第11讲 光的传播与色散（预习）-【暑假自学课】2025年新八年级物理暑假提升精品讲义（沪粤版2024）

第11讲 光的传播与色散 内容导航——预习三步曲 第一步：学 析教材 学知识：教材精讲精析、全方位预习 练习题 讲典例：教材习题学解题、快速掌握解题方法 练考点 强知识：核心考点精准练 第二步：记 串知识 识框架：思维导图助力掌握知识框架、学习目标复核内容掌握 第三步：测 过关测 稳提升：小试牛刀检测预习效果、查漏补缺快速提升 知识点1 光可以为我们做些什么 我们的生活离不开光，光能使我们看见物体，光能使冰雪融化给我们带来温暖，光能使花草树木进行光合作用而茁壮成长。 知识点2 光是怎样传播的 1．能自行发光的物体叫做光源。光在同一种均匀介质中是沿直线传播的。 2．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。 3．在暗室中，将一束激光分别射入空气、水中，观察光在空气、水中的传播路径(如图所示)，得出的结论是光在同一种均匀介质中沿直线传播。这一结论在生活或生产中的应用很多，请举一例：射击瞄准。 知识点3 光的传播速度 光在真空中传播的速度是3×108m/s。光在真空中传播得最快，在其他各种介质中的传播速度比在真空中的速度慢，光在空气中的速度接近在真空中的速度。光在真空中1年里传播的距离约等于9.46×1012km，这一长度叫做1光年，其符号是1.y.。天文学上常用光年来表示天体间的距离。 知识点4 光的色散 1．白光是由红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫七种色光组成的；由单色光混合成的光叫做复色光。 2．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“三基色”。 3．雨后的天空，常常出现彩虹，这属于光的色散现象。我国是世界上电视用户最多的国家，彩色电视机屏幕上各种艳丽色彩是由红、绿、蓝三种色光通过适当的比例混合得到的。 教材习题01 图3-1-7表示日全食时太阳、地球、月球位置的示意图，请根据光的直线传播规律判断，图中的A处是______球，B处是______球。 解题方法 日全食是由于光沿直线传播，月球运行到太阳和地球中间，挡住了太阳射向地球的光。所以 A 处是月球，B 处是地球。 【答案】月；地 教材习题02 发生雷电时，为什么总是先看见闪电，后听到雷声？ 解题方法 比较光和声音在空气中的传播速度，根据传播距离相同，速度与时间成反比，速度快的传播时间短，从而解释现象。 【答案】因为光在空气中的传播速度c=3×108m/s\，声音在空气中的传播速度v= 340m/s，光的传播速度比声音的传播速度快得多。雷电发生时，闪电和雷声同时产生，但光传播到我们眼中所需时间比声音传播到我们耳中所需时间短得多，所以总是先看见闪电，后听到雷声。 教材习题03  织女星与我们相距2.39×1014km，我们现在看到的织女星的光大约是多少年前发出的？ 解题方法 ①光在真空中的传播速度c=3×105km/s ，织女星与我们的距离s =2.39×1014km； ②根据时间，可得 ； ③因为1年=365×24×3600s≈3.15×107s，所以。 【答案】25.3 教材习题04 用两支手电筒分别包上红、蓝、绿中的两种透明纸，让它们射出的光照在白纸上，观察两种光重叠部分的颜色。设计一个表格，把观察结果记录下来，与同学相互交流。 解题方法 这是基于光的混合规律，红、绿、蓝是光的三原色，按照不同组合混合会得到不同颜色。通过实际实验观察记录结果。 【答案】红、蓝→品红；红、绿→黄；蓝、绿→青 教材习题05 我们要关爱残疾人。在你领略了五光十色的世界之后，了解一下盲人是怎样描述各种颜色的。 解题方法 从盲人感官特点出发，考虑他们如何借助其他感官经验来尝试描述颜色。 【答案】盲人由于视觉缺失，通常无法像正常人一样通过视觉感知颜色。一些盲人可能会通过触觉、听觉等其他感官的经验来联想和描述颜色。比如，他们可能会把红色联想成温暖的感觉（如同触摸到温热的物体），把蓝色联想成安静、凉爽的感觉（如同听到水流的声音）等。不同盲人的描述方式可能存在差异，也有盲人借助他人对颜色的描述和自身想象来理解 教材习题06 1666 年，牛顿用玻璃三棱镜分解了太阳光，这说明白光是由__________混合而成的。2014 年，诺贝尔物理学奖颁给了高亮度蓝色发光二极管的三位发明者。在此之前，红色、______色发光二极管已经面世，但直到发明了蓝色发光二极管后，才能利用发光二极管获得白色光源。 解题方法 牛顿用三棱镜分解太阳光实验表明白光是由多种色光混合而成。光的三原色是红、绿、蓝，在蓝色发光二极管发明前，红色和绿色发光二极管已存在，三种原色光混合可得到白色光。 【答案】多种色光；绿 考点一 光的直线传播 【典例1】太阳光通过树叶间的空隙，在地上形成许多圆形的光斑这些圆形光斑是（ ） A．树叶的虚像 B．树叶的实像 C．太阳的虚像 D．太阳的实像 【解题思路】光沿直线传播的现象 现象 成因 图示 影子 光沿直线传播，遇到不透明的物体时，在物体后面光所不能到达的地方形成一个阴暗的区域就是影子 小孔成像 光沿直线传播，通过小孔后，烛焰上部发出的光射到了光屏下部，烛焰下部发出的光射到了光屏上部，在光屏上形成了相对于烛焰倒立的像 日食 当月球运行到太阳和地球中间，并且这三个天体在同一条直线上时，太阳射向地球的部分光被月球阻挡，月球的影子落在地球上，形成日食 月食 当地球运行到太阳和月球中间，并且这三个天体在同一条直线上时，太阳射向月球的光被地球阻挡，地球的影子落在月球上，形成月食 【答案】D 【解析】根据小孔成像是光沿直线传播形成的实像可知，太阳光通过小孔沿直线传播到地面，在地面上形成了太阳的实像。故选 D。 【变式1-1】以下关于“月食”说法正确的是（　　） A．“月食”发生时地球处于太阳与月亮的中间 B．“月食”的形成说明光不是沿直线传播的 C．“月食”发生时地球上任何地区都能直接观测到该现象 D．“月食”发生时，小明用水盆也能观测“月食”现象，利用了光的折射 【变式1-2】春秋战国的思想家墨子在《墨经》中纪录了小孔成像，关于小孔成像中“像”的说法正确的是（　　） A．是正立的虚像 B．是倒立的实像 C．形状与孔的形状相同 D．大小只与小孔到光屏的距离有关 【变式1-3】在“制作小孔成像观察仪”活动中，小明制作了三个带小孔的圆形卡片（如图甲），将易拉罐和薯片筒两端开口，再把一端蒙有半透明薄纸的薯片筒插入易拉罐筒B端，眼睛在D端观察。 （1）由于小孔成的像较暗，为了便于观察，应在薯片筒的 _____（填“C”或“D”）端蒙上半透明薄纸制成光屏。当用“小孔成像观察仪”观察点燃的蜡烛时，烛焰在半透明薄纸上成 _______（选填“正立”或“倒立”）的 _______（选填“实像”或“虚像”）； （2）若仅将易拉罐A端的带圆孔卡片换成带三角形小孔的卡片，则半透明薄纸上像的形状 _______（选填“改变”或“不变”）； （3）若保持其它条件不变，将小孔略微变大一些，则在薄纸上所成的像将变 _______（选填“清晰”或“模糊”），亮度 _______（选填“变亮”、“不变”或“变暗”）； （4）若小明将易拉罐和薯片筒整体远离蜡烛，则光屏上的像将 _______；若小华仅将薯片筒向后拉动一些，则光屏上像将 _______（均选填“变大”“变小”或“不变”）。如图丙，晴天树荫下的圆形的光斑有大有小，该现象可以用 _______（选填“小明”或“小华”）的操作来说明。 知识导图记忆 知识目标复核 一、光的作用 光在生活和自然界中具有多方面的重要作用： 视觉感知：光使我们能够看见物体，通过物体反射或发出的光进入眼睛，形成视觉。 能量传递： 光能转化为热能，如阳光使冰雪融化、太阳能热水器加热水。 太阳能电池板将光能转化为电能，为人类提供清洁能源。 生命支持：植物通过光合作用利用光能将二氧化碳和水转化为有机物和氧气，维持生态系统的能量流动和碳氧平衡。 信息传递：光纤通信利用光的全反射传递数据，实现高速信息传输；激光用于激光雷达、光盘读写等。 艺术与科技：灯光用于照明设计、舞台效果；摄影、电影等依赖光的成像原理。 二、光的传播 1． 光源与光的直线传播 光源：能自行发光的物体，如太阳、电灯、燃烧的蜡烛等。 传播规律：光在同一种均匀介质（如空气、水、玻璃）中沿直线传播。 2． 光线模型 用带箭头的直线（光线）形象化描述光的传播路径和方向，是理想化的物理模型。 3． 实验与应用 实验验证：在暗室中用激光束照射空气或水，观察到笔直的光路，证明光沿直线传播。 生活应用： 射击瞄准：利用 “三点一线” 原理（枪口准星、目标、眼睛在同一直线上）。 小孔成像：如树荫下的圆形光斑（太阳的实像）。 日食与月食：由于月球或地球遮挡太阳光，形成光的直线传播现象。 知识点 3：光的传播速度 真空光速：光在真空中的传播速度月为3.0×108m/s，是宇宙中的极限速度。 介质中的速度：光在其他介质中传播速度较慢，如： 空气中速度接近真空光速； 水中速度约为真空光速的； 玻璃中速度约为真空光速的。 光年：光在真空中 1 年传播的距离，是天文学中表示天体距离的单位。 计算：1光年=3×108 m/s×365×24×3600s≈9.46×1012km。 四、光的色散 1． 白光的组成 白光通过三棱镜可分解为红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫七种单色光，这种现象称为光的色散。 结论：白光是复色光（由多种单色光混合而成）。 2． 光的三基色 红、绿、蓝三种色光无法通过其他色光混合得到，称为光的 “三基色”。 应用：彩色电视机、手机屏幕通过三基色光的不同比例混合呈现丰富色彩。 3． 自然现象与应用 彩虹：雨后空气中的水滴相当于三棱镜，将太阳光色散为七彩光带。 颜料混合：与光的三基色不同，颜料的三原色为红、黄、蓝，混合原理为 “减色法”。 知识目标复核 1．能列举光的主要作用（如视觉、能量、光合作用等）。 2．理解光沿直线传播的条件，能解释相关现象（小孔成像、日食等）。 3．记住真空光速值，明确光年是距离单位。 4．掌握光的色散现象、三基色原理及其应用（如屏幕显色、彩虹形成）。 一、单选题 1．学习“光的传播”时，小明看到老师做了一个演示实验：①用激光笔射向水中，观察到光沿一条直线传播；②在A点处用漏斗向水中慢慢注入海波溶液，观察到光束发生了弯曲；③经搅拌后，观察到光束又变直。根据上述现象，同学们得出以下结论，其中正确的是（   ） A．光的传播需要介质 B．光只有在水中才沿直线传播 C．光在同一种均匀介质中才沿直线传播 D．光在海波溶液里不能沿直线传播 2．当月球运动到太阳和地球之间，月球就会挡住太阳射向地球的光，月球身后的影子正好落到地球上时，就会发生神奇的日食奇观。如图，在a、b、c、d位置此刻能看到日食现象的是（  ） A．a、b两位置 B．b、c两位置 C．a、c两位置 D．a、d两位置 3．如图所示的烟花，营造欢乐的氛围。关于烟花表演下列说法正确的是（　　） A．灿烂的烟花不是光源 B．人们看到灿烂的烟花属于光的直线传播 C．先看到焰火后听到爆炸声，说明声速比光速快 D．烟花爆炸声震耳欲聋是因为音调高 4．因为有了光，世界才会如此绚丽多彩，下列关于光现象的说法正确的是（　　） A．我们在电影院能看到幕布上的画面，说明幕布是光源 B．激光笔发出的光是一条光线 C．光线是用来表示光的径迹和方向的，用到了理想模型法 D．声和光的传播都需要介质 5．如图所示，让一束太阳光照射到三棱镜上，光从棱镜射出后，如果用一个白屏来接收，在白屏上就形成一条彩色的光带。关于此实验现象，以下说法正确的是（　　） A．太阳光是单色光 B．太阳光是是由红色和紫色光组成的 C．各种色光在相关的折射过程中，偏折程度不同 D．各种色光在相关的反射过程中，偏折情况不同 6．当观察站在远处敲锣打鼓的人时，我们总是先看到他的动作，后听到锣鼓的声音这一现象说明（　　） A．光的传播不需要时间，而声音的传播需要时间 B．光在空气中的传播速度比声音在空气中的传播速度大的多 C．用人眼看物体比用耳朵听声音反应更灵敏些 D．总是先敲锣打鼓，后发出声音，动作先后不同 7．下列能说明光沿直线传播的现象是①日食现象②灯光下人的影子③利用遥控器中的红外线遥控电视 ④匡衡凿壁偷光⑤小孔成像（　　） A．①②③④ B．①③④⑤ C．②③④⑤ D．①②③④⑤ 8．手机成为人们获取海量信息的重要工具，在手机屏幕上呈现的彩色画面是由三种色光混合组成的，这三种色光是（    ） A．红、黄、绿 B．红、黄、蓝 C．红、白、蓝 D．红、绿、蓝 9．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。小明在学习光现象时，便于更好理解，于是他动手用蜡烛作为光源，在木板上钻一个圆形小孔，然后发现光线透过小孔在墙壁上形成一个像。下列说法正确的是（　　） A．在墙上形成的像是虚像 B．小孔成像说明光沿直线传播 C．像的形状是圆形 D．保持蜡烛和墙的位置不变，将木板向靠近墙的方向移动，蜡烛在墙上的像会变大 10．某人晚上从远处走近一盏路灯又远离路灯的过程中，他的影子长度的变化情况是（　　） A．先变长后变短 B．先变短后变长 C．一直在变长 D．一直在变短 二、填空题 11．如图所示为“小孔成像”的示意图，这个现象可以用___________来解释。小孔位置固定，将蜡烛和光屏位置对调后，光屏上的像与原来的比较是___________的。 （选填“变大”、  “不变”或“变小”） 12．阳光灿烂的日子，在茂密的树林下常能在地上见到许多圆形的光斑，这些光斑是_____ （选填“树叶”或“太阳”）的像。这是由于光的_____形成的。 13．有下列物体：①星星、②月亮、③太阳、④钻石、⑤电灯、⑥电视屏幕、⑦无影灯、⑧萤火虫、⑨灯笼鱼。上述物体中： (1)一定是光源的有________； (2)一定不是光源的有______； (3)可能是光源的是____________。 14．小明按如图所示的方法探究“光的色散现象”。 (1)小明在测量不同色光区域的温度时，惊奇地发现：将温度计放在红光的外侧时，温度计的示数会________；说明红光的外侧有一种不可见光，这种光叫做______； (2)若在紫光的外侧放置涂有荧光物质的纸条，则可观察到___________；说明在紫光的外侧也存在着一种不可见光，这种光叫做_________。 15．太阳光经过三棱镜被分解为各种颜色的光，在白屏上就形成一条彩色的光带，颜色依次是_____、____、____、____、____、_____、_____，这说明白光是由_____混合而成的。 16．“举杯邀明月，对影成三人”出自李白的《月下独酌》。月光下的地面上出现了李白的影子，这是光的_________（选填“直线传播”、“反射”或“折射”），月亮_______（选填“是”或“不是”）光源。 17．唐代的孔颗达在《礼记•月令》一书中写道：“云薄溜日，日照雨滴则虹生”，这里雨虹的产生是光的___________现象，科学家___________首先研究了这一现象，他让一束太阳光通过___________，光屏上出现彩色的光带，表明太阳光是由___________混合而成的。 18．如图所示，小明用台灯照射做手影游戏，改变手型可在墙上形成不同的“动物”，其原理是______，“动物”的形成是光在传播过程中遇到______（选填“透明”或“不透明”）的物体时，在物体后形成的阴暗区域。 19．立竿测影是中国古代天文学观测天体位置、划分节气等重要的方法之一，立竿的影子是由于光的______而形成。太阳到地球的距离大约是1.5×1011m，发出的太阳光要经过______s才能到达地球。 三、作图题 20．最美人间四月天，不负踏青好时光。小刚一家到青龙潮湿地公园游玩，小刚坐在开着天窗的轿车里，通过天窗能看到天空的景色，如图甲所示，请在图乙的简化图中画出小刚看到天窗外天空范围的光路图，A点表示小刚的眼睛。 21．按要求完成下列作图。如图所示，物体AB通过小孔O在虚线处的光屏上成像，请作出成像的光路图。 22．“坐井观天”出自韩愈《原道》：“坐井而观天，曰天小者，非天小也。”如图甲所示一只青蛙在枯井底向外张望，请你在图乙中画出青蛙眼睛（O点）通过井口能看到最大范围的两条光线。 四、实验题 23．如图所示，小明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）烛焰在半透明膜上所成的像是___________选填（选“实像”或“虚像”）； （2）如果小孔是三角形，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）将半透明膜靠近小孔时，则人眼看到的半透明膜上的像将___________（选填“变大”“变小”或“不变”）； （4）请根据本实验探究过程分析，晴天树荫下的圆形光斑大小不一的原因是___________。 24．在研究光的传播路径时，小明做了下面几个小实验： （1）图1中，为了显示激光在空气中传播路径，可以采取的方法是__________，图2中为了显示激光在水中的传播路径，可以在水中加入少量的__________； （2）小明在玻璃缸中加入清水，沿缸壁轻轻注入浓糖水，不搅拌，从侧壁水平照射激光，看到缸内光的路径是弯折的（图3），当搅拌缸中的水后，观察到光是沿直线传播的，说明光沿直线传播的条件是 __________； （3）我国古代学者对“光沿直线传播”的现象曾做过许多研究，例如战国时期的《墨经》中就有小孔成像的解释，如图4所示： ①小孔成的像是__________（填“正立”或“倒立”）的__________（选填“实”或“虚”）像； ②若将小孔由圆形改为三角形，则所成的像的形状__________（选填“改变”或“不变”）。 25．如图1所示，妍妍同学在暗室中做光的色散实验： （1）实验中可以观察到白色光屏上出现红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫等色光，举一个生活中的事例：__________； （2）将白屏换成蓝色屏，我们__________（仍能/不能）看到彩色光带； （3）工人焊接时戴上面罩防止的是__________（Ⅰ/Ⅱ/Ⅲ）区域的光线，该处的光线还可以用来__________（验钞/制作夜视仪）； （4）如图2所示，将红色和蓝色透明玻璃部分重叠放置，在玻璃的右侧放白纸，白纸上A、B两个区域呈现的颜色分别是__________色，__________色。 五、综合题 26．小明的书桌放在南窗边，冬日的暖阳斜射在书桌玻璃台板上，在房间竖直雪白的墙壁上留下一块规则的光斑。有一次他将一支铅笔放在玻璃圆镜正上方约10厘米处，墙上光斑中出现了两个黑色的阴影，小明在思考：      （1）光斑的形成是因为 ___________，影子的形成是由于 ___________造成的； （2）为什么墙上有两个黑影呢？小明进行了探究，如图甲和乙所示，当笔放在玻璃圆镜上时，两个黑影变为紧挨着。改变铅笔和玻璃圆镜的距离。发现两个黑影对称着变化移动。于是他认为两个黑影中一个是铅笔的影子，另一个是铅笔通过平面镜所成的像，请帮助分析他的猜想是否有道理？___________（选填“有道理”或“没有道理”），理由：___________； （3）为什么一只笔出现了两个影子呢？小明再次移动铅笔偏离镜面的正上方，结果发现影子只剩下一个，如图丙所示。小明为了搞清楚背后的原理，请教了老师。老师告诉小明：一个影子由镜子反射的光照射到铅笔上被铅笔挡住形成的，一个影子是射向镜子的太阳光被铅笔挡住形成的。请你根据老师的解释尝试在图丁中用光学作图来说明光斑中为什么会出现两黑影的道理。___________ 六、科普阅读题 27．阅读短文，回答下列问题 牛顿发现，颜色不是物体固有的特性，而是光经过物体表面吸收和反射之后，我们看到反射的光。比如，红色不是苹果本身带有的，而是苹果表面将其它颜色的光吸收，反射的光的颜色被我们的眼睛所接收，大脑识别是红色的，所以我们看到的苹果是红色的。光在传播过程中可能被反射，也可能被散射。红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫七种色光中红光波长最长，紫光波长最短。光在空气中传播时，会遇到大气分子、水蒸气微粒以及尘埃微粒等障碍物，障碍物会将光的一部分能量散射出去，而另一部分能量穿过障碍物继续向前传播。散射出去的能量占多大比例与光的波长有关，波长越短，被散射出去的能量越多，穿过的能量越少。 在相同条件下，红、橙光被散射出去的能量少，而穿过的能量多，可以传到越远的地方，因此用红灯表示停止和危险的信号，可以使车辆和行人在远处就能发现，及早做好准备。雾天行车，车上要开黄色雾灯，也是这个道理。太阳光中蓝光被微小尘埃散射要比红光强十倍以上，因此天空呈浅蓝色，是大气散射太阳光的结果。 （1）如图所示为白光通过三棱镜后发生的光的______现象，这说明白光是由七种色光组成的，是______（选填“单色光”或“复色光”），其实质属于光的______现象； （2）雾天行车，要开黄色雾灯的道理是黄色光的波长______（选填“较长”或“较短”），穿过的能量______（选填“较多”或“较少”），可以传到较远的地方。 / 学科网（北京）股份有限公司 $$ 第11讲 光的传播与色散 内容导航——预习三步曲 第一步：学 析教材 学知识：教材精讲精析、全方位预习 练习题 讲典例：教材习题学解题、快速掌握解题方法 练考点 强知识：核心考点精准练 第二步：记 串知识 识框架：思维导图助力掌握知识框架、学习目标复核内容掌握 第三步：测 过关测 稳提升：小试牛刀检测预习效果、查漏补缺快速提升 知识点1 光可以为我们做些什么 我们的生活离不开光，光能使我们看见物体，光能使冰雪融化给我们带来温暖，光能使花草树木进行光合作用而茁壮成长。 知识点2 光是怎样传播的 1．能自行发光的物体叫做光源。光在同一种均匀介质中是沿直线传播的。 2．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。 3．在暗室中，将一束激光分别射入空气、水中，观察光在空气、水中的传播路径(如图所示)，得出的结论是光在同一种均匀介质中沿直线传播。这一结论在生活或生产中的应用很多，请举一例：射击瞄准。 知识点3 光的传播速度 光在真空中传播的速度是3×108m/s。光在真空中传播得最快，在其他各种介质中的传播速度比在真空中的速度慢，光在空气中的速度接近在真空中的速度。光在真空中1年里传播的距离约等于9.46×1012km，这一长度叫做1光年，其符号是1.y.。天文学上常用光年来表示天体间的距离。 知识点4 光的色散 1．白光是由红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫七种色光组成的；由单色光混合成的光叫做复色光。 2．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“三基色”。 3．雨后的天空，常常出现彩虹，这属于光的色散现象。我国是世界上电视用户最多的国家，彩色电视机屏幕上各种艳丽色彩是由红、绿、蓝三种色光通过适当的比例混合得到的。 教材习题01 图3-1-7表示日全食时太阳、地球、月球位置的示意图，请根据光的直线传播规律判断，图中的A处是______球，B处是______球。 解题方法 日全食是由于光沿直线传播，月球运行到太阳和地球中间，挡住了太阳射向地球的光。所以 A 处是月球，B 处是地球。 【答案】月；地 教材习题02 发生雷电时，为什么总是先看见闪电，后听到雷声？ 解题方法 比较光和声音在空气中的传播速度，根据传播距离相同，速度与时间成反比，速度快的传播时间短，从而解释现象。 【答案】因为光在空气中的传播速度c=3×108m/s\，声音在空气中的传播速度v= 340m/s，光的传播速度比声音的传播速度快得多。雷电发生时，闪电和雷声同时产生，但光传播到我们眼中所需时间比声音传播到我们耳中所需时间短得多，所以总是先看见闪电，后听到雷声。 教材习题03  织女星与我们相距2.39×1014km，我们现在看到的织女星的光大约是多少年前发出的？ 解题方法 ①光在真空中的传播速度c=3×105km/s ，织女星与我们的距离s =2.39×1014km； ②根据时间，可得 ； ③因为1年=365×24×3600s≈3.15×107s，所以。 【答案】25.3 教材习题04 用两支手电筒分别包上红、蓝、绿中的两种透明纸，让它们射出的光照在白纸上，观察两种光重叠部分的颜色。设计一个表格，把观察结果记录下来，与同学相互交流。 解题方法 这是基于光的混合规律，红、绿、蓝是光的三原色，按照不同组合混合会得到不同颜色。通过实际实验观察记录结果。 【答案】红、蓝→品红；红、绿→黄；蓝、绿→青 教材习题05 我们要关爱残疾人。在你领略了五光十色的世界之后，了解一下盲人是怎样描述各种颜色的。 解题方法 从盲人感官特点出发，考虑他们如何借助其他感官经验来尝试描述颜色。 【答案】盲人由于视觉缺失，通常无法像正常人一样通过视觉感知颜色。一些盲人可能会通过触觉、听觉等其他感官的经验来联想和描述颜色。比如，他们可能会把红色联想成温暖的感觉（如同触摸到温热的物体），把蓝色联想成安静、凉爽的感觉（如同听到水流的声音）等。不同盲人的描述方式可能存在差异，也有盲人借助他人对颜色的描述和自身想象来理解 教材习题06 1666 年，牛顿用玻璃三棱镜分解了太阳光，这说明白光是由__________混合而成的。2014 年，诺贝尔物理学奖颁给了高亮度蓝色发光二极管的三位发明者。在此之前，红色、______色发光二极管已经面世，但直到发明了蓝色发光二极管后，才能利用发光二极管获得白色光源。 解题方法 牛顿用三棱镜分解太阳光实验表明白光是由多种色光混合而成。光的三原色是红、绿、蓝，在蓝色发光二极管发明前，红色和绿色发光二极管已存在，三种原色光混合可得到白色光。 【答案】多种色光；绿 考点一 光的直线传播 【典例1】太阳光通过树叶间的空隙，在地上形成许多圆形的光斑这些圆形光斑是（ ） A．树叶的虚像 B．树叶的实像 C．太阳的虚像 D．太阳的实像 【解题思路】光沿直线传播的现象 现象 成因 图示 影子 光沿直线传播，遇到不透明的物体时，在物体后面光所不能到达的地方形成一个阴暗的区域就是影子 小孔成像 光沿直线传播，通过小孔后，烛焰上部发出的光射到了光屏下部，烛焰下部发出的光射到了光屏上部，在光屏上形成了相对于烛焰倒立的像 日食 当月球运行到太阳和地球中间，并且这三个天体在同一条直线上时，太阳射向地球的部分光被月球阻挡，月球的影子落在地球上，形成日食 月食 当地球运行到太阳和月球中间，并且这三个天体在同一条直线上时，太阳射向月球的光被地球阻挡，地球的影子落在月球上，形成月食 【答案】D 【解析】根据小孔成像是光沿直线传播形成的实像可知，太阳光通过小孔沿直线传播到地面，在地面上形成了太阳的实像。故选 D。 【变式1-1】以下关于“月食”说法正确的是（　　） A．“月食”发生时地球处于太阳与月亮的中间 B．“月食”的形成说明光不是沿直线传播的 C．“月食”发生时地球上任何地区都能直接观测到该现象 D．“月食”发生时，小明用水盆也能观测“月食”现象，利用了光的折射 【答案】A 【解析】A．“月食”是由于光的直线传播形成的，月食时，地球在中间挡住了太阳照向月亮的光，月球向着太阳的一面正好对着地球，故A正确； B．“月食”是由于光的直线传播形成的，故B错误； C．“月食”是月球进入地球阴影之中的一种现象，此时处于夜晚之中的地区都可以看到它，故C错误； D．小明用水盆也能观测“月食”现象，利用了光的反射，故D错误。 故选A。 【变式1-2】春秋战国的思想家墨子在《墨经》中纪录了小孔成像，关于小孔成像中“像”的说法正确的是（　　） A．是正立的虚像 B．是倒立的实像 C．形状与孔的形状相同 D．大小只与小孔到光屏的距离有关 【答案】B 【解析】AB．小孔成像中的“像”是倒立的实像，故A错误，B正确； C．小孔成像属于光在同种均匀介质中沿直线传播，“像”是倒立的实像，因此像的形状与物体形状有关，与孔的形状无关，故C错误； D．像的大小与小孔到光屏的距离、小孔到物体的距离、物体的大小都有关系，故D错误。故选B。 【变式1-3】在“制作小孔成像观察仪”活动中，小明制作了三个带小孔的圆形卡片（如图甲），将易拉罐和薯片筒两端开口，再把一端蒙有半透明薄纸的薯片筒插入易拉罐筒B端，眼睛在D端观察。 （1）由于小孔成的像较暗，为了便于观察，应在薯片筒的 _____（填“C”或“D”）端蒙上半透明薄纸制成光屏。当用“小孔成像观察仪”观察点燃的蜡烛时，烛焰在半透明薄纸上成 _______（选填“正立”或“倒立”）的 _______（选填“实像”或“虚像”）； （2）若仅将易拉罐A端的带圆孔卡片换成带三角形小孔的卡片，则半透明薄纸上像的形状 _______（选填“改变”或“不变”）； （3）若保持其它条件不变，将小孔略微变大一些，则在薄纸上所成的像将变 _______（选填“清晰”或“模糊”），亮度 _______（选填“变亮”、“不变”或“变暗”）； （4）若小明将易拉罐和薯片筒整体远离蜡烛，则光屏上的像将 _______；若小华仅将薯片筒向后拉动一些，则光屏上像将 _______（均选填“变大”“变小”或“不变”）。如图丙，晴天树荫下的圆形的光斑有大有小，该现象可以用 _______（选填“小明”或“小华”）的操作来说明。 【答案】 C 倒立 实像 不变 清晰 变亮 变小 变大 小明 【解析】（1）[1][2][3]光在同一均匀介质中沿直线传播的，小孔成像是具体应用，由图知，薯片筒左端为小孔，圆筒从易拉罐向B端插入，为了减小外面光线的影响，C端是用半透明薄纸制成的光屏；小孔成像成的是倒立的实像。 （2）[4]蜡烛经小孔成倒立的实像，像的形状与蜡烛形状相同，像与小孔的形状无关，则半透明薄纸上像的形状不变。 （3）[5][6]将小孔略微变大一些，由于小孔成的像的形状与孔的形状无关，所以半透明膜上的光斑形状与原来光斑的形状相同，由于孔变大了，通过的光线变多了，光斑变亮。 （4）[7][8][9]当增大物体与小孔之间的距离时，像变小，当增大光屏与小孔之间的距离时，光屏上的像将变大，小明的操作可以解释晴天树荫下的圆形的光斑。 知识导图记忆 知识目标复核 一、光的作用 光在生活和自然界中具有多方面的重要作用： 视觉感知：光使我们能够看见物体，通过物体反射或发出的光进入眼睛，形成视觉。 能量传递： 光能转化为热能，如阳光使冰雪融化、太阳能热水器加热水。 太阳能电池板将光能转化为电能，为人类提供清洁能源。 生命支持：植物通过光合作用利用光能将二氧化碳和水转化为有机物和氧气，维持生态系统的能量流动和碳氧平衡。 信息传递：光纤通信利用光的全反射传递数据，实现高速信息传输；激光用于激光雷达、光盘读写等。 艺术与科技：灯光用于照明设计、舞台效果；摄影、电影等依赖光的成像原理。 二、光的传播 1． 光源与光的直线传播 光源：能自行发光的物体，如太阳、电灯、燃烧的蜡烛等。 传播规律：光在同一种均匀介质（如空气、水、玻璃）中沿直线传播。 2． 光线模型 用带箭头的直线（光线）形象化描述光的传播路径和方向，是理想化的物理模型。 3． 实验与应用 实验验证：在暗室中用激光束照射空气或水，观察到笔直的光路，证明光沿直线传播。 生活应用： 射击瞄准：利用 “三点一线” 原理（枪口准星、目标、眼睛在同一直线上）。 小孔成像：如树荫下的圆形光斑（太阳的实像）。 日食与月食：由于月球或地球遮挡太阳光，形成光的直线传播现象。 知识点 3：光的传播速度 真空光速：光在真空中的传播速度月为3.0×108m/s，是宇宙中的极限速度。 介质中的速度：光在其他介质中传播速度较慢，如： 空气中速度接近真空光速； 水中速度约为真空光速的； 玻璃中速度约为真空光速的。 光年：光在真空中 1 年传播的距离，是天文学中表示天体距离的单位。 计算：1光年=3×108 m/s×365×24×3600s≈9.46×1012km。 四、光的色散 1． 白光的组成 白光通过三棱镜可分解为红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫七种单色光，这种现象称为光的色散。 结论：白光是复色光（由多种单色光混合而成）。 2． 光的三基色 红、绿、蓝三种色光无法通过其他色光混合得到，称为光的 “三基色”。 应用：彩色电视机、手机屏幕通过三基色光的不同比例混合呈现丰富色彩。 3． 自然现象与应用 彩虹：雨后空气中的水滴相当于三棱镜，将太阳光色散为七彩光带。 颜料混合：与光的三基色不同，颜料的三原色为红、黄、蓝，混合原理为 “减色法”。 知识目标复核 1．能列举光的主要作用（如视觉、能量、光合作用等）。 2．理解光沿直线传播的条件，能解释相关现象（小孔成像、日食等）。 3．记住真空光速值，明确光年是距离单位。 4．掌握光的色散现象、三基色原理及其应用（如屏幕显色、彩虹形成）。 一、单选题 1．学习“光的传播”时，小明看到老师做了一个演示实验：①用激光笔射向水中，观察到光沿一条直线传播；②在A点处用漏斗向水中慢慢注入海波溶液，观察到光束发生了弯曲；③经搅拌后，观察到光束又变直。根据上述现象，同学们得出以下结论，其中正确的是（   ） A．光的传播需要介质 B．光只有在水中才沿直线传播 C．光在同一种均匀介质中才沿直线传播 D．光在海波溶液里不能沿直线传播 【答案】C 【解析】A．光可以在真空中传播，例如太阳光就是从太阳（一个巨大的气体球，可以视为真空环境）传播到地球的。因此，光的传播并不需要介质，故A错误； B．光不仅仅在水中沿直线传播，在玻璃、空气等其他透明均匀介质中，光也是沿直线传播的。故B错误； C．这是光的一个重要特性。当光在同一种均匀介质中传播时，它的传播路径是一条直线。这个结论可以从题目中的实验现象得出：在没有加入海波溶液的水中（即同一种均匀介质中），光沿直线传播；加入海波溶液并搅拌前，由于溶液分布不均匀，光束发生了弯曲；搅拌后溶液变得均匀，光束又变直了。故C正确； D．从题目中的实验现象可以看出，当海波溶液搅拌均匀后，光在海波溶液中也是沿直线传播的。故D错误。 故选C。 2．当月球运动到太阳和地球之间，月球就会挡住太阳射向地球的光，月球身后的影子正好落到地球上时，就会发生神奇的日食奇观。如图，在a、b、c、d位置此刻能看到日食现象的是（  ） A．a、b两位置 B．b、c两位置 C．a、c两位置 D．a、d两位置 【答案】B 【解析】据光的直线传播，由图示知，d点所在位置是黑夜，看不到日食，射向a点的太阳光不会被月球挡住，射向地球的b、c两点的太阳光会被月球挡住，看到日食现象，故B符合题意，ACD不符合题意。 故选B。 3．如图所示的烟花，营造欢乐的氛围。关于烟花表演下列说法正确的是（　　） A．灿烂的烟花不是光源 B．人们看到灿烂的烟花属于光的直线传播 C．先看到焰火后听到爆炸声，说明声速比光速快 D．烟花爆炸声震耳欲聋是因为音调高 【答案】B 【解析】A．烟花自身能够发光，属于人造光源，故A错误； B．光在同种均匀介质中沿直线传播，人们看到灿烂的烟花属于光的直线传播，故B正确； C．15℃时，声音在空气中的传播速度为340m/s，光在空气中的传播速度约为3×108m/s，因此先看到焰火后听到爆炸声，说明光速比声速快，故C错误； D．烟花声音震耳欲聋是指烟花声音大，即声音的响度大，故D错误。 故选B。 4．因为有了光，世界才会如此绚丽多彩，下列关于光现象的说法正确的是（　　） A．我们在电影院能看到幕布上的画面，说明幕布是光源 B．激光笔发出的光是一条光线 C．光线是用来表示光的径迹和方向的，用到了理想模型法 D．声和光的传播都需要介质 【答案】C 【解析】A．幕布本身不会发光，所以不是光源，故A错误； B．激光笔发出的是光，不是光线，因为光线不是真实存在的，是人为引入的，故B错误； C．光线实际不存在，是人为引入用于表示光的径迹和方向的，采用了理想模型法，故C正确； D．声音的传播需要介质，光的传播不需要介质，故D错误。 故选C。 5．如图所示，让一束太阳光照射到三棱镜上，光从棱镜射出后，如果用一个白屏来接收，在白屏上就形成一条彩色的光带。关于此实验现象，以下说法正确的是（　　） A．太阳光是单色光 B．太阳光是是由红色和紫色光组成的 C．各种色光在相关的折射过程中，偏折程度不同 D．各种色光在相关的反射过程中，偏折情况不同 【答案】C 【解析】由实验现象可知，太阳光经三棱镜后，光屏上自上而下出现了红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫的色带，说明太阳光是由七种单色光混合而成的，在光的色散实验中，三棱镜对各种单色光的折射程度不同，偏折程度不同。故ABD错误，C正确。 故选C。 6．当观察站在远处敲锣打鼓的人时，我们总是先看到他的动作，后听到锣鼓的声音这一现象说明（　　） A．光的传播不需要时间，而声音的传播需要时间 B．光在空气中的传播速度比声音在空气中的传播速度大的多 C．用人眼看物体比用耳朵听声音反应更灵敏些 D．总是先敲锣打鼓，后发出声音，动作先后不同 【答案】B 【解析】敲锣打鼓时，动作与声音是同时发生的，看见的动作是光速传播的，听到的声音是靠空气传播的，光与声音的传播都需要时间，但由于光在空气中的传播速度比声音在空气中的传播速度大的多，所以总是先看到他的动作，后听到锣鼓的声音。故B符合题意，ACD不符合题意。 故选B。 7．下列能说明光沿直线传播的现象是①日食现象②灯光下人的影子③利用遥控器中的红外线遥控电视 ④匡衡凿壁偷光⑤小孔成像（　　） A．①②③④ B．①③④⑤ C．②③④⑤ D．①②③④⑤ 【答案】D 【解析】①日食现象是光沿直线传播形成的，故①符合题意； ②影子是光沿直线传播的现象，故②符合题意； ③利用遥控器中的红外线遥控电视是光沿直线传播的现象，故③符合题意； ④匡衡凿壁偷光是光沿直线传播的现象，故④符合题意； ⑤小孔成像是光沿直线传播的现象，故⑤符合题意。 综上所述，故ABC不符合题意，D符合题意。 故选D。 8．手机成为人们获取海量信息的重要工具，在手机屏幕上呈现的彩色画面是由三种色光混合组成的，这三种色光是（    ） A．红、黄、绿 B．红、黄、蓝 C．红、白、蓝 D．红、绿、蓝 【答案】D 【解析】用放大镜观察彩色电视画面，可以发现是由红、绿、蓝三种色光混合而成的，故D符合题意，ABC不符合题意。 故选D。 9．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。小明在学习光现象时，便于更好理解，于是他动手用蜡烛作为光源，在木板上钻一个圆形小孔，然后发现光线透过小孔在墙壁上形成一个像。下列说法正确的是（　　） A．在墙上形成的像是虚像 B．小孔成像说明光沿直线传播 C．像的形状是圆形 D．保持蜡烛和墙的位置不变，将木板向靠近墙的方向移动，蜡烛在墙上的像会变大 【答案】B 【解析】A．蜡烛在墙上成的像是倒立的实像，故A错误； B．小孔成像是由光沿直线传播形成的，故B正确； C．小孔成像成的是物体的像，与小孔的形状无关，故C错误； D．保持蜡烛和墙的位置不变，将木板向靠近墙的方向移动，因为成像的大小取决于像到小孔的距离，则木板与小孔距离越小，像也越小，故D错误。 故选B。 10．某人晚上从远处走近一盏路灯又远离路灯的过程中，他的影子长度的变化情况是（　　） A．先变长后变短 B．先变短后变长 C．一直在变长 D．一直在变短 【答案】B 【解析】人走近路灯时，路灯发出的射向人头顶的光与地面的夹角越来越大，人在地面上留下的影子越来越短；人远离路灯时，路灯发出的射向人头顶的光与地面的夹角越来越小，影子又会变长。故人晚上从远处走近一盏路灯又远离路灯的过程中，他的影子先变短后变长，故B符合题意，ACD不符合题意。 故选B。 二、填空题 11．如图所示为“小孔成像”的示意图，这个现象可以用___________来解释。小孔位置固定，将蜡烛和光屏位置对调后，光屏上的像与原来的比较是___________的。 （选填“变大”、  “不变”或“变小”） 【答案】 光在同种均匀介质中沿直线传播 变小 【解析】[1][2]小孔成像是由光在同种均匀介质中沿直线传播形成的。由图可知蜡烛距离小孔较近，在光屏上成的像比实际烛焰大；将蜡烛和光屏位置对调后，烛焰距离小孔比越来远了，所以成的像也就变小了。 12．阳光灿烂的日子，在茂密的树林下常能在地上见到许多圆形的光斑，这些光斑是_____ （选填“树叶”或“太阳”）的像。这是由于光的_____形成的。 【答案】 太阳 直线传播 【解析】[1][2]由题意知道，茂密的树林中树叶之间存在比较小的缝隙，地上的圆形光斑就是太阳通过树叶之间的缝隙在地面上所成的像，是小孔成像，这是由于光沿直线传播而形成的。 13．有下列物体：①星星、②月亮、③太阳、④钻石、⑤电灯、⑥电视屏幕、⑦无影灯、⑧萤火虫、⑨灯笼鱼。上述物体中： (1)一定是光源的有________； (2)一定不是光源的有______； (3)可能是光源的是____________。 【答案】(1)③⑧⑨ (2)②④ (3)①⑤⑥⑦ 【解析】（1）①星星：虽然我们在夜空中能看到星星发光，但实际上很多星星（如行星、卫星）本身并不发光，它们只是反射或散射光。只有恒星（如太阳）才是自身发光的。因此，星星不一定是光源。 ②月亮：月亮本身不发光，它只是反射太阳光。所以，月亮一定不是光源。 ③太阳：太阳是一个巨大的恒星，能自身发光。因此，太阳一定是光源。 ④钻石：钻石虽然能反射和折射光线，但它本身并不发光。所以，钻石一定不是光源。 ⑤电灯：电灯在通电时能发光，但如果不通电则不会发光。因此，电灯可能是光源，也可能是非光源，这取决于它是否通电。 ⑥电视屏幕：电视屏幕在播放节目时能发光（尤其是液晶电视和LED电视），但如果不播放节目或关闭电源则不会发光。所以，电视屏幕也可能是光源。 ⑦无影灯：无影灯是手术室中常用的照明设备，它通电时能发光，为手术提供足够的光线不通电则不会发光。因此，无影灯可能是光源。 ⑧萤火虫：萤火虫能自身发光，这是众所周知的。因此，萤火虫一定是光源。 ⑨灯笼鱼：灯笼鱼头部上方具有一个由皮肤形成的灯笼状发光器，能发出光亮。因此，灯笼鱼一定是光源。 故一定是光源的有③⑧⑨。 （2）一定不是光源的有②④。 （3）可能是光源的是①⑤⑥⑦ 14．小明按如图所示的方法探究“光的色散现象”。 (1)小明在测量不同色光区域的温度时，惊奇地发现：将温度计放在红光的外侧时，温度计的示数会________；说明红光的外侧有一种不可见光，这种光叫做______； (2)若在紫光的外侧放置涂有荧光物质的纸条，则可观察到___________；说明在紫光的外侧也存在着一种不可见光，这种光叫做_________。 【答案】(1) 升高 红外线 (2) 纸条上的荧光物质发光 紫外线 【解析】（1）[1][2]红外线具有热效应，它位于红色光的外面，所以温度计放应放在红光的外侧时，示数会升高。这种光叫做红外线。 （2）[1][2]在紫光之外有看不见的紫外线，紫外线最显著的效应是荧光效应，它可以使荧光物质发光。 这种光叫做紫外线。 15．太阳光经过三棱镜被分解为各种颜色的光，在白屏上就形成一条彩色的光带，颜色依次是_____、____、____、____、____、_____、_____，这说明白光是由_____混合而成的。 【答案】 红 橙 黄 绿 蓝 靛 紫 各种色光 【解析】[1][2][3][4][5][6][7][8]太阳光通过棱镜后，被分解成各种颜色的光，如果用一个白屏来承接，在白屏上就形成一条彩色的光带，颜色依次是红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫，这说明，白光是由各种色光混合而成的。 16．“举杯邀明月，对影成三人”出自李白的《月下独酌》。月光下的地面上出现了李白的影子，这是光的_________（选填“直线传播”、“反射”或“折射”），月亮_______（选填“是”或“不是”）光源。 【答案】 直线传播 不是 【解析】[1]光在同种均匀介质中沿直线传播，影子就是光在同种均匀介质中沿直线传播形成的。 [2]月亮自身不能发光，因此月亮不是光源。 17．唐代的孔颗达在《礼记•月令》一书中写道：“云薄溜日，日照雨滴则虹生”，这里雨虹的产生是光的___________现象，科学家___________首先研究了这一现象，他让一束太阳光通过___________，光屏上出现彩色的光带，表明太阳光是由___________混合而成的。 【答案】 色散 牛顿 三棱镜 各种色光 【解析】[1]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，这种现象叫光的色散，这里雨虹的产生就是光的色散现象。 [2][3][4]英国物理学家牛顿首先研究了这一现象，他是通过三棱镜将一束太阳光分解为七种颜色的光，这是光的色散现象，该现象说明太阳光是由各种色光混合而成的。 18．如图所示，小明用台灯照射做手影游戏，改变手型可在墙上形成不同的“动物”，其原理是______，“动物”的形成是光在传播过程中遇到______（选填“透明”或“不透明”）的物体时，在物体后形成的阴暗区域。 【答案】 光的直线传播 不透明 【解析】[1][2]光在传播过程中遇到不透明物体时，在不透明物体背后，光无法到达的地方便形成了影子，可见影子是由光的直线传播形成的，所以手影游戏的原理是光的直线传播。 19．立竿测影是中国古代天文学观测天体位置、划分节气等重要的方法之一，立竿的影子是由于光的______而形成。太阳到地球的距离大约是1.5×1011m，发出的太阳光要经过______s才能到达地球。 【答案】 直线传播 500 【解析】[1]立竿的影子的形成是光的直线传播，竿挡住了阳光从而形成影子。 [2]发出的太阳光到达地球的时间为 三、作图题 20．最美人间四月天，不负踏青好时光。小刚一家到青龙潮湿地公园游玩，小刚坐在开着天窗的轿车里，通过天窗能看到天空的景色，如图甲所示，请在图乙的简化图中画出小刚看到天窗外天空范围的光路图，A点表示小刚的眼睛。 【答案】 【解析】光在同一均匀介质中沿直线传播，光线要进入人的眼中，最大范围就是从天窗的边缘处直线射入人的眼中，所以以天窗为分界，被挡住部分是看不到的。将A点与天窗口左、右边的端点相连成一直线，然后在直线上标出箭头，即得到两条射向人眼睛的光线，光的直线传播限制了人的观察范围，因此人所在的位置越深，它观察到的范围越小，如下图所示： 21．按要求完成下列作图。如图所示，物体AB通过小孔O在虚线处的光屏上成像，请作出成像的光路图。 【答案】 【解析】由于光的直线传播，物体经小孔成倒立的实像，故作图如下： 22．“坐井观天”出自韩愈《原道》：“坐井而观天，曰天小者，非天小也。”如图甲所示一只青蛙在枯井底向外张望，请你在图乙中画出青蛙眼睛（O点）通过井口能看到最大范围的两条光线。 【答案】 【解析】图中O点是青蛙的位置，将O点与井口左右两边的端点相连成一直线，然后在直线上标出箭头，即得到两条射向青蛙眼睛的光线，这两条光线就决定了青蛙的观察范围。如图所示： 四、实验题 23．如图所示，小明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）烛焰在半透明膜上所成的像是___________选填（选“实像”或“虚像”）； （2）如果小孔是三角形，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）将半透明膜靠近小孔时，则人眼看到的半透明膜上的像将___________（选填“变大”“变小”或“不变”）； （4）请根据本实验探究过程分析，晴天树荫下的圆形光斑大小不一的原因是___________。 【答案】 实像 D 变小 孔到地面的距离不同 【解析】（1）[1]小孔成像的原理是光的直线传播，因此烛焰在塑料薄膜上所成的像是倒立的实像。 （2）[2]烛焰经小孔成倒立的实像，像的形状与烛焰形状相同，像与小孔的形状无关，即烛焰在塑料薄膜上成的像是烛焰的倒立像，故D符合题意，ABC不符合题意。 故选D。 （3）[3]小孔成像的大小取决于物体到小孔的距离、光屏到小孔的距离，将半透明膜靠近小孔时，像距变小，物距不变，由于光沿直线传播，则像变小，即人眼看到的塑料薄膜上的像将变小。 （4）[4]圆形光斑是太阳通过树叶间的小孔所成太阳的像，由于树叶缝隙到地面的高度不同，故使得光斑大小不同。 24．在研究光的传播路径时，小明做了下面几个小实验： （1）图1中，为了显示激光在空气中传播路径，可以采取的方法是__________，图2中为了显示激光在水中的传播路径，可以在水中加入少量的__________； （2）小明在玻璃缸中加入清水，沿缸壁轻轻注入浓糖水，不搅拌，从侧壁水平照射激光，看到缸内光的路径是弯折的（图3），当搅拌缸中的水后，观察到光是沿直线传播的，说明光沿直线传播的条件是 __________； （3）我国古代学者对“光沿直线传播”的现象曾做过许多研究，例如战国时期的《墨经》中就有小孔成像的解释，如图4所示： ①小孔成的像是__________（填“正立”或“倒立”）的__________（选填“实”或“虚”）像； ②若将小孔由圆形改为三角形，则所成的像的形状__________（选填“改变”或“不变”）。 【答案】 在空气中喷洒烟雾 牛奶或咖啡 光在同种均匀介质中才沿直线传播 倒立 实 不变 【解析】（1）[1]为了显示激光在空气中传播路径，可用在空气中喷洒烟雾的方法显示光的传播路径。 [2]将激光射入混有少量牛奶或咖啡并搅拌均匀的水中，可利用光的漫反射显示出光的传播路径。 （2）[3]当向盛有清水的玻璃缸沿缸壁轻轻注入浓糖水时，玻璃缸内的液体就变的不均匀了，越深密度越大，光线在里面传播时就会发生折射，看到缸内光的路径是弯折的；当搅拌缸中的水后，玻璃缸内的液体就会变得均匀了，观察到光的路线呈直线，说明光在同种均匀介质中才沿直线传播。 （3）①[4][5]由于小孔所成的像是由实际光线会聚而成的，当物体上部的光线通过小孔后，射到了光屏的下部，而物体下部的光线通过小孔后，射到了光屏的上部，因此小孔成的像是倒立的实像，这是光的直线传播造成的。 ②[6]小孔所成的像是物体本身的像，与小孔的形状无关，所以若将小孔由圆形改为三角形，则所成的像的形状不变。 25．如图1所示，妍妍同学在暗室中做光的色散实验： （1）实验中可以观察到白色光屏上出现红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫等色光，举一个生活中的事例：__________； （2）将白屏换成蓝色屏，我们__________（仍能/不能）看到彩色光带； （3）工人焊接时戴上面罩防止的是__________（Ⅰ/Ⅱ/Ⅲ）区域的光线，该处的光线还可以用来__________（验钞/制作夜视仪）； （4）如图2所示，将红色和蓝色透明玻璃部分重叠放置，在玻璃的右侧放白纸，白纸上A、B两个区域呈现的颜色分别是__________色，__________色。 【答案】 彩虹 不能 Ⅰ 验钞 红 黑 【解析】（1）[1]实验中可以观察到白色光屏上出现红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫等色光，是光的色散，生活中的事例：彩虹。 （2）[2]将白屏换成蓝色屏，蓝屏只能反射蓝光，因而不能看到彩色光带。 （3）[3][4]工人焊接时戴上面罩防止的是紫外线，紫外线在紫光的外侧，即Ⅰ区域的光线，该处的光线还可以用来验钞。 （4）[5][6]由图2知道，将红色和蓝色透明玻璃部分重叠放置，在玻璃的右侧放白纸，将太阳光照射到玻璃片上，白纸上A处只有红光透过，白纸能反射红光，是红色；B区域红色玻璃透过红光射线蓝色玻璃，而蓝色玻璃只能透过蓝光，因而没有光到达白纸，显示黑色。 五、综合题 26．小明的书桌放在南窗边，冬日的暖阳斜射在书桌玻璃台板上，在房间竖直雪白的墙壁上留下一块规则的光斑。有一次他将一支铅笔放在玻璃圆镜正上方约10厘米处，墙上光斑中出现了两个黑色的阴影，小明在思考：      （1）光斑的形成是因为 ___________，影子的形成是由于 ___________造成的； （2）为什么墙上有两个黑影呢？小明进行了探究，如图甲和乙所示，当笔放在玻璃圆镜上时，两个黑影变为紧挨着。改变铅笔和玻璃圆镜的距离。发现两个黑影对称着变化移动。于是他认为两个黑影中一个是铅笔的影子，另一个是铅笔通过平面镜所成的像，请帮助分析他的猜想是否有道理？___________（选填“有道理”或“没有道理”），理由：___________； （3）为什么一只笔出现了两个影子呢？小明再次移动铅笔偏离镜面的正上方，结果发现影子只剩下一个，如图丙所示。小明为了搞清楚背后的原理，请教了老师。老师告诉小明：一个影子由镜子反射的光照射到铅笔上被铅笔挡住形成的，一个影子是射向镜子的太阳光被铅笔挡住形成的。请你根据老师的解释尝试在图丁中用光学作图来说明光斑中为什么会出现两黑影的道理。___________ 【答案】 光的反射 光的直线传播 没有道理 平面镜成的是虚像，不可能在光屏上呈现    【解析】（1）[1] [2]冬日的暖阳斜射在书桌玻璃台板上，在房间竖直雪白的墙壁上留下一块规则的光斑，这个光斑是玻璃板反射的光照射在墙壁上形成的，属于光的反射现象；影子是光的直线传播形成的。 （2）[3] [4] 两个黑影都是铅笔的影子，不可能是铅笔通过平面镜所成的像，因为平面镜成的是虚像，虚像是不能在光屏（白墙）上呈现。 （3）[5] 一个影子由镜子反射的光照射到铅笔上被铅笔挡住形成的，一个影子是射向镜子的太阳光被铅笔挡住形成的，如下图：   。 六、科普阅读题 27．阅读短文，回答下列问题 牛顿发现，颜色不是物体固有的特性，而是光经过物体表面吸收和反射之后，我们看到反射的光。比如，红色不是苹果本身带有的，而是苹果表面将其它颜色的光吸收，反射的光的颜色被我们的眼睛所接收，大脑识别是红色的，所以我们看到的苹果是红色的。光在传播过程中可能被反射，也可能被散射。红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫七种色光中红光波长最长，紫光波长最短。光在空气中传播时，会遇到大气分子、水蒸气微粒以及尘埃微粒等障碍物，障碍物会将光的一部分能量散射出去，而另一部分能量穿过障碍物继续向前传播。散射出去的能量占多大比例与光的波长有关，波长越短，被散射出去的能量越多，穿过的能量越少。 在相同条件下，红、橙光被散射出去的能量少，而穿过的能量多，可以传到越远的地方，因此用红灯表示停止和危险的信号，可以使车辆和行人在远处就能发现，及早做好准备。雾天行车，车上要开黄色雾灯，也是这个道理。太阳光中蓝光被微小尘埃散射要比红光强十倍以上，因此天空呈浅蓝色，是大气散射太阳光的结果。 （1）如图所示为白光通过三棱镜后发生的光的______现象，这说明白光是由七种色光组成的，是______（选填“单色光”或“复色光”），其实质属于光的______现象； （2）雾天行车，要开黄色雾灯的道理是黄色光的波长______（选填“较长”或“较短”），穿过的能量______（选填“较多”或“较少”），可以传到较远的地方。 【答案】 色散 复色光 折射 较长 较多 【解析】（1）[1]白光通过三棱镜后分散成多种色光的现象，是光的色散现象。 [2]白光是由七种色光组成的，是说明白光是复色光。 [3]光的色散现象是由于光的折射形成的。 （2）[4][5]黄色光的波长较长，不容易散射，穿过的能量较多，这样才有较强的穿透性，因此雾天行车，要开黄色雾灯的道理是可以传到较远的地方。 / 学科网（北京）股份有限公司 $$