摘要:
本讲义系统梳理光现象核心知识点,涵盖光源分类(自然与人造)、光的色散(牛顿实验)、三原色(红绿蓝)、物体颜色决定因素(透明物体透过色光、不透明物体反射色光)、红外线热效应与紫外线荧光效应、光的直线传播条件(同种均匀介质)及光速(真空中3×10⁸m/s)、平面镜成像特点(虚像、等大、等距、对称,反射原理)、反射定律(三线共面、法线两侧、反射角等于入射角)、镜面与漫反射(漫反射遵循定律),构建完整知识支架。
以“探究树阴下的光斑”实验为亮点,引导学生经历猜想假设(光斑形状与树叶、空隙形状、大小关系)、实验设计(选择不同卡片验证)、结论分析的科学探究过程,培养科学探究能力。课堂巩固题含选择、作图、实验题,助教师课中引导知识应用,学生课后通过练习查漏补缺,在问题解决中提升科学思维与科学态度。
内容正文:
2.5 光现象复习
1.光源分为 自然光源 和 人造光源 。
2.当太阳光通过三棱镜后,会分解成七色光的现象叫 光的色散现象 。首先用实验研究光的色散现象的是英国物理学家 牛顿 。
3.光的三原色是指 红色 、 绿色 、 蓝色 。
4.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。
5.红外线能使 物体升温 ,因此它具有 热 效应;紫外线最显著的性质是它能 使荧光物质发光 。
6.光在 同种均匀介质 中是沿直线传播的。
7.光在 真空 中的传播速度最大,其值是 3×108,m/s m/s。
8.平面镜的成像特点:①平面镜所成的像是 虚 像。②像与物的大小 等大 。③像与物到镜面的距离 相等 ;④像与物相对于镜面是 对称 的。成像原理是光的 反射 。
9.光的反射定律是:反射光线、入射光线和法线在 同一平面 内,反射光线、入射光线分居在 法线 两侧,反射角 等于 入射角。
10.一束平行光射到平面镜上,这种反射叫做 镜面 反射;一束平行光射到凹凸不平的表面上,这种反射叫做 漫 反射。漫反射 遵循(遵循、不遵循)光的反射定律。我们在各个不同的方向看见被照亮的物体,正是借助于 漫 反射。
一、实验:探究树阴下的光斑
例1.晴天正午,小明与同学从树荫下走过时,发现地面上有许多大小、形状不同的光斑,如图所示,光斑的形状与什么要素有关呢?光斑又是如何形成的呢?对此他们马上进行了探究,他们猜想光斑的形状:
a.与树叶形状有关,光斑是树叶的影子;
b.与树叶间空隙形状有关;
c.与树叶间空隙大小有关。
(1) 根据所学知识,可确定猜想a是 (选填“合理”或“不合理”)的;
(2)为了进行探究,他们制作了图1、2、3、4四个带孔的卡片,如图所示,其中甲、乙卡片中小孔的尺寸均为3mm,甲、丙、丁卡片中的大孔的尺寸均为2cm,且丙、丁卡片中大孔尺寸相同,在进行探究时,他们在地上铺上一张白纸,把带孔的卡片置于上方,让太阳光通过卡片上的孔,观察纸面上出现的光斑形状.
若让你在甲、乙、丙、丁四张卡片中选择一张卡片用来验证光斑的形状与树叶间空隙形状无关,你选用 卡片;
在探究光斑形状与树叶间空隙大小是否有关时,小明选用甲卡片进行实验探究,发现白纸上得到四个圆形光斑,由此得出光斑的形状与树叶间空隙大小无关的结论,这结论 (选填“可靠”或“不可靠”),若由你进行探究,你将如何设计带孔的卡片?请在虚线框内画出孔的形状.
(3)通过探究,他们得到了以下结论,其中错误的是 。
A.通过小孔形成的圆形光斑是像,通过大孔形成的光斑不是像;
B.小孔形成的光斑与小孔的形状无关,大孔形成的光斑与大孔的形状有关;
C.小孔和大孔所形成的光斑,其大小均与孔到地面的距离有关;
D.不管光斑是不是像,它们都是由光的直线传播形成的。
变式训练.在探究树荫下光斑的综合实践活动中,为了研究孔的大小对光斑形状的影响,小华设计了四种开有不同形状孔的卡片甲,并用另一张卡片乙覆盖在甲上,如图所示。接着,从图示位置沿箭头方向水平移动乙,观察光斑形状的变化情况。下列合乎要求的是( )
课堂巩固
1. 下列物体中属于光源的是( )
A.月亮 B.闪闪发光的红宝石
C.萤火虫 D.电子表上的液晶
2. 下面关于光学现象和光学知识的连线正确的是( )
A.小孔成像——光的直线传播 B.水中望月——光的直线传播
C.坐井观天——光的反射 D.管中窥豹——光的反射
3. 在太阳光下我们能看到鲜艳的黄色的花是因为( )
A.花能发出黄色的光 B.花能反射太阳光中的黄色光
C.花能发出白色的光 D.花能吸收太阳光中的黄色光
4. 如图所示的四种现象,属于光的直线传播的是( )
5. 下列关于红外线和紫外线的说法中,正确的是( )
A.一切物体都能发射紫外线
B.紫外线对人体有好处,所以应尽可能多地接受紫外线照射
C.只有高温物体才能向外辐射红外线
D.利用红外线可以用来加热物体及进行医疗等
6. 使各种色光几乎都全部反射的不透明物体的颜色是( )
A.白色 B.黄色 C.无色 D.彩色
7. 如图是利用透明玻璃板探究平面镜成像特点的实验示意图,下列说法正确的是( )
A.像的大小与蜡烛到玻璃板的距离有关
B.蜡烛远离玻璃板过程中,蜡烛的像始终与蜡烛等大
C.把光屏放在玻璃板后像所在的位置,像会成在光屏上
D.用玻璃板代替平面镜是为了能在玻璃板后成一实像
8. 不同物体吸收太阳辐射能力不同,小明认为它可能与物体的颜色有关,于是,他将几个完全相同的物体涂上不同颜色放在太阳底下,测出相同时间内物体升高的温度。就“小明认为它可能与物体的颜色有关”这一环节而言,属于科学探究中的( )
A.提出问题 B.猜想假设 C.进行实验 D.分析论证
9. 在一张白纸上用红色水彩笔写上红色的“E”字。当你通过红色玻璃观察写在这张白纸上的“E”字时,观察到的现象是( )
A.红色“E”字 B.黑色“E”字
C.红底白色“E”字 D.几乎看不出“E”字
10. 我们经常用“蓝色的大海”来描述海水,海水是蓝色的原因是( )
A.海水中含有盐分 B.人眼看到的主要是海水反射的蓝光
C.太阳光经漫反射产生的结果 D. 蔚蓝色天空照映的结果
11. 如图所示为同学们科技制作所做潜望镜的结构示意图,通过这样的潜望镜看到物体AB的像是( )
A、倒立等大虚像 B、正立等大的虚像
C、倒立放大的实像 D、正立缩小的实像
12.剪去易拉罐的上部,并在上面蒙上半透明纸,在罐底部开一个小孔,用它做小孔成像实验,观察物体,下列说法中错误的是( )
A.像与物上下颠倒,左右相反
B.物体做顺时针转动时,像做逆时针转动
C.物体离得越远,像就越小
D.在物体与小孔距离不变的情况下,半透明纸与小孔距离越大,像也越大
13.透过蓝色透光的玻璃,进行下列观察,结果是( )
A. 观察黄色物体,可以看到绿色 B.观察绿色物体,可以看到蓝色
C.观察红色物体,可以看到黑色 D.观察任何颜色物体,看到的都是蓝色
14.美英联军攻打伊拉克时,曾有消息传,叙利亚向伊拉克运送红外夜视仪,夜视仪是一种可以在夜晚达到侦察目的的设备,其依据的原理是( )
A.不同的物质结构不同
B.不同的物质发出的色光不同
C.它能在夜间发出红外线并到达不同的物体上
D.不同的物体温度不同,所辐射的红外线的强度也不同
15.在一工棚的顶上有一方形小孔,太阳光通过它落到地面上形成一圆形光斑,这一现象表明( )
A.小孔的形状一定是圆的 B.太阳的形状是圆的
C.地面上的光斑是小孔的像 D.光不是沿直线传播的
16.若右图中猫的头部位置保持不变,把镜子沿MN截成两半,并分别向两侧平移一段距离,则猫的头部通过左、右两半面镜子( )
A.都不能成像
B.都成完整的像,且两个像在同一位置
C.各成半个像,合起来成一个完整的像
D.都成完整的像,且两个像在不同位置
17.在图中画出反射光线的入射光线,并标出入射角和它的大小。
18.如图所示,光线A、B为光源S发出的两条光线经平面镜反射后的反射光线,请在图中作出平面镜并完成光路图。
19.窗口前有一个小孩经过,那么在室内可以看到整个小孩的范围是什么,请在图中用图来表示出来。
20.在“探究平面镜成像特点” 的实验中,小刚用平板薄玻璃、两个棋子A及B、刻度尺、橡皮泥、白纸等器材进行实验,如图所示。
(1)用玻璃板代替平面镜做实验的理由是 ;为方便观察,实验时玻璃板应该 放置在水平桌面上。
(2)实验时,他应该在玻璃板 (选填“前”或“后”)观察棋子的像,所成的像是 (选填“虚”或“实”)像。
(3)如果发现棋子A的像较暗,可以用手电筒正对 (棋子/棋子的像)照
射,这样就可以增加像的清晰度。
(4)现有5mm和2mm厚的两块玻璃板,则应该选择 mm厚的玻璃板做实验。
(5)为了说明平面镜中所成的像是实像还是虚像,应采取的具体操作步骤是
;若 ,则平面镜所成的像为 像。
(6) 小明在实验过程中,让玻璃板沿00'轴(玻璃板与桌面的接触部分)方向水平向右移动,结果他发现镜中的像相对于A 移动(选填“向右”、“向左”或“不”);他又将玻璃板绕00'轴转离自己,发现镜中的像 (选填“转向自己”、“转离自己”或“不动”)。
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