3.1光的传播与色散
【知识点1】光沿直线传播的条件 1
【知识点2】影子形成的原理 2
【知识点3】光的色散及其现象 3
【知识点4】光线的传播范围 4
【题型1】影子的形成 5
【题型2】小孔成像 6
【题型3】光源 7
【题型4】日食、月食的形成 8
【题型5】光直线传播的应用 10
【题型6】光速 11
【题型7】光的色散 11
【知识点1】光沿直线传播的条件
（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。
一般命题光传播的条件是什么以及通过实验现象判断光的沿直线传播。
例：小明在学习“光的直线传播”时，观察到老师的一个演示实验，过程如下：
①用激光笔将光线射向水中，观察到光线是一条直线；
②用漏斗向水中慢慢注入海波溶液，观察到光线发生了弯曲；
③经搅拌后，观察到光线又变成直线。
小明根据上述现象得出的结论，正确的是（ ）
A.光的传播需要介质
B.光只有在水中才沿直线传播
C.光在海波溶液里不能沿直线传播
D.光在同种均匀介质中才沿直线传播
分析：由现象①可得，光在水中可以沿直线传播；由现象②可得，光在水和海波的不均匀混合物中，光的传播路径发生弯曲；由现象③可得，光在水和海波的均匀混合物中光又沿直线传播；分析三种情况得出实验结论。
解析：解：从①中我们发现光在水中沿直线传播；而②中的光线不再沿直线传播不同于①的是介质不再均匀，③现象中的光线又沿直线传播，是由于经搅拌后，介质又变得均匀，故可以得出，光在同一种均匀介质中才沿直线传播。
故选：D。
点评：本题通过实验验证光沿直线传播的条件，通过此题提高自己分析实验和解答实验的能力。
解题时要注意光传播的条件，这是解题的关键。“同一均匀介质”是光沿直线传播的条件。仅是“同一介质”不能保证光沿直线传播。例如：地球周围的大气就是不均匀的，离地面越高，空气越稀薄，从大气层外射到地面的光就会发生弯曲。早晨，当太阳还在地平线下时，我们就看见了它，是因为不均匀的大气使光线变弯了。
【知识点2】影子形成的原理
影子的形成：光从光源传播出来，照射在不透光的物体上，不透光的物体把沿直线传播的光挡住了，在不透光的物体后面受不到光照射的地方就形成了影子。
考查影子形成的原理以及原理的应用与拓展。
例：如图是两个并排而且深度相同的水池，一个装水，另一个未装水，在两池的中央各竖立着一根长度相同且比池深略高的标杆。当阳光斜照射时就会在池底形成标杆的影子，下列说法正确的是（ ）
A.装水的池中标杆没有影
B.装水的池中标杆影子较短
C.未装水的池中标杆影子较长
D.两池中标杆影子长度相同
分析：运用光的直线传播和光的折射原理去分析
解析：解：
对于没有装水的情况下，据光是沿直线传播的，故在杆的左方会形成影子；但是对于装水的情况来说，从杆的顶端射过的光线到达水面处会发生折射，由于在水中的折射角小于入射角，即折射光线比原来的光线更靠近杆，故此时影子的长度会变小，故AD错误，BC正确。
故选：BC。
点评：本题主要考查光的直线传播和光的折射的应用能力，可通过在题目给的配图上画草图进行快速分析作答，注意答案有两个。
理解光的直线传播特性以及如何应用这一特性来解释和解决与影子相关的问题。 通过分析光源、 遮挡物以及观察者的位置关系， 可以准确地预测和解释影子的形成和变化。
【知识点3】光的色散及其现象
（1）概念：白光（太阳光）通过三棱镜后被分解成各种颜色的光，这种现象叫光的色散。
（2）实质：光的色散实际上是光的折射，不同色光的偏折程度不同，从而造成色散。白光散开后单色光从上到下依次为“红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫 七种颜色．
光的色散现象和原因，光的色散属于什么现象-----光的折射．小知识点都是命题关键．
例：“背日喷乎水，成虹霓之状”是我国唐朝诗人张志和描写的“人工虹”现象，科学家们将该现象称为光的______，产生这一现象的原因是不同色光穿过水雾时______程度不同。图中空缺位置的色光是______光。
分析：（1）彩虹的成因是由于光的色散。
（2）红、绿、蓝三种色光，按不同比例混合，可以产生各种颜色的光。因此把红、绿、蓝三种色光叫色光的三原色。
解析：解：“背日喷乎水，成虹霓之状”描写的是“人工虹”，这是喷出水后，空中有大量的小水滴，太阳光照在这些小水滴上，不同色光穿过水雾时的折射程度不同，被分解为绚丽的七色光，也就是光的色散；
三种色光适当混合能产生其它色光，这三种色光就是光的三原色，它们分别是红光、绿光、蓝光；红光和绿光混合形成黄光，所以空缺位置为蓝光。
故答案为：色散；折射；蓝。
点评：此题考查了学生对光的色散和光的三原色的掌握情况，本章节知识点需要牢固记忆。
理解概念，记忆性知识，牢记即可。
【知识点4】光线的传播范围
根据光在同种物质中沿直线传播的原理，由光源（或者反光物体）和障碍物体的边沿这两点作一条直线，然后根据题意确定观察范围。
考查测量平均速度的实验，包括实验原理，实验器材，实验步骤，实验方法，数据分析，注意事项等内容。
例：如图所示，画出井底之蛙A通过井口看到天空范围的光路图。
分析：光在同种均匀介质中是沿直线传播的。
解析：解：从A处分别沿井口的边缘引两条直线，并标出箭头表示光的传播方向，两条光线之间的阴影区域即为蛙看到的天空的范围，如图所示：
。
点评：本题考查的是光的直线传播，属于基础性题目。
作图时，抓住视线的位置以及障碍物的边缘，利用光直线传播的规律，将两点连起来，注意光的方向，光线之间的范围就是光线的传播范围。
【题型1】影子的形成
【典型例题】金星凌日是指金星经过太阳面前，从地球看金星会在太阳表面观察到一个黑点 。关于黑点的形成正确解释是（ ）
A.光的反射
B.光的色散
C.光沿直线传播
D.光的折射
【举一反三1】如图所示，日晷是我国古代的一种计时工具，它的计时原理利用的是（ ）
A.光的直线传播
B.光的反射
C.光的折射
D.光的色散
【举一反三2】沙画表演是一门神奇的艺术，一种前卫高雅的艺术表现形式。近年来，随着沙画表演日渐受欢迎，许多电视台大型节目都会有一段沙画表演，将沙子洒在平板灯台上做出各种造型，灯台下方射出的光受到沙子的阻挡后，呈现出各种画面，如图所示。沙画的光学原理是光在 。
【举一反三3】人在路灯下行走，影子落在地面，并具有靠近路灯时影子 、远离路灯时影子 的特点。（以上两空均填“长”或“短”或“不变”）
【举一反三4】按要求作图：如图所示，小红站在路灯下，请画出小红在地面上形成影子的光路，并标出影子的位置。
【题型2】小孔成像
【典型例题】日偏食时，大家都抬头观察时，小宁同学发现林荫道的路面上，出现了很多月牙形光斑。你认为下列说法中错误的是（ ）
A.日食说明了光的直线传播
B.地上的光斑是太阳的像
C.光斑的形状与树叶的空隙形状有关
D.我国学者墨子和他的学生，也做过类似实验，称之为小孔成像
【举一反三1】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，若用蜡烛作为光源，在木板上钻一个小孔，发现光线透过小孔在墙壁上形成像，下列说法正确的是( )
A.经过调节，像的大小不可能等于物的大小
B.木板上的小孔若是方孔，成像情况不会受到影响
C.保持蜡烛和墙位置不变，将木板向靠近墙的方向移动，蜡烛在墙上的像会变大
D.蜡烛在墙上形成的像是正立的虚像
【举一反三2】在暗箱前面穿一个三角形的小孔，当太阳光射入小孔后，在光屏上成像。关于像的形状，下列说法中正确的是( )
A.圆形 B.三角形 C.长方形 D.其他形状
【举一反三3】在“制作小孔成像观察仪”活动中，小明把制作好的圆筒插入易拉罐中。如图所示，为了使成像更清晰，应该将半透明膜蒙在圆筒的 (选填“A”或“B”)端，小明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，则半透明膜上会出现 个像。
【举一反三4】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”)。
【举一反三5】学习了光学知识后，爱动脑筋的小桐想自己探究小孔成像现象。如图所示，她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：小孔成像与物体的形状有关；
(2)分析比较甲、乙两图，可以得出结论：小孔成像与小孔的形状 （选填“有”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 （选填“正”或“倒”）立的实像；
(4)该实验运用了 法，树荫下的圆形光斑的形成与小孔成像的原理 （选填“相同”或“不同”）。
【题型3】光源
【典型例题】下列属于光源的是（ ）
A.烛焰
B.月亮
C.钻石
D.镜子
【举一反三1】下列物体属于光源的是( )
A.正在发光的日光灯
B.夜空中明亮的月亮
C.放电影时看到的银幕
D.闪闪发光的钻石
【举一反三2】下列是光源的是( )
A.月亮 B.发光的水母 C.自行车尾灯 D.闪闪发光的钻石
【举一反三3】五彩缤纷的世界由各种光源点缀而成，下列属于天然光源的是( )
A.明月 B.点燃的蜡烛 C.发光的电灯 D.太阳
【举一反三4】下列物体中属于天然光源的是 ；属于人造光源的是 (填序号)
A．太阳 B．月亮 C．蜡烛火焰 D．萤火虫 E.水母 F.火星 G.霓虹灯 H.激光器
【举一反三5】能够 的物体叫光源；下列物体：太阳、月亮、亮着的电灯、开着的电视荧屏，不属于光源的是 ， 属于自然光源的是
【举一反三6】在2020年的中秋晚会上，我国著名歌唱家韩磊激情演唱《静夜思》，“举头望明月”中的明月 （填“是”或“不是”）光源。
【题型4】日食、月食的形成
【典型例题】如图所示是月球的影区分布。当人随地球运动时，要看到日环食，只有当运动到（ ）
A.甲区域
B.乙区域
C.丙区域
D.丁区域
【举一反三1】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
【举一反三2】下列关于日食现象的分析正确的是( )
A.月食是光在同种均匀介质中沿直线传播的典型例证
B.日食现象是由于地球运动到了太阳和月球之间而发生的
C.日食的形成原理确实是传说中的天狗吃了
D.日食的形成原理与影子的形成原理不相同
【举一反三3】从物理学的角度来说，日食属于光的____现象。如图所示，能描述日食形成原因的是___图。两空分别是( )
A.直线传播、甲 B.反射、乙 C.直线传播、乙 D.反射、甲
【举一反三4】2013 年 11月3 日在某些地区出现了日全食，如图甲所示是当时地球上观察者看到的日食景象，此时日、地、月三者的相对位置正确的是图乙中的 ，发生此现象的原因是 。
【举一反三5】2022年11月8日，2022年度最值得期待的重磅天象——月全食于当晚闪亮登场，如图所示。从地球上看去，整个月亮都呈现出古铜色，也就是大家所熟知的“红月亮”。美丽的月亮 (选填“是”或“不是”)光源，月全食的形成属于 (选填“光的反射”“光的折射”或“光的直线传播”)现象。
【举一反三6】2011年12月10日22时左右，在我国的大部分地区出现了一次“月全食”，如图所示是月全食时太阳、地球、月球位置的示意图，则图中 是地球。
【题型5】光直线传播的应用
【典型例题】两千多年前，我国古代思想家墨子就在《墨经》中记载了小孔成像等光学现象，下列光现象中与小孔成像原理相同的是( )
A.彩虹的形成
B.桥在水中的倒影
C.用放大镜看报纸
D.路灯下人的影子
【举一反三1】下列能说明光沿直线传播的现象是①日食现象②灯光下人的影子③利用遥控器中的红外线遥控电视 ④匡衡凿壁偷光⑤小孔成像( )
A.①②③④ B.①③④⑤ C.②③④⑤ D.①②③④⑤
【举一反三2】中华典籍《周礼·考工记》中有“识日出之景，与日入之景”的记载，这是一种通过日出、日落时细杆的影子进行辨方正位的方法（ ）
A.光的折射
B.光的反射
C.光的直线传播
D.光的色散
【举一反三3】成语“一叶障目，不见泰山”，比喻为局部现象所迷惑，看不到全局的整体，也比喻目光短浅；本义是一片树叶挡住了眼睛，连面前高大的泰山都看不见。从物理学的角度解释其原因，这是由于在均匀介质中 。
【举一反三4】“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。
【题型6】光速
【典型例题】下列说法正确的是( )
A.光在介质中总是沿直线传播
B.光的传播速度是3×105km/s
C.光在水中的传播速度小于空气中的传播速度
D.光的传播速度是3×108km/s
【举一反三1】关于光速，下列说法正确的是( )
A.光的传播速度总是3.0×108m/s
B.光在真空中的传播速度为3.0×108m/s
C.光在水中的速度大约是真空中光速的
D.科学家不可以使光的速度减慢
【举一反三2】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”)；真空中光的速度为 m/s。某次，小梅看到闪电4s后听到雷声，小梅离发生闪电的地方大约 m。(设声音在空气中的传播速度为340m/s)
【举一反三3】伽利略为了测定光在空气中传播的速度，设计了一实验，选择两个距离1.5km的山头，在一个山头上设置了一个光源，测定出从这个光源发出的光传播到另一个山头并返回的 ，然后根据公式计算出光速，这个设计虽然合理，但实验却没有成功，其失败的原因是 。
【举一反三4】夏季雷雨天，为什么人们总是先看到闪电，过一段时间才会听到雷声？如果声音的传播速度是340m/s，看到闪电后20s才听到雷声，人距离发生雷电位置的大致距离有多远？
【题型7】光的色散
【典型例题】手机成为人们获取海量信息的重要工具，在手机屏幕上呈现的彩色画面是由三种色光混合组成的，这三种色光是( )
A.红、黄、绿 B.红、黄、蓝 C.红、白、蓝 D.红、绿、蓝
【举一反三1】小明假期与家人去五台山旅游，突然，一位游客惊呼：“快看，菩萨顶出现佛光了！”大家顺着他手指的方向看去，天空中有一个直径丈余的五彩光环，由红、橙、黄、绿、青、蓝、紫七色彩带组成，光环中间还有一个人影，隐约可见。小明认为“佛光”与常见的彩虹完全一样。则“佛光”形成的主要原因是( )
A.光的直线传播 B.小孔成像 C.光的反射 D.光的色散
【举一反三2】诗句“香炉初上日，瀑水喷成虹”描述了如图所示的情景：太阳刚升起时，从瀑布溅起的水雾中可看到彩虹。此现象属于（ ）
A.光的直线传播
B.光的色散
C.光的反射
D.小孔成像
【举一反三3】手机成为人们获取海量信息的重要工具，在手机屏幕上呈现的彩色画面是由三种色光混合组成的，这三种色光是( )
A.红、黄、绿 B.红、黄、蓝 C.红、白、蓝 D.红、绿、蓝
【举一反三4】诗句“香炉初上日，瀑水喷成虹”描述了如图所示的情景：太阳刚升起时，从瀑布溅起的水雾中可看到彩虹。此现象属于（ ）
A.光的直线传播
B.光的色散
C.光的反射
D.小孔成像
【举一反三5】一束白光斜射入三棱镜的一个棱面，会发生 现象，在另一侧的光屏上ab范围内将会出现红橙黄绿蓝靛紫的彩色带，a端将呈现 光。
【举一反三6】雨后的天空有时会出现七色的彩虹，这种由复色光分解成几种单色光的现象，叫做光的 现象，这表明太阳光是一种 光(选填“单色”或“复色”)；在各种色光中， 红、绿和 光称为光的三原色。
【举一反三7】LED光源是利用红、 、蓝三原色，在计算机技术控制下任意混合，即可形成不同色光的组合变化，医院病房里定期会使用 （选填“红外线”或“紫外线”）灯给病房杀菌消毒。
【举一反三8】太阳光通过三棱镜后，在光屏上会形成一条彩色光带，这种现象叫 ，17世纪 发现这一现象。在不同色光中红、 、蓝叫做光的三原色。3.1光的传播与色散
【知识点1】光沿直线传播的条件 1
【知识点2】影子形成的原理 2
【知识点3】光的色散及其现象 3
【知识点4】光线的传播范围 4
【题型1】影子的形成 5
【题型2】小孔成像 6
【题型3】光源 9
【题型4】日食、月食的形成 11
【题型5】光直线传播的应用 14
【题型6】光速 16
【题型7】光的色散 18
【知识点1】光沿直线传播的条件
（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。
一般命题光传播的条件是什么以及通过实验现象判断光的沿直线传播。
例：小明在学习“光的直线传播”时，观察到老师的一个演示实验，过程如下：
①用激光笔将光线射向水中，观察到光线是一条直线；
②用漏斗向水中慢慢注入海波溶液，观察到光线发生了弯曲；
③经搅拌后，观察到光线又变成直线。
小明根据上述现象得出的结论，正确的是（ ）
A.光的传播需要介质
B.光只有在水中才沿直线传播
C.光在海波溶液里不能沿直线传播
D.光在同种均匀介质中才沿直线传播
分析：由现象①可得，光在水中可以沿直线传播；由现象②可得，光在水和海波的不均匀混合物中，光的传播路径发生弯曲；由现象③可得，光在水和海波的均匀混合物中光又沿直线传播；分析三种情况得出实验结论。
解析：解：从①中我们发现光在水中沿直线传播；而②中的光线不再沿直线传播不同于①的是介质不再均匀，③现象中的光线又沿直线传播，是由于经搅拌后，介质又变得均匀，故可以得出，光在同一种均匀介质中才沿直线传播。
故选：D。
点评：本题通过实验验证光沿直线传播的条件，通过此题提高自己分析实验和解答实验的能力。
解题时要注意光传播的条件，这是解题的关键。“同一均匀介质”是光沿直线传播的条件。仅是“同一介质”不能保证光沿直线传播。例如：地球周围的大气就是不均匀的，离地面越高，空气越稀薄，从大气层外射到地面的光就会发生弯曲。早晨，当太阳还在地平线下时，我们就看见了它，是因为不均匀的大气使光线变弯了。
【知识点2】影子形成的原理
影子的形成：光从光源传播出来，照射在不透光的物体上，不透光的物体把沿直线传播的光挡住了，在不透光的物体后面受不到光照射的地方就形成了影子。
考查影子形成的原理以及原理的应用与拓展。
例：如图是两个并排而且深度相同的水池，一个装水，另一个未装水，在两池的中央各竖立着一根长度相同且比池深略高的标杆。当阳光斜照射时就会在池底形成标杆的影子，下列说法正确的是（ ）
A.装水的池中标杆没有影
B.装水的池中标杆影子较短
C.未装水的池中标杆影子较长
D.两池中标杆影子长度相同
分析：运用光的直线传播和光的折射原理去分析
解析：解：
对于没有装水的情况下，据光是沿直线传播的，故在杆的左方会形成影子；但是对于装水的情况来说，从杆的顶端射过的光线到达水面处会发生折射，由于在水中的折射角小于入射角，即折射光线比原来的光线更靠近杆，故此时影子的长度会变小，故AD错误，BC正确。
故选：BC。
点评：本题主要考查光的直线传播和光的折射的应用能力，可通过在题目给的配图上画草图进行快速分析作答，注意答案有两个。
理解光的直线传播特性以及如何应用这一特性来解释和解决与影子相关的问题。 通过分析光源、 遮挡物以及观察者的位置关系， 可以准确地预测和解释影子的形成和变化。
【知识点3】光的色散及其现象
（1）概念：白光（太阳光）通过三棱镜后被分解成各种颜色的光，这种现象叫光的色散。
（2）实质：光的色散实际上是光的折射，不同色光的偏折程度不同，从而造成色散。白光散开后单色光从上到下依次为“红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫 七种颜色．
光的色散现象和原因，光的色散属于什么现象-----光的折射．小知识点都是命题关键．
例：“背日喷乎水，成虹霓之状”是我国唐朝诗人张志和描写的“人工虹”现象，科学家们将该现象称为光的______，产生这一现象的原因是不同色光穿过水雾时______程度不同。图中空缺位置的色光是______光。
分析：（1）彩虹的成因是由于光的色散。
（2）红、绿、蓝三种色光，按不同比例混合，可以产生各种颜色的光。因此把红、绿、蓝三种色光叫色光的三原色。
解析：解：“背日喷乎水，成虹霓之状”描写的是“人工虹”，这是喷出水后，空中有大量的小水滴，太阳光照在这些小水滴上，不同色光穿过水雾时的折射程度不同，被分解为绚丽的七色光，也就是光的色散；
三种色光适当混合能产生其它色光，这三种色光就是光的三原色，它们分别是红光、绿光、蓝光；红光和绿光混合形成黄光，所以空缺位置为蓝光。
故答案为：色散；折射；蓝。
点评：此题考查了学生对光的色散和光的三原色的掌握情况，本章节知识点需要牢固记忆。
理解概念，记忆性知识，牢记即可。
【知识点4】光线的传播范围
根据光在同种物质中沿直线传播的原理，由光源（或者反光物体）和障碍物体的边沿这两点作一条直线，然后根据题意确定观察范围。
考查测量平均速度的实验，包括实验原理，实验器材，实验步骤，实验方法，数据分析，注意事项等内容。
例：如图所示，画出井底之蛙A通过井口看到天空范围的光路图。
分析：光在同种均匀介质中是沿直线传播的。
解析：解：从A处分别沿井口的边缘引两条直线，并标出箭头表示光的传播方向，两条光线之间的阴影区域即为蛙看到的天空的范围，如图所示：
。
点评：本题考查的是光的直线传播，属于基础性题目。
作图时，抓住视线的位置以及障碍物的边缘，利用光直线传播的规律，将两点连起来，注意光的方向，光线之间的范围就是光线的传播范围。
【题型1】影子的形成
【典型例题】金星凌日是指金星经过太阳面前，从地球看金星会在太阳表面观察到一个黑点 。关于黑点的形成正确解释是（ ）
A.光的反射
B.光的色散
C.光沿直线传播
D.光的折射
【答案】C
【解析】黑点的形成是由于光沿直线传播导致金星挡住了部分太阳射向地球的光线，故C符合题意，ABD不符合题意。
【举一反三1】如图所示，日晷是我国古代的一种计时工具，它的计时原理利用的是（ ）
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
【解析】日晷是我国古代的一种计时工具，它是利用光的直线传播来工作的。故BCD不符合题意，A符合题意。
【举一反三2】沙画表演是一门神奇的艺术，一种前卫高雅的艺术表现形式。近年来，随着沙画表演日渐受欢迎，许多电视台大型节目都会有一段沙画表演，将沙子洒在平板灯台上做出各种造型，灯台下方射出的光受到沙子的阻挡后，呈现出各种画面，如图所示。沙画的光学原理是光在 。
【答案】同种均匀介质中沿直线传播
【解析】由于光在同种均匀介质中沿直线传播，沙子较厚的地方透过的光较少，光的明暗交错形成图案。
【举一反三3】人在路灯下行走，影子落在地面，并具有靠近路灯时影子 、远离路灯时影子 的特点。（以上两空均填“长”或“短”或“不变”）
【答案】短 长
【解析】当人逐渐靠近路灯时，他与路灯之间的连线（即光线的路径）与地面的夹角会逐渐增大。由于影子的长度是由光线与地面的夹角决定的，夹角越大，影子在地面上的投影就越短。因此，当人靠近路灯时，他的影子会变短。
当人逐渐远离路灯时，他与路灯之间的连线与地面的夹角会逐渐减小。同样地，由于夹角减小，影子在地面上的投影就会变长。因此，当人远离路灯时，他的影子会变长。
【举一反三4】按要求作图：如图所示，小红站在路灯下，请画出小红在地面上形成影子的光路，并标出影子的位置。
【答案】
【解析】由于光在同种均匀介质中沿直线传播的，光射到不透明物体后，会在物体的背光面形成影子；光源S发出的光线照到人的身体，被身体挡住后，在身后形成影子；连接光源S和头顶作一条直线，交地面于点 A，则OA为小红在地面上的影子
【题型2】小孔成像
【典型例题】日偏食时，大家都抬头观察时，小宁同学发现林荫道的路面上，出现了很多月牙形光斑。你认为下列说法中错误的是（ ）
A.日食说明了光的直线传播
B.地上的光斑是太阳的像
C.光斑的形状与树叶的空隙形状有关
D.我国学者墨子和他的学生，也做过类似实验，称之为小孔成像
【答案】C
【解析】日食是当月球运行到太阳和地球之间，三者正好处于一条直线时，月球遮挡了太阳射向地球的光，由此产生的黑影落到地球，出现的现象，说明了光的直线传播，故A正确，不符合题意；
地上的光斑是日食的图像透过树叶的间隙小孔成像在地上，这些光斑是由光的直线传播形成的，是太阳的像，光斑的形状与小孔的形状无关，与光源的形状有关，故B正确，不符合题意；C错误，符合题意；
地上出现的月牙形光斑，是由于小孔成像，我国学者墨子和他的学生，也做过类似实验，故D正确，不符合题意。
【举一反三1】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，若用蜡烛作为光源，在木板上钻一个小孔，发现光线透过小孔在墙壁上形成像，下列说法正确的是( )
A.经过调节，像的大小不可能等于物的大小
B.木板上的小孔若是方孔，成像情况不会受到影响
C.保持蜡烛和墙位置不变，将木板向靠近墙的方向移动，蜡烛在墙上的像会变大
D.蜡烛在墙上形成的像是正立的虚像
【答案】B
【解析】像的大小与物体到孔的距离以及光屏到孔的距离有关，经过调节，像的大小可能等于物的大小，故A错误；
小孔所成的像的形状与孔的形状无关，所以木板上的小孔若是方孔，成像情况不会受到影响，故B正确；
保持蜡烛和墙位置不变，将木板向靠近墙的方向移动，由光的直线传播原理可知，蜡烛在墙上的像会变小，故C错误；
像可以呈现在墙壁上，说明是实像，蜡烛在墙上形成的像是倒立的实像，故D错误。
【举一反三2】在暗箱前面穿一个三角形的小孔，当太阳光射入小孔后，在光屏上成像。关于像的形状，下列说法中正确的是( )
A.圆形 B.三角形 C.长方形 D.其他形状
【答案】A
【解析】小孔成像是由光的直线传播形成的，小孔成像，像的形状与物体形状相同，太阳是圆形的，故在光屏上成的像是圆形的，与小孔的形状无关。
故选A。
【举一反三3】在“制作小孔成像观察仪”活动中，小明把制作好的圆筒插入易拉罐中。如图所示，为了使成像更清晰，应该将半透明膜蒙在圆筒的 (选填“A”或“B”)端，小明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，则半透明膜上会出现 个像。
【答案】A 2
【解析】小孔成像是光在同一均匀介质中沿直线传播的具体应用，半透明薄纸相当于光屏，为了成的像更清晰，便于观察，半透明的薄纸应该放在圆筒的A端；在易拉罐底部不同位置戳了两个小孔，每个小孔都会有光线通过会聚在半透明纸上，由于光沿直线传播，则光线通过两个小孔成的会聚像点位置不同，所以会成2个像。
【举一反三4】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
【解析】小孔成的像为倒立的实像。
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。
【举一反三5】学习了光学知识后，爱动脑筋的小桐想自己探究小孔成像现象。如图所示，她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：小孔成像与物体的形状有关；
(2)分析比较甲、乙两图，可以得出结论：小孔成像与小孔的形状 （选填“有”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 （选填“正”或“倒”）立的实像；
(4)该实验运用了 法，树荫下的圆形光斑的形成与小孔成像的原理 （选填“相同”或“不同”）。
【答案】(1)甲 丙 (2)无 (3)倒
(4)控制变量 相同
【解析】（1）比较甲、丙两图，小孔形状相同，物体形状不同，像的形状也不同，所以，小孔成像与物体的形状有关。
（2）比较甲、乙两图，物体形状相同，孔的形状不同，而像的形状相同，可以看出：小孔成像与小孔的形状无关。
（3）因为光沿直线传播，所以物体上端的光线经过小孔后射到像的下端，而物体下端的光线经过小孔会射到像的上端，所以可以看到烛焰和灯丝在塑料膜上成的都是倒立的实像。
（4）探究小孔成像与物体的形状和小孔形状等多个因素的关系，用到控制变量法。
树荫下的圆形光斑形也是小孔成像现象，光斑是太阳的像，是由光的直线传播形成的，所以，树荫下的圆形光斑形成的原理与之相同。
【题型3】光源
【典型例题】下列属于光源的是（ ）
A.烛焰
B.月亮
C.钻石
D.镜子
【答案】A
【解析】月亮、钻石和镜子自身不能发光，不是光源；烛焰自身可以发光，是光源；故BCD不符合题意，A符合题意。
【举一反三1】下列物体属于光源的是( )
A.正在发光的日光灯
B.夜空中明亮的月亮
C.放电影时看到的银幕
D.闪闪发光的钻石
【答案】A
【解析】正在发光的日光灯，是光源，能够自行发光，故A符合题意；
月亮仅仅是反射太阳光，不能发光，故B不符合题意；
放电影时看到的银幕反射光，不能发光，故C不符合题意；
闪闪发光的钻石反射光，不能发光，故D不符合题意。
【举一反三2】下列是光源的是( )
A.月亮 B.发光的水母 C.自行车尾灯 D.闪闪发光的钻石
【答案】B
【解析】光源是自身正在发光的物体；月亮、钻石、自行车尾灯是反射光，本身并不能发光，故不是光源，发光的水母，自身能够发光，故是光源，故选B。
【举一反三3】五彩缤纷的世界由各种光源点缀而成，下列属于天然光源的是( )
A.明月 B.点燃的蜡烛 C.发光的电灯 D.太阳
【答案】D
【解析】皎洁的明月自身不能发光，是反射的太阳光，明月不属于光源，故A不符合题意；
点燃的蜡烛、发光的电灯属于人造光源，故BC不符合题意；
天然光源是指自然界中产生的发光物体，其能量来源于自然过程。在自然界中，很多物体都可以作为天然光源，例如太阳、火山、萤火虫等，故D符合题意。
【举一反三4】下列物体中属于天然光源的是 ；属于人造光源的是 (填序号)
A．太阳 B．月亮 C．蜡烛火焰 D．萤火虫 E.水母 F.火星 G.霓虹灯 H.激光器
【答案】ADE CGH
【解析】属于天然光源的是太阳、萤火虫、水母；属于人造光源的是蜡烛火焰、霓虹灯、激光器。
【举一反三5】能够 的物体叫光源；下列物体：太阳、月亮、亮着的电灯、开着的电视荧屏，不属于光源的是 ， 属于自然光源的是
【答案】自行发光 月亮 太阳
【解析】能够自行发光的物体叫光源，根据其特点可分为自然光源和人造光源。
太阳、电灯、电视荧屏都可以自行发光，是光源；月亮不能自行发光，只能反射太阳光，不是光源。
太阳是自然界本身存在的，是自然光源；电灯和电视荧屏都是人工制造而成的，是人造光源。
【举一反三6】在2020年的中秋晚会上，我国著名歌唱家韩磊激情演唱《静夜思》，“举头望明月”中的明月 （填“是”或“不是”）光源。
【答案】不是
【解析】本身能发光的物体叫光源，由于月亮本身不能发光，是靠反射太阳光，所以，月亮不是光源。
【题型4】日食、月食的形成
【典型例题】如图所示是月球的影区分布。当人随地球运动时，要看到日环食，只有当运动到（ ）
A.甲区域
B.乙区域
C.丙区域
D.丁区域
【答案】B
【解析】日全食是一条光线都不能到达的区域即丙区；日环食只有边缘的光线能够到达，看起来像个圆环一样，即乙区；除日全食与日环食外，还有日偏食，即甲区域。故B符合题意，ACD不符合题意。
【举一反三1】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
【解析】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，故选D。
【举一反三2】下列关于日食现象的分析正确的是( )
A.月食是光在同种均匀介质中沿直线传播的典型例证
B.日食现象是由于地球运动到了太阳和月球之间而发生的
C.日食的形成原理确实是传说中的天狗吃了
D.日食的形成原理与影子的形成原理不相同
【答案】A
【解析】根据光现象可知，月食是由光的直线传播形成的，故A正确；
日食现象是由于月球运动到了太阳和地球之间而发生的，故B错误；
日食的形成原理是月球遮住了太阳所致，而并非被天狗吃了，故C错误；
日食的形成原理与影子的形成原理相同，都是光沿直线传播形成的，故D错误。
【举一反三3】从物理学的角度来说，日食属于光的____现象。如图所示，能描述日食形成原因的是___图。两空分别是( )
A.直线传播、甲 B.反射、乙 C.直线传播、乙 D.反射、甲
【答案】A
【解析】因为光是沿直线传播的。当月球转到太阳和地球中间并且三者在一条直线上时，月球挡住了太阳照射在地球上的光线，地球处在月球的影子里，这就形成了日食，所以图甲是日食的成因图。
故选A。
【举一反三4】2013 年 11月3 日在某些地区出现了日全食，如图甲所示是当时地球上观察者看到的日食景象，此时日、地、月三者的相对位置正确的是图乙中的 ，发生此现象的原因是 。
【答案】B 光沿直线传播
【解析】当月球转到地球和太阳之间，这三个天体在一条直线或近于一条直线上时，月球挡住了太阳光，在地球上的某一部分出现月球的影子，在这个影区里的人就观察到日食现象，所以此时日、地、月三者的相对位置正确的是图乙中的B，日食形成的原因是光的直线传播原理。
【举一反三5】2022年11月8日，2022年度最值得期待的重磅天象——月全食于当晚闪亮登场，如图所示。从地球上看去，整个月亮都呈现出古铜色，也就是大家所熟知的“红月亮”。美丽的月亮 (选填“是”或“不是”)光源，月全食的形成属于 (选填“光的反射”“光的折射”或“光的直线传播”)现象。
【答案】不是 光的直线传播
【解析】月亮自身不能发光，不是光源。
月全食的形成属于光的直线传播现象，是由于地球挡住了太阳射向月球的光。
【举一反三6】2011年12月10日22时左右，在我国的大部分地区出现了一次“月全食”，如图所示是月全食时太阳、地球、月球位置的示意图，则图中 是地球。
【答案】甲
【解析】当太阳、地球、月亮位于同一直线上，地球位于太阳与月球间时，不透明的地球挡住了沿直线传播的太阳光，在地球上完全看不到月亮时，便形成月全食。由此可知，图中甲是地球，乙是月球。
【题型5】光直线传播的应用
【典型例题】两千多年前，我国古代思想家墨子就在《墨经》中记载了小孔成像等光学现象，下列光现象中与小孔成像原理相同的是( )
A.彩虹的形成
B.桥在水中的倒影
C.用放大镜看报纸
D.路灯下人的影子
【答案】D
【解析】小孔成像是光沿直线传播形成的。
彩虹的形成是光发生的折射现象，故A不符合题意；
桥在水中的倒影，是平面镜成像，属于光的反射现象，故B不符合题意；
用放大镜看报纸是利用光的折射，故C不符合题意；
路灯下人的影子是光沿直线传播形成的，故D符合题意。
故选D。
【举一反三1】下列能说明光沿直线传播的现象是①日食现象②灯光下人的影子③利用遥控器中的红外线遥控电视 ④匡衡凿壁偷光⑤小孔成像( )
A.①②③④ B.①③④⑤ C.②③④⑤ D.①②③④⑤
【答案】D
【解析】日食现象是光沿直线传播形成的，故①符合题意；
影子是光沿直线传播的现象，故②符合题意；
利用遥控器中的红外线遥控电视是光沿直线传播的现象，故③符合题意；
匡衡凿壁偷光是光沿直线传播的现象，故④符合题意；
小孔成像是光沿直线传播的现象，故⑤符合题意。
综上所述，D符合题意。
【举一反三2】中华典籍《周礼·考工记》中有“识日出之景，与日入之景”的记载，这是一种通过日出、日落时细杆的影子进行辨方正位的方法（ ）
A.光的折射
B.光的反射
C.光的直线传播
D.光的色散
【答案】C
【解析】影子是光的直线传播形成的，因为光是沿直线传播的，所以日出、日落时，太阳位置不同，细杆的影子方向和长度也不同，从而可以通过影子来辨方正位。故ABD不符合题意，C符合题意。
【举一反三3】成语“一叶障目，不见泰山”，比喻为局部现象所迷惑，看不到全局的整体，也比喻目光短浅；本义是一片树叶挡住了眼睛，连面前高大的泰山都看不见。从物理学的角度解释其原因，这是由于在均匀介质中 。
【答案】光沿直线传播
【解析】“一叶障目，不见泰山”说明泰山反射的光线不能绕过叶子传播到人的眼睛，说明光在同种均匀介质中是沿直线传播的。
【举一反三4】“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】见解析图
【解析】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：
【题型6】光速
【典型例题】下列说法正确的是( )
A.光在介质中总是沿直线传播
B.光的传播速度是3×105km/s
C.光在水中的传播速度小于空气中的传播速度
D.光的传播速度是3×108km/s
【答案】C
【解析】光在同种均匀介质沿直线传播，光在不同的介质中传播时可能会发生偏折，故A错误；
光在真空中的速度最快为3×108m/s=3×105km/s，但是在其它介质中的速度小于在真空中的速度，故BD错误；
光在真空中的速度最快，其次是在空气中的传播速度，光在水中的传播速度小于在空气中的传播速度，故C正确。
【举一反三1】关于光速，下列说法正确的是( )
A.光的传播速度总是3.0×108m/s
B.光在真空中的传播速度为3.0×108m/s
C.光在水中的速度大约是真空中光速的
D.科学家不可以使光的速度减慢
【答案】B
【解析】光在真空中的传播速度是3.0×108m/s，光在其他介质中传播的速度小于在真空中传播的速度，故A错误，B正确；
光在水中的速度是真空中光速的，故C错误；
由于光在不同的介质中传播的速度不同，因此可以使光的速度减慢，故D错误。
故选B。
【举一反三2】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”)；真空中光的速度为 m/s。某次，小梅看到闪电4s后听到雷声，小梅离发生闪电的地方大约 m。(设声音在空气中的传播速度为340m/s)
【答案】大 3×108 1360
【解析】闪电和打雷总是同时发生的，但由于光在空气中的传播速度要远远大于声音的传播速度，根据可知，在相同路程的情况下，光的传播时间远小于声音的传播时间，所以我们总是先看见闪电后听到雷声。
光的传播不需要介质，光在真空中传播速度为3×108m/s。
根据可知，小梅看到闪电4s后听到雷声，则小梅离发生闪电的地方大约为
【举一反三3】伽利略为了测定光在空气中传播的速度，设计了一实验，选择两个距离1.5km的山头，在一个山头上设置了一个光源，测定出从这个光源发出的光传播到另一个山头并返回的 ，然后根据公式计算出光速，这个设计虽然合理，但实验却没有成功，其失败的原因是 。
【答案】时间 人的反应时间远大于光传播的时间，导致时间测量很不准确
【解析】由可知，路程已知，要测出光速，还需要测量时间。
因为光速非常快，在1.5km距离上往返需要的时间极短，人的反应时间大于光传播的时间，导致时间测量很不准确，所以实验无法完成。
【举一反三4】夏季雷雨天，为什么人们总是先看到闪电，过一段时间才会听到雷声？如果声音的传播速度是340m/s，看到闪电后20s才听到雷声，人距离发生雷电位置的大致距离有多远？
【答案】见解析
【解析】打雷和闪电是同时发生的，但光在空气中的传播速度大于声音在空气中的传播速度，所以我们总是先看见闪电后听到雷声。声音的传播速度是340m/s，光在空气中的速度约为3×108m/s，发生雷电时闪电的传播时间极短，可以忽略不计。由知道，打雷处的距离
【题型7】光的色散
【典型例题】手机成为人们获取海量信息的重要工具，在手机屏幕上呈现的彩色画面是由三种色光混合组成的，这三种色光是( )
A.红、黄、绿 B.红、黄、蓝 C.红、白、蓝 D.红、绿、蓝
【答案】D
【解析】用放大镜观察手机屏幕上的彩色画面，可以发现是由红、绿、蓝三种色光混合而成的，故D符合题意，ABC不符合题意。
【举一反三1】小明假期与家人去五台山旅游，突然，一位游客惊呼：“快看，菩萨顶出现佛光了！”大家顺着他手指的方向看去，天空中有一个直径丈余的五彩光环，由红、橙、黄、绿、青、蓝、紫七色彩带组成，光环中间还有一个人影，隐约可见。小明认为“佛光”与常见的彩虹完全一样。则“佛光”形成的主要原因是( )
A.光的直线传播 B.小孔成像 C.光的反射 D.光的色散
【答案】D
【解析】看到五彩缤纷的光环，说明发生了光的色散现象，光的色散属于光的折射。
故选D。
【举一反三2】诗句“香炉初上日，瀑水喷成虹”描述了如图所示的情景：太阳刚升起时，从瀑布溅起的水雾中可看到彩虹。此现象属于（ ）
A.光的直线传播
B.光的色散
C.光的反射
D.小孔成像
【答案】B
【解析】当太阳刚升起时，阳光照射到瀑布溅起的水雾上，被水雾中的小水滴分散成了七种颜色的光，随后我们可以从水雾中看到彩虹，这是光的色散现象。
故选B。
【举一反三3】手机成为人们获取海量信息的重要工具，在手机屏幕上呈现的彩色画面是由三种色光混合组成的，这三种色光是( )
A.红、黄、绿 B.红、黄、蓝 C.红、白、蓝 D.红、绿、蓝
【答案】D
【解析】用放大镜观察手机屏幕上的彩色画面，可以发现是由红、绿、蓝三种色光混合而成的，故D符合题意，ABC不符合题意。
【举一反三4】诗句“香炉初上日，瀑水喷成虹”描述了如图所示的情景：太阳刚升起时，从瀑布溅起的水雾中可看到彩虹。此现象属于（ ）
A.光的直线传播
B.光的色散
C.光的反射
D.小孔成像
【答案】B
【解析】当太阳刚升起时，阳光照射到瀑布溅起的水雾上，被水雾中的小水滴分散成了七种颜色的光，随后我们可以从水雾中看到彩虹，这是光的色散现象。
故选B。
【举一反三5】一束白光斜射入三棱镜的一个棱面，会发生 现象，在另一侧的光屏上ab范围内将会出现红橙黄绿蓝靛紫的彩色带，a端将呈现 光。
【答案】色散 红
【解析】当白光经过三棱镜后，会发生色散现象，分解成七种单色光，从上到下依次为红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫七种单色光，所以a为红光。
【举一反三6】雨后的天空有时会出现七色的彩虹，这种由复色光分解成几种单色光的现象，叫做光的 现象，这表明太阳光是一种 光(选填“单色”或“复色”)；在各种色光中， 红、绿和 光称为光的三原色。
【答案】色散 复色 蓝
【解析】当太阳光经过空气中的小水珠后，会分解成红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫七种单色光，这是光的色散现象，由此可知，太阳光为复色光。
自然界中，红、绿、蓝三种颜色的光是无法用其他颜色的光混合而成的，因此它们被称为光的三原色。
【举一反三7】LED光源是利用红、 、蓝三原色，在计算机技术控制下任意混合，即可形成不同色光的组合变化，医院病房里定期会使用 （选填“红外线”或“紫外线”）灯给病房杀菌消毒。
【答案】绿 紫外线
【解析】红、绿、蓝三种色光被称为色光的三原色。
紫外线的最常见功能是杀菌，故医院病房里会定期使用紫外线灯杀菌消毒。
【举一反三8】太阳光通过三棱镜后，在光屏上会形成一条彩色光带，这种现象叫 ，17世纪 发现这一现象。在不同色光中红、 、蓝叫做光的三原色。
【答案】光的色散 牛顿 绿
【解析】太阳光经过三棱镜折射后可以分散成七种颜色的光，分别是红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫，这就是光的色散现象，牛顿最早发现了这一现象。
自然界中，红、绿、蓝三种颜色的光是无法用其他颜色的光混合而成的，因此它们被称为光的“三原色”
