【本讲教育信息】
一. 教学内容:
第三章 光现象
第1节 光的色彩 颜色
第2节 人眼看不见的光
二. 教学重点、难点:
1. 掌握什么是光源,知道可分为天然光源与人造光源两类。
2. 知道光的色散现象,知道白光可以分解成七种色光。
3. 了解光的三原色,以及颜料的三原色,知道色光的混合与颜料的混合是不同的。
4. 了解光具有能量,以及生产、生活中的应用。
5. 知道红外线紫外线的存在,了解它们的特性。
6. 了解红外线在科学技术和社会生活中的应用。
7. 了解紫外线在科学技术中的应用及其危害。
三. 主要知识点分析
1. 光源
A. 能自行发光的物体叫光源,可分为天然光源和人造光源两类。
B. 太阳光可以分解为红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫等色光。这可以说明,太阳光是由多种色光组成的。这种现象叫做光的色散。
C. 首先用实验的方法来研究光的色散现象的科学家是英国的牛顿。
2. 光的三原色
A. 红、绿、蓝这三种光按照不同的比例可以组合成不同的色光,因此称这三种光为光的三原色。
B. 对于透明的物体而言,如红色玻璃只能让红色的光透过;蓝色玻璃只能让蓝色的光透过;绿色玻璃只能让绿色的光透过。
3. 颜料的三原色
红、黄、蓝色的颜料按一定的比例混合,可以得到我们想要的所有其它颜色,因此,我们称之为颜料的三原色。
4. 光具有能量
光能使周围变亮,变暖,还能使胶卷感光,所以光具有能量,我们称之为光能。通过某种方式,光能可以转化成机械能、化学能、生物能、内能等。
5. 红外线
A. 太阳光中色散区域红光外侧的不可见光叫做红外线。这种光线具有使被照射的物体发热的效应,称之为光的热效应。
B. 太阳的热主要是以红外线的形式传到地球上来的,热的物体也能发出红外线。
6. 紫外线
A. 德国物理学家里特有一次把含有氯化银的照相底片放到可见光谱的紫光外侧,发现底片被感光,里特发现了底片感光,这种光线最显著的性质是它能使荧光物质感光。
B. 紫外线有许多应用,如:可以用来杀菌,如医院常用的消毒橱;验钞机是利用紫外线能使荧光物质感光的原理制成的。
C. 人体接受适量的紫外线的照射有利于合成维生素D,促进人体对钙质的吸收,但是过量的紫外线的照射对人体和其它生物都有害。臭氧层就像是地球的一把保护伞,它能吸收绝大部分来自太阳的紫外线,使地球上的生物免受过量紫外线的直接照射。
【典型例题】
例1. 下列不是光源的是( )
A. 火把 B.
电视机荧光屏 C.
恒星 D.
电影银幕
分析:自身能发光的物体叫光源。上述的几个选项中,火把、电视机荧光屏、恒星自身能发光。而电影银幕自身不能发光,因此它不是光源。
答案:D
说明:自身能发光的物体叫光源。
举一反三 下列都是光源的一组是( )
A. 太阳、月亮、正在工作的电视机荧光屏
B. 正在放映的电影屏幕、萤火虫、恒星
C. 恒星、萤火虫、点燃的蜡烛
D. 月亮、正在放映的电影屏幕、太阳光的色散:太阳光经过三棱镜后会在其后的屏上分解成为红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫的现象叫做光的色散,如图所示。
例2. 在夜晚,美丽的霓虹灯在装点着我们的生活,我们看到的光是 (单色光/复色光),夏天雨后,我们有时可以看到天空中出现美丽的彩虹,对于虹而言它的光带排列从外向内的顺序是:红、橙、 、 、蓝、靛、紫。而在虹外侧,我们常会看到霓,霓的光带排列顺序和虹相反,即:从外向内侧的顺序是:紫、靛、蓝、绿、 、 、 。
分析:晶体管的霓虹灯所发出的是单色光。彩虹是自然界里一种光的色散现象,雨后的天空悬浮着大量的小水珠,使光分解,形成彩虹,我们看到的虹其色光排序与白光经三棱镜后的排序是相同的,即:从外向内的排序是红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫。霓,又称之为副虹,在虹外侧,其色带的排列顺序与虹相反。霓在虹的外侧,色彩比虹要暗很多,光带从外向内的排序与虹相反。
答案:单色光
黄、绿 黄、橙、红
举一反三 光的鹊桥是由光的
而形成的。
例3. 滤色镜在摄影中被广泛地应用,它能将通过的光加以过滤,只允许某种色光通过而吸收其它色光。摄影时,若要消除照片上的尘雾的感觉,使远处的景物获得清晰的像,不能使用的滤色镜是( )
A.
黄色滤镜 B.
蓝色滤镜 C.
橙色滤镜 D.
红色滤镜
分析:由于空气中的尘雾对蓝、紫光的散射较强,远处的景物的光线在空气中受到散射,从而影响了像的清晰度,因此应该选择对蓝、紫光有吸收作用的滤色镜。黄、橙、红滤色镜对蓝、紫光都有吸收作用,可以选用。
答案:B
说明:光的三原色,光的混合。由红、绿、蓝三种光按不同的比例混合能得到其它色光,而其它色光不能混合出这三种光,因此把这三种光叫做光的三原色。通常情况下,让白光经过有色玻璃,会得到与这种玻璃颜色相同的色光,我们可以自己得到单色光源。红光、绿光混合得黄色光,红、蓝光混合得品红光,绿、蓝光混合得青光。
例4. (07湖北宜昌)如果一个物体能反射所有色光,则该物体呈现________色;如果一个物体能吸收所有色光,则该物体呈现________色.
分析:反射所有色光的物体呈白色,所有色光都不反射的物体呈黑色。
答案: 白 黑
说明:物体的颜色:不透明物体的颜色是它在阳光下所反射的色光的颜色;透明物体的颜色是它能透过色光的颜色。
举一反三:一个舞蹈演员身穿红上衣,白裙子,在绿色的追光灯(是一种单色光)下,她的上衣是 色 ,裙子是 色。
例5. 关于红外线的说法中,正确的是 ( )
A. 红外线就是由红色灯泡发出的光
B. 自然界的所有物体都在不停地向外辐射红外线
C. 红外线是不可见光,因此无法探测它的存在
D. 红外线是不可见光,可以穿过各种物体
分析:红外线是存在于红光外侧的不可见光,不是人眼所能看到的光,但是可以通过其它器材来再现出来,人们可以测量,和其它光一样只可以穿过透明物体,红色灯泡所发出的光是可见光。
答案:B
说明:红外线的特征及应用。红光的外侧频率在1012~1014Hz的光叫红外线。一切物体都在不停地发出红外线。温度越高辐射出的红外线越多,反之物体吸收了红外线温度也会升高,这就是红外线的热效应。它的穿透能力比较强,还可加载一些信息,因此被用来进行红外线遥感、遥控,监控自然灾害(火灾、风暴、寒潮等),在军事上也有广泛的应用。
举一反三 光具有能量,能使物体发热。下列说法中正确的是( )
A. 红光的发热本领强 B.
红外线发热的本领强
C. 蓝光的发热本领强 D.
紫外线发热的本领强
例6. 验钞机发出的“光”能使钞票上的荧光物质发光;家用电器的遥控器发出的“光”,能用来控制电风扇、电视机、空调器等。对于它们发出的“光”,下列说法中正确的是
A. 验钞机和遥控器发出的“光”都是紫外线
B. 验钞机和遥控器发出的“光”都是红外线
C. 验钞机发出的“光”是紫外线,遥控器发出的“光”是红外线
D. 验钞机发出的“光”是红外线,遥控器发出的“光”是紫外线
分析:本节所学的两种不同的光,都是不可见光,所有家用的遥控器所发出的光应该是对人体无害的红外线。而验钞机所发出的是紫外线。
答案:C
说明:紫外线:频率范围在7.5×1014~5×1016Hz在光谱上位于可见光紫光的外侧,人眼看不见,紫外线的特征是化学作用强,很容易使照相底片感光。可让荧光物质感光。用来进行防伪。还能杀菌消毒,过量的紫外线对人体有害。
举一反三 关于紫外线的说法中正确的是 ( )
A. 自然界的所有物体都在不停地向外辐射紫外线
B. 医院里常用紫外灯来进行灭菌,是利用紫外线能使荧光物质发光的原理。
C. 验钞机是利用紫外线能使荧光物质发光的原理制成的
D. 紫外线对人体无害。
例7. (07梅州)电视机遥控器可以发射一种不可见光,叫做红外线,用它来传递信息,实现对电视机的遥控。不把遥控器对准电视机的控制窗口,按一下按钮,有时也可以控制电视机,这是利用( )
A. 光的直线传播 B.
光的折射 C.
光的反射 D.
光的可逆性
分析:红外线与可见光一样,也能发生反射、折射、也能遵守光的直线传播。
答案:C
举一反三 某战斗机在空中执行任务时,飞行员在雷达中发现有一枚敌方的“响尾蛇”红外制导导弹正向自己飞来,该导弹是利用
光线进行精确制导的。如果你是飞行员,你应该
来进行防御导弹。
【模拟试题】(答题时间:60分钟)
一、填空题
1. 太阳光经过三棱镜后,被分解成各种色光,这是光的 现象.将三种色光适当混合能产生其它任何色光,这三种色光分别是红光、
和蓝光.
2. 通过下图的探究,我们对太阳光有了更多的了解。阳光通过三棱镜,在光屏上呈现彩色光带,这说明_________________;光屏上A.B是光带边缘的色光,则A为______光。
3. 透明有色物体只能让与自身颜色相同的光透过,黄色玻璃只让___________光透过。
4. 小温买了一副蓝色玻璃镜片的时装眼镜,他戴这副眼镜看白色的墙,则他看到的颜色是 。
5. 让一束太阳光通过棱镜射到白屏上,如图所示,将一支温度计的玻璃泡涂黑后,放在红光的外侧,过一会儿,发现温度计的示数
,太阳光中色散区域红光的外侧的不可见光叫做
,以上现象说明它具有 效应。
6. 在一些宾馆或有些同学的家中有这样的一种自动出水的水笼头如图所示,“手伸水来,手收水停”这是利用了 (红外线、紫外线)。在一些宾馆、银行、机场等地有一种自动门,有人要进入时,门会自动打开,人进入后,又自动关闭,如果人站在门口不进也不出,门则不关闭。这种智能门是利用 (红外线、紫外线)的作用。
7. 我们把
光叫做红外线。紫外线是
。
8. 红外线能使被照射的物体发热,具有
效应,物体辐射红外线的本领跟
有关,这个因素越高,辐射红外线的本领越强。
9. 紫外线是德国的物理学家
发现的,它的显著特性是
,验钞机就是利用这一原理制成的。
10. 电视机的遥控器发出的是 ,适当的
照射可以促进人体的骨骼的生长。
11. 著名的旅游城市连云港,其海滨浴场吸引着众多的游客,而在海滩上进行日光浴时,要在皮肤上涂防晒霜,这主要是为了防止日光中过量的
照射对人体的皮肤造成的伤害。
12. 颜料的三原色是 、 、 三种颜色。而在画水彩画时,若没有绿色颜料,我们可以用 和 两种颜料来混合。
二、选择题
13. 下列物体中属于光源的是(
)
A. 月亮 B.
闪闪发光的宝石
C. 萤火虫 D.
学生用计算器上的液晶显示屏
14. 使各种色光都反射的不透明物体的颜色是( )
A. 白色 B.
黄色 C.
无色 D.
彩色
15. 透过蓝玻璃,进行下列观察,结果是( )
A. 观察黄色物体是绿色 B.
观察白色物体是白色
C. 观察红色物体是黑色 D.
观察所有物体都是蓝色
16. (物理与生活)某演员上台演出时,导演想得出上身红上衣、黑裙子,而演员却没有红上衣、黑裙子,则聪明的导演可以用下列做法实现( )
A. 演员穿白上衣、白裙子,用红色追光灯
B. 演员穿黄上衣、蓝裙子,用白追光灯
C. 演员穿蓝上衣、白裙子,用红追光灯
D. 演员穿白上衣、蓝裙子,用红追光灯
17. 下列说法中正确的是 (
)
A. 玻璃呈“无色”是因为它能透过一切色光
B. 衣服呈白色是因为它能发白光
C. 衣服呈红色是因为它能反射一切色光
D. 物体呈黑色是因为它能反射一切色光
18. 植物的光合作用是( )
A. 光能转化为内能 B.
光能转化为动能
C. 光能转化为化学能 D.
以上说法都正确
19. 光能可转化为其它形式的能,属于光能转化为电能的是( )
A. 太阳能电池 B.
氧化银电池 C.
灯泡发光 D.
太阳能汽车
20. 下列器具或现象中分别是红外线或紫外线的运用,请你将它们进行分类:
①夜视仪 ②遥控器 ③防晒伞 ④长时间照射日光会引起皮肤癌
⑤使用验钞机检验钞票的真伪 ⑥遥感技术
其中应用红外线的是: ;应用紫外线的是
。
21. 下列关于紫外线的说法中正确的是( )
A. 只有炽热的物体才能发出红外线
B. 日光灯发出的光线中也含有紫外线
C. 红外线是红色的光线
D. 因为紫外线能杀死细菌,所以长时间的紫外线照射会使人更加健康。
22. 宇宙飞船在太空中飞行时,宇航员抬头能看到天上的太阳,而且直射的阳光十分耀眼,宇航员能看到的太空景象是( )
A. 一片黑暗,太阳和星星同时出现在天空中,星光不闪烁
B. 一片明亮,能看到天空中的太阳,不能看到天空中的繁星
C. 一片黑暗,只能看到天空中的太阳,其他什么也看不见
D. 以上景象都不正确
23. 若地球周围的大气层上部的所有臭氧层都被破坏掉,下列叙述中正确的是( )
A. 太阳辐射到地面的紫外线将会减少
B. 地球上各种物种将会逐渐消失
C. 地球上的细菌全部被杀死,更有利于地球上植物、动物的生存
D. 对人类身体健康的许多方面有更多的好处
24. (07绵阳)下述事例中,利用了红外线的是( )
A. 验钞机验别钞票 B.
自行车的红色尾灯提示后面车辆
C. 光缆传递信号 D.
电视遥控器遥控电视
25. 验钞机发出的“光”能使钞票上的荧光物质发光;家用电器的遥控器发出的“光”,能用来控制电风扇、电视机、空调器等。对于它们发出的“光”,下列说法中正确的是( )
A. 验钞机和遥控器发出的“光”都是紫外线
B. 验钞机和遥控器发出的“光”都是红外线
C. 验钞机发出的“光”是紫外线,遥控器发出的“光”是红外线
D. 验钞机发出的“光”是红外线,遥控器发出的“光”是紫外线
26. 下列关于紫外线的说法中,正确的是( )
A. 由于紫外线有杀菌作用,因此人们要多照射紫外线
B. 紫外线具有杀菌作用,但是人们只能适量地接受照射
C. 虽然紫外线对人体有害,但与人类的生活健康关系不大
D. 紫外线对人体有害,人们要尽量避免接受紫外线的照射
27. 夜晚,下列物质中放出红外线较多的是( )
A. 草木 B.
人 C.
岩石 D.
河水
28. (07梅州)电视机遥控器可以发射一种不可见光,叫做红外线,用它来传递信息,实现对电视机的遥控。不把遥控器对准电视机的控制窗口,按一下按钮,有时也可以控制电视机,这是利用( )
A. 光的直线传播 B.
光的折射 C.
光的反射 D.
光的可逆性
三、实验与探究
29. (07浙江丽水)某科学家用不同的单色光分别照射一株绿色植物,测得该植物对每种光的吸收百分率如下表:
请回答下列问题:
(1)设计该实验的目的是研究 ;
(2)若分别用红光和绿光照射该植物,则光合作用效果较好的是 。
30. (07江苏淮安)“关爱生命,安全出行,争当安全模范公民”的教育活动,在全国各地轰轰烈烈地展开.“红灯停,绿灯行”是公民的基本素质.
交通信号灯用红、绿灯,而不用蓝色、紫色等其它颜色的灯.对此,小明、小华、小宇三位同学展开讨论.
小明说:人的眼睛对红色光、绿色光比较敏感.用红绿灯作为交通指挥灯,容易引起视
觉反应,可以提高人们的警惕性,减少交通事故的发生.
小华说:红光穿透能力比蓝色、紫色等其它的色光强,很远处就能看到;人的眼睛对
绿色光敏感.
小宇说:红绿灯作为交通指挥灯,是国际通用的,并不具有科学依据.
(1)雾天,小明、小华和小宇一起在远处观看路口的红绿灯,收集有关“红色光穿透能力强”的证据.小明和小宇看到红灯亮时,小华却认为红灯不亮.此事实说明红色光引起的视觉效果与____________________有关;三位同学向路口的红灯走近,都感到红色光强度逐渐增强,表明色光的穿透能力与_______________________________有关.影响色光穿透能力的因素还有__________________________________________________(至少答出一条) .
(2)依据你的生活体验,并结合学过的物理知识,对小宇的说法作出评价:
__________________________________________________________________.
(3)红绿色盲的人不能分辨红绿灯颜色的变换.请你描述现行交通信号灯是如何让色盲的行人做到“红灯停、绿灯行”的或提出一条合理化建议.(回答一条即可)
__________________________________________________________________________.
(4)随着科技创新,传统的红、绿灯逐渐被超高亮度的发光二极管(LED)所替代。LED灯具有亮度高、颜色纯、耗电少、寿命长等特点,简述LED灯的广泛使用可能会给人们的生活与环境带来的影响.(回答一条即可)
_______________________________________________________________________.
【试题答案】
1. 色散 绿光
2. 太阳光是由多种颜色的光复合而成的 红
3. 黄
4. 蓝色
5. 变大 红外线 热
6. 红外线 红外线
7. 红光外侧的不可见 不可见光
8. 热 温度
9. 里特 使荧光物质感光
10. 红外线 紫外线
11. 紫外线
12. 红 黄 蓝 红 黄
13. C 14. A 15.
C 16. D 17. A 18. C 19. C
20. ① ②⑥ ③④⑤
21. B 22. C 23.
B 24.
D 25. C 26. B 27. B 28. C
29. (1)绿色植物喜欢哪种光 (2)红光
30. (1)不同的人 距离 天气、空气中的含水量、空气中固体悬浮颗粒等
(2)红光的穿透力比其它色光要强,小宇的说法不对
(3)用形状来表示信号
(4)节能