4.1光的直线传播（讲义）教师版

人教版八年级物理上册第4章《光现象》第1节光的直线传播讲义（知识点总结+例题讲解）序号知识点难易程度例题数变式题数合计一光源★2220二光的传播★55三光速★33一、光源：1.定义：自身能够发光的物体叫光源；2.分类：（1）自然光源：如太阳、恒星、萤火虫、水母；（2）人造光源：如篝火、蜡烛、油灯、电灯。3.说明：月亮本身不会发光，它不是光源。【例题1】下列是光源的是（）A．闪烁的行星B．道路两旁起警示作用的反光胶带C．发光的电灯D．璀璨的钻石【答案】C【解析】解：A、行星自身不能发光，所以不是光源；故A错误。BD、道路两旁起警示作用的反光胶带，璀璨的钻石自身不能发光，是反射太阳的光，不是光源；故BD错误。C、发光的电灯都能够自身发光，属于光源；故C正确。故选：C。【变式1】下列属于光源的物体是（）A．月亮B．放映电影时的银幕C．流星D．反光的平面镜【答案】C【解析】解：A、月亮本身不会发光，是反射太阳光，不是光源，故A错误；B、放映电影时所看到的银幕自身不能发光，是反射电影放映机发出的光，不是光源，故B错误；C、流星是由于陨石在落入地球表面时，在大气层中燃烧形成的。时间虽短，但是在这段时间里的确是自己在燃烧发光，因而它是光源，故C正确；D、反光的平面镜是在反射光，自身不能够发光，不是光源，故D错误。故选：C。【例题2】如图各物体，属于光源的是（）A．月亮B．晶莹的露珠C．璀璨的钻石D．发光的水母【答案】D【解析】解：月亮是反射太阳的光，钻石也是反射光，晶莹的露珠也是反射太阳光，这些都不是光源。发光的水母尽管发光很微弱，但本身能发光是光源。故选：D。【变式2】下列物体不属于光源的是（）A．月亮B．太阳C．正常工作的电灯D．燃烧的蜡烛【答案】A【解析】解：A、月亮不能发光，不是光源，故A符合题意；B、太阳能自身发光是光源，故B不符合题意；C、工作的电灯能发光是光源，故C不符合题意；D、燃烧的蜡烛能发光是光源，故D不符合题意。故选：A。二、光的传播：1.光的传播：光在同一种均匀介质中是沿直线传播的；①光的传播可以不需要介质（在真空中传播）；②光在同一种不均匀介质中传播时会改变传播方向（不是直线传播，海市蜃楼现象）；③光从一种介质进入另一种介质时，传播方向也会改变（斜射时会发生折射）；④早晨，看到刚从地平线升起的太阳的位置比实际位置高；该现象说明：光在非均匀介质中不是沿直线传播的。2.光线：光线是由一小束光抽象而建立的理想物理模型；建立理想物理模型是研究物理的常用方法之一。3.光沿直线传播的现象及应用：（1）现象：影子、日食、月食、光柱、小孔成像；（2）应用：瞄准、排队、激光准直、校直、针孔相机；①影子：光在传播过程中，遇到不透明的物体，在物体的后面形成黑色区域即影子；②日食、月食：当地球在中间时可形成月食，当月球在中间时可以形成日食；如图：在月球后1的位置可看到日全食；在2的位置看到日偏食；在3的位置看到日环食；11234.小孔成像：小孔成像成倒立的实像，其像的形状与孔的形状无关；①成像特点：倒立的实像；②成像与小孔的形状：无关；③成像原理：光沿直线传播；④像距越大，像越大；5.像的大小与像距（v）和物距（u）的关系：①像距＝物距（v=u）：等大的像；②像距＞物距（v>u）：放大的像；③像距＜物距（v<u）：缩小的像。【例题3】下列现象中，是由于光沿直线传播形成的是（）A．月光下的倒影B．你看到的别人的影子C．平静水面中的倒影D．礼堂里放的电影【答案】B【解析】解：A、月光下的倒影是平面镜成像，属于光的反射现象，故A错误；B、你看到的别人的影子是由光的直线传播形成的，故B正确；C、平静水面中的倒影是平面镜成像，其实质是光的反射，故C错误；D、礼堂里放的电影属于凸透镜成像，属于光的折射现象，故D错误。故选：B。【变式3】如图所示的现象中，属于光的直线传播的是（）A．折断的钢笔B．汽车后视镜C．手影D．海市蜃楼【答案】C【解析】解：A、折断的钢笔是由于光从一种介质斜射入另一种介质时，光的传播方向会发生偏折，属于光的折射，故A不符合题意；B、汽车的后视镜是利用凸面镜成像，属于光的反射，故B不符合题意；C、手影是由于光的直线传播形成的，故C符合题意；D、海市蜃楼是由于光的折射形成的，故D不符合题意；故选：C。【例题4】下列实例中不能用光的直线传播解释的是（）A．水中倒影B．手影的形成C．日食和月食D．小孔成像【答案】A【解析】解：A、水中倒影是平面镜成像，平面镜成像是由于光的反射形成的，故A符合题意；B、手影是由于光的直线传播形成的，故B不符合题意；C、日食和月食是由于光的直线传播形成的，故C不符合题意；D、小孔成像是由于光的直线传播形成的，故D不符合题意。故选：A。【变式4】下列不能用“光的直线传播”来解释的是（）A．一叶障目，不见泰山 B．立竿见影C．井底之蛙，所见甚小 D．海市蜃楼【答案】D【解析】解：A、一叶障目，不见泰山，是由光的直线传播形成的，故A不符合题意；B、立竿见影，影子是由于光的直线传播形成的，故B不符合题意；C、光线是在同种均匀介质中沿直线传播的，井底之蛙，所见甚小，所以是光沿直线传播现象，故C不符合题意；D、海市蜃楼是一种由于光的折射产生的现象，是由于光在密度不均匀的物质中传播时，发生折射而引起的，故D符合题意。故选：D。【例题5】洗漱完毕，你来到阳台，开始做广播体操，阳光照在你身上，墙上出现了你动态的影子。关于影子形成的原理，下列说法正确的是（）A．光的直线传播 B．光的反射C．光的折射 D．以上说法都不正确【答案】A【解析】解：身体不透明，光照射时会有一部分光被身体挡住，从而形成一片暗的区域，即形成了人的动态的影子，是由光的直线传播形成的，故A正确，BCD错误。故选：A。【变式5】如图所示是一个放置于宁波某地水平地面上的简易计时模型，圭杆垂直底盘。下列描述错误的是（）A．杆影的形成是由于光在均匀介质中沿直线传播B．一天内，杆影移动是由地球公转造成的C．一天内，正午的杆影最短D．该模型依据杆影的方位计时【答案】B【解析】解：A、杆影是由于光在同种均匀介质中是沿直线传播形成的，故A正确；B、由于地球会自转，所以一天内杆影会随着地球的自转而移动，故B错误；C、一天内，正午时，阳光与地平线之间的夹角最大，杆影最短，故C正确；D、简易计时模型是根据杆影的方位计时的，故D正确。故选：B。【例题6】为了描述光的传播情况，通常可以用一条带箭头的表示光的传播和。光线不是客观存在的，它是人们建立的一种模型。（选填“理想”或“猜想”）【答案】直线；路径；方向；理想。【解析】解：（1）物理学中用一条带箭头的直线表示光的传播路径，这种带箭头的直线称为光线；（2）实际上光线并不存在，是为了研究问题方便而构建的理想模型，这种研究问题的方法称为模型法。故答案为：直线；路径；方向；理想。【变式6】下列关于光线的说法中，错误的是（）。A．光线表示出了光的传播方向B．研究光的直线传播时引入光线运用了建模法，即理想模型法C．光线是真实存在的D．实际上光线并不存在【答案】C【解析】解：AB、用光线表示光的传播路径和方向，运用了建模法，即理想模型法，故AB正确，不符合题意；CD、光线是我们为了研究光的方便假想出的物理模型，是不存在的，故C错误，符合题意；D正确，不符合题意。故选：C。【例题7】我国的学者墨子是历史上第一个完成小孔成像实验探究的人，早于牛顿2000多年就已经总结出相似的理论，如图所示，下列关于小孔成像，说法正确的是（）A．小孔所成的像为倒立的实像B．小孔成像的原理与照相机的成像原理相同C．小孔成像中像的形状与孔的形状有关D．小孔所成像的大小只与小孔到光屏的距离有关【答案】A【解析】解：A、小孔成像成倒立的实像，故A正确；B、小孔成像原理是光的直线传播，照相机的成像原理是凸透镜成像，故B错误；C、小孔成像中像的形状与孔的形状无关，故C错误。D、小孔成像中像的大小与物体到小孔、光屏到小孔的距离有关，故D错误。故选：A。【变式7】小欢用针孔照相机（即小孔成像实验装置）观察蜡烛的烛焰，若保持小孔和蜡烛的烛焰位置不变，如图所示。则下列分析正确的是（）A．若内筒位置不变，半透明膜上烛焰的像是正立的B．若内筒位置不变，半透明膜上烛焰的像是放大的C．若向右拉动内筒，半透明膜上烛焰的像将变小D．若向左推动内筒，半透明膜上烛焰的像将变亮【答案】D【解析】解：A、小孔成的像是倒立的，故A错误；B、若内筒位置不变，孔离物的距离大于孔离屏的距离时，像是缩小的，故B错误；C、小孔和烛焰的距离不变，若向右拉动内筒，增加筒长时，像将变大，故C错误；D、小孔和烛焰的距离不变，若向左推动内筒，减小筒长时，像将变小，变亮，故D正确。故选：D。三、光速：1.光在不同介质中的传播速度不同：（1）光在真空中速度c=3×108m/s=3×105km/s；（2）光在空气中速度约为3×108m/s；（3）光在水中速度为真空中光速的3/4，在玻璃中速度为真空中速度的2/3。2.光年：光在真空中一年所传播的距离，是长度单位，常用于衡量天体之间的距离；1光年≈9.4608×1015m【例题8】“Fast”射电望远镜被誉为“中国天眼”。“中国天眼”的直径约500m，方圆5公里内不允许设置任何无线电设备，它能接收到137亿光年外的信号，接近于宇宙的边缘，甚至可以搜索星际通讯信号，由此可推知光年是单位。【答案】长度。【解析】解：因为光的传播需要时间，所以当“Fast”射电望远镜接收到137亿光年外的电磁波信号时，信号已经以光速传播了137亿年，这段距离就是137亿光年，故可知光年是长度单位。故答案为：长度。【变式8】太阳发出的光，大约要经过500s才能到达地球。真空中的光速c＝m/s，光在空气中的传播速度约为c，则太阳到地球的距离约为km。【答案】3×108；1.5×108。【解析】解：光在真空中的传播速度为c＝3×108m/s；依据题意可得，太阳到地球的距离s＝vt＝ct＝3×108m/s×500s＝1.5×1011m＝1.5×108km。故答案为：3×108；1.5×108。【例题9】下雷阵雨时，我们是先看到闪电而后听到雷声，这是因为（）A．闪电发生的更早 B．闪电后发先至C．人的眼睛长在鼻子前面 D．空气中光速大于声速【答案】D【解析】解：闪电和雷声是同时发生的，在空气中声音的传播速度约为340m/s，光的传播速度约为3×108m/s，我们先看到闪电，后听到雷声的原因是：在空气中光的传播速度远大于声音的传播速度。故选：D。【变式9】小明看到闪电后12.3s又听到雷声。已知声音每3s传播的距离约为1000m，光速约为3×108m/s，于是他用12.3除以3很快估算出闪电发生位置到他的距离为4.1km，这种估算方法（）A．是正确的，因为光传播的时间可以忽略B．是正确的，因为声音传播的时间可以忽略C．是错误的，因为光传播的时间不能忽略D．是错误的，因为声音传播的时间不能忽略【答案】A【解析】解：他用12.3除以3很快估算出闪电发生位置到他的距离，这种估算方法原理是：由于在空气中光速远远大于声速，故光传播的时间忽略不计来处理的，所以，故这种估算方法的前提是在空气中光速远远大于声速，故A正确，BCD错误。故选：A。【例题10】运动会上100米赛跑，终点计时员应时（填“听到枪声”或“看到烟雾”）开始计时，若听到枪声才开始计时，则把时间计（填“多”、“少”或“正好”）了。【答案】看到烟雾；少。【解析】解：（1）光在空气中的传播速度远大于声音在空气中的传播速度，所以在看到发令时散发的烟雾按秒表计时较为准确；（2）若听到枪声才开始计时，说