第08讲 光的直线传播（原卷版）-【暑假自学课】新八年级物理暑假课（上海沪教版）

第08讲光的直线传播1.了解光源，知道光源可分为天然光源和人造光源；2.重点掌握光在同一种均匀的介质中沿直线传播；3.利用光的直线传播解决实际问题，如：用来解释影子的形成、日食、月食等现象；4.知道光在真空中和空气中的传播速度，知道光在其他介质中的传播速度比在真空中的速度小。一、光源光源：能发光的物体叫光源。要点：1、自然光源：太阳、恒星、萤火虫等。2、人造光源：火把、电灯、蜡烛等。二、光的直线传播1、光在同一种均匀的介质中沿直线传播。2、光线：为了表示光的传播方向，我们用一根带箭头的直线表示光的径迹和方向，这样的直线叫光线。要点：光线是人们为了表征光的传播而引进的一个抽象工具，它是一个理想模型，而不是真实存在的。人眼能看到东西是由于光进入人的眼睛。三、光的直线传播的现象和应用1、光沿直线传播的现象（1）影子：光在传播过程中，遇到不透明的物体，在不透明的物体后面，光照射不到，形成了黑暗的部分就是物体的影子。如下图：（2）日食、月食：日食：发生日食时，太阳、月球、地球在同一条直线上，月球在中间，在地球上月球本影里的人看不到太阳的整个发光表面，这就是日全食，如Ⅰ区。在月球半影里的人看不到太阳某一侧的发光表面，这就是日偏食如Ⅱ区，在月球本影延长的空间即伪本影里的人看不到太阳中部发出的光，只能看到太阳周围的发光环形面，这就是日环食，如Ⅲ区。月食：发生月食时，太阳、地球、月球同在一条直线上，地球在中间，如下图所示。当月球全处于Ⅰ区时，地球上夜晚的人会看见月全食；若月球部分处于本影区Ⅰ、部分处于半影区Ⅱ时，地球上夜晚的人会看见月偏食，但要注意，当月球整体在半影区时并不发生月偏食。（3）小孔成像：用一个带有小孔的板遮挡在屏幕与物体之间，屏幕上就会形成物体的倒像，我们把这样的现象叫小孔成像，如图所示：成像特点：倒立、实像成像大小：小孔成像的大小与物体和小孔的距离，光屏到小孔的距离有关。2、光沿直线传播的应用（1）利用激光准直引导掘进机直线前进。（2）排队时看齐。（3）射击瞄准，瞄准点、准星、缺口三点一线。要点：1、影子分为本影和半影，如果是一个点光源只能形成本影如图甲所示；如果不是两个或多个点光源，一般会形成本影与半影。如图乙所示：2、小孔成像的形状与小孔的形状无关。如：树荫下的光斑，是太阳的像。四、光的传播速度1、光的传播速度：真空中的光速是宇宙中最快的速度，C=2.99792×108m/s，光在空气中的速度接近真空中的速度，计算中取C=3×108m/s。水中是真空的3/4，玻璃中是真空的2/3。2、光年：光在1年内传播的距离。光年是距离单位，用来描述宇宙中天体间的距离。1光年=9.4608×1012km。例1．下列不是光源的物体有（）A．太阳 B．火焰C．月亮 D．发光的水母例2．下列说法正确的是（）A．光总是沿直线传播 B．任何发光的物体都是光源C．光的传播速度是3×108m/s D．光年是天文学上常用的长度单位例3．下列语句不涉及光的直线传播的是（）A．一叶障目，不见泰山 B．如影随形，形影相伴C．余音绕梁，三日不绝 D．井底之蛙，所见甚小例4．小伟自制了一个小孔成像演示仪，如图所示，在一个圆纸筒的两端分别用半透明纸和黑纸封住，并用针在黑纸的中心刺出一个小孔。小伟将有黑纸的一端正对着竖直放置的“”形状的LED光源，则他在半透明纸上观察到的像的形状是（）A． B． C． D．例5．如图所示，小林同学晚上从远处走近一盏路灯又远离路灯的过程中，他的影子长度的变化情况是（）A．先变长后变短 B．先变短后变长C．一直在变长 D．一直在变短例6．如图所示，用自制针孔照相机观察烛焰，有以下四句说法：a．薄膜上出现烛焰的像是倒立的b．薄膜上烛焰的像可能是缩小的也可能是放大的c．保持小孔和烛焰的距离不变，向后拉动内筒，增加筒长，烛焰的像变大d．保持小孔和烛焰的距离不变，向前推动内筒，烛焰的像更明亮对于这四句说法，其中正确的是（）A．abcd B．acd C．ab D．cd例7．晴天正午，小明与同学从树荫下走过时，发现地面上有许多大小、形状不同的光斑。他猜想光斑形状与树叶间空隙形状有关、与树叶间空隙大小有关。若让你在A、B、C、D四张卡片中选择一张卡片来证实“光斑形状与树叶间空隙形状有关”，应选用卡片（）A． B． C． D．例8．如图甲、乙，在空易拉罐底部的中央打一个小孔，将易拉罐的顶部剪去后，蒙上一层半透明塑料薄膜，将烛焰对着小孔，可以在薄膜上成像，下列说法正确的是（）A．在塑料薄膜上观察到的像是倒立的虚像B．打的孔越大像就越清晰C．调整烛焰和小孔的距离可以在薄膜上得到放大的像D．小孔的形状必须是圆形的例9．如图是小亮做的小孔成像实验装置，他将A、B两个厚纸筒套在一起，并可将B纸筒向右拉伸，使半透明纸与小孔间的距离增大，下列论述中正确的是（）A．小孔成像是由于光沿直线传播产生的B．小孔成像所成像的形状取决于小孔的形状C．小孔成像所成的像一定是倒立的、缩小的D．当图中A纸筒不动，B纸筒向右拉伸时，半透明纸上的像将不变例10．阳光透过树叶间的缝隙照射到地上，形成一个个“光斑”和“树荫”，则（）A．“树荫”是圆形的，是树叶的影子 B．“光斑”是圆形的，是太阳的影子C．“光斑”是圆形的，是太阳的实像 D．“树荫”是方形的，是太阳的实像例11．2020年6月21日下午，我国许多地方都出现了日环食，自贡城区也观看到了日偏食的奇观。日环食和日偏食现象形成的原因是（）A．光的直线传播 B．光的反射 C．光的折射 D．光的色散例12．在小孔成像的实验中，若发光体与孔的距离不变，而改变屏与孔的距离，下列判断中正确的是A．屏越远，像就越大B．不管如何移动光屏，像总是正立的C．屏越近，像就越大D．不管怎样移动光屏，像的大小总是不变的一、单选题1．（2022·辽宁朝阳·统考中考真题）下列现象中与日食形成原理相同的是（）A．雨后彩虹 B．海市蜃楼 C．镜花水月 D．立竿见影2．（2022·浙江宁波·中考真题）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3．（2021·浙江衢州·统考中考真题）2021年7月1日，中国共产党将迎来建党100周年，这天地球位置处于图中的（）A．甲一乙之间 B．乙一丙之间C．丙一丁之间 D．丁一甲之间二、填空题4．（2022·广西梧州·统考中考真题）早在公元前4世纪，墨家就做过小孔成像的实验，该实验的原理是光的___________，像是___________（选填“倒立”或“正立”）的。5．（2020·湖南娄底·统考中考真题）2020年6月21日下午3点半左右，娄底市内绝大部分同学亲眼看到了日环食这一难得的景象。从物理学的角度来说，日食属于光的______现象；如图中，能描述其形成原因的是______图。（选填“甲”或“乙”）。一、单选题1．下列都属于光源的一组是（）A．太阳、月亮、开着的电视机、荧光屏B．正在放映的电影屏幕、萤火虫、恒星C．恒星、萤火虫、点燃的蜡烛D．月亮、正在放映的电影屏幕、太阳2．下列语句不涉及光的直线传播的是（）A．一叶障目，不见泰山 B．如影随形，形影相伴C．余音绕梁，三日不绝 D．井底之蛙，所见甚小3．下列说法中正确的是A．光和声音一样，在真空中不能传播

B．光传播的速度就是3×108m/sC．小孔成像有力证明了光是沿直线传播的

D．光年是时间的单位4．下列说法正确的是（）A．光源能射出无数条光线B．光线就是很细的光束C．光线不是真实存在的D．光线是用来表示光的传播方向的直线，常用虚线表示5．同学们对“电闪雷鸣”肯定不陌生，科学研究表明“雷声”和“闪电”是同时产生的，你平常观察到的现象又是怎样的呢A．先看到闪电，后听到雷声 B．先听到雷声，后看到闪电C．看到闪电的同时听到雷声 D．以上三种情况都有可能出现6．如图所示，小林同学晚上从远处走近一盏路灯又远离路灯的过程中，他的影子长度的变化情况是（）A．先变长后变短 B．先变短后变长C．一直在变长 D．一直在变短7．如图，枯井中的青蛙位于井底O点“坐井观天”，下图中青蛙通过井口观察范围正确的是（）A． B． C． D．8．如图所示，用自制针孔照相机观察烛焰，有以下四句说法：a．薄膜上出现烛焰的像是倒立的b．薄膜上烛焰的像可能是缩小的也可能是放大的c．保持小孔和烛焰的距离不变，向后拉动内筒，增加筒长，烛焰的像变大d．保持小孔和烛焰的距离不变，向前推动内筒，烛焰的像更明亮对于这四句说法，其中正确的是（）A．abcd B．acd C．ab D．cd9．如图所示，小明将两端开口的圆筒端用半透明薄纸制成光屏，并把圆筒插入剪去顶部的易拉罐中，制成了一个光屏可移动的小孔成像观察仪，用观察仪进行小孔成像实验，下列说法正确的是（）A．通过该装置看到的是一个上下颠倒左右不颠倒的实像B．如果要看见更大的像，可以将圆筒向外拉，增大光屏和小孔的距离C．实验时，应将端对着物体，眼睛在小孔处观察光屏上物体的像D．应把端朝着较暗的室外，筒朝着明亮的室内，否则看不清楚10．2012年6月6日上午，天空上演一出“金星凌日”的精彩天象，如图所示，日面上金星缓慢走过，持续时间达六个半小时。“金星凌日”发生时，金星的位置应该位于（）A．甲 B．乙 C．丙 D．丁二、填空题11．能够______的物体叫光源；下列物体：太阳、月亮、电灯、电视荧屏、钻石，属于光源的有______、______、______；______属于自然光源。12．真空中的光速约为______m/s。天文学中，光在一年内传播的距离叫光年，所以光年是______的单位。13．光线：我们通常用一条带有____的直线表示出光传播的________和________，这样的直线叫做光线。注意：光线____是客观存在的，它是人们为了描述光建立的一种____________，________法。光线____是真实存在的，____是真实存在的。14．在暗室中，将一束激光分别射入空气、水中，观察光在空气、水中的传播路径（如图所示），得出的结论是______。这一结论在生活或生产中的应用很多，请举一例：______。15．如图所示为“小孔成像”的示意图：该现象可以用光的_______来解释；小孔位置固定，将蜡烛和光屏位置对调，光屏上像的大小比原来______（填“变大”“不变”或“变小”）。16．日食现象可以用________知识解释，是月亮运动到太阳和地球之间时，挡住射向地球的光线所形成的。如图是月球的影区分布，当人随地球运动到________（用图中字母表示）区时会看到日全食。17．光在真空中的速度约为______m/s；操场上竖直地插着三根竹竿，晚上在路灯和白天在太阳光下的影子如图所示，其中______（“甲”或“乙”）图是在路灯下的影子图片。小明了解到在太阳光的照射下，物体越高，其影子越长。物体的高度之比与对应的影长之比是相等的。他用一根木棒A和皮尺测量出了旗杆B的高：在同一时刻标记木棒A、旗杆B影子的位置，并测量出木棒A的长度a，木棒A的影长b，旗杆的影长c，则旗杆的长度为______（用所测得量的字母表示）。18．阅读题晴天正午，小明与同学从树荫下走过时，发现地面上有许多大小形状不同的光班，如图所示，光斑的形状与什么要素有关呢？光斑又是如何形成的呢？对此他们马上进行了探究，他们猜想光斑的形状：a.与树叶形状有关，光斑是树叶的影子；b.与树叶间空隙形状（即孔的形状）有关；c.与树叶间空隙大小（即孔的大小）有关。（1）根据所学知识，可以确定猜想a是______（填“合理”或”不合理”）。（2）为了进一步探究，小明给两个空罐的底部中央分别打上大小相同的一个小圆孔和一个小方孔，再用两片半透明的塑料膜望在空罐的口，分别将小孔对着烛焰和灯丝，可以看到烛焰和灯丝通过小孔所成的像。如图所示，比较甲、乙两图可蜡烛通过小孔所成像的形状与孔的形状______，通过比较甲、丙两图，可以得出结论：物体通过水孔成像的形状与物体的形状______（填以上两空选填“有关”或”无关”）（3）通过实验可以看到烛焰和灯丝在塑料膜上成的都是______（填”倒立”或”正立”）的实像，其原理是光的______。夏天树荫下的光斑形成的原理与之______（填“相同”或“不同”），所以夏天我们在树荫下看到是______形的亮斑。三、作图题19．如图所示，箭头前有一小孔，请在图中根据箭头位置画出它经过小孔所成的像。20．室内一盏电灯通过墙上的两个小洞，射出两条细小光束（如图所示），请根据光束的方向确定室内电灯的位置。21．“井底之蛙”这个成语大家都很熟悉，图中M点表示青蛙。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”。（温馨提示：必须标出光的传播方向）

四、实验题22．大约两千四百年前，我国的学者墨翟和他的学生做了世界上第一个小孔成像的实验，解释了小孔成像的原理；在“制作小孔成像观察仪”活动中，某同学将圆筒插入易拉罐中做成如图所示仪器（圆筒能在易拉罐中前后移动）。

（1）圆筒的___________（填“A”或“B”）端是用半透明塑料薄膜制成的光屏；（2）实验中，物体通过小孔所成的像是___________（选填“正立”或“倒立”）的实像，小孔成像的现象可以用___________的知识来解释；（3）用制成的小孔成像观察仪观察物体时，保持物体和小孔间的距离不变，移动圆筒，使光屏远离小孔，则光屏上像的大小将___________（选填“变大”、“变小”或“不变”）。23．学习了光学知识后，爱动脑筋的小花和小朵想自己探究小孔成像现象。如图所示，她们给两个空罐的底部中央分别打上一个圆孔和一个方孔，再用两片半透明的塑料膜蒙在空罐的口上。分别将小孔对着烛焰和灯丝，可以看到烛焰和灯丝通过小孔所成的像。

（1）分析比较___________两图，可以得出结论：物体通过小孔所成的像与孔的形状无关。（2）分析比较___________两图，可以得出结论：小孔成像时像的形状由物体的形状决定。（3）通过实验，可以看到烛焰和灯丝在塑料膜上成的都是___________（选填“正立”或“倒立”）的实像，说明小孔成像的原理是___________。（4）要想使像变大，可以适当___________（选填“增大”或“减小”）烛焰和小孔的距离。24．如图所示，小奕制成了一个针孔照相机，其实就是小孔成像的实验装置。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）图中烛焰在塑料薄膜上所成的像是___________（填“正立”或“倒立”）的___________（填“实像”或“虚像”；其成像的原理是光沿___________；（2）如果易拉罐底部小孔是三角形，则他在半透明纸上看到的像是___________；A．三角形光斑B．圆形光斑C．烛焰的正立像D．烛焰的倒立像（3）将蜡烛燃烧变短，则它在薄膜上的像将向___________（填“上”或“下”）方移动；要想使像更亮些，半透明薄膜应___________（填“靠近”或“远离”）小孔。（4）晴天的正午时分，走在茂密的树林下，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，这是___________（选填“太阳”、“树叶的缝隙”或“树叶”）的___________（选填“像”或“影子”）。仔细观察光斑，发现这些圆形光斑大小不一，这些圆形光斑的大小主要与下列哪个选项有关？填序号___________。①树叶间小孔的大小②树叶间小孔到地面的距离③太阳到树叶间小孔的距离25．中华文化源远流长，公元4世纪前的《墨经》中就记载了小孔成像现象和解释，如图甲所示，为进一步探究小孔成像的特点，小华按照课本中的方法制作了如图乙所示的针孔照相机，将易拉罐底部中央戳一个小孔；将易拉罐顶部减去，蒙上一层半透明塑料薄膜。（1）小孔成像的原理是_______；（2）小华在制作小孔时，把小孔戳成三角形，但用它来观察蜡烛，半透明膜上仍然呈现出了烛焰的_______（选填“正立”或“倒立”）的像；（3）于是他又将三角形改为方形和圆形，半透明膜上像的的形状不变，说明小孔所成的像与孔的形状_______（选填“有关”或“无关”）；（4）将蜡烛远离方形小孔，则所成像大小将_______（选填“变大”“变小”或“不变”）；（5）小华无意间在易拉罐底部不同位置戳了两个小孔，用它来观察蜡烛，则半透明膜上会_______。A．只会出现一个像B．在不同的位置出现两个像C．出现两个重合的像26．为“探究树荫下光斑的形状与成因”，小明制作甲、乙、丙三张带孔卡片作探究。（1）他猜想光斑的形状：a．与树叶的形状有关；b．与树叶间空隙形状有关；c．与树叶间空隙大小有关；①根据所学知识，猜想a是______（选填“合理”或“不合理”）；②为验证猜想b，应选用______卡片；③小明用甲卡片得出“光斑形状与树叶间空隙形状无关”的结论，这结论______（选填“可靠”或“不可靠”），这是因为没有控制孔的形状______（选填“相同”或“不同”），若由你进行探究，只允许选用甲卡片在实验室进行类似的实验探究，你的改进建议是______；（2）小明继续用图丁的装置研究像的亮度与孔的大小问题，固定烛焰、小孔和光屏位置，只改变圆孔直径，得出以下数据：孔径/mm小于1.01.01.52.02.54.0像的清晰程度清晰清晰清晰清晰较模糊模糊像的亮度逐渐变亮不成像实验现象表明：在小孔所成的像清晰时，孔径越大，像的亮度越______；（3）图丁中，所成的像是______像；小明想要改变光屏上像的大小，可以采取的方法是______。27．晴天的正午，从树荫下走过，你会发现地上有一些光斑，仔细观察发现有些光斑形状不规则，还有一些是圆形的，圆形的光斑比不规则的光斑小且亮度较暗。小伊认为：光斑是太阳光透过树叶间的缝隙照在地面上形成的，所以光斑的形状与树叶间缝隙的形状相同。小娴认为：树叶间有许多缝隙较小且不规则，地上亮度较暗的光斑却是圆形的，这些圆形的光斑是太阳的像（即小孔成像），她们决定一起探究：（1）她们在一张卡片上刻上大小基本一样（尺寸约为2cm）、形状如图A所示的孔，将其置于白纸上方约1m处，正对太阳光，观察到白纸上光斑的形状和孔的形状相似，各光斑亮度几乎相同，这说明，在孔稍大时，光斑的形状与孔的形状______（有关/无关）；思考：此时的光斑是太阳的像吗？答：______（是/不是）；该现象属于光的直线传播现象吗？答：______（属于/不属于）。（2）她们在另一张卡片上刻上大小基本一样（尺寸约为3mm）、形状如图B所示的孔，将其置于白纸上方约1m处，正对太阳光，观察到白纸上光斑的形状都是圆形的，各光斑亮度几乎相同，这说明，在孔较小时，光斑的形状与孔的形状______（有关/无关）；思考：此时的光斑是太阳的像吗？答：______（是/不是）；这说明小孔成像中所成的像的形状与孔的形状______（有关/无关）；（3）若用图C的方法改变孔的大小，可以探究光斑的______是否随孔的变化而变化。28．在课堂上王老师带领学生做了小孔成像的实验，学生发现小孔成像的大小会变化，小孔所成像的大小和形状与哪些因素有关呢？课后爱动脑筋的小欧想自己探究这一问题，他们用空罐做实验，在底部中央打上一个圆孔再用一片半透明的纸蒙在空罐的口上。（1）请在甲图中的半透明纸上根据光的传播路径画出蜡烛AB的像A′B′______；（2）将蜡烛在孔前绕顺时针旋转，则它在半透明的纸上所成的像是______（选填“顺”或“逆”）时针旋转的；如果易拉罐底部小孔是三角形，则他在半透明纸上看到的像是______；A．三角形光斑

B．圆形光斑C．蜡烛的正立像

D．蜡烛的倒立像（3）小欧想研究像的大小与哪些因素有关，为