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初中物理沪科版(2024)八年级全册(2024)光的色散学案
展开 这是一份初中物理沪科版(2024)八年级全册(2024)光的色散学案,共10页。学案主要包含了题型导航,重难题型讲解,能力培优练,链接中考,探究归纳,典例1-1,典例1-2,典例2-1等内容,欢迎下载使用。
TOC \ "1-3" \h \z \u \l "_Tc32454" 【重难题型讲解】 PAGEREF _Tc32454 \h 1
\l "_Tc16942" 题型1 光的色散 PAGEREF _Tc16942 \h 1
\l "_Tc30074" 题型2 三原色 PAGEREF _Tc30074 \h 3
\l "_Tc27449" 题型3 看不见的光 PAGEREF _Tc27449 \h 5
\l "_Tc642" 【能力培优练】 PAGEREF _Tc642 \h 8
\l "_Tc7363" 【链接中考】 PAGEREF _Tc7363 \h 16
【重难题型讲解】
题型1 光的色散
1、色散的概念:太阳光是白光,它通过三棱镜后别分解成各种颜色的光,这种现象叫光的色散;不同颜色的光通过三棱镜时偏折程度不同,红光偏折最小,紫光偏折最大,偏折由小到大依次为红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫。
2、生活中的色散现象:雨后天空悬浮着大量细小的水珠,太阳光照射到这些小水珠上,经反射和折射后发生色散现象,形成绚丽的彩虹。其原因是太阳光被空气中的水滴色散形成的。
【探究归纳】光的色散指复色光(如太阳光)通过三棱镜等折射后分解为红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫七种单色光的现象,表明白光是由多种色光混合而成的。
【典例1-1】我国有着灿烂的诗词文化,很多诗词中蕴含着光学知识。下列古诗文中光现象对应的解释正确的是( )
A.“瀑布彩虹舞山涧”,彩虹的形成是光的反射现象
B.“起舞弄清影”,影子的形成是光的折射现象
C.“月有阴晴圆缺”,阴晴圆缺的月亮不是光源
D.“千里共婵娟”,共赏的天上明月是平面镜成的像
【答案】C
【详解】A.彩虹,这是太阳光通过悬浮在空气中细小的水珠折射而成的,白光经水珠折射以后,分成各种彩色光,这种现象叫做光的色散,是由于光的折射形成的,故A错误;
B.影子是光在直线传播时,在不透明物体留下的阴影,光的直线传播形成的,故B错误;
C.月亮本身并不发光,不是光源,是因为反射了太阳光才被人看见的,故C正确;
D.太阳发出的光射到月亮上发生反射,然后射入人的眼睛,所以共赏天上的明月,不属于平面镜成像,故D错误。
故选C。
【典例1-2】阳光下,鲜艳的花儿迎风摇曳,太阳光属于 (选填“单色光”或“复色光”),红花在阳光下是红色的,因为它能 红光(选填“反射”或“吸收”)。
【答案】 复色光 反射
【详解】[1]由色散现象可知,太阳光不是单色光,而是由多种色光组合成的复色光。
[2]不透明物体的颜色由它反射的光的颜色决定,红花在阳光下是红色的,因为它能反射红光。
跟踪训练1关于光的色散现象说法正确的是( )
A.红光通过三棱镜后也能发生色散现象
B.太阳光是一种单色的白光
C.光的三原色是红、黄、蓝
D.彩虹是太阳光的一种色散现象
【答案】D
【详解】AB.太阳光是复合光,白光是复合光,通过三棱镜的折射会发生色散现象,红光是单色光,通过三棱镜不会发生色散现象,故AB错误;
C.光的三原色是红、绿、蓝,故C错误;
D.太阳光通过空气中大量小水珠的折射,分解为红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫七种色光,就形成了彩虹,这种现象叫光的色散,故D正确。
故选D。
跟踪训练2“分解太阳光”的小实验你做过吗?如图,在深盘(用洗脸的脸盆也可以做)中盛上一些水,盘边斜放一个平面镜。使太阳光在平面镜上并反射到白色的墙壁上,这时墙壁上就会出现绚丽的彩色光带,这种现象叫 。做这个实验,墙壁要白色,是因为白色可以反射所有光线,平面镜要斜放,是为了让镜前那部分水形成一个 镜。
【答案】 光的色散 三棱
【详解】[1][2]墙壁上出现彩色的光带是由于光的色散现象形成的。因为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,所以平面镜要斜放,是为了让镜前那部分水形成一个三棱镜。
题型2 三原色
1、色光的三原色
(1)太阳可以分解为七种单色光,但实际上大自然中的色彩远比这七种颜色更丰富,这是因为单色光按照不同比例混合后会产生各种不同颜色的光。
(2)大量实验发现,把红、绿、蓝三种色光按照不同比例混合,就可以产生各种颜色的光,而红、绿、蓝三种色光都不能由其他颜色的光混合而成,因此人们把红、绿、蓝叫做色光的三原色。
2、色光混合的应用:色光的混合在科学技术中有着广泛的应用,彩色电视机呈现的丰富的色彩就是由三原色混合而成的。彩色电视机的荧光屏上有着很多微小的发光点,分别能够发出红、绿、蓝三种色光,通过电路控制三种色光的强弱,就可混合处绚丽多彩的色彩。如果用放大镜观察正在播放节目的电视机屏幕,就能在屏幕上看到红、绿、蓝三种颜色的光点。
3、物体得颜色
(1)透明物体的颜色是由它透过的色光决定的;它能透过什么颜色的光就呈什么颜色。
(2)不透明物体的颜色是由它反射的色光决定的,比如红光照在黑色的物体上应该呈现黑色。
【探究归纳】光的三原色为红、绿、蓝,这三种色光按不同比例混合可产生各种颜色的光,三者等量混合时形成白光,是光色散现象的逆过程,体现色光混合的基本规律。
【典例2-1】如图是西安奥体中心体育馆正中心上方悬挂的斗屏,在场馆每一个座位上抬头,都可以清晰地看到斗屏上播放的内容,下列说法正确的是( )
A.斗屏上色彩丰富的画面是由红、黄、蓝三种色光混合而成的
B.观众看到斗屏上比赛的画面是因为光的反射
C.所有观众都能看到屏幕上方红色的横幅,是因为光在横幅上发生了漫反射
D.观众可以在各个方向看到屏幕上画面,是因为斗屏上的光可以不沿直线传播
【答案】C
【详解】A.光的三原色是红、绿、蓝,所以斗屏画面上的丰富色彩都是由红、绿、蓝这三种颜色的光混合而成的,故A错误;
B.斗屏是光源,能发出光线,观众看到斗屏上比赛的画面是因为光的直线传播,故B错误;
C.观众都能看到屏幕上方红色的横幅,是因为光在横幅上发生了漫反射,反射光线射向四面八方,故C正确;
D.观众可以在各个方向看到屏幕上的画面,是因为斗屏上的光可以射向各个方向,在传播时,每一条光线都是沿直线传播的,故D错误。
故选C。
【典例2-2】彩色电视机上多彩的画面是由红、绿、 三种色光混合而成的;牛顿在1666年做的色散实验,揭开了颜色之谜,他让一束太阳光穿过狭缝,从三棱镜另一侧的光屏上可以看到一条彩色的光带,这个现象叫光的 现象,此现象说明了太阳光是由 光复合而成的。
【答案】 蓝 色散 多种色
【详解】[1]色光三原色是红、绿、蓝三种色光,所以彩色电视机上多彩的画面是由红、绿、蓝三种色光混合而成的。
[2][3]英国的物理学家牛顿在1666年做了一个实验,揭开了颜色之谜,他让一束太阳光穿过狭缝,射到三棱镜上,从三棱镜另一侧的白纸屏上可以看到一条彩色的光带,而且这条光带的颜色是按红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫的顺序排列的,这个现象叫做光的色散,此现象说明了太阳光是由多种色光混合而成的。
跟踪训练1小明在家找到了红光LED灯和绿光LED灯,为了合成白光,他还需要找到( )
A.橙光LED灯B.黄光LED灯C.紫光LED灯D.蓝光LED灯
【答案】D
【详解】红、绿、蓝叫做色光的三原色,把红、绿、蓝三种色光混合后可以产生白光,因此红光LED灯、绿光LED灯、蓝光LED灯组合能产生白光。故D符合题意,ABC不符合题意。
故选D。
跟踪训练2高城的夜晚,当瀛州大桥上的彩灯开启时,灯饰实景与鉴江中“倒影”交相辉映,形成一幅绚丽多彩的图案。已知鉴江水深为,桥上一彩灯距水面,则该彩灯的“倒影”距水面 ;若鉴江水再上涨,则该彩灯与其对应的“倒影”相距 ,各种彩灯的颜色都可以由红、 、蓝三种色光混合而成。
【答案】 10 19 绿
【详解】[1][2]因为彩灯距水面10m,由平面镜成像特点可知,则该彩灯的“倒影”距水面也是10m;若鉴江水再上涨,则彩灯距水面的距离为
10m-0.5m=9.5m
那么该彩灯的“倒影”距水面也是9.5m,则该彩灯与其对应“倒影”相距
9.5m+9.5m=19m
[3]色光的三原色为红、绿、蓝;各种彩灯的颜色都可以由红、绿、蓝三种色光混合而成。
题型3 看不见的光
1、可见光谱:三棱镜把太阳光分解成不同颜色的光,它们按照红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫的顺序排列,形成太阳的可见光谱。可见光指的是人眼可以看到的各种色光。在可见光谱的红光之外有红外线,紫光之外有紫外线。红外线和紫外线人眼都看不见,这部分光叫做不可见光。
2、红外线
(1)概念:让一束白光通过三棱镜发生色散形成光谱,若将非常灵敏的温度计分别放到色散后不同颜色的光处,都能检测到温度的上升。如果把温度计放在红外以外的地方,温度也会上升,说明红外以外也有能量辐射,只不过人眼看不见。我们把红光之外的辐射叫红外线。一切物体都在不断地辐射红外线,物体的温度越高,辐射出的红外线越强。
(2)特性及应用
3、紫外线
(1)概念:在光谱紫端以外,还有一种看不见的光,叫做紫外线。
(2)特性及应用
(3)紫外线的危害
①过量的紫外线能伤害人的皮肤,轻则使皮肤粗糙,重则诱发皮肤癌。电焊的弧光中有强烈的紫外线,因此电焊工人在工作时必须穿好防护服,戴好防护面罩;
②太阳光是天然紫外线的来源。太阳光中有大量的紫外线,如果这些紫外线全部到达地面,地球上的生物将不能生存。但太阳光中的紫外线大部分没能到达地面,这是因为大气层上部的臭氧层有能吸收太阳光中的紫外线的特性,大部分紫外线都被臭氧层吸收了,保护地球生物不受到紫外线的伤害,因而保护地球臭氧层具有重要的意义。
【归纳总结】看不见的光指可见光外的红外线和紫外线:红外线在红光外侧,热效应显著,用于遥控、加热;紫外线在紫光外侧,能使荧光物质发光且可杀菌,用于验钞、消毒,二者均为电磁波。
【典例3-1】如图甲,一束太阳光照射三棱镜,射出的光照到竖直放置的白屏上,屏上得到彩色光带。将温度传感器分别放在光带边缘A、B两点外侧,测得温度随时间变化的图像如图乙所示。则( )
A.A点外侧为紫光
B.B点外侧为红光
C.曲线①对应的是紫外线
D.曲线②对应光线能使荧光物质发光
【答案】D
【详解】太阳光中,红光经三棱镜后,偏折较小,紫光偏折较大,所以A点为红光的位置,B点为紫光的位置,A点外侧为红外线,B点外侧为紫外线。红外线的热作用较强,温度传感器被红外线照射时,温度变化较明显,所以曲线①为红外线,曲线②为紫外线,紫外线能使荧光物质发光,故ABC不符合题意,D符合题意。
故选D。
【典例3-2】测温枪是利用人体向外辐射的 进行测温的。验钞机利用验钞机发出的 进行验钞。红外线在真空中的速度 紫外线在真空中的速度。
【答案】 红外线 紫外线 等于
【详解】[1]在自然界中,一切温度高于绝对零度的物体都在不停地向周围空间发出红外辐射能量,辐射红外能量的多少与物体表面的温度有密切关系。所以红外线温度计是通过接收身体表面辐射出来的红外线来测温的。
[2]紫外线可以使荧光物质发光,验钞机利用验钞机发出的紫外线进行验钞。
[3]红外线和紫外线都属于光,根据光的传播特性可知,红外线在真空中的速度等于紫外线在真空中的速度。
跟踪训练1这是某同学总结的关于光现象的各种说法,①物体在温度高的时候辐射红外线,温度低就不辐射了;②紫外线能杀死微生物,可以用来制成紫外线夜视仪;③光的色散说明白光是一种混合光,组成混合光的各种单色光都具有能量;④红光、绿光、蓝光等比例混合成白光。这些分析判断完全正确的是( )
A.①②B.③④C.①③D.②④
【答案】B
【详解】①一个物体温度升高时,它辐射的红外线增强,温度低的时候也辐射红外线,故①错误;
②紫外线可以杀死微生物,夜视仪是利用红外线做成的,故②错误;
③光的色散说明白光是一种混合光,组成混合光的各种单色光都具有能量,故③正确;
④光的三原色是红、绿、蓝,因此等比例混合成白光,故④正确。
综合分析可知,故B正确,ACD错误。
故选B。
跟踪训练2小刚在岸边行走时看到水中的游鱼,看到的鱼的位置在实际鱼的位置的 (选填“上方”或“下方”)。太阳光中的 (选填“红外线”或“紫外线”)有消毒杀菌的作用,因此我们定期晒被褥。
【答案】 上方 紫外线
【详解】[1]小刚在岸边行走时看到水中的游鱼,看到的鱼的位置在实际鱼的位置的上方。这是因为光从水中斜射入空气时会发生折射,折射角大于入射角,导致光线向水面偏折,人眼逆着折射光线看去,会看到鱼的虚像,这个虚像在实际鱼的上方。
[2]太阳光中的紫外线有消毒杀菌的作用,因此我们定期晒被褥。紫外线能够破坏微生物的DNA,从而达到杀菌的效果。紫外线还能促进人体合成维生素D,但过量照射也可能对皮肤造成伤害,因此需要适度晒太阳。
【能力培优练】
1.唐代诗人王维在一首诗中有这样的描写:“分行接绮树,倒影入清漪”,其中“倒影入清漪”与下列哪种现象形成(或利用)的原理相同( )
A.对镜化妆 B.池水变“浅”
C.太阳光变“色” D.手影
【答案】A
【详解】“倒影入清漪”的意思是物体的倒影映入清澈的水波中,倒影属于平面镜成像,是由光的反射形成的虚像。
A.对镜化妆,利用的是平面镜成像,是由光的反射形成的,故A符合题意;
B.池水变浅是由于光的折射现象。当光线从水中斜射入空气中时,折射角大于入射角,导致池底的虚像位置比实际位置浅,因此人眼会产生池水变浅的错觉,故B不符合题意;
C.太阳光通过三棱镜发生折射后的偏折情况不同,从而会分解成红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫七种单色光,这是光的色散现象,属于光的折射,故C不符合题意;
D.手影属于影子,影子是光沿直线传播过程中遇到不透明物质被阻挡形成的暗区,故D不符合题意。
故选A。
2.沙画是我国的一种民间文化艺术,将沙子撒在平板灯台上做出各种造型,灯台下方射出的光受到沙子的阻挡后,呈现出各种画面。下列现象与其光学原理相同的是( )
A.水中倒影B.古代日晷C.海市蜃楼D.雨后彩虹
【答案】B
【详解】沙画是灯台射出的光被沙子阻挡,形成画面,这是光的直线传播现象。
A.倒影是光的反射形成的平面镜成像,原理不同。故A不符合题意;
B.日晷是利用太阳光照到晷针时,因光的直线传播形成影子来计时,与沙画原理相同;故B符合题意;
C.海市蜃楼是光在不均匀空气中发生折射形成的虚像,原理不同,故C不符合题意;
D.雨后彩虹是太阳光经水珠折射、反射后发生色散形成的,属于光的折射,故D不符合题意。
故选B。
3.光是生活的调色盘,下列关于光说法正确的是( )
A.光的三原色是红、黄、蓝
B.医院常用紫外线灯灭菌
C.红外线可以使荧光物质发光
D.红色月季呈现红色是因为吸收了红光
【答案】B
【详解】 A.光的三原色是红、绿、蓝,而红、黄、蓝是颜料的三原色,故A错误;
B.紫外线具有杀菌作用,医院常用紫外线灯灭菌,故B正确;
C.紫外线才能使荧光物质发光,红外线主要具有热效应,故C错误;
D.红色月季呈现红色是因为反射了红光,而非吸收红光,故D错误。
故选B。
4.航天员穿着航天服操作胸前的按钮时会有视野盲区,工程师在航天服的袖子上安装了两个小面镜,使航天员可以通过镜子看到按钮,解决视线受阻的问题,下列与造成“视野盲区”的原因及小面镜所应用的物理知识一致的是( )
A.①和②B.①和③C.③和④D.②和④
【答案】A
【详解】航天员穿着航天服操作胸前的按钮时会有视野盲区,是由于光沿直线传播造成的;工程师在航天服的袖子上安装了两个小面镜,使航天员可以通过镜子看到按钮,利用了光的反射。日全食是光的直线传播形成的;太阳灶是由光的反射形成的;铅笔“弯折”是光的折射现象;雨后彩虹是光的色散想象,是由光的折射形成的;综上所述,与造成“视野盲区”的原因及小面镜所应用的物理知识一致的是①和②,故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
5.太阳发出的光,照亮了地球,给万物带来了生机。关于太阳光下列说法正确的是( )
A.人可以看到阳光中的红外线和紫外线
B.被阳光晒伤主要是照射过量的红外线导致的
C.太阳发出的白光是由红、绿、蓝三种色光混合而成的
D.阳光充足时晒被子不但可以防潮还可以杀菌
【答案】D
【详解】A.红外线和紫外线属于不可见光,人眼不能直接观察到,故A错误;
B.被阳光晒伤主要是照射过量的紫外线导致的,故B错误;
C.太阳发出的白光是由红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫七种色光混合而成的,故C错误;
D.阳光充足时晒被子,太阳光中的紫外线可以消毒灭菌,因此不但可以防潮还可以杀菌,故D正确。
故选D。
6.唐朝时成书的《玄贞子》记载了著名的人工彩虹实验:“背日喷乎水,成霓虹之状。”下列与人工彩虹实验原理相同的是( )
A.小孔成像B.日晷计时C.水面倒影D.海市蜃楼
【答案】D
【详解】人工彩虹实验 “背日喷乎水,成霓虹之状”,是由于光的折射形成的色散现象。光的折射是指光从一种介质斜射入另一种介质时,传播方向发生偏折的现象。
A.小孔成像基于光的直线传播,与彩虹原理不同,故A不符合题意;
B.日晷计时利用光的直线传播形成影子,与彩虹无关,故B不符合题意;
C.水面倒影是光的反射现象,未涉及折射和色散,故C不符合题意;
D.海市蜃楼是一种由光的折射产生的现象,是由于空气不均匀,光线在传播过程中发生折射而形成的虚像,与人工彩虹实验原理相同,故D符合题意。
故选D。
7.如图所示是一束白色的太阳光沿BD方向射向三棱镜,在右侧光屏上形成了红橙黄绿蓝靛紫排列的彩色光带MN,下列说法错误的是( )
A.太阳光是由七种色光混合而成的
B.各色光通过棱镜折射后均向其底部偏折
C.三棱镜对红光的折射能力比对紫光的强
D.若物体放在P处,从右侧透过三棱镜观察到物体P的像可能在A处
【答案】C
【详解】A.根据光的色散现象可知,太阳光是由七种色光混合而成的,故A正确,不符合题意;
B.据图可知,各色光通过棱镜折射后均向其底部偏折,故B正确,不符合题意;
C.最下方光线是紫光,最上方光线是红光,说明三棱镜对红光的折射能力比紫光弱,故C错误,符合题意;
D.若物体放在P处,折射光线在②区域,折射光线的反向延长线在P上方,则从②区域透过棱镜观察,像可能成在A处,故D正确,不符合题意。
故选C。
8.如图所示,只含红光和紫光的复色光束PO,沿半径方向射入空气中的玻璃半圆柱后,如果被分成OA、OB、OC三光束沿图示方向射出,则( )
A.OA为红光,OB为紫光 B.OA为紫光,OB为红光
C.OA为红光,OB为复色光 D.OA为紫光,OC为红光
【答案】B
【详解】由题可知,PO为复色光束,OC为反射光,故OC应为复色光;而折射后分成OA、OB两光束,故一定发生了色散,偏折程度大的为紫光,偏折程度小的为红光,即OA为紫光,OB为红光。故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
9.光可以让我们的生活绚丽多彩,下列有关光的说法不正确的是( )
A.彩色电视机的多彩画面是由红、绿、蓝三种色光混合而成
B.超市营业结束后用紫外线灯消毒,灯会发出淡紫色的紫外线
C.电视机遥控器是利用红外线来控制电视机的
D.验钞机利用紫外线来鉴别钞票的真伪
【答案】B
【详解】A.光的三原色是红、绿、蓝,彩色电视机的多彩画面是由红、绿、蓝三种色光混合而成。故A正确,不符合题意;
B.超市营业结束后用紫外线灯消毒,灯会发出淡紫色的紫光,但是紫外线属于不可见光,人眼是看不见的,故B错误,符合题意;
C.由于红外线的穿透能力较强,电视机遥控器是利用红外线来控制电视机的,故C正确,不符合题意;
D.紫外线可以使荧光物质发光,因此验钞机利用紫外线来鉴别钞票的真伪,故D正确,不符合题意。
故选B。
10.为了避免打扰母亲休息,小红用遥控器调低电视音量,这是因为遥控器能发射 线,实现在 处减弱噪声。多彩的电视画面都是由红、绿、 三种色光混合而成。
【答案】 红外 声源 蓝
【详解】[1][2]遥控器能发射红外线,电视机接收红外线后调低电视音量,这是在声源处减弱噪声。
[3]多彩的电视画面都是由红、绿、蓝三种色光按不同比例混合而成的,红、绿、蓝被称为色光的三原色。
11.玉溪是国家卫生城市,很多区域装有自动感应水龙头(如图),当手对着水龙头的感应窗时,水会自动流出,这是因为感应窗发出的 (选填“红外线”或“紫外线”)照射到手上发生了 (选填“漫”或“镜面”)反射,感应窗内的接收管接收到反射信号后控制出水。
【答案】 红外线 漫
【详解】[1]自动感应水龙头的感应窗是利用红外线来感应的,因为红外线具有热效应,且能实现非接触式感应。
[2]手的表面是粗糙的,红外线照射到手上时,反射光线会射向四面八方,这种反射是漫反射,感应窗内的接收管接收到反射信号后控制出水。
12.雨后的天空,常常出现彩虹,这属于光的 现象;戴蓝色墨镜看红花时,看到的花呈 色。
【答案】 色散 黑
【详解】[1]雨过天晴时,常在天空出现彩虹,这是太阳光通过悬浮在空气中细小的水珠折射而成的,白光经水珠折射以后,分成各种彩色光,这种现象叫做光的色散现象。
[2]不透明物体的颜色是由它反射的色光决定的,红花反射红颜色的光而吸收其他颜色的光,透明物体的颜色是由透过它的色光决定的,蓝色的镜片只透过蓝色的光而吸收其他颜色的光,则红花反射的红颜色的色光被蓝色镜片吸收,所以没有光线进入眼睛,则看到的红花是黑色的。
13.太阳光经三棱镜分解出七种色光,称为 现象。在暗室中将分解出的黄光照射到红纸上,红纸呈现 色;若将红光和绿光混合成的黄光照射到红纸上,红纸呈现 色。
【答案】 色散 黑 红
【详解】[1]太阳光经过三棱镜后分解为红橙黄绿蓝靛紫七色光,这种现象叫做光的色散。
[2]太阳光经三棱镜分解出的黄光是单色光,黄光照射到红纸上,红纸只能反射红色光,吸收黄色光,因此此时红纸呈现黑色。
[3]红光和绿光混合成的黄光是复色光,红纸可以反射复色光中的红色光,因此此时红纸呈现红色。
14.彩虹是光以一定角度照在水滴上发生折射、反射、再折射形成的,其原理如图所示。各种色光发生分离主要是在 (选填“反射”或“折射”)时,图中 (选填“①”或“②”)是紫色光。
【答案】 折射 ①
【详解】[1]白光在发生折射时,由于各种色光的折射率不同,会分散成七种不同颜色的光,所以各种色光发生分离主要是光发生折射。
[2]由光的色散可知,七种不同颜色的光折射时,其中紫色光的折射程度最大,红色光的折射程度最小,所以图中①是紫色光。
15.研学活动中,图1是某同学在参观博物馆时,通过玻璃橱窗看到自己的影子,这是由光的 形成的;图2是走出博物馆后,看到天空出现的彩虹,这是光的 现象。
【答案】 反射 色散
【详解】[1]通过玻璃橱窗看到自己的影子,这是平面镜成像,其原理是光的反射。
[2]天空出现的彩虹是光照射到小水滴上被分解为绚丽的七色光,是光的色散现象,其原理是光的折射。
16.如图甲所示,一束白光经三棱镜折射后,在白屏上形成一条彩色光带,红光和紫光从空气射入该玻璃砖(未画出),离开玻璃砖后沿同一路径射向空气;
(1)图乙中的①是 (选填“红光”或“紫光”);
(2)图丙是关于红光和紫光射入该玻璃砖和离开玻璃砖后的完整光路图,正确的是 (选填对应的字母)。
【答案】(1)红光 (2)B
【详解】(1)因红光的偏折程度小,紫光的偏折程度大,即红光折射能力弱,紫光折射能力强可知,图乙中的①偏折程度小于②,故①为红光。
(2)光路可逆性,从上向下看,红光和紫光以相同的入射角射入玻璃砖,红光折射角大,所以是①红光,②是紫光,因为玻璃砖上下两个面平行,所以两次折射时法线平行,则第2次折射时的入射角等于第1次折射时的折射角,所以第2次折射时两光的折射角都等于第1次的入射角,故B符合题意,AC不符合题意。
故选B。
17.如图甲所示,让一束太阳光通过挡光板的狭缝照射到三棱镜的一个侧面上,用光屏接收从三棱镜的另一侧射出的光线。
(1)微微转一转三棱镜即可在光屏上看到彩色光带,这种现象叫光的 现象;
(2)通过观察发现彩色的光带最上端为红色,最下端为紫色,由此可判断红光和紫光通过三棱镜时光的 能力不同;
(3)另外一组同学在实验时发现光屏上彩色光带太窄,那么你的建议是应适当 (选填“增大”或“减小”)光屏与三棱镜间的距离;
(4)如图乙所示,一个长方形水槽中装有一定量的水,小明将一块平面镜斜插入水槽中,待到水面静止时,使太阳光照射在平面镜上,并反射到白色墙壁或白纸上,也可以看到彩色光带,此时平面镜上方的水类似于 (填写光学元件名称),轻轻敲击水槽,使水面迅速地做微小振动,观察到墙面上的彩色条纹消失,你认为彩色条纹消失的原因可能是 。
【答案】(1)色散(2)偏折(折射)(3)增大(4) 三棱镜 见解析
【详解】(1)太阳光是白光,它射入、射出棱镜会发生折射,被分解成各种颜色的光,这种现象叫作光的色散。微微转一转三棱镜即可在光屏上看到彩色光带,这种现象叫光的色散现象。
(2)不同颜色的光通过三棱镜时的偏折能力不同,所以在光屏上会出现彩色光带。
(3)如果发现光屏上彩色光带太窄,那是因为不同色光都“挤”在了一些,此时应适当增大光屏与三棱镜间的距离。
(4)[1][2]一个长方形水槽中装有一定量的水,小明将一块平面镜斜插入水槽中,此时平面镜上方的水类似于三棱镜,用该装置来进行太阳光的色散实验,太阳光经过三棱镜被分解为七色光,因此在白色的墙上看到红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫的彩色光带,轻轻敲击水槽,使水面迅速地做微小振动,水面不再是平面,光在不平的水面上会发生漫反射,使得各种颜色的光复合成白光,则墙面上的彩色条纹将消失。
18.没有三棱镜,可用下图所示的装置来进行太阳光的色散实验。
(1)在深盘中盛一些水,盘边斜放一个平面镜,使太阳光照射在平面镜上,并反射到白纸上,则_______(填字母);
A.在白纸上看到的不是彩色的光带,而是一片白色
B.在白纸上看到红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫的彩色光带
(2)此现象说明白光是 (选填“单色光”或“复色光”),也表明不同色光斜射入同一透明介质时, 是不同的。
【答案】(1)B (2) 复色光 偏折程度
【详解】(1)题图所示的装置相当于三棱镜,太阳光经过三棱镜被分解为绚丽的七色光,因此在白纸上看到红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫的彩色光带,故A不符合题意,B符合题意。
故选B。
(2)[1][2]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,此现象说明白光是复色光;该现象表明不同色光斜射入同一透明介质时,偏折程度不同。
19.如图所示,让一束太阳光通过挡光板的狭缝照射到三棱镜的一个侧面上,用光屏接收从三棱镜的另一侧出射的光线。
(1)当发现光屏上的白色光带边缘出现彩色时,微微转一转 (选填“三棱镜”或“光屏”)即可看到彩色光带;
(2)将光屏放在 (选填“亮处”或“暗处”),你会发现它上面呈现的彩色光带更清晰;
(3)如果彩色光带较亮,而你又分辨不清光屏上彩色光带的色彩,那么你应适当 (选填“增大”或“减小”)光屏与三棱镜间的距离;
(4)通过该实验,你看到的现象是:太阳光通过三棱镜后,分解成的色光都向三棱镜的 (选填“顶部”或“底部”)方向偏折,色光带的颜色从上到下依次是红、橙、黄、绿、蓝、 、 等色光组成。
(5)若在棱镜与光屏之间放置一块绿色透明玻璃,则在光屏上应该观察到 (选填“与之前没有变化”、“只出现绿色光”或“没有绿色光”);
(6)一个长方形水槽中装有一定量的水,小明将一块平面镜斜插入水槽中,使太阳光照射在平面镜上,并反射到白色墙壁或白纸上,也可以看到彩色光带,此时平面镜上方的水类似于 (填写光学元件名称),轻轻敲击水槽,使水面迅速地做微小振动,墙面上的彩色条纹将 (选填“消失”“不变”或“振动”)。
【答案】(1)三棱镜(2)暗处(3)增大(4) 底部 靛 紫(5)只出现绿色光(6) 三棱镜 消失
【详解】(1)当发现光屏上的白色光带边缘出现彩色时,应微微转一转三棱镜即可看到彩色光带,因为光的色散现象是通过三棱镜实现的。光屏起到承接光的作用,如果转光屏,看到的仍与刚才相同。
(2)将光屏放在暗处,使光屏上的光带与周围的亮度对比更明显,则会发现它上面呈现的彩色光带更清晰。
(3)如果彩色光带较亮,但却分辨不清光屏上彩色光带的色彩,那是因为不同色光都“挤”在了一些,此时应适当增大光屏与三棱镜间的距离。
(4)[1][2][3]通过实验,看到的现象是:太阳光通过三棱镜后,分解成的色光都向三棱镜的底部方向偏折,彩色光带的颜色从上到下依次是红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫,这种现象表明太阳光是由多种色光混合而成的,这个现象最早是由英国物理学家牛顿通过实验发现的。
(5)绿色透明玻璃只能通过绿色光,其他的色光都被吸收了,若在棱镜与光屏之间放置一块绿色透明玻璃,则在光屏上应该观察到只出现绿色光。
(6)[1][2]在水盆中斜插一块平面镜,让太阳光斜射到平面镜上,适当调整平面镜的位置、角度,可以在墙壁上看到彩色的光带,是光的色散现象,此时平面镜上方的水类似于三棱镜;用手指轻轻搅动盆中的水,水面不再是平面,光在不平的水面上会发生漫反射,使得各种颜色的光复合成白光,墙面上的彩色条纹将消失。
【链接中考】
1.(2026·四川广元·中考真题)柳宗元在《小石潭记》写到“潭中鱼可百许头,皆若空游无所依,日光下澈,影布石上”。其中蕴含着物理知识。下列说法错误的是( )
A.柳宗元看到的“鱼”是潭中鱼的虚像B.日光通过水面折射照射到潭底
C.日光是由各种色光混合而成的D.石头上鱼的影子是光的反射形成的
【答案】D
【详解】A.柳宗元看到水中的“鱼”,是鱼反射的光从水中斜射入空气时发生折射形成的虚像,故A正确,不符合题意;
B.日光从空气斜射入水中,会发生折射,从而能照射到潭底,故B正确,不符合题意;
C.日光是复色光,由红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫等各种色光混合而成,故C正确,不符合题意;
D.石头上鱼的影子是由于光沿直线传播,光被鱼挡住后,在石头上形成的阴暗区域,不是光的反射形成的,故D错误,符合题意。
故选D。
2.(2026·广东深圳·中考真题)演员对着镜子画脸谱,镜子里面呈现出了演员的像,大圣同学和吴斌同学对此现象解释正确的是( )
A.光沿直线传播B.光的反射
C.光的折射D.光的色散
【答案】B
【详解】镜子中的像是平面镜所成的像,其原理是光的反射。物体射到平面镜的光线,被平面镜反射,反射光线进入人的眼睛,视觉会逆着反射光线反向延长线的方向看,反射光线的反向延长线的交点就是物体在平面镜中的像点。所以演员对着镜子画脸谱,镜子里呈现出演员的像,是光的反射现象,故B正确,ACD错误。
故选B。
3.(2026·湖南·中考真题)如图,农户在果树下铺上银色地膜,使果实能接收到更多的光照,促进果实着色,提高品质。这主要利用了银色地膜对光的( )
A.反射B.折射C.色散D.直线传播
【答案】A
【详解】银色地膜可以反射各种颜色的光,太阳光属于复色光,银色地膜将阳光反射到果实背光面,增强光照,从而促进果实着色。A符合题意,BCD不符合题意。
故选 A。
4.(2026·四川泸州·中考真题)唐朝时成书的《玄贞子》记载了著名的人工彩虹实验:“背日喷乎水,成霓虹之状。”下列与人工彩虹实验原理相同的是( )
A.小孔成像B.日晷计时C.水面倒影D.海市蜃楼
【答案】D
【详解】人工彩虹实验 “背日喷乎水,成霓虹之状”,是由于光的折射形成的色散现象。光的折射是指光从一种介质斜射入另一种介质时,传播方向发生偏折的现象。
A.小孔成像基于光的直线传播,与彩虹原理不同,故A不符合题意;
B.日晷计时利用光的直线传播形成影子,与彩虹无关,故B不符合题意;
C.水面倒影是光的反射现象,未涉及折射和色散,故C不符合题意;
D.海市蜃楼是一种由光的折射产生的现象,是由于空气不均匀,光线在传播过程中发生折射而形成的虚像,与人工彩虹实验原理相同,故D符合题意。
故选D。
5.(2026·云南·中考真题)太阳光中紫外线过度照射会对皮肤造成损伤,小明想探究芦荟汁是否具有防晒作用。他在暗室中用芦荟汁、紫外光灯、模拟皮肤的可透光塑料膜2张、紫外线光敏试纸2张(颜色随照射强度增加而加深)、计时器进行实验。将一张塑料膜铺在一张光敏试纸上,把紫外光灯固定在桌面上,用适当强度的紫外光照射塑料膜一段时间:接下来的操作是: ,对比两张紫外线光敏试纸的颜色深度;若 ,则说明芦荟汁有防晒作用。
【答案】 将另一张涂有芦荟汁塑料膜铺在另一张光敏试纸上,把紫外光灯固定在桌面上,用相同强度的紫外光照射塑料膜相同的时间 不涂芦荟汁的光敏纸的颜色较深,涂有芦荟汁的光敏纸颜色较浅,
【详解】[1]根据控制变量法可知,再次实验时,应控制除另一张塑料薄膜涂有芦荟汁之外的其它因素都相同;接下来的操作是:将另一张涂有芦荟汁塑料膜铺在另一张光敏试纸上,把紫外光灯固定在桌面上,用相同强度的紫外光照射塑料膜相同的时间。
[2]对比两张紫外线光敏试纸的颜色深度;若不涂芦荟汁的光敏纸的颜色较深,涂有芦荟汁的光敏纸颜色较浅,则说明芦荟汁有防晒作用。
6.(2026·上海·中考真题)万里无云的晴天时,我们看到天空是蓝色的,现已知以下信息:
①光是一种电磁波,不同色光的频率如下表所示:
②光的频率越高,经氮气、氧气分子散射的程度越大,向各个方向发散;
③太阳光在空气中主要通过氮气、氧气分子散射;
④“靛”是蓝紫或深蓝,晴天时,相较于紫色光,人眼更容易感受到蓝色光。
(1)频率为450THz的光 (选填“属于”、“不属于”)三原色光;
(2)结合以上信息,请解释“晴天时,人看天空为什么是蓝色的”。
。
【答案】(1)属于(2)见解析
【详解】(1)光的三原色是红、绿、蓝。由题中所给不同色光频率表可知,红色光频率范围是 384~ 482THz,绿色光频率范围是 520~610THz,蓝色光频率范围是 610~ 659THz,450THz 的光属于红色光,属于三原色光。
(2)太阳光在空气中主要通过氮气、氧气分子散射,光的频率越高,散射程度越大。蓝光和紫光频率高,易被散射。但相较于紫光,人眼更容易感受到蓝光,所以晴天时,散射的蓝光进入人眼,人看到天空是蓝色的。
★特别提醒
色光的混合规律:
红光+绿光=黄光
红光+蓝光=品红光
绿光+蓝光=青光
红光+绿光+蓝光=白光
★特别提醒
白色和无色的意义不同,白色物体是不透明物体,无色物体是透明物体,白色物体能反射各种色光,无色物体能透过各种色光。
特性
应用
工作原理
热作用强
红外线烤箱、用红外线烘干汽车表面的喷漆、浴室暖灯释放红外线、红外线理疗仪等
各种物体吸收了红外线后温度都会上升
穿透云雾能力强
红外线高空摄像机
利用灵敏的红外线探测器接收物体发出的红外线,再用电子仪器对接收到的信息进行处理,就可以显示出被测物体的形状和特征
抗干扰能力强
红外线遥控器
电视机、空调等家用电器的遥控器前端有一个发光二极管,按下不同的键时,发光二极管可以发出不同的红外脉冲,以实现对电视机、空调器的控制
一切物体都在不停辐射红外线,温度越高辐射越强
红外线测温仪、红外线夜视仪、红外感应灯、红外自动门、卫生洁具的自动控制等
人体可以发出红外线,可以通过红外线感应装置进行体温测量以及实现自动控制
特性
应用
化学作用
紫外线可以照相机的胶片感光,因而可利用紫外线进行摄影
生理作用
适当的紫外线照射有助于人体合成维生素D,对骨骼的生长和身体健康都有好处;紫外线能杀死微生物,可用紫外线灯霉菌、治疗皮肤病等
荧光作用
在紫外线照射下荧光物质会发光,可用于鉴别纸币、古字画及商标的真伪等
红色
橙色
黄色
绿色
青色
蓝色
紫色
384-482THz
482-503THz
503-520THz
520-610THz
620-659THz
610-659 THz
659-769 THz
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