内容正文:
3.1 光的传播与色散(原卷版)
一、光可以为我们做什么
光使植物进行光合作用,利用太阳能电池,将光能转化为电能;利用光来传输文字、图像、音乐等各种信息。如下图所示。
二、光是怎样传播的
1.光源
(1)光源:能够自身发光的物体叫做光源。如太阳以及我们看到的绝大多数星星是恒星,萤火虫,水母、灯笼鱼、斧头鱼等。
(2)光源的分类
①自然光源:太阳、萤火虫、水母等
②人造光源:点燃的蜡烛,正在发光的霓虹灯、荧光棒、LED灯等。
点拨 判断物体是不是光源,关键是物体自身能否发光。有些物体看起来好像在发光,实际上是反射了其他光源发出的光,所以这些物体不是光源;如镜子、月亮、宝石等。
2.光的直线传播
(1)光在空气中传播
用激光手电筒把光射入充满烟雾的较暗的空间,就能够观察到光在空气中的传播现象,烟雾可用点熏香的办法,也可以用喷水壶喷水雾的方法。
(2)光在水中的传播
用激光手电筒把光射入水中,如图所示,就能够观察到光在水中的传播现象,光在水中的可见度较小。可以在水中加入少量的碳素墨水。
(3)光在玻璃中的传播
用激光手电筒把光射入玻璃砖中,如图所示,就能够观察到光在玻璃砖中的传播现象。玻璃砖要有一面是磨砂面,并要让光束紧贴着磨砂面在玻璃砖中传播。
(4)光在同种不均匀介质中的传播
在玻璃缸中盛入清水,沿缸壁轻轻注入浓糖水,从侧壁水平照射激光,看到缸内光的路径如图甲所示。用玻璃棒搅拌糖水溶液时,使其浓度变得均匀,再将激光射向糖水溶液中,观察到激光在均匀浓度的糖水溶液中的传播路径是直的,如图乙所示。
分析:在玻璃缸中盛入清水,沿缸壁轻轻注入浓糖水后,玻璃缸里的水不均匀,光的传播路径不是直线。玻璃棒搅拌后,糖水变得均匀后,光的传播路径是直线。
总结:光在同一种均匀介质中沿直线传播。
点拨 (1)为了清晰地观察光在不同介质中传播路径,实验应在较暗的环境中进行;
(2)应注意若要光沿直线传播,“同种”和“均匀”这两个条件缺一不可。必须同时满足。
(3)为了在空气、水中显示光路,在空气中喷洒水雾或烟雾,在水中滴入几滴牛奶。
3.光线
(1)定义:为了表示光的传播情况,我们通常用一条带有箭头的直线表示光的传播径迹和方向(如图甲所示),这样的直线叫光线;
(2)画法:光线是带箭头的直线,箭头表示光的传播方向。画光路图时,光线要用实线表示,且标上箭头。图乙和图丙分别表示平行光和点光源发出的光。
点拨 光线是一种物理模型,只是用来形象地描述光的传播情况,它实际是不存在的。 这种研究方法叫做模型法。
4.影子的形成
(1)原理:光的直线传播;
(2)成因:光在传播过程中遇到不透明的物体,由于光在同种均匀介质中沿直线传播,不能穿过不透明物体,在物体后面便形成的较暗区域,就是我们说的影子。如下图:
点拨 光的直线传播的现象和应用
日食和月食的形成、小孔成像、激光准直、射击时利用“三点一线”进行瞄准、站队列成直线。
三、光的传播速度
1.光速
(1)在物理学中,常用字母c表示真空中的光速,通常取c=3×108m/s。
(2)光在空气中的传播速度近似等于光在真空中的传播速度c,也可以近似为c=3×108m/s。光在水中的传播速度约为c;光在玻璃中的传播速度近约为c。
2.光年
光在真空中1年里传播的距离约为9.46×1012km,这一长度叫做1光年,光年的符号是1.y。天文学上常用光年来表示天体间的距离。
四、光的色散
1.光的色散
(1)光的色散:太阳光(白光)经过三棱镜被分解成红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫等多种颜色的光,这种现象叫光的色散。
(2)太阳光是复色光。
①单色光:不能够被三棱镜分解得光。红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫是单色光。
②复色光:是由各种单色光组成的光。
(3)不同的单色光通过三棱镜时偏折程度不同,红光偏折最小,紫光偏折程度最大。各种单色光偏折程度从小到大依次为红光、橙光、黄光、绿光、蓝光、靛光和紫光。
2.光的三原色
自然界中红、绿、蓝三种色光,是无法用其他色光混合而成的,所以人们常称这三种色光为光的三原色。将光的三原色通过各种不同的组合,可以获得各种不同的色光,如下图所示。
点拨 (1)物体的颜色
①透明物体的颜色是由该物体能透过的色光决定的。例如,红色玻璃片呈现红色,是因为它只能透过红颜色的光,吸收其他颜色的光;
②不透明物体的颜色是由该物体能反射的色光的颜色决定的。例如,绿纸呈现绿色,是因为它只反射绿光,吸收其他色光;黑色物体吸收各种色光,不反射任何颜色的光;白色物体反射所有色光,不吸收任何色光。
(2)三棱镜把太阳光分解成不同颜色的光,它们按照一定的顺序排列,形成太阳的可见光谱。红端之外的辐射叫作红外线。在光谱的紫端以外,还有一种看不见的光,叫紫外线。
【方法点拨】判断物体是不是光源,关键是物体自身能否发光。有些物体看起来好像在发光,实际上是反射了其他光源发出的光,所以这些物体不是光源;如镜子、月亮、宝石等。
1.(23-24八年级上·广东东莞·期中)下列物体中属于光源的是( )
A.镜子 B.人的眼睛
C.发光的水母 D.耀眼的钻石
2.(23-24八年级上·新疆阿勒泰·期中)自身能够发光的物体叫做 ,下列物体中:①太阳,②月亮,③蜡烛的火焰,④发光的水母,⑤闪电,⑥舞台灯光,⑦萤火虫,属于人造光源的是 ,属于天然光源的是 。
【方法点拨】熟记光沿直线传播的现象:影子、日食和月食、小孔成像、坐井观天、一叶障目等。
熟记光沿直线传播的应用:激光准直、射击时利用“三点一线”进行瞄准、站队列成直线等。
3.(22-23八年级下·广东深圳·开学考试)日偏食时,大家都抬头观察时,小宁同学发现林荫道的路面上,出现了很多月牙形光斑。你认为下列说法中错误的是( )
A.日食说明了光的直线传播
B.地上的光斑是太阳的像
C.光斑的形状与树叶的空隙形状有关
D.我国学者墨子和他的学生,也做过类似实验,称之为小孔成像
4.(23-24八年级上·广东江门·期中)如图,学生出示纸质的通行证,通行码 (选填“是”或“不是”)光源。与光有关的现象很多,其中手影游戏可以用光沿 传播来解释,日食、月食 用相同道理来解释(后一空选填“可以”或“不可以”)。
【方法点拨】①小孔成像原理:光的直线传播。
②成像性质:倒立的大小不确定的实像。上下颠倒、左右相反。
③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。
④像的形状:与物体的形状相同,与小孔形状无关。
5.(23-24八年级上·广东惠州·阶段练习)我国古代著名学者墨翟(墨子)和他的学生做了世界上第一个小孔成像的实验(实验原理图如图所示);为了纪念他的贡献,中国研制的首颗空间量子科学实验卫星以他的名字命名;该实验说明了光在同一种均匀介质中 ;当物体和光屏不动,小孔靠近蜡烛时,成倒立、 (选填“变大”、“变小”或“不变”)的 (选填“实像”、“虚像”)。
6.(23-24八年级上·广东肇庆·阶段练习)如图所示,小范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
(1)图中烛焰在塑料薄膜上所成的像是 (填“正立”或“倒立”)的 (填“实像”或“虚像”);其成像的原理是光沿 ;
(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.烛焰的正立像
D.烛焰的倒立像
(3)晴天的正午时分,走在戊密的树林下,你会看到阳光透过树叶的缝隙而在地上留下许多大小不同的圆形光斑 (选填“太阳”、“树叶的缝隙”或“树叶”)的 (选填“像”或“影子”)。
【方法点拨】(1)太阳光(白光)经过三棱镜被分解成红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫等多种颜色的光,这种现象叫光的色散。
(2)彩虹是光的色散现象。
7.(23-24八年级上·广东河源·阶段练习)太阳光经过三棱镜后被分解成各种颜色的光,这种现象叫光的 。太阳光是复色光,是由 、橙、黄、绿、蓝、靛、 七种单色光复合而成的。
8.(23-24八年级上·广东深圳·期末)太阳光通过棱镜折射会被分解成各种颜色,这种现象叫光的色散,自然界虹和霓的形成也与光的色散有关,虹和霓形成的简化模型:空中的水滴可简化为球形,太阳光射入后,在水滴内经过若干次折射和反射后射出,下列说法中正确的是( )
A.光线a、e可能均是红光 B.光线a、b可能分别为红光和紫光
C.光线c、d可能分别为红光和紫光 D.光线c、f 可能均是紫光故选C。
【方法点拨】(1)红外线具有热效应,一切物体都在不停辐射红外线,温度越高辐射越强。
(2)紫外线:化学作用、生理作用、荧光作用。
9.(23-24八年级上·广东江门·阶段练习)现在很多大厦安装了自动门,当有人靠近时,接收到人体发出的 ,门会自动打开。验钞机是利用 具有使荧光物质发光的性质来显示钞票上隐含的标记的。彩色电视机画面上的丰富色彩是由 三种色光混合而成。
10.(23-24八年级上·广东深圳·期末)关于光的知识,下列说法正确的是( )
A.色光的三原色为红、黄、蓝
B.紫外灯发出的紫外线,人眼可见
C.“浴霸”暖光灯发出的红外线,可提高环境温度
D.紫外线可以杀菌、消毒、促进骨骼生长,对人体没有危害
1.(2024·广东中山·三模)小明用放大镜观察正在播放节目的彩色电视机屏幕,发现屏幕由三种彩色条纹组成,彩色条纹的颜色是( )
A.红、黄、蓝 B.红、黄、绿 C.红、绿、蓝 D.绿、黄、紫
2.(23-24八年级上·广东惠州·期中)小孔成像是由于光在同种均匀介质中沿 传播形成的;小孔成像所成的像是 (选填“实”或“虚”)像,其所成的像与孔的形状 (选填“有关”或“无关”)。
3.(23-24八年级上·广东广州·阶段练习)雨后的天空,常常出现美丽的彩虹,这属于光的 现象。我们通常让一束太阳光通过三棱镜来研究这个现象,如图甲中方框内为一直角三棱镜,已知其两条直角边均与虚框边缘平行,下列符合要求的三棱镜是 ;如图乙是每天早上同学们进校门的测量体温的仪器,它是利用 工作的(选填“红外线”或“紫外线”),其所在的区域是 (选填“a”或“b”)
A. B.
C. D.
4.(23-24八年级上·广东深圳·期末)如图甲为手机防窥膜结构图,采用了超细百叶窗光学技术,贴在手机屏幕上的效果如图乙所示,只能透过一定角度的光线,结构简图如图丙。由于光的直线传播, (选填“能”或“不能”)防止上方的窥视,为了让防窥效果更好(可视范围减小),可以适当地 (选填“增大”或“减小”)超细百叶窗的距离。图丁是微信启动页面,是我国发射的地球同步气象卫星“风云四号”利用红外遥感技术拍摄的地球全景图合成。红外遥感技术拍摄的地球全景图,利用了 (填序号)(选填“A.卫星发出的红外线”、“B.卫星发出的紫外线”、“C.地球发出的红外线”或“D.地球发出的紫外线”)。
5.(23-24八年级上·广东深圳·期末)冬日寒冷,两位同学在课间晒太阳,于是便在地上留下了他俩的影子,尝试通过光路作图的方法大致确认此时太阳S所在的位置。
6.(23-24八年级上·广东惠州·期中)学习了光学知识后,爱动脑筋的小明和小红想自己探究小孔成像现象。如图所示,他们给两个空罐的底部中央分别打上一个圆孔和方孔,再用两片半透明的剪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。
(1)甲图中点燃的蜡烛通过小孔在半透明膜上的像是 (选填“倒立”或“正立”), (选填“实”或“虚”)像;
(2)由甲、乙两图可知实验是在研究小孔成像与 的关系;
(3)分析比较 和 两图可以得出小孔成像与物体的形状有关;
(4)小明和小红明白了:树树荫下的圆形光斑是 通过树叶间的小孔在地面上形成的像。
7.(23-24八年级上·广东汕头·期中)阅读短文,简答问题。
2023年4月20日上演了一场非常壮观的月全食过程,当地球运行到太阳和月球之间,并且三者恰好或几乎在同一___________(选填“直线”或“平面”)上时,太阳到月球的光线就会部分或完全地被地球所遮挡,这就产生了月全食。按月亮被遮挡范围的不同,月食分为月全食、月偏食和半影月食三种,其中半影月食发生时,月球进入地球半影,地球挡住了部分太阳照向月球的光,所以月球看上去要比平时暗一些。
(1)请将上述文中的空格填写完整: ,产生这种现象的原理是光的 ;
(2)如图所示,用三个圆分别表示地球、月亮、太阳,发生月食时三者的大致位置是( );
A.太阳、月亮、地球 B.太阳、地球、月亮 C.地球、太阳、月亮
(3)国庆期间晴天的正午时分,走在树林下李烨同学看到阳光透过树叶的缝隙在地上留下许多大小不同的圆形光斑(如图所示),这是 (选填“太阳”、“树叶的缝隙”或“树叶”)的 (选填“实像”、“影子”或“虚像”),光斑大小不同的原因是 不同(选填序号)。
A.树叶缝隙到地面的距离 B.树叶缝隙的大小 C.树叶缝隙的形状
1.(23-24八年级上·江苏常州·期中)在雷雨天,我们总是先看到闪电,后听到雷声,是因为声音的传播速度比光的传播速度 ;小明看到闪电后5s才听到雷声,响雷处距离小明的距离是 m。(声音在空气中传播速度为340m/s,闪电传播时间不计)
2.(23-24八年级上·安徽淮北·期末)如图所示为某路人按照图示箭头方向行进到达路灯杆处,在此过程中人在地面上影子的长度变化情况是 (选填:“不变”、“先变长后变短”或“先变短后变长”)
3.(23-24八年级上·江苏无锡·阶段练习)在我国漠河地区出现了“日全食”现象,这是由于 形成的,如图表示日全食时太阳、地球、月球的位置,则图中的A是 。
4.(23-24八年级上·湖南怀化·期中)下列的光现象中,不是由于光的直线传播形成的是( )
A.路灯下的影子 B.雨后彩虹
C.日食现象 D.树荫下的光斑
5.(23-24八年级上·山东枣庄·阶段练习)如图所示,醴泉湖景区风景如画,素有渭北高原的“杭州西湖”之美誉。用手机查看醴泉湖风景时,这三种色光是( )
A.红、黄、蓝 B.红、绿、紫 C.红、绿、蓝 D.红、黄、绿
6.(23-24八年级上·山东青岛·阶段练习)请你想象一下,假如光不沿直线传播,下列还能发生的是( )
A.炎热的夏天,人们躲在树荫下乘凉
B.打雷时,先看到闪电后听到雷声
C.天文爱好者正在观看百年不遇的日环食
D.用激光引导掘进挖掘隧道
7.(23-24八年级上·湖北武汉·阶段练习)下列说法正确的是( )
A.根据红外线能使荧光物质发光可以制成红外线夜视仪
B.电视机的遥控器可以发出红外线来实现对电视机的遥控,紫外线可用来测体温
C.彩虹是太阳光在传播中遇到空气中的水滴,经反射、折射后产生的现象
D.一束白光斜射向三棱镜的一侧时,折射后紫光的偏折程度小于红光
8.(23-24八年级上·江苏泰州·阶段练习)如图所示某兴趣小组在空易拉罐的底部中央戳个小圆孔,将顶部剪去后,蒙上一层塑料薄膜,将其水平放置,在左侧固定一支点燃的蜡烛:
(1)若将点燃的蜡烛向上移动,则塑料薄膜上的像向 (选填“上”或“下”)方移动;若将易拉罐向右移动少许,蜡烛的像将 (选填“变大”、“变小”或“不变”);
(2)若只将小圆孔改为三角形小孔,则像的形状 (选填“改变”或“不变”);
(3)晴天的正午时分,走在花乡公园的树林里,小明看到阳光透过树叶的缝隙在地上留下许多大小不同的圆形光斑(如图乙所示),圆形光斑大小不同的原因是 。
9.(23-24八年级上·江苏苏州·阶段练习)小明做了以下两个光学实验:
(1)如图甲所示,小明想通过A、B两张纸片上的小孔看见烛焰,他应将烛焰、两个小孔和人眼调到 上,操作过程中他还在B纸片上看到了一个烛焰的像,这个像是 (选填“正立”或“倒立”)的,若将蜡烛向左吹,B纸片上的像向 (选填“左”或“右”)倒;
(2)若只将小圆孔改为三角形小孔,则像的形状 (选填“改变”或“不变”);
(3)晴天的正午时分,走在滨江公园的树林里,小明看到阳光透过树叶的缝隙在地上留下许多大小不同的圆形光斑(如图乙所示),圆形光斑大小不一原因是 ;
(4)如图乙所示,小明将一束太阳光照射在三棱镜上,在三棱镜另一侧的光屏上形成了彩色的光带,这是光的 现象;图中标出的区域①和区域②,其中能识别人民币真伪的是区域 。
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3.1 光的传播与色散(解析版)
一、光可以为我们做什么
光使植物进行光合作用,利用太阳能电池,将光能转化为电能;利用光来传输文字、图像、音乐等各种信息。如下图所示。
二、光是怎样传播的
1.光源
(1)光源:能够自身发光的物体叫做光源。如太阳以及我们看到的绝大多数星星是恒星,萤火虫,水母、灯笼鱼、斧头鱼等。
(2)光源的分类
①自然光源:太阳、萤火虫、水母等
②人造光源:点燃的蜡烛,正在发光的霓虹灯、荧光棒、LED灯等。
点拨 判断物体是不是光源,关键是物体自身能否发光。有些物体看起来好像在发光,实际上是反射了其他光源发出的光,所以这些物体不是光源;如镜子、月亮、宝石等。
2.光的直线传播
(1)光在空气中传播
用激光手电筒把光射入充满烟雾的较暗的空间,就能够观察到光在空气中的传播现象,烟雾可用点熏香的办法,也可以用喷水壶喷水雾的方法。
(2)光在水中的传播
用激光手电筒把光射入水中,如图所示,就能够观察到光在水中的传播现象,光在水中的可见度较小。可以在水中加入少量的碳素墨水。
(3)光在玻璃中的传播
用激光手电筒把光射入玻璃砖中,如图所示,就能够观察到光在玻璃砖中的传播现象。玻璃砖要有一面是磨砂面,并要让光束紧贴着磨砂面在玻璃砖中传播。
(4)光在同种不均匀介质中的传播
在玻璃缸中盛入清水,沿缸壁轻轻注入浓糖水,从侧壁水平照射激光,看到缸内光的路径如图甲所示。用玻璃棒搅拌糖水溶液时,使其浓度变得均匀,再将激光射向糖水溶液中,观察到激光在均匀浓度的糖水溶液中的传播路径是直的,如图乙所示。
分析:在玻璃缸中盛入清水,沿缸壁轻轻注入浓糖水后,玻璃缸里的水不均匀,光的传播路径不是直线。玻璃棒搅拌后,糖水变得均匀后,光的传播路径是直线。
总结:光在同一种均匀介质中沿直线传播。
点拨 (1)为了清晰地观察光在不同介质中传播路径,实验应在较暗的环境中进行;
(2)应注意若要光沿直线传播,“同种”和“均匀”这两个条件缺一不可。必须同时满足。
(3)为了在空气、水中显示光路,在空气中喷洒水雾或烟雾,在水中滴入几滴牛奶。
3.光线
(1)定义:为了表示光的传播情况,我们通常用一条带有箭头的直线表示光的传播径迹和方向(如图甲所示),这样的直线叫光线;
(2)画法:光线是带箭头的直线,箭头表示光的传播方向。画光路图时,光线要用实线表示,且标上箭头。图乙和图丙分别表示平行光和点光源发出的光。
点拨 光线是一种物理模型,只是用来形象地描述光的传播情况,它实际是不存在的。 这种研究方法叫做模型法。
4.影子的形成
(1)原理:光的直线传播;
(2)成因:光在传播过程中遇到不透明的物体,由于光在同种均匀介质中沿直线传播,不能穿过不透明物体,在物体后面便形成的较暗区域,就是我们说的影子。如下图:
点拨 光的直线传播的现象和应用
日食和月食的形成、小孔成像、激光准直、射击时利用“三点一线”进行瞄准、站队列成直线。
三、光的传播速度
1.光速
(1)在物理学中,常用字母c表示真空中的光速,通常取c=3×108m/s。
(2)光在空气中的传播速度近似等于光在真空中的传播速度c,也可以近似为c=3×108m/s。光在水中的传播速度约为c;光在玻璃中的传播速度近约为c。
2.光年
光在真空中1年里传播的距离约为9.46×1012km,这一长度叫做1光年,光年的符号是1.y。天文学上常用光年来表示天体间的距离。
四、光的色散
1.光的色散
(1)光的色散:太阳光(白光)经过三棱镜被分解成红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫等多种颜色的光,这种现象叫光的色散。
(2)太阳光是复色光。
①单色光:不能够被三棱镜分解得光。红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫是单色光。
②复色光:是由各种单色光组成的光。
(3)不同的单色光通过三棱镜时偏折程度不同,红光偏折最小,紫光偏折程度最大。各种单色光偏折程度从小到大依次为红光、橙光、黄光、绿光、蓝光、靛光和紫光。
2.光的三原色
自然界中红、绿、蓝三种色光,是无法用其他色光混合而成的,所以人们常称这三种色光为光的三原色。将光的三原色通过各种不同的组合,可以获得各种不同的色光,如下图所示。
点拨 (1)物体的颜色
①透明物体的颜色是由该物体能透过的色光决定的。例如,红色玻璃片呈现红色,是因为它只能透过红颜色的光,吸收其他颜色的光;
②不透明物体的颜色是由该物体能反射的色光的颜色决定的。例如,绿纸呈现绿色,是因为它只反射绿光,吸收其他色光;黑色物体吸收各种色光,不反射任何颜色的光;白色物体反射所有色光,不吸收任何色光。
(2)三棱镜把太阳光分解成不同颜色的光,它们按照一定的顺序排列,形成太阳的可见光谱。红端之外的辐射叫作红外线。在光谱的紫端以外,还有一种看不见的光,叫紫外线。
【方法点拨】判断物体是不是光源,关键是物体自身能否发光。有些物体看起来好像在发光,实际上是反射了其他光源发出的光,所以这些物体不是光源;如镜子、月亮、宝石等。
1.(23-24八年级上·广东东莞·期中)下列物体中属于光源的是( )
A.镜子 B.人的眼睛
C.发光的水母 D.耀眼的钻石
【答案】C
【详解】镜子、人的眼睛和钻石自身都不能发光,不属于光源,水母自身能够发光,发光的水母属于光源,故C符合题意,ADB不符合题意。
故选C。
2.(23-24八年级上·新疆阿勒泰·期中)自身能够发光的物体叫做 ,下列物体中:①太阳,②月亮,③蜡烛的火焰,④发光的水母,⑤闪电,⑥舞台灯光,⑦萤火虫,属于人造光源的是 ,属于天然光源的是 。
【答案】 光源 ③⑥ ①④⑤⑦
【详解】[1]有的物体能够发光,有的物体本身不能发光,但能反射或透过或吸收其他光,自身能够发光的物体叫做光源。
[2][3]光源分为人造光源和天然光源,蜡烛、舞台灯是人工制造的,所以③蜡烛的火焰⑥舞台灯光是人造光源,①太阳④发光的水母⑤闪电⑦萤火虫是自然界中本身存在的,是天然光源。②月亮本身不发光,不是光源,能反射太阳光,所以看起来亮。
【方法点拨】熟记光沿直线传播的现象:影子、日食和月食、小孔成像、坐井观天、一叶障目等。
熟记光沿直线传播的应用:激光准直、射击时利用“三点一线”进行瞄准、站队列成直线等。
3.(22-23八年级下·广东深圳·开学考试)日偏食时,大家都抬头观察时,小宁同学发现林荫道的路面上,出现了很多月牙形光斑。你认为下列说法中错误的是( )
A.日食说明了光的直线传播
B.地上的光斑是太阳的像
C.光斑的形状与树叶的空隙形状有关
D.我国学者墨子和他的学生,也做过类似实验,称之为小孔成像
【答案】C
【详解】A.日食是当月球运行到太阳和地球之间,三者正好处于一条直线时,月球遮挡了太阳射向地球的光,由此产生的黑影落到地球,出现的现象,说明了光的直线传播,故A正确,不符合题意;
BC.地上的光斑是日食的图像透过树叶的间隙小孔成像在地上,这些光斑是由光的直线传播形成的,是太阳的像,光斑的形状与小孔的形状无关,与光源的形状有关,故B正确,不符合题意;C错误,符合题意;
D.地上出现的月牙形光斑,是由于小孔成像,我国学者墨子和他的学生,也做过类似实验,故D正确,不符合题意。
故选C。
4.(23-24八年级上·广东江门·期中)如图,学生出示纸质的通行证,通行码 (选填“是”或“不是”)光源。与光有关的现象很多,其中手影游戏可以用光沿 传播来解释,日食、月食 用相同道理来解释(后一空选填“可以”或“不可以”)。
【答案】 不是 直线 可以
【详解】[1]能看到纸质通行证上的通行码,是因为通行码能反射光,而反射的光进入人眼中,通告码自身不能发光,不是光源。
[2]手影是光的直线传播形成的,光在直线传播时遇到不透明物体,在后面留下阴影,形成了影子。
[3]日食和月食也是光的直线传播形成的,日食是月球挡住了太阳光,月食是地球挡住了太阳光。
【方法点拨】①小孔成像原理:光的直线传播。
②成像性质:倒立的大小不确定的实像。上下颠倒、左右相反。
③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。
④像的形状:与物体的形状相同,与小孔形状无关。
5.(23-24八年级上·广东惠州·阶段练习)我国古代著名学者墨翟(墨子)和他的学生做了世界上第一个小孔成像的实验(实验原理图如图所示);为了纪念他的贡献,中国研制的首颗空间量子科学实验卫星以他的名字命名;该实验说明了光在同一种均匀介质中 ;当物体和光屏不动,小孔靠近蜡烛时,成倒立、 (选填“变大”、“变小”或“不变”)的 (选填“实像”、“虚像”)。
【答案】 沿直线传播 变大 实像
【详解】[1]小孔成像实验说明了光在同一种均匀介质中沿直线传播。
[2]当物体和光屏不动,小孔靠近蜡烛时,光屏上的像变大。
[3]小孔成像所成的像能够被光屏承接,说明所成的像为实像。
6.(23-24八年级上·广东肇庆·阶段练习)如图所示,小范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
(1)图中烛焰在塑料薄膜上所成的像是 (填“正立”或“倒立”)的 (填“实像”或“虚像”);其成像的原理是光沿 ;
(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.烛焰的正立像
D.烛焰的倒立像
(3)晴天的正午时分,走在戊密的树林下,你会看到阳光透过树叶的缝隙而在地上留下许多大小不同的圆形光斑 (选填“太阳”、“树叶的缝隙”或“树叶”)的 (选填“像”或“影子”)。
【答案】 倒立 实像 直线传播 D 太阳 像
【详解】(1)[1][2][3]光在均匀介质中沿直线传播,小孔成像的原理是光沿直线传播,成倒立的实像。
(2)[4]小孔成像成的是倒立的实像,与小孔的形状无关,故成烛焰的倒立像,故选D。
(3)[5][6]小孔成像的原理光沿直线传播,地面上的圆形光斑是太阳通过树叶的缝隙所成的像。
【方法点拨】(1)太阳光(白光)经过三棱镜被分解成红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫等多种颜色的光,这种现象叫光的色散。
(2)彩虹是光的色散现象。
7.(23-24八年级上·广东河源·阶段练习)太阳光经过三棱镜后被分解成各种颜色的光,这种现象叫光的 。太阳光是复色光,是由 、橙、黄、绿、蓝、靛、 七种单色光复合而成的。
【答案】 色散 红 紫
【详解】[1][2][3]由于不同颜色的光的波长不同,通过三棱镜的折射程度不同,所以白光经三棱镜后,光屏上自上而下出现了红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫的色带,是光的色散现象。
8.(23-24八年级上·广东深圳·期末)太阳光通过棱镜折射会被分解成各种颜色,这种现象叫光的色散,自然界虹和霓的形成也与光的色散有关,虹和霓形成的简化模型:空中的水滴可简化为球形,太阳光射入后,在水滴内经过若干次折射和反射后射出,下列说法中正确的是( )
A.光线a、e可能均是红光 B.光线a、b可能分别为红光和紫光
C.光线c、d可能分别为红光和紫光 D.光线c、f 可能均是紫光
【答案】C
【详解】光在发生色散时,可见光中,红光的偏折能力最弱,紫光的偏折能力最强。彩虹是因为阳光射到空中接近圆形的小水滴,由于折射及反射而成,如图所示。阳光进入水滴,先折射一次,然后在水滴的背面反射,最后离开水滴时再折射一次。因为水对光有色散的作用,不同颜色的光的偏折程度有所不同,紫光的偏折程度比红光大。由于光在水滴内被反射,所以观察者看过去是红光在最上方,其他颜色在下。若光线在水滴内进行了两次反射,便会产生第二道彩虹(霓),如图所示。由于霓比虹反射多一次,光线的强度较弱。另外,因为霓和虹反射路径不同,所以我们看到霓的七色刚巧与虹的七色是上下相反的。所以三个图中,光线a、d、f可能为紫光,光线b、c、e可能为红光,故ABD错误,C正确。
故选C。
【方法点拨】(1)红外线具有热效应,一切物体都在不停辐射红外线,温度越高辐射越强。
(2)紫外线:化学作用、生理作用、荧光作用。
9.(23-24八年级上·广东江门·阶段练习)现在很多大厦安装了自动门,当有人靠近时,接收到人体发出的 ,门会自动打开。验钞机是利用 具有使荧光物质发光的性质来显示钞票上隐含的标记的。彩色电视机画面上的丰富色彩是由 三种色光混合而成。
【答案】 红外线 紫外线 红、绿、蓝
【详解】[1]任何物体都会辐射红外线,当有人靠近时,接收到人体发出的红外线,门会自动打开。
[2]验钞机是利用紫外线使荧光物质发光,能够验证纸币的真假。
[3]彩色电视机画面上的丰富色彩是由红、绿、蓝三种色光混合而成,是光的三原色。
10.(23-24八年级上·广东深圳·期末)关于光的知识,下列说法正确的是( )
A.色光的三原色为红、黄、蓝
B.紫外灯发出的紫外线,人眼可见
C.“浴霸”暖光灯发出的红外线,可提高环境温度
D.紫外线可以杀菌、消毒、促进骨骼生长,对人体没有危害
【答案】C
【详解】A.色光的三原色:红、绿、蓝,故A错误;
B.紫外灯发出的紫外线,人眼看不见,故B错误;
C.浴霸”暖光灯发出的红外线,红外线的热效应很强,可提高环境温度,故C正确;
D.长期照射紫外线会使皮肤脱皮,甚至引发皮肤癌,故D错误。
故选C。
1.(2024·广东中山·三模)小明用放大镜观察正在播放节目的彩色电视机屏幕,发现屏幕由三种彩色条纹组成,彩色条纹的颜色是( )
A.红、黄、蓝 B.红、黄、绿 C.红、绿、蓝 D.绿、黄、紫
【答案】C
【详解】光的三原色是红、绿、蓝,则彩色条纹的颜色是红、绿、蓝,故ABD不符合题意,C符合题意。
故选C。
2.(23-24八年级上·广东惠州·期中)小孔成像是由于光在同种均匀介质中沿 传播形成的;小孔成像所成的像是 (选填“实”或“虚”)像,其所成的像与孔的形状 (选填“有关”或“无关”)。
【答案】 直线 实 无关
【详解】[1][2][3]由于小孔所成的像是由实际光线会聚而成的,因此小孔成的像是倒立的实像,这是光的直线传播造成的;小孔所成的像是物体本身的像,与小孔的形状无关。
3.(23-24八年级上·广东广州·阶段练习)雨后的天空,常常出现美丽的彩虹,这属于光的 现象。我们通常让一束太阳光通过三棱镜来研究这个现象,如图甲中方框内为一直角三棱镜,已知其两条直角边均与虚框边缘平行,下列符合要求的三棱镜是 ;如图乙是每天早上同学们进校门的测量体温的仪器,它是利用 工作的(选填“红外线”或“紫外线”),其所在的区域是 (选填“a”或“b”)
A. B.
C. D.
【答案】 色散 B 红外线 b
【详解】[1]雨过天晴时,常在天空出现彩虹,这是太阳光通过悬浮在空气中细小的水珠折射而成的,白光经水珠折射以后,分成各种彩色光,这种现象叫做光的色散现象,所以说雨后的天空出现彩虹是由光的色散形成的。
[2]太阳光垂直于界面入射时,光的传播方向不变,a中光线从三棱镜中射出时,光线的传播方向是斜向上的,b中是斜向上的,且a在b的上方,故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
[3]如图乙,测量体温的仪器的原理是利用红外线工作的。
[4]在光的色散中,红光的偏折程度小,而红外线是在红光以外,所以是在b区域。
4.(23-24八年级上·广东深圳·期末)如图甲为手机防窥膜结构图,采用了超细百叶窗光学技术,贴在手机屏幕上的效果如图乙所示,只能透过一定角度的光线,结构简图如图丙。由于光的直线传播, (选填“能”或“不能”)防止上方的窥视,为了让防窥效果更好(可视范围减小),可以适当地 (选填“增大”或“减小”)超细百叶窗的距离。图丁是微信启动页面,是我国发射的地球同步气象卫星“风云四号”利用红外遥感技术拍摄的地球全景图合成。红外遥感技术拍摄的地球全景图,利用了 (填序号)(选填“A.卫星发出的红外线”、“B.卫星发出的紫外线”、“C.地球发出的红外线”或“D.地球发出的紫外线”)。
【答案】 不能 减小 C
【详解】[1]此防窥膜贴在手机屏幕上,由于屏幕正上方在可视范围内,所以不能防止上方的窥视。
[2]由丙图可知,为了让防窥效果更好(可视范围减小),可以适当地减小超细百叶窗的间距,减小可视范围。
[3]丁图寓意为从“人类起源”到“华夏文明”的历史发展。该图是我国地球同步气象卫星“风云四号”,在距地表36000km的高度,利用地球发出的红外线,用红外遥感技术拍摄合成的,故ABD不符合题意,C符合题意。
故选C。
5.(23-24八年级上·广东深圳·期末)冬日寒冷,两位同学在课间晒太阳,于是便在地上留下了他俩的影子,尝试通过光路作图的方法大致确认此时太阳S所在的位置。
【答案】见解析
【详解】根据光在空气中沿直线传播的原理可知,将两人的顶端和影子的顶端连接并延长交于一点即为太阳S,如下图所示:
6.(23-24八年级上·广东惠州·期中)学习了光学知识后,爱动脑筋的小明和小红想自己探究小孔成像现象。如图所示,他们给两个空罐的底部中央分别打上一个圆孔和方孔,再用两片半透明的剪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。
(1)甲图中点燃的蜡烛通过小孔在半透明膜上的像是 (选填“倒立”或“正立”), (选填“实”或“虚”)像;
(2)由甲、乙两图可知实验是在研究小孔成像与 的关系;
(3)分析比较 和 两图可以得出小孔成像与物体的形状有关;
(4)小明和小红明白了:树树荫下的圆形光斑是 通过树叶间的小孔在地面上形成的像。
【答案】 倒立 实 孔的形状 甲 丙 太阳
【详解】(1)[1][2]小孔成像原理是光的直线传播,所成的是一个倒立的像,像是由实际光线会聚而成的,是实像。
(2)[3]甲图和乙图中孔的形状不同,物体(蜡烛焰)形状相同,所成的像形状相同,由此可见:小孔成像中像的形状取决于物体的形状,与小孔的形状无关。所以甲、乙两图可知实验是在研究小孔成像与孔的形状的关系。
(3)[4][5]甲图与丙图中物体的形状不同,小孔的形状相同,所成的像形状不同,由此可见:小孔成像的形状与物体的形状有关。
(4)[6]树荫下的圆形光斑就是太阳通过树叶间的小孔在地面上所成的实像。
7.(23-24八年级上·广东汕头·期中)阅读短文,简答问题。
2023年4月20日上演了一场非常壮观的月全食过程,当地球运行到太阳和月球之间,并且三者恰好或几乎在同一___________(选填“直线”或“平面”)上时,太阳到月球的光线就会部分或完全地被地球所遮挡,这就产生了月全食。按月亮被遮挡范围的不同,月食分为月全食、月偏食和半影月食三种,其中半影月食发生时,月球进入地球半影,地球挡住了部分太阳照向月球的光,所以月球看上去要比平时暗一些。
(1)请将上述文中的空格填写完整: ,产生这种现象的原理是光的 ;
(2)如图所示,用三个圆分别表示地球、月亮、太阳,发生月食时三者的大致位置是( );
A.太阳、月亮、地球 B.太阳、地球、月亮 C.地球、太阳、月亮
(3)国庆期间晴天的正午时分,走在树林下李烨同学看到阳光透过树叶的缝隙在地上留下许多大小不同的圆形光斑(如图所示),这是 (选填“太阳”、“树叶的缝隙”或“树叶”)的 (选填“实像”、“影子”或“虚像”),光斑大小不同的原因是 不同(选填序号)。
A.树叶缝隙到地面的距离 B.树叶缝隙的大小 C.树叶缝隙的形状
【答案】 直线 光的直线传播 B 太阳 实像 A
【详解】(1)[1][2]当地球运行到太阳和月球之间,并且三者恰好或几乎在同一直线上时,由于光的直线传播,太阳到月球的光线就会被地球所遮挡,这就产生了月食。所以产生月食的原理是光的直线传播。
(2)[3]发生月食时当太阳、地球、月亮在一条直线上,地球在中间,挡住太阳射到朋球的光,所以三者的大致位置是太阳、地球、月亮,故B符合题意,AC不符合题意。
故选B。
(3)[4][5]太阳经过树叶间缝隙形成的小孔能成像,即小孔成像,是太阳的实像,因为太阳是圆形的,光斑也是圆形的所以阳光透过树叶的缝隙在地上留下许多圆形光斑。
[6]小孔成像的大小与物体和光屏到小孔的距离有关,所以光斑大小不同的原因是树叶缝隙到地面的距离,而与小孔的大小和形状无关,故A符合题意, BC不符合题意。
故选A。
1.(23-24八年级上·江苏常州·期中)在雷雨天,我们总是先看到闪电,后听到雷声,是因为声音的传播速度比光的传播速度 ;小明看到闪电后5s才听到雷声,响雷处距离小明的距离是 m。(声音在空气中传播速度为340m/s,闪电传播时间不计)
【答案】 小 1700
【详解】[1]声音在空气中的传播速度是340m/s,光在空气中的传播速度是3×108m/s,光速远大于声速,由得,相同距离闪电传播到观察者位置的时间远短于声音传播的时间,则我们总是先看到闪电,后听到雷声。
[2]由得
则响雷处距离小明的距离是
2.(23-24八年级上·安徽淮北·期末)如图所示为某路人按照图示箭头方向行进到达路灯杆处,在此过程中人在地面上影子的长度变化情况是 (选填:“不变”、“先变长后变短”或“先变短后变长”)
【答案】先变短后变长
【详解】由图可知,当人在远处时,人与灯光的夹角小,形成的影子长;当人逐渐走近路灯时,人与灯光的夹角会变大,此时形成的影子会变短;当人经过路灯逐渐远离时,人与灯光的夹角又会变小,形成的影子再次变长,因此,当人经过路灯时,影子先变短后变长。
3.(23-24八年级上·江苏无锡·阶段练习)在我国漠河地区出现了“日全食”现象,这是由于 形成的,如图表示日全食时太阳、地球、月球的位置,则图中的A是 。
【答案】 光沿直线传播 月球
【详解】[1][2]日食是一种典型的光沿直线传播的自然现象,它的产生是由于月球遮挡住了太阳光而形成的,即当月球运行到太阳和地球之间,并近似在一条直线时,由于光在同种均匀介质中沿直线传播,所以月球挡住了太阳光,就形成了日食,故图中的A是月球,B是地球。
4.(23-24八年级上·湖南怀化·期中)下列的光现象中,不是由于光的直线传播形成的是( )
A.路灯下的影子 B.雨后彩虹
C.日食现象 D.树荫下的光斑
【答案】B
【详解】A.路灯下的影子是由于光的直线传播而形成的。当光源发出的光射在不透明的物体上时,会在其背后形成影子。故A不符合题意;
B.雨过天晴时,常在天空出现彩虹,这是太阳光通过悬浮在空气中细小的水珠折射而成的,白光经水珠折射以后,分成各种彩色光,这种现象叫做光的色散,是由于光的折射形成的,故B符合题意;
C.日食现象是由月亮挡住了太阳射向地球的光线,属于光的直线传播,故C不符合题意;
D.树荫下的光斑是太阳的像,是光的直线传播形成的,故D不符合题意。
故选B。
5.(23-24八年级上·山东枣庄·阶段练习)如图所示,醴泉湖景区风景如画,素有渭北高原的“杭州西湖”之美誉。用手机查看醴泉湖风景时,这三种色光是( )
A.红、黄、蓝 B.红、绿、紫 C.红、绿、蓝 D.红、黄、绿
【答案】C
【详解】已知光的三原色为红、绿、蓝,因此用放大镜观察手机画面,是由这三种色光组合而成的,故C符合题意,ABD不符合题意。
故选C。
6.(23-24八年级上·山东青岛·阶段练习)请你想象一下,假如光不沿直线传播,下列还能发生的是( )
A.炎热的夏天,人们躲在树荫下乘凉
B.打雷时,先看到闪电后听到雷声
C.天文爱好者正在观看百年不遇的日环食
D.用激光引导掘进挖掘隧道
【答案】B
【详解】A.由于影子是光沿直线传播形成的,所以树荫是光沿直线传播形成的,假如光不沿直线传播,则不会产生树荫,故人们不能躲在树荫下乘凉,故A不符合题意;
B.由于光的传播速度比声音的传播速度快,所以打雷时,先看到闪电后听到雷声,与光沿直线传播无关;假如光不沿直线传播,打雷时,仍是先看到闪电后听到雷声,故B符合题意;
C.由于日食是光沿直线传播形成的,假如光不沿直线传播,则不会产生日食现象,故C不符合题意;
D.用激光引导掘进挖掘隧道利用了光沿直线传播,假如光不沿直线传播,则不能用激光引导掘进挖掘隧道,故D不符合题意。
故选B。
7.(23-24八年级上·湖北武汉·阶段练习)下列说法正确的是( )
A.根据红外线能使荧光物质发光可以制成红外线夜视仪
B.电视机的遥控器可以发出红外线来实现对电视机的遥控,紫外线可用来测体温
C.彩虹是太阳光在传播中遇到空气中的水滴,经反射、折射后产生的现象
D.一束白光斜射向三棱镜的一侧时,折射后紫光的偏折程度小于红光
【答案】C
【详解】A.根据红外线的热作用强可以制成红外线夜视仪,故A错误;
B.电视机的遥控器可以发出红外线实现遥控,紫外线有杀菌作用,可制成消毒灯,故B错误;
C.雨过天晴,空气中有大量的水,将太阳光进行折射和反射,由于不同颜色的光折射程度不同,所以形成了彩虹,故C正确;
D.根据光的色散现象中彩色光带的分布情况可知,紫光的偏折程度比红光大,故D错误。
故选C。
8.(23-24八年级上·江苏泰州·阶段练习)如图所示某兴趣小组在空易拉罐的底部中央戳个小圆孔,将顶部剪去后,蒙上一层塑料薄膜,将其水平放置,在左侧固定一支点燃的蜡烛:
(1)若将点燃的蜡烛向上移动,则塑料薄膜上的像向 (选填“上”或“下”)方移动;若将易拉罐向右移动少许,蜡烛的像将 (选填“变大”、“变小”或“不变”);
(2)若只将小圆孔改为三角形小孔,则像的形状 (选填“改变”或“不变”);
(3)晴天的正午时分,走在花乡公园的树林里,小明看到阳光透过树叶的缝隙在地上留下许多大小不同的圆形光斑(如图乙所示),圆形光斑大小不同的原因是 。
【答案】(1) 下 变小;(2)不变;(3)树叶缝隙距离地面距离不同
【详解】(1)[1]实验现象为小孔成像,是因为光沿直线传播形成的,成的是倒立的实像,所以若将点燃的蜡烛向上移动,则塑料薄膜上的像向下方移动。
[2]将易拉罐向右移动少许,则蜡烛与小孔的距离变大,由于薄膜到小孔的距离不变,则像的位置不变,像会变小。
(2)小孔成像中,像的形状由物体的形状决定,与小孔的形状无关,所以若只将小圆孔改为三角形小孔,则像的形状不变。
(3)圆形光斑是太阳通过树叶缝隙所成的像,树叶缝隙,也就是小孔,距离地面的远近不同,形成的光斑大小不同,距离越远,形成的光斑越大,距离越近,形成的光斑越小。
9.(23-24八年级上·江苏苏州·阶段练习)小明做了以下两个光学实验:
(1)如图甲所示,小明想通过A、B两张纸片上的小孔看见烛焰,他应将烛焰、两个小孔和人眼调到 上,操作过程中他还在B纸片上看到了一个烛焰的像,这个像是 (选填“正立”或“倒立”)的,若将蜡烛向左吹,B纸片上的像向 (选填“左”或“右”)倒;
(2)若只将小圆孔改为三角形小孔,则像的形状 (选填“改变”或“不变”);
(3)晴天的正午时分,走在滨江公园的树林里,小明看到阳光透过树叶的缝隙在地上留下许多大小不同的圆形光斑(如图乙所示),圆形光斑大小不一原因是 ;
(4)如图乙所示,小明将一束太阳光照射在三棱镜上,在三棱镜另一侧的光屏上形成了彩色的光带,这是光的 现象;图中标出的区域①和区域②,其中能识别人民币真伪的是区域 。
【答案】(1) 同一直线上 倒立 右;(2)不变;(3)树叶缝隙到地面距离不相等(4) 色散 ②
【详解】(1)[1]由于光的直线传播,所以只有将烛焰、两张纸片上的小孔和人眼调到同一直线,才能看到烛焰的光。
[2]在B纸片上看到了一个烛焰的像,是烛焰通过A纸片上的小孔,在B纸片上形成的像,是小孔成像原理,小孔成像成的是倒立的实像,故B纸片上的像是倒立的。
[3]因小孔成像,像是倒立的,左右颠倒。故将蜡烛向左吹,B纸片上的像向右倒。
(2)小孔成像时像的形状与孔的形状无关。只将小圆孔改为三角形小孔,则像的形状不变。
(3)阳光透过树叶的缝隙在地上留下许多大小不同的圆形光斑,这是小孔成像现象。地上圆形的光斑是太阳的像。小孔成像中像的大小与像距、物距有关,故圆形光斑大小不一原因是树叶缝隙到地面距离不相等。
(4)[1]将一束太阳光照射在三棱镜上,太阳光被分成红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫七种色光,这种现象是光的色散现象。
[2]太阳光经过三棱镜,被分成红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫七种色光,从上至下的顺序是红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫,红光以上被称作红外线,即①区域,紫光以外被称作紫外线,即②区域,红外线能使温度计示数明显升高,所以是区域①,紫外线可以验钞(使荧光物质发光),所以是区域②。
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