4.1光的直线传播

在木板上钻一个小孔，发现光线透过小孔在墙壁上形成一个倒立的像。
下列说法正确的是(
)
A.小孔成像现象能说明光沿直线传播
B.木板上的小孔一定是圆形的 C.保持蜡烛和墙的位置不变，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虚像
【精讲精析】选A。本题考查小孔成像的原理及小孔成像的特点。小
【解题探究】(1)小孔成像的原理是什么？ (2)小孔成的像是实像还是虚像？ (3)小孔成像的形状与物体的形状相同吗？与小孔的形状有关吗？ (4)小孔成像的大小与什么有关？ 提示：(1)光的直线传播 (2)实像 (3)相同 与小孔的形状无关
(4)像的大小由物距和像距的相对大小来决定，即：
物距 物体的大小 像距 像的大小
考点一
光的直线传播
【示范题1】(2013·遵义中考)现在，轿车已进入寻常百姓家，设想 你是一位驾驶员，在夜间行车时不但需要前车灯有良好的照明，还要 会合理判断灯光的照射情况，若前方出现弯道时，灯光照射路面的情 况是( ) B.灯光由路中移到路侧 D.照射距离变短
A.照射情况不变 C.灯光离开路面
【解题探究】(1)光在均匀的介质中时怎样传播？
380 000km D ，解得D=3 458 km。 3 1m 9.1 10 m
答案：(1)实 直线传播
无
(2)不变
变小
(3)3 458
【技法点拨】(1)小孔成像的特点：倒立的实像。
①像的形状：与物体的形状相似，跟小孔的形状无关。
②像的大小：由物距和像距决定。物距不变时，像距越大，像越大。
3 4
2.0×108m/s。
参考答案：光在空气中的传播速度大于光在水中的传播速度，
光在水中的传播速度大于光在玻璃中的传播速度。
【交流与讨论】
田径赛计时员计时时，看到白烟和听到枪声计时，哪种更准确？为什
么？ 参考答案：看到发令枪冒出来的白烟计时更准确，由于光速是 3×108m/s，光走100 m的距离所用时间可以忽略不计，所以，看到发 令枪冒白烟计时要比听到枪声计时准确得多。
考点二
小孔成像的特点
【示范题2】(2014·乌鲁木齐中考)大约两千四百年前，我国的学者
墨翟和他的学生做了世界上第一个小孔成像的实验，解释了小孔成像
的原理。小光同学将两个长度均为50 cm，直径为5 cm的直筒套在一
起，做成如图的仪器(M筒的直径稍大，可以套在N筒上并能前后移动)。
(1)小孔成的像是倒立的________像。可以用光的________解释。所 成的像与小孔的形状________关。 (2)若直筒M、N位置不动，让物体远离N筒，像距________，像的大 小________(均选填“变大”“不变”或“变小”)。 (3)十五的夜晚，将小孔对准明月，测得月亮最大像的直径是9.1 mm， 已知月球到地球的距离为380 000 km。月球的直径约为________km。
1.光在空气中沿______________传播，光在水中沿______________
传播，光在玻璃中沿____________传播。
2.配备四杯浓度不同的糖的水溶液，将它们按浓度从大到小依次倒入 玻璃槽，将一束激光斜向下射入糖的水溶液，观察到光的传播路径发 生了____________，再将激光斜射入同种均匀的糖的水溶液中，观 察光的传播路径是____________。综合分析，可以得出的结论是： ____________________________________________。
现弯道时，灯光会由路中移到路侧。
【技法点拨】判断光沿直线传播的方法
(1)光传播的介质是否为同种介质。
(2)介质是否均匀。
【变式训练】小明在学习“光的传播”时，看到老师的一个演示实验，
过程如下：①用激光笔射向水中，观察到光线是一条直线(如图)；②
在A点处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.根据光在水中、玻璃中传播速度的大小与真空中传播速度的光线， 光在空气、水、玻璃中的传播速度有什么关系？ 提示：光在空气中的速度非常接近于真空中的光速，通常取 3.0×108m/s；光在水中的传播速度约是真空中速度的 3 ，即 2.25×108m/s；光在玻璃中的传播速度约是真空中速度的 2 ，即
像距不变时，物距越大，像越小。
(2)影子与小孔成像的区别。
影 形成 不 同 点 原因 子 小孔成像 实际光线会聚而形成的 像 倒立的实像
光射不到的地方形成的黑 暗区域
成像
特点
影子不是像，它是障碍物
的轮廓
相同点
都是光的直线传播
【变式训练】(2013·梅州中考)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，
③经搅拌后，观察到光线又变直。小明根据上述现象得出的结果，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.光在同一种均匀介质中才沿直线传播 【解析】选D。本题考查光的直线传播。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。
时，传播方向就会发生改变。还可以在支架上固定一个薄水槽，其
中放置一个白屏来显示光的路径，事先配有四杯浓度不同的糖水，
将它们按浓度从大到小依次倒入水槽(四种糖水的量按一定的比例)，
由于各层糖水间相互混合，所以水槽内形成 了从上到下浓度逐渐变大的不均匀糖水。将 一束激光从透明水槽侧面沿白屏表面75°左 右的入射角，由最上层溶液斜向下射入非均 匀糖水中，可见激光路径在非均匀糖水中向 下弯曲。如图所示：
(2)汽车车灯发出的光怎样传播？
提示：(1)沿直线传播。
(2)向前方沿直线传播。
【精讲精析】选B。本题考查光的直线传播的应用。由于汽车发出的
光柱是沿直线传播的，夜间行车如远光灯光线突然消失不再出现，可
判断前方有路口或弯道；如远光灯光线左右大幅度摆动，可判断前方
是弯曲道路；如远光灯光线上下浮动可判断前方是坡路。夜间行车出
【记一记】
(1)光的传播速度比声音快，故打雷时先看到闪电后听到雷声。
(2)光年是指光在一年内所走过的路程，是距离单位。
【知识拓展】 光在不均匀介质中传播方向会发生改变。可以用激光器在电加热器
(500 W小电炉即可)的上方水平照射，加热器上方的空气受热膨胀，
密度变小，与周围空气产生对流，光通过加热器上方不均匀的空气
4 2 3
(3)距离
【想一想】
(1)月亮是不是光源？
参考答案：不是，月亮本身不会发光，它只是反射了太阳的光。 (2)观察：太阳光透过树丛的光束是直的还是弯的。透过树丛在地面 上形成光斑的形状。 参考答案：直的 圆的
探究1
光沿直线传播的条件
【做一做】用激光笔发出的激光射向三种介质 ①喷有水雾的空气 的传播路径。 ②滴了牛奶的水中 ③直接照射玻璃砖，观察光
【记一记】
(1)光线不是实际存在的，是为了描述光的传播路径和方向而人为地
画出来的。 (2)光的直线传播有条件，介质真空均传播，同种均匀才直线。
探究2
光的传播速度
1.光可以在真空中传播，说明光的传播需要介质吗？
参考答案：不需要介质 2.光在真空中的速度是宇宙间最快的速度，真空的光速为 ________。 参考答案：3×108m/s
第四章 光 现 象
第1节 光的直线传播
【自学卡片】 1.光源：能够________的物体。分为天然光源和________光源。 2.光的直线传播：
(1)条件：光在____________中沿直线传播。
(2)现象：影子、日食、________、________等。
(3)光线：用一条带有________的直线表示光传播的________和
参考答案：1.直线 直线
直线
2.弯曲
直线
光在同种均匀介质中沿直线传播
【交流与讨论】
(1)光总是沿直线传播的吗？
提示：光的直线传播是有条件的，光在同种均匀介质中沿直线传播。
如果介质不均匀或不是同种，光的传播方向将会发生？ 参考答案：我们通常用一条带有箭头的直线表示光的传播路径和方向。 (3)光的直线传播有哪些应用？ 参考答案：影子、日食、月食、小孔成像等。
【精讲精析】本题考查光的直线传播、小孔成像。(1)小孔成的像是
倒立的实像，放大、缩小由物距和像距的大小关系决定。可以用光的
直线传播解释，所成的像与小孔的形状无关。 (2)由于直筒M、N位置
不动，所以像距不变，物体远离N筒，像的大小变小。(3)当像距最
大，为两个筒长时，即为1 m时，像最大，设月球的直径为D，则
孔成像是由光沿直线传播形成的，A选项说法正确；小孔成像成的是
物体的像，与小孔的形状无关，B选项说法不正确；保持蜡烛和墙的 位置不变，将木板向靠近墙的方向移动，因为成像的大小取决于像到 小孔的距离，则木板与小孔距离越小，像也越小， C选项说法不正确； 蜡烛在墙上成的像是倒立的实像，D选项说法不正确。故选A。
________。
参考答案：1.发光 人造
2.(1)同种均匀介质 (2)月食 小孔成像 (3)箭头 路径 方向
3.光的传播速度：
(1)光在真空中的传播速度：c=________m/s=________km/s
(2)其他介质：光在水中的速度约为________c，在玻璃中的速度约 为________c。 (3)光年：光在一年内传播的________。 参考答案：(1)3×108 3×105 (2) 3