内容正文:
8 走进彩色世界
导学案
1.认识光的色散现象,知道光谱的概念。
2.知道光的三原色,认识色光的混合。
3.能用所学知识,分析判断透明物体、不透明物体在不同色光下的情况。
1.了解色散现象,知道是白光由色光组成的;(重点)
2.知道不透明物体只反射与它颜色相同的光;(重点)
3.知道透明物体只透过与它颜色相同的光。(重点)
4.理解彩色物体呈现黑色的原因。(难点)
【自主预习】
阅读教材,完成以下问题:
1.太阳光通过一个三棱镜后,分解成各种颜色的光,在白屏上形成一条彩色的光带,可见白光可以分解为 、 、 、 、 、 、 七种颜色的光。
2.雨后的天空,有时会出现美丽的彩虹,彩虹的形成是由光的 形成的。
3.光的 “三原色”是指 、 、 三种颜色的光。透明物体的颜色是由它 决定的,不透明物体的颜色是由它 决定的。
4.将红、绿、蓝三色光按等比例混合后,得到的色光的颜色是 。
探究点一 光的色散
提出问题:我们平时最常见的太阳光是白光,那么太阳光是不是最单纯的光呢?
猜想与假设: 。
实验器材:三棱镜、带狭缝的挡光板、白色光屏等。
实验步骤:
(1)如图所示,将一束太阳光通过狭缝照射到三棱镜的一个侧面上,用光屏接收从三棱镜的另一侧射出的光线。
(2)慢慢转动光屏,观察光屏上的现象。
实验现象: 。
实验结论:太阳光是一种复色光,它是由 。
交流与评估:
(1)实验中光屏与三棱镜之间的距离可以任意调节吗?
(2) 实验中,如果白色光带的边缘出现彩色,又怎么操作?
(3) 实验中,光屏上的光带如果看不清,应该怎么办?
【典例1】1、一束太阳光通过三棱镜折射后,被分解成七种颜色的光,在白色光屏上形成一条七彩光带,如图所示,这个现象叫光的 ,最早通过实验研究这一现象的是英国物理学家 。
【典例2】如图所示,太阳光通过三棱镜后,被分解成各种颜色的光,在光屏上形成一条彩色光带,此现象说明太阳光是 (选填“单色光”或“复色光”),在自然界中,人们常称 、绿、蓝色光为光的三原色。
探究点二 光的三原色
1.色光的三原色分别是 、 、 ;这三种色光按照不同比例混合可以产生各种颜色的光。
2. 彩色电视机的色彩是由电视机中的电子枪射到屏幕内侧的荧光粉上产生的,根据色光的混合规律,在电视机中只需要红﹑ 、 三种颜色的电子点即可配出各种绚丽的色彩来。
【典例3】如图所示光的三原色示意图中,在区域1的色光应为 色,区域2的色光应为 色。
探究三 物体的颜色
1.透明物体的颜色是由它_ _的色光决定。_ _色物体几乎让各种色光都通过。
2.红色玻璃只能透过 色的光,其他光线被 (填“吸收”或“反射”)了;绿色玻璃只能透过 色的光,其他光线被 (填“吸收”或“反射”)了。若绿光照到红色玻璃上去,玻璃就显示为黑色。
3.不透明物体的颜色是由它__ _的色光决定。
4. 红色不透明物体 (填“吸收”或“反射”)了红色的光,其他颜色的光线被 (填“吸收”或“反射”)了;蓝色不透明物体 (填“吸收”或“反射”)了蓝色的光,其他颜色的光线被 (填“吸收”或“反射”)了。若蓝色光照射到红色衣服上,该衣服就显示为黑色。
【典例4】用红色激光笔照射透明的红色、绿色两个气球,当气体吸收光时,气体的温度会升高,气体体积膨胀,气球将会爆破。下列说法正确的是( )
A.红色激光笔不属于光源 B.绿色透明气球会爆破
C.红色透明气球会爆破 D.两个气球都不会爆破
课堂小结:
1.如图所示,一束太阳光通过三棱镜后,在光屏上形成一条彩色的光带。下列说法正确的是( )
A.这是光的反射现象 B.这束彩色光不能在真空中传播
C.a是紫光,b是红光 D.在真空中,光的传播速度等于3×108m/s
2. 如图,让一束太阳光通过挡光板的狭缝照射到三棱镜的一个侧面上,慢慢转动三棱镜,在三棱镜另一侧的光屏上可观察到彩色光带,产生这种现象的实质是 (选填“光的直线传播”、“光的反射”或“光的折射”),由于光带过于狭窄,为了能够更加清楚的分辨光带的色彩,可适当 (选填“增加”或“减小”)光屏与三棱镜之间的距离。
3 . 生物学研究表明,绿色植物的生长需要光,而物理学研究表明,不透明物体的颜色是由它反射的色光决定的,由此可以初步推测,不利于绿色植物生长的光是( ).
A.红光 B.黄光 C.绿光 D.白光
4、十一佳节,在中国花卉博览会上,小明将红色滤色镜(即红色玻璃)挡在照相机镜头前给一株绿叶黄花的月季拍照,照片上该花卉的颜色是( )
A.红花绿叶 B.红花黑叶
C.黑花黑叶 D.红花红叶
5、让一束太阳光通过棱镜射到白屏上,在白屏上就形成一条彩色光带,这种现象叫作光的 ,这种现象表明太阳光是由多种色光混合而成的,其中红、 、蓝被称作光的三原色,在太阳光下看一张红纸,它呈现 色,当太阳光通过蓝色透明玻璃照射到红纸上,红纸将呈现出 色。
6.用一块平面镜将室外的阳光照射到室内,这是光的 现象:如图所示,把一块平面镜斜插在水中,将装置放在从窗口射入的阳光下,让镜面对着阳光,在对面的白色墙壁上看到一个彩色的光斑,这是光的 现象,说明白光是由 混合而成的。将光的三原色等比例混合可以得到 光。
7、如图所示,一束太阳光通过三棱镜射到光屏上。
(1)光屏上形成一条彩色的光带,这说明 ;范围为ab,位于光屏a点处的色光颜色为 色(红/紫);
(2)光屏应选择 色,理由是 ;
(3)这个实验现象叫做 ,举一个与此现象相同的生活事例: ;
(4)若三棱镜摔坏了后,把三棱镜的顶角摔掉了, (能/不能)完成以上实验;
(5)小雨想继续验证红光是单色光还是复色光,选择一个合理的方案 ;
(6)如果光屏上彩色光带分布过于密集,可以适当 (增大/减小)光屏与三棱镜间的距离;
(7)通过学习,小红知道红、 、蓝是光的三原色,将一束蓝光照在穿白上衣、红裙子的洋娃娃身上,小红看到了洋娃娃上衣呈 色,裙子呈 色;
(8)如果分别用红光和蓝光平行于主轴照射凸透镜,之后它们的光路会略有差异,焦距较小的光线是 光(选填“红”或“蓝”)。
8、雨后太阳光入射到水滴中发生色散而形成彩虹。设水滴是球形的,图中的圆代表水滴过球心的截面,入射光线在过此截面的平面内,a、b、c、d 代表四条不同颜色的出射光线, 则它们可能依次是( )
A.紫光、黄光、蓝光和红光 B.紫光、蓝光、黄光和红光
C.红光、蓝光、黄光和紫光 D.红光、黄光、蓝光和紫光
8、如图1所示,在探究光的色散现象时,看到白光经三棱镜后,光屏上自上而下出现了红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫的色带。
(1)实验中所用的光屏选用 (选填“粗糙的”或“光滑的”),若实验过程中将光屏远离三棱镜,那么色带会 (选填“变亮”“变暗”或“不变”);
(2)受此启发,在测量凸透镜的焦距时,如果用红光和紫光平行于同一个凸透镜的主光轴入射,两束光会经过a点或b点,如图2所示, 光测出的焦距是b点;
(3)如图3所示,相距很近的两束平行的甲光和乙光,间距为d,斜射到玻璃砖的上表面,并从玻璃砖的下表面射出两条出射光线,若甲为紫光,乙为红光,则这两条出射光线在玻璃下表面的距离 d(选填“大于”、“等于”或“小于”),两条出射光线 (选填“平行”或“不平行”)。
1.今天我学到了哪些探究方法?
2.我学到了哪些知识?
3.我还存在的疑惑是什么?
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8 走进彩色世界
导学案
1.认识光的色散现象,知道光谱的概念。
2.知道光的三原色,认识色光的混合。
3.能用所学知识,分析判断透明物体、不透明物体在不同色光下的情况。
1.了解色散现象,知道是白光由色光组成的;(重点)
2.知道不透明物体只反射与它颜色相同的光;(重点)
3.知道透明物体只透过与它颜色相同的光。(重点)
4.理解彩色物体呈现黑色的原因。(难点)
【自主预习】
阅读教材,完成以下问题:
1.太阳光通过一个三棱镜后,分解成各种颜色的光,在白屏上形成一条彩色的光带,可见白光可以分解为红、橙、黄、绿、蓝、靛、 紫七种颜色的光。
2.雨后的天空,有时会出现美丽的彩虹,彩虹的形成是由光的折射形成的。
3.光的 “三原色”是指红、绿、蓝三种颜色的光。透明物体的颜色是由它透过的色光决定的,不透明物体的颜色是由它反射的色光决定的。
4.将红、绿、蓝三色光按等比例混合后,得到的色光的颜色是白色。
探究点一 光的色散
提出问题:我们平时最常见的太阳光是白光,那么太阳光是不是最单纯的光呢?
猜想与假设: 太阳光是由其他颜色的光混合而成的 。
实验器材:三棱镜、带狭缝的挡光板、白色光屏等。
实验步骤:
(1)如图所示,将一束太阳光通过狭缝照射到三棱镜的一个侧面上,用光屏接收从三棱镜的另一侧射出的光线。
(2)慢慢转动光屏,观察光屏上的现象。
实验现象: 光屏上出现按一定顺序排列的彩色光带 。
实验结论:太阳光是一种复色光,它是由 红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫等色光混合而成的 。
交流与评估:
(1)实验中光屏与三棱镜之间的距离可以任意调节吗?
答:实验中光屏与三棱镜之间的距离要调节得适当,如果太小,光屏上分辨不出彩色光带的颜色,如果太大了,由于能量损失过多,光带的亮度将会很弱。
(2)实验中,如果白色光带的边缘出现彩色,又怎么操作?
答:在转动光屏时,如果发现白色光带的边缘出现彩色,只要稍微再转一转即可。
(3) 实验中,光屏上的光带如果看不清,应该怎么办?
答:光屏上的光带如果看不清,可以将光屏放到暗处,光带将会显得更清楚。
【典例1】1、一束太阳光通过三棱镜折射后,被分解成七种颜色的光,在白色光屏上形成一条七彩光带,如图所示,这个现象叫光的 ,最早通过实验研究这一现象的是英国物理学家 。
【答案】色散 牛顿
【解析】1666年英国物理学家牛顿最早通过实验探究,发现当太阳光经过三棱镜后,会分解成红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫七种单色光,这是光的色散现象。
【典例2】如图所示,太阳光通过三棱镜后,被分解成各种颜色的光,在光屏上形成一条彩色光带,此现象说明太阳光是 (选填“单色光”或“复色光”),在自然界中,人们常称 、绿、蓝色光为光的三原色。
【答案】复色光 红
【解析】太阳光通过三棱镜后,被分解成各种颜色的光,说明太阳光是复色光;光的三原色是红、绿、蓝,这三种颜色的组合可以形成几乎所有的颜色。
探究点二 光的三原色
1.色光的三原色分别是红、 绿、蓝;这三种色光按照不同比例混合可以产生各种颜色的光。
2. 彩色电视机的色彩是由电视机中的电子枪射到屏幕内侧的荧光粉上产生的,根据色光的混合规律,在电视机中只需要红﹑绿、蓝三种颜色的电子点即可配出各种绚丽的色彩来。
【典例3】如图所示光的三原色示意图中,在区域1的色光应为 色,区域2的色光应为 色。
【答案】白 绿
【解析】光的三原色是红、绿、蓝,光的三原色合成白色光,故图中在区域2应为绿色,区域1应为白色。
探究三 物体的颜色
1.透明物体的颜色是由它_透过的色光_的色光决定。_无_色物体几乎让各种色光都通过。
2.红色玻璃只能透过 红 色的光,其他光线被 吸收 (填“吸收”或“反射”)了;绿色玻璃只能透过 绿 色的光,其他光线被 吸收 (填“吸收”或“反射”)了。若绿光照到红色玻璃上去,玻璃就显示为黑色。
3.不透明物体的颜色是由它__反射_的色光决定。
4. 红色不透明物体 反射 (填“吸收”或“反射”)了红色的光,其他颜色的光线被 吸收 (填“吸收”或“反射”)了;蓝色不透明物体 反射 (填“吸收”或“反射”)了蓝色的光,其他颜色的光线被 吸收 (填“吸收”或“反射”)了。若蓝色光照射到红色衣服上,该衣服就显示为黑色。
【典例4】用红色激光笔照射透明的红色、绿色两个气球,当气体吸收光时,气体的温度会升高,气体体积膨胀,气球将会爆破。下列说法正确的是( )
A.红色激光笔不属于光源 B.绿色透明气球会爆破
C.红色透明气球会爆破 D.两个气球都不会爆破
【答案】B
【详解】A.能自行发光的的物体是光源,因此红色激光笔属于光源,故A错误;
BCD.绿色透明气球,可以透过绿色的光,吸收其他颜色的光,当用红色激光笔照射透明的绿色气球时,红色激光笔发出的是红色的光,绿色透明气球会把红光吸收,绿色透明气球里面的气体温度会升高,气球将会爆破;红色透明气球,可以透过红色的光,吸收其他颜色的光,当用红色激光笔照射透明的红色气球时,红色透明气球透过红色的光,气体没有吸收光,气球不会爆破,故B正确,CD错误。
故选B。
课堂小结:
1.如图所示,一束太阳光通过三棱镜后,在光屏上形成一条彩色的光带。下列说法正确的是( )
A.这是光的反射现象 B.这束彩色光不能在真空中传播
C.a是紫光,b是红光 D.在真空中,光的传播速度等于3×108m/s
【答案】D
【解析】白色的太阳光射向三棱镜时,由于不同颜色的光通过三棱镜后折射程度不同,会发生光的色散现象,在光屏上形成一条彩色的光带,因此这是光的折射现象,故A错误;光的传播不需要介质,所以这束彩色光能在真空中传播,故B错误;白色的太阳经过色散后按照红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫分布,其红光最不易发生偏折,紫光最易发生偏折,所以a是红光,b是紫光,故C错误;在真空中,光的传播速度最大,为3×108m/s,故D正确。故选D。
2. 如图,让一束太阳光通过挡光板的狭缝照射到三棱镜的一个侧面上,慢慢转动三棱镜,在三棱镜另一侧的光屏上可观察到彩色光带,产生这种现象的实质是 (选填“光的直线传播”、“光的反射”或“光的折射”),由于光带过于狭窄,为了能够更加清楚的分辨光带的色彩,可适当 (选填“增加”或“减小”)光屏与三棱镜之间的距离。
【答案】光的折射 增加
【解析】在三棱镜另一侧的光屏上可观察到彩色光带,该现象称为光的色散,是由光的折射形成的。如果分辨不清光屏上彩色光带的色彩,则应增大彩色光带的宽度,即适当增大光屏与三棱镜间的距离。
3 . 生物学研究表明,绿色植物的生长需要光,而物理学研究表明,不透明物体的颜色是由它反射的色光决定的,由此可以初步推测,不利于绿色植物生长的光是( ).
A.红光 B.黄光 C.绿光 D.白光
【答案】C
【详解】植物是不透明的,植物呈现绿色,说明植物能反射绿光而吸收其它色光;植物之所以反射绿光是因为植物的生长不需要绿光,即绿光不利于植物的生长。
故选C。
4、十一佳节,在中国花卉博览会上,小明将红色滤色镜(即红色玻璃)挡在照相机镜头前给一株绿叶黄花的月季拍照,照片上该花卉的颜色是( )
A.红花绿叶 B.红花黑叶
C.黑花黑叶 D.红花红叶
【答案】C
【详解】月季的绿叶只能反射绿光,黄花只反射黄光,而红色玻璃只允许红光通过,所以月季的绿叶黄花所反射的绿光和黄光照到红色玻璃上时,绿光和黄光不会通过红色玻璃,所以拍摄的照片是黑叶黑花。
故选C 。
5、让一束太阳光通过棱镜射到白屏上,在白屏上就形成一条彩色光带,这种现象叫作光的 ,这种现象表明太阳光是由多种色光混合而成的,其中红、 、蓝被称作光的三原色,在太阳光下看一张红纸,它呈现 色,当太阳光通过蓝色透明玻璃照射到红纸上,红纸将呈现出 色。
【答案】 色散 绿 红 黑
【详解】[1]太阳光经过三棱镜分解成红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫七种色光,这种现象是光的色散。
[2]红、绿、蓝三种色光按不同比例混合后,可以产生各种颜色的光,因此把红、绿、蓝叫做色光三原色。
[3][4]不透明物体的颜色是由它反射的色光决定的,在太阳光下看一张红纸,红纸反射红光,它呈现红色;蓝色透明玻璃只能透过蓝光,红纸只能反射红光,吸收蓝光,红纸呈现黑色。
6.用一块平面镜将室外的阳光照射到室内,这是光的 现象:如图所示,把一块平面镜斜插在水中,将装置放在从窗口射入的阳光下,让镜面对着阳光,在对面的白色墙壁上看到一个彩色的光斑,这是光的 现象,说明白光是由 混合而成的。将光的三原色等比例混合可以得到 光。
【答案】 反射 色散 多种色光 白
【详解】[1]用一块平面镜将室外的阳光照射到室内,光的传播方向发生改变,利用了光的反射现象。
[2][3]让太阳光照射在水下的平面镜上,调节水面高度和镜面角度,相当于太阳光通过三棱镜,因为不同颜色的光通过玻璃时偏折的角度不同,白光通过三棱镜分解成红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫七色光,这是光的色散现象,这说明白光是由各种色光混合而成的。
[4]光的三原色等比例混合可以得到白光。
7、如图所示,一束太阳光通过三棱镜射到光屏上。
(1)光屏上形成一条彩色的光带,这说明 ;范围为ab,位于光屏a点处的色光颜色为 色(红/紫);
(2)光屏应选择 色,理由是 ;
(3)这个实验现象叫做 ,举一个与此现象相同的生活事例: ;
(4)若三棱镜摔坏了后,把三棱镜的顶角摔掉了, (能/不能)完成以上实验;
(5)小雨想继续验证红光是单色光还是复色光,选择一个合理的方案 ;
(6)如果光屏上彩色光带分布过于密集,可以适当 (增大/减小)光屏与三棱镜间的距离;
(7)通过学习,小红知道红、 、蓝是光的三原色,将一束蓝光照在穿白上衣、红裙子的洋娃娃身上,小红看到了洋娃娃上衣呈 色,裙子呈 色;
(8)如果分别用红光和蓝光平行于主轴照射凸透镜,之后它们的光路会略有差异,焦距较小的光线是 光(选填“红”或“蓝”)。
【答案】 太阳光是复色光 紫 白 白色光屏可以反射所有色光 光的色散 彩虹的形成 能 见详解 增大 绿 蓝 黑 蓝
【详解】(1)[1]一束太阳光通过三棱镜射到光屏上,形成一条彩色的光带,这说明太阳光是复色光。
[2]由于三棱镜倒放,且紫光的偏折能力最强,红光的偏折能力最弱,因此,位于光屏a点处的是紫色光。
(2)[3][4]白色光屏可以反射所有色光,因此,光屏应选择白色。
(3)[5][6]这个实验现象叫做光的色散,生活中彩虹的形成也是光的色散现象。
(4)[7]三棱镜的顶角摔掉了,折射能力不变,仍能完成以上实验。
(5)[8]因为透明物体的颜色由透过的色光决定的,若想继续验证红光是单色光还是复色光,可以先在三棱镜之前放一个红色透明塑料纸,红色透明塑料纸只让红光透过,再照射到三棱镜上,若发生色散则说明红光是复色光,若不发生色散则说明红光为单色光。
(6)[9]如果光屏上彩色光带分布过于密集,可以适当增大光屏与三棱镜间的距离。
(7)[10][11][12]红、绿、蓝是光的三原色;将一束蓝光照在穿白上衣、红裙子的洋娃娃身上,白上衣可以反射蓝光,所以洋娃娃上衣呈蓝色,红裙子不能反射蓝光,所以呈黑色。
(8)[13]如果分别用红光和蓝光平行于主轴照射凸透镜,由于红光的偏折能力弱,蓝光的偏折能力强,因此,焦距较小的是蓝光。
8、雨后太阳光入射到水滴中发生色散而形成彩虹。设水滴是球形的,图中的圆代表水滴过球心的截面,入射光线在过此截面的平面内,a、b、c、d 代表四条不同颜色的出射光线, 则它们可能依次是( )
A.紫光、黄光、蓝光和红光 B.紫光、蓝光、黄光和红光
C.红光、蓝光、黄光和紫光 D.红光、黄光、蓝光和紫光
【答案】B
【解析】太阳光是复色光,经水滴折射后,由于折射率不同,会分解成红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫七种颜色的光,其中红色最不易偏折,紫光最容易发生偏折,根据色光的偏折难易程度,a、b、c、d 代表的色光应依次为紫光、蓝光、黄光和红光,故ACD不符合题意,B符合题意。故选B。
8、如图1所示,在探究光的色散现象时,看到白光经三棱镜后,光屏上自上而下出现了红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫的色带。
(1)实验中所用的光屏选用 (选填“粗糙的”或“光滑的”),若实验过程中将光屏远离三棱镜,那么色带会 (选填“变亮”“变暗”或“不变”);
(2)受此启发,在测量凸透镜的焦距时,如果用红光和紫光平行于同一个凸透镜的主光轴入射,两束光会经过a点或b点,如图2所示, 光测出的焦距是b点;
(3)如图3所示,相距很近的两束平行的甲光和乙光,间距为d,斜射到玻璃砖的上表面,并从玻璃砖的下表面射出两条出射光线,若甲为紫光,乙为红光,则这两条出射光线在玻璃下表面的距离 d(选填“大于”、“等于”或“小于”),两条出射光线 (选填“平行”或“不平行”)。
【答案】 粗糙 变暗 红 大于 平行
【解析】(1)为了能在四面八方观察到光屏反射的光,实验中所用的光屏选用粗糙的,这样可以发生漫反射。若实验过程中将光屏远离三棱镜,则色带分布的区域变大,光线相对分散一些,那么色带会变暗。
(2)由于红光不易偏折,紫光很容易偏折,如果用红光和紫光平行于同一个凸透镜的主光轴入射,红光偏折的程度较小,红光测出的焦距是b点。
(3)若甲为紫光,乙为红光,光线通过平行玻璃砖时,要发生两次折射,因为玻璃砖上下两个表面平行,上表面的折射角等于下表面的入射角,根据光路的可逆性,可知出射光线与入射光线一定平行,因为入射光线平行,所以两条出射光线也平行;由于紫光的偏折程度大于红光的偏折程度,则紫光通过玻璃砖后光线的侧移较大,所以两条出射光线间距一定大于d。
1.今天我学到了哪些探究方法?
2.我学到了哪些知识?
3.我还存在的疑惑是什么?
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