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专题4.1 光的直线传播【五大题型】
【人教版2024】
【题型1 光的直线传播】 1
【题型2 日食月食】 4
【题型3 小孔成像】 6
【题型4 光沿直线传播的应用】 8
【题型5 综合实验题】 10
【知识点1 光的直线传播】
1.光源：能发光的物体叫光源。
要点诠释：
（1）自然光源：太阳、恒星、萤火虫等。
（2）人造光源：火把、电灯、蜡烛等。
2.光在同一种均匀的介质中沿直线传播。
3.光线：为了表示光的传播方向，我们用一根带箭头的直线表示光的径迹和方向，这样的直线叫光线。
要点诠释：
（1）光线是人们为了表征光的传播而引进的一个抽象工具，它是一个理想模型，而不是真实存在的。
（2）人眼能看到东西是由于光进入人的眼睛。
【题型1 光的直线传播】
【例1】（2023·眉山）皮影戏是一种民间戏剧，已成为国家非物质文化遗产，用灯光照射兽皮或纸板做成的“人物”，屏幕上便出现影子。下列现象中，与皮影戏原理相同的是（　　）。
A. 有趣的倒影 B. 空中的彩虹
C. 古代的日晷 D. D. “弯折”的筷子
【答案】C。
【解析】皮影戏原理时光沿直线传播。
A．有趣的倒影是平面镜成像，利用光的反射，故A不符合题意；
B．空中的彩虹是光的色散现象，属于光的折射，故B不符合题意；
C．古代的日晷利用光沿直线传播，故C符合题意；
D．“弯折”的筷子是光的折射现象，故D不符合题意。
故选C。
【变式1-1】（2022·湖南湘潭·中考真题）下列现象能说明光沿直线传播的是（　　）
A．空中彩虹 B．水中倒影
C．墙上手影 D．杯中铅笔
【答案】C
【详解】A．雨过天晴时，常在天空出现彩虹，这是太阳光透过悬浮在空气中细小的水珠折射而成的，白光经水珠折射以后，分成各种彩色光，这种现象叫做光的色散现象，所以说雨后的天空出现彩虹是由光的折射形成的，故A不符合题意；B．水中倒影是由于光的反射现象形成的平面镜成像，故B不符合题意；
C．墙上手影是由于光沿直线传播形成的，故C符合题意；
D．从水中铅笔上反射的光从水中斜射入空气中时，发生折射，折射光线远离法线，当人逆着折射光线的方向看时，看到的是铅笔的虚像，比实际位置偏高，所以感觉折断了，故D不符合题意。
故选C。
【变式1-2】（2022·江苏常州·中考真题）2022年北京冬奥会期间，北京皮影艺术剧院紧扣冬奥题材，精彩呈现皮影戏《寻找雪姑娘》，如图所示。下列情境中，与皮影戏原理相同的是（　　）
A．雨后彩虹 B．树荫下光斑
C．水中倒影 D． 筷子弯折
【答案】B
【详解】A．皮影戏原理是光的直线传播形成的，而雨后彩虹是光的色散现象，故A不符合题意；
B．树荫下的光斑是光的直线传播形成的，与皮影戏的原理一样，故B符合题意；
C．水中倒影，平面镜成像，是光的反射现象，与皮影戏原理不同，故C不符合题意；
D．筷子弯折，是光的折射现象，与皮影戏的原理不同，故D不符合题意。
故选B。
【变式1-3】（2023·岳阳）下列现象能用光沿直线传播解释是：（　　）。
A. 天上的彩虹 B. 铅笔的弯折
C. 人和猫能看见对方 D. 手影游戏
【答案】D。
【解析】A．天上的彩虹是光的色散现象，由光的折射形成，故A不符合题意；
B．铅笔的弯折，由光的折射形成，故B不符合题意；
C．人和猫能看见对方，利用了光的反射，故C不符合题意；
D．手影游戏，是因为手挡住一部分光线所形成的影子，故D符合题意。
故选D。
【知识点2 日食、月食】
日食：发生日食时，太阳、月球、地球在同一条直线上，月球在中间，在地球上月球本影里的人看不到太阳的整个发光表面，这就是日全食，如Ⅰ区。在月球半影里的人看不到太阳某一侧的发光表面，这就是日偏食如Ⅱ区，在月球本影延长的空间即伪本影里的人看不到太阳中部发出的光，只能看到太阳周围的发光环形面，这就是日环食，如Ⅲ区。
月食：发生月食时，太阳、地球、月球同在一条直线上，地球在中间，如下图所示。当月球全处于Ⅰ区时，地球上夜晚的人会看见月全食；若月球部分处于本影区Ⅰ、部分处于半影区Ⅱ时，地球上夜晚的人会看见月偏食，但要注意，当月球整体在半影区时并不发生月偏食。
【题型2 日食月食】
【例2】（2021·浙江衢州·中考真题）2021年7月1日，中国共产党将迎来建党100周年，这天地球位置处于图中的（　　）
A．甲一乙之间 B．乙一丙之间C．丙一丁之间 D．丁一甲之间
【答案】B
【详解】2021年7月1日位于夏至日（6月22号前后）和秋分日（9月23日）之间，最接近夏至日，甲图是照射在赤道上，而乙图是照射到北回归线上，故是夏至日，故甲图是春分日，丙是秋分，照射到赤道上，丁是南回归线，故是冬至日，故 2021年7月1日是在夏至到秋分，故是乙到丙，故B正确。
故选B。
【变式2-1】(2023安徽潜山期中,8,★☆☆)“金星凌日”是在地球上看到金星从太阳面上移过的天文奇观,它可以用　　　　来解释。图为发生“金星凌日”现象时的示意图,金星的位置在　　　　处。
【答案】光的直线传播　丁
【详解】“金星凌日”现象可以用光的直线传播来解释,是指地球、金星和太阳处在了同一条直线上,并且金星在地球和太阳之间,据此可判断金星的位置在丁处。
【变式2-2】请在图中画出发生月食时，月球的大致位置。
【答案】如答图所示
【详解】发生月食时，地球在太阳和月球之间，三者在同一条直线上，地球挡住了太阳照射到月球的光，在地球上看不到月球。
【变式2-3】(2021·湖州中考)如图所示是月偏食的示意图，月食轮廓是弯曲的圆弧。下列事实与圆弧的形成无关的是( )
A.太阳光的直线传播
B.地球是球形的
C.月球是球形的
D.地球是不透明的
【答案】C
【详解】题图中月食的轮廓，是由于太阳、地球、月亮位于同一直线上，地球位于太阳与月球之间时，不透明的圆形地球挡住了沿直线传播的太阳光，形成的月偏食。所以圆弧的形成与太阳光的直线传播、地球是球形的、地球是不透明的三者有关，而与月球的形状无关。
【知识点3 小孔成像】
小孔成像：用一个带有小孔的板遮挡在屏幕与物体之间，屏幕上就会形成物体的倒像，我们把这样的现象叫小孔成像，如图所示：
成像特点：倒立、实像
成像大小：小孔成像的大小与物体和小孔的距离，光屏到小孔的距离有关。
【题型3 小孔成像】
【例3】如图所示，找一个空的易拉罐，用钉子在易拉罐底部的中央敲一个小孔，将易拉罐顶部剪去后，蒙上一层塑料薄膜，这样就制成了一个针孔照相机。将点燃的蜡烛置于小孔前的适当位置，观察并研究小孔成像的特点：
(1)蜡烛在塑料薄膜的成像原理是 。
(2)如果易拉罐底部小孔是三角形，则他在半透明纸上看到的像是 。
A.三角形光斑
B.圆形光斑
C.蜡烛的正立像
D.蜡烛的倒立像
(3)将蜡烛向右方移动，则它在薄膜上的像将 (选填“变大”“变小”或“不变”);如果将蜡烛在孔前绕顺时针旋转，则它在塑料薄膜上所成的像将绕 (选填“顺”或“逆”)时针旋转
【答案】(1)光的直线传播 (2)D (3)变大 顺
【解析】(1)蜡烛在塑料薄膜上所成的像是实像，其成像的原理是光在同种介质中沿直线传播。
(2)蜡烛经小孔成倒立的实像，像的形状与蜡烛形状相同，与小孔的形状无关，即蜡烛在塑料薄膜上成的像是蜡烛的倒立像，故选 D。
(3)因为光是沿直线传播的，将蜡烛向右方移动时，蜡烛靠近小孔，光线发散程度更大，所以蜡烛的像将变大；将蜡烛在孔前绕顺时针旋转，则它在塑料薄膜上所成的像是顺时针旋转的。
【变式3-1】（2023·天津）中华优秀传统文化蕴含着丰富的物理知识。《墨经》中记载了世界上最早的“小孔成像”实验（如图所示），小孔成像是由于光的______形成的；唐代诗句“潭清疑水浅”描绘了潭水清澈，让人感觉水变浅了，这是由于光的______造成的。
【答案】①. 直线传播；②. 折射。
【解析】[1]由于光沿直线传播，光穿过小孔时，能在光屏上成倒立的实像，小孔成像是由于光的直线传播形成的。
[2]由于水底反射的光从水中斜射入空气中，发生了折射现象，折射角大于入射角，人逆着折射光线看去会感觉水变浅了。
【变式3-2】大伟在课外按图示制作了一个小孔成像实验，如果在易拉罐底部开一个很小的三角形小孔，则它在半透明的纸上的看到的是( )
蜡烛的正立像
蜡烛的倒立像
三角形光斑
圆形光斑
【答案】B
【解析】由于光沿直线传播，光穿过小孔时，能在光屏上成倒立的实像，小孔成像是由于光的直线传播形成的。
【变式3-3】小明与同学从树荫下走过时，发现地面上有许多大小、形状不同的圆形光斑，你认为
A.圆斑是太阳的影子 B.圆斑是太阳的像 C.圆斑是树叶的像 D.圆斑是树叶的影子
【答案】B
【解析】 树叶与树叶之间会形成很多细小的缝隙，太阳光从这些小缝隙中照射下来，由于在同种均匀介质中光沿直线传播，太阳光经过树叶间的“小孔”会在地面上形成太阳的像，就是我们看到的圆形光斑，像的形状和太阳一样是圆形的，故选 B。
【知识点4 生活中的光的直线传播现象】
1.光沿直线传播的应用
（1）利用激光准直引导掘进机直线前进。
（2）排队时看齐。
（3）射击瞄准，瞄准点、准星、缺口三点一线。
（4）井底之蛙；一叶障目不见泰山。
影子：光在传播过程中，遇到不透明的物体，在不透明的物体后面，光照射不到，形成了黑暗的部分就是物体的影子
【题型4 光沿直线传播的应用】
【例4】（2023·江西）如图所示，圭表是中国古代重要天文仪器，圭表通过测量正午日影长度来推测二十四节气，日影是光的_________形成的。为了提高其测量精度，天文学家使用铅垂线来确保“表”垂直于水平放置的“圭”。铅垂线是利用了重力的方向总是_________。
【答案】①. 直线传播；②. 竖直向下。
【解析】[1]由于光线是直线传播的，当光线被挡住时，光线无法再传播，会形成阴影，则日影是光的直线传播形成的。
[2]根据重力的特点可知，其方向为竖直向下，铅垂线是利用了重力的方向总是竖直向下来工作的。
【变式4-1】晚上，人在马路上走过一盏路灯的过程中，其影子的长度变化情况是（ ）。
A.先变短后变长 B.先变长后变短 C.逐渐变短 D.逐渐变长
【答案】A。
【解析】人走过路灯的过程，由靠近到远离，影子先变短，再变长。如下图所示：
【变式4-2】（2022·安徽合肥·八年级期末）在挖掘地铁隧道的过程中，采用了如图甲所示的激光准直系统，其工作原理是光的 ___________传播，图乙中，当人靠近镜子时，人的脸在镜中的像将会 ___________（选填“变大”、“变小”或“不变”）。
【答案】 直线 不变
【详解】[1]甲图中，挖掘隧道时，采用激光准直技术，是利用了光沿直线传播原理。
[2]乙图中，平面镜成像的原理是光的反射，平面镜成像时，像与物体的大小相等，所以人靠近镜子时，人在镜中的像大小不变。
【变式4-3】（2022·上海·八年级课时练习）如图所示，站在队伍第一个人的前面看，后面的人都被第一个人挡住，说明队伍站得 ____ （选填“很直”或“不直”），所用的原理是 _______ 。
【答案】 很直 同种均匀介质（或空气）中光沿直线传播
【详解】[1][2]站在队伍第一个人的前面看，由于光在同种均匀的介质（空气）是沿直线传播的，来自后面人反射的光被第一个人挡着，只能看到第一个人，这时说明队伍站的很直。
【题型5 综合实验题】
【例5】（2022·全国·八年级课时练习）为探究光的传播规律，小明在家中做了如下三个实验：
（1）探究光在气体中的传播规律。实验现象如图甲，为了使实验现象明显，小明在激光灯下方点燃了一盘蚊香，你认为这样做的目的是________；
（2）小明探究光在液体中的传播规律。实验现象如图乙，小明接着沿着水槽侧壁倒入浓糖水，看到实验现象如图丙；小明再用木棍搅拌后，实验现象又恢复到图乙。以上现象说明光在________介质中沿直线传播。
【答案】 显示光的传播路径 同一种均匀
【详解】（1）[1]烟是固体颗粒，光遇到空气中小的固体颗粒发生漫反射，反射的光进入人的眼睛，人能看到光的传播路线，所以点燃一盘蚊香是为了显示光的传播路径。
（2）[2]由于糖水是不均匀的，所以沿着水槽侧壁倒入浓糖水，看到光线不再沿直线传播，而是发生弯曲，再用木棍搅拌后，糖水变得均匀，又看到光线沿直线传播了，这些实验现象说明光在同种均匀介质中沿直线传播。
【变式5-1】（2022·上海·八年级课时练习）如图甲所示是用易拉罐制成的简易针孔照相机：
（1）使用针孔照相机时，小孔对着______（选填“明亮的室外”或“较暗的室内”）进行观察，可以看到______像（选填“正立”或“倒立”、“虚”或“实”）；为使看到的像更清晰，某同学将实验装置改进，则圆筒的______（选填“A”“B”）端是用半透明薄纸制成的光屏；
（2）正午时，小华在地面上铺一张白纸，将刻有边长为1cm的等边三角形小孔的纸板正对着太阳，保持纸板与白纸的距离为30cm，观察白纸上的光斑：
①接着小华用另一张卡片覆盖在三角形孔上（如图乙所示）向左移动，大约遮住孔的一半时，观察光斑变化情况，与没有遮挡时相比较白纸上光斑大小将______（选填“变大”、“不变”或“变小”），光斑亮度______（选填“增强”、“不变”或“减弱”）；②没有遮挡时，渐渐增大纸板与白纸的距离到2m左右时，此时光斑形状是______形，然后再用卡片遮挡，减小通光孔的大小，白纸上光斑大小将______（选填“变大”、“不变”或“变小”），光斑亮度______（选填“增强”、“不变”或“减弱”）；
③晴天太阳透过树叶缝隙在地面上形成的圆形光斑与上述原理相同，其圆形光斑大小不一的原因是______。
【答案】 明亮的室外 倒立实 A ①变小 不变 ②圆 不变 减弱 ③树叶缝隙到地面距离不等
【详解】（1）[1] [2]根据小孔成像原理，使用针孔照相机时，小孔对着明亮的室外，塑料薄膜在暗室内，让光线通过小孔进入筒内，在塑料薄膜上形成倒立缩小的实像。
[3]小孔成像是光的直线传播现象；物体上部的光线通过小孔后，射到了光屏的下部；物体下部的光线通过小孔后，射到了光屏的上部，因此通过小孔后所成的像是倒立的像；因此A端是用半透明薄纸制成的光屏。如图所示：
（2）[4][5]太阳光是平行光，开始时孔较大，形成的是和孔面积大小相等的光斑，故刚开始时，白纸上光斑大小将变小，而亮度与孔大小无关，所以光斑亮度不变。
[6][7][8]当没有遮挡时，渐渐增大纸板与白纸的距离到2m时，仍是小孔成像，所以此时光斑形状是圆形，继续移动覆盖的卡片，减小孔的大小，白纸上光斑大小将不变，光斑亮度减弱。
[9]晴天太阳透过树叶缝隙形成的圆形光斑与上述原理相同，其圆形光斑大小不一的原因是树叶缝隙离地面的距离不等。
【变式5-2】（2022·全国·八年级课时练习）学习了光学知识后，爱动脑筋的小明和小红想自己探究小孔成像现象．如图所示，他们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．分别将小孔对着烛焰和灯丝，可以看到烛焰和灯丝通过小孔所成的像．
（1）甲图中点燃的蜡烛距小孔20cm，它成像在距小孔15cm，则半透明膜上的像是 _____
A．倒立、放大的像 B．正立、缩小的像 C．倒立、缩小的像 D．正立、放大的像
（2）由甲、乙两图可知实验是在研究小孔成像与 ________ 的关系．
（3）分析比较 ________ 和 ________ 两图，可以得出小孔成像与物体的形状有关；
（4）小明和小红明白了：树荫下的圆形光斑（如图所示）就是 _____ 通过树叶间的小孔在地面上形成的像．
（5）小明和小红还联想到：在太阳光或者日光灯下， 如果挡住了光的去路，地面上就会形成影子．细心的小明进一步发现，在日光灯下的影子灰蒙蒙一片，一点也不清楚，特别是处处装点着电灯的大厅里，人和物的影子就更是模糊不清了．这是为什么呢？小明去问物理老师，老师拿出几根蜡烛、一个圆柱形铁块，让小明做了如下实验：
①木块放在桌子上，旁边点上一只蜡烛．观察铁块的影子．（如图a）
②在旁边再点上一只蜡烛，观察铁块的影子（如图b）
③继续在铁块旁边点蜡烛，直到将蜡烛围满铁块四周，观察铁块的影子（如图c和d）
小明发现，蜡烛影子越来越 ________ （填“深”或“浅”），这时他又比较了一下白炽灯和日光灯，看到白炽灯的灯丝很集中，而日光灯的灯管却很长，他想了一会后，高兴的说：“老师，我明白了！”
请你替小明回答：原来不透明物体的周围，若四周都有光源，就 ________ .生活中的 ________ （填一种应用）就运用这一结论.
【答案】 C； 孔的形状； 甲 丙 太阳 浅 不会形成影子 无影灯
【详解】（1）小孔成像成的是一个倒立的像，像是由实际光线会聚而成的，是实像；像到小孔光的距离15cm小于蜡烛到小孔的距离20cm，所成的像是缩小的像；故选C；
（2）甲图和乙图中孔的形状不同，物体（蜡烛焰）形状相同，所成的像的形状相同，由此可见：小孔成像中像的形状取决于物体的形状，与小孔的形状无关．所以甲、乙两图可知实验是在研究小孔成像与孔的形状的关系．
（3）甲图与丙图中物体的形状不同，小孔的形状相同，所成的像的形状不同，由此可见：小孔成像的形状与物体的形状有关；
（4）树荫下的圆形光斑就是太阳通过树叶间的小孔在地面上所成的实像．
（5）通过老师的实验可知，不透明物体的周围，光源越多，形成的影子越浅，或影子越不明显；原来不透明物体的周围，当四周都有光源，就不会形成影子．例如：为防止做手术时出现影子影响手术的进行，手术室内用的无影灯，就运用这一结论．
故答案为（1）C；（2）孔的形状；（3）甲；丙；（4）太阳；（5）浅；不会形成影子；无影灯．
【变式5-3】阅读短文,回答问题。
　　晴天正午,小明与同学从树荫下走过时,发现地面上有许多大小、形状不同的光斑,如图1所示,光斑的形状与什么因素有关呢 光斑又是如何形成的呢 他们对此进行了探究,他们猜想:a.光斑的形状与树叶的形状有关,光斑是树叶的影子;b.光斑的形状与树叶间空隙的形状(即孔的形状)有关;c.光斑的形状与树叶间空隙的大小(即孔的大小)有关。
(1)根据所学知识,可以确定猜想a是　　　(选填“合理”或“不合理”)的。
(2)为了进一步探究,小明给两个空罐的底部中央分别打上大小相同的一个小圆孔和一个小方孔,再将两片半透明的塑料膜蒙在空罐的口上,然后分别将小孔对着烛焰和发光灯丝,可以看到烛焰和发光灯丝通过小孔所成的像,如图2所示,比较甲、乙两图可知烛焰通过小孔所成像的形状与孔的形状　　　　,通过比较甲、丙两图,可以得出结论:物体通过小孔所成像的形状与物体的形状　　　　。(以上两空均选填“有关”或“无关”)
(3)烛焰和发光灯丝在半透明塑料膜上成像的原理是光的　　　　。夏天树荫下的光斑形成的原理与之　　　　(选填“相同”或“不同”)。
【答案】 (1)不合理　
(2)无关　有关　
(3)直线传播　相同
【详解】　(1)光斑不是树叶的影子,故猜想a不合理;
(2)在甲图和乙图中的唯一变量是孔的形状,但所成的像形状相同,故小孔成像中像的形状与小孔的形状无关;在甲图和丙图中的唯一变量是物体的形状,所成的像形状不同,故小孔成像中像的形状与物体的形状有关;
(3)烛焰和发光灯丝在半透明塑料膜上成像的原理是光的直线传播;夏天树荫下的光斑形成的原理与该实验的原理相同,都是光的直线传播。
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专题4.1 光的直线传播【五大题型】
【人教版2024】
【题型1 光的直线传播】 1
【题型2 日食月食】 4
【题型3 小孔成像】 6
【题型4 光沿直线传播的应用】 8
【题型5 综合实验题】 10
【知识点1 光的直线传播】
1.光源：能发光的物体叫光源。
要点诠释：
（1）自然光源：太阳、恒星、萤火虫等。
（2）人造光源：火把、电灯、蜡烛等。
2.光在同一种均匀的介质中沿直线传播。
3.光线：为了表示光的传播方向，我们用一根带箭头的直线表示光的径迹和方向，这样的直线叫光线。
要点诠释：
（1）光线是人们为了表征光的传播而引进的一个抽象工具，它是一个理想模型，而不是真实存在的。
（2）人眼能看到东西是由于光进入人的眼睛。
【题型1 光的直线传播】
【例1】（2023·眉山）皮影戏是一种民间戏剧，已成为国家非物质文化遗产，用灯光照射兽皮或纸板做成的“人物”，屏幕上便出现影子。下列现象中，与皮影戏原理相同的是（　　）。
A. 有趣的倒影 B. 空中的彩虹
C. 古代的日晷 D. D. “弯折”的筷子
【变式1-1】（2022·湖南湘潭·中考真题）下列现象能说明光沿直线传播的是（　　）
A．空中彩虹 B．水中倒影
C．墙上手影 D．杯中铅笔
【变式1-2】（2022·江苏常州·中考真题）2022年北京冬奥会期间，北京皮影艺术剧院紧扣冬奥题材，精彩呈现皮影戏《寻找雪姑娘》，如图所示。下列情境中，与皮影戏原理相同的是（　　）
A．雨后彩虹 B．树荫下光斑
C．水中倒影 D． 筷子弯折
【变式1-3】（2023·岳阳）下列现象能用光沿直线传播解释是：（　　）。
A. 天上的彩虹 B. 铅笔的弯折
C. 人和猫能看见对方 D. 手影游戏
【知识点2 日食、月食】
日食：发生日食时，太阳、月球、地球在同一条直线上，月球在中间，在地球上月球本影里的人看不到太阳的整个发光表面，这就是日全食，如Ⅰ区。在月球半影里的人看不到太阳某一侧的发光表面，这就是日偏食如Ⅱ区，在月球本影延长的空间即伪本影里的人看不到太阳中部发出的光，只能看到太阳周围的发光环形面，这就是日环食，如Ⅲ区。
月食：发生月食时，太阳、地球、月球同在一条直线上，地球在中间，如下图所示。当月球全处于Ⅰ区时，地球上夜晚的人会看见月全食；若月球部分处于本影区Ⅰ、部分处于半影区Ⅱ时，地球上夜晚的人会看见月偏食，但要注意，当月球整体在半影区时并不发生月偏食。
【题型2 日食月食】
【例2】（2021·浙江衢州·中考真题）2021年7月1日，中国共产党将迎来建党100周年，这天地球位置处于图中的（　　）
A．甲一乙之间 B．乙一丙之间C．丙一丁之间 D．丁一甲之间
【变式2-1】(2023安徽潜山期中,8,★☆☆)“金星凌日”是在地球上看到金星从太阳面上移过的天文奇观,它可以用　　　　来解释。图为发生“金星凌日”现象时的示意图,金星的位置在　　　　处。
【变式2-2】请在图中画出发生月食时，月球的大致位置。
【变式2-3】(2021·湖州中考)如图所示是月偏食的示意图，月食轮廓是弯曲的圆弧。下列事实与圆弧的形成无关的是( )
A.太阳光的直线传播
B.地球是球形的
C.月球是球形的
D.地球是不透明的
【知识点3 小孔成像】
小孔成像：用一个带有小孔的板遮挡在屏幕与物体之间，屏幕上就会形成物体的倒像，我们把这样的现象叫小孔成像，如图所示：
成像特点：倒立、实像
成像大小：小孔成像的大小与物体和小孔的距离，光屏到小孔的距离有关。
【题型3 小孔成像】
【例3】如图所示，找一个空的易拉罐，用钉子在易拉罐底部的中央敲一个小孔，将易拉罐顶部剪去后，蒙上一层塑料薄膜，这样就制成了一个针孔照相机。将点燃的蜡烛置于小孔前的适当位置，观察并研究小孔成像的特点：
(1)蜡烛在塑料薄膜的成像原理是 。
(2)如果易拉罐底部小孔是三角形，则他在半透明纸上看到的像是 。
A.三角形光斑
B.圆形光斑
C.蜡烛的正立像
D.蜡烛的倒立像
(3)将蜡烛向右方移动，则它在薄膜上的像将 (选填“变大”“变小”或“不变”);如果将蜡烛在孔前绕顺时针旋转，则它在塑料薄膜上所成的像将绕 (选填“顺”或“逆”)时针旋转
【变式3-1】（2023·天津）中华优秀传统文化蕴含着丰富的物理知识。《墨经》中记载了世界上最早的“小孔成像”实验（如图所示），小孔成像是由于光的______形成的；唐代诗句“潭清疑水浅”描绘了潭水清澈，让人感觉水变浅了，这是由于光的______造成的。
【变式3-2】大伟在课外按图示制作了一个小孔成像实验，如果在易拉罐底部开一个很小的三角形小孔，则它在半透明的纸上的看到的是( )
蜡烛的正立像
蜡烛的倒立像
三角形光斑
圆形光斑
【变式3-3】小明与同学从树荫下走过时，发现地面上有许多大小、形状不同的圆形光斑，你认为
A.圆斑是太阳的影子 B.圆斑是太阳的像 C.圆斑是树叶的像 D.圆斑是树叶的影子
【知识点4 生活中的光的直线传播现象】
1.光沿直线传播的应用
（1）利用激光准直引导掘进机直线前进。
（2）排队时看齐。
（3）射击瞄准，瞄准点、准星、缺口三点一线。
（4）井底之蛙；一叶障目不见泰山。
影子：光在传播过程中，遇到不透明的物体，在不透明的物体后面，光照射不到，形成了黑暗的部分就是物体的影子
【题型4 光沿直线传播的应用】
【例4】（2023·江西）如图所示，圭表是中国古代重要天文仪器，圭表通过测量正午日影长度来推测二十四节气，日影是光的_________形成的。为了提高其测量精度，天文学家使用铅垂线来确保“表”垂直于水平放置的“圭”。铅垂线是利用了重力的方向总是_________。
【变式4-1】晚上，人在马路上走过一盏路灯的过程中，其影子的长度变化情况是（ ）。
A.先变短后变长 B.先变长后变短 C.逐渐变短 D.逐渐变长
【变式4-2】（2022·安徽合肥·八年级期末）在挖掘地铁隧道的过程中，采用了如图甲所示的激光准直系统，其工作原理是光的 ___________传播，图乙中，当人靠近镜子时，人的脸在镜中的像将会 ___________（选填“变大”、“变小”或“不变”）。
【变式4-3】（2022·上海·八年级课时练习）如图所示，站在队伍第一个人的前面看，后面的人都被第一个人挡住，说明队伍站得 ____ （选填“很直”或“不直”），所用的原理是 _______ 。
【题型5 综合实验题】
【例5】（2022·全国·八年级课时练习）为探究光的传播规律，小明在家中做了如下三个实验：
（1）探究光在气体中的传播规律。实验现象如图甲，为了使实验现象明显，小明在激光灯下方点燃了一盘蚊香，你认为这样做的目的是________；
（2）小明探究光在液体中的传播规律。实验现象如图乙，小明接着沿着水槽侧壁倒入浓糖水，看到实验现象如图丙；小明再用木棍搅拌后，实验现象又恢复到图乙。以上现象说明光在________介质中沿直线传播。
【变式5-1】（2022·上海·八年级课时练习）如图甲所示是用易拉罐制成的简易针孔照相机：
（1）使用针孔照相机时，小孔对着______（选填“明亮的室外”或“较暗的室内”）进行观察，可以看到______像（选填“正立”或“倒立”、“虚”或“实”）；为使看到的像更清晰，某同学将实验装置改进，则圆筒的______（选填“A”“B”）端是用半透明薄纸制成的光屏；
（2）正午时，小华在地面上铺一张白纸，将刻有边长为1cm的等边三角形小孔的纸板正对着太阳，保持纸板与白纸的距离为30cm，观察白纸上的光斑：
①接着小华用另一张卡片覆盖在三角形孔上（如图乙所示）向左移动，大约遮住孔的一半时，观察光斑变化情况，与没有遮挡时相比较白纸上光斑大小将______（选填“变大”、“不变”或“变小”），光斑亮度______（选填“增强”、“不变”或“减弱”）；②没有遮挡时，渐渐增大纸板与白纸的距离到2m左右时，此时光斑形状是______形，然后再用卡片遮挡，减小通光孔的大小，白纸上光斑大小将______（选填“变大”、“不变”或“变小”），光斑亮度______（选填“增强”、“不变”或“减弱”）；
③晴天太阳透过树叶缝隙在地面上形成的圆形光斑与上述原理相同，其圆形光斑大小不一的原因是______。
【变式5-2】（2022·全国·八年级课时练习）学习了光学知识后，爱动脑筋的小明和小红想自己探究小孔成像现象．如图所示，他们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．分别将小孔对着烛焰和灯丝，可以看到烛焰和灯丝通过小孔所成的像．
（1）甲图中点燃的蜡烛距小孔20cm，它成像在距小孔15cm，则半透明膜上的像是 _____
A．倒立、放大的像 B．正立、缩小的像 C．倒立、缩小的像 D．正立、放大的像
（2）由甲、乙两图可知实验是在研究小孔成像与 ________ 的关系．
（3）分析比较 ________ 和 ________ 两图，可以得出小孔成像与物体的形状有关；
（4）小明和小红明白了：树荫下的圆形光斑（如图所示）就是 _____ 通过树叶间的小孔在地面上形成的像．
（5）小明和小红还联想到：在太阳光或者日光灯下， 如果挡住了光的去路，地面上就会形成影子．细心的小明进一步发现，在日光灯下的影子灰蒙蒙一片，一点也不清楚，特别是处处装点着电灯的大厅里，人和物的影子就更是模糊不清了．这是为什么呢？小明去问物理老师，老师拿出几根蜡烛、一个圆柱形铁块，让小明做了如下实验：
①木块放在桌子上，旁边点上一只蜡烛．观察铁块的影子．（如图a）
②在旁边再点上一只蜡烛，观察铁块的影子（如图b）
③继续在铁块旁边点蜡烛，直到将蜡烛围满铁块四周，观察铁块的影子（如图c和d）
小明发现，蜡烛影子越来越 ________ （填“深”或“浅”），这时他又比较了一下白炽灯和日光灯，看到白炽灯的灯丝很集中，而日光灯的灯管却很长，他想了一会后，高兴的说：“老师，我明白了！”
请你替小明回答：原来不透明物体的周围，若四周都有光源，就 ________ .生活中的 ________ （填一种应用）就运用这一结论.
【变式5-3】阅读短文,回答问题。
　　晴天正午,小明与同学从树荫下走过时,发现地面上有许多大小、形状不同的光斑,如图1所示,光斑的形状与什么因素有关呢 光斑又是如何形成的呢 他们对此进行了探究,他们猜想:a.光斑的形状与树叶的形状有关,光斑是树叶的影子;b.光斑的形状与树叶间空隙的形状(即孔的形状)有关;c.光斑的形状与树叶间空隙的大小(即孔的大小)有关。
(1)根据所学知识,可以确定猜想a是　　　(选填“合理”或“不合理”)的。
(2)为了进一步探究,小明给两个空罐的底部中央分别打上大小相同的一个小圆孔和一个小方孔,再将两片半透明的塑料膜蒙在空罐的口上,然后分别将小孔对着烛焰和发光灯丝,可以看到烛焰和发光灯丝通过小孔所成的像,如图2所示,比较甲、乙两图可知烛焰通过小孔所成像的形状与孔的形状　　　　,通过比较甲、丙两图,可以得出结论:物体通过小孔所成像的形状与物体的形状　　　　。(以上两空均选填“有关”或“无关”)
(3)烛焰和发光灯丝在半透明塑料膜上成像的原理是光的　　　　。夏天树荫下的光斑形成的原理与之　　　　(选填“相同”或“不同”)。
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