第16讲 光的直线传播-2024年新八年级物理暑假提升自学课讲义（人教版2024）（解析版）

第第页第16讲\o"4.1光的直线传播"光的直线传播模块一思维导图串知识模块二基础知识全梳理（吃透教材）模块三教材习题学解题模块四核心考点精准练（7大考点）模块五小试牛刀过关测1．能识别光源，知道光源的分类。2．了解光的直线传播，能列举出光的直线传播在生活中的现象及应用。3．知道光在真空中的传播速度。4．通过观察光在空气中和水中传播的实验现象，了解实验是研究物理问题的重要方法。1、光源和光线（1）光源：正在发光的物体叫光源，光源可分为自然光源和人造光源。①自然光源：如天上的恒星、闪电、夏夜在草丛中闪烁的萤火虫、深海中游戈的烛光鱼等。②人造光源：如室内照明用的白炽灯、建筑物上的霓虹灯、发光的二极管等。

（3）根据形态可分为点光源、线光源、面光源。

（4）不能发光的物体是靠反射其他物体照到其表面的光而被我们看到的。（2）光线：光线是表示光的传播方向的直线，光线是一种几何的抽象，在实际当中不可能得到一条光线；口语中光线亦可指光源辐射的光。2、光速和光年（1）光速：光在真空中的传播速度是，而在空气中传播速度接近于在真空中的传播速度，也认为是，光在水中的传播速度约为QUOTEQUOTE，在玻璃中的传播速度约为。（2）光年：光年是指光在1年中的传播距离，1光年9.46×1015m。3、光在均匀介质中沿直线传播（1）光在同一种均匀介质中沿直线传播。

（2）光能在固体、液体、气体中传播。

（3）光沿直线传播的前提是在同种均匀介质中。光的直线传播不仅是在均匀介质，而且必须是同种介质。可以简称为光的直线传播，而不能为光沿直线传播。

（4）光在两种均匀介质的接触面上是要发生折射的，此时光就不是直线传播了。4、光直线传播的应用（1）小孔成像。（2）射击瞄准。（3）激光准直。（4）排直队要向前看齐等。（5）影子的形成。（6）日月食的形成。教材习题02“井底之蛙”这个成语大家都很熟悉，请根据光的直线传播知识画图说明为什么“坐井观天，所见甚小”。解题方法①根据光在同种均匀介质中是沿直线传播的画出边缘的两条光线，即青蛙看到的范围……【答案】过井沿的边缘和青蛙的眼球画出进入青蛙眼睛最边缘的两条光线，如图所示，可见“井底之蛙，所见甚小”。

教材习题03举出一些例子，说明光的直线传播在生活中的应用。解题方法①光在同种均匀介质中沿直线传播，典型的实例有射击瞄准、站纵队、小孔成像等……【答案】答：利用光的直线传播规律解决实际问题的例子：

1．针孔照相机。

2、射击瞄准。

3、木工判断木板是否刨平。教材习题04太阳发出的光，大约要经过8min才能到达地球。请你估算太阳到地球的距离如果一辆赛车以500km/h的速度不停地跑，它要经过多长时间才能跑完这样长的距离？解题方法①已知光速与光的传播时间，由速度公式的变形公式可以求出光的路程，即太阳到地球的距离。②已知路程和速度，利用速度公式变形可求得时间……【答案】解：（1）由得：s=ct=3×108m/s×480s=1.44×1011m；

（2）由得：；

答：（1）太阳到地球的距离是1.44×1011m。

（2）它要经过2.88×105h才能跑完全程。考点一区别光源与非光源1．下列关于光源的说法中，正确的是（）A．能被眼睛看到的物体都是光源 B．天空中的星星都是光源C．发光的电灯不是光源 D．点燃的蜡烛是光源【答案】D【详解】能够发光的物体叫做光源。A．能被眼睛看到的物体不一定能发光，不一定是光源，故A错误；

B．天空中的星星有的是光源，如恒星，有的不是光源，如行星、卫星，故B错误；C．发光的电灯发出光，是光源，故C错误；

D．点燃的蜡烛发出光，是光源，故D正确。故选D。2．在①太阳、②月亮、③萤火虫、④霓虹灯、⑤宝石、⑥工作的LED灯中，属于自然光源的是；不属于光源的是。（均填序号）【答案】①③②⑤【详解】[1][2]光源是自身能够发光的物体，太阳、萤火虫、霓虹灯、工作的LED灯都属于光源，且太阳和萤火虫属于自然光源，霓虹灯和工作的LED灯属于人造光源；月亮、宝石自身不会发光，不属于光源。考点二光沿直线传播的条件3．关于光的传播，下列说法正确的是（）A．光只在空气中才沿直线传播 B．光在任何情况下都沿直线传播C．光在玻璃中一定不沿直线传播 D．光在均匀介质中沿直线传播【答案】D【详解】A．光在均匀透明介质中都沿直线传播，故A错误；B．光在不均匀的介质中不沿直线传播，故B错误；C．光在质地均匀的玻璃中沿直线传播，故C错误；D．光在均匀的介质中是沿直线传播的，不会发生偏折。故D正确。故选D。4．广西壮族自治区是全国唯一的永久备战区，广西军训更是文明全国。在军训中，喊出“愿以吾家之青春，捍卫盛世之中华”的口号。口号声通过传递到每一个学子的耳中，让人热血沸腾，教官传授瞄准射击要领时强调要“三点一线”，这是利用了光在中沿直线传播原理。【答案】空气同种均匀介质【详解】[1]声音的传播需要介质，教官的口号声是通过空气传递到学子的耳中的。[2]射击瞄准时的“三点一线”，应用了光在同种均匀的介质是中沿直线传播的原理。考点三根据光的直线传播确定观察范围5．“坐井观天”出自韩愈《原道》：“坐井而观天，曰天小者，非天小也。”如图甲所示一只青蛙在枯井底向外张望，请你在图乙中画出青蛙眼睛（O点）通过井口能看到最大范围的两条光线。【答案】【详解】图中O点是青蛙的位置，将O点与井口左右两边的端点相连成一直线，然后在直线上标出箭头，即得到两条射向青蛙眼睛的光线，这两条光线就决定了青蛙的观察范围。如图所示：6．画出O点所能看到的范围。【答案】【详解】由于光在同种均匀的介质中是沿直线传播的，所以连接AO和BO并反向延长，光线AO和BO之间就是O点能够观察到的范围，如下图：考点四影子的形成原理7．日晷体现了我国古人的智慧。如图所示，阳光下呈现晷针的影子，影子形成的原理是（）A．光的直线传播 B．光的反射 C．光的折射 D．光的色散【答案】A【详解】光在同种均匀介质中是沿直线传播的，日晷影子的形成原理是光的直线传播，故A符合题意，BCD不符合题意。故选A。8．如图所示，一只水鸟站在水中觅食，图中的黑影是由于光的形成的；有经验的鸟类专家可以通过鸟鸣声分辨鸟的种类，那是因为不同种类的鸟鸣声的不同。【答案】直线传播音色【详解】[1]水鸟的黑影属于影子，是由于光的直线传播形成的。[2]音色是发声体的声音品质，由发声体本身的特征决定，不同种类的鸟鸣声的音色不同，有经验的鸟类专家可以通过鸟鸣声分辨鸟的种类。考点五日食和月食的形成9．当月球运动到太阳和地球之间，月球就会挡住太阳射向地球的光，月球身后的影子正好落到地球上时，如图，在a、b、c、d位置此刻都看不到日食现象的是（）

A．a、b两位置 B．b、c两位置 C．a、c两位置 D．a、d两位置【答案】D【详解】日食是由光的直线传播形成的，由图可知，太阳射向地球的光线被月亮挡住，b、c两点会看不到太阳，而a、d两点会看到太阳，不能形成日食,故看不到日食现象。故D符合题意，ABC不符合题意。故选D。10．如图所示，月全食是由于光的形成的，发生月全食时，这个时候月球进入图中的（选填“A”“B”或“C”）区。【答案】直线传播B【详解】[1][2]光在同种均匀介质中是沿直线传播的。月全食是由于光的直线传播形成的，发生月全食时，此时月球全部处于地球的影子中，即B区。考点六小孔成像11．如图所示是我国在2000多年前的《墨经》中记载的小孔成像实验。从物体出发的光沿直线穿过小孔，照在小孔另一侧的光屏上形成像，下列说法中正确的是（）

A．小孔成像的原理是光在同种均匀介质中沿直线传播B．小孔成像成的是倒立的虚像C．小孔成像像的形状与小孔的形状有关D．小孔成像时保持光屏的位置不变，将物体远离小孔，光屏上像变大【答案】A【详解】A．小孔成像的工作原理是利用光在同种均匀介质中沿直线传播形成的，故A正确；B．小孔成的像是由实际光线形成的，可以用光屏接收到，符合实像的特征，不是虚像，故B错误；C．小孔成的像形状与小孔的形状无关，与物体的形状有关，故C错误；D．当小孔和光屏的位置不变时，物体离小孔得越远，光屏上像就越小，故D错误。故选A。12．公元前400年的战国时代，墨翟在《墨经》里记载了小孔成像。“光之人，煦若射，下者之人也高，高者之人也下”是指照射在人上部的光成像于下部，而照射在人下部的光则成像于上部，即直立的人通过针孔成（选填“正立”或“倒立”）的像；“在远近有端，与于光，故景库内也”则指当光屏和小孔一定时，物距越远，像越（选填“大”或“小”）。【答案】倒立小【详解】[1]小孔成的像为倒立的实像。[2]小孔成像时，当光屏和小孔一定时，物距越远，像距越小，像越小。13．如图所示，小亮制成了一个针孔照相机，将点燃的蜡烛置于小孔前的适当位置，观察并研究小孔成像的特点。（1）蜡烛在塑料薄膜上所成的像是（填“正立”或“倒立”）的（填“实像”或“虚像”）；（2）开始实验时，眼睛从光屏一侧看过去，无论怎样调节易拉罐与蜡烛之间的距离，屏上都看不到烛焰的像，而只能看到一片光亮，最有可能的是：A．小孔扎成了三角形B．小孔扎成了正方形C．小孔太大D．小孔太小【答案】倒立实像C【详解】（1）[1][2]针孔照相机的成像原理是光的直线传播，所以蜡烛在塑料薄膜上所成的像是倒立实像。（2）[3]在小孔成像现象中，物体经小孔成的像的形状由物体形状决定，像的形状与物体的形状相同，与孔的形状无关。能否成像只与孔的大小有关，所以无论怎样调节易拉罐与蜡烛之间的距离，屏上都看不到烛焰的像，而只能看到一片光亮，最有可能的是小孔太大。考点七光速和光年14．清晨，一阵闹铃声将你从睡梦中唤醒。关于铃声，下列分析错误的是（

）A．铃声是由闹钟的振动产生的 B．铃声通过空气传入耳朵C．铃声唤醒说明声音具有能量 D．空气中声速远小于光速【答案】C【详解】A．声音是发声体振动产生的，闹铃声是由闹钟的振动产生的，故A正确，不符合题意；B．闹钟和人之间有空气，闹钟铃声是通过空气传入人们耳朵中的，故B正确，不符合题意；C．铃声唤醒你从睡梦中唤醒，利用了声音可以传递信息，故C错误，符合题意；D．空气中声速是340m/s，光速是3×108m/s，故D正确，不符合题意。故选C。15．打雷时，我们总是先看到闪电，后听到雷声，这是由于（）A．光在空气中传播不需要时间B．在空气中传播时，光速比声速大C．打雷时，总是先发生闪电后发生打雷D．闪电和打雷发生的地点离人的距离不同【答案】B【详解】打雷和闪电是同时产生的，因为在空气中光的传播速度（3×108m/s）远远的大于声的传播速度（340m/s），所以我们先看到闪电，后听到雷声，故B符合题意，ACD不符合题意。故选B。16．在雷雨天，我们总是先看到闪电，后听到雷声，这是因为声音的传播速度比光的速度；晓彤看到闪电后2.5s才听到雷声，响雷处距离晓彤的距离是m。（声音在空气中传播速度为340m/s，闪电传播时间不计）【答案】慢850【详解】[1]在雷雨天，我们总是先看到闪电，后听到雷声，这是因为在空气中声音的传播速度比光的速度慢，传播距离相同时，光用时较短。[2]闪电传播时间不计，晓彤看到闪电后2.5s才听到雷声，由得，响雷处距离晓彤的距离是s=vt=340m/s×2.5s=850m一、单选题1．2020年6月21日，我国境内很多地区可以观察到罕见的“金环日食”奇观，如图是X射线太空望远镜拍摄的日环食照片。当发生日环食时，透过茂密的树叶，在树下地面上形成的亮斑是（）A．圆环形的 B．圆形的 C．树叶形的 D．小孔的形状【答案】A【详解】大树下的光斑是由于光的直线传播，太阳通过树叶缝隙相当于小孔所成的实像，像的形状与物体的形状是一致的，与小孔的形状无关，故A符合题意，BCD不符合题意。故选A。2．我市夏季多雷雨天．打雷时，我们通常会先看见闪电，后听到雷声。这是因为（）A．光的传播速度大于声音的传播速度B．光的传播不需要时间C．光的传播速度小于声音的传播速度D．先发生闪电，后发出雷声【答案】A【详解】发生雷电时，闪电和雷声在空中是同时产生的，但光在空气中的传播速度远大于声速，所以先看到闪电后听到雷声。故A符合题意、BCD不符合题意。故选A。3．有下列实例：①排队时，前面的同学挡住了后面的同学；②射击瞄准要“三点一线”；③小孔成像；④用激光引导掘进机开凿大山隧道。其中，能用光的直线传播规律解释的是（）A．①②③ B．②③④ C．①②④ D．①②③④【答案】D【详解】①排队时，前面的同学挡住了后面的同学，可以利用光的直线传播规律来解释；②射击瞄准要“三点一线”，可以利用光的直线传播规律来解释；③小孔成像，可以利用光的直线传播规律来解释；④用激光引导掘进机开凿大山隧道，可以利用光的直线传播规律来解释，则能用光的直线传播规律解释的是①②③④，故ABC不符合题意，D符合题意。故选D。4．早在战国时期，我国古代著名教育家、思想家墨子就在研究小孔成像的现象，如图所示，他用蜡烛作为光源，在木板上钻了一个小孔，发现透过小孔的光能在墙壁上形成一个倒立的像。下列说法正确的是（）A．小孔成的像是正立的像，遵循光沿直线传播的原理B．保持木板和墙的位置不变，将蜡烛向右移动，蜡烛在墙上的像会变小C．木板上的小孔必须是圆的D．蜡烛在墙上成的像是虚像【答案】B【详解】AD．小孔成像是由于光沿直线传播形成的，蜡烛在墙上成的像是倒立的实像，故AD错误；B．因为光是沿直线传播的，将木板向靠近墙的方向移动，蜡烛在墙上的像会变小，故B正确；C．小孔成像成的是物体的像，与小孔的形状无关，不一定是圆形的，故C错误。故选B。5．当一个人逐渐走近一盏路灯并离开时，他在路灯下的影子的长度变是（）A．先变长后变短 B．先变短后变长C．逐渐变短 D．逐渐变长【答案】B【详解】当人在远处时，人与灯光的夹角小，形成的影子长；当人逐渐走近路灯时，人与灯光的夹角会变大，此时形成的影子会变短；当人经过路灯逐渐远离时，人与灯光的夹角又会变小，形成的影子再次变长。故选B。6．关于光和声的传播的说法正确的是（）A．它们的传播都需要介质 B．光可以在真空中传播，而声音不能C．最快的声速可能与光速相等 D．声音可在真空中传播【答案】B【详解】ABD．声的传播需要介质，光的传播不需要介质，所以光可以在真空中传播，声不能在真空中传播，故AD错误，B正确；C．最快的声速约为声音在空气中传播速度的106倍，即，光在空气中的传播速度约为，故C错误。故选B。7．下列属于光源的是（）A．太阳灶 B．月亮 C．平面镜 D．点燃的蜡烛【答案】D【详解】ABC．太阳灶、月亮、平面镜都不能自行发光，不是光源，故ABC不符合题意；D．点燃的蜡烛能自行发光，是光源，故D符合题意。故选D。二、填空题8．光在真空中的传播速度为m/s，工程师常用激光束引导挖掘机工作，这是应用了光在同种均匀介质中沿传播。【答案】3×108直线【详解】[1]光在真空中速度最快，为3×108m/s。[2]光在同种均匀介质中沿传播，因此工程师常用激光束引导挖掘机工作。9．在炎热的夏天，茂密的树下常常会看到一个个圆形的小亮斑，这些小亮斑其实是太阳倒立的（选填“实”或“虚”）像。【答案】实【详解】太阳发出的光沿直线传播，经过树叶间的缝隙在地面上形成圆形光斑，是小孔成像现象，地面上的光斑实际上是太阳的倒立缩小的实像。10．太阳发出的光要经过大约8min到达地球，由此可知太阳到地球的距离大约m；牛郎星和织女星的距离是16.4光年，“光年”是单位。【答案】1.44×1011长度【详解】[1]t=8min=480s，真空中光速为v=3×108m/s，太阳到地球的距离大约为[2]光年是长度单位，天文学上常用来表示天体间的距离。11．明月当空，小婷在阳台上看到一簇绚丽的烟花在空中绽放，2s后她听到烟花绽放的爆炸声。（声速取340m/s）（1）明月和烟花，属于光源的是；（2）估算烟花绽放处到小婷的距离。【答案】烟花680m【详解】（1）[1]烟花自身能发光，是光源；明月自身不能发光，不是光源。（2）[2]烟花和爆炸声在空中同时产生，光的传播速度很大，传播时间可以忽略不计，根据可知，放烟花的地方与小婷的距离s=vt=340m/s×2s=680m12．小孔成像的原理是光的，在“制作小孔成像观察仪”活动中，需要把制作好的圆筒插入易拉罐中，如图所示，圆筒的A端是用半透明薄纸制成的光屏。用制成的小孔成像观察仪观察点燃的蜡烛时，烛焰在塑料薄膜上所成的像是（填“实像”或“虚像”），若减小蜡烛与小孔之间距离，则光屏上像的大小（填“改变”、“不变”）；若将易拉罐底部圆形的小孔改成三角形。则他在半透明纸上看到像的形状将（填“改变”或“不变”）。【答案】直线传播实像改变不变【详解】[1][2]小孔成像是光在同一均匀介质中沿直线传播的具体应用，成的是倒立的实像。[3]若减小蜡烛与小孔之间距离，由于光沿直线传播，光屏上像将变大。[4]小孔成像中像的形状与蜡烛形状相同，像与小孔的形状无关，若将易拉罐底部圆形的小孔改成三角形，则他在半透明纸上看到的像的形状不变。三、作图题13．如图所示，请画出形成影子AB和CD的光路图并确认灯泡S的位置。【答案】【详解】影子形成的原理是光的直线传播，分别作过头顶和B、D点的直线，两条直线相交的交点即为灯泡S的位置，如图所示14．如图，点光源S发出的光能透过窗口照射到右侧，请画出被照亮的区域，保留光路图作图痕迹。

【答案】

【详解】根据光是沿直线传播的知识可画出光能透过窗户照射到后侧的区域，具体如图所示：

15．如图甲所示为青蛙“坐井观天”的示意图，设点A为青蛙的眼睛，请利用光的直线传播知识画出它能看到天空的范围。【答案】【详解】在井水没有水时，光沿直线传播，其视野范围如下图所示：四、实验题16．制作一个简易针孔照相机。如图所示，将其水平放置，在左侧固定一支点燃的蜡烛，可在塑料薄膜上看到烛焰的像。

（1）眼睛在塑料薄膜上看到的是烛焰的（选填“实”或“虚”）像，这是由于形成的；（2）若将点燃的蜡烛向上移动，则塑料薄膜上的像向（选填“上”或“下”）方移动；（3）为了让塑料薄膜上的像变大一些，可采用的做法是；A．只将烛焰远离小孔B．只将塑料薄膜远离小孔C．只将小孔