例2 小明用激光笔将一束光射到盛有盐水的玻璃槽中，出现的光路如图所示，这与课本上的光沿直线传播的描述不一致。下列分析正确的是（）。


A.盐水均匀使光发生了弯曲
B.盐水不均匀使光发生了弯曲
C.光只有在纯水中才会沿直线传播
D.槽中盐水搅拌均匀后光路仍弯曲

例2 B

【分析】首先回忆光沿直线传播的条件：光在同种均匀介质中沿直线传播。题目中激光在盐水中的光路弯曲，说明此时盐水不是均匀介质，导致光的传播路径改变。逐一分析各选项，结合光的传播规律判断对错。
【解析】光的直线传播规律为：光在同种均匀介质中沿直线传播，若介质不均匀，光的传播路径会发生弯曲。本题中，激光在盐水中光路弯曲，原因是盐水不均匀，故B选项正确；A选项错误，若盐水均匀，光的光路应沿直线；C选项错误，光在同种均匀介质（如均匀盐水、纯水等）中都沿直线传播，并非只有纯水；D选项错误，搅拌均匀后盐水成为均匀介质，光路会变为直线，不会再弯曲。
【答案】B
【知识点】光的直线传播条件
【点评】本题考查光沿直线传播的条件，属于基础概念应用，需明确介质均匀性对光传播路径的影响。
【难度系数】0.7

例3 如图所示，请根据发光灯泡(点S)和两人的位置，在图中画出两人在水平地面的影子。

例3 如图所示

【分析】要画出两人在水平地面的影子，需依据光的直线传播原理：点光源发出的光线沿直线传播，当光线被不透明的人遮挡时，会在地面形成影子。解题思路是分别连接点光源S与两人的头顶，延长直线至地面，交点到对应人脚的线段就是该人的影子。
【解析】根据光的直线传播，作图步骤为：
1. 连接点光源S与左侧小人的头顶，延长该直线，与水平地面相交，交点到左侧小人脚的线段即为左侧小人的影子；
2. 连接点光源S与右侧小人的头顶，延长该直线，与水平地面相交，交点到右侧小人脚的线段即为右侧小人的影子。
【答案】
【知识点】光的直线传播、影子的形成
【点评】本题考查光的直线传播的实际应用，是光学基础作图题，需掌握影子形成的原理，作图过程清晰易懂。
【难度系数】0.6

例4 如图所示，观察小孔成像的装置及原理图，回答下列问题。

（1）小孔成像所成的像是（填“正”或“倒”）立的实像。
（2）像的形状与小孔的形状（填“有”或“无”）关，与物体的形状（填“有”或“无”）关。
（3）所成的像的大小与到小孔的距离和到小孔的距离都有关。

例4 (1)倒 (2)无 有 (3)物体 光屏

【分析】
要解决小孔成像的问题，需结合光的直线传播原理分析：小孔成像的本质是光沿直线传播，物体发出的光线经过小孔时，上下部分光线交叉，因此形成倒立的像；像的形状由物体本身决定，与小孔的形状无关；像的大小受物体到小孔的距离、光屏到小孔的距离影响。据此逐一分析题目中的问题即可。
【解析】
（1）根据小孔成像的原理图，物体上方的光线经小孔后射到光屏下方，物体下方的光线经小孔后射到光屏上方，因此所成的像是倒立的实像；
（2）小孔成像时，像的形状由物体的形状决定，与小孔的形状无关，例如小孔为圆形，像仍为物体的形状；
（3）像的大小与物体到小孔的距离、光屏到小孔的距离有关：当物体到小孔的距离不变时，光屏离小孔越远，像越大；当光屏到小孔的距离不变时，物体离小孔越近，像越大。
【答案】
(1)倒 (2)无 有 (3)物体 光屏
【知识点】
光的直线传播、小孔成像
【点评】
本题考查小孔成像的基本特点，是光学部分的基础知识点，需理解光的直线传播在小孔成像中的应用，掌握像的正倒、形状、大小的影响因素。
【难度系数】
0.7

例5 真空中光的传播速度约为 m/s，太阳发出的光，要经过大约8 min才能到达地球，则太阳到地球的距离约为 km。

例$5 3×10^8 1.44×10^8$

【分析】本题分为两小问，第一问考查物理常识，需牢记真空中光的传播速度；第二问利用速度公式计算距离，需先统一时间单位，再代入公式计算并完成单位换算。
【解析】1. 真空中光的传播速度是物理常量，约为$3×10^8\ \mathrm{m/s}$；2. 已知光从太阳到地球的时间$t=8\ \mathrm{min}=8×60\ \mathrm{s}=480\ \mathrm{s}$，根据速度公式$v=\frac{s}{t}$，变形得太阳到地球的距离$s=vt=3×10^8\ \mathrm{m/s}×480\ \mathrm{s}=1.44×10^{11}\ \mathrm{m}$，换算为千米：$1.44×10^{11}\ \mathrm{m}=1.44×10^8\ \mathrm{km}$。
【答案】$3×10^8$；$1.44×10^8$
【知识点】光速、速度公式应用、单位换算
【点评】本题为基础物理题，考查物理常量识记和速度公式的简单应用，需注意时间与长度单位的换算，难度较低。
【难度系数】0.8

1.（易错）下列说法正确的画“√”，错误的画“×”。
(1)小孔成像实验中孔的形状必须为圆形。 （）
(2)光在任何情况下的速度都是 $3× 10^{8}\ \mathrm{m/s}$。 （）
(3)光年是长度的单位之一。 （）
(4)日食和月食都是光沿直线传播形成的。 （）
(5)光是由无数条光线组成的。 （）

1. (1)× (2)× (3)√ (4)√ (5)×

【分析】
本题需逐个判断光学相关概念的正误：(1)小孔成像由光的直线传播形成，像的形状由物体决定，与孔的形状无关；(2)光在真空中速度为3×10⁸m/s，介质中速度更小；(3)光年是光一年传播的距离，属长度单位；(4)日食、月食均是光沿直线传播的实例；(5)光线是描述光的理想化模型，并非实际存在的物质。
【解析】
(1) 小孔成像的成像原理是光的直线传播，所成的像与物体的形状一致，和孔的形状无关，因此孔的形状不需要为圆形，故该说法错误（×）；
(2) 光在真空中的传播速度是3×10⁸ m/s，在水、玻璃等介质中传播时速度会小于该值，并非“任何情况下”都是3×10⁸ m/s，故该说法错误（×）；
(3) 光年是天文学中常用的长度单位，指光在真空中沿直线传播一年所经过的距离，故该说法正确（√）；
(4) 日食是月球遮挡太阳射向地球的光，月食是地球遮挡太阳射向月球的光，二者均是光沿直线传播形成的现象，故该说法正确（√）；
(5) 光线是为了方便研究光的传播而引入的理想化物理模型，实际并不存在，光不是由光线组成的，故该说法错误（×）；
【答案】
(1)× (2)× (3)√ (4)√ (5)×
【知识点】
光的直线传播、光速、长度单位
【点评】
本题考查光学基础概念，涉及小孔成像原理、光速、光年、光的直线传播的应用及光线模型等易错点，需准确区分概念本质，避免对小孔成像、光线等概念的误解，属于基础易错题型。
【难度系数】
0.7

2. 如图所示，有三张硬纸片，每张硬纸片上都有一个小洞，在这三张硬纸片的后面有一支点燃的蜡烛，人在硬纸片前面要看到烛焰，需要把烛焰、三个小洞和人眼的位置调整到，原因是。

2. 同一直线上 光在同种均匀介质中沿直线传播

【分析】要看到烛焰，需让烛焰发出的光线依次穿过三个小洞后进入人眼。由于光在同种均匀介质中沿直线传播，只有烛焰、三个小洞和人眼的位置在同一直线上时，光线才能避开硬纸片的遮挡，顺利通过三个小孔到达人眼，使人看到烛焰。
【解析】根据光的直线传播规律，烛焰发出的光沿直线传播，当烛焰、三个小洞和人眼在同一直线上时，光线会依次穿过三个小洞，最终进入人眼，人就能看到烛焰；若不在同一直线上，光线会被硬纸片挡住，无法到达人眼，就看不到烛焰，因此需要将它们调整到同一直线上，原因是光在同种均匀介质中沿直线传播。
【答案】同一直线上；光在同种均匀介质中沿直线传播
【知识点】光的直线传播
【点评】本题结合实验场景考查光的直线传播的应用，属于光学基础题，帮助学生理解光沿直线传播的实际现象，难度较低。
【难度系数】0.5

3. 烟火表演时，观众听到烟火爆燃的声音是由传播进入人耳的。观众先看到烟火，过了2 s才听见爆燃声，是因为光在空气中传播的速度（填“大于”“小于”或“等于”）声音在空气中传播的速度，观众与烟火的距离约为m。（设空气中声音的平均传播速度为330 m/s）
素养分层评价

3. 空气 大于 660

【分析】
本题结合生活中的烟火表演场景，分三步思考：①声音的传播需要介质，烟火爆燃的声音需通过介质传入人耳，结合场景确定介质；②对比光和声音在空气中的传播速度，解释先看到烟火后听到声音的原因；③忽略光的传播时间，利用速度公式计算观众与烟火的距离。
【解析】
1. 声音的传播需要介质，固体、液体、气体都可作为传声介质，烟火爆燃的声音是通过空气传播进入人耳的，故第一空填空气；
2. 光在空气中的传播速度远大于声音在空气中的传播速度，因此会先看到烟火，后听到爆燃声，故第二空填大于；
3. 光的传播时间极短可忽略，观众与烟火的距离等于声音在2s内传播的距离，根据速度公式$s=vt$，代入$v=330m/s$、$t=2s$，得$s=330m/s×2s=660m$，故第三空填660。
【答案】
空气；大于；660
【知识点】
声音的传播、声速与光速的比较、速度公式的应用
【点评】
本题以烟火表演为载体，考查声学的基础知识点，结合生活现象分析，难度较低，属于基础应用类题目，能帮助学生将物理知识与实际场景结合。
【难度系数】
0.8