【学习要求】

1.通过实验，探究白光的组成.

2.通过实验，了解不同色光混合的现象.

3.通过实验，探究并了解光在同种均匀介质中的传播特点.

【知识网络】

【知识要点】

1.光源

自身能发光的物体叫做光源，所以光源必须满足两个条件：一是有光发出；二是光是自身发出的.故太阳是光源，而月亮就不是光源，因为月亮并不发光，它只是反射太阳的光.

2.光的色散

将白光分解成红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫七种色光的现象叫做光的色散.由光的色散现象可知，白光比其他单色光复杂.

3.光的三原色

红、绿、蓝三种色光被称为光的三原色，将红、绿、蓝三种色光按一定比例混合后就得到白光.如果将这三种色光按不同比例混合，能产生任何一种其他颜色的光.

4.光的传播

光在同种均匀介质中沿直线传播，小孔成像、影子的形成都是由光的直线传播造成的.光的传播需要时间，在真空中光的传播速度是3×108 m/s.

【典型例题】

例1　如图2-1所示，人眼在C点通过木板上的洞能看到物体AB的全部吗？试通过画图加以说明.

图　2-1

点拨　人眼是否能在C点看到物体AB的全部，关键是来自物体AB的光线通过洞能否进入人眼.若能进入人眼，则人眼能看到物体AB的全部；若来自AB的光线被木板挡住，则人眼就无法看到物体AB的全部.

例2　阅读材料，回答问题：

园艺家为什么失败

一个爱研究的园艺家想，植物叶子多数呈现绿色，可能是植物喜爱绿色的缘故.于是他将温室的房顶和四周都安装绿色的玻璃，只让阳光中的绿光照射植物.他认为这样必将使植物生长得更好，可是园艺家失败了.这是由于他不懂得物体颜色的构成所致，因为不透明体的颜色是由它反射的色光决定的，叶子呈绿色，说明植物反射的是绿色光，也就说明绿光正是植物不喜爱的（或绿光恰恰是对植物生长无用的）.只给植物照射绿光，植物就会因为缺少所需的其他色光而生长缓慢，甚至枯萎.

（1）绿色植物喜欢什么颜色的色光？

（2）请你分析红花会反射什么颜色的光？

（3）文中提到“不透明体的颜色是由它反射的色光决定的”，短文中有没有提到或暗示，透明体的颜色是由什么决定的？如果有，请在文中标出来，并概括出结论.

点拨　这道题目中没有出现一个物理公式，都是文字叙述，对学生的阅读能力提出了一定的要求.同时，材料新颖有趣，能引起学生的兴趣，扩大学生的知识面，有利于鼓励学生进一步去探究其中的奥妙.

【例题解析】

例1：作图的方法可以有两种：

图　2-2

（1）从观察点向物体的各端点连线，如果各连线不能被木板挡住，则能看到物体的全部，反之则看不到物体的全部，如图2-2（a）所示.

（2）从观察点向观察口的边缘分别画出两条直线，表示射向人眼的光线，在木板另侧（放物体的一侧）两条光线之间的区域为能看到的范围.如果物体全部在此范围内，则表示能看到物体的全部，否则就看不到，如图2-2（b）所示.

例2：（1）绿色植物喜欢除绿色以外的光.（2）红花会反射红色的光.（3）将温室的房顶和四周都安装绿色的玻璃，只让阳光中的绿光照射植物.结论：透明体的颜色是由它透过的色光决定的.

自我评估

一、填空题

1.苏州市城南的石湖公园内景色如画：湖畔垂柳成阴，水面倒影如镜.从物理学角度看，“垂柳成阴”是由光的__________形成的，“倒影如镜”是由光的__________形成的.

2.雨后的天空，常常出现彩虹，这属于光的________现象.我国是世界上电视机用户最多的国家，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.

3.打靶时要求三点一线，即缺口、准星、靶心在同一直线上，这样子弹才容易命中目标，这是利用了光在同种均匀介质里______________的原理.(www.daowen.com)

4.电视机的遥控器能发射一种不可见光，即__________，以实现对电视机的控制.如果不把遥控器对着电视机的控制窗口，而是对着墙壁调整角度也可以控制电视机，这利用了光的__________.彩色电视画面上的色彩是由红、__________、蓝三种色光混合而成.

5.晴天，在树阴下的地面上有很多圆形的光斑，这些光斑实际上是太阳的________，其成像原理为：____________________________.

6.地球上获得的最多的光能来自太阳.太阳给人类带来了光明和温暖，是人类社会赖以生存和发展的主要能量来源.太阳的热主要以______________的形式传送到地球上.

二、选择题

7.2016年5月某日上午，在我国南方地区天空出现了罕见的日晕现象，太阳周围出现了一条带有彩色的大圆环，非常好看，许多人纷纷拍照留影.彩色圆环的形成是由于（　　）.

A.小孔成像　　B.光的直线传播　　C.光的反射　　D.光的色散

8.20世纪中叶，科学家发明了红光LED和绿光LED.为与这两种LED组合产生白色LED光源，日本科学家又探寻到一种LED，它是（　　）.

A.紫光LED　　B.黄光LED　　C.蓝光LED　　D.橙光LED

9.如图2-3所示的光现象中，由于光的直线传播形成的是（　　）.

图　2-3

10.在“五岳”之一的泰山上，历史上曾多次出现“佛光”奇景.据目击者说，“佛光”是一个巨大的五彩缤纷的光环，与常见的彩虹色彩完全一样.“佛光”形成的主要原因是（　　）.

A.光沿直线传播　　B.小孔成像　　C.光的反射　　D.光的色散

图　2-4

三、实验与应用题

11.如图2-4所示，小孔前有一物体AB.请画出AB经过小孔成像的光路图，并在光屏MN上标出AB所成的像.

12.人从灯下经过，会在地上投下影子.影子是光被不透明物体挡住后，在其背面形成的暗区.当光照强度不同时，影子（暗区）与周围亮区的明暗对比程度会发生变化，因此人会感觉影子有“浓淡”之别，影子的“浓淡程度”与哪些因素有关？存在怎样的关系呢？小明提出了以下猜想：

猜想一：可能与灯的功率存在一定关系.

猜想二：可能与影子离灯的距离存在一定关系.

猜想三：可能与人离灯的距离存在一定关系.

实验方法：如图2-5所示，在水平桌面上竖立一个不透明的白屏，在屏两侧等距离的位置各固定一根同样的木棒.在屏的两侧各点亮一盏灯，通过一定的方法同时观察屏上的木棒形成的影子的“浓淡程度”.调节一盏灯的位置，当两侧屏上的影子“浓淡程度”一样时，记录灯的功率和灯到屏的距离，分析相关数据，寻找规律.具体实验如下：

图　2-5

步骤一：在屏两侧距屏1m处各点亮一盏功率为25W的灯，观察到两侧屏上影子“浓淡程度”相同.

步骤二：将右侧功率为25W的灯换成40W的灯，观察到两侧屏上影子“浓淡程度”不同.

步骤三：保持左侧功率为25W灯的位置不变，移动右侧功率为40W的灯，直到两侧屏上影子“浓淡程度”一样时，记录相关数据.

步骤四：将右侧的灯依次换成功率为60W、100W、250W的灯，重复步骤三.实验结果如下：

（1）步骤一、二的结果，可以支持哪个猜想？__________________.

（2）现有一盏功率为200W的灯，放在屏右侧距离屏________m处，屏上的影子“浓淡程度”会与左侧功率为25W灯的影子“浓淡程度”相同（结果精确到0.01）.

（3）根据实验结果分析，“灯的功率”和“屏上影子与灯距离”哪个因素对影子“浓淡程度”影响更大？判断并说明理由.

13.阅读材料，回答问题：

黑色花为什么很少见

我们生活在姹紫嫣红、色彩缤纷的花的世界里，但是我们看到的黑色花却很少.植物学家对4000多种花的颜色进行了统计，发现只有8种黑色花，而且还不是纯正的黑色，都是偏紫色而已.为什么会出现这种现象呢？原来花的颜色与太阳光及花瓣反射、吸收光有关.太阳光由七色光（红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫）组成，光的颜色不同，其热效应也不同.有色不透明物体反射与它颜色相同的光，吸收与它颜色不同的光，黑色物体吸收各种颜色的光.花瓣比较柔嫩，为了生存，避免受高温伤害，它们吸收热效应较弱的光，而反射热效应较强的光.这就是我们看到红、橙、黄色花多，而蓝、紫色花较少的缘故.若吸收七种色光，受高温伤害就更大，花也更难生存，所以黑色花很少.

（1）红花反射什么颜色的光，吸收什么颜色的光？

（2）材料中提到“光的颜色不同，其热效应也不同”，请比较红光与蓝光的热效应强弱.

（3）材料中没有提到白花，请你判断白花反射、吸收色光的情况.