第4节 光和颜色 同步练习（49张ppt）

(共49张PPT)
第2章 对环境的察觉
第4节 光和颜色
学习目标
1.知道光的直线传播及其应用。
2.知道光在真空中传播的速度为 千米/秒。
3.知道光的色散现象及单色光和复色光；能分析物体所呈现的颜色。
4.知道红外线和紫外线。
知识点1 光源
光源的概念
分类 自然光源 太阳及其他恒星、萤火虫、水母、斧头鱼等
人造光源 篝火、手电筒、霓虹灯、荧光棒、 灯等
注意 有些物体看起来好像在发光，实际上是反射了其他物体发出的光，所以这些物体不是光源，如镜子、月亮、宝石、放映电影的银幕等。
典例1 [台州期末] 下列物体不是光源的是( )
A.太阳 B.篝火
C.烧红的铁丝 D.放电影时观众看到的银幕
D
[解析] 太阳、篝火、烧红的铁丝都是自身发光，属于光源，而放电影时观众看到的银幕反射了其他光源发出的光，银幕自身不能发光，不是光源。
知识点2 光的传播 重点
1.教材第62页活动上：探究光的传播路径
实验目的 实验过程 实验现象 分析总结
探究光在空气中的传播路径 光在空气中沿直线传播
注意 实验时不要把激光笔对着人的眼睛，以免损伤眼睛。
实验目的 实验过程 实验现象 分析总结
探究光在水中的传播路径 光在水中沿直线传播
探究光在玻璃中的传播路径 让激光笔发出的光从玻璃砖侧面垂直射入玻璃砖，观察光在玻璃中的传播路径 光在玻璃中沿直线传播
探究光沿直线传播的条件
提出问题 光一定沿直线传播吗？光沿直线传播的条件是什么？
设计与 进行实验 ①在桌上放一个大的透明水槽，配备四杯等量的浓度不同的糖水，每杯糖水中都添加少许牛奶，将它们按浓度从大到小的顺序依次倒入水槽，水槽内的液体就变成了从上到下浓度逐渐变大的非均匀糖水。
②如图甲所示，将一束激光从透明水槽侧面射入非均匀浓度的糖水中，观察到激光的传播路径在浓度不均匀的糖水中会向下弯曲。
③如图乙所示，用玻璃棒搅拌糖水，使其浓度变得均匀，再将激光从透明水槽侧面射向糖水中，观察到激光在浓度均匀的糖水中的传播路径是直的
设计与 进行实验
甲 乙
分析论证 在浓度不均匀的糖水中，光的传播路径发生了弯曲；在浓度均匀的糖水中，光的传播路径是直的
得出结论 光在同种均匀物质中沿直线传播
续表
2.光线
（1）定义：为了形象地表示光的传播情况，我们常用一条带箭头的直线表示光的传播路线和方向。这样的线叫做光线。
灯光的光线
（2）画法：光线是带箭头的直线，箭头表示光的传播方向，且一般画在直线的中间位置。画光路图时，光线一定要用实线画出，且标上箭头。
拓展
模型法
光线不是真实存在的，而是为了研究方便假想出的模型，这种通过模型来揭示原型的形态、特征和本质的方法叫模型法。
3.小孔成像
实验过程 实验现象 实验结论
取几张硬纸片，用小刀在纸片上刻出各种不同形状（三角形、正方形、菱形等）的小孔，把刻有小孔的纸片放在阳光下，观察阳光通过不同形状的小孔后在地面上形成的光斑形状 小孔为等边三角形,边长为 光斑形状为三角形 当透光口较大时，光斑的形状与透光孔的形状有关
小孔为正方形，边长为 光斑形状为正方形 小孔为菱形，边长为 光斑形状为菱形 小孔为等边三角形，边长为 光斑形状近似圆形 当透光口较小时，光斑的形状与透光孔的形状无关
小孔为正方形，边长为 光斑形状近似圆形 小孔为菱形，边长为 光斑形状近似圆形 （1）教材第62页活动下：小孔实验
（2）小孔成像
用一个带有小孔的板遮挡在光屏与烛焰之间，光屏上就会形成烛焰倒立的像，我们把这样的现象叫做小孔成像。
辨析比较
实像和虚像的区别
形成原因 能否用光屏承接
实像 由实际光线会聚而成 能
虚像 由实际光线的反向延长线相交而成 不能
教材深挖
生活中光沿直线传播的现象
1.影子
光在传播过程中，遇到不透明的物体，会在物体后面光不能到达的区域形成一个黑暗区域，即物体的影子。如图所示。
2.日食和月食
（1）日食：当月球运行到太阳和地球之间，并且在同一直线上时，由于光沿直线传播，月球就挡住了射向地球的太阳光。如图所示，在Ⅰ区域，月球挡住了全部太阳光，该区域发生日全食；在Ⅱ区域，月球只挡住了部分太阳光，该区域发生日偏食；在Ⅲ区域，月球挡住了来自太阳中央区域的光，该区域发生日环食。
（2）月食：当地球处于月球和太阳之间，并且在同一直线上时，由于光沿直线传播，地球挡住了射向月球的太阳光，在阴影部分的月球不能反射太阳光。如图所示，当月球在Ⅰ区域时我们能看到月全食，当月球在Ⅰ区域和Ⅱ区域之间时，我们能看到月偏食。
辨析比较
影子和小孔成像的异同
相同点 不同点
影子 形成的原因都是光的直线传播 影子是光照射不到的区域，其形状不一定和物体的形状相同，而且影子是暗的
小孔成像 小孔所成的像是光实际照射到的区域，像的形状和物体的形状相同，而且像是亮的
典例2 [杭州期中] 早在战国时期，我国古代著名教育家、思想家墨子就在研究小孔成像的现象。他用蜡烛作为光源，在木板上钻了一个小孔，发现透过小孔的光能在墙壁上形成一个倒立的像。下列说法正确的是( )
A.小孔成的像是正立的像，遵循光沿直线传播原理
B.保持蜡烛和墙的位置不变，将木板向靠近墙的方向移动，蜡烛在墙上成的像会变大
C.木板上的小孔可以是三角形
D.蜡烛在墙上成的像是虚像
C
[解析] 蜡烛在墙上成的像是倒立的实像，故A、D错误；光是沿直线传播的，将木板向靠近墙的方向移动，蜡烛到孔的距离变大，墙到孔的距离变小，所以蜡烛在墙上成的像会变小，故B错误；小孔成像成的是物体的像，与小孔的形状无关，小孔可以是圆形，也可以是三角形，故C正确。
知识点3 光速
1.光在不同物质中的传播速度
介质 速度
光 真空 千米/秒
空气 约为 千米/秒
水 约为真空中光速的
光在玻璃中的传播速度比在水中的传播速度更小
辨析比较
光的传播与声的传播
现象 传播物质 在真空中 传播速度
光的传播 透明物质 传播速度最大 真空或空气中 米/秒
声的传播 固体、液体、气体 不能传播 空气 中340米/秒
知识点4 光的色散
1.探究光的色散
教材第64页活动上：太阳光通过三棱镜
探究过程 如图，让一束太阳光照射到三棱镜上，光通过三棱镜后
在白屏上形成彩色光带，彩色光带中的颜色依次为红、
橙、黄、绿、蓝、靛、紫，这种现象叫做光的色散
探究结论 （1）白光是由多种色光混合而成的。
（2）不同的光通过三棱镜时偏折的程度不同。红光的偏折程度最小（在最上边）；紫光的偏折程度最大（在最下边）。各色光偏折的程度从小到大依次为红光、橙光、黄光、绿光、蓝光、靛光、紫光
2.单色光与复色光
（1）单色光：不能再分解的光，如光的色散实验中的红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫光。
（2）复色光：由单色光混合而成的光，如白光（太阳光是其中的一种）。
典例3 “赤橙黄绿青蓝紫，谁持彩练当空舞”是一代伟人毛泽东有关彩虹的诗句。彩虹是光的______现象。
色散
知识点5 物体的颜色
我们能看到不会发光的物体的原因是眼睛接收到了物体反射（或透过）的光。
1.不透明物体的颜色：由它反射的色光的颜色决定。
举例：
红光照射白色物体→白色物体呈红色
红光照射红色物体→红色物体仍呈红色
红光照射蓝色物体→蓝色物体呈黑色
红光照射黑色物体→黑色物体仍呈黑色
（1）不透明物体只能反射与它颜色相同的色光，如图甲。
（2）白色的物体能反射所有照射在它表面的光，眼睛接收到的是含有各种色光的混合光，因此感觉是“白色”的，如图乙。
（3）黑色的物体能吸收所有照射在它表面的光，眼睛接收不到来自它的反射光，因此感觉是“黑色”的，如图丙。
2.透明物体的颜色：由它能透过的色光的颜色决定。
（1）教材第65页活动：透明体的颜色
让太阳光透过纸板的圆孔，照到白纸上，先后将红、蓝、绿
三种透明的塑料薄膜蒙在纸板的圆孔上，观察白纸。
现象 红色的塑料薄膜通过的光呈红色 蓝色的塑料薄膜通过的光呈蓝色 绿色的塑料薄膜通过的光呈绿色
分析 说明只通过了红光 说明只通过了蓝光 说明只通过了绿光
总结 有色的透明物体只透过与它本身颜色相同的光 （2）无色透明物体能透过所有的色光，因此看上去是无色的。
3.光的三原色
人们发现，红、绿、蓝三种色光混合能够产生各种色彩（如图甲），因此把红、绿、蓝三种色光叫做光的三原色。彩色电视机画面上丰富的色彩就是由光的三原色混合而成的。
甲
教材深挖
颜料的三原色
品红、黄、青三种颜料按不同比例混合能产生各种颜色，其中包括黑色，因此把品红、黄、青叫做颜料的三原色（如图乙）。
乙
典例4 绿色植物需要利用太阳光进行光合作用，太阳光照射到绿色植物表面时，绿光将被植物______（选填“吸收”或“反射”）。如果培育绿色植物的温室安装了绿色玻璃，将________（选填“有利于”或“不利于”）绿色植物的生长。
反射
不利于
[解析] 植物是不透明的，植物呈现绿色，说明植物能反射绿光而吸收其他色光。植物之所以反射绿光，是因为植物的生长不需要绿光，即绿光不利于植物的生长。透明物体只能透过与它本身颜色相同的色光，如果培育绿色植物的温室安装了绿色玻璃，则太阳光中只有绿色光能透过玻璃照射到植物上，这将不利于绿色植物的生长。
知识点6 看不见的光
定义 来源 特点及应用
红外线 在光谱的红光之外存在着一种人眼看不见的光，叫做红外线 太阳的热主要是通过红外线的形式传送到地球上的。自然界的所有物体都在不停地向外辐射红外线 （1）热效应强：加热物体，如取暖、烘烤；红外线夜视仪。
（2）穿透云雾的能力强：遥感勘测，如寻找水源、监测森林火灾、军事用途
定义 来源 特点及应用
紫外线 在光谱的紫光之外存在着一种人眼看不见的光，叫做紫外线 自然界中的紫外线主要来源于太阳 （1）荧光效用：使物体上的荧光物质发光以辨真伪。
（2）生理作用：医用紫外线灯灭菌、帮助人体合成维生素D。
（3）化学作用：紫外线摄影
照射适量的紫外线，有助于人体健康，但照射过量的紫外线，会使人皮肤变黑，诱发皮肤癌
续表
典例5 [2022·杭州期中] 国家卫健委发布的《新型冠状病毒感染的肺炎公众防护指南》中提出：紫外线可灭活病毒。有关红外线和紫外线的相关知识，下列说法错误的是( )
A.太阳的热主要是通过红外线的形式传送到地球上的
B.一切物体都在不停地向外辐射紫外线，物体温度越高，辐射的紫外线越强
C.自然界中的紫外线主要来源于太阳
D.臭氧层吸收了大部分来自太阳的紫外线
B
[解析] 一切物体都在不停地向外辐射红外线，物体温度越高，辐射的红外线越强。
你知道吗
臭氧层对保护地球上的生命以及调节地球的气候都具有极为重要的作用，它吸收大部分来自太阳的紫外线，使地球上的生物免受大量紫外线的照射。
题型1 光的直线传播
典例6 在学习光的直线传播时，老师给同学们做了一个演示实验，过程如下：
①将激光笔发出的光垂直于水箱侧面射入水中，观察到光的传播路径是一条直线（如图所示）；
②在 点处用漏斗向水中慢慢注入蜂蜜时，观察到光的传播路径发生了弯曲；
③将蜂蜜水搅拌均匀后，观察到光的传播路径又变直了。
思考该实验并回答下列问题。
（1）一般情况下，光传播的路径是看不到的，实验中可以让光路显示出来的方法是________________（写出一种即可）。
在水中加点牛奶
[解析] 在水中加点牛奶，或加点极细的粉末（如香灰、粉笔末），都可以使光路在水中清晰地显示出来。
（2）该实验应选择在______（选填“明亮”或“较暗”）的室内进行。
较暗
[解析] 为了更清晰地观察光路，最好在较暗的环境下进行该实验。
（3）实验研究表明：光沿直线传播的条件是______________________。
在同种均匀介质中传播
[解析] 将激光笔发出的光垂直射入水中时，光路是直的；当注入蜂蜜时，光路发生了弯曲；经过搅拌，水和蜂蜜的混合液变成了均匀的溶液，光路又变直了。比较实验中不同情况下光传播路径的变化，可知光在同种均匀介质中是沿直线传播的；当介质变得不均匀时，光不再沿直线传播。
题型2 小孔成像
典例7 如图所示，小明同学找来一个空的易拉罐，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，其实就是小孔成像的实验装置。将点燃的蜡烛置于小孔前的某一位置，观察并研究小孔成像的特点。
（1）小明开始实验时，眼睛从右侧看过去，无论怎样调节易拉罐与蜡烛之间的距离，光屏（塑料薄膜）上都看不到烛焰的像，而只能看到一片光亮，最有可能的原因是___。
A.小孔扎成了三角形 B.小孔扎成了正方形
C.小孔太大 D.小孔太小
C
[解析] 小孔太大时，烛焰不能通过小孔成像，所以无论怎样调节易拉罐与蜡烛之间的距离，光屏上都看不到烛焰的像，而只能看到一片光亮。
（2）换了易拉罐重新正确制作并操作后，小明看到了烛焰在塑料薄膜上所成的像，该像是烛焰的____（选填“正”或“倒”）立的____（选填“实”或“虚”）像；若将点燃的蜡烛向上方移动，则塑料薄膜上的像向____（选填“上”或“下”）方移动；
倒
实
下
（3）实验中观察到烛焰的像偏小，为了增大烛焰的像，在不更换原有易拉罐的情况下可采取的办法是________________________。
使蜡烛与小孔距离近一些
[解析] 小孔成的像的大小和物与孔的距离、光屏与孔的距离有关，不更换原有易拉罐，即不改变光屏与孔的距离，可通过改变物与孔的距离来改变像的大小。
（4）晴朗夏日的树下，小华惊喜地看到地上有许多圆形的光斑，经与同学讨论，一致认为是太阳经树叶间的细小缝隙而成的像，但圆形光斑的大小不一样，其原因是__________________________。
树叶缝隙到地面的距离不同
[解析] 地上的圆斑就是太阳经小孔成的像，太阳到树叶间缝隙的距离可认为是相同的，光斑的大小不同是因为树叶缝隙离地面的距离不同。
易错警示
有关小孔成像的两个易错点
1.像的形状与孔的形状无关：“小孔成的像”是由物体发出或反射的光会聚而成的，像的形状与物体一样，与小孔的形状无关。
2.只有足够小的孔才能成像：小孔必须足够小，如果不够小，就做不成小孔成像的实验，光屏上得到的是一个与孔的形状相同的光斑。
题型3 光速及其应用
典例8 （应用实践）土星距离地球约 ，若小雨用天文望远镜看到了土星上的景象，则他看到的是( )
A.土星上 个小时前的景象 B.土星上1个多小时前的景象
C.土星上现在的景象 D.土星上1个多小时后的景象
B
[解析] 星到地球的距离为 ，光速为 。根据 可知，光从土星到地球的时间 。小雨用望远镜看到的土星上的景象，实际上是土星上1个多小时前的景象。
方法点拨
光的传播需要时间，所以会出现传播“延迟”现象，即你看到的，实际上已经发生过了。
光的“延迟”始终存在，但在日常生活中因延迟极短而无法察觉。
题型4 紫外线和红外线的应用
典例9 下列事例中，不属于紫外线的应用或防护的是( )
A.&1& 夜视仪 B.&2& 验钞机
C.&3& 灭菌灯 D.&4& 遮阳帽
A
[解析] 一切物体都在不停地辐射红外线，温度越高，辐射的红外线越强，因此可制成红外线夜视仪，故A符合题意。紫外线有荧光效应，可使荧光物质发光，用于检验纸币的真伪，故B不符合题意。紫外线可以杀死微生物，用紫外线灯可以灭菌，故C不符合题意。过量的紫外线照射对人体有害，轻则皮肤粗糙，重则引起皮肤癌，所以要用遮阳帽进行防护，故D不符合题意。
题型5 物体的颜色
典例10 如图所示，图案装饰灯不透明的筒形外壳内，装有一盏白炽灯，筒底是一块带有彩色图案的玻璃，通电后悬挂到高处，地面上就会出现一幅美丽的红花绿叶图案。现将灯筒内的白炽灯换成红色灯泡，则地面上观察到的图案中，花朵呈____色，叶片呈____色。
红
黑
[解析] 由题意知，灯筒底部的玻璃图案是红花绿叶，白炽灯发出的是七种色光混合而成的白光，红色的花只透过红光，绿色的叶只透过绿光，所以会出现红花绿叶的图案；当白炽灯更换为红色光源时，照射到红色的花上，透过红光，所以能看到红花，照射到绿叶上时，红光被吸收，没有色光透过，所以叶成了黑色。