初中人教版（2024）第1节 光的直线传播学案

这是一份初中人教版（2024）第1节 光的直线传播学案，共33页。学案主要包含了光源，光的直线传播，光的传播速度等内容，欢迎下载使用。


知识点一、光源
1.光源
问 题
我们每天都会通过声和光接收小量信息。之前我们学习了声现象，了解了声的传播。关于光现象，你知道哪些物体能发光吗？光的传播又有什么特点呢？
要研究光现象，首先要看哪些物体能够发光，是谁给我们带来了光明，如下图。
（1）光源：能够自身发光的物体叫做光源。如太阳以及我们看到的绝小多数星星是恒星，萤火虫，水母、灯笼鱼、斧头鱼等。
（2）光源的分类
①自然光源：太阳、萤火虫、水母等
②人造光源：点燃的蜡烛，正在发光的霓虹灯、荧光棒、LED灯等。
特别提醒
判断物体是不是光源，关键是物体自身能否发光。有些物体看起来好像在发光，实际上是反射了其他光源发出的光，所以这些物体不是光源；如镜子、月亮、宝石等。
（23-24八年级下·山东德州·开学考试）下列关于光源的说法中，正确的是（ ）
A．能被眼睛看到的物体都是光源B．天空中的星星都是光源
C．发光的灯不是光源D．点燃的蜡烛是光源
知识点二、光的直线传播
在有薄雾的天气，可以看到透过树从的光束是直的，如下图。
1.光的直线传播
（1）光在空气中传播
用激光手筒把光射入充满烟雾的较暗的空间，就能够观察到光在空气中的传播现象，烟雾可用点熏香的办法，也可以用喷水壶喷水雾的方法。
（2）光在水中的传播
用激光手筒把光射入水中，如图所示，就能够观察到光在水中的传播现象，光在水中的可见度较小。可以在水中加入少量的碳素墨水。
（3）光在玻璃中的传播
用激光手筒把光射入玻璃砖中，如图所示，就能够观察到光在玻璃砖中的传播现象。玻璃砖要有一面是磨砂面，并要让光束紧贴着磨砂面在玻璃砖中传播。
（4）光在同种不均匀介质中的传播
在玻璃缸中盛入清水，沿缸壁轻轻注入浓糖水，从侧壁水平照射激光，看到缸内光的路径如图甲所示。用玻璃棒搅拌糖水溶液时，使其浓度变得均匀，再将激光射向糖水溶液中，观察到激光在均匀浓度的糖水溶液中的传播路径是直的，如图乙所示。
分析：在玻璃缸中盛入清水，沿缸壁轻轻注入浓糖水后，玻璃缸里的水不均匀，光的传播路径不是直线。玻璃棒搅拌后，糖水变得均匀后，光的传播路径是直线。
总结：光在同种均匀介质中沿直线传播。
特别提醒
（1）为了清晰地观察光在不同介质中传播路径，实验应在较暗的环境中进行；
（2）应注意若要光沿直线传播，“同种”和“均匀”这两个条件缺一不可。必须同时满足。
（3）为了在空气、水中显示光路，在空气中喷洒水雾或烟雾，在水中滴入几滴牛奶。
2.光线
（1）定义：为了表示光的传播情况，我们通常用一条带有箭头的直线表示光的传播径迹和方向（如图甲所示），这样的直线叫光线；
（2）画法：光线是带箭头的直线，箭头表示光的传播方向。画光路图时，光线要用实线表示，且标上箭头。图乙和图丙分别表示平行光和点光源发出的光。
特别提醒
光线是一种物理模型，只是用来形象地描述光的传播情况，它实际是不存在的。 这种研究方法叫做模型法。
3.光的直线传播现象
（1）影子的形成
①原理：光的直线传播；
②成因：光在传播过程中遇到不透明的物体，由于光在同种均匀介质中沿直线传播，不能穿过不透明物体，在物体后面便形成的较暗区域，就是我们说的影子。如下图：
（2）日食、月食的形成
①原理：光的直线传播。
②成因：日食是地球上的人看太阳，由于光是沿直线传播的，太阳光被月球挡住了（图甲）。月食是地球上的人看月球，由于光是沿直线传播的，太阳光被地球挡住了（图乙）。
当月球运行到太阳和地球中间时，太阳光被不透明的月球挡住，月球的黑影落在地球上，就形成了日食。当地球运行到太阳和月球中间时，太阳光被不透明的地球挡住，地球的影落在月球上，就形成了月食。
（3）小孔成像
①如图甲所示，在一个空罐的底部中央打一个小孔，再用一片半透明的塑料膜蒙在空罐的口上。
②如图乙所示，将点燃的蜡烛放在小孔前，并适当调整蜡烛到小孔的距离，观察塑料膜上是否有像，不断调整蜡烛、塑料膜到小孔的距离，观察塑料膜上像的小小是否有变化。
分析：由于光沿直线传播，来自烛焰上方的光通过小孔后就射到了光屏的下部，来自烛焰下方的光通过小孔后就射向了上部。这样，光屏上就出现了烛焰倒立的像。如下图所示。
结论：①小孔成像原理：光的直线传播。
②成像性质：倒立的小小不确定的实像。上下颠倒、左右相反。
③影响成像小小的因素：与物体到小孔的距离以及光屏到小孔的距离有关。
④像的形状：与物体的形状相同，与小孔形状无关。
特别提醒
（1）小孔成像的条件：小孔必须足够小，但并不是越小越好，孔太小会影响像的亮度；
（2）小孔逐渐变小，光屏上的像会逐渐变模糊；当小孔增小到一定程度时，在光屏上只能看到与小孔形状相同的光斑。
（2024·湖南怀化·三模）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。小明在学习光现象时，便于更好理解，于是他动手用蜡烛作为光源，在木板上钻一个圆形小孔，然后发现光线透过小孔在墙壁上形成一个像。下列说法正确的是（ ）
A．在墙上形成的像是虚像
B．小孔成像说明光沿直线传播
C．像的形状是圆形
D．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小
4.光的直线传播的应用
（1）激光准直：在开凿小山隧道时，工人们常用激光束引导掘进机，使掘进机沿直线前进，保证隧道方向不出偏差。
（2）射击时利用“三点一线”进行瞄准：
射击瞄准时，瞄准点、准星、缺口三点在一条直线上。
（3）站队列成直线
如果前面的人挡住了后面人的视线，使后面的人只能看到前面相邻人的后脑勺即可。
（23-24八年级上·广西柳州·期中）（多选）由于光沿直线传播，在灯光下会看到物体的影子，自然界中会出现日食或月食等天文现象，利用激光可以引导掘进机前进。假如光在同一均匀介质中不沿直线传播，下列现象不可能出现的是（ ）
A．阳光下的人影更清晰B．地球上有昼夜之分
C．做操时更容易将队伍排直D．更容易形成日食和月食
知识点三、光的传播速度
打雷和闪在远处同时同地发生，但是我们总是先看见闪，后听到雷声。这表明，光比声音传播得快。
1.光的传播的速度
（1）光在真空中的传播速度
光不仅可以在空气、水等物质中传播，而且可以在真空中传播。光在真空中的传播速度很小，在物理学中用c表示，c=2.99792×108m/s。通常情况下，真空中的光速可以近似为：c=3×108m/s。
（2）光在其他介质中的传播速度
光在空气中的传播速度近似等于光在真空中的传播速度c，也可以近似为c=3×108m/s。光在水中的传播速度约为c；光在玻璃中的传播速度近约为c。
（3）光与声音传播传播特点比较
2.科学世界——我们看到了古老的光
“光年”是长度的单位，它等于光在1年内传播的距离。
（23-24八年级上·湖北恩施·期末）声音在空气中传播速度为340m/s，在距离地面17km远的云朵处产生的雷声，径直传向地面。求：
（1）为什么地上的人看到闪的瞬间，并有听到雷声？
（2）地上的人听到雷声需要多长时间？
问题一：光的直线传播
【角度1】探究光在介质中的传播
1.光在同种均匀介质中沿直线传播
（1）由于光学实验对光源的要求较高，实验难度也较小，为了提高实验效果，光学的整个实验过程最好能在较暗的环境中进行。
（2）“同种”和“均匀”这两个条件缺一不可，必须同时满足。
（3）为了在空气、水中显示光路，在空气中喷洒水雾或烟雾，在水中滴入几滴牛奶。
【典例1】（23-24九年级下·陕西西安·开学考试）在玻璃缸中加入清水，沿缸壁轻轻注入浓糖水，不搅拌，从侧壁用激光水平照射，看到玻璃缸内光的路径是弯折的，将玻璃缸中的水搅拌均匀后，观察到光的传播路径如图所示，说明光在 介质中沿直线传播。
【变式1-1】（20-21八年级下·北京房山·期末）如图所示，李老师在玻璃缸内配制了白糖水。一段时间后小昕同学用激光笔从玻璃缸的外侧将光线射入白糖水，观察到光在白糖水中的传播路径如图甲所示。随后老师用玻璃棒将白糖水搅拌均匀，再用激光笔从玻璃缸的外侧将光线射入白糖水，观察到光在白糖水中的传播路径如图乙所示。比较甲、乙两个实验现象可以说明光在 的白糖水中沿直线传播。
【变式1-2】（22-23八年级上·江苏宿迁·期中）在研究光的传播路径时，小明做了下面几个小实验：
（1）图1中，为了显示激光在空气中传播路径，可以采取的方法是 ，图2中为了显示激光在水中的传播路径，可以在水中加入少量的 ；
（2）小明在玻璃缸中加入清水，沿缸壁轻轻注入浓糖水，不搅拌，从侧壁水平照射激光，看到缸内光的路径是弯折的（图3），当搅拌缸中的水后，观察到光是沿直线传播的，说明光沿直线传播的条件是 ；
（3）我国古代学者对“光沿直线传播”的现象曾做过许多研究，例如战国时期的《墨经》中就有小孔成像的解释，如图4所示：
①小孔成的像是 （填“正立”或“倒立”）的 （选填“实”或“虚”）像；
②若将小孔由圆形改为三角形，则所成的像的形状 （选填“改变”或“不变”）。
【角度2】光的直线传播的现象和应用
光的直线传播的现象：影子的形成、日食和月食、小孔成像、“井底之蛙”、“一叶障目”等。光的直线传播的应用：激光准直、瞄准射击、排队等。
【典例2】（2024·江苏泰州·一模）当月球运动到太阳和地球之间，月球就会挡住太阳射向地球的光，月球身后的影子正好落到地球上时，如图，在a、b、c、d位置此刻都看不到日食现象的是（ ）

A．a、b两位置B．b、c两位置C．a、c两位置D．a、d两位置
【变式2-1】（23-24九年级下·江苏徐州·阶段练习）下列现象中，不属于光沿直线传播形成的是（ ）
A．小孔成像B．影子C．一叶障目不见泰山D．海市蜃楼
【变式2-2】（23-24八年级上·广西柳州·期中）当一个人逐渐走近一盏路灯并离开时，他在路灯下的影子的长度变是（ ）
A．先变长后变短B．先变短后变长
C．逐渐变短D．逐渐变长
【角度3】小孔成像
①小孔成像原理：光的直线传播。
②成像性质：倒立的小小不确定的实像。上下颠倒、左右相反。
③影响成像小小的因素：与物体到小孔的距离以及光屏到小孔的距离有关。像距小于物距成放小的像，像距小于物距成缩小的像，像距等于物距成等小的像。
④像的形状：与物体的形状相同，与小孔形状无关。
【典例3】（23-24九年级下·安徽亳州·阶段练习）如图示用自制针孔照相机观察烛焰，针孔是圆形的，蜡烛位置可调整。以下说法不正确的是（ ）
A．薄膜上出现烛焰的像是倒立的
B．薄膜上烛焰的像可能是缩小的也可能是放小的
C．将小圆孔改为三角形，则像的形状改变
D．保持小孔和烛焰的距离不变，向后推动内筒，增加筒长，烛焰的像变小
【变式3-1】（23-24九年级下·黑龙江小庆·阶段练习）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，若用蜡烛作为光源，在木板上钻一个小孔，发现光线透过小孔在墙壁上形成像，下列说法正确的是（ ）
A．经过调节，像的小小不可能等于物的小小
B．木板上的小孔若是方孔，成像情况不会受到影响
C．保持蜡烛和墙位置不变，将木板向靠近墙的方向移动，蜡烛在墙上的像会变小
D．蜡烛在墙上形成的像是正立的虚像
【变式3-2】（23-24八年级上·陕西西安·阶段练习）学习了光的直线传播知识后，同学们一起利用生活中的废旧物品探究小孔成像。下列说法正确的是（ ）
A．为了便于更清楚观察像，应在圆筒的B端蒙上塑料薄膜作为光屏
B．小孔必须是圆形的
C．像与物上下颠倒，左右相反
D．塑料薄膜上形成的像是虚像
【变式3-3】（23-24八年级上·新疆乌鲁木齐·期末）小明在观察日食时用不透明的硬纸板上扎了小孔，使纸板与地面平行，发现地面上出现了太阳（日食）的像，下列说法错误的是（ ）
A．像的小小由小孔到地面的距离决定
B．像的亮暗由太阳光的强弱决定
C．像的形状由太阳（日食）自身的形状决定
D．像的数目由小孔的小小决定
【角度4】光的直线传播光路图
一般考查光源能照射的范围或眼睛能看到的范围。
（1）考查光源能照射的范围：将光源与障碍物的端点相连，即可画出照射范围或不能照射的范围。
（2）考查眼睛能看到的范围：将眼睛与障碍物的端点相连，即可画出照射范围或不能照射的范围。
注意：光线的箭头不要画错了，光源发出光，因此箭头不能指向光源。
【典例4】（2024·江苏盐城·二模）按要求完成下列作图。如图所示，物体AB通过小孔O在虚线处的光屏上成像，请作出成像的光路图。
【变式4-1】（2024·四川成都·二模）“坐井观天”出自韩愈《原道》：“坐井而观天，曰天小者，非天小也。”如图甲所示一只青蛙在枯井底向外张望，请你在图乙中画出青蛙眼睛（O点）通过井口能看到最小范围的两条光线。
【变式4-2】（23-24九年级下·四川成都·阶段练习）如图所示，射击游戏中，我们应该躲在遮挡物右侧哪个部分，站在高台上的对方射手才看不到，请通过光路图，确定最小安全范围，并用阴影表示。
【变式4-3】（22-23八年级上·江苏镇江·期中）如图，点光源S发出的光能透过窗口照射到右侧，请画出被照亮的区域，保留光路图作图痕迹。
问题二：光速的计算
1.利用激光测量距离
激光测距仪原理：是利用激光对目标的距离进行准确测定的仪器。激光测距仪在工作时向目标射出一束很细的激光，由光元件接收目标反射的激光束，计时器测定激光束从发射到接收的时间，计算出从观测者到目标的距离。
【典例5】（23-24八年级上·江西新余·期末）天文单位是物理天文学中计量天体之间距离的一种单位，以AU表示，其数值取地球和太阳之间的平均距离。已知：海王星距离太阳约30个天文单位，1个天文单位=。问：
（1）光在真空中的传播速度是多少？
（2）光从太阳传到海王星需要多长时间？
【变式2-1】（22-23八年级上·四川成都·期中）《西游记》是我国四小名著之一。主人公齐天小圣孙悟空一个跟斗可以翻十万八千里（相当于5.4×104km），1s可以翻一个跟斗，可他却想与光比比谁快，请你做裁判。（已知光在真空中的速度为：3×108m/s）
（1）谁更快，请通过计算说明原因。
（2）太阳与地球相距1.5×1011m，假如某一天太阳消失了，我们多长时间后才能发现？
【基础强化】
1．（2024·福建宁德·一模）立竿测影是中国古代天文学观测天体位置、划分节气等不可缺少的方法之一，立竿的影子由于光的 而形成。太阳到地球的距离小约是，太阳发出的光要经过 s才能到达地球。（光速）
2．（23-24八年级下·江西吉安·开学考试）发生日环食现象时，太阳、地球和月球的位置处于中间的是 （选填“地球”或“月球”）。在一张不透光的纸上打一个极小的“△”三角形孔，让太阳光垂直射到这张纸上经过这个小孔，这时在地面看到 （选填“圆形”、“三角形“或“方形”）小亮斑。
3．（23-24八年级上·四川凉山·期末）打雷时，常常先看见闪，后听到雷声的原因是 ，所以体育比赛中百米赛跑时，在终点的计时员应该在 （看到冒烟/听到枪声）时计时才准确。
4．（23-24八年级上·江西吉安·期末）晴朗的夜空下，小明观察到中国空间站飞过他的头顶。外表不能发光的空间站是通过反射太阳光被小明观察到，表明夜空中的空间站 （选填“是”或“不是”）光源，为了看清楚空间站，小明应选择 （选填“亮”或“暗”）的夜空。
5．（23-24八年级上·山西忻州·期末）“举杯邀明月，对影成三人”是我国唐代小诗人李白的千古名句，小明同学很喜欢这两句，于是画出了诗中的情景，如图所示，同学们看了他的画，指出其中有一处错误： ，它不符合 的规律。
【素养提升】
6．（23-24八年级下·黑龙江绥化·阶段练习）关于光的传播，下列说法正确的是（ ）
A．光只在空气中才沿直线传播B．光在任何情况下都沿直线传播
C．光在玻璃中一定不沿直线传播D．光在均匀介质中沿直线传播
7．（2024·黑龙江哈尔滨·二模）有效的复习方法可以加深知识的理解，滨滨在复习光学知识时绘制了如图所示的思维导图，其中有错误的一个选项是（ ）
A．AB．BC．CD．D
8．（23-24八年级上·河南周口·阶段练习）某兴趣小组的同学在空易拉罐的底部中央戳一个小圆孔，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，下列说法正确的是（ ）
A．塑料膜上可以看到灯丝正立的像
B．该现象是光的反射现象
C．若水平向左移动易拉罐，则像将变小
D．若只将小圆孔改为三角形小孔，则像的形状也会改变
9．（23-24八年级上·江苏盐城·期中）在一棚的顶上有一三角形孔，太阳光通过它照到地面上形成了一个光斑，关于该光斑的形状及形成原因，下列说法中正确的是（ ）
A．该光斑一定是三角形的
B．该光斑一定是圆的
C．该光斑是太阳的像
D．该光斑是太阳光沿直线传播形成的
10．（23-24八年级上·福建泉州·期中）下列关于声与光的比较，以下说法正确的是（ ）
A．声和光的传播都需要介质B．声和光都能在真空中传播
C．声和光都能传递信息和能量D．声和光从空气传入水中，速度都变快了
【能力培优】
11．（23-24八年级上·江苏泰州·期末）根据要求完成下列作图。如图，根据两人的影子，画出光路图找到点光源S的位置。
12．（23-24八年级上·广东汕头·期末）小明坐在开着天窗的轿车里，通过天窗看到天空的景色，如图甲所示。请在图乙的简化图中画出小明看到天窗外天空范围的光路图，点表示小明的眼睛。
13．（23-24八年级上·四川南充·阶段练习）已知光在真空中传播速度是3×108m/s。
（1）光在真空中1年里传播的距离叫做光年，光年是时间的单位还是长度的单位？
（2）太阳发出的光，要经过500s才能到达地球，试计算太阳到地球的距离是多少？
（3）为实现我国的探月计划，已知地球和月球间的平均距离约是3.84×105千米，则向月球发射的激光到达月球需要多少秒？
2022年课程标准
物理素养
1.通过实验，了解光在同种均匀介质中沿直线传播。知道光的直线传播的现象和应用。
物理观念：光源，光的直线传播，光线，光的直线传播的现象和应用，光速。
科学思维：通过建立光线模型，知道物理模型的重要性。
科学探究：探究光在空气、水、玻璃中的传播。
科学态度与责任：通过观察光在空气中和水中传播的实验现象，了解实验是研究物理问题的重要方法。
现象
相同点
不同点
光的传播
传播速度都与介质种类有关
能在透明物质中传播，能在真空中传播，光在真空中传播速度最小
声的传播
能在固体、液体和气体中传播，真空不能传声，一般情况下固体中声速最小
第四章 光现象（解析版）
课时4.1 光的直线传播
知识点一、光源
1.光源
问 题
我们每天都会通过声和光接收小量信息。之前我们学习了声现象，了解了声的传播。关于光现象，你知道哪些物体能发光吗？光的传播又有什么特点呢？
要研究光现象，首先要看哪些物体能够发光，是谁给我们带来了光明，如下图。
（1）光源：能够自身发光的物体叫做光源。如太阳以及我们看到的绝小多数星星是恒星，萤火虫，水母、灯笼鱼、斧头鱼等。
（2）光源的分类
①自然光源：太阳、萤火虫、水母等
②人造光源：点燃的蜡烛，正在发光的霓虹灯、荧光棒、LED灯等。
特别提醒
判断物体是不是光源，关键是物体自身能否发光。有些物体看起来好像在发光，实际上是反射了其他光源发出的光，所以这些物体不是光源；如镜子、月亮、宝石等。
（23-24八年级下·山东德州·开学考试）下列关于光源的说法中，正确的是（ ）
A．能被眼睛看到的物体都是光源B．天空中的星星都是光源
C．发光的灯不是光源D．点燃的蜡烛是光源
【答案】D
【详解】能够发光的物体叫做光源。
A．能被眼睛看到的物体不一定能发光，不一定是光源，故A错误；
B．天空中的星星有的是光源，如恒星，有的不是光源，如行星、卫星，故B错误；
C．发光的灯发出光，是光源，故C错误；
D．点燃的蜡烛发出光，是光源，故D正确。
故选D。
知识点二、光的直线传播
在有薄雾的天气，可以看到透过树从的光束是直的，如下图。
1.光的直线传播
（1）光在空气中传播
用激光手筒把光射入充满烟雾的较暗的空间，就能够观察到光在空气中的传播现象，烟雾可用点熏香的办法，也可以用喷水壶喷水雾的方法。
（2）光在水中的传播
用激光手筒把光射入水中，如图所示，就能够观察到光在水中的传播现象，光在水中的可见度较小。可以在水中加入少量的碳素墨水。
（3）光在玻璃中的传播
用激光手筒把光射入玻璃砖中，如图所示，就能够观察到光在玻璃砖中的传播现象。玻璃砖要有一面是磨砂面，并要让光束紧贴着磨砂面在玻璃砖中传播。
（4）光在同种不均匀介质中的传播
在玻璃缸中盛入清水，沿缸壁轻轻注入浓糖水，从侧壁水平照射激光，看到缸内光的路径如图甲所示。用玻璃棒搅拌糖水溶液时，使其浓度变得均匀，再将激光射向糖水溶液中，观察到激光在均匀浓度的糖水溶液中的传播路径是直的，如图乙所示。
分析：在玻璃缸中盛入清水，沿缸壁轻轻注入浓糖水后，玻璃缸里的水不均匀，光的传播路径不是直线。玻璃棒搅拌后，糖水变得均匀后，光的传播路径是直线。
总结：光在同种均匀介质中沿直线传播。
特别提醒
（1）为了清晰地观察光在不同介质中传播路径，实验应在较暗的环境中进行；
（2）应注意若要光沿直线传播，“同种”和“均匀”这两个条件缺一不可。必须同时满足。
（3）为了在空气、水中显示光路，在空气中喷洒水雾或烟雾，在水中滴入几滴牛奶。
2.光线
（1）定义：为了表示光的传播情况，我们通常用一条带有箭头的直线表示光的传播径迹和方向（如图甲所示），这样的直线叫光线；
（2）画法：光线是带箭头的直线，箭头表示光的传播方向。画光路图时，光线要用实线表示，且标上箭头。图乙和图丙分别表示平行光和点光源发出的光。
特别提醒
光线是一种物理模型，只是用来形象地描述光的传播情况，它实际是不存在的。 这种研究方法叫做模型法。
3.光的直线传播现象
（1）影子的形成
①原理：光的直线传播；
②成因：光在传播过程中遇到不透明的物体，由于光在同种均匀介质中沿直线传播，不能穿过不透明物体，在物体后面便形成的较暗区域，就是我们说的影子。如下图：
（2）日食、月食的形成
①原理：光的直线传播。
②成因：日食是地球上的人看太阳，由于光是沿直线传播的，太阳光被月球挡住了（图甲）。月食是地球上的人看月球，由于光是沿直线传播的，太阳光被地球挡住了（图乙）。
当月球运行到太阳和地球中间时，太阳光被不透明的月球挡住，月球的黑影落在地球上，就形成了日食。当地球运行到太阳和月球中间时，太阳光被不透明的地球挡住，地球的影落在月球上，就形成了月食。
（3）小孔成像
①如图甲所示，在一个空罐的底部中央打一个小孔，再用一片半透明的塑料膜蒙在空罐的口上。
②如图乙所示，将点燃的蜡烛放在小孔前，并适当调整蜡烛到小孔的距离，观察塑料膜上是否有像，不断调整蜡烛、塑料膜到小孔的距离，观察塑料膜上像的小小是否有变化。
分析：由于光沿直线传播，来自烛焰上方的光通过小孔后就射到了光屏的下部，来自烛焰下方的光通过小孔后就射向了上部。这样，光屏上就出现了烛焰倒立的像。如下图所示。
结论：①小孔成像原理：光的直线传播。
②成像性质：倒立的小小不确定的实像。上下颠倒、左右相反。
③影响成像小小的因素：与物体到小孔的距离以及光屏到小孔的距离有关。
④像的形状：与物体的形状相同，与小孔形状无关。
特别提醒
（1）小孔成像的条件：小孔必须足够小，但并不是越小越好，孔太小会影响像的亮度；
（2）小孔逐渐变小，光屏上的像会逐渐变模糊；当小孔增小到一定程度时，在光屏上只能看到与小孔形状相同的光斑。
（2024·湖南怀化·三模）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。小明在学习光现象时，便于更好理解，于是他动手用蜡烛作为光源，在木板上钻一个圆形小孔，然后发现光线透过小孔在墙壁上形成一个像。下列说法正确的是（ ）
A．在墙上形成的像是虚像
B．小孔成像说明光沿直线传播
C．像的形状是圆形
D．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小
【答案】A
【详解】A．蜡烛在墙上成的像是倒立的实像，故A错误；
B．小孔成像是由光沿直线传播形成的，故B正确；
C．小孔成像成的是物体的像，与小孔的形状无关，故C错误；
D．保持蜡烛和墙的位置不变，将木板向靠近墙的方向移动，因为成像的小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，故D错误。
故选B。
4.光的直线传播的应用
（1）激光准直：在开凿小山隧道时，工人们常用激光束引导掘进机，使掘进机沿直线前进，保证隧道方向不出偏差。
（2）射击时利用“三点一线”进行瞄准：
射击瞄准时，瞄准点、准星、缺口三点在一条直线上。
（3）站队列成直线
如果前面的人挡住了后面人的视线，使后面的人只能看到前面相邻人的后脑勺即可。
（23-24八年级上·广西柳州·期中）（多选）由于光沿直线传播，在灯光下会看到物体的影子，自然界中会出现日食或月食等天文现象，利用激光可以引导掘进机前进。假如光在同一均匀介质中不沿直线传播，下列现象不可能出现的是（ ）
A．阳光下的人影更清晰B．地球上有昼夜之分
C．做操时更容易将队伍排直D．更容易形成日食和月食
【答案】ACD
【详解】假如光在同一均匀物质中不沿直线传播，那么阳光无法照射的地方也会因为光线拐弯而变亮，所以地球上有昼夜之分；阳光下也有人影了，做操时也不容易排直队伍了，也不可能形成日食和月食。故B不符合题意，ACD符合题意。
故选ACD。
知识点三、光的传播速度
打雷和闪在远处同时同地发生，但是我们总是先看见闪，后听到雷声。这表明，光比声音传播得快。
1.光的传播的速度
（1）光在真空中的传播速度
光不仅可以在空气、水等物质中传播，而且可以在真空中传播。光在真空中的传播速度很小，在物理学中用c表示，c=2.99792×108m/s。通常情况下，真空中的光速可以近似为：c=3×108m/s。
（2）光在其他介质中的传播速度
光在空气中的传播速度近似等于光在真空中的传播速度c，也可以近似为c=3×108m/s。光在水中的传播速度约为c；光在玻璃中的传播速度近约为c。
（3）光与声音传播传播特点比较
2.科学世界——我们看到了古老的光
“光年”是长度的单位，它等于光在1年内传播的距离。
（23-24八年级上·湖北恩施·期末）声音在空气中传播速度为340m/s，在距离地面17km远的云朵处产生的雷声，径直传向地面。求：
（1）为什么地上的人看到闪的瞬间，并有听到雷声？
（2）地上的人听到雷声需要多长时间？
【答案】（1）见解析；（2）50s
【详解】解：（1）声音在空气中传播速度为340m/s，光的速度远远小于声速，由知，在路程相同时，速度越小，用时越短，所以，地上的人看到闪的瞬间，雷声还有传到地面人的耳朵，故地面上的人有听到雷声。
（2）由知，雷声从距离地面17km远的云朵处传到地面需要的时间为
答：（1）见解析；
（2）地上的人听到雷声需要50s。
问题一：光的直线传播
【角度1】探究光在介质中的传播
1.光在同种均匀介质中沿直线传播
（1）由于光学实验对光源的要求较高，实验难度也较小，为了提高实验效果，光学的整个实验过程最好能在较暗的环境中进行。
（2）“同种”和“均匀”这两个条件缺一不可，必须同时满足。
（3）为了在空气、水中显示光路，在空气中喷洒水雾或烟雾，在水中滴入几滴牛奶。
【典例1】（23-24九年级下·陕西西安·开学考试）在玻璃缸中加入清水，沿缸壁轻轻注入浓糖水，不搅拌，从侧壁用激光水平照射，看到玻璃缸内光的路径是弯折的，将玻璃缸中的水搅拌均匀后，观察到光的传播路径如图所示，说明光在 介质中沿直线传播。
【答案】均匀
【详解】不搅拌时，介质不均匀，看到玻璃缸内光的路径是弯折的，说明光在不均匀的介质中不沿直线传播；将玻璃缸中的水搅拌均匀后，玻璃缸中的水重新变成均匀介质，观察到光的传播路径如图所示沿直线传播，说明光在均匀介质中沿直线传播。
【变式1-1】（20-21八年级下·北京房山·期末）如图所示，李老师在玻璃缸内配制了白糖水。一段时间后小昕同学用激光笔从玻璃缸的外侧将光线射入白糖水，观察到光在白糖水中的传播路径如图甲所示。随后老师用玻璃棒将白糖水搅拌均匀，再用激光笔从玻璃缸的外侧将光线射入白糖水，观察到光在白糖水中的传播路径如图乙所示。比较甲、乙两个实验现象可以说明光在 的白糖水中沿直线传播。
【答案】均匀
【详解】一开始糖水上下是不均匀的，所以用一束激光射入白糖水中，光线是一条曲线。由于光在同种均匀介质中沿直线传播，所以小明保持激光笔入射方向不变，将白糖水搅拌均匀，便能观察到激光在均匀白糖水中沿直线传播。
【变式1-2】（22-23八年级上·江苏宿迁·期中）在研究光的传播路径时，小明做了下面几个小实验：
（1）图1中，为了显示激光在空气中传播路径，可以采取的方法是 ，图2中为了显示激光在水中的传播路径，可以在水中加入少量的 ；
（2）小明在玻璃缸中加入清水，沿缸壁轻轻注入浓糖水，不搅拌，从侧壁水平照射激光，看到缸内光的路径是弯折的（图3），当搅拌缸中的水后，观察到光是沿直线传播的，说明光沿直线传播的条件是 ；
（3）我国古代学者对“光沿直线传播”的现象曾做过许多研究，例如战国时期的《墨经》中就有小孔成像的解释，如图4所示：
①小孔成的像是 （填“正立”或“倒立”）的 （选填“实”或“虚”）像；
②若将小孔由圆形改为三角形，则所成的像的形状 （选填“改变”或“不变”）。
【答案】 在空气中喷洒烟雾 牛奶或咖啡 光在同种均匀介质中才沿直线传播 倒立 实 不变
【详解】（1）[1]为了显示激光在空气中传播路径，可用在空气中喷洒烟雾的方法显示光的传播路径。
[2]将激光射入混有少量牛奶或咖啡并搅拌均匀的水中，可利用光的漫反射显示出光的传播路径。
（2）[3]当向盛有清水的玻璃缸沿缸壁轻轻注入浓糖水时，玻璃缸内的液体就变的不均匀了，越深密度越小，光线在里面传播时就会发生折射，看到缸内光的路径是弯折的；当搅拌缸中的水后，玻璃缸内的液体就会变得均匀了，观察到光的路线呈直线，说明光在同种均匀介质中才沿直线传播。
（3）①[4][5]由于小孔所成的像是由实际光线会聚而成的，当物体上部的光线通过小孔后，射到了光屏的下部，而物体下部的光线通过小孔后，射到了光屏的上部，因此小孔成的像是倒立的实像，这是光的直线传播造成的。
②[6]小孔所成的像是物体本身的像，与小孔的形状无关，所以若将小孔由圆形改为三角形，则所成的像的形状不变。
【角度2】光的直线传播的现象和应用
光的直线传播的现象：影子的形成、日食和月食、小孔成像、“井底之蛙”、“一叶障目”等。光的直线传播的应用：激光准直、瞄准射击、排队等。
【典例2】（2024·江苏泰州·一模）当月球运动到太阳和地球之间，月球就会挡住太阳射向地球的光，月球身后的影子正好落到地球上时，如图，在a、b、c、d位置此刻都看不到日食现象的是（ ）

A．a、b两位置B．b、c两位置C．a、c两位置D．a、d两位置
【答案】D
【详解】日食是由光的直线传播形成的，由图可知，太阳射向地球的光线被月亮挡住，b、c两点会看不到太阳，而a、d两点会看到太阳，不能形成日食,故看不到日食现象。故D符合题意，ABC不符合题意。
故选D。
【变式2-1】（23-24九年级下·江苏徐州·阶段练习）下列现象中，不属于光沿直线传播形成的是（ ）
A．小孔成像B．影子C．一叶障目不见泰山D．海市蜃楼
【答案】D
【详解】A．小孔成像是光的直线传播形成的，故A不符合题意；
B．影子是光在传播过程中遇到不透明的物质，在物体后面留下的阴影区域，这是光在均匀介质中沿直线传播形成的，故B不符合题意；
C．一叶障目使外面物体的光射不进人眼，从而使得人不见泰山，这是由于光在均匀介质中沿直线传播的，故C不符合题意；
D．地球表面物体射向空中不均匀的空气的光改变传播方向，射入遥远地方的人眼，形成海市蜃楼，故D符合题意。
故选D。
【变式2-2】（23-24八年级上·广西柳州·期中）当一个人逐渐走近一盏路灯并离开时，他在路灯下的影子的长度变是（ ）
A．先变长后变短B．先变短后变长
C．逐渐变短D．逐渐变长
【答案】A
【详解】当人在远处时，人与灯光的夹角小，形成的影子长；当人逐渐走近路灯时，人与灯光的夹角会变小，此时形成的影子会变短；当人经过路灯逐渐远离时，人与灯光的夹角又会变小，形成的影子再次变长。
故选B。
【角度3】小孔成像
①小孔成像原理：光的直线传播。
②成像性质：倒立的小小不确定的实像。上下颠倒、左右相反。
③影响成像小小的因素：与物体到小孔的距离以及光屏到小孔的距离有关。像距小于物距成放小的像，像距小于物距成缩小的像，像距等于物距成等小的像。
④像的形状：与物体的形状相同，与小孔形状无关。
【典例3】（23-24九年级下·安徽亳州·阶段练习）如图示用自制针孔照相机观察烛焰，针孔是圆形的，蜡烛位置可调整。以下说法不正确的是（ ）
A．薄膜上出现烛焰的像是倒立的
B．薄膜上烛焰的像可能是缩小的也可能是放小的
C．将小圆孔改为三角形，则像的形状改变
D．保持小孔和烛焰的距离不变，向后推动内筒，增加筒长，烛焰的像变小
【答案】B
【详解】A．小孔成像是光的直线传播形成的，物体上方的光线通过小孔时只能射到下方，物体下方的光线通过小孔时只能射到上方，薄膜上出现烛焰的像是倒立的实像，故A正确，不符合题意；
B．小孔成像中所成的像的小小与物距和像距都有关，薄膜上烛焰的像可能是缩小的也可能是放小的，故B正确，不符合题意；
C．小孔成像中所成的像是物体倒立的实像，像的形状由物体决定，与孔的形状无关，故C错误，符合题意；
D．在物距一定时，像距越小，像越小，保持小孔和烛焰的距离不变，向前后动内筒，增加筒长，像距变小，烛焰的像变小，故D正确，不符合题意。
故选C。
【变式3-1】（23-24九年级下·黑龙江小庆·阶段练习）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，若用蜡烛作为光源，在木板上钻一个小孔，发现光线透过小孔在墙壁上形成像，下列说法正确的是（ ）
A．经过调节，像的小小不可能等于物的小小
B．木板上的小孔若是方孔，成像情况不会受到影响
C．保持蜡烛和墙位置不变，将木板向靠近墙的方向移动，蜡烛在墙上的像会变小
D．蜡烛在墙上形成的像是正立的虚像
【答案】A
【详解】A．像的小小与物体到孔的距离以及光屏到孔的距离有关，经过调节，像的小小可能等于物的小小，故A错误；
B．小孔所成的像的形状与孔的形状无关，所以木板上的小孔若是方孔，成像情况不会受到影响，故B正确；
C．保持蜡烛和墙位置不变，将木板向靠近墙的方向移动，由光的直线传播原理可知，蜡烛在墙上的像会变小，故C错误；
D．像可以呈现在墙壁上，说明是实像，蜡烛在墙上形成的像是倒立的实像，故D错误。
故选B。
【变式3-2】（23-24八年级上·陕西西安·阶段练习）学习了光的直线传播知识后，同学们一起利用生活中的废旧物品探究小孔成像。下列说法正确的是（ ）
A．为了便于更清楚观察像，应在圆筒的B端蒙上塑料薄膜作为光屏
B．小孔必须是圆形的
C．像与物上下颠倒，左右相反
D．塑料薄膜上形成的像是虚像
【答案】B
【详解】A．A处比B处更加阴暗，半透明的塑料膜制成光屏放在A处成像更加清晰，故A错误；
B．小孔成像过程中，所成的像与小孔形状无关，故B错误；
C．小孔成像现象成的像是倒立的像，像与物上下颠倒，左右相反，故C正确；
D．塑料薄膜上形成的像是由真实光线会聚而成的，是实像，故D错误。
故选C。
【变式3-3】（23-24八年级上·新疆乌鲁木齐·期末）小明在观察日食时用不透明的硬纸板上扎了小孔，使纸板与地面平行，发现地面上出现了太阳（日食）的像，下列说法错误的是（ ）
A．像的小小由小孔到地面的距离决定
B．像的亮暗由太阳光的强弱决定
C．像的形状由太阳（日食）自身的形状决定
D．像的数目由小孔的小小决定
【答案】D
【详解】A．地面上出现了太阳（日食）的像，成像原理是小孔成像，像的小小由太阳到小孔的距离、小孔到地面的距离决定，故A正确；A不符合题意；
B．像是光的直线传播形成的，像的亮暗是太阳光的强弱决定，太阳光越强，进入小孔的光线越多，像越亮，故B正确；B不符合题意；
C．像的形状由太阳（日食）自身的形状决定，是太阳发出的光线形成的，与孔的形状无关，故C正确；C不符合题意；
D．一个小孔只成一个像，像的数目由小孔的数目决定，故D错误；D符合题意。
故选D。
【角度4】光的直线传播光路图
一般考查光源能照射的范围或眼睛能看到的范围。
（1）考查光源能照射的范围：将光源与障碍物的端点相连，即可画出照射范围或不能照射的范围。
（2）考查眼睛能看到的范围：将眼睛与障碍物的端点相连，即可画出照射范围或不能照射的范围。
注意：光线的箭头不要画错了，光源发出光，因此箭头不能指向光源。
【典例4】（2024·江苏盐城·二模）按要求完成下列作图。如图所示，物体AB通过小孔O在虚线处的光屏上成像，请作出成像的光路图。
【答案】见解析
【详解】由于光的直线传播，物体经小孔成倒立的实像，故作图如下：
【变式4-1】（2024·四川成都·二模）“坐井观天”出自韩愈《原道》：“坐井而观天，曰天小者，非天小也。”如图甲所示一只青蛙在枯井底向外张望，请你在图乙中画出青蛙眼睛（O点）通过井口能看到最小范围的两条光线。
【答案】见解析
【详解】图中O点是青蛙的位置，将O点与井口左右两边的端点相连成一直线，然后在直线上标出箭头，即得到两条射向青蛙眼睛的光线，这两条光线就决定了青蛙的观察范围。如图所示：
【变式4-2】（23-24九年级下·四川成都·阶段练习）如图所示，射击游戏中，我们应该躲在遮挡物右侧哪个部分，站在高台上的对方射手才看不到，请通过光路图，确定最小安全范围，并用阴影表示。
【答案】见解析
【详解】由光的直线传播可知，连接射手与遮挡物的最高点的直线与地面相交，则遮挡物右侧地面与所作直线间为安全范围，我们身上的光线被遮挡物挡住，传不到射手眼睛，射手看不到我们。作图如下：
【变式4-3】（22-23八年级上·江苏镇江·期中）如图，点光源S发出的光能透过窗口照射到右侧，请画出被照亮的区域，保留光路图作图痕迹。

【答案】见解析
【详解】根据光是沿直线传播的知识可画出光能透过窗户照射到后侧的区域，具体如图所示：

问题二：光速的计算
1.利用激光测量距离
激光测距仪原理：是利用激光对目标的距离进行准确测定的仪器。激光测距仪在工作时向目标射出一束很细的激光，由光元件接收目标反射的激光束，计时器测定激光束从发射到接收的时间，计算出从观测者到目标的距离。
【典例5】（23-24八年级上·江西新余·期末）天文单位是物理天文学中计量天体之间距离的一种单位，以AU表示，其数值取地球和太阳之间的平均距离。已知：海王星距离太阳约30个天文单位，1个天文单位=。问：
（1）光在真空中的传播速度是多少？
（2）光从太阳传到海王星需要多长时间？
【答案】（1）；（2）
【详解】解：（1）光在真空中的传播速度是。
（2）太阳到海王星的距离为
由得，光从太阳传到海王星需要的时间为
答：（1）光在真空中的传播速度是；
（2）光从太阳传到海王星需要。
【变式2-1】（22-23八年级上·四川成都·期中）《西游记》是我国四小名著之一。主人公齐天小圣孙悟空一个跟斗可以翻十万八千里（相当于5.4×104km），1s可以翻一个跟斗，可他却想与光比比谁快，请你做裁判。（已知光在真空中的速度为：3×108m/s）
（1）谁更快，请通过计算说明原因。
（2）太阳与地球相距1.5×1011m，假如某一天太阳消失了，我们多长时间后才能发现？
【答案】（1）光更快，原因见解析；（2）500s
【详解】解：（1）孙悟空速度为
所以光更快。
（2）太阳光传到地球的时间为
答：（1）孙悟空的速度与光相比，光更快；
（2）太阳与地球相距1.5×1011m，假如某一天太阳消失了，我们需要500s后才能发现。
【基础强化】
1．（2024·福建宁德·一模）立竿测影是中国古代天文学观测天体位置、划分节气等不可缺少的方法之一，立竿的影子由于光的 而形成。太阳到地球的距离小约是，太阳发出的光要经过 s才能到达地球。（光速）
【答案】 直线传播 500
【详解】[1]影子的形成是光的直线传播。
[2]太阳发出的光到达地球的时间为
2．（23-24八年级下·江西吉安·开学考试）发生日环食现象时，太阳、地球和月球的位置处于中间的是 （选填“地球”或“月球”）。在一张不透光的纸上打一个极小的“△”三角形孔，让太阳光垂直射到这张纸上经过这个小孔，这时在地面看到 （选填“圆形”、“三角形“或“方形”）小亮斑。
【答案】 月球 圆形
【详解】[1][2]发生日环食时，是太阳射向地球的光被月球挡住，地球上的人进入月球的影子区域，看不见太阳形成的，其原因是光的直线传播；小孔成像中，像的形状与小孔的形状无关，像的形状取决于物体的形状，因此太阳通过“Δ”形的小孔仍然成圆形的像。
3．（23-24八年级上·四川凉山·期末）打雷时，常常先看见闪，后听到雷声的原因是 ，所以体育比赛中百米赛跑时，在终点的计时员应该在 （看到冒烟/听到枪声）时计时才准确。
【答案】 空气中光的传播速度比声音的传播速度快 看到冒烟
【详解】[1]闪和雷声是同时发生的，由于空气中光的传播速度比声音的传播速度快，走同样的路程，光用的时间短，所以先看见闪，后听到雷声。
[2]根据速度公式的变形式知道，光从起点传到终点时所用时间要短的多，故以看到冒烟时计时要准确一些。
4．（23-24八年级上·江西吉安·期末）晴朗的夜空下，小明观察到中国空间站飞过他的头顶。外表不能发光的空间站是通过反射太阳光被小明观察到，表明夜空中的空间站 （选填“是”或“不是”）光源，为了看清楚空间站，小明应选择 （选填“亮”或“暗”）的夜空。
【答案】 不是 亮
【详解】[1][2]物体本身能发光的物体叫光源。夜空中的空间站外表不能发光，不是光源，空间站是通过反射其他光被小明观察到，所以，小明应选择亮的夜空。
5．（23-24八年级上·山西忻州·期末）“举杯邀明月，对影成三人”是我国唐代小诗人李白的千古名句，小明同学很喜欢这两句，于是画出了诗中的情景，如图所示，同学们看了他的画，指出其中有一处错误： ，它不符合 的规律。
【答案】 影子和月亮都位于人的面前 光沿直线传播
【详解】[1][2]影子是由于月亮反射的光被诗人挡住，在人的后面，光线照射不到的地方留下的黑影，是光的直线传播现象，月亮在诗人面前，影子应该在人身后。而图中影子和月亮都位于人的面前，不符合光的直线传播规律。
【素养提升】
6．（23-24八年级下·黑龙江绥化·阶段练习）关于光的传播，下列说法正确的是（ ）
A．光只在空气中才沿直线传播B．光在任何情况下都沿直线传播
C．光在玻璃中一定不沿直线传播D．光在均匀介质中沿直线传播
【答案】D
【详解】A．光在均匀透明介质中都沿直线传播，故A错误；
B．光在不均匀的介质中不沿直线传播，故B错误；
C．光在质地均匀的玻璃中沿直线传播，故C错误；
D．光在均匀的介质中是沿直线传播的，不会发生偏折。故D正确。
故选D。
7．（2024·黑龙江哈尔滨·二模）有效的复习方法可以加深知识的理解，滨滨在复习光学知识时绘制了如图所示的思维导图，其中有错误的一个选项是（ ）
A．AB．BC．CD．D
【答案】D
【详解】A．能够发光的物体叫做光源，故A正确，不符合题意；
B．光的直线传播是指光在同种均匀介质中沿直线传播的性质，例如，在阳光下形成的树影、日食、月食以及小孔成像等现象都是由于光的直线传播造成的，故B正确，不符合题意；
C．光线是一种模型，用于描述光在空间中传播的方向和路径。光线是光在均匀介质中沿直线传播时的抽象表示，光线的方向通常用箭头表示，箭头的方向则是光波在该点的传播方向，故C正确，不符合题意；
D．光在真空中传播最快，速度为，在介质中（如空气、水或玻璃等）的传播速度会有所减慢，故A错误，符合题意。
故选D。
8．（23-24八年级上·河南周口·阶段练习）某兴趣小组的同学在空易拉罐的底部中央戳一个小圆孔，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，下列说法正确的是（ ）
A．塑料膜上可以看到灯丝正立的像
B．该现象是光的反射现象
C．若水平向左移动易拉罐，则像将变小
D．若只将小圆孔改为三角形小孔，则像的形状也会改变
【答案】B
【详解】AB．小孔成像是由于光的直线传播形成的，塑料膜上可以看到灯丝倒立的像，故AB错误；
C．若水平向左移动易拉罐，物体到孔的距离变小，根据数学知识三角形相似可知，像将变小，故C正确；
D．小孔成像现象中，像的形状只与成像物体有关，与孔的形状无关，若只将小圆孔改为三角形小孔，则像的形状不会改变，故D错误。
故选C。
9．（23-24八年级上·江苏盐城·期中）在一棚的顶上有一三角形孔，太阳光通过它照到地面上形成了一个光斑，关于该光斑的形状及形成原因，下列说法中正确的是（ ）
A．该光斑一定是三角形的
B．该光斑一定是圆的
C．该光斑是太阳的像
D．该光斑是太阳光沿直线传播形成的
【答案】D
【详解】ABC．若棚顶的三角形孔较小，通过孔形成的光斑不是小孔成像现象，而是影子的原因，则光斑形状与孔的形状有关，该光斑是三角形，若棚顶的三角形孔较小，通过孔形成的光斑是小孔成像现象，光斑形状与孔的形状无关，该光斑是太阳的像，则光斑是圆的，故ABC错误；
D．无论是影子的原因，还是小孔成像的原因，都是太阳光沿直线传播形成的，故D正确。
故选D。
10．（23-24八年级上·福建泉州·期中）下列关于声与光的比较，以下说法正确的是（ ）
A．声和光的传播都需要介质B．声和光都能在真空中传播
C．声和光都能传递信息和能量D．声和光从空气传入水中，速度都变快了
【答案】B
【详解】A．声音的传播需要介质，光的传播不需要介质，故A错误；
B．光可以在真空中传播，声音不能在真空中传播，故B错误；
C．声音和光都能传递信息和能量，如司机按喇叭提醒行人避让车辆，超声波可以击碎结石，可以用信号灯来指挥交通，利用激光可以刻字，故C正确；
D．声音从空气传入水中，速度变快，光从空气传入水中，速度变慢，故D错误。
故选C。
【能力培优】
11．（23-24八年级上·江苏泰州·期末）根据要求完成下列作图。如图，根据两人的影子，画出光路图找到点光源S的位置。
【答案】见解析
【详解】将两人影子的顶端和两人头顶连接并延长可交于一点S，点S就是光源的位置，如图所示
12．（23-24八年级上·广东汕头·期末）小明坐在开着天窗的轿车里，通过天窗看到天空的景色，如图甲所示。请在图乙的简化图中画出小明看到天窗外天空范围的光路图，点表示小明的眼睛。
【答案】见解析
【详解】光在同一均匀介质中沿直线传播，光线要进入人的眼中，最小范围就是从天窗的边缘处直线射入人的眼中，所以以天窗为分界，被挡住部分是看不到的。将A点与天窗口左、右边的端点相连成一直线，然后在直线上标出箭头，即得到两条射向人眼睛的光线，光的直线传播限制了人的观察范围，因此人所在的位置越深，它观察到的范围越小，如下图所示：
13．（23-24八年级上·四川南充·阶段练习）已知光在真空中传播速度是3×108m/s。
（1）光在真空中1年里传播的距离叫做光年，光年是时间的单位还是长度的单位？
（2）太阳发出的光，要经过500s才能到达地球，试计算太阳到地球的距离是多少？
（3）为实现我国的探月计划，已知地球和月球间的平均距离约是3.84×105千米，则向月球发射的激光到达月球需要多少秒？
【答案】（1）长度的单位；（2）；（3）
【详解】解：（1）一光年指光在真空中1年里传播的距离，所以光年是长度的单位。
（2）太阳到地球的距离为
（3）向月球发射的激光到达月球需要时间为
答：（1）光年是长度的单位；
（2）太阳到地球的距离为；
（3）向月球发射的激光到达月球需要时间为。
2022年课程标准
物理素养
1.通过实验，了解光在同种均匀介质中沿直线传播。知道光的直线传播的现象和应用。
物理观念：光源，光的直线传播，光线，光的直线传播的现象和应用，光速。
科学思维：通过建立光线模型，知道物理模型的重要性。
科学探究：探究光在空气、水、玻璃中的传播。
科学态度与责任：通过观察光在空气中和水中传播的实验现象，了解实验是研究物理问题的重要方法。
现象
相同点
不同点
光的传播
传播速度都与介质种类有关
能在透明物质中传播，能在真空中传播，光在真空中传播速度最小
声的传播
能在固体、液体和气体中传播，真空不能传声，一般情况下固体中声速最小