2023年2020-2021学年八年级物理上册4.1光的直线传播精讲精练含解析新版新人教版.pdf

晨鸟教育 专题 4.1 光的直线传播 知识点扫描 知识点一：光源 光源：能够发光的物体叫做光源。光源可分为天然光源（太阳、水母、萤火虫等）和人造光源（灯泡、火把、点燃的蜡烛）。知识点二：光的直线传播 1.光在同种均匀介质中沿直线传播；2.光线：常用一条带有箭头直线表示光的传播径迹和方向。3.光沿直线传播的应用：小孔成像、影子的形成、日食、月食、射击瞄准等。知识点三：光的传播速度：1.真空中光速是宇宙中最快的速度；在计算中，真空或空气中光速 c=3108m/s 3105km/s；2.光在水中的速度约为43c，光在玻璃中的速度约为32c；3.光年：是光在一年中传播的距离。光年是长度单位。重点难点解读 一、光的直线传播规律是重点 1.光在同种均匀介质中沿直线传播；2.光线：常用一条带有箭头直线表示光的传播径迹和方向。3.光沿直线传播的应用：小孔成像、影子的形成、日食、月食、射击瞄准等。二、重点记忆真空中的光速 1.真空中的光速约为 3108 m/s。2.光可以在真空中传播。3.光的传播速度跟介质的种类有关，光在真空中速度最大，在气体、液体、固体中都可晨鸟教育 以传播。4 天文学中，光在一年内传播的距离叫光年，所以光年是长度的单位。对点例题解析 知识点一：光源【例题 1】（2020 齐齐哈尔模拟）能够 _的物体叫做光源现有星星、月亮、太阳、钻石、电灯、电视屏幕、无影灯、萤火虫、灯笼鱼、交通路牌 将所举例子中的光源进行分类，其中属于天然光源的有 _，分类依据是 _；属于人造光源的有 _，分类依据是 _。【答案】发光，自然界中存在的光源，人为制造的。【解析】能够发光的物体叫光源。光源可分为天然光源和人造光源。自然界中存在的光源为天然光源，人为制造的为人造光源。知识点二：光的直线传播【例题 2】（2019 山东省东营）1 月 6 日，新年第一场天文奇观“日偏食”如约而至，如图是东营市民拍摄的日偏食照片。下列光现象与日偏食形成原因相同的是（）A 筷子“折断”B小孔成像 C 雨后彩虹 D 水中倒影【答案】B【解析】月球遮住太阳的一部分形成的日食叫日偏食，属于光的直线传播现象，箭头直线表示光的传播径迹和方向光沿直线传播的应用小孔成像影子的形成日食月食射击瞄准等知识点三光的传播速 光在一年中传播的距离光年是长度单位重点难点解读一光的直线传播规律是重点光在同种均匀介质中沿直线传播光线 重点记忆真空中的光速真空中的光速约为光可以在真空中传播光的传播速度介质的种类有关光在真空中速度最大在气晨鸟教育 A.筷子好像在水面折断是由于来自筷子的光从水中进入空气中发生了折射，折射光线进入人眼，人眼逆着光线看去，所看到的是筷子的虚像，像比物体的位置高，属于光的折射，故 A不符合题意；B.小孔成像，是光在同一均匀介质中沿直线传播形成的。故 B 符合题意；C.雨后彩虹是光色散现象，实质上是光折射现象形成的，故 C 不符合题意；D.水中倒影属于平面镜成像，这是利用了光的反射。故 D不符合题意。知识点三：光的传播速度：【例题 3】打雷时，总是先看到闪电，后听到雷声，主要是因为（）A 闪电发生的地点离我们近 B闪电是用眼睛看到的，人的眼睛能看得很远；而雷电必须进入我们的耳朵，传播的路程更远 C打雷时，闪电和雷声虽同时发生，但光速大于声速 D 因为人的眼睛比了耳朵反应更灵敏【答案】C【解析】打雷时，闪电和雷声虽同时发生，也就是距离 s 相同，但光速 c=3108m/s，声速 v=340m/s，光速远远大于声速，根据 v=s/t 导出 t=s/v，所以光传播快，声慢得多。所以打雷时，总是先看到闪电，后听到雷声。达标训练题 1自身能发光的物体叫做光源。光源分为 _光源和 _光源两类。光在同种均匀介质中沿直线传播,这个规律称为光的直线传播规律。条件是 _透明介质、介质分布均匀。【答案】天然人造.同种.箭头直线表示光的传播径迹和方向光沿直线传播的应用小孔成像影子的形成日食月食射击瞄准等知识点三光的传播速 光在一年中传播的距离光年是长度单位重点难点解读一光的直线传播规律是重点光在同种均匀介质中沿直线传播光线 重点记忆真空中的光速真空中的光速约为光可以在真空中传播光的传播速度介质的种类有关光在真空中速度最大在气晨鸟教育【解析】自身能发光的物体叫做光源。光源分为天然光源和人造光源两类。光在同种均匀介质中沿直线传播；这个规律称为光的直线传播规律。条件是同种透明介质、介质分布均匀。生活中的现象有影子、日食、月食和小孔成像等。2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。【答案】3108,长度.【解析】真空中的光速约为 3108 m/s。天文学中，光在一年内传播的距离叫光年，光年是长度的单位。3.与“立竿见影”现象原理相同的是（）A 平静湖边，倒影可见 B 山间小溪，清澈见底 C林荫树下，光斑点点 D 雨过天晴，彩虹出现【答案】C【解析】“立竿见影”是由于光的直线传播形成的。A.平静的湖面相当于平面镜，倒影属于平面镜成像，是利用光的反射，故 A不符合题意；B.小溪底部反射的光线从水中斜射出后，发生了折射，然后进入人的眼睛，人看到的小溪的底部是变浅的，故 B 不符合题意。C.林荫树下，光斑点点，是由于光的直线传播形成的，与“小孔成像”形成原因相同。故 C 符合题意。D.雨过天晴，天空出现美丽的彩虹，是光的色散现象，即光的折射，故 D不符合题意。4.下列现象中由光的直线传播形成的是（）箭头直线表示光的传播径迹和方向光沿直线传播的应用小孔成像影子的形成日食月食射击瞄准等知识点三光的传播速 光在一年中传播的距离光年是长度单位重点难点解读一光的直线传播规律是重点光在同种均匀介质中沿直线传播光线 重点记忆真空中的光速真空中的光速约为光可以在真空中传播光的传播速度介质的种类有关光在真空中速度最大在气晨鸟教育 凿壁借光渔民叉鱼水中倒影雨后彩虹【答案】A【解析】凿壁借光利用了光的直线传播，故 A正确；渔民叉鱼时，由于光的折射，应该向看到的鱼的稍低位置叉去，才能叉到鱼，故 B 不正确；水中倒影是光的反射形成的虚像，故 C 不正确；雨后彩虹是光的折射现象，故 D不正确 一、选择题 1（2019 湖南长沙）“一河诗画，满城烟花”，2019 年浏阳国际烟花节的焰火惊艳全球。下列说法中正确的是（）A 焰火属于自然光源 B焰火在水中的倒影是光的折射现象 C先看到焰火后听到爆炸声，说明声速比光速快 D 焰火把人影照在地面上，人影是光沿直线传播形成的【答案】D【解析】A.焰火自身能发光，所以焰火是光源，是人造光源，故 A错误；B.水中的倒影是平面镜成的虚像，平面镜成像属于光的反射现象，故 B 错误；C.声音在空气中的传播速度为 340m/s，光在空气中的传播速度为 3108m/s，故先看到焰火后听到爆炸声，说明光速比声速快，故 C 错误；D.焰火把人影照在地面上，是人挡住了焰火，故人影是光沿直线传播形成的，故 D正确。2（2019 湖南娄底）清代诗人袁枚的苔：“白日不到处，青春恰自来。苔花如米小，也学牡丹开”其中“白日不到处”主要涉及的物理知识是（）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】光在同一种均匀介质中沿直线传播。“白日不到处”，就是太阳照不到的地方，箭头直线表示光的传播径迹和方向光沿直线传播的应用小孔成像影子的形成日食月食射击瞄准等知识点三光的传播速 光在一年中传播的距离光年是长度单位重点难点解读一光的直线传播规律是重点光在同种均匀介质中沿直线传播光线 重点记忆真空中的光速真空中的光速约为光可以在真空中传播光的传播速度介质的种类有关光在真空中速度最大在气晨鸟教育 这是由光的直线传播形成的。3.（2019四川内江）关于光现象，下列说法正确的是（）A 光总是沿直线传播 B光在空气和水中的传播速度相同 C影子是由光的直线传播形成的 D 小孔成像是光的反射形成的【答案】C【解析】A.光只有在同种均匀介质中才是沿直线传播的，故 A错误；B.光在空气中的传播速度大于在水中的传播速度，故 B 错误；C.沿直线传播的光被不透明的物体挡住后会形成影子，影子是光的直线传播形成的，故C 正确；D.小孔成像是由于光的直线传播形成的。故 D错误。4.（2019 贵州铜仁）下列现象中，与月食的形成原因相同的是（）A.手影 B 平面镜中的像 C.池水看起来比实际的浅 D.雨后彩虹【答 案】A【解 析】首 先 分 析 月 食 形 成 原 因，然 后 判 断 选 项 中 形 成 的 原 因 进 行 对 照。月 食 是 太 阳、地 球、月 球 转 在 同 一 条 直 线 上，并 且 地 球 转 到 太 阳 和 月 球 之 间，地 球 遮 挡 了 太 阳 光 射 向 月 球 的 光 线，地 球 上 的 人 观 察 月 球 时，太 阳 光 被 地 球遮 挡，看 到 月 食，所 以 月 食 的 形 成 是 光 的 直 线 传 播。A.手 影 是 光 的 直 线 传 播，符 合 题 意。B.平 面 镜 成 像 是 光 的 反 射，不 符 合 题 意。C.池 水 看 起 来 比 实 际 的 浅 是 光 的 折 射，不 符 合 题 意。D.雨 后 彩 虹 是 光 的 色 散，不 符 合 题 意。5.（创新题）如图，我看不见“美景”的原因是（）箭头直线表示光的传播径迹和方向光沿直线传播的应用小孔成像影子的形成日食月食射击瞄准等知识点三光的传播速 光在一年中传播的距离光年是长度单位重点难点解读一光的直线传播规律是重点光在同种均匀介质中沿直线传播光线 重点记忆真空中的光速真空中的光速约为光可以在真空中传播光的传播速度介质的种类有关光在真空中速度最大在气晨鸟教育 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】认真观察，确定是那个人看不见美景。太阳光照射到海面上方的大雁，由于反射光沿直线传播，被大山遮挡，反射光照不到下面人的眼睛里，所以下方的人看不见美丽翱翔的大雁。6（2020 云南模拟）图所示的四种现象中，属于光的直线传播现象的是（）A.汽车上的“后视镜”B 树在水中的“倒影”C沙漠中的“海市蜃楼”D地上的“树影”【答案】D【解析】题中各情景都与光学现象有关，涉及光的反射、折射、光的直线传播，逐一分析各现象的成因，判断各选项的正误 A 汽车上的“后视镜”是凸面镜，凸面镜对光有发散作用，利用汽车上的“后视镜”观察后面的情况是光的反射现象，不是直线传播现象，故 A错误 箭头直线表示光的传播径迹和方向光沿直线传播的应用小孔成像影子的形成日食月食射击瞄准等知识点三光的传播速 光在一年中传播的距离光年是长度单位重点难点解读一光的直线传播规律是重点光在同种均匀介质中沿直线传播光线 重点记忆真空中的光速真空中的光速约为光可以在真空中传播光的传播速度介质的种类有关光在真空中速度最大在气晨鸟教育 B树在水中的“倒影”是平面镜成像，是光的反射现象，不是光的直线传播，故 B 错误 C沙漠中的“海市蜃楼”是光的折射现象，故 C 错误 D 地上的“树影”是沿直线传播的光被不透明的树挡住而形成的，是光的直线传播现象，故 D正确 二、填空题 7（2020 海南模拟）日晷是通过观察直杆在阳光下影子的方位和长短来确定时间，其中影子的形成可以用光 的 来解释【答案】直线传播【解析】在日常生活中，激光准直、日月食、小孔成像和影子的形成等都表明光在同一种均匀介质中是沿直线传播的影子的形成可以用光的直线传播来解释。8（2020 大庆模拟）在一个空罐的底部中央打一个小孔，再利用一片半透膜的塑料膜蒙在空罐的口上将小孔如图所示对着烛焰，这时我们看到蜡烛到圆孔的距离 圆孔到薄膜的里，我们可以看到烛焰在薄膜上呈现的像是（选填正立放大、倒立缩小）的。【答案】大于，倒立缩小【解析】根据光在同种均匀介质中光是沿直线传播的，然后过烛焰的上端和下端分别作出通过小孔的光线，根据光线与光屏的交点确定像的位置及大小由图可知，此时的物距要大于像距，故根据光沿直线传播，小孔成倒立的实像，故 A正确 9.（创新题）丁酉鸡年最后一个满月夜，天空中上演一场万众瞩目的月全食大戏！月箭头直线表示光的传播径迹和方向光沿直线传播的应用小孔成像影子的形成日食月食射击瞄准等知识点三光的传播速 光在一年中传播的距离光年是长度单位重点难点解读一光的直线传播规律是重点光在同种均匀介质中沿直线传播光线 重点记忆真空中的光速真空中的光速约为光可以在真空中传播光的传播速度介质的种类有关光在真空中速度最大在气晨鸟教育 食过程持续 5 个多小时，其中全食阶段的“红月亮”将在 20 时 51 分持续到 22 时 08 分。普通公众可以足不出户，在自家窗前欣赏美丽的月食景观。下图是月全食的过程。当太阳、地球与月球排成 _，月球完全进入地球的本影里，就发生了月全食。由于太阳光经过地球大气折射和 _，本影中的月球呈现出暗红色。【答案】一条直线，散射。【解析】当太阳、地球与月球排成一条直线，月球完全进入地球的本影里，就发生了月全食。根据光的直线传播规律可知，在本影里太阳发出的光线不能直接照射到月球上，我们看不见明亮的月亮，但由于太阳光经过地球大气折射和散射，太阳光中就有一部分单颜色光照射到月球上，经过月球反射会进入人眼，这样看本影中的月球呈现出暗红色。三、实验与计算题 10（创新题）某同学用两个硬纸筒探究小孔成像，如图所示（1）该同学发现蜡烛和小孔的位置固定后，像离小孔越远，像就 他测出了不同距离时像的高度，并将实验结果填在了表格中，根据表中的数据可以得到的结论是：蜡烛和小孔的位置固定后，像的高度 h 与像到小孔的距离 s 成（选填“正比”或“反比”）箭头直线表示光的传播径迹和方向光沿直线传播的应用小孔成像影子的形成日食月食射击瞄准等知识点三光的传播速 光在一年中传播的距离光年是长度单位重点难点解读一光的直线传播规律是重点光在同种均匀介质中沿直线传播光线 重点记忆真空中的光速真空中的光速约为光可以在真空中传播光的传播速度介质的种类有关光在真空中速度最大在气晨鸟教育（2）我们除了发现像的大小与像到小孔的距离有关外，还与物体到小孔的距离有关吗？在进行探究的过程中，我们应控制 到小孔的距离不变，只改变物体到小孔的距离（3）该同学知道树荫下的圆形光斑就是太阳通过树叶间的小孔在地面上成的像，他测出了某一个光斑的直径为 1.4cm，光斑到小孔的距离为 1.5m，从书上查到太阳到地球的距离为 1.51011m，由此可以估算太阳的直径为 m【答案】（1）越大；正比；（2）屏；（3）1.4109【解析】（1）由表格上的数据可知，像的高度随像到小孔距离的增大而增大，求出像的高度和像到小孔距离的比值，可以发现比值是一个定值所以像的高度 h 与像到小孔的距离 S 成正比（2）我们除了发现像的大小与像到小孔的距离有关外，还与物体到小孔的距离有关吗？在进行探究的过程中，我们应控制屏幕到小孔的距离不变，只改变物体到小孔的距离，该方法称为控制变量法；（3）光斑的直径与光斑到小孔的距离的比值是一个定值根据光线传播的可逆性可知：太阳直径和太阳与小孔之间的距离的比值是一个定值，且和光斑的直径与光斑到小孔的距离的比值相等 太阳的直径：d=1.51011m=1.41011cm=1.4109m 109m 11.（2020 苏州模拟）牛郎星和织女星是银河系中两颗恒星，它们之间的距离相当遥远，即便牛郎和织女以宇宙中最快的速度即光速飞行，从牛郎星飞到织女星也要 16 年的时间。请回答下列问题：箭头直线表示光的传播径迹和方向光沿直线传播的应用小孔成像影子的形成日食月食射击瞄准等知识点三光的传播速 光在一年中传播的距离光年是长度单位重点难点解读一光的直线传播规律是重点光在同种均匀介质中沿直线传播光线 重点记忆真空中的光速真空中的光速约为光可以在真空中传播光的传播速度介质的种类有关光在真空中速度最大在气晨鸟教育（1）光年是什么物理量的单位。它的物理含义是什么？(2)牛郎星和织女星相距 16 光年，计算下它们之间相距多少千米？牛郎星和织女星能每年相 会一次吗？（一年按 365 天算）【答案】（1）光年是长度单位，表示光在一年中所通过的距离；（2）约 1.511014km，不能。【解析】本题主要考查光年是长度单位，知道光速。会根据路程公式计算。箭头直线表示光的传播径迹和方向光沿直线传播的应用小孔成像影子的形成日食月食射击瞄准等知识点三光的传播速 光在一年中传播的距离光年是长度单位重点难点解读一光的直线传播规律是重点光在同种均匀介质中沿直线传播光线 重点记忆真空中的光速真空中的光速约为光可以在真空中传播光的传播速度介质的种类有关光在真空中速度最大在气