資源簡介

一、光源
光源：自身會發光的物體叫做光源。
光源分為①人造光源有：手電筒、火把、油燈、蠟燭、白熾燈、日光燈、霓虹燈以及鈉燈、汞燈、氖燈等。②自然光源：太陽、螢火蟲、燈籠魚、斧頭魚、水母等。
二、光的直線傳播現象及應用
光在同一種均勻物質中沿直線傳播。小孔成像、影子的形成、日食、月食說明光的直線傳播。
光速：宇宙中最快的速度是真空中的光速；在計算中，真空或空氣中光速c＝3×108m/s＝3×105km/s。
說明：
①小孔成像的性質：倒立的實像，可以成放大、等大、縮小的像。
②像的形狀與孔的形狀無關。
③像的大小與物距和像距有關。
【能力拓展】在小孔成像中，物體通過小孔成一個倒立的實像(是由實際光線形成的)，像的形狀只跟物體的形狀相似，跟孔的形狀無關。像的大小跟物體到小孔的距離和光屏到小孔的距離有關。當物體到小孔的距離大于光屏到小孔的距離時，成縮小的像；當物體到小孔的距離小于光屏到小孔的距離時，成放大的像；當物體到小孔的距離等于光屏到小孔的距離時，成等大的像。
三、光的色散
1666年，英國物理學家牛頓做了色散實驗，揭開了光的顏色的秘密。
（一）色散實驗
讓太陽光穿過一條狹縫，射到三棱鏡上，從棱鏡另一側的白紙屏 上可以看到一-條彩色的光帶，彩色光帶中的顏色是按紅、橙、黃、綠、藍、靛、紫的順序排列的，這就是光的色散現象。
這個現象表明:第一，白光不是單色光，而是由各種色光混合而成的復色光。第二，不同的色光通過棱鏡時偏折的程度是不同的。實驗中紅光偏折的程度最小，在最上邊；紫光偏折的程度最大，在最下邊。各色光偏折的程度從小到大按照紅、橙、黃、綠、藍、靛、紫的順序排列。
（二）單色光與復色光
(1)單色光:不能再分解的光，如光的色散實驗中的紅、橙、黃、綠、藍、靛、紫色光都是單色光。
(2)復色光:由單色光混合而成的光，如白光(太陽光是其中的一種 )。
四、 物體的顏色
（一）我們看到物體的原因是眼睛接收到了來自物體的光
(1)白色的物體能反射所有照射在它表面的光，眼睛接收到的是含有各種色光的混合光，因此感覺是“白色”的。
(2)黑色的物體能吸收所有照射在它表面的光，眼睛接收不到來自它的反射光，沒有光進入眼睛，因此感覺物體是“黑色”的。
(3)我們能看到物體呈現各種色彩也是因為它能反射不同顏色的光。
（二）物體的顏色由它所反射或透射的光的顏色決定
(1)透明物體的顏色是由它透過的色光決定的(如圖甲所示)。
(2)不透明物體的顏色由該不透明物體反射的色光決定(如圖乙所示)。
(3)如果在屏上貼一張黑紙，不論什么顏色的光照射該地方均為黑色，這表明黑色物體吸收各種顏色的光；如果在屏上貼一一張白紙， 在白紙上能看到各種色光，表明白色物體反射各種色光，即紅光照射到白紙上呈紅色，黃光照射到白紙上呈黃色。
（三）三原色原理
人們發現紅、綠、藍三種色光混合能夠產生各種色光，因此我們把紅、綠、藍叫做光的三原色，只要適當調配紅、綠、藍三種色光的比例，就可以產生各種顏色的光。
色光的混合規律是:紅光+綠光→黃光；紅光+藍光→品紅光；綠光+藍光→青光；紅光+綠光+藍光→白光，如圖所示。彩色電視機屏幕上顯現的五彩繽紛的畫面，就是由光的三原色混合而成的。
五、看不見的光
（一）紅外線
紅外線位于紅光之外，它的頻率范圍在3x 1011赫~ 3.9x 1014赫,一切物體都在不停地輻射紅外線。物體的溫度越高，輻射出的紅外線越強,物體在輻射紅外線的同時，也在吸收紅外線。
(1)紅外線的主要特性是熱作用強。各種物體吸收了紅外線后溫度升高，因此，人們利用紅外線來加熱物品。
(2)紅外線穿透云霧的能力強，定向性好，用于紅外遙控。家庭用的電視機和空調遙控器就是利用紅外線來工作的。利用紅外遙感技術可以對地球勘測、尋找水源、監視森林火災、評估大面積農作物的長勢等。
(3)由于不同溫度的物體發出紅外線的強弱不同，利用紅外線探測器、紅外線照相機、紅外線夜視儀可以識別溫度不同的物體。
（二）紫外線
紫外線的頻率范圍是7.5x1014赫~ 3x1016赫，位于紫光之外。高溫物體如太陽、弧光燈和其他熾熱物體發出的光中都有紫外線。
(1)紫外線具有熒光效應，能使熒光物質發光，用來鑒別紙幣的真偽，紫外線驗鈔機就是利用紫外線工作的。
(2)紫外線能殺死微生物，常被人們用來消毒滅菌。
(3)適量的紫外線照射有助于人體合成維生素D,維生素D能促進身體對鈣的吸收，對于骨骼的生長和人體健康都有好處。紫外線，會使人皮膚變黑，誘發皮膚癌。
例1、下列光現象與日食的形成原因不同的是( )
A.小孔成像 B.雨后彩虹
C.手影游戲 D.樹下彩虹
例2、為了探究太陽光的顏色，小明同學設計如圖所示的實驗。
（1）按圖甲所示進行實驗，在光屏上形成一條彩色的光帶，顏色依次是________。 這個現象說明：________。
（2）在上述實驗過程中，若在三棱鏡與光屏之間插入一塊紅玻璃，則發現光屏上只有紅色光，其他地方是暗的，如圖乙所示。這一現象說明：________。
（3）在第(1)步基礎上，在白屏上蒙一張綠色紙，發現屏上只有被綠光照射的地方是亮的，其他地方是暗的，如圖丙所示。這一現象又可以說明：________。
例3、在學習了光的直線傳播知識后，小明所在的科學興趣小組利用生活中的廢舊物品完成了以下探究活動：
（1）在“探究樹蔭下的光斑”綜合實踐活動中，小明在一張卡片上挖了一個邊長為1cm的正方形孔（如圖1所示），在陽光下卡片水平放在離地面5cm處，發現地面上的光斑是正方形；若要在地面上能出現圓形光斑，應將卡片　 　（填“靠近”或“遠離”）地面。上述實驗中光斑的形狀雖然是不同的，但是它們的形成原理卻是相同的，它們的形成原理是：　 　
（2）為了研究孔的大小對光斑形狀的影響，該興趣小組成員關于開孔的形狀有了不同看法，小明設計了圖2的裝置，小華設計了圖3的裝置，小紅設計了圖4的裝置。接著，從圖示位置沿箭頭方向水平移動乙，改變孔的大小，同時觀察光斑形狀的變化情況。你認為誰的設計更合理并說明理由：　 　
1.生活中許多物體可以發光，下列物體不屬于光源的是( )
　A．閃電 B．螢火蟲 C．月亮 D．霓虹燈
2.晚上，小明挑著一盞不帶光源的工藝品小燈籠在家里玩。當把小燈籠移到發光面較大的吸頂燈正下方時(如圖所示)，會在小燈籠正下方的水平白紙上出現一個影子，關于這個影子的形狀，圖中正確的是( )
A. B. C. D.
3.小華借助小孔成像實驗裝置對如圖所示的日食奇觀進行觀察。紙盒上扎有圓形小孔，則她在半透明光屏上看到像的形狀是( )
A. B. C. D.
4.如圖所示是一個彩色的手機屏幕，小紅洗手時不小心將水滴到了手機屏幕上，透過水滴她驚奇地看到屏幕上出現多個不同顏色的小格子。當水滴滴到圖中________(選填“紅色”“綠色”“藍色”或“白色”)區域時能同時看到紅、綠、藍三種顏色的小格子，手機屏幕上豐富的色彩，就是由這三種色光混合而成的。著名的光的________實驗證明了太陽光也是由多種色光混合而成的。太陽光中除了可見光之外，還存在不可見光，其中的________具有顯著的熱效應，它在生活中的應用非常廣泛，如：________。
5.（1）如圖所示，將一束太陽光投射到玻璃三棱鏡上，在棱鏡后側白屏上的ab范圍內可觀察到不同顏色的光，則b處色光應是________色。
（2）如圖所示，用小孔成像觀察儀觀察蠟燭的燭焰時，在半透明膜上可看到一個________(填“正立”“倒立”)燭焰的像。若保持小孔和蠟燭的燭焰位置不變，向右拉動內筒，半透明膜上燭焰的像將________(填“變大”、“變小”或“不變”)。
6.某興趣小組在空易拉罐的底部中央戳個小圓孔，將頂部剪去后，蒙上一層塑料薄膜，制作成一個簡易針孔照相機。如圖所示，將其水平放置，在左側固定一只與小孔等高的小燈泡，小燈泡發光時，可在塑料薄膜上看到燈絲________(選填“倒立”或“正立”)的像。若水平向左移動易拉罐，像的大小________(選填“變大”“變小”或“不變”)。若只將小圓孔改為三角形小孔，則像的形狀________(選填“改變”或“不變”)。
7.為研究小孔成像與哪些因素有關，小科在硬紙板上挖了不同大小與形狀的小孔，進行實驗，其結果記錄如下：
小孔的形狀 ○ △ □
小孔最大外徑/毫米 1 5 10 1 5 10 1 5 10
地面光斑形狀 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 ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○
分析表中數據，請回答：
（1）小孔成像的原理是：光在同一種均勻介質中是沿　 　傳播的；
（2）當小孔的形狀、大小一定時，在一定范圍內小孔到地面的距離　 　(填 “越大”或“越小”)，地面上就越容易得到太陽的像；
（3）同學小明受到啟發，改用形狀為“凸”小孔進行實驗，當“女”外徑為10毫米，小孔距離地面160厘米時，地面光斑的形狀為 (填序號)。
A．☆ B．○ C．△ D．□
1.如圖所示的實驗中，不能說明的是( )
A.通過縫隙的白光經過三棱鏡后向三棱鏡底邊的方向偏折
B.通過縫隙的白光經三棱鏡后發生了色散現象
C.白光可以分解成紅、橙、黃、綠、藍、靛、紫七種單色光
D.實驗證明了光在同一均勻介質中沿直線傳播
2.將紅________、綠三種色光照白紙上(圖甲)，中間相互重疊區域會出現白色；當白光照到鸚鵡圖片上時(圖乙)，鸚鵡的嘴呈紅色，翅膀呈綠色，則當只有紅光照射時，嘴將呈________色，翅膀呈________色。
3.讓一束太陽光通過三棱鏡后被分解成各種顏色的光，如果用一個白屏來承接，會形成一條彩色光帶，這種現象叫光的________，在彩色光帶外側有兩種看不見的光，用其中一種光照射鈔票，可以使鈔票的熒光物質發光，這種光叫________(選填“紅外線”或“紫外線”)。
4.小雨在吃烤肉串時，偶然發現了一個現象：通過烤爐上方看對面的人，感覺對面的人好像在晃動。為什么會出現這種現象呢 小雨根據學過的知識進行分析：火爐上方的空氣被加熱后，其疏密程度在不斷發生變化，光進入這種不均勻的熱空氣會發生折射，傳播方向也在不斷發生變化，因此看起來感覺對面的人在晃動。為了驗證這種分析是否正確，回到家后，小雨利用一支激光筆、一個裝有酒精的淺盤及火柴，進行了如下的探究。
（1）如圖所示，將激光筆固定在小桌上沿水平方向照射，用噴壺向激光筆的前方噴水，看到激光筆發出的一束紅光射向墻面，墻面上有一個紅色光點保持不動，這說明光在均勻的空氣中是　 　傳播的。
（2）如果要讓這束紅光穿過不均勻的空氣，接下來小雨的做法應該是　 　。
（3）如果小雨的分析是正確的，他觀察到的現象應該是：　 　。
5.探究透明物體、不透明物體的顏色，小明做了如下實驗：
（1）如圖甲所示，讓太陽光透過硬紙板的圓孔，將紅色透明塑料薄膜蒙在硬紙板的圓孔上，在下方白紙上看到的顏色是　 　。
（2）如圖乙所示，讓太陽光穿過紙板的狹縫射到三棱鏡上，經三棱鏡分解后的彩色光帶通過藍色玻璃板，在白紙上觀察到的光帶顏色是　 　。
（3）仍用圖乙實驗裝置，用綠色的紙屏直接吸收經棱鏡色散后的彩色光帶，觀察到紙屏上出現的顏色是　 　。（4）實驗結論：透明物體的顏色是它能　 　的顏色；不透明物體的顏色跟被它反射的色光的顏色相同
答案及解析
例1、B
【解析】日食是月球投射到地球上的影子，是光沿直線傳播形成的，分析各個現象的原理即可。
A.小孔成像，是光沿直線傳播形成的，故A不合題意；
B.雨后彩虹，是太陽光通過空氣中大量的小水珠時發生的折射現象，故B符合題意；
C.手影游戲 ，是光沿直線傳播形成的，故C不合題意；
D.樹下彩虹，是光沿直線傳播透過樹葉間的縫隙形成的，故D不合題意。
例2、（1）紅、橙、黃、綠、藍、靛、紫；白光是由各種色光混合而成的
（2）紅色透明物體只能透過紅色光(或某種顏色的透明物體只能透過這種顏色的光)
（3）綠色不透明物體只能反射綠色光(或某種顏色的不透明物體只能反射這種顏色的光)
【解析】（1）根據光的色散的知識分析解答；
（2）光屏上呈現紅色，說明只有紅光能夠透過紅玻璃，其它色光都被紅玻璃吸收，據此分析結論；
（3）被照射的地方是亮的，說明此處反射光；被照射的地方是暗的，說明此時吸收光，據此分析不透明體的顏色與反射色光的關系。
【解答】（1）按圖甲所示進行實驗，在光屏上形成一條彩色的光帶，顏色依次是紅、橙、黃、綠、藍、靛、紫。這個現象說明：白光是由各種色光混合而成的。
（2）在上述實驗過程中，若在三棱鏡與光屏之間插入一塊紅玻璃，則發現光屏上只有紅色光，其他地方是暗的，如圖乙所示。這一現象說明：紅色透明物體只能透過紅色光(或某種顏色的透明物體只能透過這種顏色的光)。
（3）在第(1)步基礎上，在白屏上蒙一張綠色紙，發現屏上只有被綠光照射的地方是亮的，其他地方是暗的，這一現象又可以說明：綠色不透明物體只能反射綠色光(或某種顏色的不透明物體只能反射這種顏色的光)。
例3、（1）遠離；光的直線傳播
（2）小華，在改變小孔大小時，控制了小孔的形狀不變
【解析】（1）在小孔成像的實驗中，像的形狀與物體的形狀有關，與小孔的形狀無關；為了使光屏上所成的是物體的實像，而不是光斑，要求光屏和小孔的距離不能太小。小孔成像是光沿直線傳播形成的。
（2）探究小孔的大小對光斑形狀的影響時，必須控制小孔的形狀相同。在紙板推動過程中，圖2和圖4中小孔的形狀會不斷發生改變，只有圖3中的三角形的形狀保持不變。
【解答】（1）在“探究樹蔭下的光斑”綜合實踐活動中，小明在一張卡片上挖了一個邊長為1cm的正方形孔，在陽光下卡片水平放在離地面5cm處，發現地面上的光斑是正方形；若要在地面上能出現圓形光斑，應將卡片遠離地面。上述實驗中光斑的形狀雖然是不同的，但是它們的形成原理卻是相同的，它們的形成原理是：光的直線傳播。
（2）我認為小華的設計更合理，理由是：在改變小孔大小時，控制了小孔的形狀不變。
1.C
【解析】能夠自己發光的物體叫光源。
2.C
【解析】發光面較大的吸頂燈的光被燈籠遮擋后，在后邊形成一個黑色的區域，即燈籠影子，是光的直線傳播形成的，因為吸頂燈的面積較大，所以在燈籠影子的邊緣是光線較暗的半影區，中間是沒有光線的全影區，半影區與全影區沒有明顯界限。
3.B
【解析】小孔成像是由光的直線傳播形成的倒立的實像，所謂“倒立”，指像相對于物體上下、左右顛倒。因為太陽的缺口在左下方，所以像的缺口在右上方，故B正確，而A、C、D錯誤。
4.白色；色散；紅外線；紅外線燈(或紅外線遙控器等合理即可)
【解析】（1）紅、綠、藍為光的三原色，自然界中豐富多彩的顏色都是由這三者顏色按照不同比例混合在一起形成的。當三種色光按照1：1：1的比例混合時，我們會得到白光；
（2）當白光經過三棱鏡后會被分解為紅、橙、黃、綠、藍、靛、紫七種顏色的色光，這種現象叫光的色散；
（3）根據紅外線的特點和用途解答。
【解答】（1）當水滴滴到圖中白色區域時能同時看到紅、綠、藍三種顏色的小格子，手機屏幕上豐富的色彩，就是由這三種色光混合而成的。
（2）著名的光的色散實驗證明了太陽光也是由多種色光混合而成的。
（3）太陽光中除了可見光之外，還存在不可見光，其中的紅外線具有顯著的熱效應，它在生活中的應用非常廣泛，如：紅外線燈(或紅外線遙控器等)。
5.（1）紫 （2）倒立；變大
【解析】（1）根據光的色散的知識可知，太陽光經過三棱鏡后，在光屏上所成的彩色光帶，從上到下依次為：紅、橙、黃、綠、藍、靛、紫；
（2）根據小孔成像的成像原理分析成像特點。在小孔成像時，像的大小與像距和物距的比值有關，這個比值越大，像越大；比值越小，像越小。
【解答】（1）如圖所示，將一束太陽光投射到玻璃三棱鏡上，在棱鏡后側白屏上的ab范圍內可觀察到不同顏色的光，則b處色光應是紫光；
（2）小孔成像是由光的直線傳播形成的，上面的光線經過小孔到下面，下面的光線經過小孔到上，因此在半透膜上看到的是倒立燭焰的像。若保持小孔和蠟燭的燭焰位置不變，向右拉動內筒，此時物距不變但像距增大，因此像距和物距的比值變大，因此半透明膜上燭焰的像將變大。
6.倒立；變大；不變
【解析】（1）由于光沿直線傳播，因此光通過小孔所成的像是倒立的實像；
（2）在小孔成像現象中，成像的大小取決于像距和物鏡的大小。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，但是亮度變大。
（3）在小孔成像現象中，像的形狀取決于物體的形狀，與小孔的形狀無關。
【解答】（1）如圖所示，將其水平放置，在左側固定一只與小孔等高的小燈泡，小燈泡發光時，可在塑料薄膜上看到燈絲倒立的像；
（2）若水平向左移動易拉罐，物距減小，像距增大，像距和物距的比值增大，因此像變大；
（3）若將小圓孔改為三角形小孔，像的形狀不變。
7.（1）直線 （2）越大 （3）B
【解析】（1）小孔成像的原理是：光在同一種均勻介質中是沿直線傳播的；
（2）當小孔的外徑為10mm時，無論小孔成什么形狀，只有小孔到地面的距離最大為160cm時，所成像的形狀才和太陽一致，那么得到結論：當小孔的形狀、大小一定時，在一定范圍內小孔到地面的距離越大，地面上就越容易得到太陽的像；
（3）根據表格數據可知，小孔成像的形狀只與物體的形狀有關，而與小孔的形狀無關，則地面光斑的形狀為○，故B正確，而A、C、D錯誤
1.D
【解析】A.通過縫隙的白光經過三棱鏡后向三棱鏡底邊的方向偏折，故A正確不合題意；
B.通過縫隙的白光經三棱鏡后發生了色散現象，故B正確不合題意；
C.白光可以分解成紅、橙、黃、綠、藍、靛、紫七種單色光，故C正確不合題意；
D.實驗中，光線從空氣射入三棱鏡，再從三棱鏡射入空氣，光的傳播方向發生兩次改變，故D錯誤符合題意。
2.藍；紅；黑
【解析】（1）紅、綠、藍，被稱為光的三原色；
（2）不透明物體的顏色由它反射的色光決定；白色物體反射所有色光，黑色物體吸收所有色光。
【解答】（1）將紅、藍、綠三種色光照白紙上(圖甲)，中間相互重疊區域會出現白色；
（2）當白光照到鸚鵡圖片上時，鸚鵡的嘴呈紅色，那么嘴只能反射紅光；翅膀呈綠色，那么翅膀只能反射綠光。如果只有紅光照射時，紅光被嘴反射呈紅色，被翅膀吸收呈黑色。
3.色散；紫外線
【解析】（1）太陽光經過三棱鏡折射后可以分散成七種顏色的光，分別是紅、橙、黃、綠、藍、靛、紫，這就是光的色散現象。
（2）紫外線可以使熒光物質發光，鈔票上某些位置用熒光物質印上標記，在紫外線照射下識別這些標記，從而辨別鈔票的真偽。
4.（1）直線
（2）將裝有酒精的淺盤放在激光筆前方的下側，用火柴點燃酒精
（3）墻上紅色的光點在晃動（閃爍）
【解析】1）根據光在同一種均勻介質中沿直線傳播分析解答；
（2）酒精在受熱時會迅速蒸發，從而使淺盤上方空氣的密度發生改變；
（3）如果激光在通過密度不均勻的空氣時發生折射，那么折射光線的傳播方向會不斷發生改變，因此光線到達墻壁時的紅點的位置也在不斷改變。
【解答】（1）將激光筆固定在小桌上沿水平方向照射，用噴壺向激光筆的前方噴水，看到激光筆發出的一束紅光射向墻面，墻面上有一個紅色光點保持不動，這說明光在均勻的空氣中是直線傳播的。
（2）如果要讓這束紅光穿過不均勻的空氣，接下來小雨的做法應該是將裝有酒精的淺盤放在激光筆前方的下側，用火柴點燃酒精。
（3）如果小雨的分析是正確的，他觀察到的現象應該是：墻上紅色的光點在晃動（閃爍）。
5.（1）紅色 （2）藍色 （3）綠色 （4）透過色光
【解析】（1）（2）透明體的顏色由它透過的色光決定；
（3）不透明物體的顏色由它反射的色光決定；
（4）根據前面的現象總結實驗結論即可。
【解答】（1）紅色透明塑料薄膜只能透過紅光，紅光照到白紙上呈現紅色；
（2）藍色玻璃板只能透過藍光，藍光照到白紙上呈現藍色；
（3）綠色的紙屏只能發射綠光，其它色光被吸收，因此紙屏上出現的顏色為綠色；
（4）實驗結論：透明物體的顏色是它能透過色光的顏色；不透明物體的顏色跟被它反射的色光的顏色相同。
浙教版寒假“快人一步”七（下）科學講義（四）
光和顏色

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