第四节《光的色散》同步练习沪科版初二 3.docx

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第四节《光的色散》同步练习沪科版初二3

第四节《光的色散》同步练习（沪科版初二）（3）

差不多内容：

1.明白光的折射现象及折射光线、折射角。

2.明白光的折射规律，能画出光由空气进入水或玻璃等介质以及由水或玻璃等进入空气中的光路示意图。

3.了解反射光路和折射光路差不多上可逆的。

4.明白日常生活中由于光的折射而产生的简单现象。

5.明白太阳光是由七种色光组成的。

6.明白光的〝三基色〞和颜料的〝三原色〞。

重点：

折射和折射规律，会做简单的折射光路。

能讲明一些有关折射的现象。

明白光的色散。

难点：

有关折射知识的应用。

【学习提示】

差不多知识讲解：

在杯里斜放一把调咖啡的小汤匙，浸在水中汤匙的那一部分，看起来看起来被折弯了，有点上浮〔左图〕；人站在水中，腿看起来变短了许多〔右图〕。

这是什么缘故呢？

有一个小实验能帮我们解答那个咨询题。

把一枚硬币放在没有装水的瓷杯里。

把瓷杯放在桌子上，慢慢地向远处推移，直到我们的眼睛刚好看不到硬币为止。

保持我们的头部不动，慢慢地向杯中倒水，倒着、倒着，怪事显现了，我们又能重新看到杯底的硬币。

这是如何回事？

开始，我们看不见硬币是因为来自硬币的光线被茶杯的边缘挡住了，杯中倒了水后，情形就变了，来自硬币的光线从水中射向空气时，在水和空气的界面上改变了前进方向〔如左图〕，因此才能进入我们的视线，因此看到了硬币。

而逆着光线看去，硬币看起来向上抬高了。

同样，我们看站在水里的小女孩，腿变短了〔右图〕。

光从一种物质斜射入另一种物质时，光的传播方向一定发生改变的现象叫做光的折射。

或者讲光由一种介质射入另一种介质中，光的传播方向一样会发生改变，这种现象叫做光的折射。

这两种定义方法差不多上为了讲明当光从一种介质垂直射入另一种介质中时，光的传播方向不改变那个特例，事实上假如我们从垂直于水面向下看水中的物体，并没有感到物体被抬高，确实是光从水中垂直射入空气中没有发生折射的缘故。

同研究反射现象一样，我们在界面上作一条垂线，称为法线。

入射光线和法线的夹角，叫入射角，折射光线与法线的夹角，叫折射角。

以下图表示的是光从空气中射向水里的折射情形。

我们发觉，光在折射时，折射光线与入射光线、法线在同一平面上；折射光线和入射光线分居在法线两侧；折射角随入射角的改变而改变：

入射角增大时，折射角也随着增大；入射角减小时，折射角也减小。

当光线垂直射向介质表面时，传播方向不变。

我们把所有的传播光的介质分为两类，一类是空气，另一类是除空气以外的各种介质，如水、玻璃等，当光由空气射入其他介质中时，折射角小于入射角；反过来，当光从其他介质射入空气中时，折射角大于入射角。

分析一下折射规律，我们能够得到以下信息，〔1〕是三线共面；〔2〕是分居两侧；〔3〕是两角关系：

即折射角随入射角的变化而变化，当光由空气中斜射入其它介质中时，入射角变大时，折射角也变大，但折射角总是小于入射角。

〔4〕是一个特例。

在光的反射中，假如我能看到你的眼睛，那你也一定能够看到我的眼睛，这讲明反射的光路具有可逆性；同样道理，假如我们让入射光线沿原先的折射光线从水中射入空气中，这时我们会看到在空气中的折射光线会和原先的入射光线重合。

也确实是折射光路也具有可逆性。

运用折射光路的可逆性，我们能够想到，假如我们看到了水中的鱼的眼睛，能够确信的讲，鱼的眼睛也一定能看到你的眼睛。

清亮见底、看起来只是齐腰深的池水，可不能游泳的人可千万不要贸然下去，因为它实际深度将没过胸部，可能会使你惊慌失措而发生危险.什么缘故池水看起来比实际的浅呢？

这是因为从池底的一点A射向空气的光线，在水面发生折射，折射角大于入射角，眼睛逆着折射光线看去，觉得看起来是从水中的A1点射来的〔如以下图〕，眼睛看到的是A点的虚像A1，A1在A的上方，因此看起来池底升高，池水变浅了.盛了水的碗看起来变浅，也是那个道理。

我们能够做如此一个实验：

把一个玻璃缸放在桌面上，用一支铅笔紧贴在玻璃缸的外侧，这时你透过玻璃斜着望去，就会发觉铅笔看起来被折断了一样，铅笔的上半部和下半部错开了，不在一条直线上。

原先，光线从玻璃的一面斜射进来的时候，发生了一次折射；从另一面射出的时候，又发生了一次折射〔如以下图〕。

因为玻璃的两个表面是平行的，光线折射两次以后，方向仍旧不变，只是向侧面平移了一段距离，因此看上去，铅笔的上半部和下半部错开了位置，看起来断开了一样。

假如玻璃的两个表面互不平行，光线穿过时，前进方向会发生较大变化，如图。

棱镜确实是如此。

从光进入棱镜通过两次折射后的光路图可知，每一次折射，折射光线都要向面积较大的底面偏折，这在透镜中有重要的应用。

空气同样会折射光线。

我们在光的直线传播中曾讲到，光在不平均空气中的传播是弯曲的，也确实是发生了折射现象。

生活中的折射现象

1.空气的影子

在被阳光照暖了的田野里，到处都可见到一股股上升的热空气，淡淡的影子似有似无地晃动着，袅袅上升。

我们来看如此一个实验。

在桌子上放一支点燃的蜡烛，让蜡烛距墙60多厘米远，然后把灯关上，站在离蜡烛1米远的地点，打开手电筒使它的光照在墙上。

在蜡烛阴影上方有一个专门淡专门淡的影子，这确实是上升的热空气留下的阴影，如下图。

什么缘故热空气能够留下影子呢？

原先空气受热以后，就会膨胀，变得轻了。

热空气和冷空气关于光来讲，确实是两种不同的介质，因此光线在它们的界面上，会发生折射。

从手电筒中射出的光，受到烛焰上方的热空气折射，不再笔直向前，而折向其他方向，因此热空气在墙上留下淡淡的影子。

2.海市蜃楼

夏天，沙漠中干渴的旅人常会在远处看到一片闪光的湖水，郁郁葱葱的树木。

但是，当人们怀着狂喜的心情向它奔去时，它又奇迹般地消逝了〔如图〕。

这种幻景还经常显现在海上，人们叫它海市。

当海市显现时，海面上会突然显现一片从没见过的岛屿、都市、楼阁……过一会儿，海市越来越淡，转眼间，天青海碧，什么也不见了。

1988年6月20日«北京日报»报道了在山东蓬莱阁首次拍照到海市蜃楼的实况。

这些差不多上如何回事呢？

原先是热空气耍的把戏。

太阳把地面上的沙粒晒得烫人，灼热的沙粒把挨近地面的空气烧热，而上面的空气依旧凉的；海水的蒸发使海面的空气温度低，密度大，而高空的空气温顺且又稀薄。

远处物体反射的太阳光在射向空气的过程中，由于空气冷热、疏密发生变化而折射，逐步变曲，进入观看者眼中，人们逆着光线看去，就看见了〝海市蜃楼〞〔如图〕。

事实上在我们的都市中，也能看见海市蜃楼。

炎热的夏日，当你沿着沥青路面行走时，会发觉前方显现了一大片水塘，水面像镜子一样闪着光，还映出了倒影〔如图〕。

我们能够想一想，马路上的〝海市蜃楼〞是如何样形成的？

在专门长的时刻里，人们一直认为白色是最单纯的光、最单纯的颜色，事实却不是如此，光是有颜色的.

一.光的色散

17世纪的科学家牛顿用棱镜使太阳光产生了色散，掀开了白光的隐秘.

第一，让一束太阳光通过棱镜射到白屏上（如图），我们看见太阳光通过棱镜之后，分解成各种颜色的光，在白屏上形成一条彩色的光带，叫做光谱.光谱的颜色由上而下依次是：

红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫。

现在，我们把另一个相同的棱镜按相反方向放在前一个棱镜旁边（如图），这时，就会发觉彩色光带重新会聚成白光了。

通过上面的实验现象，我们明白，白光不是单色的，而是由七种色光混合而成的.

二.物体的颜色

物体什么缘故有颜色？

颜色是不是物体本身的一种属性？

与外界条件有没有关系呢？

实际上，光射到物体上时，一部分光被物体反射，一部分光被物体吸取，假如物体是透亮的，还有一部分光透过物体。

不同的物体，对不同色光的反射、吸取以及透过情形不同，因此出现出不同的颜色.

假如我们在上面的实验中，在棱镜和白屏之间放一块红玻璃，如下图，我们看见白屏上只显现一条红光带，假如是放一块绿玻璃，那么看见一条绿光带在白屏上。

这讲明了什么呢？

假如我们在白屏上贴一张蓝纸，让彩色光带照在白屏上，我们发觉只有在蓝光区域是最亮的.

上面的实验分不讲明：

（1）透亮体的颜色是由它透过的光的颜色决定的.

（2）有色的不透亮体反射与它颜色相同的光.

物体出现黑色，讲明它能吸取各种颜色的光.

物体出现白色，讲明它能够反射各种颜色的光.

三.三原色

通过实验我们发觉，自然界中红、绿、蓝三种颜色的光是无法用其它颜色的光混合而成的，而其他颜色的光都能够通过红、绿、蓝光的适当混合而获得。

因此红、绿、蓝三种颜色的光叫做光的三基色（如图）。

实验讲明，强度相同的原色组合起来以后，所引起的色视觉能够用下面公式表示：

红＋绿＋蓝＝白

蓝＋红＝紫

红＋绿＝黄

蓝＋绿＝青

假如颜色强度不同，混合起来，我们便会感到更复杂的色彩.能够用下面一个小实验来验证一下.

用红、绿两块玻璃分不放在你的眼睛前，如下图，假如你只睁开一只眼，眼前的白纸确实是绿色的或红色的，但当你睁开眼睛时，我们看到的将是黄色。

人的眼睛里只有三种辨色的圆锥细胞，它们对所有的光都能发生不同程度的反应，但各自分不对三原色光最敏锐，眼睛接收混合光后，三种色觉细胞按各自规律兴奋起来，显现三种视觉信号，传送大脑后，大脑将三种信号综合在一起，人就感受到了混合光的颜色。

依照三原色混合的道理，我们能够明白得彩色电视机的原理。

什么缘故屏幕上显现彩色图像呢？

彩色电视机的荧光屏上有专门多微小的格子，分不涂有能发出红、绿、蓝三色光的物质，当三束电子流分不打到这三种物质上，就发出红、绿、蓝三种色光，通过操纵电子流的强弱，能够操纵三种色光的强弱。

由此混合出丰富多彩的世界（如图）。

我们能够用一个放大镜，打开彩电，你会发觉红、绿、蓝的光点。

画家出外作画时，是不是带了专门多颜色的颜料呢？

因此不是。

他只会带三种颜色的颜料，那确实是红、黄、蓝。

用这三种颜料能够调出各种不同的颜色，但却不能用其它的颜料调出这三种颜色。

因此我们把红、黄、蓝称为颜料的三原色。

光的三基色和颜料的三原色什么缘故会不同呢？

这是因为颜料的三种原色，按一定比例混合，也能调出各种颜色，但这三种颜色的颜料在阳光照耀下，它产生的颜色是由它反射同自己相同的色光，以及反射的其他某些色光决定的.例如黄颜料除了反射黄光，还反射橙光和绿光，同时吸取其他色光；蓝颜料除了反射蓝光，还反射绿光，同时吸取其他色光；当这两种颜料混合在一起时，就反射绿光，混合颜料就呈绿色了。

【典型例题】

【例1】如下图，S为发光点，试作出三条射向水面的入射光线SO、SA和SB的折射光线和反射光线.

解析：

入射光线SO是垂直入射，故一部分光线垂直反射回来，另一部分光线进入水中时传播方向不变；作入射光线SA、SB的折射光线和反射光线时，应先过入射点作法线，再依据光的反射定律作出反射光线，而作折射光线时，要注意两点：

（1）入射角大于折射角；

（2）入射角变大时，折射角也变大.具体作图留给同学们完成。

点拨：

把握光的反射定律及折射规律是作好光路图的关键

【例2】如图a所示，人眼在A处看见河里B处有一白色鹅卵石，现假设使A处激光手电筒的激光束能照耀到白色鹅卵石上，那么激光束应对着________射出（填〝B点〞、〝B点上方〞或〝B点下方〞）。

解析：

依照题意，B为鹅卵石的像，鹅卵石反射出的光线从水中照耀到水面时产生折射，折射角变大，像B变浅了，折射光路如图b。

由光路的可逆性，从A点射向像B的光必按原路返回而照在鹅卵石上，故激光束应对着B点射出。

点拨：

应用光的折射现象中光路的可逆性是正确求解的关键.

【例3】在空气与某种介质的界面上，一束光线与分界面成50°角入射，反射光线与折射光线恰好垂直，那么反射角为________，折射角为________，光线是由________进入________中的。

点拨：

依照题意运用反射、折射规律，完成好光路，结合几何知识解题.

答案：

40°，50°，某种介质，空气

【例4】如下图，是光线在空气和某一种透亮介质中发生的反射和折射现象，图中只给出了发生上述现象的三条光线的位置，请

（1）标出光线AO的传播方向。

（2）你能否得出光是由空气斜射入另一介质，依旧由另一介质斜射入空气中的结论？

点拨：

分情形讨论AO分不为入射、反射、折射光线时，先依据反射定律作出法线，再由折射规律定夺是否成立，同时确认光线所在物质.

答案：

（1）沿OA方向传播

（2）光由空气斜射入另一物质中

【例5】如图，S为发光点，射到水面产生折射，折射光线可能是[]

A.O1MB.O2MC.O3MD.O4M

分析：

光由水中斜射入空气中，折射角大于入射角。

答案：

B

【模拟试题】〔答题时刻：

50分钟〕

一.填空题〔每空1分，共31分〕

1.光从一种介质斜射入另一种介质时，光的传播方向一定会，这种现象叫做。

2.潜水员在水下看河岸上的路灯比实际位置要高一些，这是由于光从________斜射到________中发生了________造成的。

3.光由空气斜射到玻璃表面上时，将产生光的________和________现象，其中的折射光线将________法线。

4.光发生折射时，、、在同一平面内，和分居于法线的两侧。

随的改变而改变。

5.当光从空气中斜射入水中时，折射角入射角。

6.佳佳站在安静的湖边，看到水中有一条鱼，现在他看到水中鱼的位置比实际位置，这是由于造成的。

7.太阳光不是单一颜色的光，通过三棱镜后分解成、、、、

、、七种颜色的光。

8.、、三种颜色被称为光的三基色。

9.、、三种颜色被称为颜料的三原色。

二.选择题〔每题3分，共30分〕

10.以下现象中，属于光的折射现象的是

A.阳光正午树木会显现影子

B.白天，人们能够从各个方面看到桌子

C.斜插在水中的筷子，看上去看起来在水面处折断了

D.在安静的水面上看到树木的倒影

11.站在清亮见底的安静湖岸上的人看到水中有：

游鱼、树木及白云.属折射现象的是[]

A.水中游鱼B.水中树木

C.水中白云D.都不是

12.如图为一束光线斜射入厚玻璃砖并透过砖折射的光路图，其中符合折射规律的是[]

13.潜水员在水中看岸上的景物，他看到的应该是

A.景物的实像，像在景物的上方

B.景物的实像，像在景物的下方

C.景物的虚像，像在景物的上方

D.景物的虚像，像在景物的下方

14.在秋高气爽的夜里，当我们仰望天空时，会觉得星光闪耀不定，这要紧是因为

A.星星在运动

B.地球在绕太阳公转

C.地球在自转

D.大气的密度分布不稳固，星光通过大气折射后，折射光线的方向随大气密度变化而变化。

15.一束光线由空气斜射入水中，当入射角增大时，折射角的大小将

A.不变

B.逐步变小

C.逐步增大，但总小于入射角

D.逐步增大，但总是大于入射角

16.如下图，一束光线斜射入容器中，在容器底形成一光斑，假设向容器中逐步加水，那么光斑的位置将[]

A.向左移动后静止

B.向右移动后静止

C.先向左，后向右移动

D.仍在原位置

17.在河边看到水底的石块S（如图）.假如视线和水面成30°角，估量从水面上的O点到石块S的距离为2m，那么水的实际深度是[]

A.1mB.大于1mC.小于1mD.都有可能

18.一束光线从空气射入水中，入射角是40°，在水面上，有一部分光线被反射，另一部分被折射，那么反射光线与折射光线的夹角是[]

A.小于40°

B.在40°与60°之间

C.在50°与100°之间

D.在100°与140°之间

19.如图为光的三基色的示意图，图中1和2两个区域应标的颜色分不是

A.蓝色、白色

B.黄色、黑色

C.绿色、白色

D.黄色、白色

三.做图题

20.如下图，做出入射光线或折射光线。

21.如下图是光线从空气斜射到空气与玻璃分界面上的光路图，请你在图中画出界面和法线的位置。

22.图中为玻璃三棱镜，试依照折射规律作出光线OO＇的入射光线和出射光线。

23.用一透亮薄玻璃制成一空心的三棱镜，将此镜插没在水中，并让一束入射光线SO照耀在上面（如图），试作出在三棱镜上两次折射的光路图。

四.探究讲明题：

24.把毛玻璃放在书上，我们看不见书上的字，假如在毛玻璃的粗糙面上涂一层水，它就变成透亮的了，这是什么缘故？

25.小明喜爱看星星，听奶奶讲〝牛郎织女〞的故事。

有一天晚上，小明突然想：

星星什么缘故老是眨呀眨的呢？

难道它们能一会儿发光，一会儿不发光？

不可能！

那又是什么缘故呢？

为了研究那个咨询题，小明收集了下面这些光现象，或许能够从中找到缘故。

〔1〕在野外围着篝火烧烤，隔着篝火会看到对面的人看起来在晃动。

〔2〕在哈哈镜前会看到自己大变样。

〔3〕夏天，能够看到柏油路上看起来有一股水汽在上升，隔着水汽看到对面的东西看起来在晃动。

咨询题一：

你觉得小明收集的这些现象当中，有哪些与星星瞬间咨询题相似？

你觉得它们的相似点在哪里？

咨询题二：

你现在明白什么缘故星星会瞬间睛了吗？

请你想一下，在月球上看到的星星会瞬间吗？

什么缘故？

咨询题三：

美国的哈勃天文望远镜是科学家们花费了专门大的力气才送上天去的。

然后通过无线电波把图像传回地球，它不管是制造依旧爱护都专门昂贵，科学家们什么缘故要把天文望远镜送到天上去？

如此做有什么好处？

【试题答案】

一.1.改变光的折射

2.空气水中折射

3.反射，折射，靠拢

4.折射光线入射光线法线折射光线入射光线折射角入射角

5.小于

6.高些〔浅些〕光从水中斜射入空气中发生折射

7.红橙黄绿蓝靛紫

8.红绿蓝

9.红黄蓝

二.10.C11.A12.B13.C14.D15.C

16.B17.B18.D19.C

三.20.

21.

22.

23.

四.24.光线进入玻璃和穿出玻璃都要发生折射。

假如玻璃两个面差不多上光滑的，每次折射都专门有规那么，隔着玻璃就能看清物体，毛玻璃有一面粗糙,使光线无规那么地散乱射出,因此就看不清玻璃下面的字了.

25.咨询题一：

〔1〕〔3〕与星星瞬间相似，因为空气的密度不平均

咨询题二：

可不能，因为月球表面没有空气

咨询题三：

利用哈勃望远镜在太空中对外太空进行观看时，能够幸免空气的干扰