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2024年版科學(xué)教材核心素養(yǎng)提升系列講義
第7講 光的直線傳播（教師版）
【內(nèi)容結(jié)構(gòu)】
知識(shí)的理解與拓展：
1.原理：
光在同一種均勻介質(zhì)中是沿直線傳播的。光在不同介質(zhì)中傳播的快慢是不同的。
邁克爾遜與光速
第一個(gè)把光速測(cè)量精度大幅提高的人是美國(guó)物理學(xué)家邁克爾遜。1877到1879年，邁克爾遜改進(jìn)了傅科發(fā)明的旋轉(zhuǎn)鏡，示意圖如下：邁克爾遜測(cè)量光速裝置示意圖
邁克爾遜在相隔較遠(yuǎn)的兩處分別放置八面鏡M1和反射裝置M2M3，讓一束光經(jīng)過(guò)八面鏡中的鏡面1反射后發(fā)出，再通過(guò)M2和M3反射回八面鏡，經(jīng)過(guò)鏡面3反射后進(jìn)入觀察目鏡。只有在如圖所示的位置時(shí)，觀察目鏡處才會(huì)有光。如果八面鏡轉(zhuǎn)動(dòng)一點(diǎn)，經(jīng)過(guò)界面1反射的光就無(wú)法照射到M2，觀察目鏡上就看不到光了。
如果讓八面鏡旋轉(zhuǎn)起來(lái)，并且角速度逐漸增大，會(huì)發(fā)現(xiàn)某個(gè)角速度下又可以從觀察目鏡中看到光了。這是因?yàn)榻缑?剛好傾斜45度角時(shí)，光線經(jīng)過(guò)界面1反射到達(dá)M2，再返回八面鏡時(shí)，八面鏡剛好轉(zhuǎn)動(dòng)一格（1/8周期），于是界面2剛好跑到圖中鏡面3的位置，將光線反射進(jìn)入觀察目鏡。由于視覺(jué)暫留現(xiàn)象，觀察目鏡中就好像一直可以看到光。
假設(shè)左右兩套裝置相距為L(zhǎng)，當(dāng)八面鏡轉(zhuǎn)動(dòng)周期為T時(shí)，可以從觀察鏡中看到光，由于L遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于其它部分的長(zhǎng)度，所以光從界面1反射到左側(cè)，再回到八面鏡走過(guò)的距離近似為S=2L
根據(jù)剛才的分析，光來(lái)回運(yùn)動(dòng)一次，八面鏡剛好走過(guò)1格，時(shí)間t=T/8
因此光的速度為V=S/T=2L/（T/8）=16L/T
根據(jù)這個(gè)原理，邁克爾孫測(cè)出光的速度為299853±60km/s，與我們今天測(cè)量的更加精確的值非常接近。
2.應(yīng)用：
（1）小孔成像規(guī)律：
①特點(diǎn)：當(dāng)物距(u)大于像距(v)，倒立縮小的實(shí)像；當(dāng)物距(u)等于像距(v)，倒立等大的實(shí)像；
當(dāng)物距(u)小于像距(v)，倒立放大的實(shí)像；
②實(shí)像和虛像的區(qū)別
▲實(shí)際光線相交形成的是實(shí)像,由實(shí)際光線的反向延長(zhǎng)線相交形成的是虛像。
▲可以用光屏或者白紙或者膠卷(指任何實(shí)物)承接到或記錄下來(lái)的是實(shí)像,不能用光屏、白紙承接到或者不能用膠卷記錄下來(lái)的是虛像。
▲倒立的必定是實(shí)像,正立的必定是虛像
（2）影的形成
①點(diǎn)光源發(fā)出的光照射到不透明的物體上時(shí)，物體向光的表面被照亮，在背光面的后方形成一個(gè)光照不到的黑暗區(qū)域，這就是物體的影。如左下圖所示為點(diǎn)光源的影。
影區(qū)是發(fā)自光源并與被照物體的表面相切的光線圍成的。
②一個(gè)發(fā)光面比較大的光源來(lái)代替點(diǎn)光源，影的情形就會(huì)不同。發(fā)光面上的每個(gè)發(fā)光點(diǎn)都可以看做一個(gè)點(diǎn)光源，它們都在物體的背后造成影區(qū)，這些影共有的完全不會(huì)受到光照射的范圍叫做本影。本影的周圍還有一個(gè)能受到光源發(fā)出的一部分光照射的區(qū)域，叫做半影。如右上圖所示為面光源的本影與半影。光源的發(fā)光面越大，本影區(qū)越小。
（3）判斷物體的位置
根據(jù)光沿直線傳播的性質(zhì)，如果知道一個(gè)發(fā)光體射出的兩條光線，只要把這兩條光線向相反方向延長(zhǎng)到它們的交點(diǎn)，就能確定發(fā)光體的位置，如圖所示。在人用眼睛觀察物體的時(shí)候，根據(jù)兩只眼睛對(duì)物體的視線間的夾角可以判斷物體的位置也是這個(gè)道理。
（4）日食和月食的形成
發(fā)生日食時(shí)，太陽(yáng)、月球和地球位于同一直線上，月球在中間。太陽(yáng)發(fā)出的光線經(jīng)月球遮擋后，形成如圖所示的，，，四個(gè)影區(qū)，其中為本影區(qū)，沒(méi)有光線能夠照射到該區(qū)域，為偽本影區(qū)，只有太陽(yáng)邊緣發(fā)出的光線可以照射到該區(qū)域，和為半影區(qū)。當(dāng)?shù)厍蛏系挠^察者位于區(qū)域內(nèi)時(shí)，將觀察到日全食，位于區(qū)域時(shí)，可以觀察到日環(huán)食，位于和區(qū)域時(shí)則可以觀察到日偏食。
發(fā)生月食時(shí)，太陽(yáng)、地球和月球位于同一直線上，地球在中間，如圖所示。當(dāng)月球有一部分進(jìn)入地球的本影區(qū)時(shí)，在本影區(qū)的部分由于沒(méi)有光線到達(dá)，因此該部分不能被看到，形成月偏食。當(dāng)月球全部進(jìn)入地球的本影區(qū)時(shí)，由于沒(méi)有太陽(yáng)的光線照射到月球表面，月球也不再反光，因此地球上的觀察者會(huì)看到月全食。在月食現(xiàn)象中，不可能出現(xiàn)月環(huán)食。
【重難點(diǎn)例析】
例1.二十四節(jié)氣是古代勞動(dòng)人民智慧的結(jié)晶，它揭示了天文氣象變化的規(guī)律。小明查閱資料，利用溫州冬至日正午太陽(yáng)高度角約為38度，夏至日正午太陽(yáng)高度角約為85度，制作了“二十四節(jié)氣觀測(cè)儀”（如甲圖），圭上刻度如乙圖。回答下面問(wèn)題。
觀測(cè)儀通過(guò)觀察“表”在“圭”上的影長(zhǎng)來(lái)確定節(jié)氣。影子形成的原理是（　　）
A．光的直線傳播 B．光的反射 C．光的折射 D．光的色散
【解答】由于光在同種均勻物質(zhì)中沿直線傳播，當(dāng)光遇到不透光障礙物后，被障礙物擋住，于是在障礙物后面就形成影子，所以說(shuō)影子形成的原理是光的直線傳播。
故選：A。
例2 如左下圖所示，身高為的人由路燈正下方開(kāi)始向右以速度勻速走動(dòng)，路燈高為，問(wèn)：
（1）人頭部的影子做什么運(yùn)動(dòng)？速度是多少？
（2）人影子的長(zhǎng)度增長(zhǎng)速度是多少？
【分析與解】
（1）人在路燈正下方時(shí)，人頭部的影子恰處于人腳底，在人逐漸遠(yuǎn)離路燈的過(guò)程中，人影子的長(zhǎng)度也越來(lái)越大。經(jīng)時(shí)間，人前進(jìn)的距離為，設(shè)此時(shí)人影子的長(zhǎng)度為，人頭部的影子移動(dòng)的距離為，如圖3.2所示。根據(jù)相似三角形知識(shí)，可得，即可見(jiàn)，頭部影子運(yùn)動(dòng)的距離與時(shí)間成正比，做勻速直線運(yùn)動(dòng)，其速度，因?yàn)椋芍搭^部的影子運(yùn)動(dòng)速度大于人行走的速度。
（2）同樣結(jié)合相似三角形知識(shí)，可得，即，即人影子的長(zhǎng)度隨時(shí)間均勻變長(zhǎng)，其長(zhǎng)度的增長(zhǎng)速度即為單位時(shí)間內(nèi)長(zhǎng)度的變化量，。
例3．如圖所示，找一個(gè)空的易拉罐，用釘子在易拉罐底部的中央敲一個(gè)小孔，蒙上一層塑料薄膜，這樣就制成了一個(gè)針孔照相機(jī)，觀察并研究小孔成像的特點(diǎn)：
（1）其成像的原理是 ；
（2）如果易拉罐底部小孔是三角形，在半透明紙上看到的像是 ；
A．三角形光斑 B．圓形光斑蠟燭 C．燭焰的正立像 D．燭焰的倒立像
（3）小明將蠟燭放在易拉罐的前方，當(dāng)他沿順時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng)蠟燭時(shí)，他在薄膜上看到的像是 （頓時(shí)針/逆時(shí)針）方向轉(zhuǎn)動(dòng)。
【答案】光在同種均勻介質(zhì)中沿直線傳播 D 順時(shí)針
【解析】
（1）蠟燭發(fā)出或反射的光通過(guò)小孔后，在小孔后面的薄膜上形成倒立的實(shí)像，這就是小孔成像，小孔成像的原理是光在同種均勻介質(zhì)中沿直線傳播。
（2）蠟燭經(jīng)小孔成倒立的實(shí)像，像的形狀與蠟燭形狀相同，與小孔形狀無(wú)關(guān)，即蠟燭在塑料薄膜上成的像是蠟燭的倒立像，故選D。
（3）小孔成像中，像和物上下左右均顛倒，所以將蠟燭在孔前繞順時(shí)針旋轉(zhuǎn)，則它在塑料薄膜上所成的像也是順時(shí)針旋轉(zhuǎn)的。
例4 發(fā)生日全食整個(gè)過(guò)程非常壯觀，如圖，正確反映一次日全食過(guò)程各階段順序的是（　　）
A．①②③④ B．③④①② C．①④②③ D．③①④②
【答案】B
【解析】一次完整的日全食過(guò)程的順序是：初虧，食既，食甚，生光，復(fù)圓。由于月球是自西向東繞地球運(yùn)轉(zhuǎn)，所以日食總是在太陽(yáng)圓面的西邊緣開(kāi)始，月球東邊緣剛開(kāi)始接觸太陽(yáng)邊緣時(shí)就是初虧，隨著月球繼續(xù)往東運(yùn)行，太陽(yáng)圓面被月球遮住的面積逐漸增大，直到全部遮住，而后從月球的黑影邊緣逐漸露出陽(yáng)光，開(kāi)始發(fā)光變圓，因此此題中正確的順序?yàn)锽：③④①②。
例5 月食是一種偶爾可以見(jiàn)到的天文奇觀，下圖中為月食現(xiàn)象的是(　　)
A． B． C． D．
【答案】A
【解析】月相與月食圖中月亮變化的缺口形狀是不一樣的。如果是因?yàn)椤暗厍虬烟?yáng)光擋住了”，那么月亮上應(yīng)該會(huì)出現(xiàn)一個(gè)地球形狀的影子，地球是球形的，影子當(dāng)然就是圓形的，所以，月食發(fā)生時(shí)，月亮上缺掉的那部分是圓的。但在月相變化中，月亮缺掉的部分卻不是圓形，看起來(lái)更像是一個(gè)半明半暗地球在轉(zhuǎn)身。如圖：
【創(chuàng)新思維訓(xùn)練】
1．我校課外實(shí)踐小組利用一根垂直插入水平地面的圭桿，進(jìn)行“觀竿測(cè)影”活動(dòng)。10月15日正午時(shí)刻圭桿的桿影如圖所示，測(cè)得桿影OA長(zhǎng)為25.75cm，使用刻度尺的分度值是　 　；桿影的形成是由于光在　 　介質(zhì)中沿直線傳播；圖中桿影從O到A指向　 　 方。
【答案】1mm；同一均勻；北
【解析】長(zhǎng)度讀數(shù)估讀到分度值下一位，由讀數(shù)25.75cm結(jié)果知道分度值為 1mm。影子的形成由于光在同種均勻介質(zhì)中沿直線傳播時(shí)被遮擋形成的。我們處于北半球，正午時(shí)刻太陽(yáng)光在南方，桿的影子落在北方。
2．某校研究性學(xué)習(xí)小組同學(xué)進(jìn)行一組光學(xué)綜合實(shí)踐活動(dòng)。
（1）如圖甲所示，通過(guò)三個(gè)不透明白板 A、B、C 的小孔去觀察燭焰，若要看到燭焰，應(yīng)滿足的條件是　 　，此時(shí)從小孔中看見(jiàn)的　 　（選填“是”或“不是”）燭焰通過(guò)小孔成的像；
（2）人眼在圖甲所示位置直接看火焰，其形狀如圖乙所示的①，此時(shí)想看燭焰通過(guò)小孔成的像，人眼應(yīng)直接看白板　 　（選填“A ”、“B”或“ C” ），所看到的像為圖乙中的　 　；
（3）在小孔成像實(shí)驗(yàn)中，為了研究孔的大小對(duì)光斑形狀的影響，小明設(shè)計(jì)了開(kāi)有三角孔的卡片甲，并用另一張卡片乙覆蓋在甲上（如圖丙所示）。接著，從圖示位置沿箭頭方向水平移動(dòng)卡片乙的過(guò)程中（孔到地面的距離始終保持不變），小明將觀察到的光斑形狀和大小變化情況在圖丁中方格紙內(nèi)畫(huà)出（分別用序號(hào) A、B、C、D 表示），其中最左邊的光斑為移動(dòng)卡片乙之前出現(xiàn)的真實(shí)情況。根據(jù)你的觀察，小華所畫(huà)光斑中可能會(huì)出現(xiàn)的真實(shí)情況有　 　。
【答案】（1）燭焰、小孔和眼睛在一條直線上；不是；（2）B；（3）；AC
3．我校研究性學(xué)習(xí)小組進(jìn)行了一組光學(xué)綜合實(shí)踐活動(dòng)。小莊設(shè)計(jì)了探究“小孔所成像的大小與哪些因素有關(guān)”的實(shí)驗(yàn)，如甲圖。他猜想：小孔所成像的大小可能與燭焰到小孔的距離、燭焰的高度以及像到小孔的距離有關(guān)。于是他用同一個(gè)蠟燭實(shí)驗(yàn)，且保持燭焰到小孔的距離為8cm不變，他測(cè)出了像的高度填入表格內(nèi)（見(jiàn)表）：
實(shí)驗(yàn)次數(shù) ① ② ③ ④ ⑤
小孔到半透明紙的距離s/cm 2.0 4.0 6.0 8.0 10.0
像的高度h/cm 1.0 2.0 3.0 4.0 5.0
（1）眼睛在半透明紙上看到的是燭焰的 　 　（選填“實(shí)”或“虛”）像；若將點(diǎn)燃的蠟燭向上移動(dòng)，則半透明紙上的像向 　 　（選填“上”或“下”）方移動(dòng)；從表中數(shù)據(jù)可以看出：當(dāng)燭焰和小孔的距離保持不變時(shí)，半透明紙離小孔越遠(yuǎn)，像的高度越　 　；
（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．燭焰的正立像 B．燭焰的倒立像 C．三角形光斑 D．圓形光斑
（3）他想小孔成的像會(huì)不會(huì)左右也相反呢？為了驗(yàn)證這個(gè)說(shuō)法，他準(zhǔn)備制作一個(gè)LED燈組作為物體進(jìn)行研究，如圖乙所示。下列關(guān)于LED燈組制作形狀的選擇最適合的是 　 　（選填“A”、“B”、“C”、“D”）；
（4）如圖丙將紅、綠、　 　三種色光照白紙上，中間相互重疊區(qū)域會(huì)出現(xiàn)白色；如圖丁是小明用乒乓球、足球和燈泡來(lái)演示日食現(xiàn)象，燈泡代表　 　；乒乓球代表 　 　。（均選填“地球”、“太陽(yáng)”或“月球”）
【答案】（1）實(shí)；下；大 （2）B （3）D （4）藍(lán)；太陽(yáng)；月球
【解析】
（1）小孔成像是實(shí)像，則半透明紙是燭焰的實(shí)像；小孔成像是倒立的像，點(diǎn)燃的蠟燭向上移動(dòng)，像向下方移動(dòng)；根據(jù)表中數(shù)據(jù)，當(dāng)燭焰和小孔的距離不變，半透明紙離小孔越遠(yuǎn)，像的高度越大，即像距越大像越大；
（2）小孔成像時(shí)，像和物體形狀相同，若小孔是三角形的，像仍是燭焰的倒立像，B符合題意；
（3）探究小孔成的像左右關(guān)系時(shí)，需要物體的左右不同，ABC中圖形左右對(duì)稱，D圖左右不同，D符合題意；
（4）白色可以分解為多種色光，其中光的三原色是紅、綠、藍(lán)，三種色光混合后，照在白紙上，重疊區(qū)域是白色；根據(jù)圖丁，演示日食現(xiàn)象時(shí)，燈泡能自行發(fā)光，是光源，代表太陽(yáng)；乒乓球代表月球，在地球和太陽(yáng)之間，由于光的直線傳播，形成日食現(xiàn)象。
4．小剛用硬紙圓筒做成了如圖甲所示的簡(jiǎn)易針空照相機(jī)，他用該照相機(jī)做小孔成像實(shí)驗(yàn)。
（1）小剛經(jīng)過(guò)多次的打孔實(shí)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)小孔必須　 　（選詞填空：“大ー些”、“小一些”、“足夠大”或“足夠小”)才能從甲圖右側(cè)看到半透明紙上形成的像：請(qǐng)?jiān)趫D甲中作出蠟燭AB的像A’B＇
　▲　。
（2）小剛發(fā)現(xiàn)蠟燭和小孔的位置固定后，像離小孔越遠(yuǎn)，像就越大，他測(cè)出了不同距離時(shí)像的高度，填寫(xiě)在下面的表格中，請(qǐng)?jiān)趫D乙中畫(huà)出h－S之間的關(guān)系圖象　 　。
像的高度h/cm 1.0 2.0 3.0 4.0 5.0 6.0
像到小孔的距離s/cm 2.0 4.0 6.0 8.0 10.0 12.0
（3）從圖象中可以看出h與s的關(guān)系為：　 　
（4）小剛知道樹(shù)陰下的圓形光斑就是太陽(yáng)通過(guò)樹(shù)中間的小孔在地面上成的像，他測(cè)出光斑的直徑為7.0cm，光斑到小孔的距離為7.5m，從上査到太陽(yáng)到地面的距離為1.5×1011m，由此可以估算太陽(yáng)的直徑為　 　m
（5）如圖為難得一見(jiàn)的日偏食景象，此時(shí)，小剛同學(xué)將太陽(yáng)光垂直照射在紙板一個(gè)很小的“△”形孔上，那么在地面形成的光斑是__________.
A． 形 B． 形 C． 形 D． 形
【答案】（1）足夠小；（2）
（3）h與s成正比 （4）1.4×109 （5）B
【解析】
（1）因?yàn)橐_保一個(gè)物體的每個(gè)部分射出的光線中，只有一條光線從小孔中經(jīng)過(guò)。如果小孔太大，則攝入的光很分散，成的像就會(huì)很糊；孔成像是光的直線傳播現(xiàn)象．物體上部的光線通過(guò)小孔后，射到了光屏的下部；物體下部的光線通過(guò)小孔后，射到了光屏的上部，因此通過(guò)小孔后所成的像是倒立的像．如下圖所示；
（2）根據(jù)表格中的數(shù)據(jù)在圖乙中標(biāo)出點(diǎn)的位置并連線：
（3）據(jù)圖和表格中的數(shù)據(jù)不難看出，蠟燭和小孔的位置固定后，像的高度h與像到小孔的距離S關(guān)系的數(shù)學(xué)表達(dá)式為 ；
（4）設(shè)光斑的直徑為 d = 7.0cm ，太陽(yáng)的直徑為 D ，光斑到小孔的距離為S1 = 7.5m，太陽(yáng)到地球的距離為 S2 = 1.5×1011 m，由三角形相似可得：d ∶D = S1∶S2
解得：D = dS2/ S1= 1.4×109 m
（5）小孔成像的形狀與孔的形狀無(wú)關(guān)，所成像是物的倒立的實(shí)像，所以B選項(xiàng)符合題意。
5.為了研究影子長(zhǎng)度與哪些因素有關(guān)，某科學(xué)興趣小組的同學(xué)做了如圖的實(shí)驗(yàn)：在水平地面上豎直固定一根長(zhǎng)桿，長(zhǎng)桿上裝有一個(gè)可以上下移動(dòng)的點(diǎn)光源A，再在地面上豎立一根短木條（短木條始終低于點(diǎn)光源A）。
（1）保持短木條的長(zhǎng)度和位置不變，該同學(xué)將點(diǎn)光源A從圖示位置逐漸
向上移動(dòng)，測(cè)得數(shù)據(jù)如下表：
點(diǎn)光源的高度H/cm 20 30 40 50 60
影子長(zhǎng)度L/cm 30 15 10 7.5 6
該科學(xué)興趣小組同學(xué)做此實(shí)驗(yàn)，想要驗(yàn)證的假設(shè)是　 　。
（2）分析上述實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)還可得到：在點(diǎn)光源逐漸上移過(guò)程中，若點(diǎn)光源高度的增加量相同，則影子長(zhǎng)度L的變化量　 　（選填“增大”、“減小”或“不變”）
（3）圖中S可表示點(diǎn)光源到短木條的距離，如果要研究影子長(zhǎng)度L與點(diǎn)光源到短木條的距離S的關(guān)系，應(yīng)如何操作　 　。
【答案】（1）影子的長(zhǎng)度與點(diǎn)光源的高度的關(guān)系；（2）減小；
（3）保持短木條的長(zhǎng)度和點(diǎn)光源的高度不變，改變短木條的位置。
【解答】
（1）光源的高度從20cm增加到60cm時(shí)，影子的長(zhǎng)度從30cm變成了6cm，故要驗(yàn)證的假設(shè)是影子的長(zhǎng)度與點(diǎn)光源的高度的關(guān)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(diǎn)光源高度的增加量相同，則影子長(zhǎng)度L的變化量減小；
（3）根據(jù)控制變量法知，應(yīng)當(dāng)保持短木條的長(zhǎng)度和點(diǎn)光源的高度不變，改變短木條的位置。
6．綜合實(shí)驗(yàn)活動(dòng)：小明與同學(xué)從樹(shù)蔭下走過(guò)時(shí)，發(fā)現(xiàn)地面上有許多大小、形狀不同的光斑，如圖所示，光斑的形狀與什么因素有關(guān)呢？光斑又如何形成的呢？對(duì)此小明決定探究，他們猜想光斑的形狀：
a．與樹(shù)葉形狀有關(guān)，光斑是樹(shù)葉的影子
b．與樹(shù)葉間空隙形狀有關(guān)
c．與樹(shù)葉間空隙大小有關(guān)
（1）根據(jù)所學(xué)知識(shí)，可確定猜想a是 （合理、不合理）的，原因是光在同一種均勻介質(zhì)中是沿 傳播的，不能穿過(guò)不透明的物質(zhì)。
（2）為驗(yàn)證猜想b，小明用帶孔卡片進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，如下圖所示，離地面較遠(yuǎn)，發(fā)現(xiàn)白紙上的光斑都是圓形，說(shuō)明小孔成像時(shí)像的形狀與小孔形狀 （選填“有關(guān)”或“無(wú)關(guān)”）。
（3）為驗(yàn)證猜想c，如下圖，讓帶孔的甲紙板離地面白紙的距離不變。讓乙紙板向左運(yùn)動(dòng)，使孔徑越來(lái)越小，你覺(jué)得選 圖實(shí)驗(yàn)最科學(xué)，實(shí)驗(yàn)時(shí)，當(dāng)孔徑小到一定程度時(shí)，發(fā)現(xiàn)白紙上的光斑由孔的形狀變成圓形，這說(shuō)明小孔形成光斑的形狀與小孔的大小 （選填“有關(guān)”或“無(wú)關(guān)”）。
A． B． C． D．
【答案】不合理 直線 無(wú)關(guān) C 無(wú)關(guān)
【解析】
(1)因?yàn)楣獍呤切】壮上瘳F(xiàn)象，不是影子，所以不合理。光在同種均勻介質(zhì)中沿直線傳播。
(2)根據(jù)控制變量法可知，改變孔的形狀，觀察光斑的形狀，當(dāng)白紙上的光斑都是圓形時(shí)，說(shuō)明小孔成像時(shí)像的形狀與小孔形狀無(wú)關(guān)。
(3)需要控制孔的形狀不變，只改變孔的大小，ABD形狀均發(fā)生改變，C形狀不變，故C符合題意。實(shí)驗(yàn)時(shí)，當(dāng)孔徑小到一定程度時(shí)，發(fā)現(xiàn)白紙上的光斑由孔的形狀變成圓形。這說(shuō)明小孔形成的光斑與小孔的形狀無(wú)關(guān)。
7．學(xué)習(xí)小組用圖甲所示的器材：點(diǎn)燃的蠟燭、一端帶孔一端去底的紙質(zhì)圓柱形套筒，可移動(dòng)的光屏，做“探究小孔成像規(guī)律”的實(shí)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)像的大小不同，亮度也不一樣。
關(guān)于像的亮度與哪些因素有關(guān)，他們提出以下猜想：
猜想1：與小孔到光屏的距離有關(guān)； 猜想2：與小孔的形狀有關(guān)； 猜想3：與小孔大小有關(guān)。
（1）該實(shí)驗(yàn)需要在 （選填“較亮”或“較暗”）的環(huán)境下進(jìn)行。結(jié)合圖甲裝置，實(shí)驗(yàn)中
（填操作步驟），發(fā)現(xiàn)光斑越大越暗的現(xiàn)象，可判斷猜想1是 的。
（2）驗(yàn)證猜想2時(shí)，固定燭焰、紙筒和光屏的位置，更換使用如圖乙所示的三個(gè)小孔進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，分別觀察比較所成像的亮度。他們實(shí)驗(yàn)中存在的問(wèn)題是 。
（3）為驗(yàn)證猜想3，固定燭焰、小孔和光屏位置，只改變圓孔直徑，觀察到的現(xiàn)象如下表。
圓孔的直徑/mm 小于1.0 1.0 15 2.0 2.5 4.0
像的清晰度 清晰 清晰 清晰 清晰 較模糊 模糊
像的明亮程度 逐漸變亮→
實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象表明：在小孔成像清晰時(shí)， 。
【答案】（1）較暗 使光屏遠(yuǎn)離小孔 正確 （2）未控制小孔的大小一定 （3）小孔越大，像越亮
【解析】
（1）做小孔成像實(shí)驗(yàn)時(shí)，應(yīng)在較暗的環(huán)境下進(jìn)行，避免其他光線的干擾，成像更清晰；使光屏遠(yuǎn)離小孔后，發(fā)現(xiàn)光斑變大變暗，說(shuō)明像的亮度與小孔到光屏的距離有關(guān)，可判斷猜想1是正確的。
（2）驗(yàn)證猜想2時(shí)必須控制小孔的大小一定，而圖乙中三個(gè)小孔的大小不同，故不能得出正確結(jié)論。
（3）由上表可知，在小孔成像清晰時(shí)，小孔的直徑越大，像的亮度越大。
8．探究思考，回答問(wèn)題：
小孔成像相關(guān)問(wèn)題的探究
在學(xué)校的某天晴朗正午，小明與同學(xué)從樹(shù)蔭下走過(guò)時(shí)，發(fā)現(xiàn)地面上有許多大小、形狀不同的光斑，如圖所示，光斑的形狀與哪些因素有關(guān)呢？光斑有如何形成的呢？對(duì)此小明馬上進(jìn)行了探究，他們猜想光斑的形狀：
a．與樹(shù)葉形狀有關(guān)，光斑是樹(shù)葉的影子：
b．與樹(shù)葉間空隙形狀有關(guān)；
c．與樹(shù)葉間空隙大小有關(guān)。
（1）根據(jù)所學(xué)知識(shí)，可確定猜想a是 （合理、不合理）的；
（2）為了進(jìn)行探究，他們制作了甲乙丙丁四個(gè)帶孔的卡片，如圖所示，其中甲乙卡片中小孔的尺寸均為3mm，甲、丙、丁卡片中的大孔的尺寸均為2cm，且丙丁卡片中大孔尺寸相同，在進(jìn)行探究時(shí)，他們?cè)诘厣箱伾弦粡埌准垼褞Э椎目ㄆ糜谏戏剑屘?yáng)光通過(guò)卡片上的孔，觀察紙面上出現(xiàn)的光斑形狀。
讓你在圖甲乙丙丁四張卡片中選擇一張卡片用來(lái)驗(yàn)證光斑的形狀與樹(shù)葉間空隙形狀無(wú)關(guān)，你選用
卡片；
（3）在探究光斑形狀與樹(shù)葉間空隙大小是否有關(guān)時(shí)，小明選用甲卡片進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究，發(fā)現(xiàn)白紙上得到四個(gè)圓形光斑，由此得出光斑的形狀與樹(shù)葉間空隙大小無(wú)關(guān)的結(jié)論，小華卻認(rèn)為這個(gè)結(jié)論是不可靠的，若由你進(jìn)行探究，你將如何設(shè)計(jì)帶孔的卡片？請(qǐng)?jiān)趫D虛線框內(nèi)畫(huà)出孔的形狀。( )
（4）通過(guò)探究，他們得到了以下結(jié)論，其中錯(cuò)誤的是 。
A．通過(guò)小孔形成的圓形光斑是像，通過(guò)大孔形成的光斑不是像；
B．小孔形成的光斑與小孔的形狀無(wú)關(guān)，大孔形成的光斑與大孔的形狀有關(guān)
C．小孔和大孔所形成的光斑，其大小均與孔到地面的距離有關(guān)；
D．不管光斑是不是像，他們都是有光的直線傳播形成的
（5）現(xiàn)在用LED燈做成字母“F”，將它放在距小孔40.0cm處，用毛玻璃作為光屏接受LED燈所成的像。然后移動(dòng)光屏，直到它在毛玻璃上成清晰的像如圖所示。則你在毛玻璃光屏左邊觀察的像是圖中的 。
A． B． C． D．
【答案】（1）不合理 （2）乙 （3） （4）C （5）C
【解析】
（1）因?yàn)楣獍呤峭ㄟ^(guò)樹(shù)葉間隙成的太陽(yáng)的像或太陽(yáng)光直接從樹(shù)葉間隙射過(guò)來(lái)形成的，都是光在同種均勻的介質(zhì)中沿直線傳播形成的，不是影子，所以猜想a不合理。
（2）根據(jù)控制變量法可知：驗(yàn)證“光斑的形狀與樹(shù)葉間空隙形狀（即孔的形狀）無(wú)關(guān)”時(shí)，保持樹(shù)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卡片。
（3）根據(jù)控制變量法可知：驗(yàn)證“光斑的形狀與樹(shù)葉間空隙大小是否有關(guān)”時(shí)，保持樹(shù)葉間空隙的形狀不變，改變樹(shù)葉間空隙的大小，所以設(shè)計(jì)的帶孔的卡片如圖：
（4）AB．在光屏與小孔的距離相同的條件下，如果孔較小，通過(guò)孔形成的光斑是小孔成像現(xiàn)象，光斑形狀與孔的形狀無(wú)關(guān)；如果孔太大，通過(guò)孔形成的光斑不再是小孔成像現(xiàn)象，則光斑形狀與孔的形狀有關(guān)；在孔的形狀一定的條件下，如果光屏與小孔的距離較近，通過(guò)孔形成的光斑不再是小孔成像現(xiàn)象，則光斑形狀與孔的形狀有關(guān)；如果光屏與小孔的距離較遠(yuǎn)時(shí)，通過(guò)孔形成的光斑屬于小孔成像現(xiàn)象，光斑形狀與孔的形狀無(wú)關(guān)，故A、B正確，不符合題意；
C．小孔所形成的光斑，其大小與孔到地面的距離有關(guān)；大孔所形成的光斑，其大小與孔到地面的距離無(wú)關(guān)；故C錯(cuò)誤，符合題意；
D．不管光斑是不是像，他們都是有光的直線傳播形成的，故D正確，不符合題意。
（5）小孔成倒立的實(shí)像，若在毛玻璃光屏左邊觀察應(yīng)該是C圖的像，故選C。
9．當(dāng)?shù)厍蛏峡吹皆率车臅r(shí)候，站在月球上就(　　)
A．一定能看到地食 B．一定能看到日食 C．也許能看到地食 D．也許能看到日食
【答案】B
【解析】太陽(yáng)、地球、月球位于同一條直線上，當(dāng)不透明的地球位于太陽(yáng)與月球之間，地球擋住了沿直線傳播的太陽(yáng)光，太陽(yáng)光照不到月球上，同樣在月球上看不到太陽(yáng)，及太陽(yáng)被地球遮住，形成日食，由于地 球大氣對(duì)太陽(yáng)光的折射，發(fā)生“日食”部分的太陽(yáng)并非全黑，故正確答案是B。
10．能正確反映月全食過(guò)程各階段順序的是（　　）
A．⑥⑤③⑧④①②⑦⑥ B．⑥⑧③⑤④⑦②①⑥
C．⑥⑦②①④⑧③⑤⑥ D．⑥①②⑦④⑧③⑤⑥
【答案】A
【解析】正式的月食的過(guò)程分為初虧、食既、食甚、生光、復(fù)圓五個(gè)階段。
初虧：標(biāo)志月食開(kāi)始。月球由東緣慢慢進(jìn)入地影，月球與地球本影第一次外切。
食既：月球的西邊緣與地球本影的西邊緣內(nèi)切，月球剛好全部進(jìn)入地球本影內(nèi)。
食甚：月球的中心與地球本影的中心最近。
生光月球東邊緣與地球本影東邊緣相內(nèi)切，這時(shí)全食階段結(jié)束。
復(fù)圓：月球的西邊緣與地球本影東邊緣相外切，這時(shí)月食全過(guò)程結(jié)束。
11．觀測(cè)者站在地面觀察某天文現(xiàn)象，當(dāng)時(shí)太陽(yáng)、月球、地球的關(guān)系如圖所示。對(duì)于觀測(cè)者當(dāng)時(shí)看到的天
文現(xiàn)象，下列敘述正確的是（　　）
A．當(dāng)月球位于②位置時(shí)可能出現(xiàn)日食
B．當(dāng)月球位于③位置時(shí)可能出現(xiàn)滿月
C．當(dāng)月球再次回到①位置時(shí)，至少需要1年
D．當(dāng)月球位于④位置時(shí)可看到月亮背面景物
【答案】A
【解析】
A、發(fā)生日食時(shí)，月球擋住照向地球的太陽(yáng)光，此時(shí)日地月三者在同一直線上，且月球在中間，因此圖中②位置可能出現(xiàn)日食，故A正確；
B、滿月出現(xiàn)在農(nóng)歷十五、十六，日地月三者在同一直線上，且地球在中間，因此圖中④位置會(huì)出現(xiàn)滿月，故B錯(cuò)誤；
C、當(dāng)月球再次回到①位置時(shí)，至少需要1個(gè)農(nóng)歷月，故C錯(cuò)誤；
D、由于月球繞地公轉(zhuǎn)周期與其自轉(zhuǎn)周期相同，月球始終以同一面面相地球，在地球上無(wú)法看到月球的背面，故D錯(cuò)誤；
12．為什么發(fā)生日全食時(shí)地球上只有一小部分區(qū)域的人可以看到，而發(fā)生月食時(shí)，面向月球的半個(gè)地球上各處的人們可以同時(shí)看到 (圖中a代表太陽(yáng)，b代表月球、c代表地球)
【答案】由圖中甲可知，月球的本影只落在地球上極小的一個(gè)區(qū)域內(nèi)，所以，發(fā)生日全食時(shí)地球上只有一小部分區(qū)域內(nèi)的人可以看到。當(dāng)月球運(yùn)行到地球的本影里時(shí)發(fā)生月食，如圖乙所示，發(fā)生月食時(shí)凡面向月球的半個(gè)地球上的人均可同時(shí)看到。
13．讀圖回答下列問(wèn)題。
（1）“金星凌日”是地球上觀察到金星從太陽(yáng)上移過(guò)的現(xiàn)象，圖1所示為發(fā)生“金星凌日”現(xiàn)象時(shí)的示
意圖。讀圖回答：
①發(fā)生“金星凌日”現(xiàn)象時(shí)，圖2中金星的位置應(yīng)在什么地方？ 　 　。
②“金星凌日”現(xiàn)象發(fā)生的原理與　 　(填“日食”或“月食”)相似。
③會(huì)不會(huì)出現(xiàn)類似于日全食或月全食的現(xiàn)象？請(qǐng)簡(jiǎn)單說(shuō)說(shuō)理由：　 　 。
（2）如圖3為“地球公轉(zhuǎn)軌道圖”，當(dāng)月球全都位于地球的本影時(shí)，發(fā)生　 　。
【答案】（1）丁；日食；不會(huì)。從地球上觀察金星的視面積比太陽(yáng)的視面積小很多，無(wú)法將太陽(yáng)全遮住 （2）月全食
【解析】
（1）"金星凌日”現(xiàn)象的成因是光的直線傳播，如圖，當(dāng)金星轉(zhuǎn)到太陽(yáng)與地球中間且三者在一條直線上時(shí)，發(fā)生“金星凌日”現(xiàn)象，在地球上看到金星從太陽(yáng)面上移過(guò)，發(fā)生“金星凌日”現(xiàn)象時(shí)，金星的位置在丁。金星轉(zhuǎn)到太陽(yáng)與地球中間且三者在一條直線上時(shí)，發(fā)生“金星凌日”現(xiàn)象，原理和日食相似。
不會(huì)，由于金星遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于太陽(yáng)，并且金星離太陽(yáng)距離比較近，才使得它表現(xiàn)為在日面上出現(xiàn)一個(gè)緩慢移動(dòng)的小黑點(diǎn)。
（2）如圖3為“地球公轉(zhuǎn)軌道圖”，當(dāng)月球全都位于地球的本影時(shí)，發(fā)生月全食。
14.在陽(yáng)光照射下，豎立的木桿在地面上的投影為，如圖2.20所示。圖中點(diǎn)為木桿的中點(diǎn)，為的角平分線。由圖可知，陽(yáng)光的照射方向沿著( )。
A． B． C． D．
【答案】A。根據(jù)光的直線傳播，影子的末端點(diǎn)應(yīng)是點(diǎn)擋住陽(yáng)光留下的，因此為陽(yáng)光照射的方向。
15．月球位于太陽(yáng)和地球之間時(shí)，月球的影子如圖所示，下面說(shuō)法中正確的是( )。
A．位于區(qū)域和內(nèi)的人可看到月全食 B．位于區(qū)域和內(nèi)的人可看到日全食
C．位于區(qū)域內(nèi)的人可看到日環(huán)食 D．位于區(qū)域和內(nèi)的人可看到日偏食
【答案】CD。題中是月亮擋住了太陽(yáng)的光，則位于和區(qū)域的人可以看到日偏食，位于區(qū)域的人可以看到日環(huán)食，位于區(qū)域的人可以看到日全食。
16．日食、月食是我們?cè)诘厍蛏贤ㄟ^(guò)肉眼能直接觀測(cè)到的天文現(xiàn)象，如果定義月球的半徑為1，則地球的半徑約為3.7，太陽(yáng)的半徑約為400，地、月距離約為220，地、日距離約為，參考上述數(shù)據(jù)可以判斷，在地球上看不到的現(xiàn)象是( )。
A．月環(huán)食 B．月全食 C．日環(huán)食 D．日全食
【答案】A。日全食、日環(huán)食、日偏食以及月全食、月偏食都可以在地球上觀察到，月環(huán)食不可能觀測(cè)到。
17．用轉(zhuǎn)動(dòng)八面鏡法可以測(cè)光速，實(shí)驗(yàn)裝置示意圖如圖2.22所示。為發(fā)光點(diǎn)，為望遠(yuǎn)鏡，平面鏡與凹面鏡構(gòu)成了反射系統(tǒng)。八面鏡距反射系統(tǒng)的距離為(可長(zhǎng)達(dá)幾十千米，且遠(yuǎn)大于以及和到八面鏡的距離)。調(diào)整八面鏡的位置直到通過(guò)望遠(yuǎn)鏡能看到發(fā)光點(diǎn)，然后使八面鏡轉(zhuǎn)動(dòng)起來(lái)，并緩慢增大其轉(zhuǎn)速(1秒內(nèi)轉(zhuǎn)過(guò)的圈數(shù))，當(dāng)轉(zhuǎn)速達(dá)到時(shí)，恰能在望遠(yuǎn)鏡中再一次看見(jiàn)發(fā)光點(diǎn)，由此得到光速的表達(dá)式是( )。
A． B． C． D．
【答案】C。
18．如圖所示，這是法國(guó)菲索設(shè)計(jì)的，他在世界上第一個(gè)測(cè)出了地面上光速。光源S發(fā)出的光被毛玻璃片（也能透過(guò)光線）反射后，穿過(guò)齒輪A的齒隙（如圖中P），然后經(jīng)過(guò)相當(dāng)長(zhǎng)的距離AB，從B處的平面鏡M循原路反射回來(lái)，仍然通過(guò)齒隙P而被觀察到。若齒輪以某一轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，從P穿出的光線恰被齒1擋住，從Q穿過(guò)的光線返回時(shí)恰被齒2擋住，這時(shí)觀察者便看不見(jiàn)光線。如果齒輪的齒數(shù)為Z，每秒鐘轉(zhuǎn)n轉(zhuǎn)，AB距離為L(zhǎng)，由這個(gè)實(shí)驗(yàn)測(cè)得光速的表達(dá)式是___________。21世紀(jì)教育網(wǎng)利劍科學(xué)工作室21·世紀(jì)*教育網(wǎng)
【答案】4nZL
【解析】要測(cè)出光速，必須測(cè)得AB之間的距離和光通過(guò)AB距離所用的時(shí)間t，由于光速太大，故時(shí)間很短，因此必須通過(guò)巧妙的方式才能精確測(cè)得，本題利用齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，光在AB間來(lái)回傳播的時(shí)間與齒輪從P的中心轉(zhuǎn)到1的中心時(shí)間相等來(lái)精確測(cè)定時(shí)間，這樣，問(wèn)題就獲得解決。光傳播2L的時(shí)間是轉(zhuǎn)半個(gè)齒的時(shí)間（從齒隙的中心轉(zhuǎn)到相鄰齒的中心）轉(zhuǎn)半個(gè)齒的時(shí)間t=(1s÷nZ)÷2=1/(2nZ)
光速V=S/t=2L÷[1/(2nZ)]=4nLZ
19．小雨在吃烤肉串時(shí)，偶然發(fā)現(xiàn)了一個(gè)現(xiàn)象：通過(guò)烤爐上方看對(duì)面的人，感覺(jué)對(duì)面的人好像在晃動(dòng)。為什么會(huì)出現(xiàn)這種現(xiàn)象呢？小雨根據(jù)學(xué)過(guò)的知識(shí)進(jìn)行分析：火爐上方的空氣被加熱后，其疏密程度在不斷發(fā)生變化，光進(jìn)入這種不均勻的熱空氣會(huì)發(fā)生折射，傳播方向也在不斷發(fā)生變化，因此看起來(lái)感覺(jué)對(duì)面的人在晃動(dòng)。為了驗(yàn)證這種分析是否正確，回到家后，小雨利用一支激光筆、一個(gè)裝有酒精的淺盤(pán)及火柴，進(jìn)行了如下的探究。21世紀(jì)教育網(wǎng)利劍科學(xué)工作室
（1）如圖所示，將激光筆固定在小桌上沿水平方向照射，用噴壺向激光筆的前方噴水，看到激光筆 發(fā)
出的一束紅光射向墻面，墻面上有一個(gè)紅色光點(diǎn)保持不動(dòng)，這說(shuō)明光在均勻的空氣中是
　　　　　　　　　　　　　　傳播的。21世紀(jì)教育網(wǎng)利劍科學(xué)工作室
（2）如果要讓這束紅光穿過(guò)不均勻的空氣，接下來(lái)小雨的做法應(yīng)該是：
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
（3）如果小雨的分析是正確的，他觀察到的現(xiàn)象應(yīng)該是：www-2-1-cnjy-com
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
【答案】（1）沿直線；（2）點(diǎn)燃淺盤(pán)中的酒精，讓激光筆發(fā)出的紅光在燃燒的酒精上方照射；
（3）墻面上的光點(diǎn)在晃21·cn·jy·com
【解析】
（1）因?yàn)楣庠趪姵龅乃F中傳播時(shí)，介質(zhì)仍然是均勻的，故光是沿直線傳播；
（2）點(diǎn)燃淺盤(pán)，酒精燃燒，其酒精周圍的溫度則不同，故燃燒的酒精上方的空氣不再均勻，因此點(diǎn)燃淺盤(pán)中的酒精，讓激光筆發(fā)出的紅光在燃燒的酒精上方照射；
（3）因?yàn)楣庠诓痪鶆蚪橘|(zhì)中傳播時(shí)，光的傳播路徑不再是直線，因此像的位置不再固定，故墻面上的光點(diǎn)在晃動(dòng)。2024年版科學(xué)教材核心素養(yǎng)提升系列講義
第7講 光的直線傳播（學(xué)生版）
【內(nèi)容結(jié)構(gòu)】
知識(shí)的理解與拓展：
1.原理：
光在 中是沿直線傳播的。光在不同介質(zhì)中傳播的 是不同的。
邁克爾遜與光速
第一個(gè)把光速測(cè)量精度大幅提高的人是美國(guó)物理學(xué)家邁克爾遜。1877到1879年，邁克爾遜改進(jìn)了傅科發(fā)明的旋轉(zhuǎn)鏡，示意圖如下：邁克爾遜測(cè)量光速裝置示意圖
邁克爾遜在相隔較遠(yuǎn)的兩處分別放置八面鏡M1和反射裝置M2M3，讓一束光經(jīng)過(guò)八面鏡中的鏡面1反射后發(fā)出，再通過(guò)M2和M3反射回八面鏡，經(jīng)過(guò)鏡面3反射后進(jìn)入觀察目鏡。只有在如圖所示的位置時(shí)，觀察目鏡處才會(huì)有光。如果八面鏡轉(zhuǎn)動(dòng)一點(diǎn)，經(jīng)過(guò)界面1反射的光就無(wú)法照射到M2，觀察目鏡上就看不到光了。
如果讓八面鏡旋轉(zhuǎn)起來(lái)，并且角速度逐漸增大，會(huì)發(fā)現(xiàn)某個(gè)角速度下又可以從觀察目鏡中看到光了。這是因?yàn)榻缑?剛好傾斜45度角時(shí)，光線經(jīng)過(guò)界面1反射到達(dá)M2，再返回八面鏡時(shí)，八面鏡剛好轉(zhuǎn)動(dòng)一格（1/8周期），于是界面2剛好跑到圖中鏡面3的位置，將光線反射進(jìn)入觀察目鏡。由于視覺(jué)暫留現(xiàn)象，觀察目鏡中就好像一直可以看到光。
假設(shè)左右兩套裝置相距為L(zhǎng)，當(dāng)八面鏡轉(zhuǎn)動(dòng)周期為T時(shí)，可以從觀察鏡中看到光，由于L遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于其它部分的長(zhǎng)度，所以光從界面1反射到左側(cè)，再回到八面鏡走過(guò)的距離近似為S=2L
根據(jù)剛才的分析，光來(lái)回運(yùn)動(dòng)一次，八面鏡剛好走過(guò)1格，時(shí)間t=T/8
因此光的速度為V=S/T=2L/（T/8）=16L/T
根據(jù)這個(gè)原理，邁克爾孫測(cè)出光的速度為299853±60km/s，與我們今天測(cè)量的更加精確的值非常接近。
2.應(yīng)用：
（1）小孔成像規(guī)律：
①特點(diǎn)：當(dāng)物距(u) 像距(v)，倒立縮小的實(shí)像；當(dāng)物距(u) 像距(v)，倒立等大的實(shí)像；
當(dāng)物距(u) 像距(v)，倒立放大的實(shí)像；
②實(shí)像和虛像的區(qū)別
▲ 形成的是實(shí)像,由實(shí)際光線的 相交形成的是虛像。
▲可以用 承接到或記錄下來(lái)的是實(shí)像, 用光屏、白紙承接到或者不能用膠卷記錄下來(lái)的是虛像。
▲ 的必定是實(shí)像, 的必定是虛像
（2）影的形成
①點(diǎn)光源發(fā)出的光照射到不透明的物體上時(shí)，物體向光的表面被照亮，在背光面的后方形成一個(gè)光照不到的黑暗區(qū)域，這就是物體的影。如左下圖所示為點(diǎn)光源的影。
影區(qū)是發(fā)自光源并與被照物體的表面相切的光線圍成的。
②一個(gè)發(fā)光面比較大的光源來(lái)代替點(diǎn)光源，影的情形就會(huì)不同。發(fā)光面上的每個(gè)發(fā)光點(diǎn)都可以看做一個(gè)點(diǎn)光源，它們都在物體的背后造成影區(qū)，這些影共有的完全不會(huì)受到光照射的范圍叫做本影。本影的周圍還有一個(gè)能受到光源發(fā)出的一部分光照射的區(qū)域，叫做半影。如右上圖所示為面光源的本影與半影。光源的發(fā)光面越大，本影區(qū)越小。
（3）判斷物體的位置
根據(jù)光沿直線傳播的性質(zhì)，如果知道一個(gè)發(fā)光體射出的兩條光線，只要把這兩條光線向相反方向延長(zhǎng)到它們的交點(diǎn)，就能確定發(fā)光體的位置，如圖所示。在人用眼睛觀察物體的時(shí)候，根據(jù)兩只眼睛對(duì)物體的視線間的夾角可以判斷物體的位置也是這個(gè)道理。
（4）日食和月食的形成
發(fā)生日食時(shí)，太陽(yáng)、月球和地球位于同一直線上，月球在中間。太陽(yáng)發(fā)出的光線經(jīng)月球遮擋后，形成如圖所示的，，，四個(gè)影區(qū)，其中為本影區(qū)，沒(méi)有光線能夠照射到該區(qū)域，為偽本影區(qū)，只有太陽(yáng)邊緣發(fā)出的光線可以照射到該區(qū)域，和為半影區(qū)。當(dāng)?shù)厍蛏系挠^察者位于區(qū)域內(nèi)時(shí)，將觀察到日全食，位于區(qū)域時(shí)，可以觀察到日環(huán)食，位于和區(qū)域時(shí)則可以觀察到日偏食。
發(fā)生月食時(shí)，太陽(yáng)、地球和月球位于同一直線上，地球在中間，如圖所示。當(dāng)月球有一部分進(jìn)入地球的本影區(qū)時(shí)，在本影區(qū)的部分由于沒(méi)有光線到達(dá)，因此該部分不能被看到，形成月偏食。當(dāng)月球全部進(jìn)入地球的本影區(qū)時(shí)，由于沒(méi)有太陽(yáng)的光線照射到月球表面，月球也不再反光，因此地球上的觀察者會(huì)看到月全食。在月食現(xiàn)象中，不可能出現(xiàn)月環(huán)食。
【重難點(diǎn)例析】
例1.二十四節(jié)氣是古代勞動(dòng)人民智慧的結(jié)晶，它揭示了天文氣象變化的規(guī)律。小明查閱資料，利用溫州冬至日正午太陽(yáng)高度角約為38度，夏至日正午太陽(yáng)高度角約為85度，制作了“二十四節(jié)氣觀測(cè)儀”（如甲圖），圭上刻度如乙圖。回答下面問(wèn)題。
觀測(cè)儀通過(guò)觀察“表”在“圭”上的影長(zhǎng)來(lái)確定節(jié)氣。影子形成的原理是（　　）
A．光的直線傳播 B．光的反射 C．光的折射 D．光的色散
例2 如左下圖所示，身高為的人由路燈正下方開(kāi)始向右以速度勻速走動(dòng)，路燈高為，問(wèn)：
（1）人頭部的影子做什么運(yùn)動(dòng)？速度是多少？
（2）人影子的長(zhǎng)度增長(zhǎng)速度是多少？
例3．如圖所示，找一個(gè)空的易拉罐，用釘子在易拉罐底部的中央敲一個(gè)小孔，蒙上一層塑料薄膜，這樣就制成了一個(gè)針孔照相機(jī)，觀察并研究小孔成像的特點(diǎn)：
（1）其成像的原理是 ；
（2）如果易拉罐底部小孔是三角形，在半透明紙上看到的像是 ；
A．三角形光斑 B．圓形光斑蠟燭 C．燭焰的正立像 D．燭焰的倒立像
（3）小明將蠟燭放在易拉罐的前方，當(dāng)他沿順時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng)蠟燭時(shí)，他在薄膜上看到的像是 （頓時(shí)針/逆時(shí)針）方向轉(zhuǎn)動(dòng)。
例4 發(fā)生日全食整個(gè)過(guò)程非常壯觀，如圖，正確反映一次日全食過(guò)程各階段順序的是（　　）
A．①②③④ B．③④①② C．①④②③ D．③①④②
例5 月食是一種偶爾可以見(jiàn)到的天文奇觀，下圖中為月食現(xiàn)象的是(　　)
A． B． C． D．
【創(chuàng)新思維訓(xùn)練】
1．我校課外實(shí)踐小組利用一根垂直插入水平地面的圭桿，進(jìn)行“觀竿測(cè)影”活動(dòng)。10月15日正午時(shí)刻圭桿的桿影如圖所示，測(cè)得桿影OA長(zhǎng)為25.75cm，使用刻度尺的分度值是　 　；桿影的形成是由于光在　 　介質(zhì)中沿直線傳播；圖中桿影從O到A指向　 　 方。
2．某校研究性學(xué)習(xí)小組同學(xué)進(jìn)行一組光學(xué)綜合實(shí)踐活動(dòng)。
（1）如圖甲所示，通過(guò)三個(gè)不透明白板 A、B、C 的小孔去觀察燭焰，若要看到燭焰，應(yīng)滿足的條件是　 　，此時(shí)從小孔中看見(jiàn)的　 　（選填“是”或“不是”）燭焰通過(guò)小孔成的像；
（2）人眼在圖甲所示位置直接看火焰，其形狀如圖乙所示的①，此時(shí)想看燭焰通過(guò)小孔成的像，人眼應(yīng)直接看白板　 　（選填“A ”、“B”或“ C” ），所看到的像為圖乙中的　 　；
（3）在小孔成像實(shí)驗(yàn)中，為了研究孔的大小對(duì)光斑形狀的影響，小明設(shè)計(jì)了開(kāi)有三角孔的卡片甲，并用另一張卡片乙覆蓋在甲上（如圖丙所示）。接著，從圖示位置沿箭頭方向水平移動(dòng)卡片乙的過(guò)程中（孔到地面的距離始終保持不變），小明將觀察到的光斑形狀和大小變化情況在圖丁中方格紙內(nèi)畫(huà)出（分別用序號(hào) A、B、C、D 表示），其中最左邊的光斑為移動(dòng)卡片乙之前出現(xiàn)的真實(shí)情況。根據(jù)你的觀察，小華所畫(huà)光斑中可能會(huì)出現(xiàn)的真實(shí)情況有　 　。
3．我校研究性學(xué)習(xí)小組進(jìn)行了一組光學(xué)綜合實(shí)踐活動(dòng)。小莊設(shè)計(jì)了探究“小孔所成像的大小與哪些因素有關(guān)”的實(shí)驗(yàn)，如甲圖。他猜想：小孔所成像的大小可能與燭焰到小孔的距離、燭焰的高度以及像到小孔的距離有關(guān)。于是他用同一個(gè)蠟燭實(shí)驗(yàn)，且保持燭焰到小孔的距離為8cm不變，他測(cè)出了像的高度填入表格內(nèi)（見(jiàn)表）：
實(shí)驗(yàn)次數(shù) ① ② ③ ④ ⑤
小孔到半透明紙的距離s/cm 2.0 4.0 6.0 8.0 10.0
像的高度h/cm 1.0 2.0 3.0 4.0 5.0
（1）眼睛在半透明紙上看到的是燭焰的 　 　（選填“實(shí)”或“虛”）像；若將點(diǎn)燃的蠟燭向上移動(dòng)，則半透明紙上的像向 　 　（選填“上”或“下”）方移動(dòng)；從表中數(shù)據(jù)可以看出：當(dāng)燭焰和小孔的距離保持不變時(shí)，半透明紙離小孔越遠(yuǎn)，像的高度越　 　；
（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．燭焰的正立像 B．燭焰的倒立像 C．三角形光斑 D．圓形光斑
（3）他想小孔成的像會(huì)不會(huì)左右也相反呢？為了驗(yàn)證這個(gè)說(shuō)法，他準(zhǔn)備制作一個(gè)LED燈組作為物體進(jìn)行研究，如圖乙所示。下列關(guān)于LED燈組制作形狀的選擇最適合的是 　 　（選填“A”、“B”、“C”、“D”）；
（4）如圖丙將紅、綠、　 　三種色光照白紙上，中間相互重疊區(qū)域會(huì)出現(xiàn)白色；如圖丁是小明用乒乓球、足球和燈泡來(lái)演示日食現(xiàn)象，燈泡代表　 　；乒乓球代表 　 　。（均選填“地球”、“太陽(yáng)”或“月球”）
4．小剛用硬紙圓筒做成了如圖甲所示的簡(jiǎn)易針空照相機(jī)，他用該照相機(jī)做小孔成像實(shí)驗(yàn)。
（1）小剛經(jīng)過(guò)多次的打孔實(shí)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)小孔必須　 　（選詞填空：“大ー些”、“小一些”、“足夠大”或“足夠小”)才能從甲圖右側(cè)看到半透明紙上形成的像：請(qǐng)?jiān)趫D甲中作出蠟燭AB的像A’B＇
　▲　。
（2）小剛發(fā)現(xiàn)蠟燭和小孔的位置固定后，像離小孔越遠(yuǎn)，像就越大，他測(cè)出了不同距離時(shí)像的高度，填寫(xiě)在下面的表格中，請(qǐng)?jiān)趫D乙中畫(huà)出h－S之間的關(guān)系圖象　 　。
像的高度h/cm 1.0 2.0 3.0 4.0 5.0 6.0
像到小孔的距離s/cm 2.0 4.0 6.0 8.0 10.0 12.0
（3）從圖象中可以看出h與s的關(guān)系為：　 　
（4）小剛知道樹(shù)陰下的圓形光斑就是太陽(yáng)通過(guò)樹(shù)中間的小孔在地面上成的像，他測(cè)出光斑的直徑為7.0cm，光斑到小孔的距離為7.5m，從上査到太陽(yáng)到地面的距離為1.5×1011m，由此可以估算太陽(yáng)的直徑為　 　m
（5）如圖為難得一見(jiàn)的日偏食景象，此時(shí)，小剛同學(xué)將太陽(yáng)光垂直照射在紙板一個(gè)很小的“△”形孔上，那么在地面形成的光斑是__________.
A． 形 B． 形 C． 形 D． 形
5.為了研究影子長(zhǎng)度與哪些因素有關(guān)，某科學(xué)興趣小組的同學(xué)做了如圖的實(shí)驗(yàn)：在水平地面上豎直固定一根長(zhǎng)桿，長(zhǎng)桿上裝有一個(gè)可以上下移動(dòng)的點(diǎn)光源A，再在地面上豎立一根短木條（短木條始終低于點(diǎn)光源A）。
（1）保持短木條的長(zhǎng)度和位置不變，該同學(xué)將點(diǎn)光源A從圖示位置逐漸
向上移動(dòng)，測(cè)得數(shù)據(jù)如下表：
點(diǎn)光源的高度H/cm 20 30 40 50 60
影子長(zhǎng)度L/cm 30 15 10 7.5 6
該科學(xué)興趣小組同學(xué)做此實(shí)驗(yàn)，想要驗(yàn)證的假設(shè)是　 　。
（2）分析上述實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)還可得到：在點(diǎn)光源逐漸上移過(guò)程中，若點(diǎn)光源高度的增加量相同，則影子長(zhǎng)度L的變化量　 　（選填“增大”、“減小”或“不變”）
（3）圖中S可表示點(diǎn)光源到短木條的距離，如果要研究影子長(zhǎng)度L與點(diǎn)光源到短木條的距離S的關(guān)系，應(yīng)如何操作　 　。
6．綜合實(shí)驗(yàn)活動(dòng)：小明與同學(xué)從樹(shù)蔭下走過(guò)時(shí)，發(fā)現(xiàn)地面上有許多大小、形狀不同的光斑，如圖所示，光斑的形狀與什么因素有關(guān)呢？光斑又如何形成的呢？對(duì)此小明決定探究，他們猜想光斑的形狀：
a．與樹(shù)葉形狀有關(guān)，光斑是樹(shù)葉的影子
b．與樹(shù)葉間空隙形狀有關(guān)
c．與樹(shù)葉間空隙大小有關(guān)
（1）根據(jù)所學(xué)知識(shí)，可確定猜想a是 （合理、不合理）的，原因是光在同一種均勻介質(zhì)中是沿 傳播的，不能穿過(guò)不透明的物質(zhì)。
（2）為驗(yàn)證猜想b，小明用帶孔卡片進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，如下圖所示，離地面較遠(yuǎn)，發(fā)現(xiàn)白紙上的光斑都是圓形，說(shuō)明小孔成像時(shí)像的形狀與小孔形狀 （選填“有關(guān)”或“無(wú)關(guān)”）。
（3）為驗(yàn)證猜想c，如下圖，讓帶孔的甲紙板離地面白紙的距離不變。讓乙紙板向左運(yùn)動(dòng)，使孔徑越來(lái)越小，你覺(jué)得選 圖實(shí)驗(yàn)最科學(xué)，實(shí)驗(yàn)時(shí)，當(dāng)孔徑小到一定程度時(shí)，發(fā)現(xiàn)白紙上的光斑由孔的形狀變成圓形，這說(shuō)明小孔形成光斑的形狀與小孔的大小 （選填“有關(guān)”或“無(wú)關(guān)”）。
A． B． C． D．
7．學(xué)習(xí)小組用圖甲所示的器材：點(diǎn)燃的蠟燭、一端帶孔一端去底的紙質(zhì)圓柱形套筒，可移動(dòng)的光屏，做“探究小孔成像規(guī)律”的實(shí)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)像的大小不同，亮度也不一樣。
關(guān)于像的亮度與哪些因素有關(guān)，他們提出以下猜想：
猜想1：與小孔到光屏的距離有關(guān)； 猜想2：與小孔的形狀有關(guān)； 猜想3：與小孔大小有關(guān)。
（1）該實(shí)驗(yàn)需要在 （選填“較亮”或“較暗”）的環(huán)境下進(jìn)行。結(jié)合圖甲裝置，實(shí)驗(yàn)中
（填操作步驟），發(fā)現(xiàn)光斑越大越暗的現(xiàn)象，可判斷猜想1是 的。
（2）驗(yàn)證猜想2時(shí)，固定燭焰、紙筒和光屏的位置，更換使用如圖乙所示的三個(gè)小孔進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，分別觀察比較所成像的亮度。他們實(shí)驗(yàn)中存在的問(wèn)題是 。
（3）為驗(yàn)證猜想3，固定燭焰、小孔和光屏位置，只改變圓孔直徑，觀察到的現(xiàn)象如下表。
圓孔的直徑/mm 小于1.0 1.0 15 2.0 2.5 4.0
像的清晰度 清晰 清晰 清晰 清晰 較模糊 模糊
像的明亮程度 逐漸變亮→
實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象表明：在小孔成像清晰時(shí)， 。
8．探究思考，回答問(wèn)題：
小孔成像相關(guān)問(wèn)題的探究
在學(xué)校的某天晴朗正午，小明與同學(xué)從樹(shù)蔭下走過(guò)時(shí)，發(fā)現(xiàn)地面上有許多大小、形狀不同的光斑，如圖所示，光斑的形狀與哪些因素有關(guān)呢？光斑有如何形成的呢？對(duì)此小明馬上進(jìn)行了探究，他們猜想光斑的形狀：
a．與樹(shù)葉形狀有關(guān)，光斑是樹(shù)葉的影子：
b．與樹(shù)葉間空隙形狀有關(guān)；
c．與樹(shù)葉間空隙大小有關(guān)。
（1）根據(jù)所學(xué)知識(shí)，可確定猜想a是 （合理、不合理）的；
（2）為了進(jìn)行探究，他們制作了甲乙丙丁四個(gè)帶孔的卡片，如圖所示，其中甲乙卡片中小孔的尺寸均為3mm，甲、丙、丁卡片中的大孔的尺寸均為2cm，且丙丁卡片中大孔尺寸相同，在進(jìn)行探究時(shí)，他們?cè)诘厣箱伾弦粡埌准垼褞Э椎目ㄆ糜谏戏剑屘?yáng)光通過(guò)卡片上的孔，觀察紙面上出現(xiàn)的光斑形狀。
讓你在圖甲乙丙丁四張卡片中選擇一張卡片用來(lái)驗(yàn)證光斑的形狀與樹(shù)葉間空隙形狀無(wú)關(guān)，你選用
卡片；
（3）在探究光斑形狀與樹(shù)葉間空隙大小是否有關(guān)時(shí)，小明選用甲卡片進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究，發(fā)現(xiàn)白紙上得到四個(gè)圓形光斑，由此得出光斑的形狀與樹(shù)葉間空隙大小無(wú)關(guān)的結(jié)論，小華卻認(rèn)為這個(gè)結(jié)論是不可靠的，若由你進(jìn)行探究，你將如何設(shè)計(jì)帶孔的卡片？請(qǐng)?jiān)趫D虛線框內(nèi)畫(huà)出孔的形狀。( )
（4）通過(guò)探究，他們得到了以下結(jié)論，其中錯(cuò)誤的是 。
A．通過(guò)小孔形成的圓形光斑是像，通過(guò)大孔形成的光斑不是像；
B．小孔形成的光斑與小孔的形狀無(wú)關(guān)，大孔形成的光斑與大孔的形狀有關(guān)
C．小孔和大孔所形成的光斑，其大小均與孔到地面的距離有關(guān)；
D．不管光斑是不是像，他們都是有光的直線傳播形成的
（5）現(xiàn)在用LED燈做成字母“F”，將它放在距小孔40.0cm處，用毛玻璃作為光屏接受LED燈所成的像。然后移動(dòng)光屏，直到它在毛玻璃上成清晰的像如圖所示。則你在毛玻璃光屏左邊觀察的像是圖中的 。
A． B． C． D．
9．當(dāng)?shù)厍蛏峡吹皆率车臅r(shí)候，站在月球上就(　　)
A．一定能看到地食 B．一定能看到日食 C．也許能看到地食 D．也許能看到日食
10．能正確反映月全食過(guò)程各階段順序的是（　　）
A．⑥⑤③⑧④①②⑦⑥ B．⑥⑧③⑤④⑦②①⑥
C．⑥⑦②①④⑧③⑤⑥ D．⑥①②⑦④⑧③⑤⑥
11．觀測(cè)者站在地面觀察某天文現(xiàn)象，當(dāng)時(shí)太陽(yáng)、月球、地球的關(guān)系如圖所示。對(duì)于觀測(cè)者當(dāng)時(shí)看到的天
文現(xiàn)象，下列敘述正確的是（　　）
A．當(dāng)月球位于②位置時(shí)可能出現(xiàn)日食
B．當(dāng)月球位于③位置時(shí)可能出現(xiàn)滿月
C．當(dāng)月球再次回到①位置時(shí)，至少需要1年
D．當(dāng)月球位于④位置時(shí)可看到月亮背面景物
12．為什么發(fā)生日全食時(shí)地球上只有一小部分區(qū)域的人可以看到，而發(fā)生月食時(shí)，面向月球的半個(gè)地球上各處的人們可以同時(shí)看到 (圖中a代表太陽(yáng)，b代表月球、c代表地球)
13．讀圖回答下列問(wèn)題。
（1）“金星凌日”是地球上觀察到金星從太陽(yáng)上移過(guò)的現(xiàn)象，圖1所示為發(fā)生“金星凌日”現(xiàn)象時(shí)的示
意圖。讀圖回答：
①發(fā)生“金星凌日”現(xiàn)象時(shí)，圖2中金星的位置應(yīng)在什么地方？ 　 　。
②“金星凌日”現(xiàn)象發(fā)生的原理與　 　(填“日食”或“月食”)相似。
③會(huì)不會(huì)出現(xiàn)類似于日全食或月全食的現(xiàn)象？請(qǐng)簡(jiǎn)單說(shuō)說(shuō)理由：　 　 。
（2）如圖3為“地球公轉(zhuǎn)軌道圖”，當(dāng)月球全都位于地球的本影時(shí)，發(fā)生　 　。
14.在陽(yáng)光照射下，豎立的木桿在地面上的投影為，如圖2.20所示。圖中點(diǎn)為木桿的中點(diǎn)，為的角平分線。由圖可知，陽(yáng)光的照射方向沿著( )。
A． B． C． D．
15．月球位于太陽(yáng)和地球之間時(shí)，月球的影子如圖所示，下面說(shuō)法中正確的是( )。
A．位于區(qū)域和內(nèi)的人可看到月全食 B．位于區(qū)域和內(nèi)的人可看到日全食
C．位于區(qū)域內(nèi)的人可看到日環(huán)食 D．位于區(qū)域和內(nèi)的人可看到日偏食
【答案】CD。題中是月亮擋住了太陽(yáng)的光，則位于和區(qū)域的人可以看到日偏食，位于區(qū)域的人可以看到日環(huán)食，位于區(qū)域的人可以看到日全食。
16．日食、月食是我們?cè)诘厍蛏贤ㄟ^(guò)肉眼能直接觀測(cè)到的天文現(xiàn)象，如果定義月球的半徑為1，則地球的半徑約為3.7，太陽(yáng)的半徑約為400，地、月距離約為220，地、日距離約為，參考上述數(shù)據(jù)可以判斷，在地球上看不到的現(xiàn)象是( )。
A．月環(huán)食 B．月全食 C．日環(huán)食 D．日全食
17．用轉(zhuǎn)動(dòng)八面鏡法可以測(cè)光速，實(shí)驗(yàn)裝置示意圖如圖2.22所示。為發(fā)光點(diǎn)，為望遠(yuǎn)鏡，平面鏡與凹面鏡構(gòu)成了反射系統(tǒng)。八面鏡距反射系統(tǒng)的距離為(可長(zhǎng)達(dá)幾十千米，且遠(yuǎn)大于以及和到八面鏡的距離)。調(diào)整八面鏡的位置直到通過(guò)望遠(yuǎn)鏡能看到發(fā)光點(diǎn)，然后使八面鏡轉(zhuǎn)動(dòng)起來(lái)，并緩慢增大其轉(zhuǎn)速(1秒內(nèi)轉(zhuǎn)過(guò)的圈數(shù))，當(dāng)轉(zhuǎn)速達(dá)到時(shí)，恰能在望遠(yuǎn)鏡中再一次看見(jiàn)發(fā)光點(diǎn)，由此得到光速的表達(dá)式是( )。
A． B． C． D．
18．如圖所示，這是法國(guó)菲索設(shè)計(jì)的，他在世界上第一個(gè)測(cè)出了地面上光速。光源S發(fā)出的光被毛玻璃片（也能透過(guò)光線）反射后，穿過(guò)齒輪A的齒隙（如圖中P），然后經(jīng)過(guò)相當(dāng)長(zhǎng)的距離AB，從B處的平面鏡M循原路反射回來(lái)，仍然通過(guò)齒隙P而被觀察到。若齒輪以某一轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，從P穿出的光線恰被齒1擋住，從Q穿過(guò)的光線返回時(shí)恰被齒2擋住，這時(shí)觀察者便看不見(jiàn)光線。如果齒輪的齒數(shù)為Z，每秒鐘轉(zhuǎn)n轉(zhuǎn)，AB距離為L(zhǎng)，由這個(gè)實(shí)驗(yàn)測(cè)得光速的表達(dá)式是___________。21世紀(jì)教育網(wǎng)利劍科學(xué)工作室21·世紀(jì)*教育網(wǎng)
19．小雨在吃烤肉串時(shí)，偶然發(fā)現(xiàn)了一個(gè)現(xiàn)象：通過(guò)烤爐上方看對(duì)面的人，感覺(jué)對(duì)面的人好像在晃動(dòng)。為什么會(huì)出現(xiàn)這種現(xiàn)象呢？小雨根據(jù)學(xué)過(guò)的知識(shí)進(jìn)行分析：火爐上方的空氣被加熱后，其疏密程度在不斷發(fā)生變化，光進(jìn)入這種不均勻的熱空氣會(huì)發(fā)生折射，傳播方向也在不斷發(fā)生變化，因此看起來(lái)感覺(jué)對(duì)面的人在晃動(dòng)。為了驗(yàn)證這種分析是否正確，回到家后，小雨利用一支激光筆、一個(gè)裝有酒精的淺盤(pán)及火柴，進(jìn)行了如下的探究。21世紀(jì)教育網(wǎng)利劍科學(xué)工作室
（1）如圖所示，將激光筆固定在小桌上沿水平方向照射，用噴壺向激光筆的前方噴水，看到激光筆 發(fā)
出的一束紅光射向墻面，墻面上有一個(gè)紅色光點(diǎn)保持不動(dòng)，這說(shuō)明光在均勻的空氣中是
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（2）如果要讓這束紅光穿過(guò)不均勻的空氣，接下來(lái)小雨的做法應(yīng)該是：
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
（3）如果小雨的分析是正確的，他觀察到的現(xiàn)象應(yīng)該是：www-2-1-cnjy-com
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　

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