1、光的直线传播 知识精讲一光的直线传播1光的传播规律：光在同一均匀透明介质中沿直线传播。注：如果介质布不均匀，即使是同一种介质光也不会沿直线传播，要发生折射。例如太阳光在地球周围大气层中传播路线是弯曲的。如果介质分布均匀，光从一种介质射到另一种介质中时，一般也会改变传播方向，不再沿原方向直线传播，即光的折射现象。2光的传播与声音的传播光的传播并不像声音一样需要介质，光在真空中传播速度最快，但是声音在真空中无法传播。光在不均匀的介质中传播不是沿直线，比如我们看到筷子在水中是弯的。二光线用一条带有箭头的直线表示光的传播径迹和方向，这样的直线叫光线。光线并不是真实存在的，而是为了研究方便，假想的理想模
2、型。注：事实上，光线并不存在，只是为了方便我们研究光的方向而假设的一条带箭头的线。与之相似的是后面我们要学习的磁感线。三光的直线传播的应用应用光的直线传播规律的例子：种树、排队、挖掘隧道、打枪、影子、手影、日食、月食、小孔成像。1影的形成：影是自光源发出的光照射到不透明的物体时，在物体背光面的后方形成的光所达不到的区域。2小孔成像：是实像，能用光屏接收，倒立的，且与孔的形状无关。3日食、月食实际上也是影子的形成，日食是地球处在月亮的影子中，有日全食、日偏食和日环食；月食是月亮处在地球的影子中，有月全食和月偏食。月食日食三点剖析一核心考点：光沿直线传播现象二重难点和易错点注意把握直线传播的两个条
3、件，同一、均匀介质，缺一不可。光沿直线传播的应用中月食、日食以及小孔成像是学习中较难的地方，可以采用图文结合的方法分析。题模精选题模一：光在均匀介质中沿直线传播例2.1.1 图2所示的现象中，由于光的直线传播形成的是（ ）A A图B B图C C图D D图【答案】B【解析】 A是利用光的反射，例如潜望镜；B是由于光的直线传播，例如小孔成像；C是由于光的折射，例如照相机；D也是由于光的折射，例如幻灯机；所以，本题选B例2.1.2 同学们排成一路纵队，如果每个人都只能看到自己前面的一位同学，队就排直了，这利用了_的规律。【答案】 光的直线传播【解析】 因为光是直线传播的，所以排直时，前边一位同学会挡
4、住所有前方的视线；例2.1.3 下列光现象与日食的形成原因不同的是（）A 小孔成像B 水中倒影C 手影游戏D 树下阴影【答案】B【解析】 日食是光的直线传播形成的；小孔成像、手影游戏和树下阴影也是光的直线传播形成的；平静的水面相当于平面镜，水中的倒影属于平面镜成像，是由于光的反射形成的所以，与日食的形成原因不同的是B项例2.1.4 请用光路图画出“井底之蛙”视野的范围【答案】 【解析】 根据光在同种均匀介质中沿直线传播作图；连接青蛙眼睛和井的边缘，则中间部分就是“井底之蛙”的视野范围例2.1.5 小阳与几位同学在做手影游戏时，发现手影的大小经常在改变。他猜想：影子的大小可能与光源到物体的距离有
5、关。于是他设计了如图27甲所示的实验，保持橡皮到墙壁之间的距离不变，把手电筒打开后放在距离橡皮不同的位置，分别测量在墙壁上所形成的影子的长度。记录实验数据如下表。（1）分析数据后，小阳发现：若保持其他因素不变，当手电筒由近处逐渐远离橡皮时，影子的长度随之 。(2）为了进一步发现其中的规律，小阳根据资料以手电筒到橡皮的距离L为横坐标、影子的长度H为纵坐标，绘制了影子的长度H随手电筒到橡皮的距离L变化的图像，如图27乙所示。由图像可知，当手电筒到橡皮的距离L=17.5 cm，影子的长度H大约是 cm。（3）小阳观察图像的变化趋势发现：当手电筒距离橡皮较远时，影子的长度变小的越 （选填：“快”或“慢
6、”）。【答案】 （1）变小；（2）4；（3）慢【解析】 （1）由记录的数据表可以看出，当手电筒由近处逐渐远离黑板擦时，影子的高度随之减小；（2）由坐标图象可知，当L=17.5cm时对应的H大致高度为4cm；（3）从图象中曲线的变化趋势可发现，当手电筒距黑板擦较远时影子变化较慢，当手电筒距离黑板擦足够远时，影子大小基本不变；故答案为：（1）变小；（2）4；（3）慢题模二：光线例2.2.1 物理学中常用光线来表示一束光光线表示了光的传播路径和_，而忽略了光的亮度、_（写出一条即可）等其它性质【答案】 （1）方向 （2）色彩【解析】 光线是用来表示光的传播路径和方向的带有箭头的直线，光线的方向也就是
7、光的传播方向光线只是一条带箭头的直线，只能表示光的传播路径和方向在物理学中，光线是用来表示光的传播路径和方向的带有箭头的直线它不能表示光的亮度、色彩等性质故答案为：方向，色彩题模三：小孔成像例2.3.1 某兴趣小组在空易拉罐的底部中央戳个小圆孔，将顶部剪去后，蒙上一层塑料薄膜，制作成一个简易针孔照相机如图所示，将其水平放置，在左侧固定一只与小孔等高的小灯泡，灯泡发光时，可在塑料薄膜上看到灯丝 _（选填“倒立”或“正立”）的像若水平向左移动易拉罐，像的大小 _（选填“变大”、“变小”或“不变”）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”）【答案】 倒立；变大；不变【解析】
8、 根据光沿直线传播，小孔成倒立的实像，满足：=，所以灯丝像的大小=灯丝的大小，若水平向左移动易拉罐，灯丝到孔的距离减小，像将增大；小孔成像与孔的形状无关故答案为：倒立、变大、不变例2.3.2 学习了光学知识后，爱动脑筋的小明想自己探究小孔成象，如图所示，他给两个空罐的底部中央分别打上一个圆孔和一个方孔，再用两片半透明的塑料膜蒙在空罐的口上分别将孔对着烛焰和灯丝，可以看到烛焰和灯丝通过小孔所成的像(1)分析比较甲、乙两图，蜡烛在塑料膜上所成的像的形状与小孔的形状_（填选“有”或“无”）关(2)分析比较甲、丙两图，可以得出结论：物体在塑料膜所成的像的形状与物体的形状_（填选“有”或“无”）关(3)
9、通过实验，可以看到烛焰和灯丝在塑料膜上成的都是_（填选“正”或“倒立”）的实像，其原理是光的_(4)夏天树荫下的圆形光斑形成的原理与之_（填选“相同”或“不同”），这些光斑是太阳的_（选填“像”或“影子”）。【答案】 (1)无 (2)有 (3)倒立；直线传播 (4)相同；像【解析】 (1)小孔成像与孔的形状无关；（2）凸透镜成像中，像的形状与物相同，所以像的形状与物的形状有关；（3）小孔成像是实像，倒立的，由光的直线传播形成；（4）树荫下的圆形光斑是由树叶形成的小孔所成的太阳的像，原理与之相同。题模四：日食和月食例2.4.1 紫金山天文台2009年6月13日通报：2009年7月22日，我国将出
10、现500年一遇的日全食奇观能够解释日食现象的是光的_传播理论如图所示，位于地球上A区域的人看到的是日_食，位于B区域的人看到的是日_食【答案】 （1）直线 （2）全 （3）偏 【解析】 如图，当月球转到太阳和地球中间并且三者在一条直线上时，月球挡住了太阳照射在地球上的光线，地球处在月球的影子里，这就形成了日食日食形成的原因是光的直线传播原理，所以，解释日食现象要用光的直线传播理论如图，在地球上A区域，太阳射向地球的光全部被月球挡住，人们看到的是日全食在地球上B区域，太阳射向地球的光被月球挡住了一部分，所以，人们看到的是日偏食故答案为：直线；全；偏随堂练习随练2.1 图1所示的四种现象中，由于光
11、沿直线传播形成的是（ ）A A图B B图C C图D D图【答案】C【解析】 A、筷子好像在水面处折断属于光的折射现象，故该选项错误；B、山在水中形成倒影属于光的反射现象，故该选项错误；C、手在屏上形成手影属于光的直线传播现象，故该选项正确；D、雨后天空中出现彩虹属于光的折射现象，故该选项错误；故选C随练2.2 如图所示为“小孔成像”的示意图：该现象可以用_来解释；小孔位置固定，将蜡烛和光屏位置对调，光屏上的像比原来_（选填“变大”、“不变”或“变小”）。【答案】 光沿直线传播；变小【解析】 小孔成像是由光沿直线传播形成的。图中若将光屏和蜡烛的位置对调，则光屏到小孔的距离小于蜡烛到小孔的距离，所
12、以成缩小的实像。故答案为：光沿直线传播；变小。随练2.3 在探究树荫下光斑的综合实践活动中，为了研究孔的大小对光斑形状的影响小华设计了四种有不同形状孔的卡片甲，并用另一张卡片乙覆盖在甲上，如图所示接着，从图示位置沿箭头方向水平移动乙，观察光斑形状的变化情况，下列合乎要求的是_A A选项B B选项C C选项D D选项【答案】A【解析】 本题尽管是考查小孔成像，实际上是考查学生对控制变量法的理解，抓住变量和不变量是解题的关键小孔成像是光的直线传播形成的，探究孔的大小对光斑形状的影响，必须控制孔的形状不变，只改变孔的大小（1）A图中随着卡片乙向左移动，孔的形状始终是三角形，并且逐渐变小，故A符合要求；（2）BCD三图中随着卡片乙向左移动，孔的形状发生了变化，不符合要求故选A
