内容正文:
第三章 光和眼睛
第1节 光的传播与色散
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学习目标
1.认识光源,知道光源大致分为天然光源和人造光源两类;
2.理解光沿直线传播及其应用;
3.了解光在真空和空气中的传播速度c=3×108m/s。
4.通过实验了解太阳光是由红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫七色光组成的;知道光的三基色,色光按不同比例混合可以形成丰富的色彩 。
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新知学习
知识点一:光可以为我们做什么
光能使我们看见物体
花草树木依靠光合作用茁壮成长
光照亮了世界,给人类带来光明和温暖;光使植物进行光合作用,地球才会展现勃勃生机……
做饭、炒菜
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利用红外光,还可以进行遥控
太阳能汽车靠光的能量飞快奔驰
现代通信利用光导纤维扩大容量和提高传输速度
太阳能热水器
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新知学习
知识点二:光是怎样传播的
1.光源
(1)定义:像太阳、开启的电灯、点燃的蜡烛等,这些能自行发光的物体叫做光源。
(a)
(b
(c)
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(2)光源又可分为自然光源和人造光源。
自然光源
人造光源
火把
蜡烛
各种屏幕
灯泡
水母
斧头鱼
灯笼鱼
萤火虫
发光的海藻
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2.光是怎样传播的
从光源发出的光是沿怎样的路径传到我们眼睛里的呢?
思考
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实验:1.在空气中喷水雾,用手电筒照射,观察光的路径。2.点亮蜡烛,将几张纸的中间钻出一个小孔,移动纸片,当处于什么位置时你能看到火焰?
光在空气中沿直线传播
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光在液体和固体中又是如何传播的呢?
实验:1.在盛水的玻璃水槽内滴几滴牛奶,用激光笔照射。2.照射玻璃或者透光的其他固体。
光在液体和固体中沿直线传播
光在真空可以传播吗?
太阳光能通过太空和大气层传播到地球表面,说明光可以在真空中传播。
思考
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光总是沿直线传播吗?
演示实验:
说一说你观察到的现象?
光在同种均匀介质中沿直线传播
思考
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3.光线
通常,我们用一条带箭头的直线,形象地描述光的传播路径和方向,这样的直线叫做光线。许多光线在一起称为光束。
传播方向
传播路径
光线是人们假想的物理模型,实际不存在,而光的传播是客观存在。
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点光源发出的光线
平行光线:太阳光
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。
光线的画法
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①影子的形成
光在传播过程中,遇到不透明的物体,由于光是沿直线传播的,所以在不透光的物体后面,光照射不到,形成了黑暗的部分就是物体的影子。
4.与光沿直线传播有关的现象
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②日食:当月球转到地球与太阳之间,并且在同一直线上时,挡住了射向地球的太阳光,由于光沿直线传播出现日食。
③月食:当地球转到太阳与月球之间,并且在同一直线上时,挡住了射向月球的太阳光,由于光沿直线传播出现月食。月食是地球的影子投映到月球上。
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用一个带有小孔的板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。如果前后移动中间的板,光屏上像的大小也会随之发生变化。
④小孔成像
小孔成像成像原理:
物体发出(反射)的光沿直线射向小孔屏,只有部分光线通过小孔并在后面光屏位置形成一个倒立的与物体相似的图样,这个图样即为物体的像。
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成像性质:倒立的大小不确定的实像。上下颠倒、左右相反。
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。
像的形状:与物体的形状相同。
圆形光斑:是太阳经小孔所成的像
小孔成像中,像的形状决定于物的形状,而与小孔的形状无关。
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1.由于光沿直线传播,在开凿隧道时,工人们可以用激光束引导掘进机,使掘进机沿直线前进,保证隧道方向不出现偏差。
4.光的直线传播的应用
2.射击瞄准:“三点一线”才能射得准,即枪上的缺口、准星和射击目标(瞄准点)要在一条直线上。
3.军训站队时以列排直
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新知学习
知识点三:光的传播速度
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?
光的传播速度比声速快。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。
思考
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光在真空中的速度为:c=2.99792×108m/s。约为3×108m/s
光在不同介质中传播的速度是不同的。光在真空中的传播速度最快,光在介质中的传播速度都小于真空中的传播速度。
以光速飞行,1s内能绕地球7.5圈!
想追上我?门都没有!
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一般情况下:v真空> v空气> v水> v玻璃
光在不同介质中的传播速度
介质 光 速
真空
空气
水
玻璃
c=3×108m/s
约为3c/4
约为2c/3
c=3×108m/s
光年:一个非常大的距离单位,1光年≈9.46×1012 km
光的传播不需要介质。
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新知学习
知识点四:光的色散
遇见美丽的彩虹,你是否想过其形成的原理?
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活动
让一束太阳光穿过狭缝,射到三棱镜上,从三棱镜另一侧的白纸屏上可看到一条彩色的光带,这个现象称为光的色散(dispersion)。这条彩色光带的颜色是按红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫的顺序排列的。
研究光的色散
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太阳光通过三棱镜在白屏上形成一条彩色光带
红
橙
黄
绿
蓝
靛
紫
实验结论:____________________________。
太阳光是由这七种色光组成的
这种现象称为光的色散
这七种色光不能再被分解。不能再分解的色光叫做单色光。由单色光混合成的光叫做复色光,如太阳光。
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红、绿、蓝被称为光的“三基色”,利用这三种色光可以混合出不同的色彩来。
红
绿
黄
白
品红
蓝
青
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物体的颜色
物体呈现出不同的颜色是由物体对不同色光的作用决定的。
1.透明物体的颜色
透明物体的颜色由该物体能透过的色光决定,例如,红色玻璃片呈红色,是因为它只能透过红色的光,其它色光被吸收。
白光通过红色玻璃,只有 ___ 光能够透过;
红
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2.不透明物体的颜色
①不透明物体的颜色由该物体能反射的色光决定。
②黑色物体吸收各种色光,不反射任何色光。
③灰色物体无差别地吸收并反射各种色光。如果反射的较多,则呈浅灰色;如果吸收的较多,则呈深灰色。
④白色物体反射所有的色光,不吸收任何色光。
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白色阳光下的世界为什么是彩色的世界?
分析:因为白光由各种色光组合而成,那么不透明物体反射和自身颜色相同的色光,吸收其他色光。透明物体能透过和自身颜色相同的色光,吸收其他色光。可见,物体的颜色由它反射或透过的色光决定。
思考
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1.下列现象不能说明光是沿直线传播的是( )
A.在地球上可以看到日食和月食
B.太阳穿过茂密的树叶,在地面形成圆形的光斑
C.“手影”游戏
D.打雷时先看见闪电后听到雷声
D
课堂练习
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2.为了提高计时的准确性,大型国际比赛的赛道上都使用光电计时设备。但由于条件限制,一般的运动会都是由起点处的裁判员发令后开始比赛,终点处的裁判员通过秒表计时。为了计时准确,应该( )
A.看到冒烟开始计时,因为烟雾容易看清
B.听到声音开始计时,因为声音容易听清
C.看到冒烟开始计时,因为光速比声速快
D.看到冒烟开始计时,因为光传播不需要时间
C
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3.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范围内观察到不同颜色的光,则下列说法正确的是( )
A.A处应是紫光,B处应是红光
B.三棱镜对红光折射作用比紫光强
C.三棱镜能使太阳光发生色散
D.AB范围B处的外侧有红外线
C
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Lavf58.12.100
vid:v0300fd30000bi0jf1dj7u84ntvjevv0
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