4.5光的色散 导学案 -2026-2027学年人教版物理八年级上学期
2026-10-07
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内容正文:
4.5 光的色散
【学习目标】
1. 通过观察三棱镜对太阳光的色散实验,知道白光是由各种色光混合而成的,了解色散现象。能说出光的三原色,并能列举色光混合在生活中的应用实例。
2. 通过实验探究色光的混合,知道红、绿、蓝三种色光按不同比例混合可以产生各种颜色的光。了解红外线和紫外线的特性及其在生活中的应用。
3. 在探究光的色散实验中,正确使用控制变量法和转换法设计实验、观察现象、收集证据,并对实验过程进行交流讨论,最终得出科学结论,培养科学探究能力。
4. 通过了解我国在光学科技领域的成就(如红外探测、紫外消毒等),增强民族自豪感和社会责任感,激发对科学的热爱,树立科技强国的远大理想。
【学习重点】
理解光的色散现象及白光的组成,知道光的三原色。
【学习难点】
理解红外线和紫外线的特性及其应用。
【自主预习】
阅读教材,完成以下问题:
1. 太阳光通过三棱镜后,被分解成 红 、 橙 、 黄 、 绿 、 蓝 、 靛 、 紫 七种色光,这种现象叫做光的 色散 。
2. 白光是由 各种色光 混合而成的。
3. 光的三原色是 红 、 绿 、 蓝 。三种色光按不同比例混合可以产生 各种 颜色的光。
4. 在可见光谱的红光之外,有一种看不见的光叫做 红外线 ;在紫光之外,有一种看不见的光叫做 紫外线 。
5. 红外线的应用: 红外线夜视仪 、 红外线遥控器 、 红外线测温仪 等;紫外线的应用: 验钞机 、 紫外线消毒灯 、 紫外线固化 等。
6. 太阳光中色散后的色光按照一定的顺序排列,称为 光谱 。
【合作探究】
探究一、光的色散
1. 色散现象
(1)现象探究
如图所示,让一束太阳光照射到三棱镜上,调整三棱镜的角度,观察在白屏上出现的现象。
实验现象:白屏上出现了一条 彩色 的光带,自上而下依次是 红 、 橙 、 黄 、 绿 、 蓝 、 靛 、 紫 七种色光。
(2)实验结论
① 太阳光(白光)是由 各种色光 混合而成的。
② 不同颜色的光通过三棱镜时偏折程度 不同 (选填“相同”或“不同”),其中 红 光偏折程度最小, 紫 光偏折程度最大。
③ 光的色散的本质: 不同色光通过三棱镜时偏折程度不同 。
(3)色散现象的应用
① 彩虹的形成: 太阳光经空气中的小水滴色散形成 。
② 彩色的舞台灯光: 利用色光的混合 。
【想一想】为什么雨后的天空中会出现彩虹?
2. 色光的混合
(1)光的三原色
① 三原色: 红 、 绿 、 蓝 。
② 三原色按不同 比例 和 强度 混合,可以产生各种颜色的光。
③ 三原色等比例混合得到 白 光。
(2)色光混合实验
实验器材:红色、绿色、蓝色三种颜色的发光二极管(或彩色光源)、白屏。
实验操作:
① 将红色光和绿色光同时照射到白屏的同一位置,观察叠加区域的颜色。
实验现象:红色和绿色混合得到 黄 色。
② 将红色光和蓝色光同时照射到白屏的同一位置,观察叠加区域的颜色。
实验现象:红色和蓝色混合得到 品红 色。
③ 将绿色光和蓝色光同时照射到白屏的同一位置,观察叠加区域的颜色。
实验现象:绿色和蓝色混合得到 青 色。
④ 将红、绿、蓝三种色光同时照射到白屏的同一位置,观察叠加区域的颜色。
实验现象:红、绿、蓝三色混合得到 白 色。
(3)色光混合的应用
彩色电视机、电脑显示器、手机屏幕等彩色图像都是由 红、绿、蓝 三原色按不同比例混合而成的。
【例题1】
如图所示,让一束太阳光照射到三棱镜上,在白屏上形成一条彩色的光带。请回答:
(1)三棱镜对太阳光的作用是 色散 ;
(2)白屏上从上到下依次出现的色光是 红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫 ;
(3)如果在三棱镜和白屏之间放一块红色玻璃,则白屏上出现的现象是 只有红光 ;
(4)如果在白屏上贴一张绿纸,则绿纸上出现的现象是 只有绿色区域是亮的,其他区域是暗的 。
【解析】
(1)三棱镜将太阳光 分解 成七种色光,这种现象叫做光的 色散 。
(2)白光经三棱镜后,自上而下依次是红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫,其中 红 光偏折最小, 紫 光偏折最大。
(3)红色玻璃只能透过 红 光,其他色光被 吸收 。
(4)绿纸只能反射 绿 光,其他色光被 吸收 。
【答案】(1)色散;(2)红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫;(3)只有红光;(4)只有绿色区域是亮的,其他区域是暗的。
探究二、看不见的光
1. 光谱
(1)定义:太阳光色散后形成的 彩色 的色光带叫做光谱。
(2)光谱的顺序: 红 、 橙 、 黄 、 绿 、 蓝 、 靛 、 紫 。
2. 红外线
(1)发现:在光谱的 红 光以外,有一种看不见的光,叫做红外线。
(2)特性:
① 红外线具有 热 效应(一切物体都在不停地向外辐射红外线)。
② 红外线的穿透能力较 强 (选填“强”或“弱”)。
③ 物体的温度越高,辐射的红外线越 强 (选填“强”或“弱”)。
(3)红外线的应用:
① 红外线夜视仪:在夜间利用 红外线 来探测物体。
② 红外线测温仪:利用物体的 温度 与辐射红外线的强弱有关来测量温度。
③ 红外线遥控器:利用 红外线 来传递信息。
④ 红外线加热:利用红外线的 热 效应来加热物体。
【想一想】为什么红外线夜视仪能在夜间“看见”物体?
3. 紫外线
(1)发现:在光谱的 紫 光以外,有一种看不见的光,叫做紫外线。
(2)特性:
① 紫外线能 使 荧光物质发光。
② 紫外线能 杀死微生物 。
③ 紫外线能促进人体合成 维生素 D 。
(3)紫外线的应用:
① 验钞机:利用紫外线能使 荧光 物质发光的特性来鉴别钞票真伪。
② 紫外线消毒:利用紫外线能 杀死微生物 的特性来杀菌消毒。
③ 紫外线促进人体合成维生素 D:适量的紫外线照射有助于人体 钙 的吸收。
(4)紫外线的危害:过量的紫外线照射会伤害 皮肤 ,引发 皮肤癌 等。
【注意】臭氧层能吸收大部分 紫外线 ,保护地球上的生物。因此,保护臭氧层是保护人类自身的重要措施。
4. 红外线与紫外线的比较
项目
红外线
紫外线
在光谱中的位置
红 光外侧
紫 光外侧
能否看见
不能 (选填“能”或“不能”)
不能 (选填“能”或“不能”)
主要特性
热 效应
使 荧光 物质发光、 杀死微生物
应用实例
红外线夜视仪 、 红外线遥控器 、 红外线测温仪
验钞机 、 紫外线消毒灯 、 紫外线固化
【例题2】
关于红外线和紫外线,下列说法正确的是( )
A. 红外线和紫外线都是可见光
B. 红外线能使荧光物质发光
C. 紫外线能杀死微生物,常用于消毒
D. 红外线能促进人体合成维生素 D
【解析】 红外线和紫外线都是 不可见 光(选填“可见”或“不可见”)。红外线具有 热 效应,紫外线能使 荧光 物质发光、能杀死 微生物 、能促进人体合成 维生素 D 。因此正确答案为 C 。
【答案】 C
探究三、色散与看不见的光的综合应用
1. 色散现象的应用
(1)彩虹的形成:雨后,空气中悬浮着大量 小水滴 ,太阳光经过这些小水滴发生 色散 ,形成彩虹。
(2)彩色电视机的成像原理:彩色电视机是利用 红、绿、蓝 三原色按不同比例混合来呈现彩色图像的。
2. 红外线和紫外线在生活中的应用
(1)红外线:遥控器、夜视仪、测温仪、红外线加热器等。
(2)紫外线:验钞机、紫外线消毒灯、紫外线固化等。
【例题3】
太阳光经过三棱镜后,在白屏上形成一条彩色的光带。下列说法错误的是( )
A. 该实验说明白光是由多种色光混合而成的
B. 光带从上到下依次是红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫
C. 红色光的偏折程度比紫色光大
D. 如果把温度计放在紫光外侧,温度计的示数会升高
【解析】 白光经三棱镜色散后,自上而下依次为红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫。其中 红 光偏折程度最小, 紫 光偏折程度最大。在紫光外侧是 紫外线 ,具有 热 效应,能使温度计示数升高。因此错误的说法是 C 。
【答案】 C
【例题4】
下列关于红外线和紫外线的说法中,正确的是( )
A. 红外线能使荧光物质发光
B. 紫外线能杀死微生物,可用于消毒
C. 红外线的传播速度比紫外线慢
D. 紫外线可用于红外线夜视仪
【解析】 红外线具有 热 效应,常用于 红外线夜视仪 、 红外线遥控器 、 红外线测温仪 等;紫外线能使 荧光 物质发光,能杀死 微生物 ,能促进人体合成 维生素 D 。红外线和紫外线都是 光 ,传播速度 相同 。因此正确答案为 B 。
【答案】 B
【例题5】
小明在学习了光的色散后,做了以下实验:将红、绿、蓝三种色光分别照射到同一张白纸的同一位置。请回答:
(1)红光照射到白纸上,白纸呈现 红 色;
(2)红光和绿光同时照射到白纸的同一位置,叠加区域呈现 黄 色;
(3)红、绿、蓝三种色光同时照射到白纸的同一位置,叠加区域呈现 白 色;
(4)如果换用一张黑纸重复上述实验,观察到的现象是 始终呈现黑色 。
【解析】
(1)白纸能反射 所有 色光,所以红光照射到白纸上,白纸呈现 红 色。
(2)红光和绿光混合得到 黄 色光。
(3)红、绿、蓝三原色等比例混合得到 白 色光。
(4)黑纸能吸收 所有 色光,所以无论照射什么色光,黑纸都呈现 黑 色。
【答案】(1)红;(2)黄;(3)白;(4)始终呈现黑色。
【精讲点拨】
1. 色散现象的理解
(1)色散:太阳光(白光)经过三棱镜后,被分解为红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫七种色光的现象。
(2)本质:不同颜色的光通过三棱镜时偏折程度不同。 红 光偏折程度最小, 紫 光偏折程度最大。
(3)结论:白光是由 各种色光 混合而成的。
(4)易错点:色散是 分解 (选填“分解”或“合成”)现象,不是光的 反射 (选填“反射”或“折射”)现象。
2. 光的三原色
(1)三原色: 红 、 绿 、 蓝 。
(2)混合规律:三原色按不同比例混合可以产生 各种 颜色的光。
(3)应用:彩色电视机、手机屏幕等。
(4)易错点:光的三原色与颜料的三原色不同。颜料的三原色是 红 、 黄 、 蓝 。
3. 红外线与紫外线的比较
项目
红外线
紫外线
位置
红 光外侧
紫 光外侧
可视性
不可见
不可见
主要特性
热 效应
使 荧光 物质发光、 杀死微生物 、促进合成维生素 D
应用
红外线夜视仪 、 红外线遥控器 、 红外线测温仪
验钞机 、 紫外线消毒灯 、 紫外线固化
危害
无显著危害
过量照射伤害 皮肤 ,引发 皮肤癌
4. 物体的颜色
(1)透明物体的颜色:由 透过 的色光决定。
(2)不透明物体的颜色:由 反射 的色光决定。
(3)白色物体:反射 所有 色光。
(4)黑色物体:吸收 所有 色光。
(5)易错点:物体呈现什么颜色,取决于它 反射 (选填“反射”或“吸收”)了什么颜色的光。
5. 常见光现象的辨别
现象
原理
说明
光的色散
光的折射
白光分解为七种色光
彩虹
光的色散
太阳光经水滴色散
物体的颜色
透明物体 透过 色光
不透明物体 反射 色光
红外线夜视仪
红外线的 热 效应
物体辐射红外线
紫外线验钞
紫外线能使 荧光 物质发光
鉴别钞票真伪
【课堂练习】
一、单选题
1.西安市第17届运动会(青少年组)射击比赛中,选手们通过“三点一线”(缺口、准星、靶心在同一直线上)的方法瞄准靶心,顺利完成射击。下列与射击比赛“三点一线”的瞄准原理不同的是( )
A.立竿见影 B.凿壁偷光 C.坐井观天 D.雨后彩虹
2.如图所示,在深盘中盛一些水,盘边斜放一块平面镜,使镜的下部浸入水中。让一束阳光照射在水下的平面镜上,并反射到白纸上,白纸上出现一条彩色的光带。下列说法不正确的是( )
A.这是光的色散现象 B.彩色光带中只有三种色光
C.光在白纸上发生漫反射 D.光可以在真空中传播
3.如图所示,一束太阳光通过三棱镜后照射在光屏上(未画出来),下列说法正确的是( )
A.光向斜上方偏转 B.光按原来方向传播
C.光屏上只呈现红、绿、蓝三种色光 D.该现象说明太阳光是复色光
4.下列说法正确的是( )
A.白光是七色光的一种
B.任意一种色光斜照到三棱镜都能发生光的色散
C.白光不可能用光的混合法得到
D.彩虹的形成是光的色散
5.下列设备中利用红外线工作的是( )
A.消毒灯 B.验钞机
C.感应水龙头 D.倒车雷达
6.下列说法中正确的是( )
A.镜面反射遵循光的反射定律,但漫反射不遵循光的反射定律
B.光垂直照射在平面镜上,入射角是90°
C.电视机遥控器利用红外线实现对电视机的控制
D.光不能在真空中传播
7.在看不见的光中有红外线和紫外线,已被人们所利用,下面关于红外线和紫外线的说法正确的是( )
A.红外线可以用来杀菌、消毒 B.可以利用紫外线来识别伪钞
C.可以利用紫外线来遥控电视 D.可以利用紫外线来测量物体的温度
8.下面说法错误的是( )
A.可用紫外线杀菌、消毒 B.电视机遥控器运用了红外线进行遥控
C.海市蜃楼是一种由光的折射产生的现象 D.声音和光都可以在真空中传播
9.下列说法中正确的是( )
A.水中“倒影”的形成是由于光的直线传播
B.我们能辨别出不同乐器发出的声音,是因为不同的乐器发声时的音调不同
C.水池看起来变“浅”是由于光的折射
D.验钞机利用红外线可以使荧光物质发光的原理
10.如图所示,让一束太阳光通过三棱镜,射出的光射到白色光屏上,在间形成彩色光带,以下说法正确的是( )
A.最早通过该实验发现了光的色散现象的科学家是伽利略
B.A处外侧应是紫外线,其显著性质是能使荧光物质发光
C.B处外侧应是红外线,把温度计玻璃泡涂黑放在这里,其示数上升得更为明显
D.在光屏与三棱镜之间放一块黄色玻璃,光屏上其他颜色的光消失,只留下黄色
二、填空题
11.电视机画面的颜色是由______________、______________、______________三种色光合成的。彩虹是光的______________现象。
12.红色三角梅在阳光下十分鲜艳,是因为它只_______(选填“反射”或“吸收”)太阳光中的红色光,因为光的________现象我们从不同角度都能看见红色的三角梅。
13.如图甲所示,一束阳光照射到三棱镜后出现的情况,这种现象叫光的________现象。好奇的小文将阳光改成红光仍然沿原来的方向照射到三棱镜上(如图乙),在白色光屏上a点处形成一个________色光斑。现保持入射光位置、方向及三棱镜位置不变,仅将红光改为紫光,则紫色光斑在________(选填“a点上方”或“a点下方”或“a点处”)。
【归纳整理】
【课后反思】
本节课学习中,你有哪些收获,还有哪些问题?
收获:
(1)我了解了光的色散现象:太阳光经过三棱镜后分解为 红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫 七种色光,白光是由 各种色光 混合而成的。
(2)我掌握了光的三原色: 红 、 绿 、 蓝 ,它们按不同比例混合可以产生各种颜色的光。
(3)我认识了红外线和紫外线:红外线位于 红 光外侧,具有 热 效应;紫外线位于 紫 光外侧,能使 荧光 物质发光、能 杀死微生物 。
(4)我理解了物体的颜色:透明物体的颜色由 透过 的色光决定,不透明物体的颜色由 反射 的色光决定。
问题:
(1)光的色散与光的反射、折射有什么区别?
(2)红外线和紫外线在生活中有哪些应用?如何区分它们?
(3)为什么红光通过红色玻璃后仍然是红色,而通过蓝色玻璃后就看不见了?
(4)我还想进一步了解: 。
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4.5 光的色散
【学习目标】
1. 通过观察三棱镜对太阳光的色散实验,知道白光是由各种色光混合而成的,了解色散现象。能说出光的三原色,并能列举色光混合在生活中的应用实例。
2. 通过实验探究色光的混合,知道红、绿、蓝三种色光按不同比例混合可以产生各种颜色的光。了解红外线和紫外线的特性及其在生活中的应用。
3. 在探究光的色散实验中,正确使用控制变量法和转换法设计实验、观察现象、收集证据,并对实验过程进行交流讨论,最终得出科学结论,培养科学探究能力。
4. 通过了解我国在光学科技领域的成就(如红外探测、紫外消毒等),增强民族自豪感和社会责任感,激发对科学的热爱,树立科技强国的远大理想。
【学习重点】
理解光的色散现象及白光的组成,知道光的三原色。
【学习难点】
理解红外线和紫外线的特性及其应用。
【自主预习】
阅读教材,完成以下问题:
1. 太阳光通过三棱镜后,被分解成 红 、 橙 、 黄 、 绿 、 蓝 、 靛 、 紫 七种色光,这种现象叫做光的 色散 。
2. 白光是由 各种色光 混合而成的。
3. 光的三原色是 红 、 绿 、 蓝 。三种色光按不同比例混合可以产生 各种 颜色的光。
4. 在可见光谱的红光之外,有一种看不见的光叫做 红外线 ;在紫光之外,有一种看不见的光叫做 紫外线 。
5. 红外线的应用: 红外线夜视仪 、 红外线遥控器 、 红外线测温仪 等;紫外线的应用: 验钞机 、 紫外线消毒灯 、 紫外线固化 等。
6. 太阳光中色散后的色光按照一定的顺序排列,称为 光谱 。
【合作探究】
探究一、光的色散
1. 色散现象
(1)现象探究
如图所示,让一束太阳光照射到三棱镜上,调整三棱镜的角度,观察在白屏上出现的现象。
实验现象:白屏上出现了一条 彩色 的光带,自上而下依次是 红 、 橙 、 黄 、 绿 、 蓝 、 靛 、 紫 七种色光。
(2)实验结论
① 太阳光(白光)是由 各种色光 混合而成的。
② 不同颜色的光通过三棱镜时偏折程度 不同 (选填“相同”或“不同”),其中 红 光偏折程度最小, 紫 光偏折程度最大。
③ 光的色散的本质: 不同色光通过三棱镜时偏折程度不同 。
(3)色散现象的应用
① 彩虹的形成: 太阳光经空气中的小水滴色散形成 。
② 彩色的舞台灯光: 利用色光的混合 。
【想一想】为什么雨后的天空中会出现彩虹?
2. 色光的混合
(1)光的三原色
① 三原色: 红 、 绿 、 蓝 。
② 三原色按不同 比例 和 强度 混合,可以产生各种颜色的光。
③ 三原色等比例混合得到 白 光。
(2)色光混合实验
实验器材:红色、绿色、蓝色三种颜色的发光二极管(或彩色光源)、白屏。
实验操作:
① 将红色光和绿色光同时照射到白屏的同一位置,观察叠加区域的颜色。
实验现象:红色和绿色混合得到 黄 色。
② 将红色光和蓝色光同时照射到白屏的同一位置,观察叠加区域的颜色。
实验现象:红色和蓝色混合得到 品红 色。
③ 将绿色光和蓝色光同时照射到白屏的同一位置,观察叠加区域的颜色。
实验现象:绿色和蓝色混合得到 青 色。
④ 将红、绿、蓝三种色光同时照射到白屏的同一位置,观察叠加区域的颜色。
实验现象:红、绿、蓝三色混合得到 白 色。
(3)色光混合的应用
彩色电视机、电脑显示器、手机屏幕等彩色图像都是由 红、绿、蓝 三原色按不同比例混合而成的。
【例题1】
如图所示,让一束太阳光照射到三棱镜上,在白屏上形成一条彩色的光带。请回答:
(1)三棱镜对太阳光的作用是 色散 ;
(2)白屏上从上到下依次出现的色光是 红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫 ;
(3)如果在三棱镜和白屏之间放一块红色玻璃,则白屏上出现的现象是 只有红光 ;
(4)如果在白屏上贴一张绿纸,则绿纸上出现的现象是 只有绿色区域是亮的,其他区域是暗的 。
【解析】
(1)三棱镜将太阳光 分解 成七种色光,这种现象叫做光的 色散 。
(2)白光经三棱镜后,自上而下依次是红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫,其中 红 光偏折最小, 紫 光偏折最大。
(3)红色玻璃只能透过 红 光,其他色光被 吸收 。
(4)绿纸只能反射 绿 光,其他色光被 吸收 。
【答案】(1)色散;(2)红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫;(3)只有红光;(4)只有绿色区域是亮的,其他区域是暗的。
探究二、看不见的光
1. 光谱
(1)定义:太阳光色散后形成的 彩色 的色光带叫做光谱。
(2)光谱的顺序: 红 、 橙 、 黄 、 绿 、 蓝 、 靛 、 紫 。
2. 红外线
(1)发现:在光谱的 红 光以外,有一种看不见的光,叫做红外线。
(2)特性:
① 红外线具有 热 效应(一切物体都在不停地向外辐射红外线)。
② 红外线的穿透能力较 强 (选填“强”或“弱”)。
③ 物体的温度越高,辐射的红外线越 强 (选填“强”或“弱”)。
(3)红外线的应用:
① 红外线夜视仪:在夜间利用 红外线 来探测物体。
② 红外线测温仪:利用物体的 温度 与辐射红外线的强弱有关来测量温度。
③ 红外线遥控器:利用 红外线 来传递信息。
④ 红外线加热:利用红外线的 热 效应来加热物体。
【想一想】为什么红外线夜视仪能在夜间“看见”物体?
3. 紫外线
(1)发现:在光谱的 紫 光以外,有一种看不见的光,叫做紫外线。
(2)特性:
① 紫外线能 使 荧光物质发光。
② 紫外线能 杀死微生物 。
③ 紫外线能促进人体合成 维生素 D 。
(3)紫外线的应用:
① 验钞机:利用紫外线能使 荧光 物质发光的特性来鉴别钞票真伪。
② 紫外线消毒:利用紫外线能 杀死微生物 的特性来杀菌消毒。
③ 紫外线促进人体合成维生素 D:适量的紫外线照射有助于人体 钙 的吸收。
(4)紫外线的危害:过量的紫外线照射会伤害 皮肤 ,引发 皮肤癌 等。
【注意】臭氧层能吸收大部分 紫外线 ,保护地球上的生物。因此,保护臭氧层是保护人类自身的重要措施。
4. 红外线与紫外线的比较
项目
红外线
紫外线
在光谱中的位置
红 光外侧
紫 光外侧
能否看见
不能 (选填“能”或“不能”)
不能 (选填“能”或“不能”)
主要特性
热 效应
使 荧光 物质发光、 杀死微生物
应用实例
红外线夜视仪 、 红外线遥控器 、 红外线测温仪
验钞机 、 紫外线消毒灯 、 紫外线固化
【例题2】
关于红外线和紫外线,下列说法正确的是( )
A. 红外线和紫外线都是可见光
B. 红外线能使荧光物质发光
C. 紫外线能杀死微生物,常用于消毒
D. 红外线能促进人体合成维生素 D
【解析】 红外线和紫外线都是 不可见 光(选填“可见”或“不可见”)。红外线具有 热 效应,紫外线能使 荧光 物质发光、能杀死 微生物 、能促进人体合成 维生素 D 。因此正确答案为 C 。
【答案】 C
探究三、色散与看不见的光的综合应用
1. 色散现象的应用
(1)彩虹的形成:雨后,空气中悬浮着大量 小水滴 ,太阳光经过这些小水滴发生 色散 ,形成彩虹。
(2)彩色电视机的成像原理:彩色电视机是利用 红、绿、蓝 三原色按不同比例混合来呈现彩色图像的。
2. 红外线和紫外线在生活中的应用
(1)红外线:遥控器、夜视仪、测温仪、红外线加热器等。
(2)紫外线:验钞机、紫外线消毒灯、紫外线固化等。
【例题3】
太阳光经过三棱镜后,在白屏上形成一条彩色的光带。下列说法错误的是( )
A. 该实验说明白光是由多种色光混合而成的
B. 光带从上到下依次是红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫
C. 红色光的偏折程度比紫色光大
D. 如果把温度计放在紫光外侧,温度计的示数会升高
【解析】 白光经三棱镜色散后,自上而下依次为红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫。其中 红 光偏折程度最小, 紫 光偏折程度最大。在紫光外侧是 紫外线 ,具有 热 效应,能使温度计示数升高。因此错误的说法是 C 。
【答案】 C
【例题4】
下列关于红外线和紫外线的说法中,正确的是( )
A. 红外线能使荧光物质发光
B. 紫外线能杀死微生物,可用于消毒
C. 红外线的传播速度比紫外线慢
D. 紫外线可用于红外线夜视仪
【解析】 红外线具有 热 效应,常用于 红外线夜视仪 、 红外线遥控器 、 红外线测温仪 等;紫外线能使 荧光 物质发光,能杀死 微生物 ,能促进人体合成 维生素 D 。红外线和紫外线都是 光 ,传播速度 相同 。因此正确答案为 B 。
【答案】 B
【例题5】
小明在学习了光的色散后,做了以下实验:将红、绿、蓝三种色光分别照射到同一张白纸的同一位置。请回答:
(1)红光照射到白纸上,白纸呈现 红 色;
(2)红光和绿光同时照射到白纸的同一位置,叠加区域呈现 黄 色;
(3)红、绿、蓝三种色光同时照射到白纸的同一位置,叠加区域呈现 白 色;
(4)如果换用一张黑纸重复上述实验,观察到的现象是 始终呈现黑色 。
【解析】
(1)白纸能反射 所有 色光,所以红光照射到白纸上,白纸呈现 红 色。
(2)红光和绿光混合得到 黄 色光。
(3)红、绿、蓝三原色等比例混合得到 白 色光。
(4)黑纸能吸收 所有 色光,所以无论照射什么色光,黑纸都呈现 黑 色。
【答案】(1)红;(2)黄;(3)白;(4)始终呈现黑色。
【精讲点拨】
1. 色散现象的理解
(1)色散:太阳光(白光)经过三棱镜后,被分解为红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫七种色光的现象。
(2)本质:不同颜色的光通过三棱镜时偏折程度不同。 红 光偏折程度最小, 紫 光偏折程度最大。
(3)结论:白光是由 各种色光 混合而成的。
(4)易错点:色散是 分解 (选填“分解”或“合成”)现象,不是光的 反射 (选填“反射”或“折射”)现象。
2. 光的三原色
(1)三原色: 红 、 绿 、 蓝 。
(2)混合规律:三原色按不同比例混合可以产生 各种 颜色的光。
(3)应用:彩色电视机、手机屏幕等。
(4)易错点:光的三原色与颜料的三原色不同。颜料的三原色是 红 、 黄 、 蓝 。
3. 红外线与紫外线的比较
项目
红外线
紫外线
位置
红 光外侧
紫 光外侧
可视性
不可见
不可见
主要特性
热 效应
使 荧光 物质发光、 杀死微生物 、促进合成维生素 D
应用
红外线夜视仪 、 红外线遥控器 、 红外线测温仪
验钞机 、 紫外线消毒灯 、 紫外线固化
危害
无显著危害
过量照射伤害 皮肤 ,引发 皮肤癌
4. 物体的颜色
(1)透明物体的颜色:由 透过 的色光决定。
(2)不透明物体的颜色:由 反射 的色光决定。
(3)白色物体:反射 所有 色光。
(4)黑色物体:吸收 所有 色光。
(5)易错点:物体呈现什么颜色,取决于它 反射 (选填“反射”或“吸收”)了什么颜色的光。
5. 常见光现象的辨别
现象
原理
说明
光的色散
光的折射
白光分解为七种色光
彩虹
光的色散
太阳光经水滴色散
物体的颜色
透明物体 透过 色光
不透明物体 反射 色光
红外线夜视仪
红外线的 热 效应
物体辐射红外线
紫外线验钞
紫外线能使 荧光 物质发光
鉴别钞票真伪
【课堂练习】
一、单选题
1.西安市第17届运动会(青少年组)射击比赛中,选手们通过“三点一线”(缺口、准星、靶心在同一直线上)的方法瞄准靶心,顺利完成射击。下列与射击比赛“三点一线”的瞄准原理不同的是( )
A.立竿见影 B.凿壁偷光 C.坐井观天 D.雨后彩虹
【答案】D
【详解】射击“三点一线”的原理是光在同种均匀介质中沿直线传播。
A.立竿见影是光沿直线传播形成的影子,原理相同,故A不符合题意;
B.凿壁偷光是光沿直线传播穿过孔洞,原理相同,故B不符合题意;
C.坐井观天是光沿直线传播导致视野受限,原理相同,故C不符合题意;
D.雨后彩虹是光的色散现象,属于光的折射,原理不同,故D符合题意。
故选D。
2.如图所示,在深盘中盛一些水,盘边斜放一块平面镜,使镜的下部浸入水中。让一束阳光照射在水下的平面镜上,并反射到白纸上,白纸上出现一条彩色的光带。下列说法不正确的是( )
A.这是光的色散现象 B.彩色光带中只有三种色光
C.光在白纸上发生漫反射 D.光可以在真空中传播
【答案】B
【详解】A.让一束阳光照射在水下的平面镜上,并反射到白纸上,白纸上出现一条彩色的光带,该现象为光的色散现象,故A正确;
B.彩色光带中有红橙黄绿蓝靛紫多种颜色的光,故B不正确;
C.白纸表面粗糙不平,光射向白纸上后会发生漫反射,因此在不同角度都能看到这条光带,故C正确;
D.光不仅可以在空气、水等物质中传播,还可以在真空中传播,故D正确。
本题选择描述不正确的,故选B。
3.如图所示,一束太阳光通过三棱镜后照射在光屏上(未画出来),下列说法正确的是( )
A.光向斜上方偏转 B.光按原来方向传播
C.光屏上只呈现红、绿、蓝三种色光 D.该现象说明太阳光是复色光
【答案】D
【详解】AB.光通过三棱镜发生折射,光线向三棱镜底边偏折,即向斜下方偏转,故AB错误;
C.太阳光通过三棱镜分解为红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫七种色光,故C错误;
D.太阳光能分解成多种色光,说明太阳光是复色光,故D正确。
故选D。
4.下列说法正确的是( )
A.白光是七色光的一种
B.任意一种色光斜照到三棱镜都能发生光的色散
C.白光不可能用光的混合法得到
D.彩虹的形成是光的色散
【答案】D
【详解】A.根据光的色散可知,白光是七色光组成的,故A错误;
B.只有白光斜射到三棱镜上才能够发生色散;故B错误;
C.白光是由七种色光混合而成的,因此可以用光的混合法得到白光,故C错误;
D.彩虹的形成是光的色散,故D正确。
故选D。
5.下列设备中利用红外线工作的是( )
A.消毒灯 B.验钞机
C.感应水龙头 D.倒车雷达
【答案】C
【详解】A.消毒灯主要利用紫外线的杀菌消毒作用,达到消毒目的,故A不符合题意;
B.验钞机是利用紫外线工作的,人民币上涂有荧光物质,在紫外线的照射下会发出荧光,从而可以辨别真伪,故B不符合题意;
C.感应水龙头是利用红外线传感器工作的,通过接收人体发出的红外线或反射的红外线来控制水流的开关,故C符合题意;
D.倒车雷达是利用超声波(属于声波)工作的,通过发射和接收超声波,根据回声定位的原理来判断障碍物的距离,故D不符合题意。
故选C。
6.下列说法中正确的是( )
A.镜面反射遵循光的反射定律,但漫反射不遵循光的反射定律
B.光垂直照射在平面镜上,入射角是90°
C.电视机遥控器利用红外线实现对电视机的控制
D.光不能在真空中传播
【答案】C
【详解】A.镜面反射、漫反射均属于光的反射,都遵循光的反射定律,故A错误;
B.入射角为入射光线与法线的夹角,光垂直照射平面镜时,入射光线与法线重合,入射角为0°,故B错误;
C.电视机遥控器利用红外线的遥控功能实现对电视机的控制,故C正确;
D.光的传播不需要介质,可以在真空中传播,故D错误。
故选C。
7.在看不见的光中有红外线和紫外线,已被人们所利用,下面关于红外线和紫外线的说法正确的是( )
A.红外线可以用来杀菌、消毒 B.可以利用紫外线来识别伪钞
C.可以利用紫外线来遥控电视 D.可以利用紫外线来测量物体的温度
【答案】B
【详解】A.杀菌消毒是紫外线的功能,红外线有热效应,故A错误;
B.紫外线具有荧光效应,可使钞票上的荧光物质发光,能够识别伪钞,故B正确;
C.电视遥控利用的是红外线,故C错误;
D.红外线热效应强,可用于测量物体温度,故D错误。
故选B。
8.下面说法错误的是( )
A.可用紫外线杀菌、消毒 B.电视机遥控器运用了红外线进行遥控
C.海市蜃楼是一种由光的折射产生的现象 D.声音和光都可以在真空中传播
【答案】D
【详解】A.紫外线可用于杀菌消毒,故A正确;
B.电视机遥控器利用红外线实现遥控,故B正确;
C.海市蜃楼是光在不均匀介质中传播发生折射产生的现象,故C正确;
D.声音传播需要介质,真空不能传声,只有光可以在真空中传播,故D错误。
故选D。
9.下列说法中正确的是( )
A.水中“倒影”的形成是由于光的直线传播
B.我们能辨别出不同乐器发出的声音,是因为不同的乐器发声时的音调不同
C.水池看起来变“浅”是由于光的折射
D.验钞机利用红外线可以使荧光物质发光的原理
【答案】C
【详解】A.水中“倒影”是平面镜成像,原理为光的反射,故A错误;
B.不同物体发出声音的音色不同,辨别不同乐器发声的依据是音色不同,故B错误;
C.水池底的光从水斜射入空气中时发生折射,人眼逆着折射光线看到池底的虚像位置偏高,因此水池看起来变浅,原理是光的折射,故C正确;
D.验钞机利用的是紫外线可使荧光物质发光的原理,故D错误。
故选C。
10.如图所示,让一束太阳光通过三棱镜,射出的光射到白色光屏上,在间形成彩色光带,以下说法正确的是( )
A.最早通过该实验发现了光的色散现象的科学家是伽利略
B.A处外侧应是紫外线,其显著性质是能使荧光物质发光
C.B处外侧应是红外线,把温度计玻璃泡涂黑放在这里,其示数上升得更为明显
D.在光屏与三棱镜之间放一块黄色玻璃,光屏上其他颜色的光消失,只留下黄色
【答案】D
【详解】A. 最早通过该实验发现光的色散现象的科学家是牛顿,故A错误;
BC.红光偏折程度最小,紫光偏折程度最大,由图可知处为红光,处为紫光,则处外侧是红外线,红外线的显著性质是热效应,处外侧是紫外线,其显著性质是能使荧光物质发光,故BC错误;
D. 透明物体的颜色由它透过的色光决定,在光屏与三棱镜之间放一块黄色玻璃,黄色玻璃只能透过黄光,吸收其他色光,故光屏上只留下黄色,故D正确。
故选D。
二、填空题
11.电视机画面的颜色是由______________、______________、______________三种色光合成的。彩虹是光的______________现象。
【答案】
红
绿
蓝
色散
【详解】色光三原色为红、绿、蓝,电视机画面颜色由三种色光混合得到。
因太阳光经过空气中的小水珠折射后会分解为多种色光,故彩虹是光的色散现象。
12.红色三角梅在阳光下十分鲜艳,是因为它只_______(选填“反射”或“吸收”)太阳光中的红色光,因为光的________现象我们从不同角度都能看见红色的三角梅。
【答案】 反射 漫反射
【详解】不透明物体的颜色由它反射的色光决定,红色三角梅是不透明物体,它只反射太阳光里的红色光,吸收其他色光,所以呈现鲜艳的红色。
我们能从不同角度看见本身不发光的三角梅,是因为三角梅的表面凹凸不平,照射在它上面的光会向四面八方发生漫反射,因此在不同角度都有反射光进入人眼。
13.如图甲所示,一束阳光照射到三棱镜后出现的情况,这种现象叫光的________现象。好奇的小文将阳光改成红光仍然沿原来的方向照射到三棱镜上(如图乙),在白色光屏上a点处形成一个________色光斑。现保持入射光位置、方向及三棱镜位置不变,仅将红光改为紫光,则紫色光斑在________(选填“a点上方”或“a点下方”或“a点处”)。
【答案】 色散 红 a点下方
【详解】[1]一束阳光照射到三棱镜后出现的情况,被分解成多种颜色的光,在白色光屏上形成一条彩色光带,这个现象叫光的色散。
[2]由于红光是一种单色光,所以小文将阳光改成红光仍然沿原来的方向照射到三棱镜上(如图乙),在白色光屏上a点处形成一个红色光斑。
[3]现保持入射光位置、方向及三棱镜位置不变,仅将红光改为紫光,紫光偏折程度大,保持光屏位置不变,故光斑在a点处下方。
【归纳整理】
【课后反思】
本节课学习中,你有哪些收获,还有哪些问题?
收获:
(1)我了解了光的色散现象:太阳光经过三棱镜后分解为 红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫 七种色光,白光是由 各种色光 混合而成的。
(2)我掌握了光的三原色: 红 、 绿 、 蓝 ,它们按不同比例混合可以产生各种颜色的光。
(3)我认识了红外线和紫外线:红外线位于 红 光外侧,具有 热 效应;紫外线位于 紫 光外侧,能使 荧光 物质发光、能 杀死微生物 。
(4)我理解了物体的颜色:透明物体的颜色由 透过 的色光决定,不透明物体的颜色由 反射 的色光决定。
问题:
(1)光的色散与光的反射、折射有什么区别?
(2)红外线和紫外线在生活中有哪些应用?如何区分它们?
(3)为什么红光通过红色玻璃后仍然是红色,而通过蓝色玻璃后就看不见了?
(4)我还想进一步了解: 。
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