資源簡介

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第4節 光和顏色
〖知識整理〗
一.光源：能發光且正在發光的物體叫做光源，可分為 和 。
二.光的傳播
1.光在同種均勻介質中沿直線傳播；
2.光的直線傳播的應用：
小孔成像 像的形狀與小孔的形狀無關，像是倒立的實像。
取直線
限制視線 坐井觀天； 一葉障目。
影的形成
3.光線：常用一條帶有箭頭的直線表示光的徑跡和方向，實際不存在，是人為假想的模型。
三.光速
1.真空中光速是宇宙中最快的速度；在計算中，真空或空氣中光速c=3×108m/s；光在水中的速度約為3/4c，光在玻璃中的速度約為2/3c。
2.光年：是光在一年中傳播的距離，光年是 ,1光年≈9.46×1015m。
注：聲音在固體中傳播得最快，液體中次之，氣體中最慢，真空中不傳播；光在真空中傳播的最快，空氣中次之，透明液體、固體中最慢（二者剛好相反），光速遠遠大于聲速。
四.光的色散及物體的顏色
1.太陽光通過三棱鏡后，依次被分解成 、 、 、 、 、 、 七種顏色，這種現象叫色散；
不能再分解的光是單色光，太陽光是由各種色光混合而成的復色光，天邊的彩虹是光的色散現象。
2.色光的三原色是： 、 、 ；其它色光可由這三種色光混合而成，白光是紅、綠、藍三種色光混合而成的；世界上沒有黑光；顏料的三原色是品紅、青、黃，三原色混合是黑色。
3.透明體的顏色由它透過的色光決定（什么顏色透過什么顏色的光）；不透明體的顏色由它反射的色光決定（什么顏色反射什么顏色的光，吸收其它顏色的光，白色物體反射所有顏色的光，黑色吸收所有顏色的光）。
五.看不見的光
1.太陽光譜：紅、橙、黃、綠、藍、靛、紫這七種色光按順序排列起來就是太陽光譜；
2.紅外線：紅外線位于紅光之外，人眼看不見；一切物體都能發射紅外線，溫度越高輻射的紅外線越多；（打仗用的夜視鏡）紅外線穿透云霧的本領強（遙控探測）；紅外線的主要性能是 ；（加熱）
3.紫外線：在光譜上位于紫光之外，人眼看不見；
⑴紫外線的主要特性是 ；（消毒、殺菌）
⑵紫外線的生理作用， （小孩多曬太陽），但過量的紫外線對人體有害。（臭氧可吸收紫外線，我們要保護臭氧層）
⑶熒光作用；（驗鈔）
⑷地球上天然的紫外線來自太陽，臭氧層阻擋紫外線進入地球；

〖例題解析〗
〖例題1〗陽光燦爛的日子，在茂密的樹林下，常能在地上見到許多圓形的光斑，這些光斑是( )
A.太陽的虛像　 B.太陽的實像 C.樹葉的影子　 D.樹葉的實像
分析與解答：晴天在茂密樹蔭的地面上，常會看到許多圓形的光斑，這些光斑是由于光沿直線傳播，通過小孔成的太陽的像，是由實際光線匯聚成的像，所以為實像，光斑是太陽的形狀，與孔的形狀無關，因此不是樹葉的像，也不是太陽的虛像，更不是樹葉的影子。故選B。
〖例題2〗如果聲音和光都從空氣傳入水中，則( )
A.聲速變大，光速變小 B.聲速變小，光速變大
C.聲速、光速都變大 D.聲速、光速都變小
分析與解答：聲音在固體中傳播得最快，液體中次之，氣體中最慢，真空中不傳播；光在真空中傳播的最快，空氣中次之，透明液體、固體中最慢（二者剛好相反）。因此選A。

〖鞏固基礎〗
1.生活中許多物體可以發光，下列物體不屬于光源的是(　　)
A.水母 B.螢火蟲 C.月亮 D.霓虹燈
2.如圖所示，枯井中的青蛙位于井底O點“坐井觀天”，則青蛙通過井口觀察范圍正確的光路圖是(　　)



3.下列四幅圖中，不是光沿直線傳播的現象的是(　　)

4.[2017嘉興]黑暗的房間里有兩盞電燈,只有一盞燈點亮,但人能看到未點亮的燈泡。以下對于“看到未點亮燈泡”所畫的光路圖,正確的是?(　　)




5.如圖所示,下列光現象中與日晷的原理相同的是?(　　)

6.[2018蘇州吳中]如圖所示,讓一束太陽光通過三棱鏡射到白屏上,屏上標出了三個區域,其中能讓溫度計的示數明顯升高的區域和能識別人民幣真偽的區域應是?(　　)
A.區域①能使溫度計升溫,區域③能識幣真偽
B.區域②既能使溫度計升溫,又能識幣真偽
C.區域③能使溫度計升溫,區域①能識幣真偽
D.區域①既能使溫度計升溫,又能識幣真偽
7.[2015連云港]2015年5月9日我國多地出現日暈奇觀,圖為日暈的景象。在5000 m的高空,水蒸氣遇冷形成小冰晶,太陽光照射小冰晶后,分解成紅、橙、黃、綠、藍、靛、紫七種顏色的光,這樣太陽周圍就出現一個巨大的彩色光環,稱為“暈”。下列說法正確的是?(　　)
A.水蒸氣遇冷形成小冰晶是凝固現象
B.水蒸氣遇冷形成小冰晶需要吸熱
C.太陽光照射小冰晶后通過反射分解為七色光
D.太陽光照射小冰晶后分解為七色光是光的色散現象
8.觀測日食不能用肉眼直接對著太陽，如果沒有專用的太陽濾鏡，可采用如圖所示的簡便方法：一是準備一盆黑墨水置于陽光下，在臉盆中觀察太陽的像，這是利用平面鏡成像原理；二是將手指展開互相垂直疊放，只留有小縫隙，對著陽光，在白紙上觀察太陽的像，這是利用了________成像的原理。日食的形成可以用 來解釋，此時太陽、地球、月球正好在同一直線上，處在中間位置的是________。



第8題 第9題 第10題
9.[2018黃岡]太陽光通過三棱鏡后被分解成了紅、橙、黃、綠、藍、靛、紫幾種顏色的光(如圖)。此實驗不僅表明了白光是由各種色光混合而成,而且表明了　　光通過棱鏡后偏折的程度比其他顏色的光要小。據此可以推斷,紅光在棱鏡中傳播速度最　　?。
10.[2015沈陽]將一個平面鏡斜放在水槽中,太陽光照射在平面鏡上,光線與鏡面夾角為55°,如圖甲所示,則反射角應為　　　?度。向水槽中加水,使平面鏡的下部浸入水中,讓太陽光照射在水下的平面鏡上,調節水面高度和鏡面角度,可以觀察到白紙上出現一道“彩虹”,如圖乙所示,這說明白光是由各種　　混合而成的。
11.多年來考古學家們一直猜測古埃及圖坦卡蒙法老墓穴外側可能存在密室，但由于密室封閉了3000多年，在穴壁上開挖一個小洞也會對密室內部造成嚴重破壞，因此要采用無損勘探的方法判斷密室是否存在。2015年專家們利用最新的 (填“紅”或“紫”)外線成像法對墓穴進行了掃描，結果發現穴壁部分區域溫度與其他地方明顯不同，說明其后很可能存在密室。用來探測的這種光 (填“能”或“不能”)起到消毒殺菌作用。


〖提高能力〗
1.有一暗室的南邊窗上有一小孔，室外被陽光照亮的白色汽車在窗外的路面上自東向西駛過，這時在正對小孔的室內墻上可看到的是（ ）
A.汽車正立的像，并自東向西移動 B.汽車正立的像，并自西向東移動
C.汽車倒立的像，并自西向東移動 D.汽車倒立的像，并自東向西移
2.在暗室的紅燈下看一張白紙和白紙上的紅字，得到的感覺是（ ）
A.紙是白色的，字能看清楚 B.紙是白色的，字看不清楚
C.紙是紅色的，字能看清楚 D.紙是紅色的，字看不清楚
3.北宋的沈括在《夢溪筆談》中記述了光的直線傳播和小孔成像的實驗。他首先直接觀察鳶(老鷹)在空中飛動，地面上的影子也跟著移動，移動的方向與鳶飛行的方向一致。然后在紙窗上開一小孔，使窗外飛鳶的影子呈現在室內的紙屏上，結果觀察到“鳶東則影西，鳶西則影東”。閱讀了上述材料后，你認為下列哪種說法是錯誤的(　　)
A.“鳶東則影西，鳶西則影東”所描述的現象是小孔成像
B.沈括觀察到“鳶在空中飛動，地面上的影子也跟著移動”是小孔成像
C.小孔成像可用光的直線傳播解釋
D.小孔成像時像移動的方向與物移動的方向相反
4.小明在學習“光的傳播”時，看到老師的一個演示實驗，過程如下：
①用激光筆射向水中，觀察到光線是一條直線(如圖所示)；
②在點A處用漏斗向水中慢慢注入海波溶液，觀察到光線發生了彎曲；
③經攪拌后，觀察到光線又變直。
小明根據上述現象得出的結論正確的是( )
A.光的傳播需要介質 B.光只有在水中才沿直線傳播
C.光在海波溶液里不能沿直線傳播 D.光在同一種均勻介質中才沿直線傳播
5.在探究樹蔭下光斑的綜合實踐活動中，為了研究孔的大小對光斑形狀的影響，小華設計了四種開有不同形狀孔的卡片甲，并用另一張卡片乙覆蓋在甲上，如圖所示。接著，從圖示位置沿箭頭方向水平移動乙，觀察光斑形狀的變化情況。下列合乎要求的是( )


6.光的色散說明白光是一種復色光，棱鏡對不同色光的偏折程度不同，其中對紅光的偏折程度最小，對紫光的偏折程度最大。圖中能正確表示某種復色光通過三棱鏡發生色散的是(　　)

7.黑白照片進行暗室加工時，所用溫度計的液注是藍色的，而不是紅色的，以下說法中不正確的是( )
A.暗室安全燈是紅燈，溫度計的紅色液柱在這種環境中不易看清。
B.溫度計的藍色液柱在紅光照射下是黑的。
C.藍色液柱在紅光下看得更清楚。
D.紅色液柱在紅燈照射下反射白光
8.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(　　)



9.用自制針孔照相機觀察燭焰，有以下四種說法：
a.薄膜上出現的燭焰的像是倒立的；
b.薄膜上燭焰的像可能是縮小的也可能是放大的；
c.保持小孔和燭焰的距離不變，向后拉動內筒，增加筒長，燭焰的像變大；
d.保持小孔和燭焰的距離不變，向前推動內筒，燭焰的像更明亮。
對于這四句說法，其中正確的是(　　)
A.abcd B.acd C.ab D.cd
10.據《湘江晚報》報道：“湘江河燈飾景觀工程全長6千米，每千米每小時耗電8千瓦時，比普通燈管要節約電能30%-40%，燈光可以有七色同步、七色漸變、七色追逐等變化……”由此可以知道，燈管內光源至少有幾種色光源( )
A.7種 B.5種 C.3種 D.1種
11.處在赤道上某地的人在日落4h后，還能看到一顆繞赤道平面軌道運行的人造衛星在其正上方，試求這顆衛星距地面高度最小約多少?(地球半徑R=6.4×106m)
12.雨過天晴，有時天空會出現美麗的彩虹。如圖為彩虹的形成示意圖，根據圖中信息并結合所學知識，對彩虹的形成作出解釋。

13.探究題目：小孔成像規律
實驗器材：針、不透明紙、白紙、白熾燈、桌子
探究設想：根據光的直線傳播原理，研究小孔成像規律，這里的光源是白熾燈的鎢絲，所成的像是鎢絲通過小孔在白紙上成的像。
(1)實驗過程及問題：如圖所示，在不透明紙上用針扎一個的小孔，讓白熾燈發出的光穿過小孔射到白紙上，在白紙上可看到一個清晰的 光斑，這種現象叫做 ，這種現象是由于 形成的。
(2)保持燈和白紙的位置不動，向上移動小孔，像的大小將變 ，像的亮度將變 ；
(3)保持燈和小孔的位置不動，向上移動白紙，像的大小將變 ，像的亮度將變 ；
(4)保持小孔和白紙的位置不動，向上移動白熾燈，像的大小將變 ，像的亮度將變 ； 以上三種實驗方法是物理學中常用的方法，叫做 。
(5)通過上述實驗，我們得出怎樣的規律？

14.下面是對太陽光發生色散現象的探究實驗。
實驗一：用平面鏡引入一束日光，通過狹縫照到三棱鏡上，如圖所示。調整棱鏡的方位，在白色光屏上可以看到白光通過棱鏡折射后得到的彩色光帶。把白紙放在棱鏡前，讓學生看到照到棱鏡上的光是白光，由此得知白光通過棱鏡折射后分解成各種顏色的色光。
實驗二：在狹縫前放置紅色玻璃（或藍色玻璃），用白紙顯示出照在三棱鏡上的光是紅光（或藍光）；通過三棱鏡后，光改變了傳播方向，但不分解，仍然是紅光（或藍光）。問題：
(1)你認為太陽光通過棱鏡后在光屏上得到了七色光是因為( )
A.太陽光中含有七色光，由于光的折射，通過棱鏡后各色光分散開了
B.棱鏡中含有七色光，有太陽光通過時各色光分散出來
(2)你得到(1)中答案的根據是什么？
(3)由實驗現象可以看出各色光通過棱鏡時，哪種光的偏折最大？哪種光的偏折最小？太陽光發生色散的原因是什么？
(4)實驗中，為什么要讓太陽光先通過一個狹縫再射到棱鏡上？
15.國家游泳中心“水立方”是充滿魔幻色彩的外層膜結構建筑，博得許多建筑師的好評?！八⒎健钡耐饽び檬裁搭伾澞?？某科學探究小組因考慮到“水立方”館內光線和夏天的室溫，他們做了幾組實驗。
實驗一：對透明物體和不透明物體的顏色由什么決定進行了如下的探究：先后用不同顏色的膜在不同顏色的光下進行觀察，得到的結果如表1所示：
照射光的顏色 綠色 紅色 紅色 綠色 白色
膜的顏色 綠色 紅色 藍色 紅色 黃色
觀察到的顏色 綠色 紅色 黑色 黑色 黃色
表1



(1)由表1可以得出結論：透明物體的顏色是由 決定的。
實驗二：用不同顏色的膜材料ETFE做大棚實驗，實驗結果如表2所示：
大棚外膜的顏色 藍色 無色 紫色
一天中棚外的最高溫度 36℃ 36℃ 36℃
一天中棚內的最高溫度 38℃ 50℃ 30℃
光的通過量 90% 98% 50%
表2




(2)綜合上述信息，你認為膜的顏色用 更好。
16.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)在上述實驗過程中發現，若在三棱鏡與光屏之間插入一塊紅玻璃，發現光屏上只有紅色光，其他地方是暗的，如圖所示。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，如圖所示。這一現象又可以說明 。
17.[2017泰州]據天文觀測，室女座一類星體向外噴射出超光速噴流，震驚科學界，近期謎底揭開，“超光速”只是一種觀測假象。如圖所示，噴流用6年時間從A點噴射到5光年遠處的B點，其噴射的實際速度為_____c，當噴射到達B點時，噴流在A點發出的光已經到達C點位置，此時噴流在B點發出的光才開始傳向地球，因觀測距離遙遠，地球觀測者接收到噴流的光時誤以為噴流只是在水平方向噴射了3光年，所以觀測者測得噴流的速度到達了_____c。（c為光在真空中傳播的速度）
18.學習了光學知識后，愛動腦筋的小桐和小朵想自己探究小孔成像現象。如圖所示，她們給兩個空罐的底部中央分別打上一個圓孔和一個方孔，再用兩片半透明的塑料膜蒙在空罐的口上。分別將小孔對著燭焰和燈絲，可以看到燭焰和燈絲通過小孔所成的像。


(1)分析比較甲、乙兩圖，可以得出：物體通過小孔所成的像與 無關。
(2)分析比較甲、丙兩圖，可以得出：物體通過小孔所成的像與 有關。
(3)通過實驗，可以看到燭焰和燈絲在塑料膜上成的都是 (填“正立”或“倒立”)的實像，說明小孔成像的原理是 。
(4)若在甲圖中，將蠟燭靠近圓孔，則塑料膜上的像會 (填“變小”“不變”或“變大”)。


















參考答案
〖知識整理〗
一.光源：自然光源、人工光源。
三.光速
2.長度單位。
四.光的色散及物體的顏色
1.紅、橙、黃、綠、藍、靛、紫、色散；
2.紅、綠、藍；
五.看不見的光
2.熱作用強； 3. ⑴化學作用強； ⑵促進人體合成維生素D；
〖鞏固基礎〗
1.C 2.A 3.C 4.D 5.A 6.A 7.D
8.小孔、月球。
9.紅、快。
10.35、單色光。
11.紅、不能。
〖提高能力〗
1.C 2.D 3.B 4.D 5.A 6.B 7.D 8.C 9.A 10.C
11.6.4×106m
12.來自太陽的光是復色光，水滴對于不同顏色的光偏折程度不同，發生色散，產生彩虹。
13.(1)燈絲、小孔成像、光的直線傳播；(2)大、暗； (3)小、亮； (4)小、亮、控制變量法； (5)小孔成像時，像的大小、明暗與物體、小孔、光屏三者的相對距離有關。
14.(1)A
(2)當白光照射在透明的紅色(藍色)玻璃上時，只有紅色(藍色)光可以通過玻璃，所以第二次實驗時，通過三棱鏡的是單色光。在這種情況下，雖然紅光(藍光)的傳播方向發生了改變，但是白紙上只有紅光(藍光)，而不是出現七色光，這就說明七色光是白光經棱鏡折射后才出現的，而不是因為棱鏡中含有七色光。
(3)分析上圖可以發現，紫光的偏折最大，紅光的偏折最小。由此我們可以得出：之所以太陽光會發生色散，是因為各種色光的偏折能力不同。
(4)減少光的量，使色散更為理想。
15.(1)所透過的光的顏色決定的。(2)藍色。
16.(1)紅、橙、黃、綠、藍、靛、紫。太陽光是復色光(2)透明的物體只允許與它顏色相同的色光通過，其他色光被吸收。(3)不透明的物體只反射與它顏色相同的光，其他色光被吸收。
17.5/6、2/3。
18.(1)孔的形狀。(2)物體的形狀。(3)倒立、光的直線傳播。(4)變大。




















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