1、第 一 章 声 现 象161.我 们 知 道 声 是 由 振 动 的 物 体 发 出 的 。 但 有 的 时 候 ， 比 如 敲 桌 子 时 ， 我 们 能 听到 声 音 ， 却 看 不 见 桌 子 的 振 动 。 你 能 想 办 法 证 明 桌 子 发 声 时 也 在 振 动 吗 ？2.北 京 到 上 海 的 距 离 约 为 1 000 km。 假 设 声 音 在 空 气 中 能 够 传 得 这 么 远 ， 那 么从 北 京 传 到 上 海 需 要 多 长 时 间 ？ 火 车 从 北 京 到 上 海 需 要 多 长 时 间 ？ 大 型 喷 气 式 客机 呢 ？ 自 己 查 找 所 需 的 数
2、 据 ， 进 行 估 算 。3.将 耳 朵 贴 在 长 铁 管 的 一 端 , 让 另 外 一 个 人 敲 一 下 铁 管 的 另 一 端 , 你 会 听 到 几个 敲 打 的 声 音 ? 亲 自 试 一 试 ， 并 说 出 其 中 的 道 理 。4.声 音 遇 到 障 碍 物 能 向 相 反 方 向 传 播 。 一 个 同 学 向 一 口 枯 井 的 井 底 大 喊 一 声 ，经 过 1.5 s听 到 回 声 ， 那 么 这 口 枯 井 的 深 度 大 约 是 多 少 米 ？ （ 声 速 按 340 m/s计 算 ）5.声 音 在 不 同 物 质 中 传 播 的 速 度 大 小 不 同 。
3、根 据 小 资 料 知 道 ： 多 数 情 况 下 ， 声音 在 气 体 中 的 速 度 比 在 液 体 中 ， 在 固 体 中 的 速 度 比 在 液 体 中 ， 声 音 在 空 气中 传 播 的 速 度 受 影 响 。Char97 Char97 Char97 Char97 Char97 Char97 Char97 Char97 Char97 Char97 Char97 Char97 Char97 Char97 Char97 Char97 Char97 Char97 Char97 Char97 Char97 Char97 Char97 Char97 Char97 Char97 Char97
4、Char97 Char97 Char97 Char97 Char97 Char97 Char97 Char97 Char97 Char97 Char97 Char97 Char97 Char97 Char97 Char97 Char97 Char97 Char97 Char97 Char97 Char97 Char97全 班 同 学 分 成 若 干 小 组 ， 每 组 想 出 一 个 测 量 声 速 的 方 法 ， 并 实 际测 量 。 通 过 评 估 看 看 哪 个 组 的 方 法 更 合 适 ， 测 得 的 声 速 更 接 近 当 时 的真 实 值 。二 我 们 怎 样 听 到 声 音人
5、耳 的 构 造人 靠 耳 朵 听 声 音 ， 那 么 耳 朵 通 过 什 么 途 径 感 知 声 音 呢 ？生 物 课 上 大 家 已 经 知 道 人 们 感 知 声 音 的 基 本 过 程 ， 即 外 界 传 来 的 声 音 引起 鼓 膜 振 动 ， 这 种 振 动 经 过 听 小 骨 及 其 他 组 织 传 给 听 觉 神 经 ， 听 觉 神 经 把 信号 传 给 大 脑 ， 这 样 人 就 听 到 了 声 音 （图 1.2-1）。第 一 章 声 现 象18图 1.2-4 立 体 声 收 音 机 上的 STEREO-MONO开 关双 耳 效 应眼 睛 常 用 来 确 定 发 声 物 体 的
6、 位 置 ， 但 如 果你 将 双 眼 蒙 上 ， 也 能 大 致 确 定 发 声 体 的 方 位 ，这 是 为 什 么 ？ 这 是 因 为 人 有 两 只 耳 朵 ， 而 不 是一 只 。 声 源 到 两 只 耳 朵 的 距 离 一 般 不 同 ， 声 音传 到 两 只 耳 朵 的 时 刻 、 强 弱 及 其 他 特 征 也 就 不同 。 这 些 差 异 就 是 判 断 声 源 方 向 的 重 要 基 础 。这 就 是 双 耳 效 应 。正 是 由 于 双 耳 效 应 ， 人 们 可 以 准 确 地 判断 声 音 传 来 的 方 位 ， 所 以 说 ， 我 们 听 到 的 声音 是 立 体
7、的 。 但 是 如 果 只 用 一 个 话 筒 将 舞 台 上 的 声 音 放 大 后 播 放 出 来 ，我 们 听 到 的 就 不 再 是 立 体 的 声 音 。 要 想 重 现 舞 台 上 的 立 体 声 ， 使 我 们有 身 临 其 境 的 感 觉 ， 可 以 把 两 只 话 筒 放 在 左 右 不 同 的 位 置 （ 相 当 于 人的 两 只 耳 朵 ） ， 用 两 条 线 路 分 别 放 大 两 路 声 音 信 号 ， 然 后 通 过 左 右 两 个扬 声 器 播 放 出 来 。 这 样 ， 我 们 就 会 感 到 不 同 的 声 音 是 从 不 同 的 位 置 传来 的 ， 这 就
8、 是 常 说 的 双 声 道 立 体 声 （ 图 1.2-3） 。如 果 想 得 到 更 好 的 立 体 声 音 的 效 果 ， 可 以 在 声 源 的 四 周 多 放 几 只话 筒 ， 在 听 众 的 四 周 对 应 地 多 放 几 只 扬 声 器 ， 这 样 听 众 就 会 感 到 声 音来 自 四 面 八 方 ， 立 体 效 果 就 更 好 。1.许 多 立 体 声 收 音 机 有 “ STEREO-MONO” 开关 （ 图 1.2-4） 。 开 关 处 于 STEREO位 置 时 放 出 的 声 音和 电 台 播 出 的 一 样 ， 是 立 体 声 ； 而 处 于 MONO位 置时 收
9、 音 机 把 两 个 声 道 的 信 号 合 成 一 个 声 道 ， 没 有 立体 声 的 效 果 。图 1.2-3 立 体 声第 一 章 声 现 象241.如 果 你 家 中 有 乐 器 ， 观 察 一 下 它 是 怎 样 发出 声 音 的 ， 又 是 怎 样 改 变 音 调 和 响 度 的 。2.制 作 音 调 可 变 的 哨 子 。在 筷 子 上 捆 一 些 棉 花 （ 或 碎 布 ） ， 做 一 个 活塞 。 用 水 蘸 湿 棉 花 后 插 入 两 端 开 口 的 塑 料 管或 竹 管 中 。 用 嘴 吹 管 的 上 端 ， 可 以 发 出 悦 耳 的哨 音 。 上 下 推 拉 “ 活
10、 塞 ” ， 音 调 就 会 改 变 （ 图1.3-7） 。 你 能 练 着 用 它 吹 出 一 首 歌 吗 ？3.某 种 昆 虫 靠 翅 的 振 动 发 声 。 如 果 这 种 昆虫 的 翅 在 2 s内 做 了 700次 振 动 ， 频 率 是 多 少 ？人 类 能 听 到 吗 ？4.小 小 音 乐 会 。每 人 制 作 一 件 小 乐 器 ， 在 班 里 举 行 的 小 型 音 乐 会 上 用 自 己 制 作 的 乐 器 进 行 演 奏 。 看谁 的 乐 器 有 新 意 ， 谁 演 奏 得 好 。柱 振 动 发 声 。 抬 起 不 同 的 手 指 ， 就 会 改 变 空 气 柱 的 长
11、度 ， 从 而 改 变 音调 。 长 的 空 气 柱 产 生 低 音 ， 短 的 空 气 柱 产 生 高 音 。 各 种 号 也 是 常 见 的管 乐 器 。图 1.3-7 音 调 可 变 的 哨 子图 1.3-8 水瓶 琴8个 相 同 的 水瓶 中 灌 入 不 同 高 度 的 水， 敲 击 它 们 ， 就 可 以 发 出 “ 1,2,3,4,5,6,7,1” 的 声 音 来 ！第 一 章 声 现 象28图 1.5-1 蝙 蝠 靠 超 声 波 探测 飞 行 中 的 障 碍 和 发 现 昆 虫 图 1.5-3 利 用 声 呐 探 测 鱼 群图 1.5-2 利 用 声 呐 探 测 海 深1.调 查
12、 一 下 校 园 里 或 者 你 家 周 围 有 什 么 样 的 噪 声 。 应 该 采 取 什 么 控 制 措 施 ？ 与 班 里 的 同学 交 流 ， 看 看 谁 的 调 查 更 详 细 ， 采 取 的 措 施 更 好 。2.在 工 厂 里 ， 噪 声 主 要 来 源 于；在 公 路 上 ， 噪 声 主 要 来 源 于 。3.为 了 使 教 室 内 的 学 生 上 课 免 受 周 围 环 境 噪 声 干 扰 ， 采 取 下 面 的 哪 些 方 法 是 有 效 、 合 理的 ？A.老 师 讲 话 声 音 大 一 些 。B.每 个 学 生 都 戴 一 个 防 噪 声 耳 罩 。C.在 教 室
13、周 围 植 树 。D.教 室 内 安 装 噪 声 监 测 装 置 。4.在 安 静 环 境 里 ， 测 量 你 的 脉 搏 在 1 min里 跳 动 的 次 数 。 在 声 音 过 大 的 环 境 里 ， 你 的脉 搏 有 变 化 吗 ？ 测 量 一 下 ！五 声 的 利 用声 与 信 息远 处 隆 隆 的 雷 声 预 示 着 一 场 可 能 的 大 雨 ； 铁 路 工 人 用 铁 锤 敲 击 钢 轨 ， 会 从异 常 的 声 音 中 发 现 松 动 的 螺 栓 ； 医 生 通 过 听 诊 器 可 以 了 解 病 人 心 、 肺 的 工 作 状况 ； 古 代 雾 中 航 行 的 水手 通 过
14、号 角 的 回 声 能 够 判 断 悬 崖 的 距 离 。这 些 都 是 声 传递 信 息 的 例 子 。实 际 上 ， 通 过 声 所 能 获 得 的 信 息 远 不 止 这 些 。 min 也 是 时 间 的 单 位 ， 读 做 分 。第 一 章 声 现 象30波 ， 结 石 会 被 击 成 细 小 的 粉 末 ， 从 而 可 以 顺 畅 地 排 出 体 外 。1.买 瓷 碗 时 ， 人 们 常 会 敲 一 敲 碗 ， 通 过 声 音 来 判 断 瓷 碗 是 否 破 损 。 这 个 方 法 应 用 了 声 音的 什 么 特 征 ？2.用 超 声 测 位 仪 向 海 底 垂 直 发 射 声
15、波 ， 经 过 4 s后 收 到 回 波 。 此 处 海 底 有 多 深 ？3.学 过 声 现 象 这 一 章 后 ， 请 结 合 学 过 的 知 识 ， 再 加 上 你 丰 富 的 想 像 ， 写 一 篇 “ 无 声 的 世界 ” 或 类 似 题 目 的 科 学 作 文 。不 是 老 天 爷 显 灵 是 建 筑 师 的 杰 作驰 名 中 外 的 北 京 天 坛 ， 是 明 清 两 代 皇 帝 祈 谷 、 祈 雨 、 祈 天 的 地 方 ， 其中 的 回 音 壁 、 三 音 石 、 圜 丘 三 处 建 筑 有 非 常 美 妙 的 声 音 现 象 ， 反 映 出 我 国古 代 高 水 平 的 建
16、 筑 声 学 。圜 丘 在 天 坛 公 园 的 南 部 ， 始 建 于 明 嘉 靖 九 年 （ 公 元 1530 年 ） ， 是 座 分 成三 层 的 圆 形 平 台 ， 每 层 周 边 都 有 汉 白 玉 栏 杆 ， 每 个 栏 杆 和 栏 板 都 有 精 雕 细天 坛 的 回 音 壁 。人 站 在 圆 形 围 墙 内 附 近 说 话 ，声 音 经 过 多 次 反 射 ， 可 以 在 围 墙 的 任 何 位 置 听 到 。天 坛 的 圜 丘 。人 站 在 中 央 台上 说 话 ， 会 感 到 声 音 特 别 洪 亮 。第 二 章 光 现 象38回 答 以 下 问 题1. “ 光 年 ” 是
17、什 么 物 理 量 的 单 位 ？2.牛 郎 星 和 织 女 星 的 距 离 是 多 少 千 米 ？3. 为 什 么 在 形 容 一 个 数 字 很 大 、 很 大 的 时 候 ， 常 说 这 是 个 “ 天 文 数 字 ” ？1.一 次 闪 电 发 生 后 经 过 4 s听 到 雷 声 ， 雷 声 发 生 在 多 远 的 地 方 ？2.“ 井 底 之 蛙 ”（ 图 2.1-8） 这 个 成 语 大 家 都 很 熟 悉 吧 ？ 你 能 解 释 为 什 么 “ 坐 井 观 天 ， 所见 甚 小 ” 吗 ？ 你 能 根 据 光 的 直 线 传 播 原 理 画 图 来 说 明 吗 ？3.请 你 用
18、光 的 直 线 传 播 知 识 解 释 影 子 是 怎 样 形 成 的 。光 反 射 的 规 律光遇 到 水面 、 玻 璃 以 及 其 他 许 多 物 体 的 表 面 都 会 发 生 反 射 （reflection）。图 2.1-84.举 出 一 些 例 子 ， 说 明 光 的 直 线 传 播 在 生 活 中 应 用 的 例 子 。二 光 的 反 射图 2.1-9 手 影39第 二 章 光 现 象探 究a11图 2.2-2 我 们 能 够 看 见 不 发 光的 物 体 ，是 因 为 物 体 反 射 的 光进 入 了 我 们 的 眼 睛 。图 2.2-1 红 色 激 光束 的 反 射角 i 角
19、r 提 出 问 题 设 计 实 验 和进 行 实 验光 反 射 时 的 规 律光 在 反 射 时 遵 循 什 么 规 律 ？ 也 就 是 说 ， 反 射 光 沿 什 么方 向 射 出 ？把 一 个 平 面 镜 放 在 水 平 桌 面 上 ， 再 把 一 张 纸 板 ENF竖 直地 立 在 平 面 镜 上 ， 纸 板 上 的 直 线 ON垂 直 于 镜 面 ， 如 图 2.2-3所 示 。一 束 光 贴 着 纸 板 沿 某 一 个 角 度 射 到 O点 ， 经 平 面 镜 的反 射 ， 沿 另 一 个 方 向 射 出 ， 在 纸 板 上 用 笔 描 出 入 射 光 EO和反 射 光 OF的 径
20、迹 。改 变 光 束 的 入 射 方 向 ， 重 做 一 次 。 换 另 一 种 颜 色 的笔 ， 记 录 光 的 径 迹 。取 下 纸 板 ， 用 量 角 器 测 量 NO两 侧 的 角 i和 角 r。第 一 次第 二 次第 二 章 光 现 象40图 2.2-6 光路 的 可 逆 性图 2.2-5 在 反 射 现 象 中 ， 反 射 角 等 于 入 射 角 。纸 板 ENF是 用 两 块 纸 板 连 接 起 来 的 。 把 纸 板 NOF向 前折 或 向 后 折 （ 图 2.2-4） ， 还 能 看 到 反 射 光 线 吗 ？关 于 光 的 反 射 ， 你 发 现 了 什 么 规 律 ？ 分
21、 析 和 论 证图 2.2-3 研 究 光的 反 射 规 律 图 2.2-4 还 能 看 到 反 射 光线 吗 ？iNr反 射 光 线入 射 光 线平 面 镜OE F垂 直 于 镜 面 的 直 线 ON叫 做 法 线 ； 入 射 光线 与 法 线 的 夹 角 i叫 做 入 射 角 ； 反射 光线 与 法 线 的 夹 角 r叫 做 反 射 角 。在 反 射 现 象 中 ， 反 射 光 线 、 入 射 光 线 和 法 线 都 在 同 一 个 平 面 内 ； 反 射 光线 、 入 射 光 线 分 居 法 线 两 侧 ； 反 射 角 等 于 入 射 角 。这 就 是 光 的 反 射 定 律（refle
22、ction law）。平 面 镜O F N E 入 射 光线Ni rO反 射 光 线入 射 光 线反 射 角入 射 角41第 二 章 光 现 象如 果 让 光逆 着 反 射 光线 的 方 向 射 到 镜 面 ， 那 么 ， 它 被 反 射 后 就 会 逆 着 原 来的 入 射 光的 方 向 射 出 （图 2.2-6）。这 表 明 ， 在 反 射 现 象 中 ， 光 路 是 可 逆 的 。生 活 中 有 很 多 现 象 可 以 说 明 光路 的 可 逆 性 。例 如 ， 如 果 你 在 一 块 平 面 镜 中看 到 了 另 一 位 同 学 的 眼 睛 ， 那 么 ， 不 论 这 个 平 面 镜
23、多 么 小 ， 你 的 同 学 也 一 定 会从 这 块 平 面 镜 中 看 到 你 的 眼 睛 。漫 反 射阳光射 到 镜 子 上 ， 迎 着 反 射 光的 方 向 可 以 看 到 刺 眼 的 光（图 2.2-7甲 ）。如果 阳光射 到 白 纸 上 ， 无 论 在 哪 个 方 向 ， 都 不 会 感 到 刺 眼 。这 是 为 什 么 ？原 来 ， 镜 面 很 光滑 ， 而 看 上 去 很 平 的 白 纸 ， 细 微 之 处 实 际 是 凹 凸 不 平 的 。凹 凸 不 平 的 表 面 会 把 光线 向 着 四 面 八 方 反 射 ， 这 种 反 射 叫 做 漫 反 射 （图 2.2-7乙 ）
24、。图 2.2-7甲 镜 面 反 射 乙 漫 反 射30图 2.2-81.光 与 镜 面 成 30角 射 在 平 面 镜 上 （ 图 2.2-8） , 反射 角 是 多 大 ？ 试 画 出 反 射 光 线 ， 标 出 入 射 角 和 反 射角 。 如 果 光 垂 直 射 到 平 面 镜 上 ， 反 射 光 如 何 射 出 ？画 图 表 示 出 来 。第 二 章 光 现 象42三 平 面 镜 成 像平 面 镜 成 像 的 特 点在 你 照 镜 子 的 时 候 可 以 在 镜 子 里 看 到 另 外 一 个 “ 你 ” ， 镜 子 里 的 这 个 “ 人 ” 就是 你 的 像 （image）。2.有
25、 时 ， 黑 板 反 射 的 光 能 “ 晃 ” 着 一 些 同 学 的 眼 睛 ， 画 出 这 个 问 题 的 光 路 。 为 了 保 护 同学 的 眼 睛 ， 请 你 根 据 所 学 的 知 识 提 出 改 变 这 种 状 况 的 建 议 。3.电 视 机 的 遥 控 器 可 以 发 射 一 种 不 可 见 光 ， 叫 做 红 外 线 ， 用 它 来 传 递 信 息 ， 实 现 对 电 视机 的 控 制 。 试 着 不 把 遥 控 器 对 准 电 视 的 控 制 窗 口 ， 按 一 下 按 钮 ， 有 时 也 可 以 控 制 电 视 （ 图2.2-9） 。 这 是 为 什 么 ？4.自 行
26、 车 尾 灯 的 结 构 如 图 2.2-10所 示 。 夜 晚 ， 用 手 电 筒 照 射 尾 灯 ， 看 看 它 的 反 光 效 果 。 试着 在 图 2.2-10左 图 上 画 出 反 射 光 线 来 。5.激 光 测 距 仪 向 目 标 发 射 激 光 脉 冲 束 ， 接 受 反 射 回 来 的 激 光 束 ， 测 出 激 光 往 返 所 用 的时 间 ， 就 可 以 算 出 所 测 天 体 与 地 球 之 间 的 距 离 。 地 球 到 月 球 的 距 离 是 3.8 108 m， 计 算 一束 激 光 从 激 光 测 距 仪 出 发 ， 大 约 经 过 多 长 时 间 反 射 回
27、来 。 现 在 利 用 激 光 测 距 仪 测 出 月 地之 间 的 距 离 ， 精 度 可 以 达 到 10 cm。 激 光 测 距 技 术 广 泛 应 用 在 人 造 地 球 卫 星 测 控 、 大 地测 量 等 方 面 。图 2.2-10 自 行 车 尾 灯图 2.2-9 遥 控 器43第 二 章 光 现 象探 究a11平 面 镜 成 像 的 特 点平 面 镜 成 像 时 ， 像 的 位 置 、 大 小 跟 物 体 的 位 置 、 大小 有 什 么 关 系 ？照 图 2.3-1那 样 ， 在 桌 面 上 铺 一 张 大 纸 ， 纸 上 竖 立 一块 玻 璃 板 ， 作 为 平 面 镜 。
28、 在 纸 上 记 下 平 面 镜 的 位 置 。 把一 支 点 燃 的 蜡 烛 放 在 玻 璃 板 的 前 面 ， 可 以 看 到 它 在 玻 璃板 后 面 的 像 。 再 拿 一 支 没 有 点 燃 的 同 样 的 蜡 烛 ,竖 立 着 在玻 璃 板 后 面 移 动 ， 直 到 看 上 去 它 跟 前 面 那 支 蜡 烛 的 像 完全 重 合 。 这 个 位 置 就 是 前 面 那 支 蜡 烛 的 像 的 位 置 。 在 纸上 记 下 这 两 个 位 置 。 实 验 时 注 意 观 察 蜡 烛 的 大 小 和 它 的像 的 大 小 是 否 相 同 。移 动 点 燃 的 蜡 烛 ， 重 做 实
29、 验 。用 直 线 把 每 次 实 验 中 蜡 烛 和 它 的 像 的 位 置 连 起 来 ，用 刻 度 尺 测 量 它 们 到 平 面 镜 的 距 离 。蜡 烛 的 位 置 和 它 的 像 在 位 置 上 有 什 么 关 系 ？ 它 们 的大 小 有 什 么 关 系 ？ 设 计 实 验 和进 行 实 验 分 析 和 论 证图 2.3-2 平 面 镜 中 的 像 是 虚 像图 2.3-1 探 究 平 面 镜 成 像 的 装 置 提 出 问 题SS物 到 平 面 镜 的 距 离 /cm 像 到 平 面 镜 的 距 离 /cm 像 与 物 大 小 比 较 （放 大 或 缩 小 ）第 一 次第 二
30、次第 二 章 光 现 象461.一 个 同 学 站 在 平 面 镜 前 1 m处 ， 镜 中的 像 与 他 相 距A. 1 m； B. 0.5 m；C. 0 m； D. 2 m。2.试 画 出 图 2.3-8中 的 小 丑 的 帽 子 在 平面 镜 中 的 像 。3.检 查 视 力 的 时 候 ， 视 力 表 放 在 被 测 者头 部 的 后 上 方 ， 被 测 者 识 别 对 面 墙 上 镜 子 里的 像 （ 图 2.3-9） 。 视 力 表 在 镜 中 的 像 与 被 测 者相 距 多 远 ？ 与 不 用 平 面 镜 的 方 法 相 比 ， 这 样安 排 有 什 么 好 处 ？4.如 图
31、2.3-10所 示 ， A O 是 A O在 平 面 镜 中 成 的 像 。 画 出 平 面 镜 的 位 置 来 。5.潜 水 艇 下 潜 后 ， 艇 内 的 人 员 可 以 用 潜 望 镜 来 观 察 水 面 上 的 情 况 。 我 们 利 用 两 块 平 面镜 就 可 以 制 作 一 个 潜 望 镜 （ 图 2.3-11） 。 自 己 做 一 个 潜 望 镜 并 把 它 放 在 窗 户 下 ， 看 看 能 否 观察 到 窗 外 的 物 体 。如 果 一 束 光 水 平 射 入 潜 望 镜 镜 口 ， 它 将 经 过 怎 样 的 路 径 射 出 ？ 画 出 光 路 图 来 。图 2.3-8
32、画 出 小 丑 的 帽 子 在 镜 中 的 像图 2.3-9 检 查 视 力平 面 镜视 力 表2.5 m0.4 m平 面 镜图 2.3-10 平 面 镜 在 哪 里 ？ 图 2.3-11 潜 望 镜A AO O49第 二 章 光 现 象1.图 2.4-6中 ， 哪 一 幅 图 正 确 地 表 示 了 光 从 空 气 进 入 玻 璃 中 的 光 路 ？2.一 束 光 射 向 一 块 玻 璃 砖 （ 图 2.4-7） 。 画 出 这 束 光 进 入 玻 璃 和 离 开 玻 璃 后 的 径 迹 （ 注 意标 出 法 线 ） 。3.把 一 支 铅 笔 斜 插 入 盛 水 的 玻 璃 杯 里 ， 看
33、上 去 铅 笔 好 像 在 水 面 上 折 断 了 （ 图 2.4-8） 。 这种 现 象 是 由 光 的 现 象 引 起 的 。4.在 透 明 玻 璃 杯 的 杯 底 放 一 枚 硬 币 ， 再 放 一 些 水 。 把 杯 子 端 到 眼 睛 的 高 度 ， 再 慢 慢 下移 。 当 杯 子 下 移 到 某 一 个 位 置 时 ， 可 以 看 到 两 枚 硬 币 。 做 这 个 实 验 ， 并 解 释 这 种 现 象 。海 市 蜃 楼2001年 7月 7日 ， 我 国 多 家 媒 体 报 道 了 一 条 有 关 海 市 蜃 楼 的 消 息 。 下面 是 从 新 华 网 下 载 的 报 道 。
34、图 2.4-8 铅 笔 好 像 在 水面 上 折 断 了图 2.4-7 这 束 光将 向 什 么 方 向 传 播 ？A玻 璃 砖图 2.4-6 哪 幅 图 正 确 ？空 气 空 气 空 气 空 气甲 乙 丙 丁53第 二 章 光 现 象所 以 ， 透 明 物 体 的 颜 色 由 通 过 它 的 色 光 决 定 。在 图 2.5 1的 色 散 实 验 中 ， 如 果 把 一 张 红 纸 贴 在 白 屏 上 ， 则 在 红 纸 上 看 不到 彩 色 光带 ， 只 有 被 红 光照 射 的 地 方 是 亮 的 ， 其 他 地 方 是 暗 的 ； 如 果 把 绿 纸 贴在 白 屏 上 ， 在 屏 上
35、只 有 绿 光照 射 的 地 方 是 亮 的 （图 2.5 5乙 ）。这 表 明 ， 不 透 明 物 体 的 颜 色 是 由 它 反 射 的 色 光 决 定 的 。1.用 放 大 镜 观 察 彩 色 电 视 机 工 作 时 的 屏 幕 ， 对 比 发 白 光 的 区 域 和 其 他 颜 色 的 区 域 ， 看看 红 、 绿 、 蓝 三 种 色 条 的 相 对 亮 度 有 什 么 不 同 。2.如 果 一 个 物 体 能 反 射 所 有 色 光 ， 则 该 物 体 呈 现 色 ； 如 果 一 个 物 体 能 吸 收 所 有色 光 ， 则 该 物 体 呈 现 色 ； 如 果 一 个 物 体 能 所
36、 有 色 光 ， 则 该 物 体 是 无 色 透 明 的 。探 究a11色 光 的 混 合 与 颜 料 的 混 合颜 料 混 合 的 规 律 与 色 光 混 合 的 规 律 是 不 是 相 同 ？分 别 用 红 色 和 蓝 色 的 透 明 塑 料 片 挡 在 两 只 手 电 筒 的前 面 ， 观 察 它 们 射 出 的 红 光 与 蓝 光 在 白 墙 上 重 叠 部 分 的颜 色 。再 观 察 红 、 蓝 颜 料 混 合后 的 颜 色 。红 、 蓝 颜 料 混 合 的 颜 色和 红 光 、 蓝 光 混 合 的 颜 色 一样 吗 ？问 问 印 刷 行 业 的 技 术 人员 或 者 喜 欢 绘 画
37、 的 人 ， 颜 料的 三 原 色 是 什 么 。 提 出 问 题 设 计 实 验 和进 行 实 验 分 析 和 论 证图 2.5-6 颜 料 的 三 原 色第 二 章 光 现 象54图 2.6-2 用红 外 胶 片 拍 出的 “ 热 谱 图 ” 。图 中 的 颜 色 是制 图 时 加 上的 ， 不 同 的 颜色 表 示 不 同 的温 度 。3.在 一 张 白 纸 上 用 红 颜 料 写 一 个 “ 光 ” 字 ， 把 它 拿 到 暗 室 。 只 用 红 光 照 射 时 ， 你 将 看 到什 么 现 象 ？ 只 用 绿 光 照 射 时 ， 你 又 将 看 到 什 么 现 象 ？4.放 电 影
38、用 的 银 幕 为 什 么 做 成 白 色 的 ？5.在 暗 室 里 用 红 光 照 射 一 幅 绚 丽 多 彩 的 油 画 作 品 ， 将 会 看 到 什 么 现 象 ？ 为 什 么 ？六 看 不 见 的 光前 面 已 经 提 到 ， 棱 镜 可 以 把 太阳光分 解 成 红 、 橙 、 黄 、 绿 、 蓝 、 靛 、 紫 几 种 不同 颜 色 的 光。把 它 们 按 这 个 顺 序 排 列 起 来 ， 就 是 光 谱 （spectrum， 图 2.6-1）。红 外 线太阳的 能 量 以 光的 形 式 辐 射 到地 球 ， 如 果 把 非 常 灵 敏 的 温 度 计 放到 棱 镜 下 面 ，
39、 让 光照 射 ， 能 够 检 测到 温 度 的 上 升 。值 得 注 意 的 是 ， 在光谱 上 红 光以 外 的 部 分 ， 温 度 也 会上 升 ， 说 明 这 里 也 有 能 量 辐 射 ， 不过 人 眼 看 不 见 ， 我 们 把 这 样 的 辐 射叫 做 红 外 线 （infrared ray）。一 个 物 体 ， 当 它 的 温 度 升 高时 ， 尽 管 看 起 来 外 表 还 跟 原 来 一样 ， 但 它 辐 射 的 红 外 线 却 大 大 增强 。人 体 生 病 的 时 候 ， 局 部 皮 肤 的温 度 异 常 ， 如 果 在 照 相 机 里 装 上 对图 2.6-1 一 种
40、 光谱 。在 红 光之 外 是 红 外 线 ， 紫 光之 外 是 紫 外 线 ， 人 眼 都 看 不 见 。第 二 章 光 现 象56光 的 散 射 与 雾 灯我 们 能 够 看 到 太 阳 ， 这 是 因 为 太 阳 发 出 的 光 进 入 了 我 们 的 眼 睛 。 白 天 ，太 阳 高 悬 在 头 顶 ， 但 是 ， 整 个 天 空 都 是 明 亮 的 ， 这 是 为 什 么 ？ 原 来 ， 地 球周 围 的 大 气 能 够 把 阳 光 向 四 面 八 方 散 射 ， 所 以 眼 睛 才 会 接 收 到 各 个 方 向 射来 的 光 。 人 造 卫 星 、 宇 宙 飞 船 飞 行 在 大
41、 气 层 外 ， 由 于 没 有 大 气 的 散 射 ， 尽管 直 射 的 阳 光 十 分 耀 眼 ， 其 他 方 向 的 天 空 却 是 黑 暗 的 ， 因 此 宇 航 员 能 够 看到 一 种 奇 特 的 景 象 ： 太 阳 与 繁 星 同 时 出 现 在 天 空 。大 家 都 见 过 水 波 ， 光 也 是 一 种 波 。 不 同 颜 色 的 光 的 波 长 不 同 ， 依 照 红 、橙 、 黄 、 绿 、 蓝 、 靛 、 紫 的 顺 序 ， 它 们 的 波 长 一 个 比 一 个 短 。大 气 对 光 的 散 射 有 一 个 特 点 ： 波 长 较 短 的 光 容 易 被 散 射 ，
42、波 长 较 长 的光 不 容 易 被 散 射 。 天 空 是 蓝 色 的 ， 这 是 因 为 大 气 对 阳 光 中 波 长 较 短 的 蓝 光散 射 得 较 多 。 傍 晚 的 太 阳 颜 色 发 红 ， 这 是 因 为 傍 晚 的 阳 光 要 穿 过 厚 厚 的 大气 层 ， 蓝 光 、 紫 光 大 部 分 被 散 射 掉 了 ， 剩 下 红 光 、 橙 光 透 过 大 气 射 入 我 们的 眼 睛 。大 雾 弥 漫 时 ， 汽 车 必 须 开 亮 雾 灯 才 能 保 证 安 全 。 汽 车 雾 灯 用 的 是 黄 光 ，这 也 跟 散 射 有 关 。雾 灯 的 光 应 该 不 容 易 被
43、 空 气 散 射 ， 这 样 才 有 较 强 的 穿 透 作 用 ， 才 能 让更 远 处 的 人 看 到 。 蓝 光 、 紫 光 容 易 被 大 气 散 射 ， 在 空 气 中 传 不 远 ， 雾 灯 不能 选 用 蓝 色 、 紫 色 。红 光 不 容 易 被 散 射 ， 在 空 气 中 可 以 传 播 较 长 的 距 离 ， 为 什 么 不 用 红 光呢 ？ 原 来 ， 人 眼 对 红 光 的 敏 感 程 度 不 如 黄 光 、 绿 光 ， 而 绿 色 表 示 可 以 安 全通 行 ， 所 以 ， 雾 灯 的 颜 色 最 后 选 用 了 黄 光 。水波 的 波 长57第 二 章 光 现 象
44、黄 光 不 仅 用 在 汽 车 雾 灯 上 。 在 十 字 路 口 ， 到 深 更 半 夜 红 绿 灯 停 用 时 ，就 靠 中 央 不 停 闪 烁 的 黄 光 ， 来 提 醒 驾 驶 员 注 意 观 察 ， 安 全 驶 过 路 口 。 此 外 ，铁 路 上 的 巡 道 工 、 夜 间 在 街 道 上 工 作 的 清 洁 工 ， 身 上 都 穿 黄 色 工 作 服 ， 或系 黄 色 腰 带 ， 这 也 是 为 了 引 起 远 处 司 机 的 注 意 ， 确 保 安 全 。1.在 家 里 和 商 场 里 进 行 调 查 ， 看 看 有 哪 些 器 具 （ 例 如 烤 箱 、 浴 室 取 暖 灯
45、） 应 用 了 红外 线 。2.在 家 里 和 商 场 里 进 行 调 查 ， 看 看 有 多 少 种 防 紫 外 线 的 用 品 （ 防 晒 霜 、 防 晒 伞 ） 。通 过 售 货 员 、 说 明 书 等 了 解 它 们 防 紫 外 线 的 原 理 。 根 据 你 的 判 断 ， 所 宣 传 的 防 紫 外 线 功 能中 有 多 少 是 可 信 的 ？3.收 集 报 刊 和 科 普 读 物 上 关 于 臭 氧 层 空 洞 的 信 息 , 写 一 篇 环 保 方 面 的 报 告 ， 内 容 包 括臭 氧 层 空 洞 的 成 因 、 解 决 办 法 、 目 前 的 进 展 等 。 可 以 参
46、考 后 面 第 四 章 第 三 节 的 相 关 内 容 。为 什 么 通 过 光 缆 能 够 观 看 有 线 电 视 ？第 三 章 透 镜 及 其 应 用621.怎 样 可 以 测 得 凸 透 镜 的 焦 距 ？ 拿 一 两 个 凸 透 镜 试 一 试 。2.如 图 3.1-6, A、 B是 两 个 口 径 相 同 的 凸 透 镜 ， 它 们 的 焦 距 分 别 是 3 cm和 5 cm。 按 照实 际 尺 寸 画 出 平 行 光 经 过 它 们 之 后 的 径 迹 。 哪 个 凸 透 镜 使 光 偏 折 得 更 多 些 ？3.要 想 利 用 凸 透 镜 使 小 灯 泡 发 出 的 光 变 成
47、 平 行 光 ， 应 该 把 小 灯 泡 放 在 凸 透 镜 的 什 么 位 置 ？试 试 看 。 你 在 解 决 这 个 问 题 的 时 候 实 际 上 利 用 了 前 面 学 过 的 什 么 道 理 ？4.一 束 光 通 过 透 镜 的 光 路 如 图 3.1-7所 示 ， 哪 幅 图 是 正 确 的 ？5.根 据 入 射 光 线 和 折 射 光 线 ， 在 图 3.1-8中 的 虚 线 框 内 画 出 适 当 类 型 的 透 镜 。A B图 3.1-6F F甲 乙 丙 丁图 3.1-7 哪 幅 图 是 正 确 的 ？图 3.1-8二 生 活 中 的 透 镜照 相 机仔 细 观 察 照 相
48、 机 你 会 发 现 ， 所 有 照 相 机 的 前 面 都 有 一 个 镜 头 ， 镜 头 就 相 当甲 乙65第 三 章 透 镜 及 其 应 用1.照 相 机 的 镜 头 相 当 于 一 个 凸 透 镜 ， 照 片 底 片 是 照 相 时 形 成 的 像 。 判 断 图 3.2 1中 的树 所 成 像 的 正 倒 。2.凸 透 镜 是 许 多 光 学 仪 器 的 重 要 元 件 ， 可 以 呈 现 不 同 的 像 。 应 用 凸 透 镜 ， 在 照 相 机 中成 、 立 的 像 ； 在 投 影 仪 中 成 、 立 的 像 ； 而 直 接 用 凸 透镜 做 放 大 镜 时 ， 成 、 立 的
49、 像 。3.手 持 一 个 凸 透 镜 ， 在 室 内 的 白 墙 和 窗 户 之 间 移 动 （ 离 墙 近 些 ） ， 在 墙 上 能 看 到 什 么 ？4.用 水 彩 笔 在 磨 砂 电 灯 泡 的 侧 面 画 一 个 你 所 喜 爱 的 图 案 （ 这 时 不 要 接 通 电 源 ） ， 然 后 接通 电 源 ， 拿 一 个 凸 透 镜 在 灯 泡 和 白 墙 之 间 移 动 ， 能 不 能 在 墙 上 得 到 所 画 图 案 的 像 ？ 有 几个 位 置 可 以 使 凸 透 镜 在 墙 上 成 像 ？ 是 实 像 还 是 虚 像 ？ 像 是 放 大 的 还 是 缩 小 的 ？ 是 正 立 的还 是 倒 立 的 ？图 3.2-8 凸 透 镜 成 虚 像 情 景 ： 光屏
