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文档简介
一、光的色彩(导学案)
【学习目标】
1.能识别光源,知道光源分为天然光源和人造光源。知道白光是由多种色光混合而成。
知道光的三原色,知道光具有能量。
2.通过观察色光混合的现象,知道光的三原色。
3.经历光的色散的实验探究过程,知道白光是由多种色光混合而成。
【学习重点】
1.经历光的色散的实验探究过程;
2.知道白光是由多种色光混合而成。
【学习难点】
1.知道白光是由多种色光组成的以及不同色光混合的现象;
2.通过探究实验收集i止据、得铝结论。
【自主预习】阅读教材,完成以下问题:
1.的物体叫作光源。光源通常可以分为光源和光源。
2.光的色散现象:太阳光可以被分解成_、_、_、_、_、—、—等色光;
3.光的色散现象表明太阳光是由________混合而成的;色光的分类:光和
光;
4.光的三原色:、、;将红、绿、蓝三种色光按不同比例混合,能产
生其他颜色的光。
5.光具有能量,这种能量叫作o光能可以转化为___能、______能、_____能等
其他形式的能。
【探究新知】
探究一、光源
(一)光源
1.【观察思考】哪些物体是发光的?你所看到的光来自哪里?
美丽的夕阳夜幕中的月亮城市的灯光五颜六色的鲜花
【总结】明亮的物体,有的本身发光,有的本身并不发光。我们把本身发光的物体叫作
光源。例如,太阳是光源,而月亮不是光源。
2.光源的分类:光源分为天然光源和人造光源。
火把蜡烛萤火虫各种恒星
其中人造光源有:火把、蜡烛;天然光源有:萤火虫、各种恒星。
3.对光源的理解
(1)光源是指能够发光的物体,太阳、发光的电灯、点燃的蜡烛等都是光源。
(2)有些物体本身不发光,但由十它们能反射太阳光或其他光源发出的光,好像它们
也在发光一样,不要误认为这些物体就是光源,如月球、所有行星和反光的镜子,它们都不
是光源。
【思考讨论】晶莹剔透的钻石和电影幕布,是光源吗?
钻石和电影幕布本身不发光,是靠反射射向它的光。因此它们不是光源。
【例题1】下列关于光源的说法中,正确的是()
A.能被眼睛看到的物体都是光源B.天空中的星星都是光源
C.发光的电灯不是光源D.点燃的蛤烛是光源
探究二、光的色散
(一)活动2.1分解太阳光
【思考】太阳光是白光。很多人认为,在五光十色的世界中,白光是最单纯的真是这样
的吗?
17世纪以前,人们一直认为白色是最单纯的颜色。直到1666年,英国物理学家牛顿用
玻璃三棱镜分解了太阳光,揭开了光的颜色之谜。
【观察实验】1.将太阳光通过平面镜引入室内,透过狭缝观察置于狭缝后的光屏,描
述你看到的现象。(先不放三棱镜)
【现象1】光屏I.出现白色光斑
2.如图2-2所示,将三棱镜置于狭缝与光屏之间,适当调整三楂镜方位,观察光屏,
你看到什么现象?与步骤I中的现象有什么不同?
【现象2】白光在光屏上形成了一条彩色光带。我们还可以观察到,太阳光通过三棱镜
后发生偏折,分解为红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫等色光。
【观看视频】不同场景下的光的色散现象实验
白屏
光的色散
(二)光的色散
(1)太阳光可以分解为红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫等色光,这种现象叫作光的色敢。
光的色散现象表明太阳光是由多种色光混合而成的。
(2)复色光:太阳光(白光)是由各种色光混合而成的,叫做复色光;单色光:红、
橙、黄、绿、蓝、靛、紫这七种颜色的光叫做单色光。
最早通过实验研究光的色散现象的是英国物理学家牛顿(IsaacNewton,1643-1727)o
牛顿还通过实验将分解得到的各种色光混合还原为白光,进一步证实了白光是由多种色光混
合而成的。
(3)解释彩虹的形成
彩虹是雨过天晴后经常出现的一种自然现象,彩虹的形成原因:雨后的天空悬浮着大量
的细小水珠,太阳光照射到这些小水珠上时,便被分解成不同颜色的光。如果这些色光刚好
进入我们的眼睛,我们就能看见绚丽的彩虹了。
【例题2】如图所示,让一束太阳光照射到三棱镜上,光从棱镜射出后,如果用一个白
屏来接收,在白屏上就形成一条彩色的光带。关于此实验现象,以下说法正确的是()
A.太阳光是单色光
B,太阳光是是由红色和紫色光组成的
C.各种色光在相关的折射过程中,偏折程度不同
D.各种色光在相关的反射过程中,偏折情况不同
探究三、色光的混合
(一)活动2.2观察色光混合的现象
【想一想】怎样用简便的方法从向光中得到一种色光?
【做一做】如图2-4所示,将红、绿、蓝中任意两种色光照射到白纸上,相互重叠的
区域是什么颜色?请将观察结果填入下表。
【实验现象】等比例混合时:红色光+绿色光:黄色光;红色光+蓝色光二品红光;蓝色
光+绿色光=青色光;红色光+绿色光+蓝色光:白色光。
【结论】研究表明,将红、绿、蓝三种色儿按不同比例混合,能产生任何种其他颜色
的光,而它们自身却无法用其他色光混合得到。
(二)光的三原色
1.光的三原色:红、绿、蓝叫作光的三原色。
2.应用:彩色电视机、手机和计算机显示器能呈现彩色图像,就是运用了三原色光混
合的原理。在屏幕上排列着许多由红、绿、蓝组合而成的发光点,这些发光点在电路的控制
下发出不同强度的三原色光,从而产生不同的色彩。
(三)物体的颜色(拓展)
1.透明物体的颜色,是由它透过的色光决定。
红玻璃只透过红光蓝玻璃只透过蓝光
有色透明物体只能透过与它自身同色的光,而吸收其他色光。
如果能透过所有的色光,物体是无色透明。
2.不透明物体的颜色,是由它反射的色光决定的。
红纸只反射红光绿纸只反射绿光
有色不透明物体只能反射与它自身同色的光,而吸攻其他色光。
白色物体反射所有色光,黑色物体吸收所有色光。
探究四、光能
生活•物理•社会一一光具有能量
光不仅能使周围变得明亮、温暖,还能帮助绿色植物进行光合作用,甚至可以用米切割
金属……因此,光具有能量,这种能量叫作光能。
通过某种方式或借助某种工具,可以将光能转化为其他形式的能。如图所示,太阳能热水器将光
能转化为内能,植物的光合作用将光能转化为化学能,太阳能路灯和太阳能电池板将光能转
化为电能等。
【课堂总结】
一、光的色彩
【课堂练习】
1.下列物体中属于天然光源的是()
A.太阳、镜子、月亮B.萤火虫、水母、恒星
C.恒星、钻石、蜡烛D.发光的电灯、火把、萤火虫
2.石榴花在西安市的栽培历史悠久,因其美丽的外观和丰富的文化内涵被选为市花。
如图所示,鲜红的石榴花和翠绿的叶子在蓝天白云下显得格外美丽,下列说法正确的是()
A.阳光下的花朵是光源
B.红、绿、蓝是光的三原色
C.石榴花在地上的影子是光的色散形成的
D.石榴花是红色而叶子是绿色是因为它们吸收的色光不同
3.学校庆元旦节目中,一位身穿白毛衣、蓝裙子、红皮鞋的同学在台上唱歌。此时舞
台上绿色的灯光照在她身上,我们看到的是()
A.绿毛衣、黑裙子、黑皮鞋B.白毛衣、黑裙子、红皮鞋
C.绿毛衣、蓝裙子、黑皮鞋D.白毛衣、蓝裙子、红皮鞋
4.如图是1666年英国物理学家牛顿用三棱镜将太阳光分解成各种色光的现象,这种现
象叫做光的色散。关于太阳光的色散,下列说法错误的是()
A.这个实验说明白光不是单色光
B.色散的原因是因为光经过三棱镜时发生了光的折射
C.光的色散说明太阳光包含有红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫七种色光
D.彩色电视机画面上的丰富色彩是由红、黄、蓝三原色光混合而成的
5.一束圆形红光和一束圆形绿光从不同的角度照射到白色的墙壁上,合成一个圆形的
光斑,现将闪电形状的不透明卡片放在绿色光束中,如图所示,则墙壁上“闪电”的颜色是
()
A.红色B.绿色C.黑色D.黄色
6.光的世界变幻莫测,拥有无穷奥秘。雨后天空出现彩虹,这是光的现象,
该现象说明白光是(选填“单”或“复”)色光。
7.如图甲,利用某国产手机显微镜观察另一只手机的屏幕,发现屏幕图案是由、
绿、蓝二种颜色的像素组成:如图乙,10月25日,火徜顶端的五星红旗迎着朝阳
(选填“吸收”或“反射”)着红光,分外醒目;如图丙,中国空间站的太阳能电池板能发
电,说明光具有,
8.太阳光经三棱镜分解出七种色光,称为现象。在暗室中将分解出的蓝光照
射到红纸上,红纸呈现________色;若将红光和绿光混合成的黄光照射到红纸上,红纸呈现
________色.
【课后反思】
本节课学习中,你有哪些收获,还有哪些问题?
参考答案与试题解析
一、光的色彩(导学案)
【学习目标】
1.能识别光源,知道光源分为天然光源和人造光源。知道白光是由多种色光混合而成。
知道光的三原色,知道光具有能量。
2.通过观察色光混合的现象,知道光的三原色。
3.经历光的色散的实验探究过程,知道白光是由多种色光混合而成。
【学习重点】
1.经历光的色散的实验探究过程;
2.知道白光是由多种色光混合而成。
【学习难点】
I.知道白光是由多种色光组成的以及不同色光混合的现象;
2.通过探究实验收集证据、得出结论。
【自主预习】阅读教材,完成以下问题:
1.自身发光的物体叫作光源。光源通常可以分为天然光源和人造光源。
2.光的色散现象:太阳光可以被分解成红、壁、缝、监、靛、紫等色光;
3.光的色散现象表明太阳光是由多种色光混合而成的:色光的分类:单色光和复色光:
4.光的三原色:红、绿、将红、绿、蓝三种色光按不同比例混合,能产生任何一
独其他颜色的光。
5.光具有能量,这种能量叫作电能。光能可以转化为内能、化学能、电能等其他形式
的能。
【探究新知】
探究一、光源
(一)光源
1.【观察思考】哪些物体是发光的?你所看到的光来自哪里?
美丽的夕阳夜幕中的月亮城市的灯光五颜六色的鲜花
【总结】明亮的物体,有的本身发光,有的本身并不发光。我们把本身发光的物体叫作
光源。例如,太阳是光源,而月亮不是光源。
2.光源的分类:光源分为天然光源和人造光源。
火把蜡烛萤火虫各种恒星
其中人造光源有:火把、蜡烛;天然光源有:萤火虫、各种恒星。
3.对光源的理解
(1)光源是指能够发光的物体,太阳、发光的电灯、点燃的蜡烛等都是光源。
(2)有些物体本身不发光,但由于它们能反射太阳光或其他光源发出的光,好像它们
也在发光一样,不要误认为这些物体就是光源,如月球、所有行星和反光的镜子,它们都不
是光源。
【思考讨论】晶莹剔透的钻石和电影幕布,是光源吗?
钻石和电影幕布本身不发光,是靠反射射向它的光。因此它们不是光源。
【例题1】下列关于光源的说法中,正确的是()
A.能被眼睛看到的物体都是光源B.天空中的星星都是光源
C.发光的电灯不是光源D.点燃的蜡烛是光源
【答案】D
【解析】能够发光的物体叫做光源。
A.能被眼睛看到的物体不一定能发光,不一定是光源,故A错误;
B.天空中的星星有的是光源,如恒星,有的不是光源,如行星、卫星,故B错误;
C.发光的电灯发出光,是光源,故C错误:
D.点燃的蜡烛发出光,是光源,故D正确。
故选D。
探究二、光的色散
(一)活动2.1分解太阳光
【思考】太阳光是白光。很多人认为,在五光十色的世界中,白光是最单纯的真是这样
的吗?
17世纪以前,人们一直认为白色是最单纯的颜色。直到1666年,英国物理学家牛顿用
玻璃三棱镜分解了太阳光,揭开了光的颜色之谜。
【观察实验】1.将太阳光通过平面镜引入室内,透过狭缝观察置于狭缝后的光屏,描
述你看到的现象。(先不放三棱镜)
【现象I]光屏上出现白色光斑
2.如图2-2所示,将三棱镜置于狭缝与光屏之间,适当调整三棱镜方位,观察光屏,
你看到什么现象?与步骤1中的现象有什么不同?
【现象2】白光在光屏上.形成了一条彩色光带。我们还可以观察到,太阳光通过三棱镜
后发生偏折,分解为红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫等色光。
【观看视频】不同场景下的光的色散现象实验
太阳光
光的色散
(二)光的色散
(1)太阳光可以分解为红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫等色光,这种现象叫作光的色散。
光的色散现象表明太阳光是由多种色光混合而成的。
(2)复色光:太阳光(白光)是由各种色光混合而成的,叫做复色光;单色光:红、
橙、黄、绿、蓝、靛、紫这七种颜色的光叫做单色光。
最早通过实验研究光的色散现象的是英国物理学家牛顿(IsaacNewton,1643—1727)o
牛顿还通过实验将分解得到的各种色光混合还原为白光,进一步证实;白光是由多种色光混
合而成的。
(3)解释彩虹的形成
彩虹是雨过天晴后经常出现的•种自然现象,彩虹的形成原因:雨后的天空悬浮着大量
的细小水珠,太阳光照射到这些小水珠上时,便被分解成不同颜色的光。如果这些色光刚好
进入我们的眼睛,我们就能看见绚丽的彩虹了。
【例题2】如图所示,让一束太阳光照射到三棱镜上,光从棱镜射出后,如果用一个白
屏来接收,在白屏上就形成一条彩色的光带。关于此实验现象,以下说法正确的是()
A.太阳光是单色光
B.太阳光是是由红色和紫色光组成的
C.各种色光在相关的折射过程中,偏折程度不同
D.各种色光在相关的反射过程中,偏折情况不同
【答案】C
【解析】太阳光是由七种单色光混合而成的,在光的色散实验中,三棱镜对各种单色光
的折射程度不同,偏折程度不同。
故选C。
探究三、色光的混合
(一)活动2.2观察色光混合的现象
【想一想】怎样用简便的方法从白光中得到一种色光?
【做一做】如图2-4所示,将红、绿、蓝中任意两种色光照射到白纸上,相互重叠的
区域是什么颜色?请将观察结果填入下表。
【实验现象】等比例混合时:红色光+绿色光:黄色光;红色光+蓝色光=品红光;蓝色
光+绿色光二音色光;红色光+绿色光+蓝色光=白色光。
【结论】研究表明,将红、绿、蓝三种色光按不同比例混合,能产生任何•种其他颜色
的光,而它们自身却无法用其他色光混合得到.
(二)光的三原色
1.光的三原色:红、绿、蓝叫作光的三原色。
2.应用:彩色电视机、手机和计算机显示器能呈现彩色图像,就是运用了三原色光混
合的原理。在屏幕上排列着许多由红、绿、蓝组合而成的发光点,这些发光点在电路的控制
下发出不同强度的三原色光,从而产生不同的色彩。
(三)物体的颜色(拓展)
1.透明物体的颜色,是由它透过的色光决定。
红玻璃只透过红光蓝玻璃只透过蓝光
有色透明物体只能透过与它自身同色的光,而吸收其他色光。
如果能透过所有的色光,物体是无色透明。
2.不透明物体的颜色,是由它反射的色光决定的。
红纸只反射红光绿纸只反射绿光
有色不透明物体只能反射与它自身同色的光,而吸攻其他色光。
白色物体反射所有色光,黑色物体吸收所有色光。
探究四、光能
生活•物理・社会一一光具有能量
光不仅能使周围变得明亮、温暖,还能帮助绿色植物进行光合作用,甚至可以用来切割
金属……因此,光具有能呈,这种能量叫作光能。
通过某种方式或借助某种工具,可以将光能转化为其他形式的能。如图所示,太阳能热水器将光
能转化为内能,植物的光合作用将光能转化为化学能,太阳能路灯和太阳能电池板将光能转
化为电能等。
【课堂总结】
一、光的色彩
定义自身发光的物体
天然光源
人造光源
太阳光可以分解为红、橙、
光的色散现象
黄、绿、蓝、混、紫等色光
光的色散表明太阳光是由多种色光混合而成的
单色光
色光的分类
复色光
光的色彩
光的三原色红、绿、蓝
色光的混合
将红、绿、蓝三种色光按不同比例混
色光混合
合,能产生任何一种其他颜色的光
物体的颜色透明物体的颜色是由其透过的色光决定的
(拓展)不透明物体的颜色是由其反射的色光决定的
光具有的能量
光能
光能转化为内能、化学能、电能等其他形式的能
【课堂练习】
1.下列物体中属于天然光源的是()
A.太阳、镜子、月亮B.萤火虫、水母、恒星
C.恒星、钻石、蜡烛D.发光的电灯、火把、萤火虫
【答案】B
【解析】A.太阳自身能发光,是天然光源,镜子与月亮自身不能发光,不是天然光源,
故A不符合题意;
B.萤火虫、水母、恒星自身能够发光,是光源,它们是天然存在的,是天然光源,故
B符合题意;
C.恒星自身能发光,是天然光源,钻石自身不能发光,不是光源,蜡烛能发光是光源,
但为人造物,故不是天然光源,故C不符合题意;
D.萤火虫自身能发光,是光源,且是天然光源;火把和发光的电灯能发光是光源,但
为人造物,故不是天然光源,故D不符合题意。
故选Bo
2.石榴花在西安市的栽培历史悠久,因其美丽的外观和丰富的文化内涵被选为市花。
如图所示,鲜红的石榴花和翠绿的叶子在蓝天白云下显得格外美丽,下列说法正确的是()
A.阳光下的花朵是光源
B.红、绿、蓝是光的三原色
C.石榴花在地上的影子是光的色散形成的
D.石榴花是红色而叶子是绿色是因为它们吸收的色光不同
【答案】B
【解析】A.本身能够发光的物体叫光源,阳光下的花朵不会发光,不是光源,故A错
误;
B.红、绿、赭是洋的三原色,三种色洋按不同的比例能合成各种颜色的色光,故B正
确;
C.石榴花在地上的影子是光的直线传播形成的,故C错误;
D.石榴花是红色而叶子是绿色是因为红色的花只能反射红色的光,绿色的叶子只能反
射绿色的光,它们反射的色光不同,故D错误。
故选B。
3.学校庆元旦节目中,一位身穿白毛衣、蓝裙子、红皮鞋的同学在台上唱歌。此时舞
台上绿色的灯光照在她身上,我们看到的是()
A.绿毛衣、黑裙子、黑皮鞋B.白毛衣、黑裙子、红皮鞋
C.绿毛衣、蓝裙子、黑皮鞋D.白毛衣、蓝裙子、红皮鞋
【答案】A
【解析】白毛衣反射所有色光,蓝裙子只反射蓝色无,吸收其它色光,红皮鞋只反射红
兆,吸收其它色光,所以绿色光照射时,白毛衣是绿色的,蓝裙子和红皮鞋都是黑色的,故
A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
4.如图是1666年英国物埋学家牛顿用三棱镜将太阳光分解成各种色光的现象,这种现
象叫做光的色散。关于太阳光的色散,下列说法错误的是()
白光
玻璃棱镜白屏
A.这个实验说明白光不是单色光
B.色散的原因是因为光经过三棱镜时发生了光的折射
C.光的色散说明太阳光包含有红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫七种色光
D.彩色电视机画面上的丰富色彩是由红、黄、蓝三原色光混合而成的
【答案】D
【解析】ABC.太阳光的色敢是因为光经过三棱镜时发生了两次光的折射,由于三棱
镜对不同色光的偏折能力不同,所以才会在向屏上形成色带,这个实验说明向光的太阳光不
是单色光,而是包含有红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫七种色光,故ABC正确,不符合题意;
D.色光的三原色是红、绿、蓝,彩色电视机画面.上的丰富色彩是由红、绿、蓝三原色
光混合而成的,故D错误,符合题意。
故选D。
5.一束圆形红光和一束圆形绿光从不同的角度照射到白色的墙壁上,合成一个圆形的
光斑,现将闪电形状的不透明卡片放在绿色光束中,如图所示,则墙壁上“闪电”的颜色是
【答案】A
【解析】红、绿、蓝三种色光被称为色光的“三原色”,任何一种色光都不能由另外两
种色光合成,但现将闪电形状的不透明卡片放在绿色光页中,绿光被挡住所以墙壁上看到的
闪电为红色的,故A符合题意,BCD不符合题意。
故选Ao
6.光的世界变幻莫测,拥有无穷奥秘。雨后天空出现彩虹,这是光的现象,
该现象说明白光是(选填“单”或“复”)色光。
【答案】色散复色
【解析】【1H2]彩虹是太阳光被空中的水珠折射后出现的红、橙、黄、绿、蓝、靛,紫
七种颜色的色带,这种现象叫光的色散,说明太阳光是复色光。
7.如图甲,利用某国产手机显微镜观察另一只手机的屏幕,发现屏幕图案是由、
绿、蓝三种颜色的像素组成;如图乙,10月25日,火箭顶端的五星红旗迎着朝阳
(选填“吸收”或“反射”)着红光,分外醒目;如图丙,中国空间站的太阳能电池板能发
电,说明光具有。
图甲图乙图丙
【答案】红反射能量
【解析】光的三原色是红绿蓝,因此手机的屏幕上的像索点是由红、绿、蓝三种颜色的
子像素点组成的。不透明的物体其颜色是由其反射的色光决定的,因此五星红旗的红色部分
呈现红色,因为红旗红色部分反射红光。
光照射到太阳能电池板上,可以转化为电能供人们使用,说明光具有能量。
8.太阳光经三棱镜分解出七种色光,称为现象。在暗室中将分解出的蓝光照
射到红纸上,红纸呈现________色;若将红光和绿光混合成的黄光照射到红纸上,红纸呈现
________色。
【答案】光的色散黑红
【解析】[1]太阳光经过三棱镜后分解为红橙黄绿蓝靛紫七色光,这种现象叫做光的色
散。
[2]太阳光经三棱镜分解出的黄光是单色光,黄光照射到红纸I-.,红纸只能反射红色光,
吸收黄色光,因此此时红纸呈现黑色。
[3]红光和绿光混合成的黄光是豆色光,红纸可以反射复色光中的红色光,因此此时红
纸呈现红色。
【课后反思】
本节课学习中,你有哪些收获,还有哪些问题?
二、光的直线传播(导学案)
【学习目标】
I.知道光在均匀介质中沿直线传播,能用光的直线传播规律解释有关现象;
2.建立光线模型,了解日食和月食的成因;
3.了解真空中的光速,了解不同介质中的光速;
4.了解我国古代在光现象研究方面取得的成就,增强民族自豪感。
【学习重点】
I.通过实验与现象归纳“光在同种均匀介质中沿直线传播”规律;
2.光在同种均匀介质中沿直线传播的现象解释.
3.会用“光线”模型定性解释影的形成、日食/月食、小孔成像等常见现象,并能
用光线图进行简单推理。
【学习难点】
1.从“光束”到“光线”的抽象建模;
2.利用光路图进行小孔成像的定性分析:像的倒立、大小与哪些因素有关。
【自主预习】阅读教材,完成以下问题:
I.实验表明:光在均匀的透明、、中都是沿传播的,即
光在均匀介质中是沿传播的。影子的形成、小孔成像、日食和月食等现象都可以
用光的来解释。
2.物理学中,常用一条表示光传播的和,这样的线叫
作O
3.小孔成像所成像的性质:
(1)像的正倒:的,上下、左右。
(2)像的大小:以及有关。
(3)像的形状:与物体的形状,与小孔的形状。
4.光传播得比声音得多;真空中的光速是宇宙中最的速度,约为
c=m/s=km/s
5.月球运行到和之间时,太阳光被挡住,在_上形成阴影
区,处在阴影区的人看不到太阳或只能看到太阳的一部分,这种现象叫作
6.地球绕着运转,在背对太阳一侧形成长长的阴影区一一地影,一旦一
进入这个阴影区就会发生______0
【探究新知】
探究一、光在均匀介质中的传播
(一)活动2.3观察光的传播路径
1.你能将物体的影子踩在脚下吗?
2.做几个有趣的手影游戏,想一想,手影为什么会随手形的改变而改变?
【结论】影子的形成说明了光在空气中沿直线传播。
3.如图所示是一束激光在充满烟雾的空气中传播的路径。在容器中注入水,再看一
看,光在水中传播的路径还是直线吗?
【结论】光在空气、水等介质中是沿直线传播的。
【方法技巧】为了清楚地看到光在空气和水中传播的路径,可以在空气中喷些烟雾
或在水中滴几滴牛奶。一一转换法
4.观看光在不同介质中的传播路径(视频或演示)
(1)光在玻璃放中沿直线传播;
(2)光在不均匀的液体中传播路径变弯曲:
(-)光的直线传播
1.实验表明:光在均匀的透明固体、液体、气体中都是沿直线传播的。
2.日常生活中的现象:清晨,太阳光穿过树木间的空隙射入林中,犹如一缕缕笔直
的金线,如图所示:
夜晚,各种各样的灯光化作一道道色彩斑斓的光柱,如图所示。
【结论】光在均匀介质中是沿直线传播的。
与声音不同,光不仅可以在空气、水等物质中传播,还可以在真空中传播。
(三)光线
1.光线:物理学中,常用一条带箭头的直线表示光传播的路径和方向,这样的线叫
作光线。
2.光线是物理模型:光线是人们为了便于研究和表示光的传播而引入的物理模型。
实际问题中,往往用多条光线来描述光的传播特点。
例如,当烛焰、灯泡等离我们较沅时,可以看成一个点光源.光由其中心点向四周
传播,如图所示。又如,在地面上接收到的太阳光,可看成平行光,用右图所示的光线
表示。
(三)生活•物理-社会一一中国古人对小孔成像的研究
1.阅读教材,了解《墨经》中对小孔成像的记载。“景(影)到(倒),在午有端,与景
长,说在端”、“光之人煦若射。下者之人也高,高者之人也下。足敝下光,故成景于上;
首敝上光,故成景于下。在远近有端,与于光,故景障内也。”
【翻译1】“影子是倒立的。正午时,若有一个小孔,就会形成倒立的影像;影像的
长度与小孔到成像面的距离成正比,其原理就在于这个小孔。”
【翻译2】光线照到人身上,再从小孔穿过,就像筋一样沿直线射出。人下部的光
线经小孔后射向屏幕上方;人上部的光线经小孔后射向醉幕下方。脚挡住了来自下方的
光,所以脚的影子落在屏幕上方;
头挡住了来自上方的光,所以头的影子落在屏幕下方。无论物体离小孔远还是近,
只要小孔存在,光线通过它就会在暗箱内壁形成倒立实像:像的大小与距离成正比,因
此影子(像)就映在暗箱里面。
我国北宋科学家沈括所著的《梦溪笔谈》中,也有关于小孔成像的记载。书中形象
地描述了飞莺通过窗户缝隙形成的影,其上下颠倒、左右相反。宋元时期的赵友钦还利
用实验得到了小孔成像的大小、明暗与物距和孔的大小之间的关系,从而证明了光沿直
线传播的特性。这些实验比西方类似的实验要早得多。
2.小孔成像实验
【探究实验】(1)如图甲所示,在一个空罐的底部中央打一个小孔,再用一片半透
明的塑料膜蒙在空罐的口上。
(2)如图乙所示,将点燃的蟒烛放在小孔前,并适当调整蜡烛到小孔的距离,观察
塑料膜上是否有像,不断调整蜡烛、塑料膜到小孔的距离,观察塑料膜上像的大小是否
有变化。
(3)如图丙所示,将圆孔改为方孔,观察塑料膜上像的形状是否有变化。
(4)如图丁所示,将蜡烛换成一只发光的灯泡,观察塑料膜上的形状。
【实验分析】烛焰上部的光线,由于光的直线传播,通过小孔后,射到了下部;同
【实验结论】①成像性质:倒立的大小不确定的实像。上下颠倒、左右相反。
②影响成像大小的因素:与物体到小孔的距离以及光屏到小孔的距离有关。
③像的形状:与物体的形状相同,与小孔的形状无关。
3.小孔成像现象
例如,树下的圆形光斑,实质是太阳经小孔所成的像。发生日食,在地面上的光斑,
是日食时日而形状的投影,所以光斑会变成月牙形。
树下的圆形光斑发生日食时,地面上的光斑
【思考】树荫下的光斑如果不是圆形光斑,而是不规则形状的光斑,那么其形成原
因又是什么呢?
【例题1】沈括在《梦溪笔谈》中记述到“若莺飞空中,其影随莺而移”,而在纸窗
上开一个小孔,使莺的影子呈现在室内纸屏上,却观察到“莺东则影西,莺西则影东”,
如图所示。对此分析正确的是()
A.”莺东则影西,莺西则影东”描述的是图甲
B.“若莺飞空中,其影随莺而移”描述的是图乙
C.图甲和图乙都可以用光的直线传播来解释
D.小孔成像时,物左右移动时,其像的移动方向与物相同
【例题2】为探究光的传播规律,小明在家中做了如下三个实验:
(1)探究光在气体中的传播规律。实验现象如图甲,为了使实验现象明显,小明在
激光灯下方点燃了一盘蚊香,你认为这样做的目的是:
(2)小明探究光在液体中的传播规律。实验现象如图乙,小明接着沿着水槽仰.嬖倒
入浓糖水,看到实验现象如图丙;小明再用木棍搅拌后,实验现象又恢复到图乙。以上
现象说明光在介质中沿直线传播。
【例题3】如图所示,小明给两个空罐的底部中央分别打上一个圆孔和一个方孔,
再用两片半透明的塑料膜蒙在空罐的口上。分别将小孔对着烛焰和灯丝,可以看到烛焰
和灯丝通过小孔所成的像。
《"口©”口,圆飞
甲乙丙
(1)分析比较两图,可以得出结论:物体通过小孔所成的像与孔的形
状无关;
(2)分析比较两图,可以得出结论:小孔成像时像的形状由物体的形状决
定;
(3)通过实验,可以看到烛焰和灯丝在塑料膜上成的都是(选填:正立/
倒立)的实像,说明小孔成像的原理是;
(三)光速
【想一想】雷雨天,我们总是先看见闪电,后听到雷声,为什么呢?光速有多大呢?
不同介质中光速相同吗?
事实上闪电和雷呜是同时发生的,但我们却是先看到闪电,后听到雷声。这是为什
么呢?
真空中的光速是宇宙中最快的速度,用c表示。^7jc=3xlO8m/s=3xlO5km/s
不同介质中,光速一般不同。一般情况下,空气>丫水>^鼓的
【对比学习】比较光的传播与声的传播
声音光
真空不传声光在真空中传播最快
15℃空气中声速340m/s空气中光速近似3X|()8m/s
声音在空气中传播最慢光在空气中比在其他透明介质中传播的快
声音传播需要介质光的传播不需要介质
【例题4】当观察站在远处敲锣打鼓的人时,我们总是先看到他的动作,后听到锣
鼓的声音这一现象说明()
A.光的传播不需要时间,而声音的传播需要时间
B.光在空气中的传播速度比声音在空气中的传播速度大的多
C.用人眼看物体比用耳朵听声音反应更灵敏些
D.总是先敲锣打鼓,后发出声音,动作先后不同
探究二、日食和月食
在我国古代殷商时期的甲骨文中,就有关于日食和月食现象的记载。那时的人们还
不能解释这种现象,以为是灾难降临的预兆。实际上,日食和月食都是与光沿直线传播
有关的天文现象。
(一)日食
如图所示,月球运行到地球和太阳之间时,太阳光被月球挡住,在地球上形成阴影
区,处在阴影区的人看不到太阳或只能看到太阳的一部分,这种现象叫作口食。太阳光
全部被月球挡住时形成日全食,部分被挡住形成日偏食。
(二)月食
如图所示,地球绕着太阳运转,在背对太阳一侧形成长长的阴影区一一地影,一旦
月球进入这个阴影区就会发生月食。太阳光全部被地球挡住时形成月全食,部分被挡住
时形成月偏食。
(三)生活•物理-社会一一日食、月食与“夏商周断代工程”
阅读教材,了解我国占代对于口食和月食的观测和记载。
【例题5】某天小王同学看到了日环食这一难得的景象。从物理学的角度来说,日
食属于光的现象;如图所示,能描述其形成原因的是(选填“甲”或
“乙”)图。
【例题6】如图所示,图中描述的是现象(选填“日食”或“月食”),此现象
可以用光的原理来解释(选填“直线传播"反射”或“折射类似的现象还
有o(写出种即可)
地球在月球
上的阴影
【课堂总结】
二、光的直线传播
光在空气中沿直线传播
光在透明固体中沿直线传播
光在透明液体中沿直线传播
光在均匀介质中沿直线传播
介质透明物质
用来描述光的专播路径和方向的直线
点光源
两种光源
平行光源
影子
小孔成像
日食和月食
【课堂练习】
1.关于光的传播,下列说法中正确的是()
A.光总是沿直线传播的
B.光只有在空气中沿直线传播
C.光的传播需要介质,在真空中不能传播
D.光在同种均匀介质中是沿直线传播的
2.当月球运动到太阳和地球之间,月球就会挡住太阳射向地球的光,月球身后的影
子正好落到地球上时,如图,在a、b、c、d位置此刻都看不到日食现象的是()
太阳月亮地球
A.a、b两位置B.b、c两位置C.a、c两位置D.a、d两位置
3.如图所示,在盛水的玻璃水槽内滴几滴牛奶,用激光笔将一束光射到水中,观察
光在水中的传播径迹。下列关于实验的讨论错误的是()
A.该实验中使用的激光笔属于光源
B.我们能看到光在水中的径迹,这是光直线传播的结果
C.我们看到光在水中的径迹是直线,说明这束光在水中是沿直线传播的
D.从该实验还可以看出,光在玻璃中也可以传播
4.如图所示是我国在2()00多年前的《墨经》中记载的小孔成像实验。从物体出发
的光沿直线穿过小孔,照在小孔另一侧的光屏上形成像,下列说法中正确的是()
A.小孔成像的原理是光在同种均匀介质中沿直线传播
B.小孔成像成的是倒立的虚像
C.小孔成像像的形状与小孔的形状有关
D.小孔成像时保持光,屏的位置不变,将物体沅离小孔,光屏上像变大
5.圭表是中国古代重要的天文仪器,如图甲所示,圭表通过测量一年中每日正午时
日影长度来推测二十四节气,日影是光的形成的。圭表的原理如图乙所示,
为了在圭尺上观察到清晰的日影,立表需要用(选填“透明”或“不透明”)物
体制作,立春节气正午日影比夏至长,说明立春节气正午太阳在位置______(选填“A”
或“B”)。
6.在探究小孔成像的实验中,小明选用一个空的易拉罐,在其底部中央开一个小圆
孔,并将其顶部剪去,蒙上一层半透明薄膜。将点燃的蜡烛按图示的位置放置在小孔的
前方:
⑴实验中,小明利用此装置可以看到烛焰在半透明膜上成的是(选填“正
立”或“倒立“)的像,此成像的原理是:
(2)勤于思考的小明又将小圆孔改成了小方孔,其他条件与(1)中保持相同,再
观察烛焰的像,则半透明膜上所成的烛焰的像的形状(选填"会”或“不会”)
改变。
【课后反思】
本节课学习中,你有哪些收获,还有哪些问题?
参考答案与试题解析
二、光的直线传播(导学案)
【学习目标】
1.知道光在均匀介质中沿直线传播,能用光的直线传播规律解释有关现象;
2.建立光线模型,了解日食和月食的成因;
3.了解真空中的光速,了解不同介质中的光速;
4.了解我国古代在光现象研究方面取得的成就,增强民族自豪感。
【学习重点】
1.通过实验与现象归纳“光在同种均匀介质中沿直线传播”规律:
2.光在同种均匀介质中沿直线传播的现象解释。
3.会用“光线”模型定性解释影的形成、口食/月食、小孔成像等常见现象,并能
用光线图进行简单推理。
【学习难点】
1.从''光束”到“光线”的抽象建模;
2.利用光路图进行小孔成像的定性分析:像的倒立、大小与哪些因素有关。
【自主预习】阅读教材,完成以下问题:
I.实验表明:光在均匀的透明固便、雌、岂便中都是沿直线传播的,即光在均匀
介质中是沿直线传播的。影子的形成、小孔成像、E食和月食等现象都可以用光的宣线
传播来解释。
2.物理学中,常用一条带箭头的直线表示光传播的路径和方向,这样的线叫作光线。
3.小孔成像所成像的性质:
(1)像的正倒:倒立的实像,上下颠倒、左右相反。
(2)像的大小:与物体到小孔的距离以及光屏到小孔的距离有关。
(3)像的形状:与物体的形状相同,与小孔的形状无差。
4.光传播得比声音快得多;真空中的光速是宇宙中最快的速度,约为
c=3xlO8m/s=3x1学km,s
5.月球运行到地球和太阳之间时,太阳光被月月挡住,在地球上形成阴影区,处在
阴影区的人看不到太阳或只能看到太阳的一部分,这种现象叫作旦在。
6.地球绕着太阳运转,在背对太阳一侧形成长长的阴影区一一地影,一旦巨以进入
这个阴影区就会发生月食。
【探究新知】
探究一、光在均匀介质中的传播
(一)活动2.3观察光的传播路径
1.你能将物体的影子踩在脚下吗?
2.做几个有趣的手影游戏,想一想,手影为什么会随手形的改变而改变?
【结论】影:的形成说明了光在空气中沿直线传播。
3.如图所示是一束激光在充满烟雾的空气中传播的路径。在容器中注入水,再看一
看,光在水中传播的路径还是直线吗?
【结论】光在空气、水等介质中是沿直线传播的。
【方法技巧】为了清楚地看到光在空气和水中传播的路径,可以在空气中喷些烟雾
或在水中滴儿滴牛奶。一一转换法
4.观看光在不同介质中的传播路径(视频或演示)
(1)光在玻璃砖中沿直线传播;
(2)光在不均匀的液体中传播路径变弯曲;
(二)光的直线传播
1.实验表明:光在均匀的透明固体、液体、气体中都是沿直线传播的。
2.日常生活中的现象:清晨,太阳光穿过树木间的空隙射入林中,犹如一缕缕笔直
的金线,如图所示:
夜晚,各种各样的灯光化作一道道色彩斑斓的光柱,如图所示。
【结论】光在均匀介质中是沿直线传播的。
与声音不同,光不仅可以在空气、水等物质中传播,还可以在真空中传播。
(三)光线
1.光线:物理学中,常用一条带箭头的直线表示光传播的路径和方向,这样的线叫
作光线。
2.光线是物理模型:光线是人们为了便于研究和表示光的传播而引入的物理模型。
实际问题中,往往用多条光线来描述光的传播特点。
例如,当烛焰、灯泡等离我们较远时,可以看成一个点光源,光由其中心点向四周
传播,如图所示。又如,在地面上接收到的太阳光,可看成平行光,用右图所示的光线
表示U
(三)生活•物理-社会一一中国古人对小孔成像的研究
1.阅读教材,了解《墨经》中对小孔成像的记载。“景(影)到(倒),在午有端,与景
长,说在端”、“光之人煦若射。下者之人也高,高者之人也下。足敝下光,故成景于上;
首敝上光,故成景于下。在远近有端,与于光,故景障内也。”
【翻译1】“影子是倒立的。正午时,若有一个小孔,就会形成倒立的影像;影像的
长度与小孔到成像面的距离成正比,其原理就在于这个小孔。”
【翻译2】光线照到人身上,再从小孔穿过,就像箭一样沿直线射出。人下部的光
线经小孔后射向屏幕上方;人上部的光线经小孔后射向屏幕下方。脚挡住了来自下方的
光,所以脚的影子落在屏幕上方;
头挡住了来自上方的光,所以头的影子落在屏幕下方。无论物体离小孔远还是近,
只要小孔存在,光线通过它就会在暗箱内壁形成倒立实像;像的大小与距离成正比,因
此影子(像)就映在暗箱里面。
我国北宋科学家沈括所著的《梦溪笔谈》中,也有关于小孔成像的记载。书中形象
地描述了飞雪通过窗户缝隙形成的影,其上下颠倒、左右相反。宋元时期的赵友钦还利
用实验得到了小孔成像的大小、明暗与物距和孔的大小之间的关系,从而证明了光沿直
线传播的特性。这些实验比西方类似的实验要早得宓。
2.小孔成像实验
【探究实验】(1)如图甲所示,在一个空罐的底部中央打一个小孔,再用一片半透
明的塑料膜蒙在空罐的口上。
(2)如图乙所示,将点燃的蜡烛放在小孔前,并适当调整蜡烛到小孔的距离,观察
塑料膜上是否有像,不断调整蜡烛、塑料膜到小孔的距离,观察塑料膜上像的大小是否
有变化.
(3)如图丙所示,将圆孔改为方孔,观察塑料膜上像的形状是否有变化。
(4)如图丁所示,将蜡烛换成只发光的灯泡,观察塑料膜上的形状。
【实验分析】烛焰上部的光线,由于光的直线传播,通过小孔后,射到了下部;同
【实验结论】①成像性质:倒立的大小不确定的实像。上下颠倒、左右相反。
②影响成像大小的因素:与物体到小孔的距离以及光屏到小孔的距离有关。
③像的形状:与物体的形状相同,与小孔的形状无美。
例如,树下的圆形光斑,实质是太阳经小孔所成的像。发生日食,在地面上的光斑,
是日食时日面形状的投影,所以光斑会变成月牙形。
树下的圆形光斑发生日食时,地面上的光斑
【思考】树荫下的光斑如果不是圆形光斑,而是不规则形状的光斑,那么其形成原
因又是什么呢?
树荫下的不规则光斑,和圆形光斑一样,都是光的直线传播形成的。不过圆形光斑
是太阳光经树叶间较小的孔隙沿直线传播,照射到地面上形成的太阳的倒立的实像。而
不规则光斑,则是太阳光经树叶间较大的孔隙沿直线传播,照射到地面上形成的光斑(周
围是树叶的影子)。
【例题1】沈括在《梦溪笔谈》中记述到“若莺飞空中,其影随莺而移”,而在纸窗
上开一个小孔,使莺的影子呈现在室内纸屏上,却观察到“莺东则影西,莺西则影东“,
如图所示。对此分析正确的是()
甲乙
A.”莺东则影西,莺西则影东”描述的是图甲
B.”若莺飞空中,其影随莺而移”描述的是图乙
C.图甲和图乙都可以用光的直线传播来解释
D.小孔成像时,物左右移动时,其像的移动方向与物相同
【答案】C
【解析】A.“莺东则影西,莺西则影东”说明“影”是倒立的,描述的是图乙,故
A错误;
B.“若莺飞空中,其影随莺而移”,这是影子的形成,描述的是图甲,故B错误;
C.图甲是影子的形成,图乙是小孔成像,都可用光的直线传播来解释,C正说;
D.小孔成像时像是倒立的,所以像移动的方向与物移动的方向相反,D错误。
故选C。
【例题2】为探究光的传播规律,小明在家中做了如下三个实验:
甲乙丙
(1)探究光在气体中的传播规律。实验现象如图甲,为了使实验现象明显,小明在
激光灯下方点燃了一盘蚊香,你认为这样做的目的是;
(2)小明探究光在液体中的传播规律。实验现象如图乙,小明接着沿着水槽侧壁倒
入浓糖水,看到实验现象如图丙;小明再用木棍搅拌后,实验现象又恢复到图乙。以上
现象说明光在___________介质中沿直线传播。
【答案】显示光的传播路径同一种均匀
【解析】(1)烟是固体颗粒,光遇到空气中小的固体颗粒发生漫反射,反射的光进
入人的眼睛,人能看到光的传播路线,所以点燃一盘蚊香是为了显示光的传播路径。
(2)由于糖水是不均匀的
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