第4讲 光的直线传播（讲义）（含答案）-2023-2024学年八年级物理上册基础讲义（沪教版）

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第4讲光的直线传播

基本概念

光源：能够___________的正在发光的物体叫光源

自然光源：________（恒星）、萤火虫、发光水母。

人造光源：________、________。

（说明：生活中还有许多发光的物体如月亮、自行车的尾灯、电影的银幕都是靠____照向它们的光才亮，它们本身不能自行发光，因此不是光源。）

光的直线传播

光在______________中沿直线传播。

光可以在________中传播。

光线和光束

在研究光的传播规律时，为了方便，常用_____________的直线表示光传播的路径和方向，这样的直线叫做______。利用光线可以用几何学方法来研究光的传播问题。但要注意，光线并不实际存在。这种科学研究方法叫做____________。

平行光束：光线相互平行。射向地球的太阳光可以看成___________。

发散光束：光线呈发散的形式。一个点光源发出的光束是发散的。

会聚光束：光线呈会聚的形式，一束太阳光通过凸透镜后是会聚的。

光的直线传播应用

小孔成像

如图所示，一个发光体可以看成是由无数发光点组成的，而一个很小的孔可以认为只能通过一条光线，这样，物体上每一个点只有一条光线穿过小孔，在孔背后的光屏上就会出现一个倒立的像。像的大小与发光体到小孔的距离和小孔到光屏的距离有关。小孔成的像相对于原物体_________的。

影的形成

光源发出的光照到不透明的物体上，光不能通过物体而形成的黑暗区域称为影。

激光准直：由于光沿直线传播，在开凿隧道时，工人们可以用激光束引导掘进机，使掘进机沿直线前进，保证隧道方向不出偏差。

例1.木工师傅在判断一根长棒是否弯曲时，常常闭住一只眼，而用另一只眼沿着木棒的方向看过去，便可达到目的，这是应用了()

A.光沿直线传播B.光的反射C.光的折射D.以上都不是

例2.如图所示，路灯下的人远离路灯时，地面上的影子长度将___________（选填“变长”“变短”“不变”）

日食和月食

日食和月食是由于光的直线传播形成的。

当月球转到地球和太阳之间，并且三者在同一直线上时，月球就挡住了射向地球的阳光，形成日食。由于光的直线传播，在月球背后会形成长长的影子。

月球在地球的影子可分为两部分，如图所示，中心的区域叫做______，外面的区域叫做_______。位于本影区的人看到的是日全食；位于半影区的人看到的是日偏食。

当地球转到月球和太阳之间，并且三者在同一直线上时，地球就挡住了射向月球的阳光，就会形成月食。

光的传播速度

打雷和闪电在远处是同时发生的，但是我们总是先看到闪电后听到雷声。这表明，光比声音传播的快。

与声音不同，光不仅可以在空气、水等物质中传播，而且可以在真空中传播。真空中的光速是宇宙间最快的速度，在物理学中用字母c表示。光在真空中1s能传播299792000m，即真空中的光速为c=2.99792×108m/s。

通常情况下，真空中的光速可以近似取为c=3×108m/s。

光在空气中的速度非常接近于c；光在水中的速度约为3/4c；在玻璃中的速度约为2/3c。

光年：光在1年内传播的距离。（距离单位）

巩固练习

下列物体中属于光源的是：________________________________。

A.太阳B.洁白的雪C.萤火虫D.明亮的镜子

E.燃烧的篝火F.璀璨的宝石G.眼睛H.点燃的蜡烛

I.月球J.乌黑发亮的头发

电闪雷鸣时，我们总是先看到闪电后听到雷声，说明光速比声速_______（选填“大”或“小”）；光在___________介质中沿直线传播，真空中的光速为_________米/秒，在平时计算中，空气中的光速取为_________米/秒。

通常，物理学中用一条_____________的直线来形象地表示光的传播_______和_______，这样的直线叫做光线。

要使眼睛看到物体，则（）

A.这个物体必须是光源B.这个物体一定在发光

C.肯定有光由物体进入人眼D.物体肯定在反射太阳光

下列都是光源的一组是（）

A.萤火虫和蜡烛B.电池和蜡烛

C.萤火虫和月亮D.电池和萤火虫

下列现象中不属于光的直线传播的是（）

A.海市蜃楼B.小孔成像C.手影游戏D.穿过森林的阳光

晴天，树荫下的地面上出现的圆形光斑是（）

A.太阳的实像B.太阳的影子C.太阳的虚像D.树叶的影子

在物理学习的过程中，经常会用到一些科学研究方法。下列事例中运用相同科学研究方法的是（）

（1）探究摆的周期与哪些因素有关；

（2）用带箭头的直线表示光线；

（3）将敲击后的音叉插入水中，水波的振动反映音叉的振动；

（4）探究发声体振动快慢与哪些因素有关。

A．（1）与（3）B．（2）与（4）

C．（2）与（3）D．（1）与（4）

三．拓展提高

某人身高1.6m，为了测试路灯的高度，他从路灯正下方沿平直公路以1m/s的速度匀速走开。某时刻他的影子长为1.3m，再经过2s，他的影子长为1.8m，路灯距地面的高度。

太阳从东边升起，西边落下，是地球上的自然现象，但在某些条件下，在纬度较高地区上空飞行的飞机上，旅客可以看到太阳从东边落下的奇妙现象，条件是（）

A.时间必须是在清晨，飞机正在由东向西飞行，飞机的速度必须较大

B.时间必须是在清晨，飞机正在由西向东飞行，飞机的速度必须较大

C.时间必须是在傍晚，飞机正在由东向西飞行，飞机的速度必须较大

D.时间必须是在傍晚，飞机正在由西向东飞行，飞机的速度不能太大

早在公元前305年，著名天文学家埃拉托色尼就已经测量出了地球的周长，与现代科学公认的地球周长的真实值相差不到0.1%．他在研究中发现，每年夏至这天，塞恩城(今埃及阿斯旺)正午的太阳光正好直射到城内一口深井的底部，而远在s千米以外的亚历山大城，夏至这天正午的太阳光却会使物体在地面上留下一条影子，他测得太阳光方向与竖直方向之间的夹角为α，由此得出地球的周长为()

Aαs/360千米B360s/α千米

Cαs/180千米D180s/α千米

寒假期间，小明一家人到赤道附近某景点旅游．在一个晴好的日子里，小明没有跟随爸爸爬山，而是和另外几个朋友一起躺在山下平静的海滩上观看日落．结果，小明爸爸在山上观察到太阳消失的瞬间要比地面上小明观察到的该现象足足晚了3分钟．已知地球半径为6400千米，则可以判断小明爸爸所处位置的海拔高度最接近（）

A．450米B．550米C．650米D．750米

小红用两个硬纸筒制成针孔照相机探究小孔成像，如图甲所示.

例题1图甲例题1图乙

（1）请在图甲中画图解释蜡烛AB在屏上所成A′B′像的原因.

（2）若小红借助小孔成像实验装置对“”形太阳进行观察，如图乙所示，则她在半透明光屏上看到像的形状是（）

（3）小红测出了不同距离时像的高度，填在表格中.请根据表格中的数据，在图丙中作出像的高度h随像到小孔的距离s变化的图线.根据表中的数据及描绘的图线可得到蜡烛和小孔的位置固定后，像的高度h与像到小孔的距离S关系.

例题1图丙

（4）如图丁所示，小孔的位置和屏的位置固定后，只将蜡烛AB由甲位置移到乙位置，可观察到屏上蜡烛的像______（选填“变大”、“变小”或“不变”）.

例题1图丁例题1图戊

（5）晴天的正午时分，走在公园茂密的樟树林下，你会看到阳光透过树叶的缝隙而在地上留下许多大小不同的圆形光斑（如图戊所示），这是（选填“太阳”、“树叶的缝隙”或“树叶”）的（选填“像”或“影子”），光斑大小不同的原因是