2018-2019學(xué)年八年級(jí)物理上冊(cè) 4.1光的直線傳播習(xí)題（含解析）（新版）新人教版.doc

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光的直線傳播 知識(shí)梳理 本節(jié)課學(xué)習(xí)重點(diǎn)是對(duì)光源和光的傳播特征的認(rèn)識(shí)，難點(diǎn)是光沿直線傳播的具體應(yīng)用。歷年中考命題主要考查光源的判斷和直線傳播的現(xiàn)象及應(yīng)用，題型難度不大，需把握好光源的特征，理解常見的直線傳播現(xiàn)象，特別是小孔成像的原理及特征。題型主要有填空題、選擇題和實(shí)驗(yàn)題。 一、光源 光是由某些能發(fā)出光的物體產(chǎn)生的。我們把那些正在發(fā)光的物體稱為光源。如太陽、正在發(fā)光的螢火蟲、正在發(fā)光的電燈及點(diǎn)燃的蠟燭等都是光源。 光源可以分為兩類：一類是自然光源，如太陽、正在發(fā)光的螢火蟲、水母、燈籠魚等；另一類是人造光源，如點(diǎn)燃的蠟燭、正在發(fā)光的霓虹燈和正在發(fā)光的白熾燈等。 注意：光源是指自身正在發(fā)光的物體，如太陽、發(fā)光的電燈、點(diǎn)燃的蠟燭都是光源。有些物體本身并不發(fā)光，但由于它們能反射太陽或其他光源射出的光，看上去好像也在發(fā)光，但它們不是光源，如銀幕、月亮和所有的行星，它們并不是物理學(xué)上所指的光源。 二、光的傳播 1．光沿直線傳播 生活中我們經(jīng)常看到霧天里的車燈射出直線光束，穿過森林的陽光是一條條直線等現(xiàn)象，說明光在空氣中是沿直線傳播的。 進(jìn)一步探究可知，光在透明均勻介質(zhì)中都沿直線傳播。像空氣、水、玻璃等都是透明均勻介質(zhì)。 在物理學(xué)中，我們用一條帶箭頭的直線表示光的傳播路徑和方向，這條直線叫做光線。光線是便于研究光線問題而引人的一個(gè)物理模型，光線不是真實(shí)存在的。 光線相互平行的光稱為平行光，在地球上，太陽光可認(rèn)為是平行光。 2．光沿直線傳播的應(yīng)用 a．小孔成像：像的形狀與小孔的形狀無關(guān)，像是倒立的實(shí)像（樹蔭下的光斑是太陽的像）。 b．激光準(zhǔn)直：挖隧道定向；整隊(duì)集合；射擊瞄準(zhǔn)。 c．坐井觀天（要求會(huì)作有水、無水時(shí)青蛙視野的光路圖）；一葉障目； d．影子的形成：光在傳播過程中，遇到不透明的物體，在物體的后面形成黑色區(qū)域即影子。影子、日食、月食（要求知道日食時(shí)月球在中間；月食時(shí)地球在中間）。 ８ 三、光的傳播速度 ８ 實(shí)驗(yàn)證明光在不同介質(zhì)中的傳播速度不同，光在真空中的傳播速度最大.約為310 　m/s(光在真空中的傳播速度通常用字母c表示)。光在空氣中的傳播速度十分接近光在真空中的傳播速度(略小于在真空中的速度)，也可以視為310 　m/ s。光在水中的傳播速度約是真空中的四分之三；光在玻璃中的傳播速度約是真空中的三分之二。 重難點(diǎn)突破 重難點(diǎn)01 光源 典例在線 生活中許多物體可以發(fā)光，下列物體不屬于光源的是 A．水母 B．螢火蟲 C．太陽 D．月亮 【參考答案】D 【詳細(xì)解析】自身能發(fā)光的物體是光源。螢火蟲，水母、太陽都能自己發(fā)光，因此都是光源，而月亮是靠反射太陽的光發(fā)光的，月亮不是光源，故選D。 【名師點(diǎn)睛】本題主要考查了學(xué)生對(duì)光源概念的掌握，要判斷一個(gè)物體是否是光源，關(guān)鍵是看它本身是否能夠發(fā)光。 及時(shí)鞏固 1．下列屬于自然光源的是______，人造光源的是______（填序號(hào)）。 ①月亮②地球③燈泡④太陽⑤燈簍魚⑥螢火蟲⑦點(diǎn)燃的蠟燭。 【答案】④⑤⑥；⑦． 【解析】（1）屬于自然光源的是：太陽、燈簍魚、螢火蟲； （2）屬于人造光源的是：點(diǎn)燃的蠟燭； 月亮、地球不屬于光源、開啟的燈泡才叫光源。 2．下列物體中屬于光源的是 【答案】C 【解析】能夠發(fā)光的物體叫做光源。放映中的投影儀屏幕對(duì)光產(chǎn)生漫反射，自身并不發(fā)光，不屬于光源，A選項(xiàng)錯(cuò)誤；明亮刺眼的玻璃幕墻對(duì)光產(chǎn)生鏡面反射，自身不發(fā)光，不是光源，B選項(xiàng)錯(cuò)誤；播放節(jié)目的電子大屏幕自身發(fā)光，是光源，C選項(xiàng)正確，選填C；月亮自身不發(fā)光，是反射太陽光，不是光源，D錯(cuò)誤。 重難點(diǎn)02 光的傳播 典例在線 在探究樹蔭下光斑的綜合實(shí)踐活動(dòng)中，為了研究孔的大小對(duì)光斑形狀的影響，小明設(shè)計(jì)了一個(gè)開有正方形大孔的卡片甲，并用另一張卡片乙去覆蓋在甲上，如圖所示。則太陽光下小明不可能觀察到的光斑形狀是 A．三角形 B．長方形 C．正方形 D．圓形 【參考答案】A 【詳細(xì)解析】在卡片到地面（孔到光屏）的距離一定時(shí)，當(dāng)孔較大時(shí)，在地面上形成的是孔的像，形狀與孔的形狀相同，所以卡片乙水平去覆蓋在甲上，會(huì)看到正方形或者長方形的光斑。當(dāng)孔小到一定程度時(shí)，地面上的光斑是太陽經(jīng)孔成的像（小孔成像），光斑的形狀與太陽的形狀相同，是圓形的，隨孔的減小，光斑面積減小，圓形光斑減小。所以，不可能觀察到的光斑形狀是三角形，故A為答案。 即時(shí)鞏固 1．如圖，將易拉罐的頂部剪去，蒙上半透明紙，在罐底部開一個(gè)小孔，用它做小孔成像實(shí)驗(yàn)，觀察物體，下列說法錯(cuò)誤的是 A．像與物上下顛倒，左右相反 B．物體做順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，像做逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng) C．半透明紙與小孔距離不變，物體離得越遠(yuǎn)，像就越小 D．在物體距小孔不變的情況下，半透明紙與小孔距離越大，像也越大 【答案】B 【解析】小孔所成的像是倒立的實(shí)像，則像與物上下顛倒，左右相反，故A正確；物體做順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，像也做順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，而不是做逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，故B錯(cuò)誤，符合題意；小孔所成的像，大小取決于像到小孔的距離，物體離得越遠(yuǎn)，像就越小，故C正確；在物體距小孔不變的情況下，半透明紙是像的位置，因?yàn)槌上竦拇笮∪Q于像到小孔的距離，則半透明紙與小孔距離越大，像也越大，故D正確。故選B。 2．（1）如圖所示，在一塊硬紙板上挖一邊長為5 mm的正方形的“孔”。把這塊挖有方孔的紙板對(duì)準(zhǔn)太陽光，當(dāng)紙板和地面相距較近時(shí)，在地面上能觀察到_______ （選填“正方形狀”、“圓形”或“三角形”）亮斑，這是_______造成的； （2）晴天的正午時(shí)分，走在我們學(xué)校茂盛的樟樹下，你會(huì)看到陽光透過樹葉的縫隙而在地上留下許多大小不同的圓形光斑，這是___（選填“太陽”、“樹葉的縫隙”或“樹葉”）的____（選填“像”或“影子”）。 （3）為了研究孔的大小對(duì)光斑形狀的影響，小華設(shè)計(jì)了四種有不同形狀孔的卡片甲，并用另一張卡片乙覆蓋在甲上，如圖所示。接著，從圖示位置沿箭頭方向水平移動(dòng)乙，觀察光斑形狀的變化情況，下列合乎探究要求的是______。 【答案】（1）正方形 光的直線傳播 （2）太陽 像 （3）A 培優(yōu)訓(xùn)練 1．小明在學(xué)習(xí)“光的傳播”時(shí)，看到老師的一個(gè)演示實(shí)驗(yàn)，過程如下： ①用激光筆射向水中，觀察到光線是一條直線（如圖所示）；②在A點(diǎn)處用漏斗向水中慢慢注入海波溶液，觀察到光線發(fā)生了彎曲；③經(jīng)攪拌后，觀察到光線又變直。小明根據(jù)上述現(xiàn)象得出的結(jié)果，正確的是 A．光的傳播需要介質(zhì) B．光只有在水中才沿直線傳播 C．光在海波溶液里不能沿直線傳播 D．光在同一種均勻介質(zhì)中才沿直線傳播 【答案】D 【解析】從①中我們發(fā)現(xiàn)光在水中沿直線傳播；而②中的光線不再沿直線傳播，不同于①的是介質(zhì)不再均勻，③現(xiàn)象中的光線又沿直線傳播，是由于經(jīng)攪拌后，介質(zhì)又變得均勻，故可以得出，光在同一種均勻介質(zhì)中才沿直線傳播，故選D。 2．如圖，枯井中的青蛙位于井底O點(diǎn)“坐井觀天”，下圖中青蛙通過井口觀察范圍正確的是 A． B． C． D． 【答案】B 3．發(fā)生月食的時(shí)候，下列說法中正確的是 A．月亮的影子落在地球上 B．太陽、月亮、地球在同一直線上，月亮在中間 C．太陽、月亮、地球在同一直線上，地球在中間 D．月球不發(fā)光，它背著太陽的一面向著地球，所以地球上的人看不到它 【答案】C 【解析】月食是由于當(dāng)太陽、地球、月球在一條直線上時(shí)，射向月球的太陽光被位于月亮和太陽之間的地球擋住，由于月球沒有太陽光反射，我們看到的月亮不再明亮，故選C。 4．天文奇觀“金星凌日”是在地球上看到金星從太陽面上移過的現(xiàn)象，它的產(chǎn)生和日食的道理相同。如圖所示為發(fā)生“金星凌日”現(xiàn)象時(shí)的示意圖，金星的位置應(yīng)在 A．甲 B．乙 C．丙 D．丁 【答案】D 5．為了探究樹蔭下光斑的成因，小明設(shè)計(jì)了開有菱形狀孔（邊長約為5厘米）的卡片甲正對(duì)太陽光，并用另一張卡片乙緊貼在甲上沿箭頭方向水平移動(dòng)，觀察距卡片50 cm且與甲平行放置的光屏上光斑的變化情況。下列實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象記錄正確的是 A．光斑始終是圓形的，但逐漸變暗 B．光斑的形狀始終與孔的形狀相同，且亮度不變 C．光斑未變成圓形前，其亮度逐漸變暗，變成圓形后亮度幾乎不變 D．光斑未變成圓形前，其大小逐漸變小，變成圓形后，其大小不變 【答案】A 【解析】（1）太陽光在空氣中沿直線傳播，當(dāng)紙板和地面相距較近時(shí)，在地面上能觀察到正方形狀亮斑。 （2）樹葉的縫隙就是一個(gè)個(gè)小孔，圓形亮斑是太陽的像，是由于光的直線傳播形成的太陽的實(shí)像。 （3）為了研究孔的大小對(duì)光斑形狀的影響，需要控制孔的形狀不變，改變孔的大小。A圖中隨著卡片乙向左移動(dòng)，孔的形狀始終是三角形，并且逐漸變小，故A符合要求。BCD三圖中隨著卡片乙向左移動(dòng)，孔的形狀發(fā)生了變化，不符合要求。故答案為A。 6．學(xué)校運(yùn)動(dòng)會(huì)100 m比賽時(shí)一般都是起點(diǎn)處的裁判員法令后開始比賽，終點(diǎn)處的裁判員通過停表計(jì)時(shí)，為了準(zhǔn)確計(jì)時(shí)，終點(diǎn)處的裁判員應(yīng)該 A．看到冒煙開始計(jì)時(shí)，因?yàn)闊熿F容易看清 B．看到冒煙開始計(jì)時(shí)，因?yàn)楣馑俦嚷曀倏? C．聽到聲音開始計(jì)時(shí)，因?yàn)槁曇羧菀茁犌? D．聽到聲音開始計(jì)時(shí)，因?yàn)槁曀俦裙馑倏? 【答案】B 【解析】聲音在空氣中的傳播速度為340 m/s，光在空氣中的傳播速度為3108 m/s；因光在空氣中的傳播速度遠(yuǎn)大于聲音在空氣中的傳播速度，所以在看到發(fā)令時(shí)散發(fā)的白煙按秒表計(jì)時(shí)較為準(zhǔn)確。故選B。 7．如圖所示，甲乙兩人分別站立于一面墻的兩邊，若要在墻上開一個(gè)窗戶使兩人彼此都能看到對(duì)方的全身，則所需的最小窗戶的位置應(yīng)為 A．a(chǎn)e B．a(chǎn)d C．bc D．bd 【答案】D 8．如圖所示，小明同學(xué)找來一個(gè)空的易拉罐，用釘子在易拉罐底部的中央敲一個(gè)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(gè)針孔照相機(jī)，其實(shí)就是小孔成像的實(shí)驗(yàn)裝置。將點(diǎn)燃的蠟燭置一于小孔前的某一位置，觀察并研究小孔成像的特點(diǎn)： （1）小明開始實(shí)驗(yàn)時(shí)，眼睛從右側(cè)看過去，無論怎樣調(diào)節(jié)易拉罐與蠟燭之間的距離，屏上都看不到燭焰的像，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 （2）換了易拉罐重新正確制作并操作后，小明看到了燭焰在塑料薄膜上所成的像，該像是燭焰的_______立（選填“正”、“倒”）_______像（選填“實(shí)”或“虛”）； （3）實(shí)驗(yàn)中觀察到燭焰的像偏小，為了增大燭焰的像，在不更換原有易拉罐的情況下可采取的辦法是_______； （4）晴朗夏日的樹下，小華驚喜地看到地上有許多圓形的光斑，經(jīng)與同學(xué)討論，一致認(rèn)為是太陽經(jīng)樹葉間的細(xì)小縫隙而成的像。但圓形光斑的大小不一樣，其原因是_______。 【答案】（1）C （2）倒立 實(shí) （3）蠟燭離小孔近一些 （4）樹葉縫隙離地面的距離不同 9．小明在探究“物距和物高一定時(shí)，物體經(jīng)小孔所成像的高度和像距的關(guān)系”時(shí)，所用的實(shí)驗(yàn)器材有：用發(fā)光二極管做成的物體、有小孔的方紙板、用半透明塑料膜做成的屏、量程為0~30 cm的直尺。實(shí)驗(yàn)裝置的示意圖如圖所示。 （1）該實(shí)驗(yàn)應(yīng)該在較_____________的環(huán)境下進(jìn)行（選填“亮”或“暗”）。 （2）記錄的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下表，請(qǐng)?jiān)诜礁窦埳袭嫵鱿窀吲c物距的關(guān)系圖像。 實(shí)驗(yàn)次數(shù) 1 2 3 4 5 6 物距u/cm 相同 物高h(yuǎn)1/cm 相同 像距v/cm 4.0 8.0 12.0 16.0 20.0 24.0 像高h(yuǎn)2/cm 2.0 4.1 6.0 8.0 9.9 12.0 （3）根據(jù)圖像，得出的探究結(jié)論是：______ （4）另一名同學(xué)在做實(shí)驗(yàn)時(shí)，更換了部分實(shí)驗(yàn)器材，其實(shí)驗(yàn)裝置的示意圖如圖所示。外筒（足夠長）用不透明的材料制成，左端開有小孔；內(nèi)筒（內(nèi)徑約14 cm）的筒壁用不透明的材料制成，左端用半透明塑料膜做屏，并可以在外筒中自由地拉出或推入，其他器材不變。和小明使用的裝置相比較，請(qǐng)說出該同學(xué)用這樣的裝置做實(shí)驗(yàn)的好處和不足（各寫一條即可）好處______；不足_____。 【答案】（1）暗 （2）如圖所示 （3）在物距和物高一定時(shí)，物體經(jīng)小孔所成像的高度和像距成正比 （4）方便改變像距 像高不方便測量 10．學(xué)習(xí)了光學(xué)知識(shí)后，小桐和小朵想自己探究小孔成像現(xiàn)象。如圖1所示，她們給兩個(gè)空罐的底部中央分別打上一個(gè)圓孔和一個(gè)方孔，再用兩片半透明的塑料膜蒙在空罐的口上，分別將小孔對(duì)著燭焰和燈絲，可以看到燭焰和燈絲通過小孔所成的像。 （1）甲圖中點(diǎn)燃的蠟燭距小孔a，像距小孔b（a>b），則半透明膜上的像是 。 A．倒立、放大的虛像 B．正立、縮小的虛像 C．倒立、縮小的實(shí)像 D．正立、放大的實(shí)像 （2）由甲、乙兩圖可知實(shí)驗(yàn)是在研究小孔成像與 的關(guān)系。 （3）分析比較 兩圖，可以得出小孔成像與物體的形狀有關(guān)。 （4）該實(shí)驗(yàn)說明小孔成像的原理是 。請(qǐng)?jiān)趫D1中畫圖解釋蠟燭AB在屏上所成A′B′像的原因。 （5）xx年夏季，中國出現(xiàn)了日食奇觀。若小華借助小孔成像實(shí)驗(yàn)裝置對(duì)“”形太陽進(jìn)行觀察，如圖2所示，則在下圖中，她在半透明光屏上看到像的形狀是 。 （6）①小朵發(fā)現(xiàn)蠟燭和小孔的位置固定后，像離小孔越遠(yuǎn)，像就越大。她測出了不同距離時(shí)像的高度，填在表格中。請(qǐng)根據(jù)表格中的數(shù)據(jù)，在圖3中作出像的高度h隨像到小孔的距離s變化的圖線。根據(jù)表中的數(shù)據(jù)及描繪的圖線可得到：蠟燭和小孔的位置固定后，像的高度h與像到小孔的距離s關(guān)系的數(shù)學(xué)表達(dá)式為 。 ②如圖4所示，小孔的位置和屏的位置固定后，只將蠟燭AB由甲位置移到乙位置，可觀察到屏上蠟燭的像 （選填“變大”、“變小”或“不變”）。 （7）晴天的正午時(shí)分，走在宜興森林公園茂密的樟樹林下，你會(huì)看到陽光透過樹葉的縫隙而在地上留下許多大小不同的圓形光斑（如圖5所示），這是 （選填“太陽”、“樹葉的縫隙”或“樹葉”）的 （選填“像”或“影子”），光斑大小不同的原因是 。 【答案】（1）C （2）孔的形狀 （3）甲、丙（或乙丙） （4）光的直線傳播 如圖所示 （5）C （6）h=0.5s 變大 （7）太陽 像 縫隙到地面的距離不同 （5）根據(jù)小孔成像成像的原理：光是沿直線傳播的，所以成的像是上下顛倒、左右顛倒的，故選C； （6）①據(jù)表格中的數(shù)據(jù)不難看出，蠟燭和小孔的位置固定后，像的高度h與像到小孔的距離s關(guān)系的數(shù)學(xué)表達(dá)式為h=0.5s（或s=2h）；再據(jù)描點(diǎn)連線的方法做出對(duì)應(yīng)的圖即可，答案見下圖； ②如圖4所示，小孔的位置和屏的位置固定后，只將蠟燭AB由甲位置移到乙位置，根據(jù)光的直線傳播可知，屏上蠟燭的像將變小，同時(shí)像距也變?。? （7）光斑是太陽通過樹葉間的小孔所成的像，由于樹葉縫隙到地面的距離（或樹葉縫隙的高度）不同，使得光斑大小不同。