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3.1　光的传播与色散
第1课时　光的直线传播
学习 目标 1. 能识别光源，知道光源大致分为自然光源和人造光源两类。了解光的直线传播，能列举光的直线传播在生活中的应用。 2. 通过探究，归纳光沿直线传播的条件，知道光的传播速度。 3. 结合光的直线传播在生活、生产中的应用，养成理论联系实际的科学态度。
任务一　了解光源及其分类
太阳、萤火虫、月亮、火把、灯笼、反光的水面、反光的金属板，看上去都比较明亮，它们有什么区别？请结合生活经验，回答下列问题。
问题1：上面这些物体中，能够发光的物体是哪些？在物理上如何定义能够发光的物体？
答：太阳、萤火虫、火把、灯笼可以发光，在物理上把能够发光的物体叫做光源。
问题2：能发光的物体中，哪些是天然的、哪些是经过人加工的？如何定义它们？
答：太阳、萤火虫是天然的光源，叫自然光源；火把、灯笼是人类加工的光源，叫人造光源。
1. 光源：能够发光的物体。
2. 光源的分类
(1)自然光源：太阳等恒星、萤火虫、水母、灯笼鱼和斧头鱼等。
(2)人造光源：电灯、发光二极管等。
【应用1】下列物体不是光源的是(　B　)
A. 耀眼的太阳
B. 刺眼的镜子
C. 点燃的蜡烛
D. 明亮的电灯
解析：太阳、点燃的蜡烛、明亮的电灯都能发光，属于光源；刺眼的镜子是反射的光，不属于光源，故B符合题意。
任务二　探究光沿直线传播
如图所示，在有雾的天气，可以看到透过树丛的光束是直的。据此推测：光在透明介质中是怎样传播的呢？
问题1：由上图可以初步猜测，光在透明介质中是沿　直线　传播的。
问题2：如下图所示，向盛水的玻璃水槽内滴几滴牛奶，搅拌均匀后，观察到光的路线呈直线，说明光在同种　均匀　介质中沿直线传播。
问题3：要得出“光在同种均匀介质中沿直线传播”这一普遍结论，还需要再做一个光在　B　中传播的实验。(填字母)
A. 酒精　　 B. 玻璃砖　　
C. 木块
1. 光的传播特点：光在同种均匀介质中沿直线传播。
2. 光线：用一条带箭头的直线来形象地描述光的传播路径和方向，这样的直线叫做光线。
易错提醒：光线是为了描述光传播的径迹和方向而构建的物理模型，并不实际存在；光是实际存在的。
知识补充：光沿直线传播的实例和应用
(1)实例：影子、日食、月食、小孔成像等。
(2)应用：激光引导掘进方向等。
【应用2】《墨经》中最早记载了小孔成像现象，该现象由光的　直线传播　形成。如图为绘制的示意图，要让室内墙壁上的像看得更清楚，房间的亮度应较　暗　。当室外的人靠近小孔时，他在墙壁上所成像的大小将变　大　。
特别提醒：根据题目描述，重新做出人移动后的像，然后与原来的像进行比较，可以得出像的大小变化。
任务三　光速及光速的相关计算
阅读课本P52，回答下列问题。
问题1：光　可以　(选填“可以”或“不可以”)在真空中传播，可以在空气、水、玻璃等透明介质中传播。
问题2：光在真空或空气中传播的速度可以近似取为c＝　3×108　m/s。
问题3：光在水中的传播速度约为　c　。
问题4：光在玻璃中的传播速度约为　c　。
问题5：根据光和声的传播特点，完成下表。
光的传播 声的传播
条件 　不需要介质　 　需要介质　
速度 在空气、真空中，约为　3×108　m/s；在　真空　中最大 在15 ℃空气中，声速约为　340　m/s；在　固体　中最大
应用 都可以传递信息和能量
1. 光的传播条件：光可以在真空中传播。
2. 光的传播速度：
(1)光在真空或空气中传播的速度可以近似取为c＝3×108 m/s。
(2)光在透明介质中由快到慢的传播顺序为真空、空气、水、玻璃。
【应用3】如果声音和光都从空气传入水中，则(　A　)
A. 声速变大，光速变小
B. 声速变大，光速不变
C. 声速、光速都变小
D. 声速、光速都不变
特别提醒：光在不同种类透明介质中传播的速度大小情况正好与声的传播情况相反。
第2课时　光的色散
学习目标 1. 了解光的色散现象。 2. 了解色光的三原色，认识色光的混合。 3. 能运用光的色散和色光混合的知识解释常见的光现象。
任务一　光的色散
17世纪以前，人们一直认为白色是最单纯的颜色。直到1666年，英国物理学家牛顿用玻璃三棱镜分解了太阳光，这才揭开了光的颜色之谜。牛顿是怎样分解太阳光的？我们一起来做一做。
活动1：实验方法
让一束太阳光照射到三棱镜上，观察并描述经过三棱镜后光的变化。
活动2：实验现象
太阳光通过三棱镜后，被分解成　各种颜色　的光。
活动3：得出结论
(1)太阳光是　复色　光，由各种色光混合而成。
(2)不同色光通过三棱镜时，偏折程度　不同　，　红　光偏折程度最小，　紫　光偏折程度最大。
1. 光的色散：让一束太阳光穿过狭缝射到三棱镜上，从三棱镜另一侧的白纸屏上可看到一条彩色的光带，这个现象称为光的色散。这条彩色光带的颜色是按红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫的顺序排列的。
2. 光的色散的实质：不同色光的折射率不同，折射时偏转的角度不同。
3. 复色光：太阳光由各种色光混合而成，是复色光。
单色光：红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫这七种色光是单色光。
【应用1】如图所示，一束太阳光通过三棱镜后照射在光屏上(未画出来)，下列说法正确的是(　C　)
A. 光向斜上方偏转
B. 光按原来方向传播
C. 在光屏上呈现各种色光
D. 光屏上只呈现红、绿、蓝三种色光
特别提醒：本题考查了光的色散现象，太阳光是复色光，是由红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫七种单色光混合而成的。
任务二　光的三原色
白光是由各种色光混合而成的，那么我们把任意几种色光混合会得到什么颜色的光？例如：红光和绿光混合会得到什么色光？现在我们就来动手探究一下。
活动1：实验方法
课前用三色彩纸做好彩色陀螺，让它旋转起来，观察陀螺的颜色，改变陀螺表面的红、绿、蓝三色的面积大小，再使其旋转，观察陀螺的颜色。
活动2：得出结论
红光、绿光、蓝光按照　1∶1∶1　的比例得到的是白光，按　不同　比例混合会得到其他色光。(如图所示)
1. 人们发现，用红、绿、蓝三种色光，可以混合成不同颜色的光。
2. 进一步研究表明，自然界中红、绿、蓝三种颜色的光无法用其他颜色的光混合而成，其他颜色的光则可以通过这三种色光的适当混合而得到。
3. 人们常称红、绿、蓝三种色光为光的三原色。
【应用2】冬奥会开幕式上，演员们手持一种可变色的发光杆，发光杆需要转换发出绿光和白光等色光，模仿小草和蒲公英，则发光杆中除了有蓝色、红色灯管外，还需配的灯管颜色为(　D　)
A. 黄色 B. 白色
C. 紫色 D. 绿色
解析：光的三原色是红、绿、蓝，发光杆中除了有蓝色、红色灯管外，还需要绿色灯管。
特别提醒：光的三原色是红、绿、蓝。红光、绿光、蓝光按照1∶1∶1的比例得到的是白光。
3/63.1　光的传播与色散
第1课时　光的直线传播
学习 目标 1. 能识别光源，知道光源大致分为自然光源和人造光源两类。了解光的直线传播，能列举光的直线传播在生活中的应用。 2. 通过探究，归纳光沿直线传播的条件，知道光的传播速度。 3. 结合光的直线传播在生活、生产中的应用，养成理论联系实际的科学态度。
任务一　了解光源及其分类
太阳、萤火虫、月亮、火把、灯笼、反光的水面、反光的金属板，看上去都比较明亮，它们有什么区别？请结合生活经验，回答下列问题。
问题1：上面这些物体中，能够发光的物体是哪些？在物理上如何定义能够发光的物体？
问题2：能发光的物体中，哪些是天然的、哪些是经过人加工的？如何定义它们？
1. 光源：能够发光的物体。
2. 光源的分类
(1)自然光源：太阳等恒星、萤火虫、水母、灯笼鱼和斧头鱼等。
(2)人造光源：电灯、发光二极管等。
【应用1】下列物体不是光源的是( )
A. 耀眼的太阳
B. 刺眼的镜子
C. 点燃的蜡烛
D. 明亮的电灯
解析：太阳、点燃的蜡烛、明亮的电灯都能发光，属于光源；刺眼的镜子是反射的光，不属于光源，故B符合题意。
任务二　探究光沿直线传播
如图所示，在有雾的天气，可以看到透过树丛的光束是直的。据此推测：光在透明介质中是怎样传播的呢？
问题1：由上图可以初步猜测，光在透明介质中是沿 传播的。
问题2：如下图所示，向盛水的玻璃水槽内滴几滴牛奶，搅拌均匀后，观察到光的路线呈直线，说明光在同种 介质中沿直线传播。
问题3：要得出“光在同种均匀介质中沿直线传播”这一普遍结论，还需要再做一个光在 中传播的实验。(填字母)
A. 酒精　　 B. 玻璃砖　　
C. 木块
1. 光的传播特点：光在同种均匀介质中沿直线传播。
2. 光线：用一条带箭头的直线来形象地描述光的传播路径和方向，这样的直线叫做光线。
易错提醒：光线是为了描述光传播的径迹和方向而构建的物理模型，并不实际存在；光是实际存在的。
知识补充：光沿直线传播的实例和应用
(1)实例：影子、日食、月食、小孔成像等。
(2)应用：激光引导掘进方向等。
【应用2】《墨经》中最早记载了小孔成像现象，该现象由光的 形成。如图为绘制的示意图，要让室内墙壁上的像看得更清楚，房间的亮度应较 。当室外的人靠近小孔时，他在墙壁上所成像的大小将变 。
特别提醒：根据题目描述，重新做出人移动后的像，然后与原来的像进行比较，可以得出像的大小变化。
任务三　光速及光速的相关计算
阅读课本P52，回答下列问题。
问题1：光 (选填“可以”或“不可以”)在真空中传播，可以在空气、水、玻璃等透明介质中传播。
问题2：光在真空或空气中传播的速度可以近似取为c＝ m/s。
问题3：光在水中的传播速度约为 。
问题4：光在玻璃中的传播速度约为 。
问题5：根据光和声的传播特点，完成下表。
光的传播 声的传播
条件
速度 在空气、真空中，约为 m/s；在 中最大 在15 ℃空气中，声速约为 m/s；在 中最大
应用 都可以传递信息和能量
1. 光的传播条件：光可以在真空中传播。
2. 光的传播速度：
(1)光在真空或空气中传播的速度可以近似取为c＝3×108 m/s。
(2)光在透明介质中由快到慢的传播顺序为真空、空气、水、玻璃。
【应用3】如果声音和光都从空气传入水中，则( )
A. 声速变大，光速变小
B. 声速变大，光速不变
C. 声速、光速都变小
D. 声速、光速都不变
特别提醒：光在不同种类透明介质中传播的速度大小情况正好与声的传播情况相反。
第2课时　光的色散
学习目标 1. 了解光的色散现象。 2. 了解色光的三原色，认识色光的混合。 3. 能运用光的色散和色光混合的知识解释常见的光现象。
任务一　光的色散
17世纪以前，人们一直认为白色是最单纯的颜色。直到1666年，英国物理学家牛顿用玻璃三棱镜分解了太阳光，这才揭开了光的颜色之谜。牛顿是怎样分解太阳光的？我们一起来做一做。
活动1：实验方法
让一束太阳光照射到三棱镜上，观察并描述经过三棱镜后光的变化。
活动2：实验现象
太阳光通过三棱镜后，被分解成 的光。
活动3：得出结论
(1)太阳光是 光，由各种色光混合而成。
(2)不同色光通过三棱镜时，偏折程度 ， 光偏折程度最小， 光偏折程度最大。
1. 光的色散：让一束太阳光穿过狭缝射到三棱镜上，从三棱镜另一侧的白纸屏上可看到一条彩色的光带，这个现象称为光的色散。这条彩色光带的颜色是按红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫的顺序排列的。
2. 光的色散的实质：不同色光的折射率不同，折射时偏转的角度不同。
3. 复色光：太阳光由各种色光混合而成，是复色光。
单色光：红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫这七种色光是单色光。
【应用1】如图所示，一束太阳光通过三棱镜后照射在光屏上(未画出来)，下列说法正确的是( )
A. 光向斜上方偏转
B. 光按原来方向传播
C. 在光屏上呈现各种色光
D. 光屏上只呈现红、绿、蓝三种色光
特别提醒：本题考查了光的色散现象，太阳光是复色光，是由红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫七种单色光混合而成的。
任务二　光的三原色
白光是由各种色光混合而成的，那么我们把任意几种色光混合会得到什么颜色的光？例如：红光和绿光混合会得到什么色光？现在我们就来动手探究一下。
活动1：实验方法
课前用三色彩纸做好彩色陀螺，让它旋转起来，观察陀螺的颜色，改变陀螺表面的红、绿、蓝三色的面积大小，再使其旋转，观察陀螺的颜色。
活动2：得出结论
红光、绿光、蓝光按照 的比例得到的是白光，按 比例混合会得到其他色光。(如图所示)
1. 人们发现，用红、绿、蓝三种色光，可以混合成不同颜色的光。
2. 进一步研究表明，自然界中红、绿、蓝三种颜色的光无法用其他颜色的光混合而成，其他颜色的光则可以通过这三种色光的适当混合而得到。
3. 人们常称红、绿、蓝三种色光为光的三原色。
【应用2】冬奥会开幕式上，演员们手持一种可变色的发光杆，发光杆需要转换发出绿光和白光等色光，模仿小草和蒲公英，则发光杆中除了有蓝色、红色灯管外，还需配的灯管颜色为( )
A. 黄色 B. 白色
C. 紫色 D. 绿色
特别提醒：光的三原色是红、绿、蓝。红光、绿光、蓝光按照1∶1∶1的比例得到的是白光。
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