苏教版八年级上物理教学讲义，复习补习资料（含知识讲解，巩固练习）：20光的直线传播 有答案

光的直线传播
【学习目标】
1.掌握光在均匀的介质中沿直线传播；
2.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；
3.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。
【要点梳理】
要点一、光在均匀介质中的传播
1、光的直线传播：光在均匀介质中是沿直线传播的。
2、光线：为了表示光的传播方向，我们常用一根带箭头的直线表示光的传播路径和方向，这样的直线叫光线。
要点诠释：
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。
要点二、光沿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。
要点诠释：
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；如果不是点光源（两个或几个点光源），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。–
要点三、光的传播速度
1、光的传播速度：光在不同介质中传播速度不同，在真空中传播速度最大，约为3×108m/s。
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。
【典型例题】
类型一、光的直线传播
1．下列现象中,不能用光的直线传播来解释的是（
）
A.不透明的物体被光照射时，后面有影子
B.射击时，常提到的三点一线
C.木匠检查木板是否平直时，总是闭上一只眼睛用另一只眼睛沿着木板长度的方向看去
D.早晨看到刚刚升起的太阳，其实太阳还在地平线之下
【答案】D
【解析】光在同种均匀的透明介质中沿直线传播。所以影子的形成、射击瞄准、木匠检查木条刨得直不直等都是利用了光的直线传播；但是早晨看到的太阳，太阳光是透过大气层传播过来的，大气层密度不均匀，在靠近地球表面的大气层密度较高，越往高空，空气越稀薄，因此光在传播过程中发生弯曲。
【总结升华】题目考察了光沿直线传播的条件、现象以及应用。
举一反三：
【变式1】关于光的传播规律下面说法正确的是（
）
A.光只在真空中沿直线传播
B.光在同种介质中沿直线传播
C.光在同种均匀介质中沿直线传播
D.光在任何情况下都是沿直线传播
【答案】C
【变式2】下列说法正确的是（
）
A.光在任何介质中都是沿直线传播的
B.太阳发出的光，射向大地时是沿直线传播的
C.小孔成像表明光在均匀介质中是沿直线传播的
D.光在水中的速度比光在真空中的速度大
【答案】C
类型二、小孔成像
2.点燃的蜡烛放在距小孔a处，它成像在距小孔b的半透明纸上，且a大于b。则半透明纸上的像是（　　）
A．倒立、放大的虚像
B．正立、缩小的虚像
C．倒立、缩小的实像
D．正立、放大的实像
【思路点拨】蜡烛发出的光在空气中沿直线传播，经过小孔射在半透明纸上，从而形成一个倒立的烛焰的像；像的大小与像距和物距的关系有关，若像距大于物距，像大于物；若像距小于物距，像小于物。
【答案】C
【解析】像能成在半透明纸上，说明成的是实像，故把A、B两项排除；再根据a大于b这一信息明确成的是倒立缩小的实像。故答案为C。
【总结升华】此题主要考查学生从题目中获取信息的能力和分析问题的能力。解答时抓住小孔成像的关键点：物远像近、像变小的特点进行解答。
举一反三：
【变式】（多选）在纸上剪一个很小的方形孔，让太阳光垂直照在方形孔上，那么地面上产生的光斑（
）
A.是方形的
B.是圆形的
C.它是太阳的像
D.是长方形的
【答案】BC
类型三、光的直线传播作图
3.下图中，S是光源，A是不透明的物体，L是竖直墙面，试画出光源S照不到墙面的范围。
【答案】
【解析】光沿直线传播，被不透明的物体挡住，在物体的背面会投下一个阴影即光照不到地方。
【总结升华】这道题目利用了光沿直线传播作图。
举一反三：
【变式】“井底之蛙”这个成语大家都很熟悉吧！你能解释为什么“坐井观天，所见甚小”吗？你能根据光的直线传播原理画图说明吗？
【答案】如图所示：井底之蛙只能看到灰色部分。
类型四、光速
光年
4.
现代通信技术已使我们地球人感到了自豪，若运用现有的通信技术，实现地球与比邻星（二者之间的距离为4.2光年）之间的通信，那么（　　）
A．我们从地球上发出的指令，需经4.2年的时间比邻星才能接收到
B．瞬间就可以在两地之间传递信息
C．信息的传递有些延误，就像中央电视台的现场新闻报道一样，不会受太大的影响
D．两地的通信与我们平常的感受相同
【思路点拨】光年是长度单位，指光以3×108m/s的速度在一年内传播的路程；宇宙星体之间的距离较大，一般用光年作为长度单位来表示。
【答案】A
【解析】从地球上发出的指令以光速在真空中传播，需经4.2年的时间比邻星才能接收到；光速虽然很快，但是地球与比邻星的距离较远，信息以光的速度传播，也需要时间，地球与比邻星之间的通信需要更长大的时间，与我们平常的感受不同。
【总结升华】题目考查了，光年是长度单位，指光以3×108m/s的速度在一年内传播的路程；宇宙星体之间的距离较大，一般用光年作为长度单位来表示。
【巩固练习】
选择题
1.
下列物体中是光源的是（
）
A.月亮
B.萤火虫
C.镜子
D.太阳照射下闪闪发亮的抛光金属
2.下列说法中正确的是（
）
A.光只有在空气中是沿直线传播的
B.我们能看到物体是因为物体能发光
C.打开电灯屋子马上被照亮，所以光的传播是不需要时间的
D.因为光是沿直线传播的，所以太阳光照不到的地方形成了影子
3.光在真空中的传播速度是（
）
A.3×108
km/s
B.
3×108
km/h
C.3×108
m/s
D.3×108
m/h
4.下列现象不能用光在均匀介质中沿直线传播解释的是（
）
A.光照在不透明的物体上，物体背后会出现影子
B.人通过双眼接受来自物体的光线判断物体的远近
C.日食和月食
D.在雷雨天，人们总是先看见闪电、后听到雷声
5.晚上，人在马路上走过一盏路灯的过程中，其影子的长度变化情况是（
）
A.先变短后变长
B.先变长后变短
C.逐渐变短
D.逐渐变长
6.在小孔成像实验中，从半透明纸屏上能看到外界物体的像。如果小孔靠近物体，纸屏离小孔的距离增大一些，则纸屏上该物体的像将（
）
A.变小
B.不变
C.变大
D.以上均可能
7.关于光速、光年的说法正确的是（
）
A.光速是无限大的
B.光的传播速度是3×108
m/s
C.光年是一个时间单位
D.光年是天文学上表示距离的单位
8.在小孔成像的实验箱中间的隔板上钻了两个小孔，实验时可在毛玻璃的光屏上出现（
）
A.一个倒立的像
B.一个正立的像
C.两个倒立的像
D.两个正立的像
二、填空题
9.一束激光从地球射向月球，经过月球上的反射器反射后，返回发射器，所需时间为2.54S，月球到地球的距离是
______km。
10.夏天太阳光经过树叶的空隙照在地面上，会形成圆形光斑，这是由于光的
形成的．太阳光到达地球的时间大约是500s，那么太阳到地球的距离大约是
km。
11.早晨升旗排队时，只要我们每个人都只能看见自己前面的一个人，队就排直了，这是应用了光
传播的原理。
12.图中是________成因的示意图(选填“日食”或“月食”)。
13.
光年是
单位，1光年约为
m。
三、实验探究与作图
14.小东与几位同学做手影游戏时发现，手影大小经常在改变，影子的大小与哪些因素有关？他猜想：影子的大小可能与光源到物体的距离有关，他们借助如图所示的实验装置，来探究影子高度与光源到物体距离的关系。实验中，把手电筒正对黑板擦由近及远先后放在距离黑板擦不同位置，保持其他因素不变，分别测量影子在墙面上的高度。记录数据如下表：
（1）分析数据他们发现：若保持其他因素不变，当手电筒由近处逐渐远离黑板擦时，影子的高度随之
__________；
（2）为了进一步发现其中的规律，他们根据数据绘制了影子高度H随手电筒到黑板擦距离L变化的图象（如图）。由图象可知，当手电筒到黑板擦的距离L=35cm时，影子的高度H大致是_________；
（3）当手电筒距黑板擦较远时，观察图象的变化趋势发现，影子变小得______（填“快”或“慢”）；当手电筒距离黑板擦足够远时，影子大小将_______。（填“逐渐变大”“逐渐变小”或“基本不变”）
15.图示，L是一块上有两个小孔的挡板，在挡板的右方有一个点光源S，AB、CD是从小孔中射过来的两条光线，请你利用学过的知识确定出光源S的位置，并画图说明。
【答案与解析】
一、选择
1.【答案】B
【解析】能够发光的物体叫光源。月亮本身不能发光，反射的太阳光；镜子和闪闪发光的金属表面，都不能自行发光。ACD选项错误。
2.【答案】D
【解析】光在均匀的透明介质中沿直线传播，如：水中、玻璃中，都可以沿直线传播，所以A错误；我们能看到发光的物体，也能看到不发光的物体所以B选项错误；由于光的传播速度很快，打开电灯感觉屋子马上就亮了，是由于所用时间很短的原因。C选项错误。
3.【答案】C
4.【答案】D
【解析】影子的形成、日食和月食、人通过双眼接受来自物体的光线判断物体的远近都是利用了光沿直线传播；雷雨天，先看见闪电后听到雷声，是由于在空气中光的传播速度大于声的传播速度。所以答案D正确。
5.【答案】A
【解析】人走过路灯的过程，由靠近到远离，影子先变短，再变长。如下图所示：
6.【答案】C
【解析】小孔成像，像的大小和物体到小孔的距离和光屏到小孔的距离有关，当物体靠近小孔，光屏远离小孔时，像变大。
7.【答案】D
【解析】光在真空中的传播速度是3×108
m/s，在水和玻璃中的传播速度小于在真空中的传播速度，所以AB选项不对；光年是光一年走过的距离，所以光年不是时间单位而是距离单位，所以C选项错误D选项正确。
8.【答案】C
【解析】小孔成像是光沿直线传播形成的，小孔成像，成的都是倒立的实像，与小孔的位置无关，所以做小孔成像实验时，在厚纸板的不同位置上扎两个小孔，则在光屏上可能会出现两个倒立的像。
二、填空
9.【答案】
【解析】
已知：
光从地球到月球的时间：
月球到地球的距离：
10.【答案】直线传播；1.5×108
【解析】夏天太阳光经过树叶的空隙照在地面上，会形成圆形光斑，这是小孔成像现象，运用的原理是光的直线传播。太阳到地球的距离。
11.【答案】沿直线传播
12.【答案】日食
　
【解析】由图可见是地球进入月球的影子里，人们看到太阳被挡住，为日食的示意图。
13.【答案】长度；9.46×1015
　
【解析】光年是一年的时间内光走过的距离，所以光年是长度单位；
一光年：
三、实验探究与作图
14.
【答案】（1）减小，（2）15（3）慢;基本不变
【解析】（1）由记录的数据表可以看出，当手电筒由近处逐渐远离黑板擦时，影子的高度随之减小；
（2）由坐标图象可知，当L=35cm时对应的H大致高度为15cm；
（3）从图象中曲线的变化趋势可发现，当手电筒距黑板擦较远时影子变化较慢，当手电筒距离黑板擦足够远时，影子大小基本不变。
15.
【答案与解析】根据光沿直线传播，将AB、CD反向延长相交于点S。如下图所示：
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