文档内容
2.2光的直线传播（知识解读）（原卷版）
•知识点1 光的直线传播
•知识点2 光的直线传播的应用
•知识点3 光速和光年
•作业 巩固训练
知识点1 光的直线传播
1、光在同一种均匀的介质中沿直线传播。
“同一均匀介质”是光沿直线传播的条件。仅是“同一介质”不能保证光沿直线传播。例
如：地球周围的大气就是不均匀的，离地面越高，空气越稀薄，从大气层外射到地面的光
就会发生弯曲。早晨，当太阳还在地平线下时，我们就看见了它，是因为不均匀的大气使
光线变弯了。
2、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。
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。
【典例1-1】下列关于光线的说法中正确的是（ ）
A．光源能射出无数条光线
B．光线不是真实存在的，人们用一条带箭头的实线来表示光线
C．光线就是很细的光束
D．光线是用来表示光传播方向的直线，常用虚线表示
【典例1-2】红外测温仪是一种普遍使用的测温工具，该设备在无光的夜晚 （选填
“能”或“不能”）使用，红外线在同种均匀介质中 传播，在空气中传播速度约为
m/s。
【变式1-1】下列有关光现象的知识，正确的是（ ）
A．光在同种介质中沿直线传播
1B．通常情况下，真空中的光速约为
C．相同强度的红、绿、蓝三束光照射在白墙上重叠部分的颜色是黑色
D．紫外线能杀死微生物，还能使荧光物质发光
【变式1-2】盛夏的课间，同学们正在树荫下闲聊，听到体育老师吹哨后，马上开始排队，
说明声音可以传递 ，排队是利用光的 ，树荫下的圆形光斑是 （选填
“太阳”或“树叶”）的像。
知识点2 光的直线传播的应用
1、常见的直线传播现象：立竿见影、日食、月食、小孔成像等
（1）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。
（2）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，这就是日食。
（3）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，地球上夜晚的
人会看见月食。
（4）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。
2、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。
【典例2-1】《墨经》中记载了影子的形成等光学现象。如图所示，墙上手影形成的原因是
（ ）
A．光的直线传播 B．光的反射
C．光的折射 D．光的色散
2【典例2-2】2019年12月26日，大连地区出现了日食现象。王老师在模拟日食、月食成
因的实验中，画了图示。如果在大连观察到日食，月球应该是位于 （选填“A”“B”
或“C”）处。夏天中午，小明骑着自行车到达一栋房子，为了防止自行车晒得太烫，小明
应该把自行车停放在房子的 （选填“东”“南”“西”或“北”）方。
【典例2-3】如图所示，小明制成了一个针孔照相机，其实就是小孔成像的实验装置。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）烛焰在半透明膜上所成的像是 选填（选“实像”或“虚像”）；
（2）如果小孔是三角形，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．烛焰的正立像 D．烛焰的倒立像
（3）将半透明膜靠近小孔时，则人眼看到的半透明膜上的像将 （选填“变
大”“变小”或“不变”）；
（4）请根据本实验探究过程分析，晴天树荫下的圆形光斑大小不一的原因是 。
【变式2-1】如图是日晷图片，我国古代劳动人民利用阳光通过中间立柱在晷盘上的阴影的
位置和影子的长度可以判断当时的时间及所处的节气，所以汉语里用“光阴”来表示时间，
如光阴似箭、一寸光阴一寸金等说法。用“光阴”一词表示时间涉及的物理知识是
（ ）
A．光速很大 B．光的直线传播
C．光的反射 D．光的折射
【变式2-2】世界各地有时出现“月全食”现象，这是由于 形成的，如图表示
月全食时太阳、地球、月球的位置，则图中的A是 。
3【变式2-3】如图所示，找一个空的易拉罐，用钉子在易拉罐底部的中央扎一个小孔，将易
拉罐的顶部剪去后，蒙上一层塑料薄膜，这样就制成了一个针孔照相机，其实就是小孔成
像的实验装置。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特点：
（1）烛焰在塑料薄膜上所成的像是 选填（“实像”“虚像”）；
（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．烛焰的正立像 D．烛焰的倒立像
（3）将蜡烛逐渐靠近小孔时，则人眼看到的塑料薄膜上的像将 （选填“变
大”“变小”“不变”）；
（4）请根据本实验探究过程分析，晴天树荫下的圆形光斑大小不一的原因是 。
知识点3 光速和光年
1、光速：光在真空中的传播速度是 ，而在空气中传播速度接近于在真空
中的传播速度，也认为是 ，光在水中的传播速度约为
，在玻璃中的传播速度约为 。
2、光年：光年是指光在1年中的传播距离，1光年9.46×1015m。
【典例3-1】下列关于声和光的说法中，正确的是（ ）
A．声音的传播速度为340m/s B．声音传播需要介质，而光传播不需要介质
C．光的传播速度和声的传播速度一样快 D．光在各种介质中的传播速度为3×108m/s
4【典例3-2】所谓「雷雨发庄稼」，秋天稻谷成熟丰收时常伴随着雷光，于是雷光又被称之
为「稻光」。雷鸣声是由于云团之间放电引起的空气剧烈地 而产生的，我们时
常在看到雷光后才听到雷声，是因为 。
【典例3-3】用激光器向月球发射激光信号，2.6s后接收到从月球返回的信号，光速
，问：
（1）月球距离地球多远？
（2）如果一辆高铁以360km/h的速度不停地行驶，走完这段路程需要多长时间？
【变式3-1】学习物理要善于发现、善于思考，对物理量要有正确认识。下列选项中物理量
相关的数据符合实际的是（ ）
A．光在真空中的传播速度是3×108km/s B．一个普通鸡蛋的质量大约是50g
C．光在空气中的传播速度是340m/s D．植物油的密度大约是0.9×103g/cm3
【变式3-2】光在均匀介质沿直线传播，光在真空中的传播速度为 m/s，光在
水中的传播速度比在空气中的传播速度 。
【变式3-3】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？
一、单选题
1．墨子是历史上第一个完成小孔成像实验的人，该现象利用的是（ ）
5A．古代的障眼法 B．光的直线传播
C．光的反射 D．观察者的幻觉
2．杭州亚运会田径男子100米决赛，中国“飞人”谢震业夺得冠军。在终点计时的裁判先
看到发令枪冒烟，后听到枪声，这是因为（ ）
A．枪声传播速度比光快
B．光传播速度比枪声快
C．发令枪先冒烟后有枪声
D．发令枪先有枪声后冒烟
3．下列叙述正确的是（ ）
A．光在透明物质中是沿直线传播的
B．光年是一个非常大的时间单位
C．光速是3×109m/s
D．影子的形成说明光在均匀介质中沿直线传播
4．如图所示，小明同学拿一只空的易拉罐，在底部用钉子敲一个小孔，将易拉罐的顶部剪
去， 然后蒙上一层半透明的塑料薄膜， 这样就制成了一个针孔照相机， 小明看到塑料薄
膜上蜡烛的像是（ ）
A．倒立实像 B．正立虚像
C．倒立虚像 D．正立实像
5．下列说法正确的是（ ）
A．利用回声可以测量月球到地球的距离
B．认真测量可以避免误差
C．超声波和次声波在空气中传播的速度相同
D．声音在不同介质中传播速度一般不同，而光在任何介质中传播速度都相同
6．2022年11月8日晚，发生了一次月全食，同时伴随月掩天王星的景观，月全食的形成
是由于（ ）
A．光的反射 B．光的直线传播
C．光的色散 D．光的折射
7．“烟花映昆池·弄潮秦创原”，2月5日元宵节，一场绚丽的焰火晚会在西咸新区昆明池
6拉开帷幕，昆明池上空一片流光溢彩、焰火璀璨（如图）。有关烟花表演，下列说法正确
的是（ ）
A．灿烂的焰火不是光源
B．人们看到灿烂的焰火属于光的直线传播
C．先看到焰火后听到爆炸声，说明声速比光速快
D．焰火属于自然光源
8．下列有关光现象的说法中正确的是（ ）
A．红、黄、蓝被称为光的三原色
B．红外线有很好的杀菌和能够使荧光物质发光的作用
C．红外线有明显的热作用
D．光在同一种介质中一定沿直线传播
9．从物理学的角度来说，日食属于光的____现象。如图所示，能描述日食形成原因的是
___图。两空分别是（ ）
A．直线传播、甲 B．反射、乙
C．直线传播、乙 D．反射、甲
10．北京时间2021年11月7日18时51分，翟志刚身着中国自主研制的新一代“飞天”
舱外航天服成功出舱。下列论述中正确的是（ ）
7A．我们看到宇航服上的国旗标识是因为国旗反射红色光
B．翟志刚在舱外时和其他航天员在太空能直接对话
C．我们看到翟志刚身上白色宇航服，是因为它发出白光
D．翟志刚在舱外向全国人民问候的声音可以直接传播到地球
二、填空题
11．如图所示为“小孔成像”的示意图。
（1）该现象可以用 来解释；
（2）小孔位置固定，将蜡烛和光屏的位置对调，光屏上的像跟原来比会 （选填“变
大”、“变小”）。
12．我们生活在光的世界中，太阳、点燃的蜡烛等这些能自行发光的物体叫作 ，
为了方便研究，我们用一条带箭头的直线形象地描述光的传播路径和方向，这样的直线叫
作 。
13．生活中处处有物理。夏天，在太阳的照射下，树荫下会形成许多圆形的光斑，如图所
示．这些光斑是太阳的 （选填“像”或“影子”），它是由光的
形成的。
14．常会看到树荫下的地面上有很多圆形的光斑，是由于光的 形成的，光斑是
太阳的 （填“实”或“虚”）像；很多光斑大小是不同的，原因是
。
15．2009年7月22日我国长江流域发生了本世纪以来最大规模的一次日全食，图是某校同
学用一盆墨水观察到的日食奇观，产生日食的原因是光沿 传播，当我们位于图
中的 区域时，就能看到日全食现象。
816．中华民族是智慧的民族。如图甲所示，古代人们使用日晷来测量 （填物理量名
称）；如图乙所示，现代技术中利用超声波进行金属探伤，这是利用了声音可以传递
。
17．古诗词是我国古代优秀的传统瑰宝，请对下列诗句从物理角度进行分析：
（1）“春眠不觉晓，处处闻啼鸟”，鸟叫声是通过 传入人耳的；
（2）“柴门闻犬吠，风雪夜归人”，说明声音能传递 （选填“信息”或“能
量”）；
（3）“北国风光，千里冰封，万里雪飘”，雪形成过程的物态变化为 ；
（4）“峰多巧障日，江远欲浮天”，太阳光被山峰遮住是因为光的 。
18．光在真空中的传播速度为 ，光在其它介质中的传播速度比真空中的传播速度
要 。（选填“大”或“小”）
三、作图题
19．如图所示，画出两条光线，确定人眼在点S处通过门板狭缝MN能看到的室外范围
（用阴影表示）。
20．如图所示，一只青蛙在一口干枯的井中，画出井底之蛙的视野的大致范围。
四、实验题
921．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”）。
22．学习了光学知识后，爱动脑筋的桐桐和展展想自己探究小孔成像现象，如图甲所示，
她们给两个空罐的底部中央分别打上一个圆孔和一个方孔，可以看到烛焰和灯丝通过小孔
所成的像；
（1）通过小孔所成的像是 （实像/虚像）；
（2）分析比较a、b两图，可以得出结论：物体所成的像的形状与 无关；
（3）分析比较a、c两图，可以得出结论：物体所成的像的形状与 有关；
（4）为了探究孔的大小是否影响小孔所成的像，则应选择下列乙图所示的 孔，然后
用卡片覆盖并移动卡片以改变孔的大小进行实验；
10（5）人眼从光屏右侧观察，若将光源顺时针旋转，则屏上的像将 （顺时针/逆时
针）旋转；
（6）保持小孔距光屏的位置不变，应将蜡烛向 移动（左/右），可以使得屏上的像
变大。
11
