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第4节 光和颜色
考点一、光源与光的直线传播
光源：自身会发光的物体叫做光源。
光源分为①人造光源有：手电筒、火把、油灯、蜡烛、白炽灯、日光灯、霓虹灯以及钠灯、汞灯、氖灯等。②自然光源：太阳、萤火虫、灯笼鱼、斧头鱼、水母等。
光在同一种均匀物质中沿直线传播。小孔成像、影子的形成、日食、月食说明光的直线传播。
光速：宇宙中最快的速度是真空中的光速；在计算中，真空或空气中光速c＝3×108m/s＝3×105km/s。
说明：
①小孔成像的性质：倒立的实像，可以成放大、等大、缩小的像。
②像的形状与孔的形状无关。
③像的大小与物距和像距有关。
【能力拓展】在小孔成像中，物体通过小孔成一个倒立的实像(是由实际光线形成的)，像的形状只跟物体的形状相似，跟孔的形状无关。像的大小跟物体到小孔的距离和光屏到小孔的距离有关。当物体到小孔的距离大于光屏到小孔的距离时，成缩小的像；当物体到小孔的距离小于光屏到小孔的距离时，成放大的像；当物体到小孔的距离等于光屏到小孔的距离时，成等大的像。
典例1：（2022七下·温州期中）根据课堂所学，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圆形小孔，并将顶部剪去；将另一易拉罐的顶部和底部都剪去后，在其中一侧蒙上一层塑料薄膜，两个易拉罐套在一起制成一个小孔照相机(如图)。将点燃的蜡烛置于小孔前，在塑料薄膜上可观察到一个清晰的像。
（1）烛焰在塑料薄膜上所成的像是 (选填“倒立”或“正立”)的。
（2）在孔大小不变的情况下，将小孔由圆形改成三角形，则他在纸上看到的像形状是 (选填“圆形”“三角形”或“蜡烛形状”)。
（3）若同学想让观察到的像变大，可以进行的操作是 。(写一种方法即可)
【答案】（1）倒立（2）蜡烛形状（3）蜡烛靠近小孔或塑料膜远离小孔
【解析】（1）小孔成像是光沿直线传播形成的倒立、缩小的实像；
（2）小孔成像的形状与小孔的形状无关，只与物体的形状有关。
（3）小孔成像的大小与物距和像距都有关系，物距越大，像距越小，成像越小但越明亮。
【解答】（1）烛焰在塑料薄膜上所成的像是倒立的；
（2）在孔大小不变的情况下，将小孔由圆形改成三角形，则他在纸上看到的像形状是蜡烛形状。
（3）若同学想让观察到的像变大，可以进行的操作是蜡烛靠近小孔或塑料膜远离小孔。
变式1：小明在学习“光的传播”时，看到老师的一个演示实验，过程如下：①用激光笔射向水中，观察到光线是一条直线(如图)；②在A点处用漏斗向水中慢慢注入海波溶液，观察到光线发生了弯曲；③经搅拌后，观察到光线又变直。小明根据上述现象得出的结果，正确的是（ ）
A．光的传播需要介质
B．光只有在水中才沿直线传播
C．光在海波溶液里不能沿直线传播
D．光在同一种均匀介质中才沿直线传播
【答案】D
【解析】光在同种均匀介质中沿直线传播；在不均匀的透明介质中，光线会发生弯曲。
【解答】①光在水中可以沿直线传播；由②可知，在水和海波的不均匀介质中，光的传播会发生弯曲，由③可知，光在水和海波的混合均匀的介质中，仍沿直线传播；
变式2：下列诗句所描述的现象不能用光的直线传播来解释的是（ ）
A．一叶障目，不见泰山 B．如影随行，形影相伴
C．井底之蛙，所见甚少 D．水中捞月，徒劳无功
【答案】D
【解析】光在同种均匀介质中，沿直线传播，光的直线传播的特例有：日食、月食、小孔成像和影子的形成；
当光照射到物体的界面时，有一部分光被反射回来发生光的反射；
当光从一种介质斜射入另一种介质时，会发生折射。
【解答】A、一叶障目，不见泰山，是指一片树叶遮住了人的眼睛，是光的直线传播，A不符合题意；
B、如影随行，形影相伴，是指影子和人不分离，是光的直线传播，故B不符合题意；
C、井底之蛙所见甚少，是光的直线传播造成的，故C不符合题意；
D、水中捞月，徒劳无功，水中的月亮是月亮在水中形成的影子，是光的反射造成的，不是光的直线传播造成的，故D符合题意；
变式3：（2022七下·北仑期中）小科为了探究小孔成像的特点，在易拉罐的底部中心位置打了一个直径约1mm的小孔，将罐的顶部有拉环的这一个圆面剪去，用硬纸板制作了一个直径略小于易拉罐的圆筒，使易拉罐恰好能套在它的外面在圆筒的一端包上如图乙的半透明的方格纸（格子与LED发光单元等大）并插入易拉罐中，如图甲所示。
像距s/cm 4.0 6.0 8.0
像的高度h/cm 2.0 3.0 4.0
（1）小科应该将半透明的方格纸包在圆筒的 端（选填“A”或“B”），采用了半透明并带有方格的纸来做光屏的优点是 。
（2）小科将光源和小孔的位置固定，多次改变光屏的位置，记录下像距和像的高度如右表所示，则根据表中的数据能得到的结论是 。
（3）相比较于烛焰，小科选用“F”形光源的好处是 。
A、led发光体的亮度更亮，成的像更明显；
B、选用”F”形光源更便于研究像和光源的正倒关系；
C、选用“H”形光源也能达到同样的实验效果。
【答案】（1）A；便于比较像和光源的大小关系
（2）当光源和小孔的位置固定时，像的高度与像距成正比（合理即可）
（3）AB
【解析】（1）方格纸相当于光屏，圆筒的哪端插入易拉罐，则方格纸就要包在哪一端。方格纸上的格子相当于刻度尺，可以比较像和物体的大小关系。
（2）将每组中像的高度与像距计算比值，根据比值的大小关系的得出结论；
（3）将这个光源和蜡烛火焰对比，寻找二者的不同点即可。
【解答】（1）根据图甲可知，圆筒的A端要插入易拉罐，则半透明的方格纸要包在圆筒的A端。采用了半透明并带有方格的纸来做光屏的优点是：便于比较像和光源的大小关系。
（2）将每组数据中的像高与像距作比，比值都是0.5，则得到结论：当光源和小孔的位置固定时，像的高度与像距成正比。
（3） A.led发光体的亮度更亮，成的像更明显，故A正确；
B.选用”F”形光源更便于研究像和光源的正倒关系，故B正确；
C.选用“H”形光源是对称的，无法研究像的“倒立”特点，故C错误。故选AB。
考点二、光的色散
1666年，英国物理学家牛顿做了色散实验，揭开了光的颜色的秘密。
（一）色散实验
让太阳光穿过一条狭缝，射到三棱镜上，从棱镜另一侧的白纸屏 上可以看到一-条彩色的光带，彩色光带中的颜色是按红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫的顺序排列的，这就是光的色散现象。
这个现象表明:第一，白光不是单色光，而是由各种色光混合而成的复色光。第二，不同的色光通过棱镜时偏折的程度是不同的。实验中红光偏折的程度最小，在最上边；紫光偏折的程度最大，在最下边。各色光偏折的程度从小到大按照红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫的顺序排列。
（二）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、紫色光都是单色光。
(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1：（1）太阳的热主要以 (填“红外线”或“紫外线”)的形式传送到地球上。太阳光经过三棱镜后，被分解成各种色光。将三种色光适当混合能产生其他任何色光，这三种色光分别是红光、 和蓝光。
（2）在②区域中看到彩色光带，这是 现象。
（3）下列应用中：①遥控器；②验钞机；③激光准直器，属于③区域光线应用的是 。(填序号)
【答案】（1）红外线；绿光 （2）色散 （3）②
【解析】（1）①红外线的热作用好，紫外线的化学作用强；
②根据光的三原色的知识解答。
（2） 太阳光经过三棱镜后，被分解成各种色光 ，这种现象叫色散；
（3）根据紫外线的应用解答。
【解答】（1）太阳的热主要以红外线的形式传送到地球上。太阳光经过三棱镜后，被分解成各种色光。将三种色光适当混合能产生其他任何色光，这三种色光分别是红光、绿光和蓝光。
（2）在②区域中看到彩色光带，这是色散现象。
（3）下列应用中：①遥控器；②验钞机；③激光准直器，属于③区域光线（紫外线）应用的是验钞机，故选②。
变式1：下列说法正确的是 ( )
A．单颜色的红光通过棱镜后也会发生色散现象
B．光的色散是光通过介质后发生了偏折，其中紫光偏折最小
C．白光色散后不可能再合成为白色光
D．彩虹的形成是因为太阳光通过了充满水汽的大气
【答案】D
【解析】关于光和颜色的相关知识。
1.白光是由多种色光混合而成的。我们把不能再分解的 光叫做单色光，由单色光混合而成的光叫做复色光。
2.让太阳光穿过一条狭缝，射到三棱镜上，从棱镜另一侧的白纸屏上可以 看到一条彩色的光带，彩色光带中的颜色是按红、橙、黄、绿、蓝、靛、 紫的顺序排列的，从而发现了光的色散现象。
3.我们看到物体的原因是眼睛接收到了物体反射出来的光。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。相反，黑色物体是因为它 吸收了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。
4.物体呈现各种色彩也是因为它能反射不同颜色 的光。
【解答】A.单颜色的红光通过棱镜后也会发生色散现象——单色光是不会发生生色散现象的。
B.光的色散是光通过介质后发生了偏折，其中紫光偏折最小——紫光偏折最大
C.白光色散后不可能再合成为白色光——可能
D.彩虹的形成是因为太阳光通过了充满水汽的大气——是因为太阳光照射到空气中的水滴上形成的色散，故正确。
变式2：如图所示，将一束太阳光投射到玻璃三棱镜上，在棱镜后侧光屏上的AB范围内观察到了不同颜色的光，则（ ）
A．A处应是紫光
B．只有AB之间有光
C．将照相底片放到AB范围B的外侧，底片会感光
D．将温度计放到AB范围A的外侧温度不会升高
【答案】C
【解析】A.三棱镜对红光的偏折作用较弱，对紫光的偏折作用较强，则A处为红光，B处为紫光，故A错误；
B.AB之间为可见光，而AB之外还有看不到的红外线和紫外线，故B错误；
C.B的外面为紫外线，紫外线能够使照相底片感光，故C正确；
D.A的外侧为红外线，它的热作用好，可以使温度计的示数增大，故D错误。
变式3：如图所示是一个彩色的手机屏幕，小红洗手时不小心将水滴到了手机屏幕上，透过水滴她惊奇地看到屏幕上出现多个不同颜色的小格子。当水滴滴到图中________(选填“红色”“绿色”“蓝色”或“白色”)区域时能同时看到红、绿、蓝三种颜色的小格子，手机屏幕上丰富的色彩，就是由这三种色光混合而成的。著名的光的________实验证明了太阳光也是由多种色光混合而成的。太阳光中除了可见光之外，还存在不可见光，其中的________具有显著的热效应，它在生活中的应用非常广泛，如：________。
【答案】白色；色散；红外线；红外线灯(或红外线遥控器等合理即可)
【解析】（1）红、绿、蓝为光的三原色，自然界中丰富多彩的颜色都是由这三者颜色按照不同比例混合在一起形成的。当三种色光按照1：1：1的比例混合时，我们会得到白光；
（2）当白光经过三棱镜后会被分解为红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫七种颜色的色光，这种现象叫光的色散；
（3）根据红外线的特点和用途解答。
【解答】（1）当水滴滴到图中白色区域时能同时看到红、绿、蓝三种颜色的小格子，手机屏幕上丰富的色彩，就是由这三种色光混合而成的。
（2）著名的光的色散实验证明了太阳光也是由多种色光混合而成的。
（3）太阳光中除了可见光之外，还存在不可见光，其中的红外线具有显著的热效应，它在生活中的应用非常广泛，如：红外线灯(或红外线遥控器等)。
考点三、物体的颜色
（一）我们看到物体的原因是眼睛接收到了来自物体的光
(1)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。
(2)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，没有光进入眼睛，因此感觉物体是“黑色”的。
(3)我们能看到物体呈现各种色彩也是因为它能反射不同颜色的光。
（二）物体的颜色由它所反射或透射的光的颜色决定
(1)透明物体的颜色是由它透过的色光决定的(如图甲所示)。
(2)不透明物体的颜色由该不透明物体反射的色光决定(如图乙所示)。
(3)如果在屏上贴一张黑纸，不论什么颜色的光照射该地方均为黑色，这表明黑色物体吸收各种颜色的光；如果在屏上贴一一张白纸， 在白纸上能看到各种色光，表明白色物体反射各种色光，即红光照射到白纸上呈红色，黄光照射到白纸上呈黄色。
（三）三原色原理
人们发现红、绿、蓝三种色光混合能够产生各种色光，因此我们把红、绿、蓝叫做光的三原色，只要适当调配红、绿、蓝三种色光的比例，就可以产生各种颜色的光。
色光的混合规律是:红光+绿光→黄光；红光+蓝光→品红光；绿光+蓝光→青光；红光+绿光+蓝光→白光，如图所示。彩色电视机屏幕上显现的五彩缤纷的画面，就是由光的三原色混合而成的。
典例1：一位科学家把一株绿色植物放在不同颜色的光下照射，然后他再测量该植物对每种光的吸收值，实验结果如下表。请据表回答下列问题：一株绿色植物对不同颜色光的吸收百分率
光的颜色 红 橙 黄 绿 蓝 紫
吸收的百分率 55% 10% 2% 1% 85% 40%
（1）这位科学家设计该实验的目的是 。
（2）若分别用红光和绿光照射该植物，则哪种光对植物生长最有利？ 。原因是 。
【答案】（1）探究绿色植物对光的吸收率和光的颜色的关系
（2）红光；该植物对红光的吸收率比对绿光的大
【解析】（1）根据表格数据分析自变量和因变量，从而确定科学家设计这个实验的目的；
（2）吸收率越高，则对植物的生长越有利，据此分析解答。
【解答】（1）根据表格可知，实验中的自变量为光的颜色，因变量为对光的吸收率，则这位科学家设计这个实验的目的是： 探究绿色植物对光的吸收率和光的颜色的关系 。
（2）若分别用红光和绿光照射该植物，则红光对植物生长最有利，原因是：该植物对红光的吸收率比对绿光的大。
变式1：在暗室里的红灯光下，看白纸和白纸上写的红字，得到的感觉是（ ）
A．纸是白色的，字能看得清 B．纸是白色的，字看不清
C．纸是红色的，字能看得清 D．纸是红色的，字看不清
【答案】D
【解析】不透明体的颜色由它反射的色光决定，白色物体反射所有色光，黑色物体吸收所有色光，据此分析判断。
【解答】暗室里的红灯发出红光，照射到白纸上被反射，则白纸为红色；纸上的红字也能反射红光。由于二者都是红色，因此看不清上面的字，故D正确，而A、B、C错误。
变式2：（2023七下·上虞期末）上虞江滨公园里小虞将照相机镜头对准一株绿叶红花的月季，为追求某种艺术效果他想拍摄一组绿叶黑花的照片，则小明应该选择滤镜的颜色（）
A．无色 B．绿色 C．红色 D．蓝色
【答案】B
【解析】不透明体的颜色由它反射的色光决定，白色物体反射所有色光，黑色物体吸收所有色光，据此分析判断。
【解答】绿色物体只能反射绿光，因此滤镜应该让绿光经过。而透明体的颜色由它透过的色光决定，因此滤镜应该为绿色。此时绿光照在红花上被吸收而呈现黑色。
变式3：课外兴趣小组的同学在太阳下进行如图所示的实验，让太阳光透过纸板的圆孔，照到白纸上。
（1）先后将红色、蓝色两种透明的塑料薄膜依次蒙在纸板的圆孔上，你在白纸上会看到：红色的塑料薄膜通过的光呈 色，说明只通过了 光；蓝色的塑料薄膜通过的光呈 色，说明只通过了 光。这两个实验说明 。
（2）当把黑色透明的塑料薄膜蒙在纸板的圆孔上，你在白纸上会看到 。
【答案】（1）红；红；蓝；蓝；透明物体的颜色是由它透过的色光决定的 （2）黑色
【解析】（1）透明体的颜色由它透过的色光决定；
（2）白色透明体能够透过所有色光，而黑色透明体吸收所有色光，据此分析解答。
【解答】（1）先后将红色、蓝色两种透明的塑料薄膜依次蒙在纸板的圆孔上，你在白纸上会看到：红色的塑料薄膜通过的光呈红色，说明只通过了红光；蓝色的塑料薄膜通过的光呈蓝色，说明只通过了蓝光。这两个实验说明：透明物体的颜色是由它透过的色光决定的。
（2）当把黑色透明的塑料薄膜蒙在纸板的圆孔上，我们在白纸上会看到黑色。
考点四、看不见的光
（一）红外线
红外线位于红光之外，它的频率范围在3x 1011赫~ 3.9x 1014赫,一切物体都在不停地辐射红外线。物体的温度越高，辐射出的红外线越强,物体在辐射红外线的同时，也在吸收红外线。
(1)红外线的主要特性是热作用强。各种物体吸收了红外线后温度升高，因此，人们利用红外线来加热物品。
(2)红外线穿透云雾的能力强，定向性好，用于红外遥控。家庭用的电视机和空调遥控器就是利用红外线来工作的。利用红外遥感技术可以对地球勘测、寻找水源、监视森林火灾、评估大面积农作物的长势等。
(3)由于不同温度的物体发出红外线的强弱不同，利用红外线探测器、红外线照相机、红外线夜视仪可以识别温度不同的物体。
（二）紫外线
紫外线的频率范围是7.5x1014赫~ 3x1016赫，位于紫光之外。高温物体如太阳、弧光灯和其他炽热物体发出的光中都有紫外线。
(1)紫外线具有荧光效应，能使荧光物质发光，用来鉴别纸币的真伪，紫外线验钞机就是利用紫外线工作的。
(2)紫外线能杀死微生物，常被人们用来消毒灭菌。
(3)适量的紫外线照射有助于人体合成维生素D,维生素D能促进身体对钙的吸收，对于骨骼的生长和人体健康都有好处。紫外线，会使人皮肤变黑，诱发皮肤癌。
典例1：让一束太阳光通过三棱镜后被分解成各种颜色的光，如果用一个白屏来承接，会形成一条彩色光带，这种现象叫光的________，在彩色光带外侧有两种看不见的光，用其中一种光照射钞票，可以使钞票的荧光物质发光，这种光叫________(选填“红外线”或“紫外线”)。
【答案】色散；紫外线
【解析】（1）太阳光经过三棱镜折射后可以分散成七种颜色的光，分别是红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫，这就是光的色散现象。
（2）紫外线可以使荧光物质发光，钞票上某些位置用荧光物质印上标记，在紫外线照射下识别这些标记，从而辨别钞票的真伪。
变式1：绝大多数鱼类的体温与周围水温相同。然而，生活在海水中的月鱼，其体温比周围水温高。为证实这一点，可对水中的月鱼进行拍照，应选用的器材是（ ）
A．红外线照相机 B．可见光照相机
C．紫外线成像仪 D．超声波成像仪
【答案】A
【解析】红外线具有热效应，一切物体都会向外辐射红外线，温度越高的物体辐射的红外线越明显。
【解答】生活在海水中的月鱼，其体温比周围水温高，则其辐射的红外线会越强，为了证实这一点，可利用红外成像仪对其进行拍照，以达到对比的效果。
变式2：下列说法正确的是（ ）
A．光照在物体上时，物体的颜色由照射光的颜色决定
B．实验表明，色光的混合规律与颜料的混合规律相同
C．电视机的遥控器可以发出红外线，来实现对电视机的遥控
D．任何情况下，紫外线的照射对人体都是有害的
【答案】C
【解析】A.不透明体的颜色由它反射的色光决定；
B.根据光的混合规律判断；
C.根据红外线的特点和应用判断；
D.根据紫外线的特点和应用判断。
【解答】A.光照在物体上时，物体的颜色由反射光的颜色决定，故A错误；
B.实验表明，色光的混合规律为加色法，颜料的混合规律为减色法，故B错误；
C.电视机的遥控器可以发出红外线，来实现对电视机的遥控，故C正确；
D.紫外线的照射可以促进人体对钙的吸收，故D错误。
变式3：冬天，在商店购买的红外线烤火炉，看起来它发出淡红色的光，这是因为（ ）
A．红外线本身就是一种淡红色的光
B．烤火炉的电热丝的温度超过标准，因此在发出红外线的同时还发出少量红色的光，红外线本身是看不见的，看见的淡红色的光并不是红外线
C．红外线中有一部分是看得见的，有一部分是看不见的，看得见的那部分是淡红色的
D．以上说法都是错误的
【答案】B
【解析】根据红外线的定义和应用判断。
【解答】A.红外线是红光外面看不到的光，故A错误；
BCD.烤火炉的电热丝的温度超过标准，因此在发出红外线的同时还发出少量红色的光，红外线本身是看不见的，看见的淡红色的光并不是红外线，故B正确，C、D错误。
1．彩色电视机画面的颜色是由哪三种色光组成的（ ）
A．红、蓝、黄 B．红、绿、蓝 C．红、橙、黄 D．绿、紫、橙
【答案】B
【解析】根据光的三原色的知识判断。
【解答】光的三原色为红、绿、蓝，将这三种单色光按照不同比例混合，就可以呈现万紫千红的颜色，故B正确，而A、C、D错误。
2．下列光现象与日食的形成原因不同的是( )
A.小孔成像 B.雨后彩虹 C.手影游戏 D.树下彩虹
【答案】B
【解析】日食是月球投射到地球上的影子，是光沿直线传播形成的，分析各个现象的原理即可。
A.小孔成像，是光沿直线传播形成的，故A不合题意；
B.雨后彩虹，是太阳光通过空气中大量的小水珠时发生的折射现象，故B符合题意；
C.手影游戏 ，是光沿直线传播形成的，故C不合题意；
D.树下彩虹，是光沿直线传播透过树叶间的缝隙形成的，故D不合题意。
3．如图所示，为了探究孔的大小对光斑形状的影响，小华设计了四种有不同形状孔的卡片甲，并用另一张卡片乙覆盖在甲上，然后从图示位置沿箭头方向水平移动乙，观察光斑形状的变化情况。其中符合要求的是( )
A． B． C． D．
【答案】A
【解析】根据控制变量法的要求选择判断。
【解答】当探究孔的大小对光斑形状的影响时，应该控制小孔的形状相同而改变小孔的大小，故A符合要求，而B、C、D不合要求。
4．下雨后路面上积了一些水，水面上有一层薄油膜，在阳光的照耀下这层油膜的颜色是（ ）
A．白色的 B．红色的 C．彩色的 D．黑色的
【答案】C
【解析】油膜被日光照射后呈现彩色条纹是油膜前后表面的反射光叠加发生干涉。
【解答】白光照到油膜上，从油膜的上、下表面反射回来，形成相干光源，由于各种色光波长不同，所产生的干涉条纹的宽度 不同，所以各色光在油膜上形成干涉条纹成彩色，故C正确，而A、B、D错误。
5．2010年1月15日，新世纪首次在我国境内出现了“千年日环食”现象。在发生日环食的时候，某同学看到阳光透过浓密的树叶的缝隙照在地面上的亮斑，你认为其形状是（ ）
A．圆环形 B．月牙形 C．树叶形状 D．各种形状
【答案】A
【解析】地面上的圆形光斑就是太阳经过小孔而成的像。在茂密的树林里，地面上的一些圆形光斑也是太阳通过树叶间隙而成的像。小孔成像现象说明光在均匀物质中是沿直线传播的。
【解答】根据小孔成像原理，在发生日环食的时候，看到阳光透过浓密的树叶的缝隙照在地面上的亮斑是圆环形。A选项符合题意。
6．我国唐朝的张志和在《玄真子》中记载了著名的“人工虹”实验：“背日喷乎水，成虹霓之状。”形成这种现象是由于（ ）
A．光的直线传播 B．光的色散
C．光的反射 D．凸透镜成像
【答案】B
【解析】太阳光射到三棱镜后，被分解为红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫等七种颜色的色光，这就是光的色散现象，据此分析解答。
【解答】我国唐朝的张志和在《玄真子》中记载了著名的“人工虹”实验：“背日喷乎水，成虹霓之状。”形成这种现象是由于光的色散，故B正确，而A、C、D错误。故选B。
7．绿色植物的生长需要吸收太阳光，而其体内的叶绿素是绿色的，所以（ ）
A．绿色光对绿色植物生长最有利
B．绿色光对绿色植物生长最不利
C．各种色光对绿色植物生长的作用相同
D．绿色植物能吸收所有绿色光
【答案】B
【解析】不透明体的颜色由它反射的色光决定。
【解答】绿色植物的生长需要吸收太阳光，而其体内的叶绿素是绿色的 ，则植物的叶片反射绿光，吸收绿光以外的其它色光，故B正确，而A、C、D错误。
8．下列说法正确的是（ ）
A．玻璃呈“无色”是因为它能透过一切色光
B．衣服呈白色是因为它能发出白光
C．衣服呈红色是因为它吸引红光
D．物体呈黑色是因为它能反射一切色光
【答案】A
【解析】不透明物体的颜色是由它反射的色光决定的；透明物体的颜色是由透过它的色光决定的。
【解答】A、玻璃将所有的色光都透过了，呈现”无色“，故A正确；
B、衣服呈白色是因为它反射所有的色光，故B错误；
C、衣服呈红色是因为它反射红光，故C错误；
D、不透明物体呈黑色是因为它反射一切色光，透明物体呈黑色是因为它透过一切色光，故D错误；
故选A。
9．研究人员研发了一种具有变色效应的新材料，该材料处于拉伸状态时为蓝色，压缩状态时为红色，则该材料（ ）
A．在拉伸状态时吸收蓝色光 B．在拉伸状态时反射蓝色光
C．在压缩状态时吸收红色光 D．在压缩状态时反射蓝色光
【答案】B
【解析】透明体的颜色由它透过的色光决定，不透明体的颜色由它反射的色光决定。
【解答】研究人员研发了一种具有变色效应的新材料，该材料处于拉伸状态时为蓝色，即此时材料反射蓝光；压缩状态时为红色，则该材料反射红光，故B正确，而A、C、D错误。
10．自然界中黑色的花很少，而红、黄色的花却很多，主要原因是因为（ ）
A．黑色花能吸收自然界的一切色光，包括黑色光，所以容易受到伤害，不易存活
B．因红光外侧的红外线热效应较强，红色花将太阳光中的红光反射出去，从而使花免受伤害
C．黄花能发出黄色的光，吸引昆虫传粉
D．红花能吸收太阳光中的红色光，促进自身的光合作用
【答案】B
【解析】透明体的颜色由它透过的色光决定，而不透明体的颜色由它反射是色光决定。
【解答】A.黑色花能吸收自然界的一切色光，在夏季时吸收的热量太多，容易造成烫伤，故A错误；
B.因红光外侧红外线热效应较强，红色花将太阳光中的红光反射出去，从而使花免受伤害，故B正确；
C.黄花能够反射黄色的光，故C错误；
D.红花能反射太阳光中的红色光，促进自身的光合作用，故D错误。
11．（2022七下·杭州期中）广告公司在拍摄水果广告时，为了追求某种艺术效果，在暗室里用黄光照射装在白色瓷盘中的红色苹果及黄色香蕉。站在旁边的摄影师将看到( )
A．苹果呈黑色，瓷盘呈白色，香蕉呈黄色
B．苹果呈红色，瓷盘呈黑色，香蕉呈黑色
C．苹果呈黑色，瓷盘呈黄色，香蕉呈黄色
D．苹果呈红色，瓷盘呈黄色，香蕉呈黑色
【答案】C
【解析】不透明体的颜色由它反射的色光决定，黑色物体吸收所有色光，白色物体反射所有色光，据此分析判断。
【解答】白色瓷盘反射所有色光，即可以反射黄光，则瓷盘为黄色。红色苹果只能反射红光，而吸收黄光，因此苹果为黑色。黄色香蕉可以反射黄光，因此香蕉为黄色。
12.晚上，小明挑着一盏不带光源的工艺品小灯笼在家里玩。当把小灯笼移到发光面较大的吸顶灯正下方时(如图所示)，会在小灯笼正下方的水平白纸上出现一个影子，关于这个影子的形状，图中正确的是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】发光面较大的吸顶灯的光被灯笼遮挡后，在后边形成一个黑色的区域，即灯笼影子，是光的直线传播形成的，因为吸顶灯的面积较大，所以在灯笼影子的边缘是光线较暗的半影区，中间是没有光线的全影区，半影区与全影区没有明显界限。
13．（2022七下·鄞州期中）如图所示，把两只烧瓶的一侧都涂成黑色，另一侧都涂成白色，瓶口都用单孔橡皮塞连接有一段有色液柱，两个装置气密性良好，并同时甲涂黑色的一侧正对太阳，将乙白色的一侧正对太阳，几分钟后，可以观察到有色液柱移动的距离甲为L1，乙为L2，则L1 L2（填“>”“<”或“=”），原因是 。
【答案】>；黑色物体更易吸收热量
【解析】根据黑色物体和白色物体对热量的吸收能力不同分析解答。
【解答】在同样的阳光照射下，黑色物体比白色物体吸收热量更多，于是烧瓶内空气温度更高，体积膨胀更大，液柱移动的距离更大，即L1>L2。
14．大约两千四百年前，我国的学者墨翟和他的学生做了世界上第一个小孔成像的实验，解释了小孔成像的原理。小光同学将两个长度均为50 cm，直径为5 cm的直筒套在一起，做成如图所示的仪器(M筒的直径稍大，可以套在N筒上并能前后移动)。
（1）小孔成的像是 (填“正立”或“倒立”)的。
（2）小孔成像可以用光的 解释。所成的像与小孔的形状 (填“有关”或“无关”)。
（3）若直筒M、 N位置不动，让物体远离 N筒，像的大小将 (填“变大”“不变”或“变小”)。
【答案】（1）倒立（2）直线传播；无关（3）变小
【解析】（1）根据光沿直线传播的知识分析；
（2）根据小孔成像的特点解答；
（3）在小孔成像时，像的大小取决于像距和物距的比值，即比值越大，像越大。
【解答】（1）小孔成像时，上面的光线到达下面，下面的光线到达上面，左边的光线到达右边，右边的光线到达左边，因此成的是倒立的。
（2）小孔成像可以用光的直线传播解释。所成的像与小孔的形状无关，只与物体的形状有关；
（3）若直筒M、 N位置不动，让物体远离 N筒，此时像距不变而物距增大，那么像距和物距的比值减小，因此像变小。
15．（2021七下·余姚期中）探究透明物体、不透明物体的颜色，小明做了如下实验：
（1）如图甲所示，让太阳光透过硬纸板的圆孔，将红色透明塑料薄膜蒙在硬纸板的圆孔上，在下方白纸上看到的颜色是 。
（2）如图乙所示，让太阳光穿过纸板的狭缝射到三棱镜上，经三棱镜分解后的彩色光带通过蓝色玻璃板，在白纸上观察到的光带颜色是 。
（3）仍用图乙实验装置，用绿色的纸屏直接吸收经棱镜色散后的彩色光带，观察到纸屏上出现的颜色是 。
（4）实验结论：透明物体的颜色是它能 的颜色；不透明物体的颜色跟被它反射的色光的颜色相同
【答案】（1）红色 （2）蓝色 （3）绿色 （4）透过色光
【解析】（1）（2）透明体的颜色由它透过的色光决定；
（3）不透明物体的颜色由它反射的色光决定；
（4）根据前面的现象总结实验结论即可。
【解答】（1）红色透明塑料薄膜只能透过红光，红光照到白纸上呈现红色；
（2）蓝色玻璃板只能透过蓝光，蓝光照到白纸上呈现蓝色；
（3）绿色的纸屏只能发射绿光，其它色光被吸收，因此纸屏上出现的颜色为绿色；
（4）实验结论：透明物体的颜色是它能透过色光的颜色；不透明物体的颜色跟被它反射的色光的颜色相同。
16．（2022七下·鄞州期末）某学校课外活动兴趣小组在黑暗的实验室里，对透明物体和不透明物体的颜色由什么决定进行了如下探究。
【实验一】：先后用不同颜色的膜对着不同颜色的光进行观察，得到的结果如表一所示。
表一
照射光的颜色 绿色 红色 红色 绿色 白光
膜的颜色 绿色 红色 蓝色 红色 黄色
观察到的颜色 绿色 红色 黑色 黑色 黄色
（1）由表一可以得出：透明物体的颜色是由 决定的；
（2）【实验二】：用不同的颜色膜材料ETFE做大棚实验
表二
大棚外膜的颜色 蓝色 无色 紫色
一天中棚外的最高温度 36℃ 36℃ 36℃
一天中棚内的最低温度 38℃ 50℃ 30℃
光的通过量 90% 98% 50%
综合上述信息，你认为膜的颜色用 色更好。
（3）请你根据上述结论解释，水果店卖西瓜（红瓤）时，总喜欢撑一顶红色半透明的遮阳伞是因为 。
【答案】（1）透过的色光（2）蓝色（3）红色半透明伞可以透过红光
【解析】（1）将观察到的颜色与膜的颜色比较，从而确定透明物体的颜色与透过色光的关系；
（2）在大棚内，一天中的温差越小，对植物的生长越有利；
（3）红色的半透明的遮阳伞只能透过红光，而红光照射在红色的瓜瓤上被反射，看起来西瓜更成熟鲜美，据此分析解答。
【解答】（1）根据表格一可知，绿膜只能透过绿光，红膜只能透过红光……，因此得到结论：透明物体的颜色是由透过的色光决定；
（2）根据表格可知，当大棚外膜为蓝色时，一天中大棚内的温差最小，则：我认为膜的颜色为蓝色时最好。
（3）水果店卖西瓜（红瓤）时，总喜欢撑一顶红色半透明的遮阳伞是因为：红色半透明伞可以透过红光。
17．（2022七下·余姚竞赛）如图所示，找一个空的易拉罐，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，蒙上一层半透明纸，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适当位置，观察并研究小孔成像的特点：
（1）小孔成像的原理是光在 传播的。
（2）如果易拉罐底部小孔是三角形，则他在半透明纸上看到的像是 ；
A．三角形光斑 B．圆形光斑 C．蜡烛的影子 D．烛焰的像
（3）为了增大烛焰所成的像，可采取的办法是： ；
（4）晴天太阳透过树叶缝隙形成的圆形光斑与上述原理相同，但圆形光斑大小不一原因是 。
【答案】（1）光在同种均匀介质中沿直线传播
（2）D
（3）缩小蜡烛与小孔之间的距离
（4）树叶缝隙与地面之间的距离不同
【解析】（1）小孔成像的原理是光在光在同种均匀介质中沿直线传播传播的。
（2）小孔成像的特点只与物体的特点有关，与小孔的形状无关，则：如果易拉罐底部小孔是三角形，则他在半透明纸上看到的还是蜡烛火焰的像，故选D。
（3）在小孔成像中，像的大小取决于像距和物距的比值，即比值越大，像越大，因此：为了增大烛焰所成的像，可采取的办法是：缩小蜡烛与小孔之间的距离；
（4）晴天太阳透过树叶缝隙形成的圆形光斑与上述原理相同，但圆形光斑大小不一原因是树叶缝隙与地面之间的距离不同。
18．（2023七下·柯桥期末）中国皮影戏，是一种用驴皮做成的人物剪影，在光源的照射下阳幕布进行藏戏，如图甲所示，它是人类非物质文化遗产。科学兴趣小组为了演绎皮影戏，展开项目化学习，首先学习小组找来一些不透明的材料，在上面画上相栩如生的人物图，将其置于光源和幕布之间，简单的皮影戏雏形出现了。
（1）皮影表演过程，其中所蕴含的光学科学原理是 。
（2）屏幕中角色的”投影”大小，可以由操作者灵活控制。在光源和幕布固定不变的前提下，使屏幕中的”投影”变大，操作者可将 。
（3）兴趣小组同学按照上述完成步骤的皮影戏表演，发现影幕上是黑白的人物形象，如何让影幕上的图像变成彩色呢？科学兴趣小组利用所学的科学知识进行改善，若要在幕布上出现红色图像，应选择透明、 (填颜色)材料。
【答案】（1）光在同一均匀介质中沿直线传播
（2）皮影偶(物品)适当远离屏幕或靠近光源
（3）红色
【解析】①光的直线传播原理——光在同一种均匀物质中是沿直线传播的，其应用有日食、月食、影子的形成、射击瞄准、小孔成像等。
②物体呈现各种色彩也是因为它能反射不同颜色的光。例如，呈红色的物体是因为它只反射( 或透
过) 红色光，而其他颜色的光几乎都被吸收了。
③透明物体的颜色由他透过的色光决定，不透明物体的颜色由它反射的色光决定，其他色光被吸收。
【解答】（1）皮影戏实际上是通过影子进行表演，其原理是光的直线传播原理。
（2）要使“投影”变大，就是使影子变大，使被皮影偶挡住的光线变多，可将皮影偶(物品)适当远离屏幕或靠近光源。
（3）透明物体的颜色由透过的色光决定。
19．（2022七下·诸暨期中）为研究小孔成像与哪些因素有关，小科在硬纸板上挖了不同大小与形状的小孔，进行实验，其结果记录如下：
分析表中数据，请回答：
（1）小孔成像的原理是：光在同一种均匀介质中是沿 传播的；
（2）当小孔的形状、大小一定时，在一定范围内小孔到地面的距离 （填“越大”或“越小”），地面上就越容易得到太阳的像；
（3）同学小明受到启发，改用形状为“☆”小孔进行实验，当“☆”外径为10毫米，小孔距离地面160厘米时，地面光斑的形状为 （填序号）。
A．☆ B．○ C．△ D．□
【答案】（1）直线（2）越大（3）B
【解析】（1）小孔成像的原理是：光在同一种均匀介质中是沿直线传播的；
（2）根据表格可知，当小孔外径为10毫米，形状为△和□时，如果小孔到地面的距离小于或等于80厘米时，都不能成太阳的像。只有距离达到160厘米时，全部成太阳的像，那么得到结论：小孔的形状、大小一定时，在一定范围内小孔到地面的距离越大，地面上就越容易得到太阳的像。
（3）根据表格可知，当小孔的外径为10mm时，小孔到地面的距离为160cm时，无论小孔的形状如何，都能正常成像，即地面光斑的形状为太阳的形状○，故选B。
思维导图
典例分析
举一反三
典例分析
举一反三
典例分析
举一反三
典例分析
举一反三
课后巩固
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第4节 光和颜色
考点一、光源与光的直线传播
光源：自身会发光的物体叫做光源。
光源分为①人造光源有：手电筒、火把、油灯、蜡烛、白炽灯、日光灯、霓虹灯以及钠灯、汞灯、氖灯等。②自然光源：太阳、萤火虫、灯笼鱼、斧头鱼、水母等。
光在同一种均匀物质中沿直线传播。小孔成像、影子的形成、日食、月食说明光的直线传播。
光速：宇宙中最快的速度是真空中的光速；在计算中，真空或空气中光速c＝3×108m/s＝3×105km/s。
说明：
①小孔成像的性质：倒立的实像，可以成放大、等大、缩小的像。
②像的形状与孔的形状无关。
③像的大小与物距和像距有关。
【能力拓展】在小孔成像中，物体通过小孔成一个倒立的实像(是由实际光线形成的)，像的形状只跟物体的形状相似，跟孔的形状无关。像的大小跟物体到小孔的距离和光屏到小孔的距离有关。当物体到小孔的距离大于光屏到小孔的距离时，成缩小的像；当物体到小孔的距离小于光屏到小孔的距离时，成放大的像；当物体到小孔的距离等于光屏到小孔的距离时，成等大的像。
典例1：（2022七下·温州期中）根据课堂所学，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圆形小孔，并将顶部剪去；将另一易拉罐的顶部和底部都剪去后，在其中一侧蒙上一层塑料薄膜，两个易拉罐套在一起制成一个小孔照相机(如图)。将点燃的蜡烛置于小孔前，在塑料薄膜上可观察到一个清晰的像。
（1）烛焰在塑料薄膜上所成的像是 (选填“倒立”或“正立”)的。
（2）在孔大小不变的情况下，将小孔由圆形改成三角形，则他在纸上看到的像形状是 (选填“圆形”“三角形”或“蜡烛形状”)。
（3）若同学想让观察到的像变大，可以进行的操作是 。(写一种方法即可)
变式1：小明在学习“光的传播”时，看到老师的一个演示实验，过程如下：①用激光笔射向水中，观察到光线是一条直线(如图)；②在A点处用漏斗向水中慢慢注入海波溶液，观察到光线发生了弯曲；③经搅拌后，观察到光线又变直。小明根据上述现象得出的结果，正确的是（ ）
A．光的传播需要介质
B．光只有在水中才沿直线传播
C．光在海波溶液里不能沿直线传播
D．光在同一种均匀介质中才沿直线传播
变式2：下列诗句所描述的现象不能用光的直线传播来解释的是（ ）
A．一叶障目，不见泰山 B．如影随行，形影相伴
C．井底之蛙，所见甚少 D．水中捞月，徒劳无功
变式3：（2022七下·北仑期中）小科为了探究小孔成像的特点，在易拉罐的底部中心位置打了一个直径约1mm的小孔，将罐的顶部有拉环的这一个圆面剪去，用硬纸板制作了一个直径略小于易拉罐的圆筒，使易拉罐恰好能套在它的外面在圆筒的一端包上如图乙的半透明的方格纸（格子与LED发光单元等大）并插入易拉罐中，如图甲所示。
像距s/cm 4.0 6.0 8.0
像的高度h/cm 2.0 3.0 4.0
（1）小科应该将半透明的方格纸包在圆筒的 端（选填“A”或“B”），采用了半透明并带有方格的纸来做光屏的优点是 。
（2）小科将光源和小孔的位置固定，多次改变光屏的位置，记录下像距和像的高度如右表所示，则根据表中的数据能得到的结论是 。
（3）相比较于烛焰，小科选用“F”形光源的好处是 。
A、led发光体的亮度更亮，成的像更明显；
B、选用”F”形光源更便于研究像和光源的正倒关系；
C、选用“H”形光源也能达到同样的实验效果。
考点二、光的色散
1666年，英国物理学家牛顿做了色散实验，揭开了光的颜色的秘密。
（一）色散实验
让太阳光穿过一条狭缝，射到三棱镜上，从棱镜另一侧的白纸屏 上可以看到一-条彩色的光带，彩色光带中的颜色是按红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫的顺序排列的，这就是光的色散现象。
这个现象表明:第一，白光不是单色光，而是由各种色光混合而成的复色光。第二，不同的色光通过棱镜时偏折的程度是不同的。实验中红光偏折的程度最小，在最上边；紫光偏折的程度最大，在最下边。各色光偏折的程度从小到大按照红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫的顺序排列。
（二）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、紫色光都是单色光。
(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1：（1）太阳的热主要以 (填“红外线”或“紫外线”)的形式传送到地球上。太阳光经过三棱镜后，被分解成各种色光。将三种色光适当混合能产生其他任何色光，这三种色光分别是红光、 和蓝光。
（2）在②区域中看到彩色光带，这是 现象。
（3）下列应用中：①遥控器；②验钞机；③激光准直器，属于③区域光线应用的是 。(填序号)
变式1：下列说法正确的是 ( )
A．单颜色的红光通过棱镜后也会发生色散现象
B．光的色散是光通过介质后发生了偏折，其中紫光偏折最小
C．白光色散后不可能再合成为白色光
D．彩虹的形成是因为太阳光通过了充满水汽的大气
变式2：如图所示，将一束太阳光投射到玻璃三棱镜上，在棱镜后侧光屏上的AB范围内观察到了不同颜色的光，则（ ）
A．A处应是紫光
B．只有AB之间有光
C．将照相底片放到AB范围B的外侧，底片会感光
D．将温度计放到AB范围A的外侧温度不会升高
变式3：如图所示是一个彩色的手机屏幕，小红洗手时不小心将水滴到了手机屏幕上，透过水滴她惊奇地看到屏幕上出现多个不同颜色的小格子。当水滴滴到图中________(选填“红色”“绿色”“蓝色”或“白色”)区域时能同时看到红、绿、蓝三种颜色的小格子，手机屏幕上丰富的色彩，就是由这三种色光混合而成的。著名的光的________实验证明了太阳光也是由多种色光混合而成的。太阳光中除了可见光之外，还存在不可见光，其中的________具有显著的热效应，它在生活中的应用非常广泛，如：________。
考点三、物体的颜色
（一）我们看到物体的原因是眼睛接收到了来自物体的光
(1)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。
(2)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，没有光进入眼睛，因此感觉物体是“黑色”的。
(3)我们能看到物体呈现各种色彩也是因为它能反射不同颜色的光。
（二）物体的颜色由它所反射或透射的光的颜色决定
(1)透明物体的颜色是由它透过的色光决定的(如图甲所示)。
(2)不透明物体的颜色由该不透明物体反射的色光决定(如图乙所示)。
(3)如果在屏上贴一张黑纸，不论什么颜色的光照射该地方均为黑色，这表明黑色物体吸收各种颜色的光；如果在屏上贴一一张白纸， 在白纸上能看到各种色光，表明白色物体反射各种色光，即红光照射到白纸上呈红色，黄光照射到白纸上呈黄色。
（三）三原色原理
人们发现红、绿、蓝三种色光混合能够产生各种色光，因此我们把红、绿、蓝叫做光的三原色，只要适当调配红、绿、蓝三种色光的比例，就可以产生各种颜色的光。
色光的混合规律是:红光+绿光→黄光；红光+蓝光→品红光；绿光+蓝光→青光；红光+绿光+蓝光→白光，如图所示。彩色电视机屏幕上显现的五彩缤纷的画面，就是由光的三原色混合而成的。
典例1：一位科学家把一株绿色植物放在不同颜色的光下照射，然后他再测量该植物对每种光的吸收值，实验结果如下表。请据表回答下列问题：一株绿色植物对不同颜色光的吸收百分率
光的颜色 红 橙 黄 绿 蓝 紫
吸收的百分率 55% 10% 2% 1% 85% 40%
（1）这位科学家设计该实验的目的是 。
（2）若分别用红光和绿光照射该植物，则哪种光对植物生长最有利？ 。原因是 。
变式1：在暗室里的红灯光下，看白纸和白纸上写的红字，得到的感觉是（ ）
A．纸是白色的，字能看得清 B．纸是白色的，字看不清
C．纸是红色的，字能看得清 D．纸是红色的，字看不清
变式2：（2023七下·上虞期末）上虞江滨公园里小虞将照相机镜头对准一株绿叶红花的月季，为追求某种艺术效果他想拍摄一组绿叶黑花的照片，则小明应该选择滤镜的颜色（）
A．无色 B．绿色 C．红色 D．蓝色
变式3：课外兴趣小组的同学在太阳下进行如图所示的实验，让太阳光透过纸板的圆孔，照到白纸上。
（1）先后将红色、蓝色两种透明的塑料薄膜依次蒙在纸板的圆孔上，你在白纸上会看到：红色的塑料薄膜通过的光呈 色，说明只通过了 光；蓝色的塑料薄膜通过的光呈 色，说明只通过了 光。这两个实验说明 。
（2）当把黑色透明的塑料薄膜蒙在纸板的圆孔上，你在白纸上会看到 。
考点四、看不见的光
（一）红外线
红外线位于红光之外，它的频率范围在3x 1011赫~ 3.9x 1014赫,一切物体都在不停地辐射红外线。物体的温度越高，辐射出的红外线越强,物体在辐射红外线的同时，也在吸收红外线。
(1)红外线的主要特性是热作用强。各种物体吸收了红外线后温度升高，因此，人们利用红外线来加热物品。
(2)红外线穿透云雾的能力强，定向性好，用于红外遥控。家庭用的电视机和空调遥控器就是利用红外线来工作的。利用红外遥感技术可以对地球勘测、寻找水源、监视森林火灾、评估大面积农作物的长势等。
(3)由于不同温度的物体发出红外线的强弱不同，利用红外线探测器、红外线照相机、红外线夜视仪可以识别温度不同的物体。
（二）紫外线
紫外线的频率范围是7.5x1014赫~ 3x1016赫，位于紫光之外。高温物体如太阳、弧光灯和其他炽热物体发出的光中都有紫外线。
(1)紫外线具有荧光效应，能使荧光物质发光，用来鉴别纸币的真伪，紫外线验钞机就是利用紫外线工作的。
(2)紫外线能杀死微生物，常被人们用来消毒灭菌。
(3)适量的紫外线照射有助于人体合成维生素D,维生素D能促进身体对钙的吸收，对于骨骼的生长和人体健康都有好处。紫外线，会使人皮肤变黑，诱发皮肤癌。
典例1：让一束太阳光通过三棱镜后被分解成各种颜色的光，如果用一个白屏来承接，会形成一条彩色光带，这种现象叫光的________，在彩色光带外侧有两种看不见的光，用其中一种光照射钞票，可以使钞票的荧光物质发光，这种光叫________(选填“红外线”或“紫外线”)。
变式1：绝大多数鱼类的体温与周围水温相同。然而，生活在海水中的月鱼，其体温比周围水温高。为证实这一点，可对水中的月鱼进行拍照，应选用的器材是（ ）
A．红外线照相机 B．可见光照相机
C．紫外线成像仪 D．超声波成像仪
变式2：下列说法正确的是（ ）
A．光照在物体上时，物体的颜色由照射光的颜色决定
B．实验表明，色光的混合规律与颜料的混合规律相同
C．电视机的遥控器可以发出红外线，来实现对电视机的遥控
D．任何情况下，紫外线的照射对人体都是有害的
变式3：冬天，在商店购买的红外线烤火炉，看起来它发出淡红色的光，这是因为（ ）
A．红外线本身就是一种淡红色的光
B．烤火炉的电热丝的温度超过标准，因此在发出红外线的同时还发出少量红色的光，红外线本身是看不见的，看见的淡红色的光并不是红外线
C．红外线中有一部分是看得见的，有一部分是看不见的，看得见的那部分是淡红色的
D．以上说法都是错误的
1．彩色电视机画面的颜色是由哪三种色光组成的（ ）
A．红、蓝、黄 B．红、绿、蓝 C．红、橙、黄 D．绿、紫、橙
2．下列光现象与日食的形成原因不同的是( )
A.小孔成像 B.雨后彩虹 C.手影游戏 D.树下彩虹
3．如图所示，为了探究孔的大小对光斑形状的影响，小华设计了四种有不同形状孔的卡片甲，并用另一张卡片乙覆盖在甲上，然后从图示位置沿箭头方向水平移动乙，观察光斑形状的变化情况。其中符合要求的是( )
A． B． C． D．
4．下雨后路面上积了一些水，水面上有一层薄油膜，在阳光的照耀下这层油膜的颜色是（ ）
A．白色的 B．红色的 C．彩色的 D．黑色的
5．2010年1月15日，新世纪首次在我国境内出现了“千年日环食”现象。在发生日环食的时候，某同学看到阳光透过浓密的树叶的缝隙照在地面上的亮斑，你认为其形状是（ ）
A．圆环形 B．月牙形 C．树叶形状 D．各种形状
6．我国唐朝的张志和在《玄真子》中记载了著名的“人工虹”实验：“背日喷乎水，成虹霓之状。”形成这种现象是由于（ ）
A．光的直线传播 B．光的色散
C．光的反射 D．凸透镜成像
7．绿色植物的生长需要吸收太阳光，而其体内的叶绿素是绿色的，所以（ ）
A．绿色光对绿色植物生长最有利
B．绿色光对绿色植物生长最不利
C．各种色光对绿色植物生长的作用相同
D．绿色植物能吸收所有绿色光
8．下列说法正确的是（ ）
A．玻璃呈“无色”是因为它能透过一切色光
B．衣服呈白色是因为它能发出白光
C．衣服呈红色是因为它吸引红光
D．物体呈黑色是因为它能反射一切色光
9．研究人员研发了一种具有变色效应的新材料，该材料处于拉伸状态时为蓝色，压缩状态时为红色，则该材料（ ）
A．在拉伸状态时吸收蓝色光 B．在拉伸状态时反射蓝色光
C．在压缩状态时吸收红色光 D．在压缩状态时反射蓝色光
10．自然界中黑色的花很少，而红、黄色的花却很多，主要原因是因为（ ）
A．黑色花能吸收自然界的一切色光，包括黑色光，所以容易受到伤害，不易存活
B．因红光外侧的红外线热效应较强，红色花将太阳光中的红光反射出去，从而使花免受伤害
C．黄花能发出黄色的光，吸引昆虫传粉
D．红花能吸收太阳光中的红色光，促进自身的光合作用
11．（2022七下·杭州期中）广告公司在拍摄水果广告时，为了追求某种艺术效果，在暗室里用黄光照射装在白色瓷盘中的红色苹果及黄色香蕉。站在旁边的摄影师将看到( )
A．苹果呈黑色，瓷盘呈白色，香蕉呈黄色
B．苹果呈红色，瓷盘呈黑色，香蕉呈黑色
C．苹果呈黑色，瓷盘呈黄色，香蕉呈黄色
D．苹果呈红色，瓷盘呈黄色，香蕉呈黑色
12.晚上，小明挑着一盏不带光源的工艺品小灯笼在家里玩。当把小灯笼移到发光面较大的吸顶灯正下方时(如图所示)，会在小灯笼正下方的水平白纸上出现一个影子，关于这个影子的形状，图中正确的是( )
A. B. C. D.
13．（2022七下·鄞州期中）如图所示，把两只烧瓶的一侧都涂成黑色，另一侧都涂成白色，瓶口都用单孔橡皮塞连接有一段有色液柱，两个装置气密性良好，并同时甲涂黑色的一侧正对太阳，将乙白色的一侧正对太阳，几分钟后，可以观察到有色液柱移动的距离甲为L1，乙为L2，则L1 L2（填“>”“<”或“=”），原因是 。
14．大约两千四百年前，我国的学者墨翟和他的学生做了世界上第一个小孔成像的实验，解释了小孔成像的原理。小光同学将两个长度均为50 cm，直径为5 cm的直筒套在一起，做成如图所示的仪器(M筒的直径稍大，可以套在N筒上并能前后移动)。
（1）小孔成的像是 (填“正立”或“倒立”)的。
（2）小孔成像可以用光的 解释。所成的像与小孔的形状 (填“有关”或“无关”)。
（3）若直筒M、 N位置不动，让物体远离 N筒，像的大小将 (填“变大”“不变”或“变小”)。
15．（2021七下·余姚期中）探究透明物体、不透明物体的颜色，小明做了如下实验：
（1）如图甲所示，让太阳光透过硬纸板的圆孔，将红色透明塑料薄膜蒙在硬纸板的圆孔上，在下方白纸上看到的颜色是 。
（2）如图乙所示，让太阳光穿过纸板的狭缝射到三棱镜上，经三棱镜分解后的彩色光带通过蓝色玻璃板，在白纸上观察到的光带颜色是 。
（3）仍用图乙实验装置，用绿色的纸屏直接吸收经棱镜色散后的彩色光带，观察到纸屏上出现的颜色是 。
（4）实验结论：透明物体的颜色是它能 的颜色；不透明物体的颜色跟被它反射的色光的颜色相同
16．（2022七下·鄞州期末）某学校课外活动兴趣小组在黑暗的实验室里，对透明物体和不透明物体的颜色由什么决定进行了如下探究。
【实验一】：先后用不同颜色的膜对着不同颜色的光进行观察，得到的结果如表一所示。
表一
照射光的颜色 绿色 红色 红色 绿色 白光
膜的颜色 绿色 红色 蓝色 红色 黄色
观察到的颜色 绿色 红色 黑色 黑色 黄色
（1）由表一可以得出：透明物体的颜色是由 决定的；
（2）【实验二】：用不同的颜色膜材料ETFE做大棚实验
表二
大棚外膜的颜色 蓝色 无色 紫色
一天中棚外的最高温度 36℃ 36℃ 36℃
一天中棚内的最低温度 38℃ 50℃ 30℃
光的通过量 90% 98% 50%
综合上述信息，你认为膜的颜色用 色更好。
（3）请你根据上述结论解释，水果店卖西瓜（红瓤）时，总喜欢撑一顶红色半透明的遮阳伞是因为 。
17．（2022七下·余姚竞赛）如图所示，找一个空的易拉罐，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，蒙上一层半透明纸，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适当位置，观察并研究小孔成像的特点：
（1）小孔成像的原理是光在 传播的。
（2）如果易拉罐底部小孔是三角形，则他在半透明纸上看到的像是 ；
A．三角形光斑 B．圆形光斑 C．蜡烛的影子 D．烛焰的像
（3）为了增大烛焰所成的像，可采取的办法是： ；
（4）晴天太阳透过树叶缝隙形成的圆形光斑与上述原理相同，但圆形光斑大小不一原因是 。
18．（2023七下·柯桥期末）中国皮影戏，是一种用驴皮做成的人物剪影，在光源的照射下阳幕布进行藏戏，如图甲所示，它是人类非物质文化遗产。科学兴趣小组为了演绎皮影戏，展开项目化学习，首先学习小组找来一些不透明的材料，在上面画上相栩如生的人物图，将其置于光源和幕布之间，简单的皮影戏雏形出现了。
（1）皮影表演过程，其中所蕴含的光学科学原理是 。
（2）屏幕中角色的”投影”大小，可以由操作者灵活控制。在光源和幕布固定不变的前提下，使屏幕中的”投影”变大，操作者可将 。
（3）兴趣小组同学按照上述完成步骤的皮影戏表演，发现影幕上是黑白的人物形象，如何让影幕上的图像变成彩色呢？科学兴趣小组利用所学的科学知识进行改善，若要在幕布上出现红色图像，应选择透明、 (填颜色)材料。
19．（2022七下·诸暨期中）为研究小孔成像与哪些因素有关，小科在硬纸板上挖了不同大小与形状的小孔，进行实验，其结果记录如下：
分析表中数据，请回答：
（1）小孔成像的原理是：光在同一种均匀介质中是沿 传播的；
（2）当小孔的形状、大小一定时，在一定范围内小孔到地面的距离 （填“越大”或“越小”），地面上就越容易得到太阳的像；
（3）同学小明受到启发，改用形状为“☆”小孔进行实验，当“☆”外径为10毫米，小孔距离地面160厘米时，地面光斑的形状为 （填序号）。
A．☆ B．○ C．△ D．□
思维导图
典例分析
举一反三
典例分析
举一反三
典例分析
举一反三
典例分析
举一反三
课后巩固
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