资源描述
3.1 光世界巡行
一、光的传播
图3－1－1
二、光的色散
图3－1－2
一 光的用途
光使人们看见周围的世界；光使植物发生光合作用，为生命活动提供能量；光能通过太阳能电池转化为电能，使太阳能汽车奔驰；光在光纤通信中能传递各种________。
[拓展] 平常看到的光称为可见光，可见光与无线电波、红外线、紫外线、X射线、γ射线都属于电磁波。
二 光的传播
1．光源：自行________的物体。
2．传播：光在__________________中是沿直线传播的。
3．光线：描述光的传播________和________的带箭头的直线。
4．光沿直线传播引起的光现象
光现象
光路图
现象解释
影子
光在传播过程中遇到不透明物体时形成的黑暗区域，即为影子
日食
太阳光在传播过程中被不透明的月球挡住，月球的黑影落在地球上，黑影区域的人看不到太阳，就形成了日食
小孔成像
物体发出的光通过小孔时形成的与物体轮廓相似的明亮区域，即为发光物体倒立的像
[说明] (1)发生日食、月食时，太阳、地球、月球三者运行到一条直线上，发生日食时月球在中间，发生月食时地球在中间。(2)小孔所成像的大小由物体、小孔和光屏三者的位置关系决定，物体距小孔越近，光屏距小孔越远，像就越大；像的形状与小孔的形状无关。
三 光的传播快慢
1．光在真空中每秒传播的距离约为________m。
2．光在不同介质中传播的快慢是________的。光在________中传播得最快，在空气中的传播比在________中传播稍慢一点。
3．光在________中1年里传播的距离约等于9.46×1012 km，这一长度叫做1光年。
[比拟] 光的传播和声音的传播
光的传播
声音的传播
不需要介质
需要介质
不同介质中传播的快慢不同，在空气中每秒传播的距离约为3×108m
不同介质中传播的快慢不同，在空气中每秒传播的距离约为340 m
四 光的色散
1．光的色散：一束太阳光通过三棱镜时被分解为____________________七种颜色的光现象。
2．光的“三基色〞：________、________、________。
类型一 光源
例1 月亮、太阳、点燃的火把、镜子，其中都属于光源的一组是[导学号：47732025]( )
A．太阳和月亮
B．月亮和镜子
C．太阳和镜子
D．太阳和点燃的火把
[方法指导]识别两种光源
类型二 光的直线传播
例2 2018年1月31日晚，近千名热情的观众参与了由北京天文馆主办的“红月亮之夜〞月全食观测活动。据专家介绍，所谓“月全食〞通俗意义上讲，即月亮公转时全部走进地球的影子里，因此可以用________________知识去解释；这一现象间接地说明了________不是光源。
图3－1－3
[方法指导]光的直线传播相关问题汇总
(1)光沿直线传播的条件：同种均匀介质。这里包括两层意思：一是同种介质，二是这种介质是均匀的。如果介质不均匀，光线会发生弯曲。
(2)激光准直、小孔成像、日食、月食和影子的形成都是由于光的直线传播。发生日食、月食时，太阳、地球、月球三者运行到一条直线上；发生日食时月球在中间，发生月食时地球在中间。小孔成的像的形状只与物体的形状有关，与小孔的形状无关。
(3)发生“水星凌日〞的天象时，太阳、水星和地球三者在同一条直线上，并且水星在太阳和地球之间。其原理与日食、月食相同，都是光的直线传播。
类型三 光的传播速度
例3 以下与光速有关的说法中正确的选项是[导学号：47732027]( )
A．光的传播速度总是3.0×108 m/s
B．光年是天文学上常用的时间单位
C．光在水中的传播速度最大
D．光在真空中的传播速度最大
[方法指导]光速的相关问题指导
(1)光在真空中的传播速度c＝3×108 m/s，声音在15 ℃空气中的传播速度v声＝340 m/s；光可以在真空中传播且在真空中传播速度最大。
(2)光年是距离单位，不是时间单位，光年是指光在真空中传播1年通过的距离，s＝c×t＝3×108 m/s×365×24×60×60 s≈9.5×1015 m。
(3)计算光通过的距离和声音通过的距离时均可采用小学学过的公式：路程＝速度×时间(s＝vt)。
类型四 光的色散
例4 光的色散说明白光是一种复色光，棱镜对不同色光的偏折程度不同，其中对红光的偏折程度最小，对紫光的偏折程度最大。图3－1－4中能正确表示白光通过三棱镜发生色散的是[导学号：47732028]( )
图3－1－4
[方法指导]色散现象巧区分
一是知道太阳光是由七种色光混合而成的，太阳光可以分解为七种单色光(彩虹的形成就是光的色散现象)；二是分析问题情境中哪个物体是三棱镜(或相当于三棱镜)；三是明确三棱镜对不同色光的偏折程度不同。
课堂反响(九)
[光世界巡行]
1．在“太阳、月亮、珍珠、钻石、开亮的电灯、正在工作的电视机屏幕、闪亮的萤火虫〞这些物体中，不属于光源的是__________________。
2．为了描述光的传播情况，通常可以用一条带箭头的________表示光的传播________和________。光线不是客观存在的，它是人们建立的一种________(选填“理想〞或“猜测〞)模型。
3．植树时，站在一排树的第一棵树前面看，后面的树都被第一棵树挡住，说明这排树栽得________(选填“很直〞或“不直〞)，所用的原理是______________。
4．如图9－1所示是2016年3月9日，在中国南部地区拍摄到的日偏食现象，形成这种奇观是由于光是______________________，发生日食时，________(选填“地球〞或“月球〞)处于中间位置。
图9－1
5．在一块硬纸板上挖一边长为5 mm的正方形的“孔〞。把这块挖有方孔的纸板对准太阳光，当纸板和地面相距较远的距离时，在地面上能观察到________(选填“正方形〞“圆形〞或“三角形〞)亮斑，这是______________________造成的。
6．电闪雷鸣时，我们总是先看到闪电后听到雷声，闪电和雷声是________(选填“同时〞或“先后〞)发生的，这说明在空气中光速比声速________(选填“大〞或“小〞)。光年是________单位。
7．一束太阳光通过三棱镜后，被分解成七种颜色的光，在白色光屏上形成一条红、______________、紫的七彩光带，如图9－2所示，这种现象叫光的________。
图9－2
8.如图9－3所示为色光的三基色示意图，那么图中区域1应为______色，区域2应为______色。
图9－3
课时作业(九)
[第三章 3.1 光世界巡行]
一、选择题
1．生活中许多物体可以发光，如图9－K－1所示，以下物体不属于光源的是( )
图9－K－1
2．小明在学习“光的传播〞时，观察老师的一个演示实验，过程如下：①用激光笔射向水中，观察到光线是一条直线(如图9－K－2所示)；②在A点处用漏斗向水中慢慢注入海波溶液，观察到光线发生了弯曲；③经搅拌后，观察到光线又变直。小明根据上述现象得出的结论，正确的选项是( )
图9－K－2
A．光的传播需要介质
B．光只有在水中才沿直线传播
C．光在海波溶液里不能沿直线传播
D．光在同一种均匀介质中沿直线传播
3．以下直线中能够代表光线的是( )
图9－K－3
4．当太阳、地球、月亮处于如图9－K－4所示的四种位置时，有可能发生日食现象的是( )
图9－K－4
5．一棵树在阳光照射下，它的影子从早晨到晚上的变化情况是( )
A．先变长后变短 B．先变短后变长
C．逐渐变短 D．逐渐变长
6．为了探究树荫下光斑的成因，小明设计了开有菱形孔(边长约为5 cm)的卡片甲正对太阳光，并用另一张卡片乙紧贴在甲上沿箭头方向水平移动，观察距卡片50 cm且与甲平行放置的光屏上光斑的变化情况。以下实验现象记录正确的选项是( )
图9－K－5
A．光斑始终是圆形的，但逐渐变暗
B．光斑的形状始终与孔的形状相同，且亮度不变
C．光斑未变成圆形前，其亮度逐渐变暗，变成圆形后亮度几乎不变
D．光斑未变成圆形前，其大小逐渐变小，变成圆形后，其大小不变
7．如图9－K－6所示，节日夜晚燃放的礼花将夜空装点的绚丽多彩，在远处观看的小明觉得在这种现象中往往总是先看到礼花绽放的景象后听到声音，这使小明百思不得其解。那么你给出小明的答案是( )
图9－K－6
A．礼花绽放时，总是先发生礼花绽放的景象，后发出声音
B．礼花绽放时，声音和景象(光信号)是同时发生的，但光传播的速度比声音大
C．礼花绽放时，声音和景象(光信号)是同时发生的，但人眼比人耳反响快
D．礼花绽放时，景象发生的地点和声音发出的地点离人的距离不同
8．某年，在我国湖南张家界出现了特殊的天气现象。突如其来的暴风雨雷电交加，风雨过后晚霞胜美，天门山空中突然出现了两道彩虹，这是张家界百年难遇的双彩虹奇观，如图9－K－7所示。以下关于彩虹的说法正确的选项是( )
图9－K－7
A．彩虹的形成是由于光沿直线传播
B．彩虹最内层的颜色是红色，最外层的颜色是紫色
C．彩虹是光的色散现象
D．只有在雨后才能出现彩虹
二、填空题
9．以下现象或物体：①月球；②蓝宝石；③没有通电的电灯；④点燃的北京奥运会主火炬；⑤北京奥运会开幕式中燃放的焰火；⑥镜子。其中属于光源的有________(填序号)。
10．日食和月食、白天黑夜的形成一样，都是由于____________形成的。日食是________挡住了太阳光，月食是________挡住了太阳光。
11．如图9－K－8所示，小明想通过A、B两张纸片上的小孔看见烛焰，他应将烛焰、两个小孔和人眼调到________上。操作过程中他还在B纸片上看到了一个烛焰的像，这个像是________(选填“正立〞或“倒立〞)的。
图9－K－8
12．在体育模考50 m跑步的测试时，起点发令的体育老师发令时，吹哨的同时将旗子向下挥，终点计时的体育老师根据________(选填“哨声〞或“旗子〞)为准开始计时。
13．光在真空中的传播速度最大，约为________m/s。从太阳发出的光到达地球需要经历500 s的时间，那么太阳与地球之间的距离约为________km。
图9－K－9
14．人们把红、______、________三种色光叫做光的三基色，如图9－K－9所示，三种色光按一定比例混合(阴影局部)，可以形成________色。
三、作图题
15．如图9－K－10所示为“坐井观天〞的示意图，设点E为青蛙的眼睛，请利用光的直线传播知识画出它能看到天空的范围。
图9－K－10
16．室内一盏电灯通过木板隔墙上的两个小洞透出两条细小光束(如图9－K－11所示)，请根据这
两条光束的方向确定室内电灯的位置。(保存作图痕迹)
图9－K－11
17．如图9－K－12所示，S是光源，A是不透明的物体，L是竖直墙面，试画出光源S照不到墙面的范围。
图9－K－12
四、实验探究题
18．学习了光学知识后，爱动脑筋的小桐和小朵想自己探究小孔成像现象。如图9－K－13所示，她们给两个空罐的底部中央分别打上一个圆孔和一个方孔，再用两片半透明的塑料膜蒙在空罐的口上。分别将小孔对着烛焰和灯丝，可以看到烛焰和灯丝通过小孔所成的像。
图9－K－13
(1)分析比拟甲、乙两图，可以得出的结论：________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)分析比拟甲、丙两图，可以得出的结论：________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)通过实验，可以看到烛焰和灯丝在塑料膜上成的都是________(选填“正立〞或“倒立〞)的实像，说明小孔成像的原理是________________。
(4)树荫下的圆形光斑就是________通过树叶间的缝隙在地面上所成的实像。
19．如图9－K－14所示，路灯下站着小芳和小刚，请根据两人的影长，标出图中路灯灯泡S的位置。
图9－K－14
详解详析
【新知梳理】
一、信息
二、1.发光 2.同一种均匀介质 3.路径 方向
三、1.3×108 2.不同 真空 3.真空
四、红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫 红 绿 蓝
【应用例如】
例1 D [解析] 太阳、点燃的火把都能自行发光，均是光源；月亮和镜子均不能自行发光，所以它们不是光源。
例2 光沿直线传播 月亮
例3 D
例4 B [解析] 棱镜对不同色光的偏折程度不同，其中对红光的偏折程度最小，对紫光的偏折程度最大，所以白光经三棱镜后，光屏上自上而下出现了红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫的色带，红光在最上面，紫光在最下面。
【课堂反响】
1．月亮、珍珠、钻石
2．直线 路径 方向 理想
3．很直 光的直线传播
4．沿直线传播的 月球
5．圆形 光的直线传播
6．同时 大 长度
7．橙、黄、绿、蓝、靛 色散 8.绿 白
【课时作业】
1．C [解析] 水母和萤火虫自身能够发光，是光源；霓虹灯是人造光源。月亮反射的是太阳光，本身不发光，不是光源。
2．D
3．C [解析] 用一条带箭头的直线表示光的传播路径和方向，这样的直线叫光线。
4．D 5.B
6．D [解析] 图中卡片乙向左移动前，孔的形状是菱形的，孔比拟大，光斑与孔的形状相同。随着卡片向左移动，孔的形状发生变化，移到一定位置变成三角形，但由于孔比拟大，光斑是三角形的，并且逐渐变小，当孔小到一定程度时，地面上的光斑是太阳经小孔成的像(小孔成像)，光斑的形状与太阳的形状相同，是圆形的。
7．B [解析] 礼花绽放时声音和景象(光信号)是同时发生的，但光的传播速度比声音的传播速度大(光会先到达人眼，之后声音才会到达人耳)，所以在远处观看，往往总是先看到礼花绽放的景象后听到声音。
8．[导学号：47732125]C 9.④⑤
10．光的直线传播 月球 地球
11．同一直线 倒立 12.旗子
13．[导学号：47732126]3×108 1.5×108
14．绿 蓝 白
15．如下图
16．如下图
17．[导学号：47732127]如下图(图中的MN即为所求范围)
18．(1)小孔所成像的形状与小孔的形状无关
(2)小孔所成像的形状与物体的形状有关
(3)倒立 光的直线传播
(4)太阳
19．如下图
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