4.1光的直線傳播暑假預(yù)習(xí)講義2025-2026學(xué)年八年級上冊人教版物理知識與方法知識與方法一、光的傳播規(guī)律與基本概念（一）光的直線傳播條件核心規(guī)律：光在同種均勻介質(zhì)中沿直線傳播。若介質(zhì)不均勻（如不均勻的大氣），光線會發(fā)生彎曲（如海市蜃樓現(xiàn)象）。光線模型：用帶箭頭的直線表示光的傳播路徑和方向，是一種抽象的物理模型（實際不存在）。（二）光源分類自然光源：如太陽、螢火蟲、恒星。人造光源：如蠟燭、電燈、激光筆。非光源：如月亮（反射太陽光）、行星。二、光的直線傳播現(xiàn)象與應(yīng)用（一）典型現(xiàn)象解析影子的形成光被不透明物體遮擋，在物體后方形成黑暗區(qū)域。實例：手影游戲、皮影戲、日食月食。小孔成像原理：光沿直線傳播，物體上部光線通過小孔投射到光屏下部，形成倒立實像。特點：像的形狀與物體一致，與小孔形狀無關(guān)（如方形孔成圓形太陽像）。實驗：器材：蠟燭、帶小孔的硬紙板、光屏?，F(xiàn)象：光屏上呈現(xiàn)倒立的燭焰像，物距減小或像距增大時，像變大。歷史：墨家《墨經(jīng)》最早記載，元代趙友欽通過實驗驗證像的大小與物距、像距的關(guān)系。日食與月食日食：月球位于太陽和地球之間，遮擋太陽光，分為日全食、日偏食、日環(huán)食。月食：地球位于太陽和月球之間，遮擋太陽光，分為月全食、月偏食。（二）工程與生活應(yīng)用激光準(zhǔn)直：建筑中利用激光束校準(zhǔn)隧道、橋梁的直線度。排隊看齊：隊伍首尾對齊時，后面的人只能看到前一個人的后腦勺。射擊瞄準(zhǔn)：三點一線（準(zhǔn)星、缺口、目標(biāo)）。古代儀器：圭表（測量日影長度）、日晷（利用影子計時）。三、光速與介質(zhì)影響（一）光速的數(shù)值真空中：空氣中：略小于真空光速，通常取

其他介質(zhì)水中：約

玻璃中：約

（二）光速測量的歷史奧勒?羅默（1676年）：通過木星衛(wèi)星的觀測，首次估算光速。斐索（1849年）：用旋轉(zhuǎn)齒輪法測得空氣中光速為

(3.153×現(xiàn)代定義：1983年國際計量大會將光速固定為

(299792458?m/s四、實驗探究：光的直線傳播驗證（一）實驗1：光在不同介質(zhì)中的傳播路徑器材：激光筆、透明水槽（裝水）、玻璃磚、噴霧器（制造煙霧）。步驟：用激光筆照射煙霧，觀察空氣中的直線光路。將激光斜射入水中，觀察水中的直線光路。激光通過玻璃磚，觀察玻璃中的直線傳播。結(jié)論：光在同種均勻介質(zhì)中沿直線傳播。（二）實驗2：小孔成像的條件器材：蠟燭、硬紙板（帶不同大小的孔）、光屏?，F(xiàn)象：小孔較小時，光屏成倒立實像，與孔的形狀無關(guān)?？走^大時，光屏出現(xiàn)與孔形狀相同的光斑（非成像）。結(jié)論：小孔成像需滿足孔足夠小，且物距、像距適當(dāng)。五、易錯點與誤區(qū)光線的本質(zhì)錯誤認(rèn)知：認(rèn)為光線是真實存在的“光束”。正確理解：光線是抽象模型，用于表示光的傳播方向。小孔成像的像與孔的關(guān)系錯誤認(rèn)知：誤認(rèn)為像的形狀由孔的形狀決定。正確結(jié)論：像的形狀與物體一致，與孔的形狀無關(guān)（如圓形太陽通過方形孔仍成圓形像）。光速與介質(zhì)的關(guān)系錯誤觀點：“光在所有介質(zhì)中速度相同”。正確結(jié)論：介質(zhì)密度越大，光速越?。ㄈ缢泄馑?lt;空氣中光速）。日食與月食的成因混淆點：日食是月球遮擋太陽，月食是地球遮擋太陽。記憶技巧：“日食月在中，月食地居中”。六、總結(jié)與核心知識網(wǎng)絡(luò)（一）核心公式與原理光速公式：(v=c小孔成像規(guī)律：物距減小或像距增大，像變大；反之像變小。（二）生活與科技聯(lián)系醫(yī)學(xué)：無影燈利用多光源減少陰影。天文：光年（光在真空中一年傳播的距離）是長度單位。藝術(shù)：皮影戲、針孔相機均基于光的直線傳播原理。（三）歷史與文化《墨經(jīng)》記載：公元前4世紀(jì)，墨家通過小孔成像實驗最早驗證光的直線傳播。趙友欽實驗：元代科學(xué)家通過控制變量法研究小孔成像，得出像的大小與物距、像距的關(guān)系。專題練習(xí)專題練習(xí)一、單項選擇題1．下列物體不屬于光源的是（）A．月亮 B．發(fā)光的螢火蟲C．酒精燈的火焰 D．太陽2．如圖所示的光現(xiàn)象中，由光的直線傳播形成的是（）A．立竿見影 B．水中折筆C．雨后彩虹 D．水中倒影3．如圖所示，小林同學(xué)晚上從遠(yuǎn)處走近一盞路燈又遠(yuǎn)離路燈的過程中，他的影子長度的變化情況是（）A．先變長后變短 B．先變短后變長C．一直在變長 D．一直在變短4．在百米賽跑時，計時員聽到發(fā)令員的槍聲才計時，他記錄的運動員成績?yōu)?3.69s，則運動員的真實成績?yōu)?當(dāng)時氣溫15℃，聲速為340m/s)（）A．13.69s B．13.98s C．13.40s D．14.08s5．我國古代的學(xué)者墨子是歷史上第一個完成小孔成像實驗探究的人，早于牛頓2000多年就已經(jīng)總結(jié)出相似的理論，如圖所示。下列關(guān)于小孔成像，說法正確的是（）A．小孔所成的像為倒立的實像B．小孔成像是由于光的折射造成的C．小孔成像中像的形狀與孔的形狀有關(guān)D．小孔所成像的大小只與小孔到光屏的距離有關(guān)6．如圖所示，點燃的蠟燭放在距小孔a處，它成像在距小孔b的半透明紙上，且a大于b，則半透明紙上的像是（）A．倒立、放大的實像 B．正立、縮小的虛像C．正立、放大的虛像 D．倒立、縮小的實像7．早在兩千多年前，墨子就在《墨經(jīng)》中記錄了小孔成像現(xiàn)象。如圖所示的是小孔成像實驗，下列說法正確的是（）A．蠟燭燃燒不斷縮短，燭焰的像向下移動B．光屏和蠟燭不動，小孔靠近蠟燭，燭焰的像變大C．蠟燭和小孔不動，光屏靠近小孔，燭焰的像變大D．只將小孔由圓形改為三角形，像的形狀將變?yōu)槿切?．2023年7月28日晚上，第31屆世界大學(xué)生夏季運動會在四川成都開幕！開幕式上金色煙火綻放，給所有人留下了深刻的印象！隨著幾聲巨響，帶有“12”至“1”數(shù)字的倒計時煙花字母依次騰空升起。下列說法正確的是（）A．燦爛的煙花不是光源B．光在不均勻的空氣中可以沿曲線傳播C．光在空氣中的傳播速度是D．先看到煙花后聽到爆炸聲，說明聲速比光速快二、填空題9．《墨經(jīng)》中記載：“景。光之人，煦若射，下者之人也高；高者之人也下。”這是世界上首次對小孔成像的描述。文中描述的像是倒立的（選填“實”或“虛”）像，其形成原理是。10．2022年11月8日晚，在觀山湖區(qū)觀看到了月食現(xiàn)象，月食是由于光形成的。11．植樹時，站在一行樹的第一棵樹前面向前看，后面的樹都被第一棵樹擋住，說明這行樹栽得（選填“很直”或“不直”），所用的原理是。12．電閃雷鳴時，我們總是先看到閃電后聽到雷聲，說明光速比聲速（填“大”或“小”）；真空中的光速為m/s。13．夏天人們在大樹下乘涼，乘涼的范圍實際上是大樹的，其原理是，我們在樹下還可以看到一些圓形的光斑，這些光斑是太陽的（選填實像或虛像）。三、實驗探究題14．如圖所示，找一個空的易拉罐，用釘子在易拉罐底部的中央敲一個小孔，將易拉罐的頂部剪去后，蒙上一層塑料薄膜，這樣就制成了一個針孔照相機，其實就是小孔成像的實驗裝置，將點燃的蠟燭置于小孔前的適當(dāng)位置，觀察并研究小孔成像的特點：（1）燭焰在塑料薄膜上成像的原理是；（2）如果易拉罐底部小孔是三角形，則他在半透明紙上看到的像是；A．三角形光斑B．圓形光斑C．燭焰的正立像D．燭焰的倒立像（3）從右側(cè)眼睛看過去，將蠟燭在孔前繞順時針旋轉(zhuǎn)，則人眼看到的塑料薄膜上的像是（選填“順”或“逆”）時針旋轉(zhuǎn)的；（4）為了增大燭焰所成的像，可采取的辦法是：；（5）晴天太陽透過樹葉縫隙形成的圓形光斑與上述原理相同，其圓形光斑大小不一的原因是。四、作圖題15．“鑿壁偷光”是匡衡“穿壁引光，映光讀書”的故事。如圖，M點是光源的位置，請用光路示意圖在墻另一側(cè)畫出“偷”光的范圍。16．小華從夜晚的路燈下走過時，在地面上觀察到了自己的影子，如圖所示。請畫出小華在路燈下A點形成影子的光路及此時影子的范圍AB。

答案解析部分1．【答案】A【解析】【解答】光源是能自行發(fā)光的物體，如螢火蟲、火焰、太陽，月亮不能自行發(fā)光，反射了太陽的光，A不符合題意。

故答案為：A.

【分析】能自行發(fā)光的物體是光源。2．【答案】A【解析】【解答】A．光照到不透明的物體上時，就會在光照射不到的地方形成影子，影子的形成是光的直線傳播的結(jié)果，A符合題意；B．水中折筆是光由水進入空氣時發(fā)生折射的結(jié)果，B不符合題意；C．雨后彩虹，是光的色散現(xiàn)象，是由光的折射形成的，C不符合題意；D．水中“倒影”，屬于平面鏡成像，是光的反射現(xiàn)象，D不符合題意。故答案為：A。

【分析】光在同種、均勻、透明介質(zhì)中沿直線傳播，產(chǎn)生的現(xiàn)象有小孔成像、激光準(zhǔn)直、影子的形成、日食和月食等。3．【答案】B【解析】【解答】影子是光沿直線傳播形成的，從光源向人連線，則從遠(yuǎn)處走近一盞路燈，從路燈經(jīng)過頭頂?shù)墓饩€與水平地面的夾角越來越大，影子變短，遠(yuǎn)離路燈的過程中，從路燈經(jīng)過頭頂?shù)墓饩€與水平地面的夾角越來越小，影子變長，故B符合題意，ACD不符合題意。故選B。

【分析】影子是光沿直線傳播形成的；離光源越遠(yuǎn)，影子越長。4．【答案】B【解析】【解答】由速度公式：v＝st，可知，聲音傳播100m所需時間：t聲＝0.29s，運動員的運動時間：t運動員＝t+t聲故答案為：B．【分析】光速大于聲速，百米比賽計時不能忽略聲音傳播的時間，看到發(fā)令槍冒白煙開始計時比較準(zhǔn)確.5．【答案】A【解析】【解答】AB．小孔成像是光沿直線傳播形成的，能用光屏承接，是倒立的實像，故A正確；故B錯誤；C．小孔成像時，像的形狀與物體的形狀有關(guān)，與孔的形狀無關(guān)，故C錯誤；D．小孔成像中，像的大小與物體到小孔、光屏到小孔的距離有關(guān)，故D錯誤。故選A。

【分析】小孔成像時，光沿直線傳播形成的，是倒立的實像，像和物體的形狀相同，像的大小和物距、像距無關(guān)。6．【答案】D【解析】【解答】圖中實驗是光的直線傳播現(xiàn)象中的小孔成像，小孔成像所成的像是倒立的實像，如果物距大于像距，像是縮小的，故D符合題意

故選擇D

【分析】小孔成像是光線實際到達，是實像，由于光的直線傳播，像是倒立的。像大小由像距和物距之間的大小來決定7．【答案】B【解析】【解答】A.小孔成像是光沿直線傳播形成的倒立的像，蠟燭燃燒變短，燭焰的像向上移動，A不符合題意；

B.光屏和蠟燭不動，小孔靠近蠟燭，物距變小，像距變大，燭焰的像變大，B符合題意；

C.蠟燭和小孔不動，光屏靠近小孔，成像更早，燭焰的像變小，C不符合題意；

D.小孔成像和物體形狀有關(guān)，和小孔形狀無關(guān)，D不符合題意。

故答案為：B.

【分析】小孔成像是光沿直線傳播形成的；像是倒立縮小的實像；像和物體的形狀相同。8．【答案】B【解析】【解答】A.燦爛的煙花是光源，故A不符合題意

B.光在均勻的介質(zhì)中沿直線傳播，不均勻的空氣中可以沿曲線傳播，故B符合題意

C.光在真空中的傳播速度速度為3×108m/s，故C不符合題意

D.聲速比光速慢，故先看到煙花后聽到爆炸聲，因此D不符合題意

9．【答案】實；光沿直線傳播【解析】【解答】小孔成像，是由光的直線傳播形成的，成倒立的實像。故填實；光沿直線傳播.【分析】本題主要考查學(xué)生利用光學(xué)知識解釋生活中常見的物理現(xiàn)象，此題與實際生活聯(lián)系密切，體現(xiàn)了生活處處是物理。10．【答案】直線傳播【解析】【解答】月食是由于光直線傳播形成

綜上第1空為直線傳播

【分析】根據(jù)光的直線傳播填空

光的直線傳播：光在同種介質(zhì)中沿直線傳播，實例有影子的形成、日食、小孔成像、激光校準(zhǔn)等11．【答案】很直；光的直線傳播【解析】【解答】因為光的直線傳播，人站在第一棵樹前面，如果后面的樹都被第一棵樹擋住，說明這行樹栽直了。

【分析】影子、日食、月食、小孔成像對應(yīng)的是光的直線傳播。12．【答案】大；3×108【解析】【解答】聲在15℃的空氣中的傳播速度為340m/s，光在真空中的傳播速度為3×108m/s，光速遠(yuǎn)大于聲速，故電閃雷鳴時，我們總是先看到閃電后聽到雷聲。

綜上第1空、大；第2空、3×108m/s.

【分析】根據(jù)物理常識可知，聲音在不同溫度、不同介質(zhì)中的傳播速度不同，聲在15℃的空氣中的傳播速度為340m/s，光在真空中的傳播速度為3×108m/s。13．【答案】影子；光的直線傳播；實像【解析】【解答】太陽光被樹葉遮擋后，在下邊形成一個黑色的區(qū)域，形成陰涼實際上就是大樹的影子，是光在同種均勻介質(zhì)中沿直線傳播形成的。樹陰下的地面上出現(xiàn)的圓形光斑，是太陽光通過濃密的樹葉中的小孔所成的太陽的像，是實像，是由光的直線傳播形成的。

【分析】樹下的影子是光沿直線傳播形成的；光斑是小孔成像，是實像。14．【答案】光的直線傳播；D；順；蠟燭離小孔近一些；太陽與不同樹葉縫隙的距離不同，樹葉縫隙離地面的距離不同【解析】【解答】（1）蠟燭在塑料薄膜上所成的像是實像，其成像的原理是光在同種均勻介質(zhì)中沿直線傳播；

（2）蠟燭經(jīng)小孔成倒立的實像，像的形狀與蠟燭形狀相同，像與小孔的形狀無關(guān)，即蠟燭在塑料薄膜上成的像是蠟燭的倒立像，故選D；

（