2021年秋新教科版科學五年級上冊知識點整理第一單元 光1.1.有關光的思考1.伽利略(1564-1642),意大利物理學家、天文學家,近代物理學之父。2.伽利略巧妙地讓銅球從斜面上滾下,這樣運動時間就比豎直下落長得多,最終發現了運動距離與時間的關系。伽利略又利用推理的方法,將結果推廣到斜面豎直的情況。他認為物體下落的時間與重量無關,僅與下落高度有關,推翻了上千年來的錯誤觀點。3.伽利略還用自己制造的一架放大20倍的望遠鏡,首先發現了月球上的山脈,以及木星的四顆衛星,這一發現對于支持哥白尼的“日心說”具有重大的意義。4.我們生活在一個光的世界里，白天，太陽是光的來源，陽光照耀的同時，也讓我們感受著他的溫暖；到了夜晚，月亮反射的光、燈光、火光都是光的來源。5.太陽、激光筆等光源發出的光非常強烈，不能直接用肉眼去看，否則會對我們的眼睛造成傷害。6.通常我們把那些自身能發光的物體稱為光源，太陽是最重要的光源。7.判斷一個物體是否是光源的標志就看這個物體自身是否能發光。8.是光源的物體有太陽光、星光、電燈光、螢火蟲、燭光、發光魚、熒光燈、激光、手電筒發出的光、火光等等。不是光源的物體有：人眼看到的物體、汽車后視鏡、月光等等。9.實驗一：紅蘋果實驗實驗材料：紅蘋果、黑暗的房間等。實驗要求：在桌子上放一個紅蘋果，把門、窗戶都關上，并把所有的燈都關掉，房間里完全黑暗了。房間沒有窗，門也沒有縫隙，沒有光能夠進入這個房間。想一想在黑暗中你能看到這個紅蘋果嗎？實驗注意點：本次實驗的難點在于創造一個完全黑暗的房間，在這個房間中沒有光能夠進入，才能達到比較好的實驗效果。預測實驗結果：預測1：我們不能看到這個紅蘋果，無論我們在這個房間待多長時間。預測2：當我們在這個房間里呆了一段時間，眼睛適應了黑暗之后，可以看見這個紅蘋果。預測3：當我們在這個房間里呆了一段時間，眼睛適應了黑暗之后，可以看到這個紅蘋果模糊的影子。實驗現象：我們不能看到這個紅蘋果，無論我們在這個房間待多長時間。實驗結論：這個實驗說明了沒有光線，人是無法看到東西的。人的眼睛是通過接收物體反射回來的光線來判斷物體的。而在紅蘋果實驗中，房間是完全黑暗的，沒有任何光線進入房間，因此我們不能在這個房間里看到紅蘋果。10.人眼是通過接收物體反射回來的光線來感知周圍世界的。11.雖然我們人眼在完全黑暗的世界中不能看到物體，但是我們可以借助夜視儀來實現黑暗中看見物體的愿望。12.夜視儀的工作原理：夜視儀可以在黑暗的環境中將人眼看不見的光轉換成電子信號，從而讓我們看到物體。1.2.光是怎樣傳播的1.聲音能夠通過氣體、液體和固體傳播，是沿著直線傳播的。2.像聲音一樣，光也有自己的傳播方式，光在同一種物質中是沿著直線傳播的。3.實驗一：光的傳播實驗實驗材料：4張矩形卡紙、手電筒、4個能直立的鳳尾夾等等。實驗方法：在三張矩形卡紙的同一位置分別打一個小孔，直徑約一厘米。用夾子分別固定卡紙,并直立在桌子上，卡紙之間的間隔約15厘米，保持所有的小孔在一條直線上。在最后一張卡紙之后約15厘米處直立一張沒有打孔的卡紙作為屏。關閉所有燈光，拉上窗簾，保證手電筒是唯一的光源。把手電筒放在離自己最近的卡紙前，保持一定距離，使手電筒的光能夠直接穿過這些小孔。觀察紙屏并在表格的圖中標出光行進的路線。把中間的一張卡紙向左或者向右移動大約5厘米，再觀察紙屏，并在表格的圖中標出光行進的路線。實驗注意點：4張卡紙直立在桌面上，卡紙之間的間隔都是15厘米，并且保持前三張卡紙的小孔在一條直線上。這個實驗要在黑暗的環境中完成，保證手電筒是唯一光源，實驗效果會更好。這個實驗是一個對比實驗，先把4張卡紙放在同一條直線上，讓手電筒的光能夠直接穿過卡紙上的小孔，觀察光的行進路線。再把中間的一張卡紙向左或向右移動大約5厘米，觀察光的行進路線。實驗現象：把4張卡紙放在同一條直線上，讓手電筒的光能夠直接穿過卡紙上的小孔，發現手電筒的光能夠直接穿過前3張卡紙上的小孔，照射在第4張卡紙上。把中間的一張卡紙向左或向右移動大約5厘米，觀察到手電筒的光只能夠直接穿過第1張卡紙上的小孔，不能穿過第2張卡紙上的小孔，在第2張卡紙上留下光斑，第3、4張卡紙上沒有光斑。實驗結論：光是沿著直線傳播的。4.研討問題1：紙屏上的光斑在卡紙移動前后有什么變化？你是怎樣解釋這個現象的？紙屏上的光斑在卡紙移動前后發生了變化。當我們把4張卡紙放在同一條直線上，讓手電筒的光能夠直接穿過卡紙上的小孔，可以發現手電筒的光能夠直接穿過前3張卡紙上的小孔，照射在第4張卡紙上。當我們把中間的一張卡紙向左或向右移動大約5厘米，發現手電筒的光只能夠穿過第1張卡紙上的小孔，不能穿過第2張卡紙上的小孔，在第2張卡紙上留下光斑，第3、4張卡紙上沒有光斑。這是因為光是沿著直線傳播的，移動卡紙之后，就影響了光的直線傳播，因此光斑的位置發生了變化。問題2：你能夠利用光傳播的道理簡單解釋，為什么我們能夠聽到屏幕后說話人的聲音，卻看不見他本人了嗎？與聲音的傳播相比，光的傳播有什么特點？因為聲音可以通過氣體、液體、固體進行傳播，所以我們聽到屏幕后面說話人的聲音。而光是沿著直線傳播的，說話的人被屏幕遮擋住了，所以我們看不見說話的人。與聲音的傳播相比，光的傳播是直線傳播。1.3.光的傳播會遇到阻礙嗎1.光在受到一個物質或者一種物質的影響前能一直保持原來的傳播方向。2.懂得光在傳播中遇到不同的物體時，會發生通過、部分通過和不通過等現象。3.在實驗過程中不能用激光筆發出的光直接照射眼睛。4.當月球運行至太陽和地球之間的某個部位時,會部分或全部遮擋住太陽光,我們從地球上就能觀測到日食;而當月球運行至地球的陰影中時,就會發生月食。5.實驗一：光照射玻璃、紙和書的探索實驗材料：手電筒、杯子、玻璃、紙張、書本等等。實驗方法：用干凈的透明玻璃片遮住手電筒并保證手電筒是唯一光源，觀察手電筒的光能否照到杯子上。把玻璃片換成一張薄薄的紙，再觀察手電筒的光能否照到前方的杯子上。把紙張換成一本書，觀察手電筒的光能否透過這本書照到前方的杯子上。實驗注意點：本次實驗要在黑暗的環境中完成，要保證手電筒是唯一光源，實驗效果才會更好。本次實驗是一個對比實驗，在這三個小實驗中唯一的變化是遮擋在手電筒前面的玻璃、紙張、書本不同，其他的條件不會發生變化。實驗現象：用干凈透明的玻璃杯遮住手電筒時，發現手電筒的光能夠透過透明的玻璃杯照射前方的杯子上，并且看得非常清楚。用薄薄的紙片遮住手電筒，發現手電筒的光只能部分通過這張紙片并照射到前方的杯子上，而前方的物體看的不太清楚。用書本遮住手電筒的光，發現手電筒的光完全被厚厚的書本遮擋住了，書本前方的杯子完全看不見。實驗結論：光的傳播是會遇到阻礙的。光在遇到透明的介質時，是不會遇到阻礙的，而遇到半透明以及不透明的物體，光的傳播就會被部分遮擋或者完全遮擋。6.實驗二：光照射煙霧的探索實驗材料：水槽、激光筆、線香等等。實驗方法：在水槽中放入點燃的線香，讓線香的煙氣充滿水槽。用激光筆照射充滿煙氣的水槽，觀察水槽中發生的變化并解釋自己看到的現象。實驗注意點：這是一個過程實驗，線香的煙氣慢慢充滿水槽，濃度越來越高，在這一過程中，請同學們認真觀察光在照射過程中發生的變化。這次實驗使用的是激光筆，在實驗中不能用激光筆發出的光照射眼睛，防止眼睛受傷。實驗現象：隨著水槽中煙氣濃度的增加，我們會發現光在傳播的過程中受到的阻礙越來越大，透過煙氣的光越來越弱。實驗結論：這個實驗進一步說明光在行進的過程中會遇到不透明物體的阻礙。為什么在大霧彌漫的天氣中我們看不到陽光，看不到周圍的物體？因為大霧彌漫，太陽光、周圍物體發出的光等都被彌漫的濃霧遮擋，因此我們很難看到陽光和周圍的物體。7.研討問題1：光能夠穿過任何物體嗎？當光照射到一個不透明的物體上時，會發生什么情況？光能透過一些透明的物體,比如玻璃；光能部分透過一些比較薄的物體,比如紙巾；光不能透過不透明的物體,因為光的去路被阻擋了,不能繼續傳播。當光照射到一個不透明的物體上時，光的傳播就會發生阻礙，照射到這個物體上的光就會被反射回來。問題2：為什么會發生日食和月食的現象呢？大家能夠用今天我們所學到的知識來解釋日食和月食的現象嗎？預設：當月球運行到太陽和地球之間的某個部位時，就會部分或者全部遮住太陽光，我們從地球上就能夠觀測到日食。而當月球運行到地球的陰影中時就會發生月食。1.4.光的傳播方向會發生改變嗎1.光在傳播過程中，遇到透明物體時，能透過這些透明物體繼續前進,比如玻璃；遇到半透明物體時，能部分透過這些半透明的物體,比如紙巾；遇到不透明物體時，光不能透過,因為光的去路被不透明的物體阻擋了,不能繼續傳播。2.實驗一：將一束激光筆射出的光透過空氣射進水中探究的問題：將激光筆射出的光透過空氣射進這一杯水中，光的傳播路線會發生變化嗎？實驗預測：預測1：光的傳播路線會發生變化。預測2：光的傳播路線不會發生變化。實驗材料：一杯水、實驗記錄表、激光筆等等。實驗方法：關好門窗，保持實驗室的黑暗，讓激光成為實驗室的唯一光源。將一束激光筆射出的光透過空氣射進水中，觀察光線的傳播路線是否會發生變化。如果發生變化，又會發生怎樣的變化。實驗注意點：本次實驗要保持實驗室的黑暗，讓激光成為實驗室的唯一光源，才能夠更好的體現實驗效果。不要用激光筆發出的光照射眼睛。實驗現象：激光筆射出的光透過空氣射進水中，其傳播路線會發生了變化。實驗結論：光透過空氣斜射進水中，其傳播路線會發生變化。3.實驗二：把鉛筆斜和垂直放入盛有水的玻璃杯中探究的問題：將鉛筆分別傾斜和垂直放入盛有水的玻璃杯中，看看鉛筆會有怎樣的變化？實驗方法：將鉛筆分別傾斜和垂直放入盛有水的玻璃杯中實驗現象：將鉛筆傾斜插入盛水的玻璃杯里，鉛筆看上去好像在水面上折斷了一樣。將鉛筆垂直插入盛水的玻璃杯里，鉛筆看上去沒有變化。實驗結論：光透過空氣斜射進水中，其傳播路線會發生變化。4.從哪個角度觀察，能夠使魚缸中的一條魚看上去變成兩條？從方形魚缸的棱角處觀察魚缸里的魚，能夠使一條魚看上去變成兩條魚。5.為什么從方形魚缸棱角處看，水缸中的一條魚會看成兩條魚呢？因為光的折射現象，一條魚反射的光經左右兩個分界面后改變了方向,分別進入人眼,看起來就是兩條魚了。6.什么是光的折射？光的折射是指光從一種介質斜射進入另一種介質時，傳播方向發生改變，從而使光線在不同介質的交界處發生偏折的現象。7.光的折射條件發生光的折射需要兩個條件，一是光從一種透明介質進入另一種透明介質，二是光斜射。光由空氣斜射入水中時，光的路線發生變化；將鉛筆傾斜放入盛有水的玻璃杯中，鉛筆像折斷一樣發；從方形魚缸棱角處觀察魚缸中的金魚，會發現魚缸中的一條魚看上去變成了兩條，這些都是因為光的折射現象造成的。8.生活中光的折射現象舉例：水中筷子“斷了”，海市蜃樓，插魚時往魚的下部插，池水“變淺”，從水中看岸上的景物比實際位置高。9.研討問題1：斜射入水中的光在水面發生了什么變化？你怎樣解釋這個現象？斜射入水中的光會在水面發生折射現象，看上去像在水面處折斷一樣，這是光的折射現象。光從空氣進入水中，光的傳播路線會發生變化。問題2：斜放入水中的鉛筆有哪些變化？你怎樣解釋這個現象？鉛筆斜放入盛有水的玻璃杯中，在水面處看上去鉛筆像折斷一樣，這是光的折射現象，光從空氣進入水中就是由一種介質進入另一種介質，它的傳播路線會發生改變。問題3：你是怎樣調整角度使魚缸里的魚看起來是兩條的？只要我們從方形魚缸的棱角處觀察魚缸里的魚，一條魚看上去就像是兩條。這也是利用光的折射現象，從空氣進入玻璃中、水中，光的傳播路線發生改變。一條魚反射的光經左右兩個分界面后改變了方向,分別進入人眼,看起來就是兩條魚了。1.5.認識棱鏡1.光由空氣斜射入水中時，光的路線會發生變化，這種現象就是光的折射現象。2.光由空氣斜射入玻璃等其他透明物體時，也能發生折射現象。3.讓一束白光通過三棱鏡，會發現白光被分解成了紅橙黃綠藍靛紫7種顏色的光。4.白光是由紅橙黃綠藍靛紫7種顏色的光組成的。5.通過制作彩色輪活動，懂得色光可以在一定條件下混合成白光。6.三棱鏡的特點：三棱鏡是透明的玻璃體，具有三條棱，橫截面是三角形。7.彩虹的顏色是紅、橙、黃、綠、藍、靛、紫七種顏色。8.彩虹形成的原理：彩虹，是氣象中的一種光學現象，當太陽光照射到半空中的水滴，光線被折射及反射，在天空上形成拱形的七彩光譜，由外圈至內圈呈紅、橙、黃、綠、藍、靛、紫7種顏色。9.彩虹的形成就是光的折射現象的一種表現。10.盡管太陽光用肉眼看上去幾乎是白色的,但它是由許多不同顏色的光組成的。當白光進入棱鏡時,由于不同顏色的光發生折射的程度不一樣,就出現了紅、橙、黃、綠、藍、靛、紫等各種顏色的光。其他物體發出的光也具有不同的混合顏色。11.實驗一：觀察白光通過三棱鏡后發生的變化實驗材料：三棱鏡、強光（白光）。實驗方法：關閉教室中所有的燈，拉上窗簾，讓教室盡可能的變黑暗。讓一束強光（白光）通過三棱鏡，仔細觀察看到的現象。實驗現象：當一束強光（白光）透過三棱鏡之后照射在墻上，白光變成了色光。實驗結論：白光是由多種顏色的光組成的，三棱鏡能夠利用光的折射原理，將白光分解成色光。12.實驗二：制作一個彩色輪，將色光混合成白光實驗材料：硬紙板、水彩筆、火柴頭、棉線等等。實驗方法：用硬紙板剪一個直徑5厘米的圓，在圓上畫出三個大小相同的扇形，用水彩筆將三個扇形分別涂上紅、綠、藍三種顏色。圓紙片中間扎一個小孔將火柴頭插在圓紙片中間小孔中。快速旋轉彩色輪，觀察彩色輪快速旋轉時發生的變化。或者用棉線穿過彩色輪，高速旋轉彩色輪，觀察彩色輪旋轉時發生的變化。制作彩色輪的注意點：三個扇形大小相同，火柴頭要插在圓盤的中間，高速旋轉彩色輪，仔細觀察彩色輪發生的變化，特別是顏色方面的變化。實驗現象：彩色輪旋轉時，紅、藍、綠三種顏色已經看不清，當旋轉速度越來越快時，會看到彩色輪慢慢接近白色。實驗結論：色光經過高速旋轉會混合成白光。13.研討問題1：白光通過三棱鏡時發生了什么變化？你認為三棱鏡對光起到了什么作用？白光通過三棱鏡時出現了紅橙黃綠藍靛紫等7種顏色的光。三棱鏡在這中間起到了很大的作用,主要是對光產生了折射作用，將白光分解成了色光。問題2：彩色輪快速旋轉時發生了什么變化？你認為這說明了什么？彩色輪在快速旋轉時，幾乎成了白色。這說明色光可以混合成白光。1.6.光的反射現象1.我們照鏡子時，能夠從鏡子里看到自己，是由于光的反射現象形成的。2.與鏡面反射現象一樣，任何物體都能反射光，只不過光在不同物體表面的反射情況有所不同。我們能夠看到物體，就是因為物體反射的光進入了我們的眼睛。3.鏡子的特點：鏡子表面非常光滑，鏡子的背面鍍了一層水銀。4.實驗一：光的反射實驗實驗材料：手電筒、黑色卡紙、膠帶、白色的紙屏。實驗方法：將卡紙剪成比手電筒光圈直徑略大一點的圓，在剪好的卡紙中間劃開一道縫隙，并用透明膠帶將卡紙固定在手電筒光圈上，打開手電筒，會有一道狹窄的光束射出來。關閉教室中所有的燈，拉上窗簾，先用手電筒照射白板或紙屏，調整手電筒距白板或紙屏的距離，以確保能看清楚一道光斑。在白板或紙屏的某處做一個記號，再通過調試平面鏡，使光反射到標記的位置。不斷重復上面的實驗，直到你能預測平面鏡會將光反射到什么位置。實驗注意點：本次實驗要在黑暗的環境下完成，實驗時要關閉教室中所有的燈，拉上窗簾，使手電筒的光成為教室唯一光源。在做這個實驗時，要不斷反復的重復實驗，直到自己能夠了解光的反射路線，能夠預測平面鏡會將光反射到什么位置。實驗現象：利用鏡面進行光反射的時候，當鏡面呈一個固定的角度時，鏡面會將光反射到同一個位置。實驗二：調整鏡子的位置，使反射光到達某一指定地點實驗要求：通過調整鏡子的位置，使反射光達到某一指定地點。實驗方法：在教室黑板上劃出一個區域，要求學生利用鏡子反射陽光，使反射的陽光反射到黑板中的規定區域。不斷重復上面的實驗，知道你能夠利用平面鏡使陽光反射到黑板上的規定位置。觀察陽光是怎樣從鏡子反射回來的，光的反射有怎樣的規律。實驗結論：光的反射規律：光在反射過程中,入射角等于反射角。光的反射示意圖：5.光投射到鏡面進行反射，我們稱之為鏡面反射；光投射到表面不太光滑的物體上產生的反射，我們稱之為漫反射。我們能夠看到物體就是因為他們反射的光進入了我們的眼睛。6.研討問題1：你能夠畫出光在鏡面上反射的路線嗎？問題2：我們發現的光的反射規律相同嗎？相同的，光的反射規律是一樣的。光的反射規律：光在反射過程中,入射角等于反射角。7.利用光的反射原理測量月地距離。月球離我們有多遠,這是一個無法用尺子測量的難題。當美國宇航于1969年和1971年登上月球時,科學家利用光的反射原理解決了這個問題。他們在月球上安置了幾面特殊的鏡子(激光反射器)。地球上的科學家向鏡子發射光,光可沿入射光的路線返回。科學家測量了光反射回地面需要的時間,然后根據光速計算出地球到月球的平均距離約為38.4萬千米。8.光的反射現象在日常生活中廣泛運用的例子：汽車的后視鏡也運用了光的反射原理。汽車后視鏡做出凹面形狀，后面的景物反射回人眼時就縮小了，由此可以在很小的鏡面中看到后面大面積的景物。光的反射在生活中有著廣泛的運用，最常用的應該屬于大家常見的鏡子。由于光的反射鏡子可以把接收到的光反射過來，這樣人就可以在鏡子中看到自己的樣子。如果把鏡子的表面做的不是很平整，那么在鏡子中看到的樣子就會發生拉伸或者扭曲現象，這就是哈哈鏡的原理。哈哈鏡表面做的不平整，當人從鏡子中看到自己的扭曲的樣子時，會忍不住哈哈大笑，哈哈鏡因此得名。高速公路上的標志牌都是用回歸反光膜制成，夜間行車時，他能把車燈射出的光逆向返回，所以標牌上的字特別醒目。運用各種曲面對光的不同反射作用可以使光匯集或者發散。手電筒里的反射鏡就是運用這個原理將從小燈泡發出的光反射后沿直線射出的。1.7.制作一個潛望鏡1.潛望鏡在科學研究和國防建設上有很多用途：科學家用潛望鏡在地下室里觀察火箭的發射科研工作者用潛望鏡保護墻內觀測有放射性危險的實驗潛水艇在水下航行時用潛望鏡觀察海面和空中的情況在坑道和坦克內無法觀察外面的情況下，利用潛望鏡就可以解決這些問題。在城市雨水、污水河流管道及城市供水、工業廢水等管道中可以運用管道潛望鏡觀察管道中的情況，對于工作人員無法進入或者環境危險惡劣的空間運用潛望鏡就是對檢測人員人身安全的一種保障。2.潛望鏡的結構潛望鏡中有同一方向放置的兩個平面鏡，代表光照射下的物體經過兩次反射后進入人的視野。3.潛望鏡的工作原理：潛望鏡是利用兩個反射鏡使物體的光線經兩次反射而折向眼中，潛望鏡之所以可以從下邊看到上面的情況并且十分清楚，是因為兩塊平面鏡互相平行，并且都與水平方向呈45度夾角，外面的景象通過平面鏡的兩次反射成像，從而讓我們從下面看到了上面的景象。4.制作簡易潛望鏡制作材料：紙盒、鉛筆、直角三角板、剪刀、鏡子等等。制作方法：在紙盒兩個長邊距邊緣約一厘米處各畫一條直線。用直角三角板在紙盒的兩端距邊緣約一厘米處各畫一條斜線。在紙盒的對應面上重復畫上面的線。用剪刀將4條斜線剪開。像圖中那樣將兩面鏡子插入紙盒開口處，并保持鏡子的反射面是相對的。在鏡子的反射面前各開一個窗口