3.1 光的传播与色散（导学案）物理沪粤版2024八年级上册

3.1 光的传播与色散 （导学案） 【学习目标】 2022年课程标准 物理素养 2.3.6 通过实验，了解白光的组成和不同色光的混合现象。 物理观念：了解光源，知道光源大致分为自然光源和人造光源两类。 科学思维：理解光沿直线传播及其应用。知道光在真空中的传播速度最大，c=3.0×108m/s。 科学探究：通过演示总结光的传播规律，通过讲解介绍日食和月食的形成等。 科学态度与责任：通过对日食、月食成因的教学，进行反对迷信、崇尚科学的思想教育，激发学生对科学的求知欲，培养学生乐于探索的精神。 【学习重点】 1．光源的定义及光在同一种均匀介质中沿直线传播的特点；光的直线传播现象及应用（影、日食、月食的成因）； 2．真空中的光速（c=3.0×108m/s）及光年的概念；光的色散现象（白光的组成）及光的三原色（红、绿、蓝）。 【学习难点】 1．理解 “光在同一种均匀介质中沿直线传播” 的条件（“同一种”“均匀介质” 的含义）；解释日食、月食等复杂现象与光的直线传播的关系； 2．区分 “光年” 与时间单位的差异（光年是距离单位）；理解光的三原色混合原理（如彩色电视画面的形成）。 【自主预习】阅读教材，完成以下问题： 1．太阳、亮着的电灯和点燃的蜡烛等都能发光，这些能发光的物体叫做______。 2．光在同一种均匀介质中沿______传播。我们通常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______。 3．光在不同介质中的传播速度______（选填 “相同” 或 “不同”）。光在______中的传播速度最快，常用字母c表示______中的光速，通常取 c=____________m/s。 4．光在____________传播的距离叫做 1 光年，光年是天文学上常用的______单位。1 光年≈__________________km。 【课堂探究】 探究一、光的用途、光源、光的传播 1．我们的生活离不开光，光能使我们______物体，光能使冰雪融化给我们带来______，光能使花草树木进行______作用而茁壮成长。 2．能____________的物体叫做光源。光在同一种均匀介质中是____________的。 3．通常，我们用__________________形象地描述光的传播路径和方向，这样的直线叫做光线。 4．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________________________。这一结论在生活或生产中的应用很多，请举一例：____________。 【例题1】2023年4月20日我国部分地区出现了日全环食，非常漂亮，关于日全环食现象，下列说法不正确的是（　　） A．这种现象是由光的直线传播形成 B．该现象发生时，月球在地球和太阳之间 C．此时树荫下的光斑是圆环形的 D．树荫下的光斑大小不同是因为树叶缝隙大小不同 探究二、光的传播有多快 光在真空中传播的速度是______m/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______km，这一长度叫做______，其符号是______。天文学上常用光年来表示天体间的距离。 【例题2】光在不同介质中的传播速度 同。光在 中的传播速度最快，速度大约为 m/s。 探究三、光的色散 1．白光是由________________________七种色光组成的；由单色光______的光叫做复色光。 2.自然界中______、______、______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“____________”。 3．雨后的天空，常常出现彩虹，这属于光的______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、______、蓝三种色光通过适当的比例混合得到的。 【例题3】一束白光斜射入三棱镜的一个棱面，会发生 现象，在另一侧的光屏上ab范围内将会出现红橙黄绿蓝靛紫的彩色带，a端将呈现 光。 【归纳整理】 3.1 光的传播与色散 【课堂练习】 考点01 光源和光的直线传播 1．关于光的传播，下列说法正确的是（　　） A．光只在空气中才沿直线传播 B．光在任何情况下都沿直线传播 C．光在玻璃中一定不沿直线传播 D．光在均匀介质中沿直线传播 2．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 。 考点02 日食、月食和小孔成像 3．2023年4月20日我国部分地区出现了日全环食，非常漂亮，关于日全环食现象，下列说法不正确的是（　　） A．这种现象是由光的直线传播形成 B．该现象发生时，月球在地球和太阳之间 C．此时树荫下的光斑是圆环形的 D．树荫下的光斑大小不同是因为树叶缝隙大小不同 4．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 5．如图甲所示，2023年4月20日发生了罕见的日环食。日环食是日食的一种，发生时太阳的中心部分黑暗，边缘仍然明亮，形成光环。日食属于光的 现象；图中能正确描述其形成原因的是 （选填“乙”或“丙”）图。 6．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。 考点03 光速 7．有关光的描述，下列说法中正确的是（　　） A．光年是长度单位 B．光一定沿直线传播 C．光和声音都可以在真空中传播 D．光在玻璃中的传播速度大于空气中的传播速度 8．一部科幻电影中有这样的场面：一艘飞船在太空中遇险，另一艘飞船在前去营救的途中，突然听到了遇险飞船的巨大爆炸声，然后看到了爆炸的火光。请你给这部电影的导演指出这个场景中的两处科学性错误： ①太空真空环境中 ；②光的传播速度比 。 考点04 色散 9．生活中的很多自然现象都可以用物理学知识解释的。夏天打雷时，总是先看到闪电后听到雷声，这是因为在空气中声音的传播速度 光速（选填“大于”或“小于”）；听到的雷声是由于空气的 造成的；雨后，有时会出现彩虹，这是光的 现象。 10．一束白光斜射入三棱镜的一个棱面，会发生 现象，在另一侧的光屏上ab范围内将会出现红橙黄绿蓝靛紫的彩色带，a端将呈现 光。 11．如图所示，一束太阳光通过三棱镜后，在白色光屏上呈现彩色光带，这是光的 现象，光屏上A、B是光带边缘的色光，其中A为 光。 【课后反思】 本节课学习中，你有哪些收获，还有哪些问题？ 1 / 1 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 3.1 光的传播与色散 （导学案） 【学习目标】 2022年课程标准 物理素养 2.3.6 通过实验，了解白光的组成和不同色光的混合现象。 物理观念：了解光源，知道光源大致分为自然光源和人造光源两类。 科学思维：理解光沿直线传播及其应用。知道光在真空中的传播速度最大，c=3.0×108m/s。 科学探究：通过演示总结光的传播规律，通过讲解介绍日食和月食的形成等。 科学态度与责任：通过对日食、月食成因的教学，进行反对迷信、崇尚科学的思想教育，激发学生对科学的求知欲，培养学生乐于探索的精神。 【学习重点】 1．光源的定义及光在同一种均匀介质中沿直线传播的特点；光的直线传播现象及应用（影、日食、月食的成因）； 2．真空中的光速（c=3.0×108m/s）及光年的概念；光的色散现象（白光的组成）及光的三原色（红、绿、蓝）。 【学习难点】 1．理解 “光在同一种均匀介质中沿直线传播” 的条件（“同一种”“均匀介质” 的含义）；解释日食、月食等复杂现象与光的直线传播的关系； 2．区分 “光年” 与时间单位的差异（光年是距离单位）；理解光的三原色混合原理（如彩色电视画面的形成）。 【自主预习】阅读教材，完成以下问题： 1．太阳、亮着的电灯和点燃的蜡烛等都能发光，这些能发光的物体叫做光源。 2．光在同一种均匀介质中沿直线传播。我们通常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．光在不同介质中的传播速度不同（选填 “相同” 或 “不同”）。光在真空中的传播速度最快，常用字母c表示真空中的光速，通常取 c=3.0×108m/s。 4．光在一年内传播的距离叫做 1 光年，光年是天文学上常用的长度单位。1 光年≈9.46×1012km。 【课堂探究】 探究一、光的用途、光源、光的传播 1．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。 2．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。 3．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。 4．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。 【例题1】2023年4月20日我国部分地区出现了日全环食，非常漂亮，关于日全环食现象，下列说法不正确的是（　　） A．这种现象是由光的直线传播形成 B．该现象发生时，月球在地球和太阳之间 C．此时树荫下的光斑是圆环形的 D．树荫下的光斑大小不同是因为树叶缝隙大小不同 【答案】D 【解析】A．日食、月食、影子、小孔成像的原理都是光沿直线传播，日偏食现象是由光的直线传播形成的，故A正确，不符合题意； B．该现象发生时，月球在地球和太阳之间，月球遮住了部分太阳光形成，故B正确，不符合题意； C．树荫下的光斑，属于小孔成像，所成的是太阳的实像，与太阳的形状一样，是圆环形状，故C正确，不符合题意； D．树荫下的光斑大小不同，是因为树叶缝隙到地面的距离不同，使得光斑大小不同，故D错误，符合题意。 故选D。 探究二、光的传播有多快 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。 【例题2】光在不同介质中的传播速度 同。光在 中的传播速度最快，速度大约为 m/s。 【答案】 不 真空 3×108 【解析】[1][2][3]光在不同介质中的传播速度是不同的，光在真空中的传播速度最大，大约为3×108m/s，是宇宙中最大的速度，在空气中的传播速度略小于此，在水或玻璃中的传播速度比在空气中的传播速度小。 探究三、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。 【例题3】一束白光斜射入三棱镜的一个棱面，会发生 现象，在另一侧的光屏上ab范围内将会出现红橙黄绿蓝靛紫的彩色带，a端将呈现 光。 【答案】 色散 红 【解析】[1][2]当白光经过三棱镜后，会发生色散现象，分解成七种单色光，从上到下依次为红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫七种单色光，所以a为红光。 【归纳整理】 3.1 光的传播与色散 【课堂练习】 考点01 光源和光的直线传播 1．关于光的传播，下列说法正确的是（　　） A．光只在空气中才沿直线传播 B．光在任何情况下都沿直线传播 C．光在玻璃中一定不沿直线传播 D．光在均匀介质中沿直线传播 【答案】D 【解析】A．光在均匀透明介质中都沿直线传播，故A错误； B．光在不均匀的介质中不沿直线传播，故B错误； C．光在质地均匀的玻璃中沿直线传播，故C错误； D．光在均匀的介质中是沿直线传播的，不会发生偏折。故D正确。 故选D。 2．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 【解析】[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。 考点02 日食、月食和小孔成像 3．2023年4月20日我国部分地区出现了日全环食，非常漂亮，关于日全环食现象，下列说法不正确的是（　　） A．这种现象是由光的直线传播形成 B．该现象发生时，月球在地球和太阳之间 C．此时树荫下的光斑是圆环形的 D．树荫下的光斑大小不同是因为树叶缝隙大小不同 【答案】D 【解析】A．日食、月食、影子、小孔成像的原理都是光沿直线传播，日偏食现象是由光的直线传播形成的，故A正确，不符合题意； B．该现象发生时，月球在地球和太阳之间，月球遮住了部分太阳光形成，故B正确，不符合题意； C．树荫下的光斑，属于小孔成像，所成的是太阳的实像，与太阳的形状一样，是圆环形状，故C正确，不符合题意； D．树荫下的光斑大小不同，是因为树叶缝隙到地面的距离不同，使得光斑大小不同，故D错误，符合题意。 故选D。 4．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。 5．如图甲所示，2023年4月20日发生了罕见的日环食。日环食是日食的一种，发生时太阳的中心部分黑暗，边缘仍然明亮，形成光环。日食属于光的 现象；图中能正确描述其形成原因的是 （选填“乙”或“丙”）图。 【答案】 直线传播 乙 【解析】[1][2]日食属于光的直线传播现象；当太阳、月球、地球大致在同一直线上时，太阳射向地球的光被月球全部或者部分挡住，形成日食，月球在太阳和地球之间；故能正确描述日食成因的是乙图。 6．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。 考点03 光速 7．有关光的描述，下列说法中正确的是（　　） A．光年是长度单位 B．光一定沿直线传播 C．光和声音都可以在真空中传播 D．光在玻璃中的传播速度大于空气中的传播速度 【答案】A 【解析】A．光年是指光在真空中一年内通过的距离,是一个非常大的距离单位，故A正确； B．光在同种均匀介质中沿直线传播，故B错误； C．声音的传播需要介质，光的传播不需要介质，光可以在真空中传播，声不可以，故C错误； D．光在玻璃中的传播速度要小于空气中的传播速度，故D错误。 故选A。 8．一部科幻电影中有这样的场面：一艘飞船在太空中遇险，另一艘飞船在前去营救的途中，突然听到了遇险飞船的巨大爆炸声，然后看到了爆炸的火光。请你给这部电影的导演指出这个场景中的两处科学性错误： ①太空真空环境中 ；②光的传播速度比 。 【答案】 无法传声 声速快 【解析】①[1]太空中没有空气，所以声音不能在真空中传播，因此听不到声音。 ②[2]因为声音的传播速度远小于光的传播速度，所以如果能听到声音，也应该先见到火光，后听到声音。 考点04 色散 9．生活中的很多自然现象都可以用物理学知识解释的。夏天打雷时，总是先看到闪电后听到雷声，这是因为在空气中声音的传播速度 光速（选填“大于”或“小于”）；听到的雷声是由于空气的 造成的；雨后，有时会出现彩虹，这是光的 现象。 【答案】 小于 振动 色散 【解析】[1]光的传播速度约为，声音的传播速度约为，因为光的传播速度大于声音的传播速度，所以我们是先看到闪电后听到雷声的。 [2]声音是由物体振动产生的，一切发声的物体都在振动。听到的雷声是由于空气的振动产生的。 [3]雨后彩虹，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。 10．一束白光斜射入三棱镜的一个棱面，会发生 现象，在另一侧的光屏上ab范围内将会出现红橙黄绿蓝靛紫的彩色带，a端将呈现 光。 【答案】 色散 红 【解析】[1][2]当白光经过三棱镜后，会发生色散现象，分解成七种单色光，从上到下依次为红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫七种单色光，所以a为红光。 11．如图所示，一束太阳光通过三棱镜后，在白色光屏上呈现彩色光带，这是光的 现象，光屏上A、B是光带边缘的色光，其中A为 光。 【答案】 色散 紫 【解析】[1]不同颜色的光的折射本领不同，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，这一现象叫光的色散现象。 [2]图中三棱镜是倒置，因此从B到A依次呈现红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫七种颜色的色光，故A为紫光。 【课后反思】 本节课学习中，你有哪些收获，还有哪些问题？ 1 / 1 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $