资源简介

一、光源
光源：自身会发光的物体叫做光源。
光源分为①人造光源有：手电筒、火把、油灯、蜡烛、白炽灯、日光灯、霓虹灯以及钠灯、汞灯、氖灯等。②自然光源：太阳、萤火虫、灯笼鱼、斧头鱼、水母等。
二、光的直线传播现象及应用
光在同一种均匀物质中沿直线传播。小孔成像、影子的形成、日食、月食说明光的直线传播。
光速：宇宙中最快的速度是真空中的光速；在计算中，真空或空气中光速c＝3×108m/s＝3×105km/s。
说明：
①小孔成像的性质：倒立的实像，可以成放大、等大、缩小的像。
②像的形状与孔的形状无关。
③像的大小与物距和像距有关。
【能力拓展】在小孔成像中，物体通过小孔成一个倒立的实像(是由实际光线形成的)，像的形状只跟物体的形状相似，跟孔的形状无关。像的大小跟物体到小孔的距离和光屏到小孔的距离有关。当物体到小孔的距离大于光屏到小孔的距离时，成缩小的像；当物体到小孔的距离小于光屏到小孔的距离时，成放大的像；当物体到小孔的距离等于光屏到小孔的距离时，成等大的像。
三、光的色散
1666年，英国物理学家牛顿做了色散实验，揭开了光的颜色的秘密。
（一）色散实验
让太阳光穿过一条狭缝，射到三棱镜上，从棱镜另一侧的白纸屏 上可以看到一-条彩色的光带，彩色光带中的颜色是按红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫的顺序排列的，这就是光的色散现象。
这个现象表明:第一，白光不是单色光，而是由各种色光混合而成的复色光。第二，不同的色光通过棱镜时偏折的程度是不同的。实验中红光偏折的程度最小，在最上边；紫光偏折的程度最大，在最下边。各色光偏折的程度从小到大按照红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫的顺序排列。
（二）单色光与复色光
(1)单色光:不能再分解的光，如光的色散实验中的红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫色光都是单色光。
(2)复色光:由单色光混合而成的光，如白光(太阳光是其中的一种 )。
四、 物体的颜色
（一）我们看到物体的原因是眼睛接收到了来自物体的光
(1)白色的物体能反射所有照射在它表面的光，眼睛接收到的是含有各种色光的混合光，因此感觉是“白色”的。
(2)黑色的物体能吸收所有照射在它表面的光，眼睛接收不到来自它的反射光，没有光进入眼睛，因此感觉物体是“黑色”的。
(3)我们能看到物体呈现各种色彩也是因为它能反射不同颜色的光。
（二）物体的颜色由它所反射或透射的光的颜色决定
(1)透明物体的颜色是由它透过的色光决定的(如图甲所示)。
(2)不透明物体的颜色由该不透明物体反射的色光决定(如图乙所示)。
(3)如果在屏上贴一张黑纸，不论什么颜色的光照射该地方均为黑色，这表明黑色物体吸收各种颜色的光；如果在屏上贴一一张白纸， 在白纸上能看到各种色光，表明白色物体反射各种色光，即红光照射到白纸上呈红色，黄光照射到白纸上呈黄色。
（三）三原色原理
人们发现红、绿、蓝三种色光混合能够产生各种色光，因此我们把红、绿、蓝叫做光的三原色，只要适当调配红、绿、蓝三种色光的比例，就可以产生各种颜色的光。
色光的混合规律是:红光+绿光→黄光；红光+蓝光→品红光；绿光+蓝光→青光；红光+绿光+蓝光→白光，如图所示。彩色电视机屏幕上显现的五彩缤纷的画面，就是由光的三原色混合而成的。
五、看不见的光
（一）红外线
红外线位于红光之外，它的频率范围在3x 1011赫~ 3.9x 1014赫,一切物体都在不停地辐射红外线。物体的温度越高，辐射出的红外线越强,物体在辐射红外线的同时，也在吸收红外线。
(1)红外线的主要特性是热作用强。各种物体吸收了红外线后温度升高，因此，人们利用红外线来加热物品。
(2)红外线穿透云雾的能力强，定向性好，用于红外遥控。家庭用的电视机和空调遥控器就是利用红外线来工作的。利用红外遥感技术可以对地球勘测、寻找水源、监视森林火灾、评估大面积农作物的长势等。
(3)由于不同温度的物体发出红外线的强弱不同，利用红外线探测器、红外线照相机、红外线夜视仪可以识别温度不同的物体。
（二）紫外线
紫外线的频率范围是7.5x1014赫~ 3x1016赫，位于紫光之外。高温物体如太阳、弧光灯和其他炽热物体发出的光中都有紫外线。
(1)紫外线具有荧光效应，能使荧光物质发光，用来鉴别纸币的真伪，紫外线验钞机就是利用紫外线工作的。
(2)紫外线能杀死微生物，常被人们用来消毒灭菌。
(3)适量的紫外线照射有助于人体合成维生素D,维生素D能促进身体对钙的吸收，对于骨骼的生长和人体健康都有好处。紫外线，会使人皮肤变黑，诱发皮肤癌。
例1、下列光现象与日食的形成原因不同的是( )
A.小孔成像 B.雨后彩虹
C.手影游戏 D.树下彩虹
例2、为了探究太阳光的颜色，小明同学设计如图所示的实验。
（1）按图甲所示进行实验，在光屏上形成一条彩色的光带，颜色依次是________。 这个现象说明：________。
（2）在上述实验过程中，若在三棱镜与光屏之间插入一块红玻璃，则发现光屏上只有红色光，其他地方是暗的，如图乙所示。这一现象说明：________。
（3）在第(1)步基础上，在白屏上蒙一张绿色纸，发现屏上只有被绿光照射的地方是亮的，其他地方是暗的，如图丙所示。这一现象又可以说明：________。
例3、在学习了光的直线传播知识后，小明所在的科学兴趣小组利用生活中的废旧物品完成了以下探究活动：
（1）在“探究树荫下的光斑”综合实践活动中，小明在一张卡片上挖了一个边长为1cm的正方形孔（如图1所示），在阳光下卡片水平放在离地面5cm处，发现地面上的光斑是正方形；若要在地面上能出现圆形光斑，应将卡片　 　（填“靠近”或“远离”）地面。上述实验中光斑的形状虽然是不同的，但是它们的形成原理却是相同的，它们的形成原理是：　 　
（2）为了研究孔的大小对光斑形状的影响，该兴趣小组成员关于开孔的形状有了不同看法，小明设计了图2的装置，小华设计了图3的装置，小红设计了图4的装置。接着，从图示位置沿箭头方向水平移动乙，改变孔的大小，同时观察光斑形状的变化情况。你认为谁的设计更合理并说明理由：　 　
1.生活中许多物体可以发光，下列物体不属于光源的是( )
　A．闪电 B．萤火虫 C．月亮 D．霓虹灯
2.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.
3.小华借助小孔成像实验装置对如图所示的日食奇观进行观察。纸盒上扎有圆形小孔，则她在半透明光屏上看到像的形状是( )
A. B. C. D.
4.如图所示是一个彩色的手机屏幕，小红洗手时不小心将水滴到了手机屏幕上，透过水滴她惊奇地看到屏幕上出现多个不同颜色的小格子。当水滴滴到图中________(选填“红色”“绿色”“蓝色”或“白色”)区域时能同时看到红、绿、蓝三种颜色的小格子，手机屏幕上丰富的色彩，就是由这三种色光混合而成的。著名的光的________实验证明了太阳光也是由多种色光混合而成的。太阳光中除了可见光之外，还存在不可见光，其中的________具有显著的热效应，它在生活中的应用非常广泛，如：________。
5.（1）如图所示，将一束太阳光投射到玻璃三棱镜上，在棱镜后侧白屏上的ab范围内可观察到不同颜色的光，则b处色光应是________色。
（2）如图所示，用小孔成像观察仪观察蜡烛的烛焰时，在半透明膜上可看到一个________(填“正立”“倒立”)烛焰的像。若保持小孔和蜡烛的烛焰位置不变，向右拉动内筒，半透明膜上烛焰的像将________(填“变大”、“变小”或“不变”)。
6.某兴趣小组在空易拉罐的底部中央戳个小圆孔，将顶部剪去后，蒙上一层塑料薄膜，制作成一个简易针孔照相机。如图所示，将其水平放置，在左侧固定一只与小孔等高的小灯泡，小灯泡发光时，可在塑料薄膜上看到灯丝________(选填“倒立”或“正立”)的像。若水平向左移动易拉罐，像的大小________(选填“变大”“变小”或“不变”)。若只将小圆孔改为三角形小孔，则像的形状________(选填“改变”或“不变”)。
7.为研究小孔成像与哪些因素有关，小科在硬纸板上挖了不同大小与形状的小孔，进行实验，其结果记录如下：
小孔的形状 ○ △ □
小孔最大外径/毫米 1 5 10 1 5 10 1 5 10
地面光斑形状 小孔距地面10厘米 ○ ○ ○ △ △ △ □ □ □
小孔距地而20厘米 ○ ○ ○ ○ △ △ △ □ □
小孔距地面40厘米 ○ ○ ○ ○ △ △ △ □ □
小孔距地面80厘米 ○ ○ ○ ○ ○ △ ○ ○ □
小孔距地面160厘米 ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○
分析表中数据，请回答：
（1）小孔成像的原理是：光在同一种均匀介质中是沿　 　传播的；
（2）当小孔的形状、大小一定时，在一定范围内小孔到地面的距离　 　(填 “越大”或“越小”)，地面上就越容易得到太阳的像；
（3）同学小明受到启发，改用形状为“凸”小孔进行实验，当“女”外径为10毫米，小孔距离地面160厘米时，地面光斑的形状为 (填序号)。
A．☆ B．○ C．△ D．□
1.如图所示的实验中，不能说明的是( )
A.通过缝隙的白光经过三棱镜后向三棱镜底边的方向偏折
B.通过缝隙的白光经三棱镜后发生了色散现象
C.白光可以分解成红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫七种单色光
D.实验证明了光在同一均匀介质中沿直线传播
2.将红________、绿三种色光照白纸上(图甲)，中间相互重叠区域会出现白色；当白光照到鹦鹉图片上时(图乙)，鹦鹉的嘴呈红色，翅膀呈绿色，则当只有红光照射时，嘴将呈________色，翅膀呈________色。
3.让一束太阳光通过三棱镜后被分解成各种颜色的光，如果用一个白屏来承接，会形成一条彩色光带，这种现象叫光的________，在彩色光带外侧有两种看不见的光，用其中一种光照射钞票，可以使钞票的荧光物质发光，这种光叫________(选填“红外线”或“紫外线”)。
4.小雨在吃烤肉串时，偶然发现了一个现象：通过烤炉上方看对面的人，感觉对面的人好像在晃动。为什么会出现这种现象呢 小雨根据学过的知识进行分析：火炉上方的空气被加热后，其疏密程度在不断发生变化，光进入这种不均匀的热空气会发生折射，传播方向也在不断发生变化，因此看起来感觉对面的人在晃动。为了验证这种分析是否正确，回到家后，小雨利用一支激光笔、一个装有酒精的浅盘及火柴，进行了如下的探究。
（1）如图所示，将激光笔固定在小桌上沿水平方向照射，用喷壶向激光笔的前方喷水，看到激光笔发出的一束红光射向墙面，墙面上有一个红色光点保持不动，这说明光在均匀的空气中是　 　传播的。
（2）如果要让这束红光穿过不均匀的空气，接下来小雨的做法应该是　 　。
（3）如果小雨的分析是正确的，他观察到的现象应该是：　 　。
5.探究透明物体、不透明物体的颜色，小明做了如下实验：
（1）如图甲所示，让太阳光透过硬纸板的圆孔，将红色透明塑料薄膜蒙在硬纸板的圆孔上，在下方白纸上看到的颜色是　 　。
（2）如图乙所示，让太阳光穿过纸板的狭缝射到三棱镜上，经三棱镜分解后的彩色光带通过蓝色玻璃板，在白纸上观察到的光带颜色是　 　。
（3）仍用图乙实验装置，用绿色的纸屏直接吸收经棱镜色散后的彩色光带，观察到纸屏上出现的颜色是　 　。（4）实验结论：透明物体的颜色是它能　 　的颜色；不透明物体的颜色跟被它反射的色光的颜色相同
答案及解析
例1、B
【解析】日食是月球投射到地球上的影子，是光沿直线传播形成的，分析各个现象的原理即可。
A.小孔成像，是光沿直线传播形成的，故A不合题意；
B.雨后彩虹，是太阳光通过空气中大量的小水珠时发生的折射现象，故B符合题意；
C.手影游戏 ，是光沿直线传播形成的，故C不合题意；
D.树下彩虹，是光沿直线传播透过树叶间的缝隙形成的，故D不合题意。
例2、（1）红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫；白光是由各种色光混合而成的
（2）红色透明物体只能透过红色光(或某种颜色的透明物体只能透过这种颜色的光)
（3）绿色不透明物体只能反射绿色光(或某种颜色的不透明物体只能反射这种颜色的光)
【解析】（1）根据光的色散的知识分析解答；
（2）光屏上呈现红色，说明只有红光能够透过红玻璃，其它色光都被红玻璃吸收，据此分析结论；
（3）被照射的地方是亮的，说明此处反射光；被照射的地方是暗的，说明此时吸收光，据此分析不透明体的颜色与反射色光的关系。
【解答】（1）按图甲所示进行实验，在光屏上形成一条彩色的光带，颜色依次是红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫。这个现象说明：白光是由各种色光混合而成的。
（2）在上述实验过程中，若在三棱镜与光屏之间插入一块红玻璃，则发现光屏上只有红色光，其他地方是暗的，如图乙所示。这一现象说明：红色透明物体只能透过红色光(或某种颜色的透明物体只能透过这种颜色的光)。
（3）在第(1)步基础上，在白屏上蒙一张绿色纸，发现屏上只有被绿光照射的地方是亮的，其他地方是暗的，这一现象又可以说明：绿色不透明物体只能反射绿色光(或某种颜色的不透明物体只能反射这种颜色的光)。
例3、（1）远离；光的直线传播
（2）小华，在改变小孔大小时，控制了小孔的形状不变
【解析】（1）在小孔成像的实验中，像的形状与物体的形状有关，与小孔的形状无关；为了使光屏上所成的是物体的实像，而不是光斑，要求光屏和小孔的距离不能太小。小孔成像是光沿直线传播形成的。
（2）探究小孔的大小对光斑形状的影响时，必须控制小孔的形状相同。在纸板推动过程中，图2和图4中小孔的形状会不断发生改变，只有图3中的三角形的形状保持不变。
【解答】（1）在“探究树荫下的光斑”综合实践活动中，小明在一张卡片上挖了一个边长为1cm的正方形孔，在阳光下卡片水平放在离地面5cm处，发现地面上的光斑是正方形；若要在地面上能出现圆形光斑，应将卡片远离地面。上述实验中光斑的形状虽然是不同的，但是它们的形成原理却是相同的，它们的形成原理是：光的直线传播。
（2）我认为小华的设计更合理，理由是：在改变小孔大小时，控制了小孔的形状不变。
1.C
【解析】能够自己发光的物体叫光源。
2.C
【解析】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，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，所以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，半影区与全影区没有明显界限。
3.B
【解析】小孔成像是由光的直线传播形成的倒立的实像，所谓“倒立”，指像相对于物体上下、左右颠倒。因为太阳的缺口在左下方，所以像的缺口在右上方，故B正确，而A、C、D错误。
4.白色；色散；红外线；红外线灯(或红外线遥控器等合理即可)
【解析】（1）红、绿、蓝为光的三原色，自然界中丰富多彩的颜色都是由这三者颜色按照不同比例混合在一起形成的。当三种色光按照1：1：1的比例混合时，我们会得到白光；
（2）当白光经过三棱镜后会被分解为红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫七种颜色的色光，这种现象叫光的色散；
（3）根据红外线的特点和用途解答。
【解答】（1）当水滴滴到图中白色区域时能同时看到红、绿、蓝三种颜色的小格子，手机屏幕上丰富的色彩，就是由这三种色光混合而成的。
（2）著名的光的色散实验证明了太阳光也是由多种色光混合而成的。
（3）太阳光中除了可见光之外，还存在不可见光，其中的红外线具有显著的热效应，它在生活中的应用非常广泛，如：红外线灯(或红外线遥控器等)。
5.（1）紫 （2）倒立；变大
【解析】（1）根据光的色散的知识可知，太阳光经过三棱镜后，在光屏上所成的彩色光带，从上到下依次为：红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫；
（2）根据小孔成像的成像原理分析成像特点。在小孔成像时，像的大小与像距和物距的比值有关，这个比值越大，像越大；比值越小，像越小。
【解答】（1）如图所示，将一束太阳光投射到玻璃三棱镜上，在棱镜后侧白屏上的ab范围内可观察到不同颜色的光，则b处色光应是紫光；
（2）小孔成像是由光的直线传播形成的，上面的光线经过小孔到下面，下面的光线经过小孔到上，因此在半透膜上看到的是倒立烛焰的像。若保持小孔和蜡烛的烛焰位置不变，向右拉动内筒，此时物距不变但像距增大，因此像距和物距的比值变大，因此半透明膜上烛焰的像将变大。
6.倒立；变大；不变
【解析】（1）由于光沿直线传播，因此光通过小孔所成的像是倒立的实像；
（2）在小孔成像现象中，成像的大小取决于像距和物镜的大小。像距和物距的比值越大，像越大，但是亮度越小；反之，比值越小，像越小，但是亮度变大。
（3）在小孔成像现象中，像的形状取决于物体的形状，与小孔的形状无关。
【解答】（1）如图所示，将其水平放置，在左侧固定一只与小孔等高的小灯泡，小灯泡发光时，可在塑料薄膜上看到灯丝倒立的像；
（2）若水平向左移动易拉罐，物距减小，像距增大，像距和物距的比值增大，因此像变大；
（3）若将小圆孔改为三角形小孔，像的形状不变。
7.（1）直线 （2）越大 （3）B
【解析】（1）小孔成像的原理是：光在同一种均匀介质中是沿直线传播的；
（2）当小孔的外径为10mm时，无论小孔成什么形状，只有小孔到地面的距离最大为160cm时，所成像的形状才和太阳一致，那么得到结论：当小孔的形状、大小一定时，在一定范围内小孔到地面的距离越大，地面上就越容易得到太阳的像；
（3）根据表格数据可知，小孔成像的形状只与物体的形状有关，而与小孔的形状无关，则地面光斑的形状为○，故B正确，而A、C、D错误
1.D
【解析】A.通过缝隙的白光经过三棱镜后向三棱镜底边的方向偏折，故A正确不合题意；
B.通过缝隙的白光经三棱镜后发生了色散现象，故B正确不合题意；
C.白光可以分解成红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫七种单色光，故C正确不合题意；
D.实验中，光线从空气射入三棱镜，再从三棱镜射入空气，光的传播方向发生两次改变，故D错误符合题意。
2.蓝；红；黑
【解析】（1）红、绿、蓝，被称为光的三原色；
（2）不透明物体的颜色由它反射的色光决定；白色物体反射所有色光，黑色物体吸收所有色光。
【解答】（1）将红、蓝、绿三种色光照白纸上(图甲)，中间相互重叠区域会出现白色；
（2）当白光照到鹦鹉图片上时，鹦鹉的嘴呈红色，那么嘴只能反射红光；翅膀呈绿色，那么翅膀只能反射绿光。如果只有红光照射时，红光被嘴反射呈红色，被翅膀吸收呈黑色。
3.色散；紫外线
【解析】（1）太阳光经过三棱镜折射后可以分散成七种颜色的光，分别是红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫，这就是光的色散现象。
（2）紫外线可以使荧光物质发光，钞票上某些位置用荧光物质印上标记，在紫外线照射下识别这些标记，从而辨别钞票的真伪。
4.（1）直线
（2）将装有酒精的浅盘放在激光笔前方的下侧，用火柴点燃酒精
（3）墙上红色的光点在晃动（闪烁）
【解析】1）根据光在同一种均匀介质中沿直线传播分析解答；
（2）酒精在受热时会迅速蒸发，从而使浅盘上方空气的密度发生改变；
（3）如果激光在通过密度不均匀的空气时发生折射，那么折射光线的传播方向会不断发生改变，因此光线到达墙壁时的红点的位置也在不断改变。
【解答】（1）将激光笔固定在小桌上沿水平方向照射，用喷壶向激光笔的前方喷水，看到激光笔发出的一束红光射向墙面，墙面上有一个红色光点保持不动，这说明光在均匀的空气中是直线传播的。
（2）如果要让这束红光穿过不均匀的空气，接下来小雨的做法应该是将装有酒精的浅盘放在激光笔前方的下侧，用火柴点燃酒精。
（3）如果小雨的分析是正确的，他观察到的现象应该是：墙上红色的光点在晃动（闪烁）。
5.（1）红色 （2）蓝色 （3）绿色 （4）透过色光
【解析】（1）（2）透明体的颜色由它透过的色光决定；
（3）不透明物体的颜色由它反射的色光决定；
（4）根据前面的现象总结实验结论即可。
【解答】（1）红色透明塑料薄膜只能透过红光，红光照到白纸上呈现红色；
（2）蓝色玻璃板只能透过蓝光，蓝光照到白纸上呈现蓝色；
（3）绿色的纸屏只能发射绿光，其它色光被吸收，因此纸屏上出现的颜色为绿色；
（4）实验结论：透明物体的颜色是它能透过色光的颜色；不透明物体的颜色跟被它反射的色光的颜色相同。
浙教版寒假“快人一步”七（下）科学讲义（四）
光和颜色

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