光沿直线传播实验题及画图题答案.pdf

一解答题（共26小题） 1（2014道外区二模）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，将蜡烛和光屏位置对调，光屏上的像比原来 _ （选填“变大”、“不变”或“变小”） 2（2009咸宁）小孔成像是光的直线传播的实例北宋科学家沈括也 做过精彩的描述，他在梦溪笔谈中写道：“若鸢飞空中，其影随 鸢而移；或中间为窗隙所束，则影与鸢遂相违，鸢东则影西，鸢西则影 东又如窗隙中楼塔之影，中间为富所束，亦皆倒垂”（如图） 某同学用硬纸筒探究小孔成像，如图所示 （1）请在图中作出蜡烛AB在屏上所成的像AB（要求标出A、B） （2）发现蜡烛和小孔的位置固定后，像离小孔越远，像就越大他测 出了不同距离时像的高度，填在表格中： 像的高度 h/cm 1.02.03.04.05.0 像到小孔 的距离 S/cm 2.04.06.08.010.0 根据表中的数据可以得到的结论是：蜡烛和小孔的位置固定后，像的高 度h与像到小孔的距离S成 _ （选填“正比”或“反比”） （3）该同学知道树荫下的圆形光斑就是太阳通过树叶间的小孔在地面 上成的像，他测出了光斑的直径为2.8cm，光斑到小孔的距离为3.0m， 从书上查到太阳到地球的距离为1.5l011m，由此可以估算出太阳的直 径为 _ m 3如图为“坐井观天”的示意图，设点E为青蛙的眼睛，请利用光的直线 传播知识画出它能看到天空的范围 4如图所示，在地面上竖直立一长杆AB，图中带箭头的是一条照射到 地面的太阳光线，请作出长杆在地面上的影长 5小华用两个硬纸筒制成针孔照相机探究小孔成像，如图a所示 （1）请在图a中画图解释蜡烛AB在屏上所成AB像的原因 （2）2009年夏季，中国出现了日食奇观若小华借助小孔成像实验装 置对“”形太阳进行观察，如图b所示，则她在半透明光屏上看到像的形 状是 _ （3）小华发现蜡烛和小孔的位置固定后，像离小孔越远，像就越 大她测出了不同距离时像的高度，填在表格中请根据表格中的数 据，在图c中作出像的高度h随像到小孔的距离s变化的图线根据表中 的数据及描绘的图线可得到：蜡烛和小孔的位置固定后，像的高度h与 像到小孔的距离S关系的数学表达式为 _ 像的高度h/cm1.02.03.04.05.0 像到小孔的距离S/cm 2.04.06.08.010.0 如图d所示，小孔的位置和屏的位置固定后，只将蜡烛AB由甲位置移 到乙位置，可观察到屏上蜡烛的像 _ （选填“变大”、“变 小”或“不变”） （4）晴天的正午时分，走在泰兴羌溪公园茂密的樟树林下，你会看到 阳光透过树叶的缝隙而在地上留下许多大小不同的圆形光斑（如图e所 示），这是 _ （选填“太阳”、“树叶的缝隙”或“树叶”）的 _ （选填“像”或“影子”），光斑大小不同的原因是 _ 6请用光路图画出“井底之蛙”视野的范围若往井里加满水，池底青 蛙的视野是扩大还是缩小，作图说明 7“井底之蛙“这个成语大家都很熟悉吧？你能解释为什么“坐底观天， 所见甚小“吗？请能根据光的直线传播原理来画图说明？ 8如图所示，AB为发光体，CD是不透明的遮挡物，EF为光屏，试用 作图法确定屏上最暗部分的范围 9一位电脑动画爱好者设计了一个“猫捉老鼠”的动画游戏如图所 示，在一个边长为a的大立方体木箱的一个顶角G上，老鼠从猫的爪间跳 出，选择一条最短的路线，沿着木箱的棱边奔向洞口，洞口处在方木箱 的另一顶角A处若老鼠在奔跑中保持速度大小v不变，并不重复走过 任一条棱边及不再回到G点聪明的猫也选择了一条最短的路线奔向洞 口（设猫和老鼠同时从G点出发），则猫奔跑的速度为多大时，猫恰好 在洞口再次捉住老鼠？ 10（2014宁波）在“制作小孔成像观察仪”活动中，需要把制作好的 圆筒插入易拉罐中，如图所示，圆筒的 _ （填“A”或“B”） 端是用半透明薄纸制成的光屏用制成的小孔成像观察仪观察静物时， 移动圆筒位置，增大光屏与小孔之间距离，则光 屏上像将 _ （填“变大”、“变小”或“不变”） 11（2013徐州）按要求作图 （1）如图（a）所示，小孔前有一发光点S，利用光的传播规律作出它 经过小孔在光屏上的落点 （2）如图（b）所示，一个花瓶静置在水平桌面上，作出桌面对花瓶支 持力F的示意图 12（2011黄石）王华身高为1.6m，为了测量路灯的高度，他从路灯 正下方沿水平直线以1m/s 的速度匀速走开某时刻他的影长为1.3m， 再经过2s他的影长为1.8m，则路灯距地面的高度为 _ m 13（2009贵阳）如图甲所示，一束平行太阳光垂直水平地面MN射 下，A为小铁球 （1）标出小铁球A在甲图中位置时，其影子A在地面MN上的位置（用 点表示即可）； （2）若小球在竖直平面内沿图中圆形虚线轨迹运动，请在图乙框中画 出小球的影子在地面上运动的轨迹 14（2007资阳）如图所示，一天晚上，家住小区的小莉在街道边 等候公共汽车，公共汽车站牌顶端的路灯照在小莉身上在路面上留下一 道长长的影子请通过作图法确定影长并将它标在图中 15（2005芜湖）室内一盏电灯通过木板隔墙上的两个小洞，透出两 条细小光束（如图所示）请根据这两条光束的方向确定室内电灯的位 置（保留作图痕迹） 16如图所示，若用日光灯EF代替点光源： （1）画出形成地球仪影子的示意图 （2）在图中标出影子的最暗部分（本影）、影子的较暗部分（半 影） （3）把影子最暗部分的形状大致描绘出来 17如图所示，在室内什么范围能看到窗外完整的一棵树？请作图说 明（范围用阴影表示） 18利用光路图画出眼睛在左侧通过门缝看到右侧物体AB的范围 19学校操场五星红旗在旗杆上飘扬同学们为了测出旗杆的高度，设 计了三种方案，如图所示请你任选其中的一种方案： （1）你选哪种？请说明其运用的物理光学知识； （2）利用同学们的实测数据，计算出旗杆的高度 20如图所示，A为遮光板，试作出人眼在B处所能观察到遮光板右侧 的范围当人眼由B移到C处时，人眼观察到的范围怎样变化，作图表 示 212009年7月22日，数以千万的人们同时仰望苍穹，目睹了300年一遇 的日全食（如图所示）小君想到了一种简单可行的观看方法：找个脸 盆，里面盛满水，再放入一些墨汁，日食的时候，从脸盆里看太阳的倒 影 （1）日食的形成是由于 _ 而形成的 （2）专家提醒，不能用肉眼直接观看，这是因为人眼睛的晶状体相当 于 _ ，对光线有 _ 作用 （3）从脸盆的水里看到太阳的倒影，是利用了 _ 知识，在 水里面放入一些墨汁的目的是 _ （4）除了小君想到的方法，你还想到用什么方法来观看日全食？ _ 22如图所示，将点燃的蜡烛置于小圆孔前的适当位置，观察并研究小 孔成像的特点： （1）烛焰在光屏上所成的像是 _ （填“实像”或“虚像”）； 其成像的原理是 _ （2）如果将中间的小圆孔换为一个很小的三角形孔，则他在光屏上看 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）从右侧向左看，若将蜡烛在孔前绕顺时针旋转，则它在光屏上所 成的像是 _ （选填“顺”或“逆”）时针旋转的 （4）若小孔和光屏位置固定，将蜡烛位置向右移动，光屏上的像与原 来相比将 _ ；若小孔位置固定，将蜡烛和光屏位置对调， 光屏上的像与原来相比将 _ （选填“变大”、“不变”或“变 小”） 23如图，在一张不透光的纸上用针扎一个直径约1mm的小孔，让白炽 灯泡发出的光穿过小孔射到白纸上，在白纸上可看到一个清晰的 _ 的像，这是 _ 现象这是由于 _ 产生的向上移动小孔像的大小变 _ 24根据图中的两条光线找到光源的位置，并标出人的影子的长度 25如图所示，S是一个发光的小电灯，P、Q为不透光的挡板，试作出 在挡板右侧能被照亮的范围 26请按照题目要求作图： （1）图A中的S为一个发光点，它发出的光被遮光板MN遮挡后，在地 面上留下了影子请你画出形成影子的完整光路图 （2）图B中的P为人的眼睛，他通过墙上的孔AB，可以看见右侧多大的 范围？请你作图表示 参考答案与试题解析 一解答题（共26小题） 1（2014道外区二模）如图所示为“小孔成像”的示意图： （1）该现象可以用 光沿直线传播 来解释； （2）小孔位置固定，将蜡烛和光屏位置对调，光屏上的像比原来 变 小 （选填“变大”、“不变”或“变小”） 考点： 光直线传播的应用菁优网版权所有 专题： 应用题 分析： （1）光在同种、均匀、透明介质中沿直线传播，光的直线传播 形成了很多现象，例如影子、日食、月食、小孔成像等； （2）小孔成像，成倒立的实像，像的形状与孔的形状无关，取 决于物体的形状，物体距离小孔越近，成的像越大 解答： 解：小孔成像是由光沿直线传播造成的，由图可见蜡烛距离小 孔较近，在光屏上成的像比实际烛焰小；将蜡烛和光屏位置对 调后，烛焰距离小孔比越来远了，所以成的像也就变小了 故答案为：光沿直线传播；变小 点评： 本题考查光的直线传播形成的小孔成像现象，此类问题学生往 往在孔的形状与成像的形状的关系上出错，要牢记孔像的形状 与孔的形状无关，完全取决于物体的形状 2（2009咸宁）小孔成像是光的直线传播的实例北宋科学家沈括也 做过精彩的描述，他在梦溪笔谈中写道：“若鸢飞空中，其影随 鸢而移；或中间为窗隙所束，则影与鸢遂相违，鸢东则影西，鸢西则影 东又如窗隙中楼塔之影，中间为富所束，亦皆倒垂”（如图） 某同学用硬纸筒探究小孔成像，如图所示 （1）请在图中作出蜡烛AB在屏上所成的像AB（要求标出A、B） （2）发现蜡烛和小孔的位置固定后，像离小孔越远，像就越大他测 出了不同距离时像的高度，填在表格中： 像的高度 h/cm 1.02.03.04.05.0 像到小孔 的距离 S/cm 2.04.06.08.010.0 根据表中的数据可以得到的结论是：蜡烛和小孔的位置固定后，像的高 度h与像到小孔的距离S成 正比 （选填“正比”或“反比”） （3）该同学知道树荫下的圆形光斑就是太阳通过树叶间的小孔在地面 上成的像，他测出了光斑的直径为2.8cm，光斑到小孔的距离为3.0m， 从书上查到太阳到地球的距离为1.5l011m，由此可以估算出太阳的直 径为 1.4109 m 考点：光直线传播的应用菁优网版权所有 专题：实验探究题 分析：（1）根据光直线传播的性质做出AB 所成的像 （2）算出表格中像的高度和像到小 孔的距离的比值，可以看出比值是一 个定值，由此得出像的高度和像到小 孔的距离成正比 （3）根据像的直径和像到小孔的距 离的比值等于物体的直径和物体到小 孔的距离的比值 解答：解：（1）根据光在同一均匀介质中 沿直线传播的特点，依次找出A和B 点，然后将这两个点连线，就是AB 所成的像 答案如图： （2）由表格上的数据可知，像的高 度随像到小孔距离的增大而增大，求 出像的高度和像到小孔距离的比值， 可以发现比值是一个定值所以像的 高度h与像到小孔的距离S成正比 故答案为：正比 （3）光斑的直径与光斑到小孔的距 离是一个定值根据光线传播的可逆 性可知：太阳直径和太阳与小孔之间 的距离的比值是一个定值，且和光斑 的直径与光斑到小孔的距离的比值是 一个定值 太阳的直径：d= 1.51011m=1.4109m 故答案为：1.4109 点评：此题考查的是小孔成像的知识，第二 问和第三问是难点，要用物体所成像 的直径和像到小孔距离的比值是一个 定值来解答是一道比较难的题目 3如图为“坐井观天”的示意图，设点E为青蛙的眼睛，请利用光的直线 传播知识画出它能看到天空的范围 考点：光在均匀介质中直线传播菁优网版权所有 专题：作图题；光的传播和反射、平面镜成像 分析：青蛙之所以坐在井里，只能看到很小的一片天，就是因为光是 沿直线传播的缘故 解答：解：图中黑点E表示青蛙的位置，将E点分别与井口左边的端 点、井口右边的端点相连成一直线，然后在直线上标出光线射 向E点的箭头，即可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 故答案为：如图所示 点评：本题通过作图的方式考查了光是沿直线传播的性质，题目应用 了成语故事，是一道好题； 4如图所示，在地面上竖直立一长杆AB，图中带箭头的是一条照射到 地面的太阳光线，请作出长杆在地面上的影长 考点：光直线传播的应用菁优网版权所有 专题：作图题 分析：光在同种、均匀、透明介质中沿直线传播，光在沿直线 传播的过程中遇到不透明的物体无法传播，就会在后面 形成物体的黑色轮廓，这就是影子 解答：解：影子是光沿直线传播形成的，故作图如下，影子长 度为图中粗线部分： 点评：日食、月食、影子都是光沿直线传播形成的，解题时要 牢牢把握住这个道理，本题是基础知识的考查，体现了 物理和生活的联系 5小华用两个硬纸筒制成针孔照相机探究小孔成像，如图a所示 （1）请在图a中画图解释蜡烛AB在屏上所成AB像的原因 （2）2009年夏季，中国出现了日食奇观若小华借助小孔成像实验装 置对“”形太阳进行观察，如图b所示，则她在半透明光屏上看到像的形 状是 B （3）小华发现蜡烛和小孔的位置固定后，像离小孔越远，像就越 大她测出了不同距离时像的高度，填在表格中请根据表格中的数 据，在图c中作出像的高度h随像到小孔的距离s变化的图线根据表中 的数据及描绘的图线可得到：蜡烛和小孔的位置固定后，像的高度h与 像到小孔的距离S关系的数学表达式为 h= （或S=2h） 像的高度h/cm1.02.03.04.05.0 像到小孔的距离S/cm 2.04.06.08.010.0 如图d所示，小孔的位置和屏的位置固定后，只将蜡烛AB由甲位置移 到乙位置，可观察到屏上蜡烛的像 变小 （选填“变大”、“变 小”或“不变”） （4）晴天的正午时分，走在泰兴羌溪公园茂密的樟树林下，你会看到 阳光透过树叶的缝隙而在地上留下许多大小不同的圆形光斑（如图e所 示），这是 太阳 （选填“太阳”、“树叶的缝隙”或“树叶”）的 像 （选填“像”或“影子”），光斑大小不同的原因是 树叶缝隙到地面的距 离（或树叶缝隙的高度） 考 点： 光在均匀介质中直线传播菁优网版权所有 专 题： 应用题；光的传播和反射、平面镜成像 分 析： （1）小孔成像的原理是光的直线传播，小孔所成的像一定是倒 立的实像，至于成像的大小取决于像到小孔的距离据此画出光 路图来即可 （2）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 （3）根据表格中像的高度和像到小孔的距离，在图中描点作 图；同时能看出它们间的具体关系式 （4）结合（1）中小孔成像的知识分析即可判断 解 答： 解：（1）由于小孔成像是据光的直线传播的原理形成的，所以 据光的直线传播的特点画出即可，见下图1； （2）由小孔成像的特点可知日偏食经小孔成的像的缺口正好在 日偏食缺口的对侧，所以选项B符合题意； （3）据表格中的数据不难看出，蜡烛和小孔的位置固定后， 像的高度h与像到小孔的距离S关系的数学表达式为h= （或S=2h）；再据描点连线的方法做出对应的图即可，答案见 上图2； 如图d所示，小孔的位置和屏的位置固定后，只将蜡烛AB由甲 位置移到乙位置，据光的直线传播可知，屏上蜡烛的像将变小， 同时像距也变小 （4）光斑是太阳通过树叶间的小孔所成的像，由于树叶缝隙到 地面的距离（或树叶缝隙的高度）不同，使得光斑大小不同 故答案为：（1）见上图；（2）B；（3）见图2； h= （或S=2h）； 变小；4）太阳； 像；树叶缝隙到地面的距离 （或树叶缝隙的高度） 点 评： 知道小孔成像的原因和特点，并熟悉成像的大小取决于像到小孔 的距离是解决该题的关键 6请用光路图画出“井底之蛙”视野的范围若往井里加满水，池底青 蛙的视野是扩大还是缩小，作图说明 考 点： 光直线传播的应用；光的折射现象及其应用菁优网版权所有 专 题： 光的传播和反射、平面镜成像；光的折射、光的色散 分 析： 因为光是沿直线传播的，所以光线要进入青蛙的眼中，最大范围 就是从枯井的边缘处射过来； 光从空气斜射入水中时，折射角小于入射角，据此做出光的折射 光路图，得出井底之蛙的视野范围 解 答： 解：下雨前，光在同一均匀介质中沿直线传播，光线要进入青蛙 的眼中，最大范围就是从枯井的边缘处直线射入青蛙的眼中，图 中AB间的范围就是青蛙下雨前观察到的范围； 下雨后，光线经过水面后会发生偏折，折射角小于入射角，据此 画出光线在水中的传播路径，如图所示，青蛙的观察范围会变 大； 故答图如下： 点 评： 此题考查的是光的直线传播和光的折射，是一道应用题； 我们学习物理知识就是为运用物理知识来改变我们的生活，是一 道好题 7“井底之蛙“这个成语大家都很熟悉吧？你能解释为什么“坐底观天， 所见甚小“吗？请能根据光的直线传播原理来画图说明？ 考点： 光直线传播的应用菁优网版权所有 专题： 应用题；光的传播和反射、平面镜成像 分析： 根据光在同种均匀介质中是沿直线传播的画出边缘的两条光 线，即青蛙看到的范围 解答： 解：过井沿的边缘和青蛙的眼球画出进入青蛙眼睛最边缘的 两条光线，如图所示，可见“井底之蛙，所见甚小” 点评： 本题考查光在均匀介质中沿直线传播的应用，比较简单，是 一道基础题 8如图所示，AB为发光体，CD是不透明的遮挡物，EF为光屏，试用 作图法确定屏上最暗部分的范围 考 点： 光直线传播的应用菁优网版权所有 专 题： 作图题 分 析： 知道同种均匀介质中，光是沿直线传播的；同时知道光屏上最暗 部分是由于光射不到而形成的 解 答： 解：根据同种均匀介质中，光是沿直线传播的AB为发光体，首 先以做出从A发出的射向遮挡物CD边缘的光线AC、AD，延长后 交于光屏EF上的G、F点，则GF之间就是发光点A，射不到的区 域； 同理，做出发光点B的光线在光屏EF上的照不到区域EH 所以重叠部分GH就是屏上最暗部分的范围，如图： 点 评： 掌握光的直线传播的原理知道影子是由于光沿直线传播而使光 线射不到的区域而形成的，并能利用光的直线传播、光的反射、 光的折射的作图 9一位电脑动画爱好者设计了一个“猫捉老鼠”的动画游戏如图所 示，在一个边长为a的大立方体木箱的一个顶角G上，老鼠从猫的爪间跳 出，选择一条最短的路线，沿着木箱的棱边奔向洞口，洞口处在方木箱 的另一顶角A处若老鼠在奔跑中保持速度大小v不变，并不重复走过 任一条棱边及不再回到G点聪明的猫也选择了一条最短的路线奔向洞 口（设猫和老鼠同时从G点出发），则猫奔跑的速度为多大时，猫恰好 在洞口再次捉住老鼠？ 考点： 光直线传播的应用；速度的计算菁优网版权所有 专题： 应用题；跨学科 分析： 这是一个立体的追及问题，如果用求极值的方法是很繁琐的， 但如果转换一下物理情境把大立方体展开铺平如图所示，就会 发现GA连线就是猫追老鼠的最短践线，这样问题就变得非常简 单了 解答： 解：经过分析可知，老鼠从顶角G点出发，走过的最短路程 x=3a （三条棱），猫走的最短路程 如图所示： 由题意可知：由于猫与老鼠同时抵达洞口A，即： ， 代入数据得： = 所以猫的速度 点评： 科学合理的数学变换将物理情景进行转换，是解决物理问题的 方式之一；数学变换只是一种工具，还需要服务于物理意义或 适用范围 10（2014宁波）在“制作小孔成像观察仪”活动中，需要把制作好的 圆筒插入易拉罐中，如图所示，圆筒的 B （填“A”或“B”）端是用 半透明薄纸制成的光屏用制成的小孔成像观察仪观察静物时，移动圆 筒位置，增大光屏与小孔之间距离，则光 屏上像将 变大 （填“变 大”、“变小”或“不变”） 考 点： 光直线传播的应用菁优网版权所有 专 题： 光的传播和反射、平面镜成像 分 析： 光在同种、均匀、透明介质中沿直线传播，影子、日食、月食、 小孔成像都是光的直线传播形成的 解 答： 解：小孔成像是光在同一均匀介质中沿直线传播的具体应用，半 透明薄纸相当于光屏，因此半透明的薄纸应该放在圆筒的B端； 当增大光屏与小孔之间的距离时，光屏上的像将变大 故答案为：B；变大 点 评： 本题主要考查小孔成像的原理，属于基础知识，知道小孔成像是 光沿直线传播形成的是解题的关键 11（2013徐州）按要求作图 （1）如图（a）所示，小孔前有一发光点S，利用光的传播规律作出它 经过小孔在光屏上的落点 （2）如图（b）所示，一个花瓶静置在水平桌面上，作出桌面对花瓶支 持力F的示意图 考点： 光直线传播的应用；力的示意图菁优网版权所有 专题： 作图题；光的传播和反射、平面镜成像；重力、弹力、摩擦 力 分析： （1）光在同一种均匀介质中是沿直线传播的；小孔成像就是由 于光的直线传播造成的； （2）花瓶静置在水平桌面上，受到重力和支持力的作用，二力 平衡 解答： 解：（1）光是沿直线传播的，如图a： （2）支持力竖直向上，箭头表示力的方向，作用点在桌面上， 如图b： 点评： 本题考查光的直线传播和力的示意图的做法，相对比较简单， 属于基础题 12（2011黄石）王华身高为1.6m，为了测量路灯的高度，他从路灯 正下方沿水平直线以1m/s 的速度匀速走开某时刻他的影长为1.3m， 再经过2s他的影长为1.8m，则路灯距地面的高度为 8 m 考 点： 光直线传播的应用菁优网版权所有 专 题： 应用题；压轴题；方程法；几何法 分 析： 如图所示，根据数学中相似三角形的相关知识，分别将两次的王华 的身高、路灯距地面的高度、影子长、影子末端距路灯正下方的距 离列出比例式，组成方程即可解出路灯的高度 解 答： 解：如图所示，人的身高CG=EH=1.6m，路灯高为AB，第一次影 子长为CD=1.3m，第二次影子长为EF=1.8m，2s内人前进的距离 CE=1m/s2s=2m，根据题意得： （1） = （2） = 所以：（1） = （2） = 解得：BC=5.2m AB=8m 故答案为：8 点 评： 数学是学习物理的工具，较多的物理问题要用数学来解答，在平时 的学习中，注意培养用数学知识解答物理问题的能力 13（2009贵阳）如图甲所示，一束平行太阳光垂直水平地面MN射 下，A为小铁球 （1）标出小铁球A在甲图中位置时，其影子A在地面MN上的位置（用 点表示即可）； （2）若小球在竖直平面内沿图中圆形虚线轨迹运动，请在图乙框中画 出小球的影子在地面上运动的轨迹 考 点： 光直线传播的应用菁优网版权所有 专 题： 作图题；信息给予题 分 析： 光沿直线传播最重要的应用是影子的形成，图中太阳光被 小球挡住，在地面上形成影子，本题就是画小球的影子；以 及能读懂图中的信息 小球在竖直平面内沿图中圆形虚线轨迹运动，由于光沿直 线传播，它在每一点的影子，都在这一点的正下方 解 答： 解：（1）由于光沿直线传播，太阳光被小球挡住，所以在 地面上的影子是从A点向地面做垂线，和地面的交点，即为 影子 （2）虽然小球沿图中圆形虚线轨迹运动，但是在每一点的 影子，都是从这一点向地面做垂线，影子都在地面上，由于 小球在竖直平面内沿圆形轨迹运动，根据圆的对称性，所以 影子的轨迹在地面上是一条线段 如图： 点 评： 本题主要考查学生对光沿直线传播的应用的了解和掌握，是 一道难题 14（2007资阳）如图所示，一天晚上，家住小区的小莉在街道边 等候公共汽车，公共汽车站牌顶端的路灯照在小莉身上在路面上留下一 道长长的影子请通过作图法确定影长并将它标在图中 考 点： 光直线传播的应用菁优网版权所有 专 题： 作图题；图像综合题 分 析： 影长是点光源与物高的连线形成的在地面的阴影部分的长度 解 答： 解：连接路灯和小莉的头的顶端并延长交平面于一点，这点到小 莉的脚端的距离是就是小莉的影长； 如图： 点 评： 本题考查影子的做法，关键是找到光源的位置，本题相对比较简 单，属于基础题 15（2005芜湖）室内一盏电灯通过木板隔墙上的两个小洞，透出两 条细小光束（如图所示）请根据这两条光束的方向确定室内电灯的位 置（保留作图痕迹） 考 点： 光直线传播的应用菁优网版权所有 专 题： 作图题；压轴题 分 析： 这是小孔成像的实验，要想找到光源处，将每条光束的发光点找 到，它们的交点即为光源处 解 答： 解：如图所示，根据光沿直线传播的原理， 每条光线通过小洞都是沿直线传播的故图为： 点 评： 本题主要考查了光沿直线传播的应用 16如图所示，若用日光灯EF代替点光源： （1）画出形成地球仪影子的示意图 （2）在图中标出影子的最暗部分（本影）、影子的较暗部分（半 影） （3）把影子最暗部分的形状大致描绘出来 考 点： 光在均匀介质中直线传播菁优网版权所有 专 题： 光的传播和反射、平面镜成像 分 析： 光在同种均匀物质中沿直线传播，当光遇到不透明物体时，在物 体的后方形成一个暗区，这就是所谓的影子 解 答： 解：（1）光在同一均匀介质中是沿直线传播的，当光照在不透 明的物体上就在物体的背面形成一个黑暗的区域，这就是影子； 过E点和地球仪做两条光线，这两条光线和墙壁的交点就是影子 的一部分；再过F点和地球仪做两条光线，这两条光线和墙壁的 交点就是影子的另外一部分； （2）过E点、地球仪上端的光线和过F点、地球仪下端的光线与 墙壁的交点就是影子的最暗部分（本影）； 影子中除去本影，剩下的就是半影，如图： （3）最暗部分是一个上下窄、左右宽的椭圆形 点 评： 本题考查影子的形成，关键是找出本影和半影，这是本题的难 点 17如图所示，在室内什么范围能看到窗外完整的一棵树？请作图说 明（范围用阴影表示） 考 点： 光直线传播的应用菁优网版权所有 专 题： 光的传播和反射、平面镜成像 分 析： 光沿直线传播，树反射的光所能到达的范围就是能看到树的范 围，根据光的直线传播可作出看到树的范围 解 答： 解：光是沿直线传播的，根据光的直线传播原理作图，如图所 示： 点 评： 本题考查了光的直线传播的应用，应知道树反射光线能照到的 范围是能看到树的范围，根据光的直线传播作图是解题的关 键 18利用光路图画出眼睛在左侧通过门缝看到右侧物体AB的范围 考 点： 光在均匀介质中直线传播菁优网版权所有 专 题： 光的传播和反射、平面镜成像 分 析： 物体AB发出的光线进入人的眼睛在这里指的是要过A点，人才能 够看到物体，由此入手突破此题 解 答： 解：由眼睛处点O和小孔的上边缘可以确定看到的物体的最上面 的部分由眼睛处点O和小孔的下边缘可以确定看到的物体的最 下面的部分两者结合，即可得到看到的物体AB的范围答案如 图 点 评： 光是沿直线传播的，利用数学上的两点确定一条直线来确定这条 光线的位置，从而来确定范围 19学校操场五星红旗在旗杆上飘扬同学们为了测出旗杆的高度，设 计了三种方案，如图所示请你任选其中的一种方案： （1）你选哪种？请说明其运用的物理光学知识； （2）利用同学们的实测数据，计算出旗杆的高度 考 点： 光直线传播的应用菁优网版权所有 专 题： 计算题；跨学科；几何法 分 析： 根据光的直线传播和光的反射原理，结合数学的相似三角形对应 边成比例，可以解答此题 解 答： 解：甲图是在平面镜中看到红旗的像，平面镜成像是光的反射原 理，根据反射定律，反射角等于入射角，反射光线与镜子的夹角 与入射光线与镜子的夹角相等，ABOCDO，利用对应边成 比例算出AB； 乙图旗竿的影子和木棍的影子都是光的直线传播原理形成的， ABECDF，利用对应边成比例算出AB； 丙图利用光的直线传播原理，木棍的E点和旗竿顶部在一条直线 上，木棍的F点和旗竿的底部在一条直线上，这样 ABCEFC，利用对应边成比例算出AB 答：（甲乙丙三种方案，只选一种方案答题即可） （1）如果选择甲方案，利用光的反射原理知识；如果选择乙方 案，利用光的直线传播原理知识；如果选择丙方案，利用光的直 线传播原理知识 （2）甲：ABOCDO， = ， = ， AB=30m 乙：ABECDF， = ， = ， AB=30m 丙：ABCEFC， 对应边与对应高成正比： = ， = ， AB=30m 点 评： 三个角都相等的三角形是相似三角形，相似三角形的对应边成正 比，对应边和对应高也成正比 20如图所示，A为遮光板，试作出人眼在B处所能观察到遮光板右侧 的范围当人眼由B移到C处时，人眼观察到的范围怎样变化，作图表 示 考 点： 光在均匀介质中直线传播菁优网版权所有 专 题： 作图题；光的传播和反射、平面镜成像 分 析： 挡板右侧的物体发出的或反射出的光线经过小孔进入人的眼睛， 由于光沿直线传播，根据人眼睛和小孔的上下两个边缘可以确定 人眼看到的最上边和最下边，从而确定了人眼看到的范围 解 答： 解：（1）以人的眼睛作为一点，上边挡板左下角为一点，两点 确定一条直线，即为人眼看到的最上边，如下图BM、CP所示： （2）以人的眼睛作为一点，下边挡板的右上角为一点，两点确 定一条直线，即为人眼看到的最下边，如下图BN、CQ所示 BM和BN之间的范围即为人眼在B点能看到的范围；CP和CQ之间 的范围即为人眼在C点能看到的范围 点 评： （1）此题考查了光的直线传播 （2）要确定范围，就需要确定两个临界值，在此题中，临界值 的确定是根据光沿直线传播来确定的 212009年7月22日，数以千万的人们同时仰望苍穹，目睹了300年一遇 的日全食（如图所示）小君想到了一种简单可行的观看方法：找个脸 盆，里面盛满水，再放入一些墨汁，日食的时候，从脸盆里看太阳的倒 影 （1）日食的形成是由于 光的直线传播 而形成的 （2）专家提醒，不能用肉眼直接观看，这是因为人眼睛的晶状体相当 于 凸透镜 ，对光线有 会聚 作用 （3）从脸盆的水里看到太阳的倒影，是利用了 光的反射 知识，在 水里面放入一些墨汁的目的是 吸收更多的光线，从而反射的光减小， 不损伤眼睛，且背景较暗，使像更清晰 （4）除了小君想到的方法，你还想到用什么方法来观看日全食？ 用 太阳滤镜来观察（将手指展开，互相垂直叠放，对着阳光，在白纸上观 察太阳的像） 考点： 光直线传播的应用菁优网版权所有 专题： 应用题 分析： （1）光在同种均匀介质中沿直线传播，常见的现象有日食、 月食、影子和小孔成像等； （2）凸透镜对光线具有会聚作用，人的眼睛中的晶状体就是 天然的凸透镜 （3）平静的水面相当于平面镜，通过平静的水面所成的像是 利用光的反射的原理；同时从减小亮度、增强背景等角度分析 盆中放墨水的原因即可； （4）据世界情况利用太阳滤镜来观察或利用其它的方式均 可 解答： 解：（1）因为光在同种均匀介质中是沿直线传播的，当月球 转到地球和太阳之间，月球挡住了太阳照向地球的光，我们就 看不到太阳，这就是日食； （2）人眼的晶状体相当于一个凸透镜，其对光线有会聚作 用； （3）平静的水面相当于平面镜，通过平静的水面所成的太阳 的像是利用光的反射的原理，同时在水里面放入一些墨汁的目 的是吸收更多的光线，从而反射的光减小，不损伤眼睛，且背 景较暗，使像更清晰； （4）据实际情况可知，可以用太阳滤镜来观察（将手指展 开，互相垂直叠放，对着阳光，在白纸上观察太阳的像） 故答案为：（1）光的直线传播； （2）凸透镜；会聚； （3）光的发射；吸收更多的光线，从而反射的光减小，不损 伤眼睛，且背景较暗，使像更清晰； （4）用太阳滤镜来观察（将手指展开，互相垂直叠放，对着 阳光，在白纸上观察太阳的像） 点评： 此题是一道光学综合题，考查的内容较多；直接观察日食可能 使眼睛受伤，所以采用光学成像的办法，使成的像暗一些，这 样保护眼睛 22如图所示，将点燃的蜡烛置于小圆孔前的适当位置，观察并研究小 孔成像的特点： （1）烛焰在光屏上所成的像是 实像 （填“实像”或“虚像”）；其成 像的原理是 光沿直线传播 （2）如果将中间的小圆孔换为一个很小的三角形孔，则他在光屏上看 到的像是 D 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）从右侧向左看，若将蜡烛在孔前绕顺时针旋转，则它在光屏上所 成的像是 逆 （选填“顺”或“逆”）时针旋转的 （4）若小孔和光屏位置固定，将蜡烛位置向右移动，光屏上的像与原 来相比将 变小 ；若小孔位置固定，将蜡烛和光屏位置对调，光屏上 的像与原来相比将 变小 （选填“变大”、“不变”或“变小”） 考光在均匀介质中直线传播菁优网版权所有 点： 专 题： 光的传播和反射、平面镜成像 分 析： （1）物体发出或反射的光通过小孔后，在小孔后面的光屏上形 成倒立的实像，这就是小孔成像； （2）在小孔成像现象中，物体经小孔成的像的形状由物体决 定，像的形状与物体的形状相同，与孔的形状无关； （3）光线沿直线传播，当蜡烛沿顺时针移动时，蜡烛上各点发 出的光线也沿顺时针移动，所成的像将沿逆时针移动； （4）小孔所成像的大小与物体的大小、物到小孔的距离、小孔 到光屏的距离有关，根据影响像大小的因素解答该题 解 答： 解：（1）蜡烛在光屏上所成的像是实像，其成像的原理是光