第三章 光和眼睛 3.1光世界巡行,光及其作用,例1 下列四種現象中，主要反映光具有能量的是( ) A.照鏡子 B.用放大鏡點燃紙 C.用顯微鏡觀察細胞組織 D.美化城市 解析：照鏡子、用顯微鏡觀察細胞組織、美化城市均說明光可以傳遞信息，用放大鏡點燃紙是利用光能使紙的溫度升高，從而達到紙的著火點，使紙燃燒起來，說明光具有能量.,B,光是怎樣傳播的,（1）光源,例2 圖3-1-1中不屬于光源的是( ) 解析：點燃的生日蠟燭、奧運圣火和西下的夕陽自身都能夠發(fā)光，所以它們都是光源；璀璨的寶石反射其他發(fā)光物體的光，它自身不能發(fā)光，所以不是光源.故選B.,圖3-1-1,B,（2）光的直線傳播,（3）光沿直線傳播的幾種現象,影子,日食,月食,小孔成像,例3 如圖3-1-2所示，小明想通過A、B兩張紙片上的小孔看見燭焰，他應將燭焰、兩個小孔和人眼調到_上，這樣操作的依據是_.操作過程中，他還在B紙片上看到了一個燭焰的像，這個像是_（填“正立”或“倒立”）的.,圖3-1-2,倒立,同一直線,光在均勻的空氣中沿直線傳播,解析：光在均勻的空氣中是沿直線傳播的，小明想通過A、B兩張紙片上的小孔看見燭焰，應將燭焰、兩個小孔和人眼調到同一直線上；蠟燭發(fā)出的光通過A紙片上的小孔在B紙片上形成像，像是倒立的實像.,光的傳播有多快,在空氣中，光的傳播速度約為3×108 m/s，遠大于聲音的傳播速度，所以每次打雷時，總是先看見閃電，再聽見雷聲.,比較聲音和光傳播的不同點,例4 光在真空中的傳播速度為_m/s；打雷時，常常先看見閃電，后聽到雷聲的原因是_.為實現我國的探月計劃，向月球發(fā)射的激光到達月球并返回地面共需2.56 s,則地球和月球間的距離是_ m. 解析：光在真空中的傳播速度是3×108m/s,閃電和打雷是同時發(fā)生的，由于在空氣中光速大于聲音的速度，所以先看見閃電，后聽到雷聲.利用激光測距時，激光往返的路程s=ct=3×108 m/s×2.56 s=7.68×108 m，地球和月球間的距離s= s= ×7.68×108 m=3.84×108 m.,3.84×108,3×108,空氣中光速大于聲速,光的色散,例5 光的色散說明白光是一種復色光，棱鏡對不同色光的偏折程度不同，其中對紅光的偏折程度最小，對紫光的偏折程度最大.圖中3-1-3能正確表示白光通過三棱鏡發(fā)生色散的是( ) 圖3-1-3 解析：棱鏡對不同色光的偏折程度不同，其中對紅光的偏折程度最小，對紫光的偏折程度最大,所以白光經三棱鏡后，光屏上自上而下出現了紅、橙、黃、綠、藍、靛、紫的色帶，紅光在最上面，紫光在最下面.故選A.,A,讓一束太陽光經過三棱鏡，在三棱鏡后面的光屏上依次呈現出紅、橙、黃、綠、藍、靛、紫這七種顏色的色光.由此我們可以判斷出棱鏡對不同色光的偏折能力不同，對紅光的偏折能力最弱，對紫光的偏折能力最強.,光的三基色和顏料的三基色,分不清影子與小孔成像中的像,例6 晴天，樹蔭下的地面上出現的圓形光斑是( ) A.太陽的實像 B.太陽的影子 C.太陽的虛像 D.樹葉的影子 解析：樹蔭下的地面上出現的圓形光斑是太陽光通過濃密的樹葉間的小孔所成的太陽的像，且是實像，是由光的直線傳播形成的，故選A.,A,錯解:B或C或D 注意：錯選B、D項是因為不知道太陽光通過樹葉間的小孔射到地面就是小孔成像；錯選C項是沒有弄清小孔成的像到底是虛像還是實像.,題型一 光的直線傳播及其應用,例7 一個人晚上沿馬路行走經過一盞路燈時，路燈照射出人在地上的影子的長短變化情況是( ) A.逐漸變長 B.先變長、再變短 C.逐漸變短 D.先變短、再變長,解析：當人在遠處時，人與燈光的夾角（鈍角）小，形成的影子長，當人逐漸走近路燈時，人與燈光的夾角會變大，此時形成的影子會變短.當人經過路燈逐漸遠離時，人與燈光的夾角又會變小，形成的影子再次變長.因此當人經過路燈時，影子先變短后變長.故選D. 答案：D,遠離路燈時，根據人身高、路燈高、光線角度變化，分析影長的變化,思路導圖,人經過路燈分兩個過程：走向路燈和遠離路燈,走向路燈時，根據人身高、路燈高、光線角度變化，分析影長的變化,題型二 光的傳播速度,例8 人類至今唯一一個親身訪問過的天體就是月球，月球與地球的平均距離約為3.84×108 m.激光的速度是3×108 m/s.用激光反射器向月球發(fā)射激光信號. （1）經過多少秒在地面上能接收到返回的激光信號？ （2）能否用超聲波代替激光測量地球和月亮之間的距離？為什么？,思路導圖,已知光速是c，月球到地球的距離為s,激光信號返回地面的時間t=,聲、光傳播有區(qū)別，聲音傳播需要介質,解析：（1）已知光的傳播速度為3×108 m/s,往返的路程2s=2×3.84×108 m=7.68×108 m，則激光信號返回地面的時間t= 2.56 s.（2）不能，因為地球到月球之間是真空，聲音的傳播需要介質，不能在真空中傳播，所以這種方法不能用來測量地球到月球之間的距離. 答案：（1）2.56 s（2）這種方法不能用來測量地球和月球之間的距離，因為聲音不能在真空中傳播.,題型三 光的色散,例9 中國科技館里有一個“光線小島”，這個展品可以讓參觀者體驗到光射向平面鏡、透鏡、棱鏡后的情況.如圖3-1-4所示，白光通過三棱鏡后形成一條彩色帶，這種現象叫作光的_（填“分解”或“色散”）現象，它說明白光是由_色光組成的.,圖3-1-4,七種,色散,解析：白光由七種色光組成，當白光經過三棱鏡后，因為三棱鏡對這七種色光的折射率不同，所以七種色光通過三棱鏡發(fā)生折射后的偏折情況不同，從而白光會被分解成紅、橙、黃、綠、藍、靛、紫七種單色光，這是光的色散現象.,例10 小東與幾位同學做手影游戲時發(fā)現，手影的大小經常在改變.影子的大小與哪些因素有關？他猜想：影子的大小可能與光源到物體的距離有關，他們借助如圖3-1-5甲所示的實驗裝置來探究影子高度與光源到物體距離的關系.實驗中，把手電筒正對黑板擦由近及遠先后放在到黑板擦距離不同的位置，保持其他因素不變，分別測量影子在墻面上的高度.記錄數據如下表：,圖3-1-5,（1）分析數據后，他們發(fā)現：若保持其他因素不變，當手電筒由近處逐漸遠離黑板擦時，影子的高度隨之_. （2）為了進一步發(fā)現其中的規(guī)律，他們根據數據繪制了影子高度H隨手電筒到黑板擦距離L變化的圖像（如圖乙）.由圖像可知，當手電筒到黑板擦的距離L=35 cm時，影子的高度H是_cm. 解析：（1）由題中表格可以看出，當手電筒由近處逐漸遠離黑板擦時，影子的高度隨之減小.（2）由坐標圖像可知，當L=35 cm時對應的高度H為15.5 cm.,15.5,減小,解讀中考：本節(jié)內容在中考中主要考查根據光的直線傳播的特點解釋生活中和自然界中的一些現象，特別是影子的形成、小孔成像、日食和月食的形成等，光速也經常考查，但一般不單獨命題，常與其他光學知識結合在一起考查，題型多為選擇題、填空題和作圖題.,考點一 光在均勻介質中沿直線傳播,教材第48頁“內容節(jié)選” 光在傳播過程中，遇到不透明的物體，在物體后面光因沿直線傳播而不能到達的區(qū)域便產生影. 例11 (湖南邵陽中考)如圖3-1-6，我看不見“美景”的原因是( ) A.光的直線傳播 B.光的反射 C.光的折射 D.光的色散,圖3-1-6,解析：由題圖知，站在高處的人能夠看到遠處大海的美麗景色，而站在低處的人由于大山的阻擋看不到.原因是遠處景物的光被大山擋住了，無法進入低處人的眼睛，說明光是沿直線傳播的. 答案：A,例12 操場邊有一棵大樹，一個晴朗的夏日里，王霞發(fā)現：陽光透過樹葉的縫隙，在地面上照射出許許多多的光斑，這些光斑盡管有的大，有的小，但幾乎都是圓形的，這是為什么呢？,核心素養(yǎng),王霞去請教老師，老師說：“這些光斑都和太陽的形狀相似，是太陽的像.你可以拿一支點燃的蠟燭作為光源，用削得很尖的鉛筆在一張紙片中心扎一個小孔（直徑約3 mm），設法把它立在桌子上（如圖3-1-7所示），另拿一張白紙放在小孔后面，試一試能在后面的這張白紙上看到蠟燭的像嗎.”（實驗時拉上窗簾，使室內的光線變暗）,圖3-1-7,（1）請你也來做一做“小孔成像”實驗.探究如何才能使蠟燭的像變大或變小.把你的發(fā)現寫下來. （2）小孔所成的蠟燭的像是正立的還是倒立的？你能不能嘗試解釋？ 解析：（1）通過實驗發(fā)現：蠟燭到小孔的 距離一定時，光屏到小孔的距離越遠像越大，反 之像越小；光屏到小孔的距離一定時，蠟燭離小 孔越近像越大，反之像越小.也就是蠟燭離小孔越近、光屏離小孔越遠，所成的像越大.（2）如圖3-1-8所示，由于光在均勻的空氣中沿直線傳播，物體上部射出的光通過小孔投射在光屏下方，物體下部射出的光通過小孔投射在光屏上方，所以形成的像是倒立的. 答案：見解析,圖3-1-8,