2024年新八年级物理暑假提升精品讲义（人教版2024）-第16讲 光的直线传播（原卷版+解析版）

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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 QUOTE QUOTE ，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。
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】 ①③ ②⑤
【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3×108 m/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．①②③B．②③④C．①②④D．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3×108 m/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=680m
12．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．只将小孔变大一些
（4）若只将小圆孔改为三角形小孔，则像的形状 （选填“改变”或“不变”）；
（5）树荫下的圆形光斑跟上述现象原理相同，即 通过树叶的小缝隙在地面上所成的像，仔细观察这些光斑的大小并不相同，这是因为树叶到地面的 造成的。
【答案】 实 光的直线传播 下 B 不变 太阳 距离不同
【详解】（1）[1]实像可以呈现在光屏上，蜡烛在塑料薄膜上所成的像是倒立的实像。
[2]这是小孔成像现象，其成像的原理是光的直线传播。
（2）[3]小孔成像的特点是倒立的实像，所以蜡烛向上移动，则塑料薄膜上的像向下方移动。
（3）[4]小孔成像的大小与小孔到物体的距离u和小孔到光屏上像的距离v有关，与小孔的大小无关。只将烛焰远离小孔，物距u变大，像距v不变，像变小；只将塑料薄膜远离小孔，像距v变大，物距u不变，像变大；像的大小与小孔的大小无关，只将小孔变大一些，不改变像的大小；由此可知，AC不符合题意，B符合题意，故选B。
（4）[5]蜡烛经小孔成倒立的实像，像的形状与蜡烛形状相同，像与小孔的形状无关，即蜡烛在塑料薄膜上成的像是蜡烛的倒立像，像的形状不变。
（5）[6][7]树荫下的圆形光斑是太阳通过树叶间的间隙形成的太阳的实像，由于树叶形成的小孔到地面的距离不同，太阳通过树叶缝隙所成的像（光斑）的大小并不相同。
五、计算题
17．《西游记》是我国四大名著之一。主人公齐天大圣孙悟空一个跟斗可以翻十万八千里（相当于5.4×104km），1s可以翻一个跟斗，可他却想与光比比谁快，请你做裁判。（已知光在真空中的速度为：3×108m/s）
（1）谁更快，请通过计算说明原因。
（2）太阳与地球相距1.5×1011m，假如某一天太阳消失了，我们多长时间后才能发现？
【答案】（1）光更快，原因见解析；（2）500s
【详解】解：（1）孙悟空速度为
所以光更快。
（2）太阳光传到地球的时间为
答：（1）孙悟空的速度与光相比，光更快；
（2）太阳与地球相距1.5×1011m，假如某一天太阳消失了，我们需要500s后才能发现。
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。
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。