1、 自主善思 励学日新 1 第三单元 光 3.1 光源 1. 能自行发光且正在发光的物体是光源。光源可以分为天然光源和人造光源,像太阳、发光的萤火虫等是天然光源,像燃烧的纸张、发光的手电筒等是人造光源。 2. 人们发明制造了多种多样的光源以满足生产生活的需要。18 世纪末,人们开始进行电光源的研究。 (1)最初,从碳极弧光灯开始; (2)1879 年,美国的爱迪生发明了碳丝白炽(ch)灯,从此白炽灯取代了传统的火焰光源,开创了人类电光源照明的新时代; (3)1907 年,人们采用拉制的钨丝作为灯丝; (4)1938 年,人们研制出荧光灯,发光效率和寿命均为白炽灯的 3 倍以上;1974 年,研制
2、出高效节能的荧光灯; (5)1962 年,人们研制出发光二极管(LED) ,LED 灯更加节能。 3.2 光的传播 1. 光在空气中沿直线传播。 (实验:教材 P31-32)此外,影子的形成,验证了光沿直线传播。 2. 战国时期,人们就认识到光沿直线传播这一现象,其最好的证明就是“小孔成像” 。 墨经里记载:来自室外人体的光,通过小孔在暗室内成的像,人的下部在高处,人的上部在低处,看到景物的缩小、倒立的实像。 3. 制作小孔成像盒:纸盒盖的中心开一个直径约 1 毫米的圆孔;半透明的纸作为屏幕。 3.3 光的反射 1. 光在两种物质分界面上改变传播方向又返回原来物质中的现象, 叫作光的反射。光返
3、回空气中,依然沿直线传播。 2. 光的反射现象及应用广泛。如,汽车反光镜、医生头上的额镜、高速公路反光标志系统、照哈哈镜、自行车反光尾灯、波光潋滟的湖面。 3. 潜望镜:从海中伸出海面或从低洼坑道伸出地面,用以窥探海面或地面上活动的装置。潜望镜中两面镜子,镜面相对、平行摆放、同水平方向成 45角。物体反射的光先照射到的第一块平面镜上,经过反射后,光到达第二块平面镜,再经过反射,最后到达人眼。 4. 世界上最早记载潜望镜原理的古书,是公元前 2 世纪我国的淮(hui)南万毕术 。书中说:一面大圆镜悬挂在屋檐下,地上放一盆水,墙外枝头一只鸟的影像能投射到盆中水里。 3.4 光的色散与混合 1. 光
4、的色散实验:太阳光是白光,它穿过三棱镜后能分解成不同颜色的光,形成彩色光带,即红、橙、黄、绿、青、蓝、紫。 (牛顿实验,教材 P37-38) 模仿牛顿的实验: (1)将太阳光照射到三棱镜上; (2)可以用镜子和水制作一个水三棱镜来观察光的色散现象;(3)彩虹也是太阳光色散的结果,制造人造彩虹时,背对着太阳用喷雾器向空中喷水雾。 2. 光的混合实验:红、绿、蓝三种色光无法被分解,称为三原色光。其他四种色光均可由这三种色光以不同比例相合而成。用三原色光相加可以得到白光。 (牛顿实验,教材 P39) 3. 电视机、计算机屏幕色彩的显示原理:三原色光相叠加或者按比例混合。 3.5 光线与视觉 1. 物
5、体发出或反射的光通过晶状体后形成了物体的影像,经过大脑加工后产生了视觉。 2.人的视觉与光的强弱有关。来自光源的光或来自物体的反射光进入眼睛,都能使我们看到光源或该物体。 (暗盒辨字实验,教材 P40) 3. 我们看到非光源物体的颜色是由物体反射的色光决定的。黑色的物体会吸收所有色光,几乎没有反射光进 自主善思 励学日新 2 入我们的眼睛,它看上去呈黑色;白色物体会反射所有色光,它看上去呈白色;其他颜色的物体只反射与其颜色相同的光,所以我们看到了绿色的树叶、五颜六色的花。如果用红光照蓝色物体,蓝色物体只能反射蓝光,红光被吸收,没有光进入我们的眼睛,所以我们感觉它呈黑色。 4. 激光具有较强且集
6、中的能量。用激光笔照射与其同色的气球时,激光被反射,不易爆炸,反之易爆炸。白色几乎全被反射,不易爆炸;黑色几乎全被吸收,易爆炸。 第四单元 地球的运动 4.1 昼夜的交替 1.公元 2 世纪,希腊科学家托勒密提出了“地心说” ;后来,波兰天文学家哥白尼指出地球不是宇宙的中心,它有自转运动。模拟昼夜形成的实验(教材 45 页,如右图) 2. 傅科用实验的方法证实了地球的自转,实验装置叫作“傅科摆” 。 3. 昼夜交替是由于地球自转形成的。地球上被太阳照亮的半球处于白昼,未被太阳照亮的处于黑夜。昼与夜交汇处,称为晨昏线。地球自转,晨昏线移动。地球自西向东围绕地轴自转,形成了昼夜交替与天体东升西落的
7、现象。地球自转一周,此周期定义为“一天” ,24 小时。 4.2 四季的变化 1.一年中, 气温的变化规律与昼夜长短的变化规律基本一致。 经过长期观测, 发现昼夜长短相等分别在 3 月 21日左右和 9 月 23 日左右,分别称为春分和秋分;昼最长在 6 月 22 日左右,为夏至;昼最短在 12 月 22 日左右,为冬至。四季的天文划分(按昼夜长短变化):春分到夏至为春季,夏至到秋分为夏季,秋分到冬至为秋季,冬至到春分为冬季。为了与月份吻合,以公历 3-5 月为春季,6-8 月为夏季,9-11 月为秋季,12 月至来年 2 月为冬季。我国古代四季划分:立春、立夏、立秋、立冬。 3.正午时物体影
8、子在不同季节有规律地变化,其变化规律与地面温度变化的规律基本一致,古人利用圭表测定季节。1276 年,元代科学家郭守敬创建的登封观星台,其实是一个巨大的圭表。 4.像手电筒一样,当夏天的太阳接近直射时,竖直物体的影子就短,地面单位面积接受的热量多,温度就高;冬天的太阳斜射时,竖直物体的影子就长,地面单位面积接受的热量少,温度就低。正如一天中正午的太阳最晒,早晚的太阳温和。 4.3 四季的形成 1. 1543 年,哥白尼完成天体运行论 ,建立“日心说”理论。他指出,地球在自转,同时在公转。 2.地球绕地轴转动叫地球自转,地轴始终指向北极星;地球绕着倾斜的地轴自转的同时,绕太阳逆时针转动,地球绕太阳转动称为地球公转;地球以近似圆的轨道绕太阳转动,地球公转平面与自转平面的夹角是 23.5。 3. 北半球,夏季阳光直射程度大,照射面积大,获得太阳光能量多,温度高;冬季阳光直射程度小,照射面积小,获得太阳光能量相对少,温度低。正对阳光时的影子,就是正午的影子。假如以冬至时正午的影子长度为标准,再回到这个影子长度,则说明地球公转了一周,周期是“一年” ,12 个月,约 365 天。南半球的季节与北半球正好相反。 4.模拟实验验证四季形成的原因 (教材 P53-54) : 地球公转 (地轴倾斜着、始终指向北极星、绕着太阳转)是四季形成的原因。