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03
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04
3.1 光的传播与色散
第三章 光和眼睛
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CONTENTS
1
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2
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知识点1:光源
1.以下各组看起来有光射出的物体中,全部都是光源的是( )
A.耀眼的幕墙玻璃、正在燃烧的火柴、萤火虫
B.镜子、煤油灯火焰、发出彩色光芒的钻石
C.篝火、水母、夜空中的月亮
D.发光的灯泡、点燃的蜡烛、太阳
D
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知识点2:光的直线传播及应用
2.(改编)如图1是小孔成像的实验。
(1)小孔成像的原理是 。
(2)实验中,用一张白纸在小孔的另一端当作光屏接收蜡烛的像。若蜡烛和小孔的位置不变,将光屏向右移,则像会 ;若光屏和小孔的位置不变,将蜡烛向右移,则像会 ;若光屏、小孔和蜡烛的位置都不变,换一支大一点的蜡烛,则像会 。(均选填“变大”“不变”或“变小”)
(3)若将实验的小孔变为三角形的小孔,则光屏上的像的形状 (选填“不变”“变为三角形”或“变为正方形”);若将蜡烛换为灯泡,则光屏上的像的形状 (选填“不变”或“改变”),说明像的形状跟 有关。
光的直线传播
变小
变小
变大
不变
改变
物体的形状
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(4)在图1的光屏上可以看到光屏上 的蜡烛的像;白天看到树荫下有很多圆形的光斑,光斑是 的太阳的像。(均选填“倒立”或“正立”)
(5)图2甲中“坐井观天,所见甚小”这一现象说明了光在 沿直线传播的道理;图2中能正确表示青蛙通过井口观察到的范围的图像是 ,要想观天范围变大,青蛙应该 (选填“往上”或“往下”)坐。
倒立
倒立
同种均匀介质中
A
往上
序号 介质/温度 声速(m/s) 光速(×108m/s)
1 空气(0℃) 331 2.996
2 空气(15℃) 340 2.996
3 空气(100℃) 386 2.996
4 水 1500 2.25
5 玻璃 5000 2.00
6 真空 0 3
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知识点3:光的传播有多快
3.如表记录了小王同学在研究声波和光在不同介质中传播时整理的有关传播速度的信息,请你根据表中的信息,回答下列问题。
序号 介质/温度 声速(m/s) 光速(×108m/s)
1 空气(0℃) 331 2.996
2 空气(15℃) 340 2.996
3 空气(100℃) 386 2.996
4 水 1500 2.25
5 玻璃 5000 2.00
6 真空 0 3
(1)从表中数据可以得到:声波和光在不同介质中传播速度 (选填“相同”或“不同”)。
不同
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(2)分析实验序号1与2与3的相关数据,可以得到: 。
(3)请同学们对比表中数据,找出在不同状态的介质中声速和光速的差异之处,简要说明:
____________________________________________________________________________________________________________________________________________________
序号 介质/温度 声速(m/s) 光速(×108m/s)
1 空气(0℃) 331 2.996
2 空气(15℃) 340 2.996
3 空气(100℃) 386 2.996
4 水 1500 2.25
5 玻璃 5000 2.00
6 真空 0 3
同一介质,温度越高,声速越大,光速不变
声波在气体中传播较慢,在液体中其次,在固体中最快;而光在气体中传播较快,在液体中其次,在固体中最慢。
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知识点4:光的色散
4.唐代的孔颖达在《礼记·月令》一书中写道:“云薄漏日,日照雨滴则虹生”,这里“虹”的产生是光的 现象。科学家 首先研究了这一现象,他让一束太阳光通过三棱镜,将太阳光分解为七种色光,这说明太阳光是一种复色光。
色散
牛顿
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5.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,其原理类似百叶窗,只能透过一定角度的光线,结构简图如图丙。两侧之所以看不清屏幕内容,是由于光的 (填光现象);此防窥膜贴在手机屏幕上, (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”)超细百叶窗的间距。
直线传播
不能
减小
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6.在制作“小孔成像观察仪”的活动中,小明同学将圆筒插入易拉罐中制成如图的仪器(圆筒能在易拉罐中前后移动)。
(1)小孔成的像是倒立的 像,可以用光的 解释,所成的像与小孔形状 关。
(2)为了清楚地观察像,通常选择 (选填“较暗”或“较亮”)的物体作为观察对象,同时需要将光屏放在 (选填“较暗”或“较亮”)的环境中,因此制作观察仪时,用半透明的塑料薄膜制成的光屏应放在圆筒的 (选填“A”或“B”)。
实
直线传播
无
较亮
较暗
A
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(3)用制成的小孔成像观察仪观察静物时,若易拉罐位置不动,向左移动圆筒位置,则像距
(选填“变大”“变小”或“不变”),光屏上像将 (选填“变大”“变小”或“不变”)。
(4)让物体靠近易拉罐,保持易拉罐和圆筒位置不动,像的大小 (选填“变大”“变小”或“不变”)。
(5)小明用小孔成像观察仪观察时发现:孔开得较大时,光屏上出现了一个光斑。为了研究孔的大小对光斑形状的影响,小明设计了四种不同形状的孔(如图乙),并用一张卡片逐渐覆盖在孔上,观察光斑形状的变化情况。图乙中合乎要求的孔是 图。
变小
变小
变大
D
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