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1.4 光的反射和折射-第4课时 光的色散、看不见的光 分层练习
考察范围：
光的色散、太阳光是复色光、色光三原色
红外线、紫外线的性质与生活应用
运用实验现象分析不可见光和物体吸收热量的差异
一、A层·基础夯实
1. [选择题]（光的色散与科学史）1666年，一位物理学家用三棱镜使太阳光发生色散，揭开了颜色之谜。这位科学家是（ ）
A. 伽利略 B. 哥白尼
C. 牛顿 D. 爱因斯坦
2. [选择题]（太阳光与复色光）室外有阳光时，在有水的脸盆中斜放一块平面镜，调整镜子角度，可在纸板上看到七色光。下列分析错误的是（ ）
A. 太阳光是复色光
B. 实验中同时发生反射和折射
C. 可用白墙代替纸板承接光带
D. 斜放的平面镜本身相当于三棱镜
3. [填空题]（紫外线）医院病房常用消毒灯来消毒杀菌。我们看到消毒灯发出的淡淡紫色光________（填“是”或“不是”）紫外线。
4. [填空题]（红外线传播）红外报警器中，发射器发出一束红外线，接收器接收该红外线；当人体挡在发射器和接收器之间时，报警器报警。由此可知，红外线________穿透人体，且红外线________沿直线传播。
5. [填空题]（色光三原色）彩色电视机画面的色彩主要由红、绿、蓝三种色光混合而成。红光和绿光混合后主要呈________色。
6. [选择题]（不可见光应用）下列生活应用中，主要利用紫外线的是（ ）
A. 电视遥控器控制电视
B. 医院消毒灯杀菌
C. 夜视仪观察物体
D. 红外报警器探测人体
7. [填空题]（吸收与反射）黑色物体比白色物体更容易________热量；白色物体对可见光的反射能力通常较________。
二、B层·理解运用
1. [选择题]（光的色散光路）仔细观察光的色散实验，白光通过三棱镜后应分解为按一定顺序排列的多种色光。下列光路示意图中，能正确表示白光发生色散的是（ ）
A. 白光经三棱镜后偏折并分成彩色光带
B. 白光经三棱镜后仍为单束白光
C. 白光经三棱镜后只发生反射
D. 白光经三棱镜后不改变传播方向
白光通过三棱镜形成彩色光带示意图
2. [选择题]（色光混合）彩色电视机图像由红、绿、蓝三原色混合而成。若电视机因故障缺少蓝色，则画面的色彩最可能（ ）
A. 偏白 B. 偏红
C. 偏黄 D. 偏青
红、绿、蓝三原色混合示意图
3. [材料分析]（红外线反射）某自动门在人体靠近、足球滚近时会打开，而无色透明玻璃板滑向自动门时不打开。根据现象，分析自动门最合理的控制原理。
4. [选择题]（自然现象中的色散）日晕常表现为太阳周围出现彩色光环。关于日晕，下列说法正确的是（ ）
A. 水蒸气遇冷形成小冰晶是凝固现象
B. 水蒸气遇冷形成小冰晶需要吸热
C. 日晕内圈一定为紫光，外圈一定为红光
D. 日晕说明太阳光是复色光
5. [填空题]（人工虹）“背日喷乎水，成虹霓之状”描述了人工虹实验。人工虹是光的________现象；按图示方法，人在背对太阳时应向________方喷水更容易看到彩虹。
6. [实验分析]（红外线热效应）两只相同烧瓶的一侧涂黑、另一侧涂白，在同样光照下比较瓶内气体受热情况。若黑色一侧对应的液柱变化更明显，可说明黑色物体更易吸收热量。请写出该实验的控制变量和结论。
黑白表面对热辐射吸收的比较实验
三、C层·拓展挑战
1. [材料分析]（水盆中色散实验）小科把大半盆清水放在日光下，再把一块平面镜斜放在盆底，日光射进水中后，在左边光屏上出现彩色光带。请从光的传播路径角度解释彩色光带形成的原因，并指出该现象说明太阳光具有什么性质。
水盆、平面镜和光屏组成的色散实验
2. [开放性问答]（不可见光的比较）红外线和紫外线都属于不可见光。请分别举出一种生活应用，并说明所利用的主要性质。
3. [实验设计]（吸收热量探究）设计一个简易实验，比较黑色纸和白色纸吸收热量能力的差异。要求写出实验器材、操作步骤、观察指标和预期结论。
4. [综合应用]（色光与物体颜色）舞台上用红光照射一件白衣服和一件蓝衣服。请分析观众看到两件衣服颜色可能发生的变化，并说明原因。
5. [综合写作]（看不见的光安全使用）请用80字左右说明紫外线在生活中的利与弊，并提出一条安全使用建议。
参考答案与解析
A层·基础夯实
1. C
解析：牛顿利用三棱镜研究太阳光的色散，证明白光由多种色光组成。
2. D
解析：实验中的水和镜面共同改变光路，使太阳光发生色散；平面镜本身不是三棱镜。
3. 不是
解析：紫外线属于不可见光，人眼看到的淡紫色光不是紫外线本身。
4. 不能；是
解析：人体遮挡后接收器接收不到红外线，说明红外线不能穿透人体；遮挡即中断光路，说明其沿直线传播。
5. 黄
解析：色光三原色中，红光和绿光混合可形成黄光。
6. B
解析：紫外线具有杀菌作用；遥控、夜视和报警多利用红外线。
7. 吸收；强
解析：黑色表面对光和热辐射吸收较强，白色表面对光的反射较强。
B层·理解运用
1. A
解析：白光经三棱镜后，不同色光偏折程度不同，形成彩色光带。
2. C
解析：缺少蓝光时，红光和绿光仍能混合成黄光，所以画面偏黄。
3. 自动门本身能发出红外线信号，当信号被靠近物体反射后被接收装置接收，从而实现自动开闭。
解析：人体和足球能反射红外信号，透明玻璃板对该信号反射较弱或让其透过，因此门不打开。
4. D
解析：日晕是太阳光经高空冰晶折射、色散形成的现象，说明太阳光是复色光。
5. 色散；前
解析：人工虹由太阳光经水滴折射、反射和色散形成；背对太阳向前喷水更易看到彩虹。
6. 控制变量：烧瓶相同、光照条件相同、液体和装置条件相同，仅表面颜色不同。结论：黑色表面对热辐射吸收能力强于白色表面。
解析：比较实验应只改变研究因素；液柱变化反映瓶内气体受热膨胀程度。
C层·拓展挑战
1. 太阳光进入水中并经镜面反射、再从水中射出时发生折射，不同色光偏折程度不同，因而在光屏上分成彩色光带；这说明太阳光是由多种色光组成的复色光。
解析：彩色光带的本质是白光色散，不同色光在介质中的折射程度不同。
2. 示例：红外线可用于遥控器或红外报警器，利用其直线传播、反射或热效应；紫外线可用于消毒灯杀菌，利用其杀菌能力。
解析：应用需对应性质，不能把红外线和紫外线的功能混淆。
3. 器材：黑纸、白纸、两支相同温度计、台灯、胶带。步骤：将温度计分别包在黑纸和白纸中，放在距台灯相同位置，照射相同时间，记录温度变化。指标：温度升高量。预期：黑纸包裹的温度计升温更明显。
解析：实验应控制光照距离、时间、初温和温度计规格相同。
4. 白衣服能反射多种色光，在红光下主要反射红光，可能呈红色；蓝衣服主要反射蓝光、吸收其他色光，在红光照射下反射红光很少，可能显得较暗或近黑。
解析：物体颜色由其反射进入人眼的色光决定。
5. 紫外线可用于消毒杀菌，也能帮助识别某些物质；但过量紫外线会伤害皮肤和眼睛。使用紫外线消毒灯时应避免人体直接照射，消毒后充分通风再进入。
解析：答案应兼顾作用、危害与安全建议。

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