资源简介

导学案
3.1 光的传播与色散
导学目标
1.了解光的用途，了解什么是光源。
2.知道光在同一均匀介质中沿直线传播，并能用来解释影子的形成等现象。
3.知道光在不同介质中传播速度不同，记住光在真空中的光速。
4.知道光的色散及用光的色散解释彩虹等现象。
重点难点
重点：光的直线传播。
难点：建立“光线”模型，并运用“光线”分析影子的成因等现象。
导学过程
【自主学习】
活动一、光可以为我们做些什么？
学生活动：让同学们闭上眼睛，体会黑暗。
1.光的作用都有哪些？
活动二、光是怎样传播的
【活动1】认识光源
1、观察书上第51页的图3-1-2后，归纳总结这些物体具有的共同的特点是：
2、自己想一想：电灯没有开它能不能发光？蜡烛没有点着之前能不能发光
月亮亮吗？它自己能不能发光？这些例子具有的共同的特点是： 。
电灯的发光和太阳的发光有什么不同？
归纳与总结：
能发光的物体叫____________,光源可分为： 、 。
〖思考〗下面物体哪些是光源？萤火虫．放映幻灯片的银幕．放映的电视机荧屏．太阳、月亮、恒星、蜡烛、宝石。并思考哪些是天然光源和人选光源？
〖活动2〗点燃一支蜡烛，用硬纸片挡住， （能/不能）看到烛光？
在硬纸片上开个小孔， （能/不能）看到烛光？
〖思考〗通过这一现象可以知道光是怎样传播的？
〖思考〗光在各种介质中是如何传播的？如何实验证明？
探究实验：光的传播路径
演示实验：①阳光穿过树林演示试验 ②激光在水中穿过演示试验 ③激光在烟雾中穿过
光在空气中沿 传播： 光在水中沿 传播： 光在透明玻璃中沿 传播：
〖总结〗光在同一种均匀介质中是沿 传播的.用一根带有箭头的实直线表示光线。
活动三、光的直线传播应用
影子的形成
〖活动〗手影游戏
〖质疑〗为什么会形成手影？手影与手和灯的位置关系怎样？
〖总结〗沿直线传播的光在传播过程中遇到 物体，在 区域形成与物体形状相同的 ．
影子的形成是由于 ．
活动四、光的传播速度：（阅读课文第52页）
〖总结〗1.光在不同介质中传播的速度不同，在真空中最大，约为 ，相当于光在1秒内绕地球运行7.5圈。光在水中的速度是真空中的 ，光在玻璃中的速度是真空中的 。
2.光在真空中1年里传播的距离约为 km= m，光年的符号是 。
活动五、光的色散
让一束阳光通过三棱镜，用光屏来接收经过三棱镜后的光线。如右图所示。
归纳与总结：
太阳光是由 等色光组成的。这种现象叫做光的色散。
最早研究这一现象的是英国物理学家是 。
例：我国唐朝的张志和在《玄贞子》中记载着著名的“人工虹”，这一现象的形成是
现象。
活动六、认识光的三基色
刚才大家把太阳光分解成多种色光，那么把几种色光进行混合会出现怎样的现象呢？
1、活动：想一想：怎样用一种简单的办法从白光中得到某一种色光？
结论：红色玻璃纸只能通过______光
绿色玻璃纸只能通过______光
蓝色玻璃纸只能通过______光
2、把红、绿、蓝三种色光两两混合，结果是怎样的呢？
（说出阴影部分的颜色）
归纳与总结：光的三基色:_______. _______ .________
【合作探究】
1．（2024 兴化市一模）当月球运动到太阳和地球之间，月球就会挡住太阳射向地球的光，月球身后的影子正好落到地球上时，就会发生神奇的日食奇观，如图，在a、b、c、d位置此刻都看不到日食现象的是（　　）
A．a、b两位置 B．b、c两位置 C．a、c两位置 D．a、d两位置
2．（2023秋 姑苏区校级期中）如图所示，一束太阳光通过三棱镜射到光屏上。
（1）光屏上形成一条彩色的光带，范围为ab，位于光屏a点处的色光颜色为 　 　（红/紫）色。光屏应选择白色，理由是 　 　。
（2）请你举一个与此实验现象原理相同的例子：　 　。
（3）若三棱镜摔坏了后，截面变成，　 　（能/不能）完成以上实验。
（4）小雨想继续验证红光是单色光还是复色光，选择一个合理的方案：　 　（A/B）。
A．在三棱镜之前放一个红色透明塑料纸，让太阳光通过塑料纸，再照射到三棱镜上
B．将透明的三棱镜换成红色玻璃制成的三棱镜
3．（2022秋 淮安区期中）如图所示，利用塑料吸管和激光笔，探究光在空气中是否沿直线传播。
（1）激发笔发出的光，集中较高的　 　，对着眼睛照射，　 　（选填“会”或“不会”）损害眼睛。
（2）将塑料吸管拉直，打开激光笔，由吸管的一端照射，吸管的另一端对着墙壁，观察到墙壁上出现一个　 　，表明激光笔发出的光通过　 　，光是沿　 　传播的。
（3）弯曲吸管的一端，用激光笔从吸管的一端照射，吸管的另一端对着墙壁，观察到墙壁上没有出现　 　，表明激光笔发出的光　 　，光不会沿　 　传播。
当堂检测
1．（2023秋 献县校级期中）下列物质中全部是光源的是（　　）
A．璀璨的星星、篝火
B．耀眼的玻璃屏幕、正在发光的灯泡
C．萤火虫、太阳
D．光彩夺目的钻石、蜡烛的火焰
2．（2023秋 赛罕区校级期中）下列关于光线的说法，正确的是（　　）
A．光线是真实存在的带箭头的直线
B．激光笔发出的光是一条光线
C．光线是表示光传播径迹和方向的带箭头的直线
D．光线可以用虚线表示
3．（2024 徐州模拟）在探究树荫下光斑的综合实践活动中，为了研究孔的大小对光斑形状的影响，小华设计了四种开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。下列合乎要求的是（　　）
A． B．
C． D．
4．（2023秋 运城期末）2023年7月28日晚上，第31届世界大学生夏季运动会在四川成都开幕！开幕式上金色烟火绽放，给所有人留下了深刻的印象！随着几声巨响，带有“12”至“1”数字的倒计时烟花字母依次腾空升起。下列说法正确的是（　　）
A．灿烂的烟花不是光源
B．光在不均匀的空气中可以沿曲线传播
C．光在空气中的传播速度是3×108km/s
D．先看到烟花后听到爆炸声，说明声速比光速快
5．（2024 蒙城县模拟）如图示用自制针孔照相机观察烛焰，针孔是圆形的，蜡烛位置可调整。以下说法不正确的是（　　）
A．薄膜上出现烛焰的像是倒立的
B．薄膜上烛焰的像可能是缩小的也可能是放大的
C．将小圆孔改为三角形，则像的形状改变
D．保持小孔和烛焰的距离不变，向后推动内筒，增加筒长，烛焰的像变大
6．（2023秋 青原区期末）晴朗的夜空下，小明观察到中国空间站飞过他的头顶。外表不能发光的空间站是通过反射太阳光被小明观察到，表明夜空中的空间站 　 　（选填“是”或“不是”）光源，为了看清楚空间站，小明应选择 　 　（选填“亮”或“暗”）的夜空。
7．（2024 赣州模拟）如图所示，这是某十字路口的右转弯盲区警示带。汽车盲区，是指驾驶员的视线被车体遮挡而不能观察到的那部分区域，它是由光的 　 　形成的；某时刻前车司机通过后视镜看到后面一车辆左边转向灯亮起，则该车是要向 　 　变道。
8．（2024 丰县校级一模）如图所示，通过三个小孔去观察烛焰，若要看到烛焰，应满足的条件是三个小孔需要在 　 　，人看到烛焰是 　 　（选填“正立”或“倒立”）的，此时从小孔中看见的 　 　（选填“是”或“不是）蜡烛通过小孔成的像。
9．（2024 镇平县一模）去年暑假小明参加学校的生存夏令营，学到了野外生存的很多知识和技能。比如，用影子辨别方向。如图，将一根直杆竖直插在水平地面上的0点。中午前后，用描点的方法在地面上画出杆的阴影顶端的运行轨迹，在轨迹上找出其中距0点最近的点A，则0A所指示的方向就是 　 　（选填“东”“西”“南”“北”）方，这一判断应用的光学知识是 　 　。
10．（2024 南山区一模）圭表是中国古代重要的天文仪器，如图甲所示，圭表通过测量一年中每日正午时日影长度来推测二十四节气，日影是光的 　 　形成的。圭表的原理如图乙所示，为了在圭尺上观察到清晰的日影，立表需要用 　 　（选填“透明”或“不透明”）物体制作，立春节气正午日影比夏至长，说明立春节气正午太阳在位置 　 　（选填“A”或“B”）。
11．（2023秋 黄山期末）光在真空中的传播速度为 　 　m/s，从地面向月球发射的激光到达月球并返回地面约需要2.6s，则地球与月球之间的距离是 　 　。
12．（2024 获嘉县一模）宋代蔡卞在《毛诗名物解》中提到：“今以水喷日，自侧视之，则晕为虹霓”，此句描述了一种“人工造虹”的方法。彩虹的形成属于光的 　 　现象，通过对这种现象的研究，人们发现白光是由 　 　混合而成的。
13．（2024春 鼓楼区校级月考）光速的测定在物理学中有多种方法，迈克耳逊曾用类似于下述方法在地球上较精确测定了光速。将激光发射器和接收装置按图示位置固定，装置a是四个侧面均镀有高反光涂层的正方体，可绕固定的中心轴转动（图示为俯视图），当正方体转动到图示位置静止时，激光束恰能以45°角照射到某侧面中心P点处，反射到相距几十公里外的一个山顶上，经此处的光反射器（内部结构未画出，不计光在其中的传播时间）反射后，平行于原光线射到正方体另一侧面中心Q接受点处，最终被接收装置接收到。
（1）若光速为3×105km/s，正方体到光反射器之间的距离为30km，则光从P点射出到射回Q点所用的时间为 　 　s；
（2）当正方体的转速为n圈/秒时，接收装置可接收到激光，正方体与对面山顶光反射器间距离为30km，则测得的光速最大为 　 　m/s。
参考答案及解析
【自主学习】
活动一
1.（1）因为有光，才使我们能看见周围的世界；
（2）地球上花草树木在阳光下进行光合作用才能生长；
（3）利用光还可以产生电能使汽车奔跑；
（4）光纤通信利用激光传递信息。
活动二
活动二
【活动1】
1、这些物体能发光
2、电灯没有开它不能发光；蜡烛没有点着之前不能发光；
月亮很亮，但是它自己不能发光。上面的例子中的物体都不能发光。
电灯的发光和太阳的发光的区别是，电灯是人造的，太阳是天然存在的。
归纳与总结：
光源 人造光源 天然光源
〖思考〗
萤火虫、放映的电视机荧屏、太阳、恒星是光源。
天然光源：萤火虫、太阳、恒星
人造光源：放映的电视机荧屏
〖活动2〗不能
能
〖思考〗光在同一种均匀介质中是沿直线传播的
〖思考〗直线 直线 直线
〖总结〗直线
活动三
影子的形成
〖总结〗不透明 被不透明物体挡住 影子
光在同一种均匀介质中是沿直线传播的
活动四
1.3×108 m/s 3/4 2/3
2.l.y。
活动五
归纳与总结：
红、橙、 黄、绿、蓝、靛、紫
牛顿
例：光的色散
活动六
1、让白光通过某一种颜色的透明玻璃纸
结论：红 绿 蓝
2、黄 品红 青
红 绿 蓝
【合作探究】
1．【解析】日食是由光的直线传播形成的，由图可知，太阳射向地球的光线被月亮挡住，b、c两点会看不到太阳，形成日食，而a、d两点能看到太阳，不能形成日食，故看不到日食现象。
【答案】D。
2．【解析】（1）（2）（3）让一束太阳光通过棱镜射到白屏上，在光屏上就形成一条彩色光带，这种现象叫光的色散，因为紫光的波长最短，最容易偏折，故A处为紫色的光，雨后的彩虹就是光的色散现象；
因为白色可以反射所有色光，所以光屏应该用白色的；
（4）若三棱镜摔坏了后，截面变成“”，透镜的折射能力不变，仍然能完成以上实验，如图所示：
；
（5）因为透明物体的颜色由透过的色光决定的，小雨想继续验证红光是单色光还是复色光，可以先在三棱镜之前放一个红色透明塑料纸，红色透明塑料纸只让红光透过，再照射到三棱镜上，若发生色散则说明红光是复色光，若不发生色散则说明红光为单色光，故A正确。
【答案】（1）紫；可以反射所有色光；（2）彩虹的形成；（4）能；（5）A。
3．【解析】
（1）激光笔发出的激光，集中较高的能量，直接照射眼睛会对眼睛造成伤害，所以不能照射到人的眼睛；
（2）用激光笔对着塑料吸管的一头，将塑料吸管拉直，发现光能从塑料吸管的另外一头射出，另一端放置的墙壁上会观察到亮点，说明光在空气中是沿直线传播的；
（3）把吸管弯曲，用激光笔射一束光从一管口入射，不会从另一端射出，观察到墙壁上没有出现光斑，表明激光笔发出的光没有通过吸管，
说明光在空气中是不可能沿曲线传播，光在同一种均匀介质中是沿直线传播的。
【答案】（1）能量；会；
（2）亮斑；吸管；直线；
（3）光斑；没有通过吸管；曲线。
【当堂检测参考答案】
1．【解析】A、璀璨的星星不能自行发光，不是光源，故A不符合题意；
B、耀眼的玻璃屏幕能自行发光，不是光源，故B不符合题意；
C、萤火虫、太阳阳都能自行发光，都是光源，故C符合题意；
D、光彩夺目的钻石不能自行发光，不是光源，故D不符合题意。
【答案】C。
2．【解析】A、光线实际不存在。故A错误；
B、激光笔发出的是光，不是光线。故B错误；
C、光线是形象地表示光的径迹和方向的。故C正确；
D、在光路图中，光线用实线表示，以与法线和反向延长线相区别。故D错误。
【答案】C。
3．【解析】（1）C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C符合要求；
（2）ABD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。
【答案】C。
4．【解析】A、灿烂的烟花是光源，故A错误；
B、光在同种均匀介质中沿直线传播，光在不均匀的空气中可以沿曲线传播，故B正确；
C、光在空气中的速度约为3×108m/s，故C错误；
D、先看到烟花后听到爆炸声，说明声速比光速慢，故D错误。
【答案】B。
5．【解析】A、小孔成的像是倒立的，故A正确；
B、孔离物的距离大于孔离屏的距离时，像缩小，孔离物的距离小于孔离屏的距离时，像放大，故B正确；
C、孔的形状不同，但所成的像相同，所以若将针孔相机的小圆孔改为三角形小孔，再用它看烛焰，则塑料薄膜光屏上看到的像的形状不变，说明小孔的形状不影响像的形状，故C错误；
D、小孔和烛焰的距离不变，向后拉动内筒，增加筒长，因为像距变大，所以烛焰的像变大，故D正确。
【答案】C。
6．【解析】物体本身能发光的物体叫光源。夜空中的空间站外表不能发光，不是光源，空间站是通过反射其他光被小明观察到，所以，小明应选择亮的夜空。
【答案】不是；亮。
7．【解析】汽车盲区，是指驾驶员视线被车体遮挡而不能直接观察到的那部分区域，它是由光的直线传播形成的；左边转向灯亮起，提醒前后车，该车是要向左变道。
【答案】直线传播；左。
8．【解析】因为光是沿直线传播的，所以如图通过三个小孔去观察烛焰，若要看到烛焰，应满足的条件是眼睛、三个小孔和蜡烛在同一直线上，此时看见的烛焰发出的光，是正立的，不是蜡烛通过小孔成的像。
【答案】同一直线上；正立；不是。
9．【解析】光在同一均匀介质中是沿直线传播的，当光照在竖直的杆上，就会在地面上形成一个黑暗的区域，这个黑暗的区域就是杆的影子，直杆阴影顶端在O点影子最短，应该是正午时间，小明可能是在北半球，也可能是在南半球，影子就应该是南北方向的，OA指示的是正北方向，AO指示的是正南方向。
【答案】北；光沿直线传播。
10．【解析】影子是由光的直线传播形成的；
圭表的原理如图乙所示，为了在圭尺上观察到清晰的日影，立表需要用不透明物体制作；
立春节气正午日影比夏至长，立春节气的太阳位置低在位置B。
【答案】直线传播；不透明；B。
11．【解析】光在真空中的传递速度为3×108m/s；
从地面向月球发射的激光到达月球并返回地面约2.6s，故地球和月球的时间为t1.3s，
故地球和月球之间的距离：
s＝ct＝3×108×1.3s＝3.9×108m＝3.9×105km。
【答案】3×108；3.9×105km。
12．【解析】（1）彩虹是大气中的一种光学现象，当阳光照射到半空中的水珠时，光线被折射和反射，在天空形成彩色光带，是光的色散现象；
（2）白光是一种复合光，是由红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫七种颜色的单色光组合而成。
【答案】色散；多种色光。
13．【解析】（1）此处的光反射器，不计光在其中的传播时间，那么光从P点射出到射回Q点所走的路程为60km，光速为3×105km/s，根据可知，这过程所用的时间为
光从P点射出到射回Q点所用的时间为2×10﹣4s。
（2）如果要接收装置可接收到激光，那么需要正方体转周的时间和光从P点射出到射回Q点所用的时间相同，当正方体的转速为n圈/秒时，转动周期为s，转动一圈的时间为s，那么转过周的时间为s，光从P点射出到射回Q点所用的时间为
这时间等于s，则
解得c＝2.4n×105m/s。
【答案】2×10﹣4；2.4n×105。
我的收获

展开更多......

收起↑