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4.5光的色散 教材知识梳理 课时练习
知识点1 色散
定义 太阳光是白光，它射入、射出棱镜会发生①___________，被分解成各种颜色的光，这种现象叫作光的色散
实验图示
实验结论 (1)太阳光（白光）是由各种色光混合而成的； (2)不同色光通过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.
常见现象 彩虹
知识点2 色光的混合
光的三原色：红、②_______、③________.把红、④________、⑤________三种色光按不同的比例混合，就可以看到各种颜色，而这三种色光却不能由其他色光混合而成.
知识点3 看不见的光
类别 红外线 紫外线
定义 我们把红端之外的辐射叫作红外线 在可见光谱的紫端以外，还有一种看不见的光，叫作紫外线
特性 热效应 促进骨骼生长、杀菌、使荧光物质发光等
应用 遥控器、红外夜视仪、诊断 疾病等 灭菌灯、验钞机等
参考答案
①折射 ②绿 ③蓝 ④绿 ⑤蓝
课时练习
01　　知识点过关
1.光的色散
概　　念：太阳光通过棱镜后，被分解成____________________________七种色光，这种现象叫光的色散.
注　　意：白光不是单色光，而是由各种单色光组成的复色光.
说　　明：光的色散实质是由于白光折射时，不同的单色光的折射角不同所造成的.
2.色光的混合
三原色：________、绿、蓝.
3.看不见的光
光　　谱：把光线按照__________________________的顺序排列起来，就是光谱.
红外线：________之外的辐射叫做红外线.
特　　性：一切物体都在不停地辐射红外线.物体的温度升高时，它向外辐射的红外线就会________.
紫外线：________之外的辐射叫做紫外线.
特　　性：紫外线的主要作用是化学作用.能促进维生素D的合成，能杀死微生物，能使荧光物质发光.
说　　明：红外线和紫外线都是人眼看不见的.
02　　基础题
1．如图所示,一束太阳光通过三棱镜后,下列说法正确的是
( )
A. 光仍按原来的方向传播
B. 光将向斜上方偏转
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
2.彩色电视机呈现出的各种颜色都是由三种色光混合而成的，这三种颜色是( )
A.红、绿、蓝 B.红、黄、蓝
C.红、绿、紫 D.红、黄、绿
3.(泉州中考)生活中，人们可以利用电视遥控器来实现对电视节目的选择，遥控器使用时发射的是( )
A.红外线 B.紫外线 C.超声波 D.次声波
4.红外线和紫外线的应用非常广泛，下列仪器中，利用紫外线工作的是( )
A.电视遥控器 B.医用“B超”机
C.验钞机 D.夜视仪
5.一束太阳光通过三棱镜折射后，被分解成七种颜色的光，如图所示，这个现象叫光的________，只有用________色光屏，我们才能看到七彩光带.
第5题图
　　　第6题图
6.如图所示是光的三原色的混合图，其中A处是________光，B处是________光.
7.某些动物如响尾蛇可以靠对光的敏感来捕食，这种光是________；电焊工在焊接时要戴上护眼罩，这主要是为了防止________对眼睛造成伤害.若将电视机的红外线遥控器对着家用寒暑表的玻璃泡，一会儿后，温度计的示数将________(填“变大”“变小”或“不变”).
03　　中档题
8.夏季，雨后天空中有大量的小水滴，在太阳光的照射下常会出现如图所示的彩色光带，就该情景中的现象，下列说法中正确的是( )
A.小水滴相当于三棱镜，只对光起反射作用
B.太阳光是单色光
C.彩虹是由光的直线传播形成的
D.彩虹的形成是光的色散现象
9.在城市的一些宾馆或酒店里有手一伸水就来、手一收水自停的全自动感应水龙头.它的原理是( )
A.利用一种摄像头，看到人来就开水，人走就停了
B.利用声音的震动，实现自动开、停水
C.利用人体的红外线实现自动开、停水
D.利用后面的人来操控
10.(株洲中考)光的色散说明白光是一种复色光，棱镜对不同色光的偏折程度不同，其中对红光的偏折程度最小，对紫光的偏折程度最大.图中能正确表示白光通过三棱镜发生色散的是( )
11.电视机遥控器可以发出不同的________，来实现电视机的遥控；适当的________照射有助于人体合成维生素D.(填“红外线”或“紫外线”)
12.现在很多大厦安装了自动门，如图所示，当有人靠近时，因为接收到人体发出的________(填“红”或“紫”)外线，门会自动打开.
13.如图所示，将一束太阳光投射到玻璃三棱镜上，在棱镜后侧的白色光屏上，观察到不同颜色的光.
(1)此现象叫做光的________.此现象是英国物理学家________发现的.
(2)此实验说明白光________(填“是”或“不是”)单色光.
(3)小明将温度计的玻璃泡放在A处，发现温度计的示数上升较快.说明A处有一种看不见的光.请写出它在生活中的应用：____________.(一种即可)
(4)小华想证明C处也有一种看不见光，那么她应该把____________(填“温度计”“1元硬币”或“100元纸币”)放到C处.
14.盛夏来临，人们又为“怎样才能晒不黑”而犯愁.资料表明：将皮肤晒黑的罪魁祸首是太阳光中的长波紫外线.“好奇实验室”为此检测了若干衣服的防晒效果.
检测方法：先用光纤探头和计算机测算出阳光中长波紫外线的强度；再把衣服挡在光纤探头上，测算出透射到光纤探头上的长波紫外线强度.利用前后两次测得的长波紫外线的强度计算出长波紫外线的透过率.实验数据如下表所示：
实验 序号 衣服材质 衣服布料 层数 长波紫外 线透过率
1 天蚕丝 1 12%
2 2 5%
3 化纤 1 28%
4 2 14%
5 全棉T恤(白色) 1 7%
6 全棉T恤(黑色) 1 4%
分析表中数据，回答下列问题：
(1)该实验是通过比较____________________来分析衣服的防晒效果的.
(2)比较实验1、2或3、4得到的结论是________________________________________________.
(3)根据测量结果，请向你的家人提出一条夏季户外活动时着装的建议：________________________________________________.
15．小明对光现象部分知识归纳总结如下：
(1)如图甲所示，让一束太阳光通过 （填一种光学元件），可观察到光的色散现象，实验中，位于光屏 （选填“a”或“b”）处以外的光能使温度计示数明显升高，光屏上呈现的红、绿、 三种色光称为光的三原色。
(2)如图乙所示，一束红光沿 AO 从空气射向玻璃，OB 和OC 分别是红光的反射光和折射光，OB 与 OC 互相垂直。若入射角为 60°，则折射角为 °。如果一束紫光也沿 AO斜射向玻璃，则紫光的折射光与 OC 比较会更 （选填“靠近”或“远离”）法线。
(3)如图丙为夏天树荫下许多大小不一的圆形光斑。这些圆形光斑的大小主要与 （选填“树叶间小孔的大小”、“树叶间小孔到地面的距离”或“太阳到树叶间小孔的距离”）有关。路旁的花是红色的，透过蓝色的玻璃看这朵花，则这朵花呈现 色。
(4)光在真空中传播速度约为 m/s。“当地球遮住太阳的光，月亮便走进了地球的阴影”，这是某影片中的台词片断，它描述的是 现象（选填“日食”或“月食”）。
16．某校研究性学习小组进行了一组光学实验活动。
（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，在下方白纸上看到光斑的颜色是 ；
（2）如图乙所示，将红、绿、 三种色光照白纸上，中间相互重叠区域会出现白色；
（3）如图丙所示，小明想通过三张纸片上的小孔看见烛焰，他应将烛焰、三个小孔和人眼调到 上，这样操作的依据是 ；
（4）如图丁所示，找一个空的易拉罐，用钉子在易拉罐底部的中央敲一个小孔，将易拉罐的顶部剪去后，蒙上一层塑料薄膜，这样就制成了一个针孔照相机。将点燃的蜡烛置于小孔前的适当位置，人的眼睛应对着 （选填“塑料薄膜”或“小孔”）进行观察，可以看到烛焰的 （选填“正立”或“倒立”）的像。
17．“冬不穿白，夏不穿黑”，这是人们从生活实践中总结出来的经验，你知道它包含的科学道理吗？
18．阅读短文，回答问题：
智能汽车
汽车是我们生活中的代步工具，随着科学技术的发展，汽车也越来越智能化。冬天，前挡风玻璃上出现白雾时，汽车能自动启动除雾功能，向前挡玻璃吹出热风，一会儿白雾就消失了。车身配有多个雷达，能够判断车与障碍物的距离，充分提高了行车的安全性。车窗采用“智能玻璃”，这种玻璃具有单向透光功能，使用时反射面必须是迎光面，就能从车内看到车外明亮的景物，而从车外看不见较暗的车内景象，这种玻璃还能根据车外的光照度自动调节透明度（透明度是指车内光照度与车外光照度的比值），实现车内的光照度为一个适宜的定值，经测算车外光照度和玻璃的透明度的关系如图像甲。
（1）冬天行车时，汽车挡风玻璃的 （选填“内”或“外”）侧容易出现一层白雾，这是 现象（填写物态变化的名称）；
（2）下列与汽车相关的说法中正确的是 ；
A．汽车雷达能够发出次声波，判断车与障碍物的距离
B．透过玻璃看到的“车外的景物”是景物的虚像
C．玻璃具有单向透光功能时，光路是不可逆的
D．汽车倾斜的前挡玻璃，使车内物体成的像位于司机平视的下方，不妨碍司机视线
（3）薄膜式太阳能电板应设计成 （选填“黑色”或“白色”）；
（4）车窗“智能玻璃”在使用时反射面必须朝向车 （选填“内”或“外”）一侧；根据车外光照度和玻璃的透明度的关系图甲可知，当车外光照度为120Lx时，“智能玻璃”的透明度会自动调节为 %；
（5）在某段区间测速路段，交管部门在公路上设置了固定测速仪.如图乙所示，汽车向放置在路中的测速仪匀速驶来，测速仪向汽车发出两次短促的超声波信号（超声波速度是340m/s），第一次发出信号到测速仪接收到信号用时0.5s，第二次发出信号到测速仪接收到信号用时0.3s，若两次发出信号的间隔是0.95s，汽车在两次接收到信号间隔过程中行驶的距离是多少米 ？汽车速度又是多少米每秒 。（写出具体解答过程）
04　　拓展题
19.阅读短文，回答下面的问题：
红外线防盗报警器
红外线防盗报警器是利用红外线工作的防盗报警装置，主要是由红外发射器、红外接收器，喇叭组成(如图)，其原理是：红外发射器发出一束较强的红外线，红外接收器可接收红外线，当盗贼遮挡在红外发射器和红外接收器间，即挡住红外线时，此时红外接收器无法接收到红外线，便驱动喇叭报警，从而达到防盗的目的.
(1)喇叭发出的声音是通过________传入人耳的.
(2)红外线是人眼看不见的光，具有显著的________效应，在真空中的传播速度为____________m/s.
(3)红外线发射器发出的一束较强的红外线是沿________传播的.
(4)红外线________(填“能”或“不能”)穿透人体.
(5)红外线看不见，摸不着，你怎样说明红外发射器和接收器间是否有红外线？请简述：________________________________________.
参考答案
知识点过关
1．红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫　2.红　3.红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫　红光　增多　紫光
基础题
1．C　2.A　3.A　4.C　5.色散　白　6.白　蓝　7.红外线　紫外线　变大
中档题
8．D　9.C　10.C　11.红外线　紫外线　12.红　13.(1)色散　牛顿　(2)不是　(3)红外取暖器　(4)100元纸币　14.(1)长波紫外线透过率　(2)其他条件相同时，防晒效果与衣服的层数(厚度)有关　(3)穿全棉长袖T恤；穿颜色较深的衣服；穿较厚的衣服
15．【答案】 三棱镜； a； 蓝； 30； 靠近； 树叶间小孔到地面的距离； 黑； 3×108； 月食
【详解】
(1)[1][2][3]太阳光不是单一颜色的光，通过三棱镜后分解成红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫七种颜色的光，故图中方框内的光学元件是三棱镜，红光之外是红外线，红外线的热效应很强，红外线能使温度计示数升高很快，故实验中，a处为红光，位于光屏a处以外的光能使温度计示数明显升高，光的三原色是红、绿、蓝。
(2)[4][5]因为入射角为60°，反射角等于入射角，所以反射角为60°，因为反射光线与折射光线恰好垂直，即反射光线与折射光线的夹角等于90°，所以反射角与折射角之和等于90°，故折射角为30°，由光的色散可知紫光比红光的折射能力强，所以紫光的折射角小于红光，故紫光的折射光线与OC比较更应靠近法线。
(3)[6]树荫下看到很多圆形的光斑，这些圆形光斑的形成可以用光的直线传播来解释，该现象属于小孔成像现象，这时候的光斑是太阳的像，小孔成像所成的像的形状与孔的形状无关，像的大小与树叶间小孔到地面的距离有关。
[7]蓝色的玻璃只能透过蓝光，红花反射的红光被蓝玻璃吸收了，没有光通过蓝玻璃，故透过蓝色的玻璃看这朵花，则这朵花呈现黑色。
(4)[8][9]光在真空中的传播速度为3×108m/s，因为光沿直线传播，当太阳、地球、月亮处在同一条直线上时，而且地球在中间，那么月球会进入地球的影子区域形成月食。
16．【答案】红色；蓝；同一直线；光在同种均匀的介质中沿直线传播；塑料薄膜；倒立
【详解】（1）透明物体可以透过和它颜色相同的色光，红色透明塑料薄膜能透过红光；不透明物体可以反射与它颜色相同的色光，吸收其他色光，白色能反射所以的色光，当红光照射到白纸上时，我们会看到红色。
（2）色光的三原色是红、绿、蓝，所以当红、绿、蓝三种色光照白纸上，中间相互重叠区域会出现白色。
（3）光在同种均匀的介质中沿直线传播，所以，小明想通过三张纸片上的小孔看见烛焰，他应将烛焰、三个小孔和人眼调到同一直线上。
（4） 小孔成像的原理是光的直线传播，将点燃的蜡烛置于小孔前的适当位置，人的眼睛应对着塑料薄膜进行观察，可以看到烛焰的倒立的像。
17．【答案】这是由于“白色”和“黑色”物体对光吸收的能力不一样，白色的物体不吸收光，照射到它的色光全部反射，黑色的物体吸收所有的色光，所以夏天穿黑衣服在太阳下会吸收所有色光，使温度升高，人会觉得很热.冬天穿白衣服，即使在阳光下，也不能从太阳光中取暖，人会觉得很冷.所以说“冬不穿白，夏不穿黑”.
【详解】
要正确解本题，关键是明白“冬不穿白，夏不穿黑”的说法，是与气温，或者说冷热紧密相连的，我们知道，白色物体反射所有颜色的光，所以不能从阳光中吸收能量，而黑色是吸收所有颜色的光，所以从阳光中吸收能量最多．相比来说，冬天天冷，穿黑色的有利于从阳光中吸收能量，可以暖和一点，而夏天穿白色的，可以尽量少的吸收阳光的能量，不致于更热．所以“冬不穿白，夏不穿黑”．
答案：这是由于“白色”和“黑色”物体对光吸收的能力不一样，白色的物体不吸收光，照射到它的色光全部反射，黑色的物体吸收所有的色光，所以夏天穿黑衣服在太阳下会吸收所有色光，使温度升高，人会觉得很热.冬天穿白衣服，即使在阳光下，也不能从太阳光中取暖，人会觉得很冷.所以说“冬不穿白，夏不穿黑”
18．【答案】 内 ；液化 ；B ；黑色 ； 外 ； 50； 34m ； 40m/s
【详解】（1）[1][2]白雾的实质是空气中的水蒸气液化成的小水滴，冬天室外温度低，车内空气中的水蒸气遇到温度较低的玻璃，会在玻璃内测发生液化。
（2）[3]A．汽车雷达发出的是超声波而不是次声波，故A选项不正确；
B．透过玻璃窗，我们看到的“车外的景物”是人眼逆着折射光线看到的虚像，故B选项正确；
C．单向玻璃的透过的光也是具有可逆性的，只不过玻璃上镀了一层膜，导致亮的一面有强烈的反射光，所以只能单向透光，故C选项不正确；
D．汽车倾斜的前挡玻璃，使车内物体成的像位于司机平视的上方，妨碍司机视线，故D选项不正确。
故选B。
（3）[4]白色反射所有色光，黑色吸收所有色光，黑色能够减少光的反射，所以应该设计成黑色。
（4）[5]智能玻璃”具有单向透光功能，使用时反射面必须是迎光面，所以反射面必须在玻璃外侧。
[6]根据图丙可知，车内光照度
300Lx×20%=60Lx
当车外光照度为120Lx时，透明度会调节
（5）[7][8]第一次发出信号到测速仪接收到信号用时0.5s，所以第一次信号到达汽车的时间为0.25s，由可得，汽车接收到第一次信号时，汽车距测速仪
s1'=v声t1'=340m/s×0.25s=85m
第二次发出信号到测速仪接收到信号用时0.3s，所以第二次信号到达汽车的时间为0.15s，汽车接收到第二次信号时，汽车距测速仪
s2'=v声t2'=340m/s×0.15s=51m
汽车在两次信号的间隔过程中，行驶了
s'=s1'-s2'=85m-51m=34m
这34m共用了
t'=t-t1'+t2'=0.95s-0.25s+0.15s=0.85s
所以汽车的车速为
拓展题
19．(1)空气　(2)热　3×108　(3)直线　(4)不能　(5)用温度计测温度的变化，利用其热效应

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