4.5 跨学科实践：设计舞台灯光秀（讲义）物理新教材北师大版八年级上册

第四章 光现象 第5节 跨学科实践；设计舞台灯光秀 课标要点 1. 知道光的三原色红、绿、蓝；理解色光混合效果；综合运用光直线传播、反射的知识。 2. 能结合光学知识进行方案设计；区分色光三原色与颜料三原色。 3. 完成色光混合小实验；根据要求设计简易舞台灯光模型，评估装置优缺点。 4. 物理结合艺术，体会跨学科融合；重视用电操作安全。 学习重难点 重点：光的三原色；色光混合；舞台灯光设计思路。 难点：综合运用光学知识设计、评估灯光方案。 知识点 光的三原色 1. 光的三原色：红、绿、蓝。 2. 将红、绿、蓝三种色光按照不同比例混合，就可以得到各种各样颜色的光；三种色光等量混合可以得到白光。 易错提醒 光的三原色是红、绿、蓝；颜料三原色是红、黄、蓝；做题不要把两套概念互相混淆。 随学随练 1．如图所示，折叠屏幕使用的是柔性OLED，用放大镜仔细观察手机屏幕画面上的色条，会看到排列有序的三色发光区域是（     ） A．红、黄、蓝 B．红、绿、蓝 C．蓝、绿、紫 D．红、黄、绿 【答案】B 【详解】 红、绿、蓝是光的三原色，手机屏幕的丰富色彩都是通过这三种颜色的发光区域按不同强度混合得到的，因此用放大镜观察手机屏幕看到的有序三色发光区域是红、绿、蓝，故ACD不符合题意，B符合题意。 故选B。 2．舞台上，演员穿着白色上衣、蓝色裙子。若只用红光照射演员，观众看到她的上衣和裙子分别是（     ） A．白色、蓝色 B．红色、蓝色 C．红色、黑色 D．红色、紫色 【答案】C 【详解】不透明物体的颜色由其反射的色光决定，白色上衣反射所有色光，红光照射时反射红光，则上衣呈红色；蓝色裙子仅反射蓝光，红光照射时被全部吸收，无光线反射进入人眼，则裙子呈黑色。故C符合题意，ABD不符合题意。 故选C。 知识点 实践任务：设计舞台灯光秀 1. 任务一：观察色光混合，用不同颜色 LED 光源，观察混合之后的色彩。 2. 任务二：器材、光源选择；根据想要的舞台效果挑选不同颜色光源，兼顾亮度。 3. 任务三：搭建简易模型；可以利用光的直线传播制造光影；利用反光板，依靠光的反射改变光线传播路径。 4. 任务四：调试、评估优化；从色彩效果、器材可行性、用电安全多角度评估。 随学随练 3．青少年艺术节上，学校舞蹈队的演员们穿红色上衣、蓝色裙子在舞台上表演。当红光照在演员身上时，观众看到她们的（　　） A．上衣为白色，裙子为黑色 B．上衣为红色，裙子为黑色 C．上衣为白色，裙子为蓝色 D．上衣为黑色，裙子为红色 【答案】B 【详解】由于不透明物体的颜色是由它反射的色光所决定的，白色物体能反射各种色光，黑色物体吸收各种色光。所以，红光照在红色上衣上，红色上衣反射的红光进入观众的眼中，使观众看到上衣就是红色的；而蓝裙子只能反射蓝光，不能反射红光，红光照在蓝裙子上被吸收，使观众看到的裙子是黑色的，故B符合题意，ACD不符合题意。 故选B。 4．今年夏天，微山县在湿地举办了第三十一届荷花节明星演唱会，演唱会舞台上的灯光五颜六色，这些色光是由红、___________、蓝三基色混合而成的。歌手爽子身穿蓝色T恤表演，当红色聚光灯投射到爽子身上时，观众看到爽子的T恤颜色为___________色。 【答案】 绿 黑 【详解】[1]五颜六色的灯光由色光的三原色：红、绿、蓝混合而成。 [2]蓝色T恤只反射蓝光，吸收其它色光，红色灯光照射时，被吸收了，看到T恤的颜色为黑色。 知识点 拓展：现实生活的色光应用 LED 显示屏、舞台灯光，都是利用红、绿、蓝三原色色光混合，得到丰富色彩；实践操作必须注意用电安全。 随学随练 5．无人机被广泛应用于航拍、灯光表演等诸多领域。如图所示是无人机航拍到的一张彩虹图片，彩虹是光的______现象；如图乙是某款无人机点阵屏采用全彩LED灯，该灯是由红、______、蓝三原色灯通过调节亮度实现多色彩显示的。 【答案】 色散 绿 【详解】彩虹的形成是太阳光经过空气中的小水滴时，不同颜色的光折射偏折程度不同，被分解为七种色光，这种现象是光的色散。 色光的三原色是红、绿、蓝，全彩LED屏就是通过这三种原色灯调节亮度，混合出各种不同的色彩。 6．元旦文艺演出，在舞台上演出的小岩穿的是蓝裤子、白上衣，当舞台灯光是黄色时，则在黄光的照射下，观众看到小岩的裤子是________色的，上衣是________色的。 【答案】 黑 黄 【详解】[1]蓝色不透明物体只反射蓝光，吸收其它色光，蓝裤子在黄色追光灯的照射下，蓝裤子将黄光吸收，观众看到演员的裤子呈黑色。 [2]白色物体反射所有颜色的光，所以上衣反射黄光呈黄色。 题型 光的三原色概念辨析题 解题技巧 1. 记忆固定结论：光三原色红、绿、蓝，等量混合得到白光； 2. 区分颜料三原色，选择题抓住关键词 “色光” 还是 “颜料”。 活学活用 7．国庆期间，某高楼举办灯光秀，为市民游客带来一场场精彩震撼的视觉盛宴。下列说法错误的是（     ） A．五光十色的灯光是光的色散现象 B．灯光秀的色彩是由红、绿、蓝三种色光混合而成的 C．正在发光的LED灯泡是光源 D．当红色灯光照在白色衣服上时，衣服会反射红光 【答案】A 【详解】A．五光十色的灯光是由不同色光混合或不同光源发出的，并非白光分解为多种色光的色散现象，故A错误； B．光的三原色为红、绿、蓝，灯光秀色彩由这三种色光混合而成，故B正确； C．正在发光的LED灯泡自身能发光，是光源，故C正确； D．白色物体反射所有色光，红光照在白色衣服上时衣服反射红光，故D正确。 本题选择错误的，故选A。 8．如图所示，一束太阳光通过三棱镜射到光屏上。 （1）光在空气中的传播速度约为____________ （2）光屏上形成一条彩色的光带，位于光屏______点处的色光颜色与蓝光、______构成光的三原色； （3）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； 【答案】（1）；（2） ；绿光；（3）增大 【详解】（1）略 （2）由光的色散规律可知，三棱镜对红光的偏折程度最小，故光屏下方的点为红光；光的三原色为红、绿、蓝，因此第二空为绿光。 （3）因光屏与三棱镜的间距越大，色散形成的彩色光带宽度越大，故光带过于密集时应增大二者间距。 题型 灯光设计方案分析题 解题技巧 1. 设计答题角度：光源颜色选择；利用光直线传播、光反射；色彩混合效果；用电安全； 2. 方案评价：从效果、取材、安全三个维度作答。 活学活用 9．去电影院看电影成为了人们周末放松的娱乐方式。为了达到良好的观影效果，电影院里有很多独特的设计，比如①幕布采用的是粗糙的白布；②座位采用的是阶梯式排列。请你解释这样设计的好处及其中的物理知识。 【答案】①粗糙的幕布能使光发生漫反射，让不同位置的观众都能看到画面；白色可以反射所有色光，使画面色彩真实自然；②阶梯式排列的座位利用光沿直线传播的原理，避免前排观众遮挡后排观众的视线，保证后排观众能看到完整的幕布画面。 【详解】略 10．《赳赳大秦》是全国首个超大型秦文化主题演艺，这部演出以历史人物“黑夫”的故事为主线，从小人物视角展现大秦王朝崛起过程。剧场通过先进的多媒体技术、灯光设计和舞台机械系统，为观众带来极具沉浸感、代入感、科技感、穿越感的观演体验，如图所示。下列有关光现象的说法正确的是（     ） A．舞台上射出的光束是光的折射形成的 B．舞台上演员的倒影是光的直线传播形成的 C．观众能从各个角度看到舞台上的表演，是因为光发生了镜面反射 D．舞台上五彩缤纷的画面是由红、绿、蓝三种色光合成的 【答案】D 【详解】 A．舞台上射出的光束，利用了光的直线传播，故A错误； B．舞台上演员的倒影，属于平面镜成像，是由光的反射形成的，故B错误； C．观众能从各个角度看到舞台上的表演，是因为光发生了漫反射，反射光线射向各个方向，故C错误； D．光的三原色是红、绿、蓝，台上五彩缤纷的画面是由红、绿、蓝三种色光按不同比例混合产生的，故D正确。 故选D。 题型 跨学科综合开放探究题 解题技巧 1. 结合前面章节光现象知识，直线传播、反射综合分析； 2. 优化类题目逐条写出现有不足和对应的改进措施。 活学活用 11．秋风染红叶，鱼儿树影游，远处一叶舟，缓缓划桨来。 （1）以游动的鱼为参照物，岸边的树是________（选填“运动”或“静止”）的，从清晨到下午，树的倒影的大小________（选填“变化”或“不变”）。一片落叶从距离水面6m高的树上缓缓飘落，经12s落到水面上，落叶相对于水中倒影运动的平均速度是______m/s； （2）一束光斜射到平静的水面如图所示，已知入射光线与水面的夹角为30°，请画出反射光线，并标出反射角及其度数； （3）我们看到水中树影是由于光的________（选填“直线传播”“反射”或“折射”）形成的________（选填“实”或“虚”）像。请根据平面镜成像特点，在图中画出树枝在平静水面中所成的像；______ （4）我们看见水中的鱼是由于光的________（选填“直线传播”“反射”或“折射”）形成的 _____ （选填“实”或“虚”）像。能正确解释“岸边的人看到水中鱼”的光路图是（ ） A． B． C． D． 【答案】（1）运动；不变；1；（2）；（3）反射；虚； ； （4）折射；虚；B 【详解】（1）以游动的鱼为参照物，岸边的树相对鱼的位置发生改变，因此岸边的树是运动的。 树的倒影是平面镜成像，由平面镜成像特点可知，像与物体大小相等，树大小不变，因此倒影大小不变。 落叶初始距水面6m，倒影在水面下距水面也为6m，落叶落到水面时，落叶和它的倒影的相对运动总路程为 落叶相对于水中倒影运动的平均速度 （2）入射光线与水面夹角为30∘，因此入射角为，根据反射定律，反射角等于入射角，反射角为，在法线另一侧画出反射光线，标注反射角即可。 （3）水中树影是树经水面（平面镜）成像，原理是光的反射，平面镜成虚像。 平面镜成的像与物体关于镜面对称，分别作A、B关于水面MN的对称点、，用虚线连接，即为所求的像。 （4）看到水中的鱼，是鱼反射的光从水斜射入空气时发生折射，人眼逆着折射光线看到的是鱼的虚像。 光路需满足，传播方向从水到空气，折射角大于入射角，即折射光线远离法线，故选B。 12．生活中处处有物理： （1）煮鸡蛋、玉米棒子等用水，而炸油条、麻花等用菜油，这样可以对不同食物提供各自煮熟所需达到的温度，这样选择的原因是油和水的________不同； （2）小明在浴室中洗澡时，看到浴室内有两根水管，一根水管上有很多水滴，而另外一根水管上却没有水滴，他猜一根是热水管，一根是冷水管，但他又怕烫着而不敢摸，请你帮他判断出没有水滴的那根是________水管； （3）气体液化有两种方法：石油液化气是通过________的方式使气体液化装入钢瓶中。 （4）在灯光下靠近墙的地方，用手做各种姿态，在墙上会形成手影，这说明了光在同一种均匀介质中沿________传播。当电灯保持静止，手向电灯靠拢时，墙上的手影将________（选填“变大”“变小”或“不变”）； （5）雨后的夜晚，当你迎着月光行走在有积水的路上，为了避让水洼，应走________（选填“较暗“或“较亮”）的地面。这是因为光在地面发生________（选填“镜面反射”或“漫反射”）。 【答案】（1）沸点；（2）热；（3）压缩体积；（4）直线；变大；（5）较暗 ；漫反射 【详解】（1）煮鸡蛋、玉米棒子等用水，而炸油条、麻花等用菜油，是因为煮鸡蛋、玉米棒子需要温度低，炸油条、麻花需要的温度高。因为水的沸点低，油的沸点高，所以煮鸡蛋、玉米棒子等用水，而炸油条、麻花等用菜油。 （2）浴室内温度较高的水蒸气遇冷会液化成小水滴附着在冷水管表面，热水管温度高，水蒸气无法在其表面遇冷液化，故无水滴的是热水管。 （3）液化有两种方法：一种是压缩体积，另一种是降低温度。石油液化气是通过压缩体积的方式使气体液化装入钢瓶中。 （4）光在同种均匀介质中沿直线传播，被不透明的手遮挡后在墙面形成手影；电灯可以看作是点光源，光线向四面传播，手向电灯靠拢时，手挡住的光线变多，在墙上的手影变大。 （5）迎着月光走时，月光在积水表面发生镜面反射，较多反射光进入人眼，积水处看起来较亮；月光在粗糙地面发生漫反射，进入人眼的光较少，地面看起来较暗，故应走较暗的地面避让水洼。 基础通关 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，是英国物理学家牛顿做的实验，关于这一实验，下列说法正确的是（     ） A．这个实验说明太阳光是单色光 B．我们看到白屏上最上方的光是红光 C．光的色散说明与平面镜成像原理相同 D．彩色电视机画面上的丰富色彩是由红、黄、蓝三原色光混合而成的 【答案】B 【详解】A．太阳光通过三棱镜分解成多种色光，说明太阳光是复色光，故A错误； B．白光经过三棱镜折射后，红光偏折程度最小，紫光偏折程度最大，白屏上最上方的光是红光，故B正确； C．光的色散属于光的折射现象，平面镜成像属于光的反射现象，原理不同，故C错误； D．色光的三原色是红、绿、蓝，故D错误。 故选B。 3．2025年9月27日，启东蝶湖音乐节现场声浪滔天，光影交织。下列说法正确的是（     ） A．场外观众分辨不同歌手的声音，主要是声音的音色不同 B．歌手时而引吭高歌、时而低声细语，主要是声音的音调不同 C．观众能看到舞台上的演员，是因为他们都是光源 D．舞台上绚丽多彩的色光，由红、黄、蓝三种色光按比例混合而成 【答案】A 【详解】A．不同发声体的音色不同，场外观众分辨不同歌手的声音主要是根据音色，故A正确； B．引吭高歌、低声细语是指声音的响度不同，故B错误； C．演员本身不发光，不是光源，观众能看到演员是因为演员反射的光进入人眼，故C错误； D．色光的三原色是红、绿、蓝，故D错误。 故选A。 4．在一间没有其他灯光的暗室里，用红光照射一张写有蓝色字迹的白纸。看到的现象是（     ） A．纸呈红色，字呈黑色 B．纸呈红色，字呈红色 C．纸呈白色，字呈蓝色 D．纸呈黑色，字呈红色 【答案】A 【详解】不透明物体的颜色由其反射的色光决定。白纸可反射所有色光，红光照射时反射红光，因此纸呈红色；蓝色字迹仅能反射蓝光，会吸收照射的红光，无光线反射进入人眼，因此字呈黑色。故选A。 5．隔着红色玻璃纸看一束黄光，看到的是（     ） A．白色 B．黑色 C．红色 D．黄色 【答案】B 【详解】透明物体的颜色由它所能透过的色光决定，红色玻璃纸仅允许红光透过，黄光照射时会被红色玻璃纸吸收，没有色光进入人眼，因此看到的是黑色。故选B。 6．生活处处有物理，留心观察皆学问。下列关于生活中光现象的解释，正确的是（    ） A．周末在家晒被褥可以杀菌，主要是利用了阳光中的红外线 B．暴雨过后，小明在公园看到了美丽的彩虹，这是光的色散现象 C．医院病房里紫外线灯发出的淡紫色光，就是我们要利用的紫外线 D．美术课上画水彩画时，老师说的颜料三原色是红、黄、蓝，也就是光的三原色 【答案】B 【详解】A．晒被褥杀菌主要利用阳光中的紫外线，因为紫外线具有杀菌消毒作用，而红外线主要产生热效应，故A错误； B．彩虹是阳光通过空气中的水滴发生折射和反射，分散成不同颜色的光，这是光的色散现象，故B正确； C．紫外线灯发出的淡紫色光是可见光，而紫外线本身是不可见的，杀菌作用主要来自不可见的紫外线，故C错误； D．颜料的三原色是红、黄、蓝，用于颜料混合；光的三原色是红、绿、蓝，用于光的叠加，两者不同，故D错误。 故选B。 7．如图所示，让一束太阳光通过三棱镜，在白屏上会呈现彩色的光带，其中B处为______光；若在三棱镜与白屏之间插入一块红色玻璃，则白屏上______（选填“能”或“不能”）出现彩色的光带。 【答案】 紫 不能 【详解】由光的色散规律可知，紫光通过三棱镜时偏折程度最大，B处偏折程度最大，故为紫光。 因透明物体的颜色由透过的色光决定，红色玻璃仅能透过红光，其余色光被吸收，故白屏上不能出现彩色光带。 8．大雁塔和大唐不夜城，灯火辉煌，游人如织。我们之所以能从不同角度看到大雁塔，是因为塔身发生了____________（选填“漫”或“镜面”）反射；水中倒影与塔身交相辉映，倒影的形成是光的____________现象；景区的景观灯，能发出各种艳丽的色彩，其实是由红、____________、蓝三种LED灯通过适当的比例混合得到的。 【答案】漫；反射；绿 【详解】我们能从不同角度看到本身不发光的大雁塔，是因为塔身表面粗糙，会把入射光向四面八方反射，这种反射就是漫反射； 水中的倒影属于平面镜成像，是光照射到水面时发生反射形成的虚像，本质是光的反射现象； 光的三原色是红、绿、蓝，这三种色光按照不同比例混合，可以得到各种艳丽的色光，因此景观灯的多彩效果是红、绿、蓝三种LED灯混合得到的。 9．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。 10．如图所示的是小明在家里使用镜子和一盆水完成的实验，他在白色光屏上看到了一条彩色的光带，这是光的_____现象；在不同的角度都可以观察到彩色的光带，说明光在光屏上发生的是___反射。若一束白光通过玻璃后呈现蓝色的光，则玻璃是____色的。 【答案】 色散 漫 蓝 【分析】太阳光是复色光，是由红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫七种单色光复合而成的； 漫反射时反射光线射向各个方向，所以我们能从各个不同方向看到本身不发光的物体； 不透明物体的颜色是由它反射的色光所决定的，透明物体的颜色是由它透过的色光决定的。 【详解】一束太阳光通过水折射后，被分解成七种颜色的光，在白色光屏上形成一条七彩光带，这个现象叫光的色散； 在不同的角度都可以观察到彩色的光带，这是因为光在光屏上发生漫反射的缘故。 白光是复色光，通过蓝色玻璃后，只有蓝光可以透过，因此得到了蓝光。 素养提升 11．如图所示，西安新地标“生命之树”的光影秀，通过3D全息投影的艺术方式创作，以海纳浪漫演绎四时节序，吸引了众多游客。下列有关说法正确的是（     ） A．彩灯发出五颜六色的光是光的色散现象 B．彩灯发出的光在空气中传播的速度是340m/s C．白天“生命之树”上的植物呈现绿色是由于反射了绿光 D．能从各个角度看到“生命之树”是因为发生了镜面反射 【答案】C 【详解】A．彩灯发出五颜六色的光，是因为彩灯内部的光源本身就可以发出不同颜色的单色光，并非光的色散，故A错误； B．光在真空中的传播速度约为，在空气中的传播速度略小于这个值，但也非常接近；而340m/s是声音在15℃空气中的传播速度，故B错误； C．不透明物体的颜色由它反射的色光决定，植物呈现绿色，是因为植物的叶片反射了太阳光中的绿光，吸收了其他颜色的光，故C正确； D．能从各个角度看到物体，是因为物体表面发生了漫反射，漫反射的光线会向各个方向散射；而镜面反射的光线是平行的，只能在特定角度看到反射光，故D错误。 故选C。 12．如图所示，在注满水的透明塑料瓶下方侧壁钻一个小孔，打开瓶盖，水从小孔流出；将激光笔正对小孔并打开，光屏上没有出现光点，激光随着弯曲的水流“流”到水槽中，这一现象的主要原理是（     ） A．光的直线传播 B．光的反射 C．光的折射 D．光的色散 【答案】B 【详解】A．光在同种均匀介质中沿直线传播，若光沿直线传播应直接射向光屏，无法解释光跟着弯曲水流偏转的现象，故A不符合题意； B．光在水流与空气分界面发生反射，传播方向改变，但无法穿出水流，从而沿着弯曲的水流传播，故B符合题意； C．光从水斜射入空气发生折射时，光线会射出水流，不会沿水流传播，故C不符合题意； D．光的色散是指复色光分解为单色光的现象，故D不符合题意。 故选 B。 13．小新同学学完《光现象》后，对下列光现象作出相关判断。下列说法错误的是（ ） A．甲图：向空杯中射入一束光，在杯底形成光斑，逐渐向杯中加水，光斑会向右移 B．乙图：由于光的折射，早晨太阳还处于地平线以下时，人们就能看到它 C．丙图：让一束太阳光照射到三棱镜上，红光偏折程度最大，紫光偏折程度最小 D．丁图：光的色散说明了白光是由各种色光混合而成 【答案】C 【详解】A．向空杯加水时，入射光从空气斜射入水中会发生折射，折射角小于入射角，光斑会向右侧移动，故A正确； B．大气层密度不均匀，太阳光传播时发生折射，太阳实际位置在地平线以下时，我们就能通过折射看到太阳的虚像，故B正确； C．太阳光经三棱镜色散时，红光偏折程度最小，紫光偏折程度最大，与选项描述不符，故C错误； D．光的色散现象将白光分解为多种色光，直接说明了白光是由各种色光混合而成的，故D正确。 本题选择说法错误的，故选C。 14．如图所示在光的色散实验中，小明将太阳光经平面镜反射后通过狭缝，水平射向三棱镜，在光屏上出现彩色光带，此时镜面与水平面的夹角为40°，则入射角为________________________，光的传播方向改变了________________________。若发现光带较亮但较窄，可适当__________________。 【答案】 50 80 增大狭缝宽度 【详解】太阳光经平面镜反射后通过狭缝，水平射向三棱镜，镜面与水平面的夹角为，则反射光线与镜面的夹角为，则反射角为，根据光的反射定律，反射角等于入射角，所以入射角为；则光的传播方向改变了；在色散实验中，光带的宽度受狭缝宽度的限制。狭缝太窄会让光束强度足够但光带过窄，适当增大狭缝宽度可以让更多的光通过，使光带变宽，同时仍保持足够亮度。 15．唐朝的张志和在《玄真子》中记载了著名的“人工虹”实验：“背日喷乎水，成虹霓之状”，如图所示，小孩按图甲中的方法____喷水时可以看到彩虹；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。如图乙所示，当人随地球一起运动到_______区域内会看见日全食（选填A/B/C/D）。为了探测地球与月球之间的距离，可以从地球上向月球发射_______ （选填“声音”或“光”）信号，并记录它返回的时间。 【答案】 二 绿 B 光 【详解】根据“背日喷乎水，成虹霓之状”的原理，如果漫画中的方法二是背对着太阳喷水，那么我们就可以通过这种方式看到彩虹。 红、绿、蓝被称为光的三原色，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。 当月球位于太阳与地球之间时，沿直线传播的太阳光被不透明的月球挡住，在月球的后面阳光照不到的地球上，形成影，在地球上看不到太阳，便形成日食。日全食时，月球把太阳光全部遮住，地球在月球的影子里，此时人位于B区域。 因声音传播需要介质，真空不能传声，光可在真空中传播，故探测地月距离选用光信号。 迁移创新 16．很多优秀学生在做笔记时都用“思维导图”，它能将文字图形化，便于记忆和理清思路。如图是小张用“思维导图”总结光现象的应用实例，正确的是（　　） A．（1）（2）（3） B．（1）（3）（5） C．（2）（3）（4） D．（1）（4）（5） 【答案】B 【详解】开凿隧道时，用激光引导掘进方向，是运用了光的直线传播，故（1）正确；我们能看清黑板上的字，是因为光在黑板表面发生了漫反射（黑板表面粗糙，反射光向各个方向），而不是镜面反射（镜面反射的反射光会向特定方向，易造成反光看不清），故（2）错误；演员对着镜子画脸谱，是利用平面镜成像，是由于光的反射形成的，故（3）正确；从岸上看，水的深度比实际浅，这是因为光的折射，水中物体的光从水斜射入空气时发生折射，折射光线远离法线，人眼逆着折射光线看，感觉物体（水底）的位置变浅了，故（4）错误；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，故（5）正确。故ACD错误，B正确。 故选B。 17．自行车尾灯本身并不发光，它是由许多角反射器组成的反光装置。角反射器是由三个互相垂直的反光面组成的，它能在夜晚被光照射后将光反射回去，引起后方车辆注意（如图1）。图2为尾灯处的剖面示意图。下列说法正确的是（    ） A．不同方向射入尾灯的光，都将沿原方向反射回去 B．不同方向射入尾灯的光，都只发生两次反射 C．光射入尾灯又回到空气的过程，只发生一次折射 D．我们看到尾灯呈现红色，是因为红光无法射入尾灯 【答案】A 【详解】A．角反射器由三个互相垂直的反射面组成，根据光的反射定律，无论光从哪个方向射入，经过三次反射后都会沿原方向反射回去，类似“原路返回”，所以不同方向射入的光会沿原方向反射，故A正确； B．角反射器有三个垂直反射面，光线斜射到其中一个反射面上，会在其中两个面上发生两次反射，如果垂直射入，则沿原路返回，只有一次反射，故B错误； C．光从空气射入尾灯会发生一次折射，从尾灯回到空气又会发生一次折射，共两次折射，故C错误； D．我们看到尾灯呈红色，是因为尾灯反射了红光，吸收了其他色光，而不是红光无法射入，故D错误。 故选A。 18．甲图显示的现象叫作光的___________现象，就像雨后的彩虹。其实我们___________（选填“背对”、“正对”）着太阳喷水，也能观察到“人造虹”现象，其中红光的偏折___________（选填“大于”、“小于”或“等于”）紫光的偏折，如果在白色光屏前放置一块蓝色玻璃，我们在白屏上能看到___________；乙图中，当一束红光与一束紫光相距d平行入射到一块玻璃砖上，经玻璃折射后_____________（选填“仍然平行”或“不再平行”），它们之间的距离d会___________（选填“变大”、“变小”或“不变”）。 【答案】 色散 背对 小于 蓝色条纹 仍然平行 变小 【详解】[1]太阳光通过三棱镜分解为多种色光的现象叫光的色散，雨后彩虹就是光的色散形成的。 [2]“人造虹”也就是彩虹，是由于太阳光照射到空气中的水滴，光线被折射及反射，在天空上形成拱形的七彩光谱。要看到彩虹，观察者需要站在太阳和水滴之间，并且背对着太阳，这样才能使折射和反射后的光线进入人眼，从而看到彩虹。 [3]从图甲中可以看到紫光的折射能力比红光强，因此在色散现象中，红光的偏折程度小于紫光。 [4]透明物体的颜色是由其透过的色光决定的，因此蓝色玻璃只能透过蓝色光，因此在白色光屏前放置一块蓝色玻璃， 我们在白屏上能看到蓝色条纹。 [5]光线通过平行玻璃砖时要发生两次折射，由于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，下表面的折射角等于上表面的入射角，由几何知识可知，折射光线必定和入射光线平行。因此当一束红光与一束紫光相距d平行入射到一块玻璃砖上，经玻璃折射后仍然平行。 [6]入射方向相同的红光、紫光在玻璃中的偏折角度不同，因紫光比红光偏折程度大，所以经玻璃折射后，两条光线的折射光线之间的距离将变小。 学科网（北京）股份有限公司1 / 10 学科网（北京）股份有限公司 $ 第四章 光现象 第5节 跨学科实践；设计舞台灯光秀 课标要点 1. 知道光的三原色红、绿、蓝；理解色光混合效果；综合运用光直线传播、反射的知识。 2. 能结合光学知识进行方案设计；区分色光三原色与颜料三原色。 3. 完成色光混合小实验；根据要求设计简易舞台灯光模型，评估装置优缺点。 4. 物理结合艺术，体会跨学科融合；重视用电操作安全。 学习重难点 重点：光的三原色；色光混合；舞台灯光设计思路。 难点：综合运用光学知识设计、评估灯光方案。 知识点 光的三原色 1. 光的三原色： 、 、 。 2. 将红、绿、蓝三种色光按照不同比例混合，就可以得到各种各样颜色的光；三种色光等量混合可以得到 。 易错提醒 光的三原色是红、绿、蓝；颜料三原色是红、黄、蓝；做题不要把两套概念互相混淆。 随学随练 1．如图所示，折叠屏幕使用的是柔性OLED，用放大镜仔细观察手机屏幕画面上的色条，会看到排列有序的三色发光区域是（     ） A．红、黄、蓝 B．红、绿、蓝 C．蓝、绿、紫 D．红、黄、绿 2．舞台上，演员穿着白色上衣、蓝色裙子。若只用红光照射演员，观众看到她的上衣和裙子分别是（     ） A．白色、蓝色 B．红色、蓝色 C．红色、黑色 D．红色、紫色 知识点 实践任务：设计舞台灯光秀 1. 任务一：观察色光混合，用不同颜色 LED 光源，观察混合之后的色彩。 2. 任务二：器材、光源选择；根据想要的舞台效果挑选不同颜色光源，兼顾亮度。 3. 任务三：搭建简易模型；可以利用光的直线传播制造光影；利用反光板，依靠 改变光线传播路径。 4. 任务四：调试、评估优化；从色彩效果、器材可行性、用电安全多角度评估。 随学随练 3．青少年艺术节上，学校舞蹈队的演员们穿红色上衣、蓝色裙子在舞台上表演。当红光照在演员身上时，观众看到她们的（　　） A．上衣为白色，裙子为黑色 B．上衣为红色，裙子为黑色 C．上衣为白色，裙子为蓝色 D．上衣为黑色，裙子为红色 4．今年夏天，微山县在湿地举办了第三十一届荷花节明星演唱会，演唱会舞台上的灯光五颜六色，这些色光是由红、___________、蓝三基色混合而成的。歌手爽子身穿蓝色T恤表演，当红色聚光灯投射到爽子身上时，观众看到爽子的T恤颜色为___________色。 知识点 拓展：现实生活的色光应用 LED 显示屏、舞台灯光，都是利用 、 、 三原色色光混合，得到丰富色彩；实践操作必须注意用电安全。 随学随练 5．无人机被广泛应用于航拍、灯光表演等诸多领域。如图所示是无人机航拍到的一张彩虹图片，彩虹是光的______现象；如图乙是某款无人机点阵屏采用全彩LED灯，该灯是由红、______、蓝三原色灯通过调节亮度实现多色彩显示的。 6．元旦文艺演出，在舞台上演出的小岩穿的是蓝裤子、白上衣，当舞台灯光是黄色时，则在黄光的照射下，观众看到小岩的裤子是________色的，上衣是________色的。 题型 光的三原色概念辨析题 解题技巧 1. 记忆固定结论：光三原色红、绿、蓝，等量混合得到白光； 2. 区分颜料三原色，选择题抓住关键词 “色光” 还是 “颜料”。 活学活用 7．国庆期间，某高楼举办灯光秀，为市民游客带来一场场精彩震撼的视觉盛宴。下列说法错误的是（     ） A．五光十色的灯光是光的色散现象 B．灯光秀的色彩是由红、绿、蓝三种色光混合而成的 C．正在发光的LED灯泡是光源 D．当红色灯光照在白色衣服上时，衣服会反射红光 8．如图所示，一束太阳光通过三棱镜射到光屏上。 （1）光在空气中的传播速度约为____________ （2）光屏上形成一条彩色的光带，位于光屏______点处的色光颜色与蓝光、______构成光的三原色； （3）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； 题型 灯光设计方案分析题 解题技巧 1. 设计答题角度：光源颜色选择；利用光直线传播、光反射；色彩混合效果；用电安全； 2. 方案评价：从效果、取材、安全三个维度作答。 活学活用 9．去电影院看电影成为了人们周末放松的娱乐方式。为了达到良好的观影效果，电影院里有很多独特的设计，比如①幕布采用的是粗糙的白布；②座位采用的是阶梯式排列。请你解释这样设计的好处及其中的物理知识。 10．《赳赳大秦》是全国首个超大型秦文化主题演艺，这部演出以历史人物“黑夫”的故事为主线，从小人物视角展现大秦王朝崛起过程。剧场通过先进的多媒体技术、灯光设计和舞台机械系统，为观众带来极具沉浸感、代入感、科技感、穿越感的观演体验，如图所示。下列有关光现象的说法正确的是（     ） A．舞台上射出的光束是光的折射形成的 B．舞台上演员的倒影是光的直线传播形成的 C．观众能从各个角度看到舞台上的表演，是因为光发生了镜面反射 D．舞台上五彩缤纷的画面是由红、绿、蓝三种色光合成的 题型 跨学科综合开放探究题 解题技巧 1. 结合前面章节光现象知识，直线传播、反射综合分析； 2. 优化类题目逐条写出现有不足和对应的改进措施。 活学活用 11．秋风染红叶，鱼儿树影游，远处一叶舟，缓缓划桨来。 （1）以游动的鱼为参照物，岸边的树是________（选填“运动”或“静止”）的，从清晨到下午，树的倒影的大小________（选填“变化”或“不变”）。一片落叶从距离水面6m高的树上缓缓飘落，经12s落到水面上，落叶相对于水中倒影运动的平均速度是______m/s； （2）一束光斜射到平静的水面如图所示，已知入射光线与水面的夹角为30°，请画出反射光线，并标出反射角及其度数； （3）我们看到水中树影是由于光的________（选填“直线传播”“反射”或“折射”）形成的________（选填“实”或“虚”）像。请根据平面镜成像特点，在图中画出树枝在平静水面中所成的像；______ （4）我们看见水中的鱼是由于光的________（选填“直线传播”“反射”或“折射”）形成的 _____ （选填“实”或“虚”）像。能正确解释“岸边的人看到水中鱼”的光路图是（ ） A． B． C． D． 12．生活中处处有物理： （1）煮鸡蛋、玉米棒子等用水，而炸油条、麻花等用菜油，这样可以对不同食物提供各自煮熟所需达到的温度，这样选择的原因是油和水的________不同； （2）小明在浴室中洗澡时，看到浴室内有两根水管，一根水管上有很多水滴，而另外一根水管上却没有水滴，他猜一根是热水管，一根是冷水管，但他又怕烫着而不敢摸，请你帮他判断出没有水滴的那根是________水管； （3）气体液化有两种方法：石油液化气是通过________的方式使气体液化装入钢瓶中。 （4）在灯光下靠近墙的地方，用手做各种姿态，在墙上会形成手影，这说明了光在同一种均匀介质中沿________传播。当电灯保持静止，手向电灯靠拢时，墙上的手影将________（选填“变大”“变小”或“不变”）； （5）雨后的夜晚，当你迎着月光行走在有积水的路上，为了避让水洼，应走________（选填“较暗“或“较亮”）的地面。这是因为光在地面发生________（选填“镜面反射”或“漫反射”）。 基础通关 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，是英国物理学家牛顿做的实验，关于这一实验，下列说法正确的是（     ） A．这个实验说明太阳光是单色光 B．我们看到白屏上最上方的光是红光 C．光的色散说明与平面镜成像原理相同 D．彩色电视机画面上的丰富色彩是由红、黄、蓝三原色光混合而成的 3．2025年9月27日，启东蝶湖音乐节现场声浪滔天，光影交织。下列说法正确的是（     ） A．场外观众分辨不同歌手的声音，主要是声音的音色不同 B．歌手时而引吭高歌、时而低声细语，主要是声音的音调不同 C．观众能看到舞台上的演员，是因为他们都是光源 D．舞台上绚丽多彩的色光，由红、黄、蓝三种色光按比例混合而成 4．在一间没有其他灯光的暗室里，用红光照射一张写有蓝色字迹的白纸。看到的现象是（     ） A．纸呈红色，字呈黑色 B．纸呈红色，字呈红色 C．纸呈白色，字呈蓝色 D．纸呈黑色，字呈红色 5．隔着红色玻璃纸看一束黄光，看到的是（     ） A．白色 B．黑色 C．红色 D．黄色 6．生活处处有物理，留心观察皆学问。下列关于生活中光现象的解释，正确的是（    ） A．周末在家晒被褥可以杀菌，主要是利用了阳光中的红外线 B．暴雨过后，小明在公园看到了美丽的彩虹，这是光的色散现象 C．医院病房里紫外线灯发出的淡紫色光，就是我们要利用的紫外线 D．美术课上画水彩画时，老师说的颜料三原色是红、黄、蓝，也就是光的三原色 7．如图所示，让一束太阳光通过三棱镜，在白屏上会呈现彩色的光带，其中B处为______光；若在三棱镜与白屏之间插入一块红色玻璃，则白屏上______（选填“能”或“不能”）出现彩色的光带。 8．大雁塔和大唐不夜城，灯火辉煌，游人如织。我们之所以能从不同角度看到大雁塔，是因为塔身发生了____________（选填“漫”或“镜面”）反射；水中倒影与塔身交相辉映，倒影的形成是光的____________现象；景区的景观灯，能发出各种艳丽的色彩，其实是由红、____________、蓝三种LED灯通过适当的比例混合得到的。 9．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。 10．如图所示的是小明在家里使用镜子和一盆水完成的实验，他在白色光屏上看到了一条彩色的光带，这是光的_____现象；在不同的角度都可以观察到彩色的光带，说明光在光屏上发生的是___反射。若一束白光通过玻璃后呈现蓝色的光，则玻璃是____色的。 素养提升 11．如图所示，西安新地标“生命之树”的光影秀，通过3D全息投影的艺术方式创作，以海纳浪漫演绎四时节序，吸引了众多游客。下列有关说法正确的是（     ） A．彩灯发出五颜六色的光是光的色散现象 B．彩灯发出的光在空气中传播的速度是340m/s C．白天“生命之树”上的植物呈现绿色是由于反射了绿光 D．能从各个角度看到“生命之树”是因为发生了镜面反射 12．如图所示，在注满水的透明塑料瓶下方侧壁钻一个小孔，打开瓶盖，水从小孔流出；将激光笔正对小孔并打开，光屏上没有出现光点，激光随着弯曲的水流“流”到水槽中，这一现象的主要原理是（     ） A．光的直线传播 B．光的反射 C．光的折射 D．光的色散 13．小新同学学完《光现象》后，对下列光现象作出相关判断。下列说法错误的是（ ） A．甲图：向空杯中射入一束光，在杯底形成光斑，逐渐向杯中加水，光斑会向右移 B．乙图：由于光的折射，早晨太阳还处于地平线以下时，人们就能看到它 C．丙图：让一束太阳光照射到三棱镜上，红光偏折程度最大，紫光偏折程度最小 D．丁图：光的色散说明了白光是由各种色光混合而成 14．如图所示在光的色散实验中，小明将太阳光经平面镜反射后通过狭缝，水平射向三棱镜，在光屏上出现彩色光带，此时镜面与水平面的夹角为40°，则入射角为________________________，光的传播方向改变了________________________。若发现光带较亮但较窄，可适当__________________。 15．唐朝的张志和在《玄真子》中记载了著名的“人工虹”实验：“背日喷乎水，成虹霓之状”，如图所示，小孩按图甲中的方法____喷水时可以看到彩虹；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。如图乙所示，当人随地球一起运动到_______区域内会看见日全食（选填A/B/C/D）。为了探测地球与月球之间的距离，可以从地球上向月球发射_______ （选填“声音”或“光”）信号，并记录它返回的时间。 迁移创新 16．很多优秀学生在做笔记时都用“思维导图”，它能将文字图形化，便于记忆和理清思路。如图是小张用“思维导图”总结光现象的应用实例，正确的是（　　） A．（1）（2）（3） B．（1）（3）（5） C．（2）（3）（4） D．（1）（4）（5） 17．自行车尾灯本身并不发光，它是由许多角反射器组成的反光装置。角反射器是由三个互相垂直的反光面组成的，它能在夜晚被光照射后将光反射回去，引起后方车辆注意（如图1）。图2为尾灯处的剖面示意图。下列说法正确的是（    ） A．不同方向射入尾灯的光，都将沿原方向反射回去 B．不同方向射入尾灯的光，都只发生两次反射 C．光射入尾灯又回到空气的过程，只发生一次折射 D．我们看到尾灯呈现红色，是因为红光无法射入尾灯 18．甲图显示的现象叫作光的___________现象，就像雨后的彩虹。其实我们___________（选填“背对”、“正对”）着太阳喷水，也能观察到“人造虹”现象，其中红光的偏折___________（选填“大于”、“小于”或“等于”）紫光的偏折，如果在白色光屏前放置一块蓝色玻璃，我们在白屏上能看到___________；乙图中，当一束红光与一束紫光相距d平行入射到一块玻璃砖上，经玻璃折射后_____________（选填“仍然平行”或“不再平行”），它们之间的距离d会___________（选填“变大”、“变小”或“不变”）。 学科网（北京）股份有限公司1 / 10 学科网（北京）股份有限公司 $