4 光现象
4.1 光的直线传播
一 光源
1 定义：能够自行发光的物体，如太阳、萤火虫等；不能自行发光的物体不是光源，如月亮，电影屏幕。
2自然存在的光源是自然光源，如太阳；人为制造的光源是人造光源，如放映机。
二 光在均匀介质中沿直线传播
1光在同一种均匀的介质中是沿直线传播；
2光沿直线传播的例子：立竿见影、小孔成像，影子的形成，手影游戏，激光准直等等；
3光线：为了表示光的传播途径，我们通常用一条带箭头的直线表示，这样的直线叫做光线。
三 日食
1日食，又叫日蚀，是月球运动到太阳和地球中间，如果三者正好处在一条直线时，月球就会挡住太阳射向地球的光，月球身后的黑影正好落到地球上，这时发生日食现象。
2 日食分为日偏食、日全食、日环食、全环食
3月食是一种特殊的天文现象，指当月球运行至地球的阴影部分时，在月球和地球之间的地区会因为太阳光被地球所遮闭，就看到月球缺了一块。此时的太阳、地球、月球恰好在同一条直线上
四 小孔成像
1用一个带有小孔的板遮挡在墙体与物之间，墙体上就会形成物的倒影，我们把这样的现象叫做小孔成像。前后移动中间的板，墙体上的像的大小也会随之发生变化，这种现象说明了光沿直线传播的性质。
2现在的一些照相机和摄影机就是利用了小孔成像的原理一镜头是小孔，景物通过小孔进入暗室，像被一些特殊的化学物质留在胶片上。
五 光速
1光在真空中的速度C=3×108m/s.
2 光能通过的物质叫做光介质，光在介质中传播的速度小于在真空中的传播的速度，
在水中的速度：2.25×108m/s.
在玻璃中的速度：2.0×108m/s.
在冰中的速度：2.30×108m/s.
3光年，长度单位，光年一般用于衡量天体间的距离，其意思指光在真空中行走一年的距离，是由时间和光速计算出来的。
课堂检测
1 太阳___1___光源；月亮___2___光源；正在发光的萤火虫___3___光源；未通电的电灯___4___光源；熄灭的火把___5___光源．（选填“是”或“不是”）．
2下列四个成语所描述的光现象中，不能自行发光的是（ ）
A红光满面
B金光闪闪
C波光粼粼
D火光冲天
3阳光下，“立竿见影”这个现象能够表明光在空气中传播的路径是___1___，已知太阳光线与地面的夹角为45°，竿高2m，则竿在地面上的影长是___2___m；如果将竿向前移动2m，则竿影的长度___3___（填“变大”，“变小”或“不变”）
4光在水中的穿透能力很有限，即使在最清澈的海水中，人们也只能看到十几米到几十米内的物体，关于光线下列说法不正确的是（ ）
A光线是人们为了形象描述光的传播而建立的理想物理模型
B光在海水中沿直线传播
C光的传播速度与介质有关
D光线是客观存在的
5操场上竖直地插着三根竹竿，图中甲、乙二图为晚间的影子图片。其中哪一幅图是月光下的影子图片，它形成的原因是（ ）
A甲，光的直线传播
B乙，光的直线传播
C甲，光路可逆
D乙，光路可逆
6晚上，小明挑着一盏不带光源的工艺品小灯笼在家里玩．当把小灯笼移到发光面较大的吸顶灯正下方时（如图所示），会在小灯笼正下方的水平白纸上出现一个影子，关于这个影子的形状，图中正确的是（ ）
A
B
C
D
7在苏州地区曾出现过壮观的“日全食”，这个现象是由于光的___1___形成的．右图表示日全食时，太阳、地球、月球位置示意图，若图中的A表示太阳，则B表示___2___球．
8 在模拟日食、月食的实验中，王老师画了图示．
（1）如果地球上观察到日食，这些人应该是位于___1___（选填“甲、乙”）处，此时月亮在___2___处（选填“A、B、C”）．
（2）如果地球上观察到月食，这些人应该是位于___3___（选填“甲、乙”）处，此时月亮在___4___处（选填“A、B、C”）．
9（1）如图1所示，在一块硬纸板上挖一边长为5mm的正方形的“孔”．把这块挖有方孔的纸板对准太阳光，当纸板和地面相距较近时，在地面上能观察到___1___（选填“正方形”、“圆形”或“三角形”）的亮斑；
（2）晴天的正午时分，走在我们学校茂盛的樟树下，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，这是___2___（选填“太阳”、“树叶的缝隙”或“树叶”）的___3___（选填“像”或“影子”）．
（3）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2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，符合探究要求的是___4___（选填序号“A”“B”“C”“D”）
10 晴朗的天气，中午时我们可以在大树底下看到各种形状的光斑，其中属于太阳的像的是___1___（圆形/非圆形）的，这些像的形状与孔的形状___2___（有关/无关）．如果发生日偏食，太阳的像将会变成___3___（圆形/月牙形）的．
11 夏天天晴时，在树荫下的圆形光斑是（ ）
A太阳的影子
B树叶的影子
C太阳的实像
D太阳的虚像
12 光年是光在___1___的时间传播的距离，如果一年按365天计算，1光年=___2___ m．离太阳系最近的恒星是半人马座的“比邻星”，距我们4.3光年，如果我们乘坐的航天器的速度是17km/s，到“比邻星”旅游一趟大约需用___3___年时间．（计算结果均保留两位有效数字）
13下列与光速有关的说法中正确的是（ ）
A光的传播速度总是3×108m/s
B光速是无限大的
C光在水中传播速度最大
D光在真空中的传播速度最大
参考答案
1 解：太阳是最大的自然光源；月亮本身不会发光，所以不是光源；正在发光的萤火虫本身可以发光，所以是光源；电灯通电后会发光，不通电的电灯不是光源；火把燃烧本身发光，没有燃烧的火把也不是光源．
故答案为：是；不是；是；不是；不是．
2 解：红光满面、金光闪闪、波光粼粼都是反射其他光源的光线而发光，不是光源，符合题意；而火光冲天，是由热效应产生的光源，不合题意．
故选ABC．
3 解：“立竿见影”是说当光线照到竖直的竿子上时，就会在它的后面形成一个竿子的影子，这是光沿直线传播形成的；
因为太阳光线与地面的夹角为45°，竿高2m，此时竿在地面上的影长与竿高正好构成等腰直角三角形，所以此时竿在地面上的影长就等于竿高，即2m，
因为只是将竿向前移动2m，太阳光线与地面的夹角还是为45°，所以竿影的长度还等于竿高，即竿影的长度不变．
故答案为：直线；2；不变．
4 解：A、光线是人们为了形象描述光的传播而建立的理想物理模型，故A正确，不符合题意；
B、光在海水中沿直线传播，故B正确，不符合题意；
C、光的传播速度与介质有关，故C正确，不符合题意；
D、光线实际不存在，是为了形象描述光的传播特点而假想出来的，故D错误，符合题意．
故选D．
5解：因为光线是平行的，所以影子也应是平行的，
即甲是在月光下的影子图片；影子的形成是由于光的直线传播。
故，选A。
6 解：发光面较大的吸顶灯的光被灯笼遮挡后，在后边形成一个黑色的区域，叫做影子，即灯笼影子，是光的直线传播形成的，因为吸顶灯的面积较大，所用在灯笼影子的边缘是光线较暗的半影区，中间是没有光线的全影区，所以C符合时间情况．
故选C．
7 解：（1）当不透明的月球位于太阳与地球之间，月球挡住了沿直线传播的太阳光，在地球上完全看不到太阳的现象是日全食；
（2）发生日食时，太阳、月球、地球位于同一条直线上，太阳与地球位于两端，月球位于太阳与地球之间，由图示知：B是月球．
故答案为：直线传播；月．
8 解：（1）日食是我们看不见太阳或者是只能看见部分太阳，是由于月亮挡住了太阳照向地球的光，所以我们看不见或只能看见部分太阳；如果地球上观察到日食，这些人应该是位于甲处，此时月亮在B处；
（2）月食是我们看不见月亮或者是只能看见部分月亮，是由于地球挡住了太阳照向月亮的光，所以我们看不见或只能看见部分月亮；如果地球上观察到月食，这些人应该是位于乙处，此时月亮在C处；
故答案为：（1）甲；B；（2）乙；C．
9解：（1）太阳光在空气中沿直线传播，当纸板和地面相距较近时，在地面上能观察到正方形亮斑；
（2）树叶的缝隙其实就是一个个小孔，圆形光斑就是太阳的像．地面上的圆形光斑就是由于树叶之间形成许多小孔，由于光的直线传播形成的太阳的像．
（3）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；
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．
故答案为：（1）正方形；（2）太阳；像；（3）A．
10 解：太阳光通过树叶的缝隙，在地面上形成的光斑，这是太阳通过树叶的缝隙出现的小孔成像现象，光斑就是太阳的像；太阳是圆形的，成的像自然也是圆形的，与树叶缝隙的形状无关，所以如果发生日偏食，太阳的像将会变成月牙形的．
故答案为：圆形；无关；月牙形．
11解：大树上的树叶很多，树叶与树叶之间会形成很多小的缝隙．太阳光从这些小缝隙中照射下来，由于光在同种均匀介质中沿直线传播，所以在地面上会形成太阳的像．像的形状和太阳一样，而且是倒立的实像．
故选C．
12解：．
到“比邻星”旅游一趟（往返）大约需走的路程：
；
乘坐的航天器的速度：v=17km/s=17000m/s；
需用时间：t=Sv=8.6×9.5×1015m17000m/s≈4.8×1012s≈1.5×105年．
故答案为：一年；9.5×1015；1.5×105
13解：A、光在不同介质中的传播速度是不同的，故A错误；
B、真空中光速最大，是3.0×108m/s3.0×108m/s，光速并不是无限大，故B错误；
C、光在水中的传播速度是2.25×108m/s2.25×108m/s，小于在真空中的速度，故B错误；
D、光在真空中的传播速度最大，是3.0×108m/s3.0×108m/s，故D正确．
故选D．
