的直線傳播的現象和應用，光速。
科學思維:通過建立光線模型，知道物理模型的重要性。
科學探究:探究光在空氣、水、玻璃中的傳播。
科學態度與責任:通過觀察光在空氣中和水中傳播的實驗現象，了解實驗是研究物理問題的重要方法。
知識點一、光源
1.光源
問題
我們每天都會通過聲和光接收大量信息。之前我們學習了聲現象，了解了聲的傳播。關于光現象，你知道哪些物體能發光嗎 光的傳播又有什么特點呢
要研究光現象，首先要看哪些物體能夠發光，是誰給我們帶來了光明，如下圖。
2.光源的判斷
判斷物體是不是光源，關鍵是物體自身能否發光。有些物體看起來好像在發光，實際上是反射了其他光源發出的光，所以這些物體不是光源；如鏡子、月亮、寶石、電影的屏幕等。
知識點二、光的直線傳播
1.光是怎樣傳播的
（1）實驗觀察：光在空氣、水、玻璃中的傳播路徑。
【實驗器材】激光筆、燒杯、水箱、水、玻璃磚等。
【進行實驗】
實驗目的 實驗過程 現象 分析總結
探究光在空氣中的傳播路徑 在夜晚，用能發出帶有顏色的激光筆射向天空，激光筆發出的光的傳播路徑 光在空氣中沿直線傳播
探究光在水中的傳播路徑 在盛水的水箱中，讓激光筆沿不同方向垂直水箱側面射出光，觀察光在水中的傳播路徑 光在水中沿直線傳播
探究光在玻璃中的傳播路徑 讓激光筆發出的光從玻璃磚的側面垂直射入玻璃磚，觀察光在玻璃磚中的傳播路徑 光在玻璃中沿直線傳播
【探究歸納】光在空氣、水、玻璃等透明物質中均是沿直線傳播的。
（2）探究光沿直線傳播的條件
提出問題 光一定沿直線傳播嗎？光沿直線傳播的條件是什么？
設計與進行實驗 ①在桌上放一個大的透明水槽，配有四杯等量但濃度不同的糖水，每杯糖水中都添加少量牛奶（為了清晰地顯示光路），將它們按濃度從大到小的順序排列，依次倒入水槽，水槽內的液體就變成了從上到下濃度逐漸增大的非均勻水溶液； ②如圖甲所示，將一束光從透明水槽側面垂直射入非均勻濃度的糖水溶液中，觀察到激光的傳播路徑在濃度不均勻的糖水溶液中會向下彎曲； ③如圖乙所示，用玻璃棒攪拌糖水溶液時，使其濃度變得均勻，再將激光射向糖水溶液中，觀察到激光在均勻濃度的糖水溶液中的傳播路徑是直的
分析論證 光垂直射入濃度不均勻的糖水溶液中時，光的傳播路徑發生了彎曲；在均勻濃度的糖水溶液中，光的傳播路徑是直的
得出結論 光在同種均勻介質中沿直線傳播
特別提醒：
1.為了清晰地觀察光在不同介質中傳播路徑，實驗應在較暗的環境中進行；
2.應注意若要光沿直線傳播，“同種”和“均勻”這兩個條件缺一不可。必須同時滿足。
（3）光可以在真空中傳播
太陽光能通過太空和大氣層傳播到地球表面，說明光可以在真空中傳播。
2.光線
（1）定義：為了表示光的傳播情況，我們通常用一條帶有箭頭的直線表示光的傳播徑跡和方向（如圖甲所示），這樣的直線叫光線；
（2）畫法：光線是帶箭頭的直線，箭頭表示光的傳播方向。畫光路圖時，光線要用實線表示，且標上箭。圖乙和圖丙分別表示平行光和點光源發出的光。
光線是物理模型
1.在物理學中，為了研究問題方便，人們抓住主要的因素，對實際問題進行理想化處理，通過建構模型來揭示事物本質的方法稱之為模型法。光線是一種模型，用來表示光的傳播路徑和方向。
2.光線是模型，不是實體，沒有尺度。即使是再細的光束，也不能說是光線。
3.與光的直線傳播有關的現象
（1）影子
光在傳播過程中，遇到不透明的物體，會使物體后面光不能到達的區域形成一個陰暗區域，即物體的影子；如圖。
（2）日食和月食
①日食：當月球運行到太陽和地球之間時，由于光沿直線傳播，月球就擋住了太陽射向地球的光。
當月球距離地球較近時，在本影區域，月球擋住全部太陽光，該區域發生日全食；在半影區域，月球擋住了部分太陽光，該區域發生日偏食；當月球距離地球較遠時，月球擋住了來自太陽中央區域的光，正對區域發生日環食。如圖甲所示。
②月食：當地球處于月球和太陽之間時，地球擋住了射向月球的光，由于光沿直線傳播，當月球在本影區域時，能看到月全食；當月球在半影區域時，我們能看到月偏食。如圖乙所示。
（3）小孔成像
如圖所示甲，用給一個帶有小孔的板遮擋在光屏與蠟燭之間，光屏上就會形成燭焰倒立的像，我們把這樣的現象叫小孔成像。左右移動中間的板，光屏上的像的大小也會隨之發生變化。
由于光沿直線傳播，來自燭焰上方的光通過小孔后就射到了光屏的下部，來自燭焰下方的光通過小孔后就射向了上部。這樣，光屏上就出現了燭焰倒立的像。
像的大小與物（蠟燭）的大小以及光屏所在位置有關。其大小關系為：。
1.小孔成像的條件：小孔必須足夠小，但并不是越小越好，孔太小會影響像的亮度；
2.小孔成像時，像的形狀取決于物體的形狀，與小孔形狀無關；
3.小孔逐漸變大，光屏上的像會逐漸變模糊；當小孔增大到一定程度時，在光屏上只能看到與小孔形狀相同的光斑。
【現象辨析】影子和小孔成像的異同
現象 相同點 不同點
影子 形成原因都是光沿直線傳播 影子是光照射不到的區域，影子的形成不一定和物體的形狀相同，而且影子是黑暗的
小孔成像 通過小孔成的像是光實際照射到的區域，像的形狀和物體的形狀相同，而且像是亮的
4.光的直線傳播的應用
由于光的直線傳播，在開鑿隧道時，工人們可以用激光束引導掘進機，使掘進機沿直線前進，保證隧道方向不會出現偏差；士兵瞄準射擊；站隊時隊列排直等。
像“井底之蛙”、“一葉障目不見泰山”也都是可以用光的直線傳播進行解釋的。
知識點三、光的傳播速度
1.光在真空中的傳播速度
光不僅可以在空氣、水等物質中傳播，而且可以在真空中傳播。光在真空中的傳播速度很大，在物理學中用c表示，c=2.99792×108m/s。通常情況下，真空中的光速可以近似為：c=3×108m/s。
2.光在其他介質中的傳播速度
光在空氣中的傳播速度近似等于光在真空中的傳播速度c，也可以近似為c=3×108m/s。光在水中的傳播速度約為c；光在玻璃中的傳播速度近約為c。
【現象辨析】光與聲音傳播傳播特點比較
現象 相同點 不同點
光的傳播 傳播速度都與介質種類有關 能在透明物質中傳播，能在真空中傳播，光在真空中傳播速度最大
聲的傳播 能在固體、液體和氣體中傳播，真空不能傳聲，一般情況下固體中聲速最大
題型一：光的直線傳播
1．關于光的傳播，下列說法正確的是　　
A．光在同種均勻介質沿直線傳播
B．光的傳播需要介質
C．“光年”是光傳播速度的單位
D．“天文數據”是古代人的數字
2．下列現象中，屬于光的直線傳播的是　　
A．日晷儀 B．彩虹的倒影
C．從后視鏡觀察 D．水中的甲秀樓
3．如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 　　介質中沿 　　傳播。
4．在燈光下靠近墻的地方，用手做各種姿態，在墻上會形成手影，這說明了光在同一種均勻介質中沿　　傳播。當電燈保持靜止，手向電燈靠攏時，墻上的手影將　　（選填“變大”、“變小”或“不變” 。
5．在生活中經常提到的“影”與我們所學到的光學知識有關。下列現象中與“立竿見影”中的“影”形成原因一致的是　　
A．水中“倒影” B．樹蔭下的光斑
C．筷子在水面“折斷” D．雨后的彩虹
題型二：小孔成像
6．2024年4月8日地球上發生了一次日全食，這次日全食現象給人們帶來了難得一見的天文盛宴，下列光現象與該現象成因相同的是　　
A．樹蔭下光斑
B．雨后彩虹
C．海市蜃樓
D．水中倒影
7．如圖甲是在房子側壁上形成的樹蔭，圖乙是太陽光經過樹葉間的縫隙在樹蔭中形成的月牙形亮斑。下列說法正確的是　　
A．“樹蔭”的形成是由于光的折射
B．樹蔭中的月牙形亮斑是小孔成像形成的
C．亮斑是月牙形的是因為發生了日全食
D．亮斑的形狀和樹葉縫隙的形狀是一致的
8．學習了光的直線傳播知識后，同學們一起利用生活中的廢舊物品探究小孔成像。下列說法正確的是　　
A．為了便于更清楚觀察像，應在圓筒的端蒙上塑料薄膜作為光屏
B．小孔必須是圓形的
C．像與物上下顛倒，左右相反
D．塑料薄膜上形成的像是虛像
9．中午時，若太陽光垂直射入紙板上一個很小的“△”形孔，那么在地面上形成的光斑的形狀是　　
A．“”形 B．“”形 C．“△”形 D．“”形
10．“大樹底下好乘涼”，如圖所示，從物理學角度可知乘涼的區域實際是大樹的 　　（選填“影子”、“實像”或“虛像” 。
題型三：光速及其計算
11．2023年7月28日晚上，第31屆世界大學生夏季運動會在四川成都開幕！開幕式上金色煙火綻放，給所有人留下了深刻的印象！隨著幾聲巨響，帶有“12”至“1”數字的倒計時煙花字母依次騰空升起。下列說法正確的是　　
A．燦爛的煙花不是光源
B．光在不均勻的空氣中可以沿曲線傳播
C．光在空氣中的傳播速度是
D．先看到煙花后聽到爆炸聲，說明聲速比光速快
12．關于光的傳播，下列說法正確的是　　
A．光在任何情況下都是沿直線傳播的
B．光可以在真空里傳播
C．光從空氣進入水中傳播速度變快
D．月亮是光源
13．光從空氣射入水中，它的傳播速度　　
A．一定增大 B．保持不變 C．一定減小 D．無法比較
14．光在 　　中傳播的速度最大，數值為 　　，光在水、玻璃、空氣中傳播速度由大到小的排列順序是 　　。
15．為實現我國的探月計劃，科學家曾測出從地球發射的激光到達月球并返回地面所有的時間約為，若光在空氣（或真空中）的傳播速度為，求：
（1）光從地球到達月球的時間是多少？
（2）地球和月球之間的距離是多少？
一．選擇題（共6小題）
1．下列現象中，屬于光的直線傳播的是　　
A．日晷儀 B．彩虹的倒影
C．從后視鏡觀察 D．水中的甲秀樓
2．下列關于光線的說法正確的是　　
A．光源能射出無數條光線
B．光線就是很細的光束
C．光線是用來表示光的傳播徑跡和方向的幾何線段，用實線表示
D．光線是客觀存在的
3．在生活中經常提到的“影”與我們所學到的光學知識有關。下列現象中與“立竿見影”中的“影”形成原因一致的是　　
A．水中“倒影” B．樹蔭下的光斑
C．筷子在水面“折斷” D．雨后的彩虹
4．發生月食的時候，下列說法正確的是　　
A．太陽、月球、地球在一條直線上，月球在中間
B．太陽、地球、月球在一條直線上，地球在中間
C．太陽、地球、月球在一條直線上，太陽在中間
D．太陽、地球、月球不能在一條直線上
5．《史記》中記載，漢朝初期的齊少翁用剪紙做的人、物在幕后表演，用光照射，相應的人、物的“影”就放映在白幕上，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．打靶時“三點一線”瞄準
C．水中月，鏡中花 D．一葉障目，不見泰山
6．沈括在《夢溪筆談》中記述到“若鶯飛空中，其影隨鶯而移”，而在紙窗上開一個小孔使鶯的影子呈現在室內紙屏上，卻觀察到“鶯東則影西，鶯西則影東”，則下列說法錯誤的是　　
A．“鶯東則影西，鶯西則影東”描述的現象是小孔成像
B．圖甲和圖乙都可以用光的直線傳播來解釋
C．圖甲所成的“影”一定比圖乙所成的“影”大
D．小孔成像時，物左右移動時，其像的移動方向與其相反
二．多選題（共1小題）
7．早在戰國時期，著名教育家、思想家墨子就在研究小孔成像的現象。如圖所示，用蠟燭作為光源，在木板上鉆一個小孔，發現光線透過小孔在墻壁上形成倒立的像，下列說法正確的是　　
A．小孔成像說明光在同種均勻介質中沿直線傳播
B．木板上的小孔不一定是圓形的
C．保持蠟燭和墻位置不變，將木板向靠近墻的方向移動，蠟燭在墻上像的大小不變
D．蠟燭在墻上形成的像是正立的像
三．填空題（共5小題）
8．世界各地有時出現“月全食”現象，這是由于 　　形成的，如圖表示月全食時太陽、地球、月球的位置，則圖中的是 　　。
9．光年是 　　的單位，月亮 　　光源（后一空選填“是”或“不是” 。
10．有人為了防止玩手機被人偷看到屏幕內容，在屏幕上貼了手機防窺膜，其采用了超細百葉窗光學技術，原理類似百葉窗，結構簡圖如圖。兩側之所以看不清屏幕內容，是由于光的 　　（填寫光的原理）；為了讓防窺效果更好（可視范圍減小），可以適當地 　　（選填“增大”或“減小” 超細百葉窗的間距。
11．電閃雷鳴時，我們總是先看到閃電后聽到雷聲，說明光速比聲速 　　（填“大”或“小” ，光在真空中的傳播速度 　　。
12．2023年4月20日，天空上演了罕見的日全環食現象，給人們帶來一場天文盛宴，如圖所示，該現象產生的原因是 　　。下列光現象中，與該現象成因相同的是 　　（填寫序號）。①小孔成像　　②手影　　③水中橋的倒影　　④彩虹
四．計算題（共1小題）
13．看到閃電后聽到了雷聲，則發生雷電的地方距離我們有 　　。激光測距儀可測量月、地之間的距離，精度可以達到。已知一束激光從激光測距儀發出并射向地球，大約經過2.53反射回來，則地球到月球之間的距離大約是 　　。
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4.1 光的直線傳播
【素養目標】
物理觀念:光源，光的直線傳播，光線，光的直線傳播的現象和應用，光速。
科學思維:通過建立光線模型，知道物理模型的重要性。
科學探究:探究光在空氣、水、玻璃中的傳播。
科學態度與責任:通過觀察光在空氣中和水中傳播的實驗現象，了解實驗是研究物理問題的重要方法。
知識點一、光源
1.光源
問題
我們每天都會通過聲和光接收大量信息。之前我們學習了聲現象，了解了聲的傳播。關于光現象，你知道哪些物體能發光嗎 光的傳播又有什么特點呢
要研究光現象，首先要看哪些物體能夠發光，是誰給我們帶來了光明，如下圖。
2.光源的判斷
判斷物體是不是光源，關鍵是物體自身能否發光。有些物體看起來好像在發光，實際上是反射了其他光源發出的光，所以這些物體不是光源；如鏡子、月亮、寶石、電影的屏幕等。
知識點二、光的直線傳播
1.光是怎樣傳播的
（1）實驗觀察：光在空氣、水、玻璃中的傳播路徑。
【實驗器材】激光筆、燒杯、水箱、水、玻璃磚等。
【進行實驗】
實驗目的 實驗過程 現象 分析總結
探究光在空氣中的傳播路徑 在夜晚，用能發出帶有顏色的激光筆射向天空，激光筆發出的光的傳播路徑 光在空氣中沿直線傳播
探究光在水中的傳播路徑 在盛水的水箱中，讓激光筆沿不同方向垂直水箱側面射出光，觀察光在水中的傳播路徑 光在水中沿直線傳播
探究光在玻璃中的傳播路徑 讓激光筆發出的光從玻璃磚的側面垂直射入玻璃磚，觀察光在玻璃磚中的傳播路徑 光在玻璃中沿直線傳播
【探究歸納】光在空氣、水、玻璃等透明物質中均是沿直線傳播的。
（2）探究光沿直線傳播的條件
提出問題 光一定沿直線傳播嗎？光沿直線傳播的條件是什么？
設計與進行實驗 ①在桌上放一個大的透明水槽，配有四杯等量但濃度不同的糖水，每杯糖水中都添加少量牛奶（為了清晰地顯示光路），將它們按濃度從大到小的順序排列，依次倒入水槽，水槽內的液體就變成了從上到下濃度逐漸增大的非均勻水溶液； ②如圖甲所示，將一束光從透明水槽側面垂直射入非均勻濃度的糖水溶液中，觀察到激光的傳播路徑在濃度不均勻的糖水溶液中會向下彎曲； ③如圖乙所示，用玻璃棒攪拌糖水溶液時，使其濃度變得均勻，再將激光射向糖水溶液中，觀察到激光在均勻濃度的糖水溶液中的傳播路徑是直的
分析論證 光垂直射入濃度不均勻的糖水溶液中時，光的傳播路徑發生了彎曲；在均勻濃度的糖水溶液中，光的傳播路徑是直的
得出結論 光在同種均勻介質中沿直線傳播
特別提醒：
1.為了清晰地觀察光在不同介質中傳播路徑，實驗應在較暗的環境中進行；
2.應注意若要光沿直線傳播，“同種”和“均勻”這兩個條件缺一不可。必須同時滿足。
（3）光可以在真空中傳播
太陽光能通過太空和大氣層傳播到地球表面，說明光可以在真空中傳播。
2.光線
（1）定義：為了表示光的傳播情況，我們通常用一條帶有箭頭的直線表示光的傳播徑跡和方向（如圖甲所示），這樣的直線叫光線；
（2）畫法：光線是帶箭頭的直線，箭頭表示光的傳播方向。畫光路圖時，光線要用實線表示，且標上箭。圖乙和圖丙分別表示平行光和點光源發出的光。
光線是物理模型
1.在物理學中，為了研究問題方便，人們抓住主要的因素，對實際問題進行理想化處理，通過建構模型來揭示事物本質的方法稱之為模型法。光線是一種模型，用來表示光的傳播路徑和方向。
2.光線是模型，不是實體，沒有尺度。即使是再細的光束，也不能說是光線。
3.與光的直線傳播有關的現象
（1）影子
光在傳播過程中，遇到不透明的物體，會使物體后面光不能到達的區域形成一個陰暗區域，即物體的影子；如圖。
（2）日食和月食
①日食：當月球運行到太陽和地球之間時，由于光沿直線傳播，月球就擋住了太陽射向地球的光。
當月球距離地球較近時，在本影區域，月球擋住全部太陽光，該區域發生日全食；在半影區域，月球擋住了部分太陽光，該區域發生日偏食；當月球距離地球較遠時，月球擋住了來自太陽中央區域的光，正對區域發生日環食。如圖甲所示。
②月食：當地球處于月球和太陽之間時，地球擋住了射向月球的光，由于光沿直線傳播，當月球在本影區域時，能看到月全食；當月球在半影區域時，我們能看到月偏食。如圖乙所示。
（3）小孔成像
如圖所示甲，用給一個帶有小孔的板遮擋在光屏與蠟燭之間，光屏上就會形成燭焰倒立的像，我們把這樣的現象叫小孔成像。左右移動中間的板，光屏上的像的大小也會隨之發生變化。
由于光沿直線傳播，來自燭焰上方的光通過小孔后就射到了光屏的下部，來自燭焰下方的光通過小孔后就射向了上部。這樣，光屏上就出現了燭焰倒立的像。
像的大小與物（蠟燭）的大小以及光屏所在位置有關。其大小關系為：。
1.小孔成像的條件：小孔必須足夠小，但并不是越小越好，孔太小會影響像的亮度；
2.小孔成像時，像的形狀取決于物體的形狀，與小孔形狀無關；
3.小孔逐漸變大，光屏上的像會逐漸變模糊；當小孔增大到一定程度時，在光屏上只能看到與小孔形狀相同的光斑。
【現象辨析】影子和小孔成像的異同
現象 相同點 不同點
影子 形成原因都是光沿直線傳播 影子是光照射不到的區域，影子的形成不一定和物體的形狀相同，而且影子是黑暗的
小孔成像 通過小孔成的像是光實際照射到的區域，像的形狀和物體的形狀相同，而且像是亮的
4.光的直線傳播的應用
由于光的直線傳播，在開鑿隧道時，工人們可以用激光束引導掘進機，使掘進機沿直線前進，保證隧道方向不會出現偏差；士兵瞄準射擊；站隊時隊列排直等。
像“井底之蛙”、“一葉障目不見泰山”也都是可以用光的直線傳播進行解釋的。
知識點三、光的傳播速度
1.光在真空中的傳播速度
光不僅可以在空氣、水等物質中傳播，而且可以在真空中傳播。光在真空中的傳播速度很大，在物理學中用c表示，c=2.99792×108m/s。通常情況下，真空中的光速可以近似為：c=3×108m/s。
2.光在其他介質中的傳播速度
光在空氣中的傳播速度近似等于光在真空中的傳播速度c，也可以近似為c=3×108m/s。光在水中的傳播速度約為c；光在玻璃中的傳播速度近約為c。
【現象辨析】光與聲音傳播傳播特點比較
現象 相同點 不同點
光的傳播 傳播速度都與介質種類有關 能在透明物質中傳播，能在真空中傳播，光在真空中傳播速度最大
聲的傳播 能在固體、液體和氣體中傳播，真空不能傳聲，一般情況下固體中聲速最大
題型一：光的直線傳播
1．關于光的傳播，下列說法正確的是　　
A．光在同種均勻介質沿直線傳播
B．光的傳播需要介質
C．“光年”是光傳播速度的單位
D．“天文數據”是古代人的數字
【答案】
【解答】解：、光在同種均勻介質沿直線傳播，故正確；
、光可以在真空中傳播，光的傳播不需要介質，故錯誤；
、“光年”是天文學中常用的路程單位，不是光傳播速度的單位，故錯誤。
、“天文數據”是天文學上的相關數字，不是古代人的數字，故錯誤；
故選：。
2．下列現象中，屬于光的直線傳播的是　　
A．日晷儀 B．彩虹的倒影
C．從后視鏡觀察 D．水中的甲秀樓
【答案】
【解答】解：．日晷是應用光的直線傳播計時的，故符合題意；
．彩虹的倒影屬于平面鏡成像，是光的反射形成的，故不符合題意；
．從后視鏡觀察車后的景物，后視鏡是凸面鏡，看到的像是由于光的反射形成的，故不符合題意；
．水中的甲秀樓屬于平面鏡成像，是光的反射形成的，故不符合題意。
故選：。
3．如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 　同種均勻　介質中沿 　　傳播。
【答案】同種均勻；直線。
【解答】解：日晷能夠記錄時刻，是利用了光在同種均勻介質中沿直線傳播的原理。
故答案為：同種均勻；直線。
4．在燈光下靠近墻的地方，用手做各種姿態，在墻上會形成手影，這說明了光在同一種均勻介質中沿　直線　傳播。當電燈保持靜止，手向電燈靠攏時，墻上的手影將　　（選填“變大”、“變小”或“不變” 。
【答案】直線；變大
【解答】解：光被手遮擋后，在后邊形成一個黑色的區域，叫做影子，即手影，是光在同種均勻介質中沿直線傳播形成的；
電燈保持靜止，手向電燈靠攏，手的大小不變，電燈與手的距離變小，同時，手到墻壁的距離變大，所以手影變大。
故答案為：直線；變大。
5．在生活中經常提到的“影”與我們所學到的光學知識有關。下列現象中與“立竿見影”中的“影”形成原因一致的是　　
A．水中“倒影” B．樹蔭下的光斑
C．筷子在水面“折斷” D．雨后的彩虹
【答案】
【解答】解：“立竿見影”中的“影”是影子，是由光的直線傳播形成的；
、水中倒影屬于平面鏡成像，平面鏡成像是光的反射原理，故錯誤。
、樹蔭下的光斑屬于小孔成像，是由光的直線傳播形成的，故正確。
、筷子在水面“折斷”，是由于光的折射形成的現象，故錯誤。
、雨過天晴時，常在天空出現彩虹，這是太陽光通過懸浮在空氣中細小的水珠折射而成的，白光經水珠折射以后，分成各種彩色光，這種現象叫做光的色散現象，故錯誤。
故選：。
題型二：小孔成像
6．2024年4月8日地球上發生了一次日全食，這次日全食現象給人們帶來了難得一見的天文盛宴，下列光現象與該現象成因相同的是　　
A．樹蔭下光斑
B．雨后彩虹
C．海市蜃樓
D．水中倒影
【答案】
【解答】解：日全食現象形成的原因是光的直線傳播；
．樹蔭下的光斑形成的原因是光的直線傳播，故符合題意；
．雨后彩虹是光的色散現象，本質上屬于光的折射，故不符合題意；
．海市蜃樓是由于光的折射形成的，故不符合題意；
．水中倒影形成是由于光的反射形成的，故不符合題意；
故選：。
7．如圖甲是在房子側壁上形成的樹蔭，圖乙是太陽光經過樹葉間的縫隙在樹蔭中形成的月牙形亮斑。下列說法正確的是　　
A．“樹蔭”的形成是由于光的折射
B．樹蔭中的月牙形亮斑是小孔成像形成的
C．亮斑是月牙形的是因為發生了日全食
D．亮斑的形狀和樹葉縫隙的形狀是一致的
【答案】
【解答】解：、“樹蔭”的形成是由于光的直線傳播，故錯誤；
、樹蔭中的月牙形亮斑是小孔成像形成的，故正確；
、亮斑是月牙形的是因為小孔成像，光在同種均勻介質中是沿直線傳播的，不是日全食，故錯誤；
、亮斑的形狀和樹葉縫隙的形狀是不一致的，小孔成像是由于光的直線傳播形成的，所成像的形狀與孔的形狀無關，故錯誤。
故選：。
8．學習了光的直線傳播知識后，同學們一起利用生活中的廢舊物品探究小孔成像。下列說法正確的是　　
A．為了便于更清楚觀察像，應在圓筒的端蒙上塑料薄膜作為光屏
B．小孔必須是圓形的
C．像與物上下顛倒，左右相反
D．塑料薄膜上形成的像是虛像
【答案】
【解答】解：．處比處更加陰暗，半透明的塑料膜制成光屏放在處成像更加清晰，故錯誤；
．小孔成像過程中，所成的像與小孔形狀無關，故錯誤；
．小孔成像成的像是倒立的實像，像與物上下顛倒，左右相反，故正確，故錯誤。
故選：。
9．中午時，若太陽光垂直射入紙板上一個很小的“△”形孔，那么在地面上形成的光斑的形狀是　　
A．“”形 B．“”形 C．“△”形 D．“”形
【答案】
【解答】解：太陽光垂直照射在刻有一個很小的“△”形孔的紙板上，由于光沿直線傳播，在地面上形成太陽的像，像的形狀與太陽的形狀一樣，與小孔的形狀無關；故正確，錯誤。
故選：。
10．“大樹底下好乘涼”，如圖所示，從物理學角度可知乘涼的區域實際是大樹的 　影子　（選填“影子”、“實像”或“虛像” 。
【答案】影子。
【解答】解：光在同種均勻介質中沿直線傳播，在光的傳播過程中大樹的葉子擋住了部分光線，所以在地上形成了影子，可供乘涼。
故答案為：影子。
題型三：光速及其計算
11．2023年7月28日晚上，第31屆世界大學生夏季運動會在四川成都開幕！開幕式上金色煙火綻放，給所有人留下了深刻的印象！隨著幾聲巨響，帶有“12”至“1”數字的倒計時煙花字母依次騰空升起。下列說法正確的是　　
A．燦爛的煙花不是光源
B．光在不均勻的空氣中可以沿曲線傳播
C．光在空氣中的傳播速度是
D．先看到煙花后聽到爆炸聲，說明聲速比光速快
【答案】
【解答】解：、燦爛的煙花是光源，故錯誤；
、光在同種均勻介質中沿直線傳播，光在不均勻的空氣中可以沿曲線傳播，故正確；
、光在空氣中的速度約為，故錯誤；
、先看到煙花后聽到爆炸聲，說明聲速比光速慢，故錯誤。
故選：。
12．關于光的傳播，下列說法正確的是　　
A．光在任何情況下都是沿直線傳播的
B．光可以在真空里傳播
C．光從空氣進入水中傳播速度變快
D．月亮是光源
【答案】
【解答】解：
、光在同種均勻介質中才沿直線傳播，故錯誤；
、光可以在真空中傳播，故正確；
、光在不同介質中傳播速度一般是不相同的，故錯誤；
、月亮本身是不發光的，是反射太陽光，不是光源，故錯誤。
故選：。
13．光從空氣射入水中，它的傳播速度　　
A．一定增大 B．保持不變 C．一定減小 D．無法比較
【答案】
【解答】解：光在水中的速度約為，光在空氣中的速度約為，由此可知，光從空氣射入水中，它的傳播速度一定減小，故正確，錯誤。
故選：。
14．光在 　真空　中傳播的速度最大，數值為 　　，光在水、玻璃、空氣中傳播速度由大到小的排列順序是 　　。
【解答】解：光在越稀疏的介質中傳播越快，在真空中最快，速度是；
因在空氣中傳播速度接近在真空中的速度，在水中的傳播速度是真空中的，在玻璃中的傳播速度是真空中的。
所以光在水、玻璃、空氣中傳播速度由大到小的排列順序是空氣、水、玻璃。
故答案為：真空；；空氣、水、玻璃。
15．為實現我國的探月計劃，科學家曾測出從地球發射的激光到達月球并返回地面所有的時間約為，若光在空氣（或真空中）的傳播速度為，求：
（1）光從地球到達月球的時間是多少？
（2）地球和月球之間的距離是多少？
【答案】（1）光從地球到達月球的時間是；
（2）地球和月球之間的距離是。
【解答】解：（1）光從地球到達月球的時間為；
（2）地球和月球之間的距離為。
答：（1）光從地球到達月球的時間是；
（2）地球和月球之間的距離是。
一．選擇題（共6小題）
1．下列現象中，屬于光的直線傳播的是　　
A．日晷儀 B．彩虹的倒影
C．從后視鏡觀察 D．水中的甲秀樓
【答案】
【解答】解：．日晷是應用光的直線傳播計時的，故符合題意；
．彩虹的倒影屬于平面鏡成像，是光的反射形成的，故不符合題意；
．從后視鏡觀察車后的景物，后視鏡是凸面鏡，看到的像是由于光的反射形成的，故不符合題意；
．水中的甲秀樓屬于平面鏡成像，是光的反射形成的，故不符合題意。
故選：。
2．下列關于光線的說法正確的是　　
A．光源能射出無數條光線
B．光線就是很細的光束
C．光線是用來表示光的傳播徑跡和方向的幾何線段，用實線表示
D．光線是客觀存在的
【答案】
【解答】解：
光源是能發光的物體，能發光，但不是射出光線，故錯誤；
光線只是表示光傳播方向的一條直線，不是很細的光束，故錯誤；
光線是為了表示光的傳播情況，物理學中通常用一條帶有箭頭的直線表示光傳播的徑跡和方向，光線常用實線來表示，故正確；
光是存在的，光線不存在，光線是為了研究光的傳播情況而引入的模型，故錯誤。
故選：。
3．在生活中經常提到的“影”與我們所學到的光學知識有關。下列現象中與“立竿見影”中的“影”形成原因一致的是　　
A．水中“倒影” B．樹蔭下的光斑
C．筷子在水面“折斷” D．雨后的彩虹
【答案】
【解答】解：“立竿見影”中的“影”是影子，是由光的直線傳播形成的；
、水中倒影屬于平面鏡成像，平面鏡成像是光的反射原理，故錯誤。
、樹蔭下的光斑屬于小孔成像，是由光的直線傳播形成的，故正確。
、筷子在水面“折斷”，是由于光的折射形成的現象，故錯誤。
、雨過天晴時，常在天空出現彩虹，這是太陽光通過懸浮在空氣中細小的水珠折射而成的，白光經水珠折射以后，分成各種彩色光，這種現象叫做光的色散現象，故錯誤。
故選：。
4．發生月食的時候，下列說法正確的是　　
A．太陽、月球、地球在一條直線上，月球在中間
B．太陽、地球、月球在一條直線上，地球在中間
C．太陽、地球、月球在一條直線上，太陽在中間
D．太陽、地球、月球不能在一條直線上
【答案】
【解答】解：太陽、地球、月球位于同一條直線上，當不透明的地球位于太陽與月球之間，地球擋住了沿直線傳播的太陽光，太陽光照不到月球上，在地球上看不到月球的現象就是月食，故正確。
故選：。
5．《史記》中記載，漢朝初期的齊少翁用剪紙做的人、物在幕后表演，用光照射，相應的人、物的“影”就放映在白幕上，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．打靶時“三點一線”瞄準
C．水中月，鏡中花 D．一葉障目，不見泰山
【答案】
【解答】解：皮影戲形成的原理是光沿直線傳播。
陽光下綠樹成蔭、打靶時“三點一線”瞄準和一葉障目，不見泰山都是由于光沿直線傳播形成的；
水中月鏡中花是平面鏡成像，是由光的反射形成的；
故不合題意，符合題意。
故選：。
6．沈括在《夢溪筆談》中記述到“若鶯飛空中，其影隨鶯而移”，而在紙窗上開一個小孔使鶯的影子呈現在室內紙屏上，卻觀察到“鶯東則影西，鶯西則影東”，則下列說法錯誤的是　　
A．“鶯東則影西，鶯西則影東”描述的現象是小孔成像
B．圖甲和圖乙都可以用光的直線傳播來解釋
C．圖甲所成的“影”一定比圖乙所成的“影”大
D．小孔成像時，物左右移動時，其像的移動方向與其相反
【答案】
【解答】解：、如圖乙，“鶯東則影西，鶯西則影東”描述的現象是小孔成像，故正確；
、圖甲和圖乙都可以用光的直線傳播來解釋，故正確；
、小孔成像成的是倒立的實像，像的大小與物體和像到孔的距離有關，圖甲所成的“影”不一定比圖乙所成的“影”大，故錯誤；
、小孔成像時，物左右移動時，其像的移動方向與其相反，故正確。
故選：。
二．多選題（共1小題）
7．早在戰國時期，著名教育家、思想家墨子就在研究小孔成像的現象。如圖所示，用蠟燭作為光源，在木板上鉆一個小孔，發現光線透過小孔在墻壁上形成倒立的像，下列說法正確的是　　
A．小孔成像說明光在同種均勻介質中沿直線傳播
B．木板上的小孔不一定是圓形的
C．保持蠟燭和墻位置不變，將木板向靠近墻的方向移動，蠟燭在墻上像的大小不變
D．蠟燭在墻上形成的像是正立的像
【答案】
【解答】解：
、小孔成像是由于光在同種均勻介質中沿直線傳播形成的，故正確；
、小孔成像成的是物體的像，與小孔的形狀無關，小孔不一定是圓形的，故正確；
、因為成像的大小取決于蠟燭到小孔和墻到小孔的距離，保持蠟燭和墻的位置不變，將木板向靠近墻的方向移動，墻與小孔距離越小，蠟燭到小孔的距離越大，像越小，故錯誤。
、蠟燭在墻上成的像是倒立的實像，故錯誤。
故選：。
三．填空題（共5小題）
8．世界各地有時出現“月全食”現象，這是由于 　光沿直線傳播　形成的，如圖表示月全食時太陽、地球、月球的位置，則圖中的是 　　。
【答案】光沿直線傳播；地球。
【解答】解：日食、月食是由于光沿直線傳播形成的；發生月全食時，太陽、月球、地球三者應在一條直線上，地球在中間擋住太陽光，從而形成月全食，所以地球應在位置，月球在處。
故答案為：光沿直線傳播；地球。
9．光年是 　長度　的單位，月亮 　　光源（后一空選填“是”或“不是” 。
【解答】解：①光年指的是光在真空中行走一年的距離，是長度單位；
②太陽自身能夠發光，屬于光源；地球、月球只是反射了太陽光，本身不能發光，所以不是光源。
故答案為：長度；不是。
10．有人為了防止玩手機被人偷看到屏幕內容，在屏幕上貼了手機防窺膜，其采用了超細百葉窗光學技術，原理類似百葉窗，結構簡圖如圖。兩側之所以看不清屏幕內容，是由于光的 　直線傳播　（填寫光的原理）；為了讓防窺效果更好（可視范圍減小），可以適當地 　　（選填“增大”或“減小” 超細百葉窗的間距。
【答案】直線傳播；減小。
【解答】解：由圖丙可知，兩側之所以看不清屏幕內容，是由于光的直線傳播；此防窺膜貼在手機屏幕上，由于屏幕正上方在可視范圍內，所以不能防止上方的窺視；為了讓防窺效果更好（可視范圍減小），可以適當地減小超細百葉窗的間距。
故答案為：直線傳播；減小。
11．電閃雷鳴時，我們總是先看到閃電后聽到雷聲，說明光速比聲速 　大　（填“大”或“小” ，光在真空中的傳播速度 　　。
【答案】大；。
【解答】解：閃電和雷鳴同時發生，但空氣中光速遠遠大于聲速，根據速度公式可知，距離一定時，運動速度越大，所需時間越少，所以先看到閃電后聽到雷聲；真空中光的傳播速度約為。
故答案為：大；。
12．2023年4月20日，天空上演了罕見的日全環食現象，給人們帶來一場天文盛宴，如圖所示，該現象產生的原因是 　光的直線傳播　。下列光現象中，與該現象成因相同的是 　　（填寫序號）。①小孔成像　　②手影　　③水中橋的倒影　　④彩虹
【答案】光的直線傳播；①②。
【解答】解：日食是由于光的直線傳播形成的，小孔成像和手影的原理是光的直線傳播，水中倒影屬于平面鏡成像，是由于光的反射形成的，彩虹是由于光的折射形成的，與該現象成因相同的是①②。
故答案為：光的直線傳播；①②。
四．計算題（共1小題）
13．看到閃電后聽到了雷聲，則發生雷電的地方距離我們有 　1020　。激光測距儀可測量月、地之間的距離，精度可以達到。已知一束激光從激光測距儀發出并射向地球，大約經過2.53反射回來，則地球到月球之間的距離大約是 　　。
【答案】1020；。
【解答】解：發生雷電處距離我們的距離；
地球到月球之間的距離等于光往返一次傳播距離的一半，為。
故答案為：1020；。
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