★例1 为了保护个人隐私，有时人们会给手机贴上防窥膜。如图所示为防窥膜表面结构的放大效果，与百叶窗相似，只有正对着屏幕的使用者才能看清屏幕，与屏幕成一定角度的人看起来则是一片漆黑。下列现象中，与防窥膜涉及的光学原理相同的是 （）

A.出现彩虹
B.水中倒影
C.树下光斑
D.海市蜃楼

(例1)

C [由图可知,两侧之所以看不清屏幕上的内容,是由于光的直线传播造成的;树下光斑属于小孔成像,是由于光的直线传播形成的,故C正确。]

【分析】要解决本题，需先明确防窥膜涉及的光学原理：防窥膜结构类似百叶窗，光线只能沿直线传播，仅正对方向能接收到光线，因此原理是光的直线传播。再逐一分析各选项对应的光现象原理，选出与光的直线传播一致的选项。
【解析】1. 防窥膜原理：防窥膜使光线沿直线传播，只有正对使用者能看到屏幕，属于光的直线传播的应用。2. 选项分析：A. 彩虹是光的色散，由光的折射形成；B. 水中倒影是平面镜成像，由光的反射形成；C. 树下光斑是小孔成像，由光的直线传播形成；D. 海市蜃楼是光的折射形成的虚像。因此符合题意的是C选项。
【答案】C
【知识点】光的直线传播、光的反射、光的折射
【点评】本题考查常见光现象的原理，需区分光的直线传播、反射、折射的典型实例，属于基础光学题目，难度适中。
【难度系数】0.6

变式1-1 如图所示，小红想通过A、B两张纸片上的小孔看见烛焰，她应将烛焰、两个小孔和人眼调到上，这样操作的依据是。

同一直线 光沿直线传播 [光沿直线传播,所以,小红想通过A、B两张纸片上的小孔看见烛焰,应将烛焰、两个小孔和人眼调到同一直线上。]

【分析】要通过A、B两纸片的小孔看到烛焰，需结合光的传播规律思考：光在同种均匀介质中沿直线传播，只有当烛焰、两个小孔和人眼在同一直线上时，烛焰发出的光线才能依次穿过两个小孔，最终进入人眼，人才能看到烛焰，因此需要将它们调整到同一直线上。
【解析】根据光在同种均匀介质中沿直线传播的原理，只有烛焰、两个小孔和人眼位于同一直线时，烛焰的光线才能通过两个小孔到达人眼，使人看到烛焰，所以应将三者调到同一直线上。
【答案】同一直线；光沿直线传播
【知识点】光的直线传播
【点评】本题考查光的直线传播的基础应用，属于光学部分的核心基础知识点，难度较低，主要考察学生对光沿直线传播规律的理解与实际应用能力。
【难度系数】0.8

变式1-2 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，用制作成的小孔成像观察仪观察物体时，移动圆筒的位置，增大光屏与小孔之间的距离，则光屏上的像将（填“变大”“变小”或“不变”）。

变大 [小孔成像是光在同种均匀介质中沿直线传播的具体应用,当增大光屏与小孔之间的距离时,光屏上的像将变大。]

【分析】
要解决这个问题，首先回忆小孔成像的原理：光在同种均匀介质中沿直线传播，小孔成的是倒立的实像。接着明确像的大小变化规律：像的大小由物体到小孔的距离（物距）和光屏到小孔的距离（像距）决定，当物距不变时，像距越大，所成的像越大；像距越小，像越小。题目中移动圆筒增大了光屏与小孔的距离（像距变大），且物体到小孔的距离（物距）不变，因此可判断像的变化。
【解析】
小孔成像是光在同种均匀介质中沿直线传播的具体应用，所成的像是倒立的实像。像的大小与物距、像距相关：当物距（物体到小孔的距离）保持不变时，像距（光屏到小孔的距离）越大，光屏上的像越大；像距越小，像越小。本题中移动圆筒，增大了光屏与小孔之间的距离（像距变大），物距不变，因此光屏上的像将变大。
【答案】
变大
【知识点】
光的直线传播、小孔成像
【点评】
本题考查小孔成像的规律，属于光学基础知识点的应用，只要掌握像距对像大小的影响，即可轻松解答，是一道基础题。
【难度系数】
0.7

变式1-3 如图所示，小明用钉子在易拉罐的底部中央钻一个小孔，将易拉罐的另一端顶部剪去后，蒙上一层半透明塑料薄膜，这样就制成了一个小孔成像的实验装置。把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)小明开始实验时，眼睛从右侧看过去，无论怎样调节易拉罐与蜡烛之间的距离，屏上都看不到烛焰的像，而只能看到一片光亮，最有可能的原因是（填字母）。
A. 小孔为三角形
B. 小孔为正方形
C. 小孔太大
D. 小孔太小
(2)更换好易拉罐，重新按正确方法制作并操作后，小明看到了烛焰在塑料薄膜上所成的像。实验中观察到烛焰的像偏小，为了增大烛焰的像，在不更换原有易拉罐的情况下，可采取的办法是。
(3)晴天太阳透过树叶缝隙在地面上形成圆形光斑与上述原理相同。地面上的圆形光斑大小不一的原因是。

(1) C (2) 使蜡烛与小孔之间的距离近一些 (3) 树叶缝隙到地面的距离不同 [(1)小孔太大时,烛焰不能通过小孔成像,所以无论怎样调节易拉罐与蜡烛之间的距离,屏上都看不到烛焰的像,而只能看到一片光亮,故C正确。(2)在小孔到光屏的距离一定的情况下,为了增大烛焰所成的像,可采取的办法是使蜡烛与小孔之间的距离近一些。(3)晴天太阳透过树叶缝隙形成圆形光斑与上述原理相同,圆形光斑大小不一的原因是树叶缝隙到地面的距离不同。]

【分析】
本题围绕小孔成像实验展开，核心原理是光的直线传播。第(1)题需明确小孔成像的条件：小孔需足够小，若小孔太大则无法成像；第(2)题要掌握小孔成像的像大小与物距、像距的关系；第(3)题需结合生活实例，理解树荫光斑的成像原理，分析光斑大小不同的原因。
【解析】
(1) 小孔成像的原理是光的直线传播，当小孔太大时，烛焰发出的光通过大孔后，会在半透明塑料薄膜上形成与小孔形状相似的亮斑，无法形成烛焰的像，因此无论怎样调节距离，都看不到烛焰的像，只能看到光亮，故答案为C。
(2) 小孔成像中，像的大小与物距（蜡烛到小孔的距离）、像距（小孔到塑料薄膜的距离）有关。在像距不变的情况下，减小物距（让蜡烛靠近小孔），所成的像会变大，因此可采取的办法是使蜡烛与小孔之间的距离近一些。
(3) 晴天太阳透过树叶缝隙形成的圆形光斑属于小孔成像现象，树叶缝隙相当于小孔，地面相当于光屏。由于不同树叶缝隙到地面的距离（像距）不同，因此形成的圆形光斑大小不一。
【答案】
(1)C；(2)使蜡烛与小孔之间的距离近一些；(3)树叶缝隙到地面的距离不同
【知识点】
小孔成像、光的直线传播
【点评】
本题是光学部分的基础实验题，考查小孔成像的原理、成像条件及像大小的影响因素，结合生活中的树荫光斑实例，帮助学生理解光的直线传播的实际应用，难度适中。
【难度系数】
0.6