第4章-第5節(jié)-光的色散-八年級物理上冊尖子生自學(xué)課件

《尖子生學(xué)案》人教版物理八年級上冊

第四章光現(xiàn)象第5節(jié)光的色散轉(zhuǎn)換法(規(guī)律方法)

在太陽光的光譜中有可見光和不可見光,可見光依次為紅、橙、黃、綠、藍(lán)、靛、紫,我們可以通過我們的視覺去感知它們.不可見光有紅外線和紫外線,我們無法用視覺去感知它們,但由于紅外線和紫外線還具有其他的效應(yīng),比如紅外線的熱效應(yīng)強(qiáng),紫外線的化學(xué)效應(yīng)強(qiáng),我們可以用這些效應(yīng)去感知紅外線和紫外線的存在,這種方法在物理學(xué)研究中稱為轉(zhuǎn)換法.

驗鈔機(jī)是利用熒光物質(zhì)在

線的照射下能夠發(fā)光的原理制成的;家中的電視機(jī)遙控器是靠

線來實現(xiàn)對電視機(jī)的控制的.

〔解析〕

鈔票上有熒光物質(zhì),紫外線有熒光效應(yīng),故可通過紫外線來驗鈔;紅外線可以進(jìn)行遙控,家中的電視機(jī)遙控器是靠紅外線實現(xiàn)對電視機(jī)的控制的.紫外例1紅外

1.

我們常用紫外線照在人民幣上來檢驗真?zhèn)?這是因為 (

)A.錢幣反射可見光B.錢幣反射紫外線C.紫外線使錢幣上的熒光物質(zhì)發(fā)出可見光D.紫外線入射到錢幣上發(fā)生了光的色散C對紅外線和紫外線的認(rèn)識(易錯點)

紅外線和紫外線都是看不見的光線,不能誤認(rèn)為紅外線是紅色的光,紫外線是紫色的光.紫外線燈看起來是淡藍(lán)色的,那是因為紫外線燈除了輻射紫外線以外,它還發(fā)出少量的藍(lán)光和紫光.例2

下列關(guān)于紅外線的說法中錯誤的是(

)A.紅外線是紅色的光B.物體的溫度升高時,輻射的紅外線會大大增強(qiáng)C.紅外線是看不見的光D.紅外線在同一種均勻介質(zhì)中沿直線傳播〔解析〕紅外線是看不見的光,是不可見光,它具有光的特性,在同一種均勻介質(zhì)中是沿直線傳播的;物體輻射紅外線的能力與溫度有關(guān),物體的溫度升高時,輻射的紅外線會大大增強(qiáng).故正確答案為A.A2.下列有關(guān)紅外線和紫外線的說法中正確的是(

)A.紫外線可用來辨別鈔票的真?zhèn)蜝.紫外線可用在步槍瞄準(zhǔn)器安裝的夜視儀上,在夜間能捕捉到敵人C.在醫(yī)院的手術(shù)室、病房里,常可以看到用紅外線燈來滅菌D.紅外線可以用來對儀器設(shè)備進(jìn)行遙控AD

[圖文信息題](2015·濰坊中考)如圖所示的現(xiàn)象,屬于光的色散現(xiàn)象的是(

)A.鉛筆好像被水面“折斷” B.雨后天空中出現(xiàn)彩虹C.人在墻上形成影子 D.景物在水中形成倒影〔解析〕鉛筆好像被水面“折斷”是光的折射現(xiàn)象;雨過天晴時,常在天空出現(xiàn)彩虹,這是太陽光通過懸浮在空氣中細(xì)小的水珠折射而成的,白光經(jīng)水珠折射以后,分成各種彩色光,這種現(xiàn)象叫做光的色散現(xiàn)象;人在墻上形成影子是由于光的直線傳播形成的;景物在水中的倒影是由光的反射形成的.故正確答案為B.B例1

[圖文信息題]如圖4-80所示,讓一束太陽光照射到三棱鏡上,光從棱鏡射出后,如果用一個白屏來接收,在白屏上就形成一條彩色的光帶.關(guān)于此實驗現(xiàn)象,以下說法正確的是(

)A.太陽只是發(fā)出白光B.白光是由各種色光組成的C.各種色光在相關(guān)的折射過程中,偏折程度不同D.各種色光在相關(guān)的反射過程中,偏折情況不同例2〔解析〕白光經(jīng)三棱鏡后,光屏上自上而下出現(xiàn)了紅、橙、黃、綠、藍(lán)、靛、紫的色帶.說明太陽光由這七種色光組成,同時可以發(fā)現(xiàn)三棱鏡對不同的色光折射程度不同,且三棱鏡對七種色光偏折從小到大的是紅橙黃綠藍(lán)靛紫.故正確答案為BC.

[圖文信息題]如圖4-80所示,讓一束太陽光照射到三棱鏡上,光從棱鏡射出后,如果用一個白屏來接收,在白屏上就形成一條彩色的光帶.關(guān)于此實驗現(xiàn)象,以下說法正確的是(

)A.太陽只是發(fā)出白光B.白光是由各種色光組成的C.各種色光在相關(guān)的折射過程中,偏折程度不同D.各種色光在相關(guān)的反射過程中,偏折情況不同例2BC

[實際應(yīng)用題]醫(yī)院內(nèi)殺菌用的紫外線燈看起來發(fā)出淡紫色光,其原因是(

)A.其實那燈不是紫外線燈,因為紫外線本身是看不見的B.燈管在發(fā)出紫外線的同時,還發(fā)出少量的紫光C.該燈管發(fā)出的紫外線與太陽光中的紫外線不同,前者是淡藍(lán)色的,后者是看不見的D.上述說法都是錯誤的例3〔解析〕紫外線是位于可見光譜中紫光外的一種看不見的光,要產(chǎn)生單純的紫外線比較復(fù)雜,一般產(chǎn)生紫外線的同時都會有紫色的光產(chǎn)生.故正確答案為B.B

[開放題]列舉紅外線在自動控制中的應(yīng)用,并進(jìn)一步闡述其工作原理.請你列出五種紅外線自動控制裝置,并說明它們共同的工作原理.例4〔思路圖解〕

〔答案〕下面是一些利用紅外線實現(xiàn)自動控制的裝置及其工作形式:(1)自動水龍頭:手一伸水自來,手一收水自停.(2)自動干手機(jī):手一伸機(jī)自開,手一收機(jī)自停.(3)自動門:人一來門自開,人一去門自關(guān).(4)自動擦鞋機(jī):鞋一到自動上油打蠟,鞋一離開自動停止工作.(5)自動跟蹤攝像頭:跟蹤著人的位置進(jìn)行拍攝,人去停拍

[實驗探究題]小唐了解到電視機(jī)遙控器是通過一種人眼看不見的光——紅外線來傳輸信號的.他想進(jìn)一步了解紅外線是否具有可見光的某些傳播規(guī)律,進(jìn)行了探究:實驗一:在遙控器前面分別用相同厚度和大小的硬紙板與玻璃板遮擋,保持遙控器方向、遙控器和電視機(jī)的距離相同,多次按下遙控器的“開/待機(jī)”按鈕,發(fā)現(xiàn)用硬紙板遮擋時不能控制電視機(jī),用玻璃板遮擋時能控制電視機(jī).實驗二:將遙控器對準(zhǔn)天花板,調(diào)整遙控器的方向并多次按下遙控器的“開/待機(jī)”按鈕,發(fā)現(xiàn)遙控器處于某些方向時能控制電視機(jī).例5(1)小唐進(jìn)行實驗一所探究的問題是________________________________________________?

(2)實驗二現(xiàn)象能證明

.

A.紅外線遇障礙物會發(fā)生反射

B.紅外線反射時遵循光的反射定律〔解析〕(1)根據(jù)實驗一可知,小唐探究的問題是:紅外線能否透過透明和不透明的物體?(2)將遙控器對準(zhǔn)天花板,調(diào)整遙控器的方向并多次按下遙控器的“開/待機(jī)”按鈕,發(fā)現(xiàn)遙控器處于某些方向時能控制電視機(jī),說明紅外線遇障礙物會發(fā)生反射,故選A.〔答案〕

(1)紅外線能否透過透明和不透明的物體

(2)A

紅外線能否透過透明和不透明的物體A

[實驗探究題]鈔票的某些位置用熒光物質(zhì)印上了標(biāo)記,在紫外線下識別這些標(biāo)記,是一種有效的防偽措施.某同學(xué)在較暗的環(huán)境中做了下列三次實驗.(1)如圖4-81甲所示,他用紫外線燈照射面值為100元的鈔票,看到“100”字樣發(fā)光.這表明紫外線能使

發(fā)光.

例6=(2)如圖乙所示,他用紫外線燈照射一塊透明玻璃,調(diào)整透明玻璃的位置和角度,看到鈔票上的“100”字樣再次發(fā)光.這表明紫外線能被透明玻璃

.

(3)如圖丙所示,他把這塊透明玻璃放在紫外線燈和鈔票之間,讓紫外線燈正對玻璃照射,在另一側(cè)無論怎樣移動鈔票,“100”字樣都不發(fā)光.他做這次實驗是為了探究

.

〔解析〕(1)鈔票上的“100”字樣上有熒光物質(zhì),在紫外線的照射下,它可以發(fā)光;(2)紫外線是一種不可見光,它在傳播時也遵循光的反射定律;(3)通過上面的探究可知紫外線能使熒光物質(zhì)發(fā)光,當(dāng)用玻璃擋住紫外線的傳播路徑時,另一側(cè)的鈔票上熒光物質(zhì)不發(fā)光,說明紫外線不能透過玻璃,因此這是為了探究紫外線能否透過玻璃.〔答案〕(1)熒光物質(zhì)

(2)反射

(3)紫外線能否透過玻璃

[實驗探究題]鈔票的某些位置用熒光物質(zhì)印上了標(biāo)記,在紫外線下識別這些標(biāo)記,是一種有效的防偽措施.某同學(xué)在較暗的環(huán)境中做了下列三次實驗.(1)如圖4-81甲所示,他用紫外線燈照射面值為100元的鈔票,看到“100”字樣發(fā)光.這表明紫外線能使

發(fā)光.

例6熒光物質(zhì)=(2)如圖乙所示,他用紫外線燈照射一塊透明玻璃,調(diào)整透明玻璃的位置和角度,看到鈔票上的“100”字樣再次發(fā)光.這表明紫外線能被透明玻璃

.

(3)如圖丙所示,他把這塊透明玻璃放在紫外線燈和鈔票之間,讓紫外線燈正對玻璃照射,在另一側(cè)無論怎樣移動鈔票,“100”字樣都不發(fā)光.他做這次實驗是為了探究

.

反射紫外線能否透過玻璃《尖子生學(xué)案》人教版物理八年級上冊

第五章透鏡及其應(yīng)用第1節(jié)透鏡關(guān)于光學(xué)“黑匣子”問題的解題方法(規(guī)律方法)

光學(xué)“黑匣子”問題的特征是“黑匣子”內(nèi)有一未知的光學(xué)器件,已知入射光線和出射光線,根據(jù)入射光線與出射光線的特征來判斷內(nèi)部具體是什么光學(xué)器件.根據(jù)光路判定所用的光學(xué)器件的方法是:連接成光路圖

判定是反射還是折射

判定是會聚還是發(fā)散

判定所用的光學(xué)器件.

(自貢中考)要使光線發(fā)生如圖5-14所示的偏折,在方框內(nèi)畫出合適的光學(xué)元件(保留作圖痕跡),一種利用光的反射,一種利用光的折射.〔解析〕若用平面鏡,則作入射光線和反射光線夾角的平分線,即法線,再作法線的垂線,可得平面鏡的位置;平行于主光軸的光線經(jīng)凸透鏡折射后,折射光線經(jīng)過焦點.例1〔答案〕

如圖5-15所示.

1.

(2015·懷化中考)如圖所示,表示小欣同學(xué)用激光分別射向甲、乙兩透鏡后光的傳播路徑,由圖可知甲透鏡應(yīng)是

透鏡,乙透鏡應(yīng)是

透鏡.(兩空填“凹”或“凸”)

凹[提示:通過甲透鏡后的光線比入射光線遠(yuǎn)離主光軸,所以甲對光線有發(fā)散作用,因此甲是凹透鏡;通過乙透鏡后的光線比入射光線向主光軸靠攏,所以乙對光線有會聚作用,因此乙是凸透鏡.]凸不理解“會聚作用”與“發(fā)散作用”(易錯點)

會聚作用或發(fā)散作用是相對于入射光線而言的,如果折射光線相對于入射光線的前進(jìn)方向向主光軸靠攏,這就是會聚作用,如果折射光線相對于入射光線的前進(jìn)方向離開主光軸,這就是發(fā)散作用.例2

如圖5-16所示,畫出了光線經(jīng)過透鏡前后的方向,則虛線處的透鏡應(yīng)是(

)A.凸透鏡B.凸透鏡和凹透鏡都可以C.凹透鏡D.凸透鏡和凹透鏡都不可以C〔解析〕認(rèn)為通過透鏡后的光線是會聚的,這個透鏡就一定是凸透鏡,這種想法是錯誤的.如果射向凹透鏡的光線是會聚的,經(jīng)過凹透鏡后,看起來光線仍然是會聚的,但是實際上這些會聚的光線相對于原來的入射光線變得發(fā)散了.凹透鏡對光線的發(fā)散作用,是指從透鏡射出的光線相對于入射光線“發(fā)散”了.故正確答案為C.2.關(guān)于凸透鏡,下列說法中正確的是(

)

A.凸透鏡只對平行光線有會聚作用B.凸透鏡焦距越短對光線的偏折作用越強(qiáng)C.光線通過凸透鏡后,折射光線會聚于一點,這一點是凸透鏡的焦點D.凸透鏡對光線有會聚作用,所以通過凸透鏡的光線一定相交于一點B

[圖文信息題]盛有清水的封閉試管水平放置,內(nèi)有一較大的空氣泡,如圖5-17所示,陽光垂直照射試管,在空氣泡下方的白紙上出現(xiàn)一橢圓形的“陰影”,這部分對相當(dāng)于

;陽光透過充滿水的部分,會在白紙上形成一條亮線,這部分相當(dāng)于

.(以上兩空填“凸透鏡”或“凹透鏡”)

凹透鏡例1〔解析〕因為氣泡處的水兩邊高,中間低,相當(dāng)于凹透鏡；其他部分相當(dāng)于凸透鏡，凸透鏡對光線有會聚作用，會在白紙上留下一條亮線.凸透鏡

[推理判斷題]小星同學(xué)利用太陽光測量凸透鏡的焦距,方法如圖5-18所示.他注意到讓凸透鏡正對陽光,但沒有仔細(xì)調(diào)節(jié)紙片與透鏡的距離,在紙片上的光斑并不是最小時,就測出了光斑到凸透鏡中心的距離L,那么,凸透鏡的實際焦距 (

)A.一定小于LB.一定大于LC.可能等于LD.可能小于L,也可能大于L〔解析〕凸透鏡能把平行射來的光線會聚到焦點上,焦點到透鏡光心的距離為焦距.光會聚到焦點上時,光斑最小、最亮.紙片在焦點以內(nèi),光線未會聚到焦點上,光斑較大;紙片在焦點以外,光線會聚到焦點又發(fā)散,光斑也較大.因此光斑較大時,光斑可能在焦點內(nèi),也可能在焦點外.故正確答案為D.例2D

[實際應(yīng)用題]小明通過觀察發(fā)現(xiàn)有一些城市的肉攤、水果攤都會在經(jīng)營場所四周吊水袋驅(qū)趕蒼蠅.店家在欄桿上掛滿了水袋,里面裝的就是普普通通的自來水,白天在陽光照射下透明水袋可以驅(qū)走蒼蠅,你認(rèn)為以下分析正確的是(

)A.透明水袋相當(dāng)于凸透鏡,對光線有會聚作用,對周圍的光強(qiáng)、溫度產(chǎn)生了改變,刺激了蒼蠅的敏感器官,于是讓蒼蠅敬而遠(yuǎn)之B.透明水袋相當(dāng)于凸透鏡,蒼蠅通過水袋看到周圍的景物成正立縮小的虛像而被嚇跑C.透明水袋相當(dāng)于凹透鏡,將光線會聚成一個個小亮點,在地面移動嚇跑蒼蠅D.透明水袋相當(dāng)于平面鏡,落在上面的蒼蠅會看到自己放大的像而被嚇跑例3〔解析〕吊水袋驅(qū)蠅的原理是利用蒼蠅復(fù)眼不喜歡強(qiáng)光刺激的特性,吊著的水袋相當(dāng)于凸透鏡,太陽光通過搖晃的水袋產(chǎn)生晃動的強(qiáng)光,造成對蒼蠅復(fù)眼的傷害,從而達(dá)到驅(qū)趕蒼蠅的目的.故正確答案為A.

[實際應(yīng)用題]小明通過觀察發(fā)現(xiàn)有一些城市的肉攤、水果攤都會在經(jīng)營場所四周吊水袋驅(qū)趕蒼蠅.店家在欄桿上掛滿了水袋,里面裝的就是普普通通的自來水,白天在陽光照射下透明水袋可以驅(qū)走蒼蠅,你認(rèn)為以下分析正確的是(

)A.透明水袋相當(dāng)于凸透鏡,對光線有會聚作用,對周圍的光強(qiáng)、溫度產(chǎn)生了改變,刺激了蒼蠅的敏感器官,于是讓蒼蠅敬而遠(yuǎn)之B.透明水袋相當(dāng)于凸透鏡,蒼蠅通過水袋看到周圍的景物成正立縮小的虛像而被嚇跑C.透明水袋相當(dāng)于凹透鏡,將光線會聚成一個個小亮點,在地面移動嚇跑蒼蠅D.透明水袋相當(dāng)于平面鏡,落在上面的蒼蠅會看到自己放大的像而被嚇跑例3A

[概念辨析題]下列關(guān)于凸透鏡和凹透鏡的說法正確的是(

)A.凸透鏡的焦距越小,其對光的會聚作用就越小B.凹透鏡的焦距越小,其對光的發(fā)散作用就越小C.光無論沿什么方向射向凹透鏡的光心后,其傳播方向都不發(fā)生改變D.光無論沿什么方向射向凸透鏡后,都能會聚在凸透鏡另一側(cè)的焦點上例4〔解析〕凸透鏡的焦距越小,對光的折射能力越大,故A錯誤;凹透鏡的焦距越小,其對光的發(fā)散作用就越大,故B錯誤;光心的特點是通過光心的光線方向不發(fā)生改變,光無論沿什么方向射向凹透鏡的光心后,其傳播方向都不發(fā)生改變,故C正確;平行于主光軸的光線射向凸透鏡后,都能會聚在凸透鏡另一側(cè)的焦點上,故D錯誤.故正確答案為C.C

[開放題]請在圖5-19中分別畫出3種不同的光學(xué)元件,使光的方向發(fā)生改變.例5〔解析〕①對于凸透鏡,入射光線過焦點,則折射光線與主光軸平行射出;②對于凹透鏡,入射光線的延長線過另一側(cè)虛焦點,則折射光線與主光軸平行射出;③平面鏡也可以改變光路,使光的傳播方向發(fā)生改變.〔答案〕

如圖5-20所示.

[實驗探究題]小明在學(xué)習(xí)了凸透鏡后,想到了這樣一個問題:凸透鏡具有會聚作用,如果讓平行光通過材料、凹凸程度不同的凸透鏡,它們對光線的會聚會有什么不同呢?于是小明在實驗室用一束平行光分別經(jīng)過由兩種材料做成的凸透鏡A,B,C(其中A,C為同種材料)并得到了如圖5-21所示的光路圖:例6(1)比較A和B