五年级科学(上册) - 第二单元 光
1.光和影
P24 想一想,我们还知道哪些光源?
太阳光、烛光、日光灯、霓虹灯、花灯、手电筒的光、萤光棒、电影院的放映机……
P25 在光的照射下,物体有了影子。影子都有什么特点呢?
在光的照射下物体影子的长短、方向、大小和光源的位置、方向、距离有关。影子的形状和光源所照射的物体侧面的形状有关。
2.阳光下的影子
P26 从清晨到黄昏,太阳在天空中的位置不断变化,阳光下物体的影子也在变化吗?是怎样变化的呢?
物体影子的方向随着光源的方向改变而改变,影子总是在背光的一面。物体影子的长短随着光源照射的角度改变而改变;光源直射时,影子最短,随着光源斜射的程度越来越大,影子越来越长。
P27 一天中阳光下物体的影子是怎样变化的?什么时候影子最长,什么时候影子最短?
一天中,阳光下物体的影子会随着太阳位置的高低和方向的改变而改变。早晨和傍晚影子最长,中午的影子最短。
P27 古代的人们曾经利用日影观测仪计时,能说说其中的道理嘛?
古代利用日影计时的工具比较典型的是圭表,人们会测量圭表在地面上的投影,一天中最短的时候就是正午。一年中正午时影子最短的日子就是夏至,最长的日子就是冬至。这完全是有科学根据的,因为一天当中只有正午太阳是最高的,自然影子就短了,同样一年的变化也是这样的。
3.光是怎样传播的
P28 光向四面八方射出,像什么呢?光是直直的往前照的吗?
P28 日常生活中,有哪些事实能支持我们的想法?
表明光向四周射出的现象:光芒四射的太阳、照亮四方的路灯、温暖明亮的光。
证明了光沿直线传播的现象:丛林、树梢透过来的阳光,夜晚城市上空的光柱,投影机射出的光线。
P29 这时我们在纸屏上发现了什么?
我们在纸屏上发现了一个明亮的光斑。
P29 把第二或第三张卡纸(第一张除外)向左或右移动5厘米,同样用手电筒的光对准离自己最近的卡纸上的小孔,这时在纸屏上发现了什么?
这时我们发现纸屏上没有光斑。
P29 现在我们能解释影子是怎样产生的,为什么影子总是在背光的一面了吗?
因为光是沿直线传播的,所以遮挡物只有向光的一面是明亮的,背光的一面是黑暗的,不管光源照射的角度、位置怎样变化,影子始终出现在背光一面。
4.光的反射
P30 打开手电筒的开关,让光从上往下照射桌子上的书,光是怎样照亮书的?在图中画出光的传播路线。
P30 不改变手电筒的位置,把书本立起来,这时,怎样让手电筒的光照射到书本上呢?画出我们采用的方法和光的传播路线,描述光是怎样照射到书本上的。
照亮桌面上平放的小镜子,利用小镜子改变光的传播方向照亮科学书。
P30 不改变手电筒的位置,我们能想办法照亮阴影里的玩具吗?画出我们的方法和光的路线图,并描述光是怎样传播的。
照亮桌面上平放的小镜子,利用小镜子改变光的传播方向照到第二面小镜子上,再利用第二面小镜子改变光的传播方向,照亮直立的科学书阴影里的玩具。
P31 照明灯上为什么要装灯罩?教室的墙壁为什么要涂成白色?
照明灯上装上灯罩可以帮助灯泡的光反射,会起到增强亮度的作用;墙壁涂成白色是因为白色物体反光较强,可以增强教室内的反光,使教室更加明亮。
P32 两块镜片要怎样放呢?镜面朝上还是朝下呢?
两块镜片要平行放,镜面朝上。
P32 反光有时候也给我们带来不便和危害,我们注意过这种情况吗?
反光有时候也给我们带来不便,比如黑板的反光,坐在后边的同学就不容易看清黑板上的字迹;电脑、电视、游戏机等的屏幕反光会刺激眼睛、影响视力;很多建筑广泛使用玻璃幕墙给人们带来了光的污染。
5.光与热
P33 反射光的强弱有什么不同?温度计显示的温度有什么不同?
多面镜子反射的光强,一面镜子反射的光弱。多面镜子反射光时温度计显示的温度高,一面镜子反射光时温度计显示的温度低。
P34 根据数据(见上表),画出光的强弱与温度关系的柱状图。
P34 从数据中分析,光的强弱和温度有什么关系?
对于同一种热光源,光强温度就高,光弱温度就低。
6.怎样得到更多的光和热
P36 除了利用凹面镜和凸透镜会聚阳光外,我们还有什么办法能从太阳那里得到更多的光和热呢?说说我们的想法。
我们可以从受光物体本身的特性来想办法,如在种植蔬菜、水果的过程中,农民采用大棚种植的方法,让太阳光透过透明薄膜进入大棚里面;太阳能路灯利用太阳能电池板,将吸收的太阳能转换为电能,在夜晚为人们照明。
P36 物体的颜色与吸热的本领有关系吗?
有关系。颜色越深,升温越快;表面越粗糙,升温越快。
P37 在阳光下水平放置、直立以及和太阳光垂直的物体哪个升温快?
和太阳光垂直的物体升温快。
P38 什么颜色的物体吸热快?黑色蜡光纸和黑色无光纸比较哪个升温快?铝箔纸的吸热本领如何?我们知道这是为什么吗?
深色物体比浅色物体升温快,表面粗糙的物体比表面光滑的物体升温快。黑色蜡光纸比黑色无光纸升温慢。铝箔纸的吸热本领比较小。
平整无褶皱的黑色蜡光纸因为反光较强,吸收光的能力就弱。而黑色无光纸相对反光较弱,吸收光的能力就较强。所以黑色蜡光纸比黑色无光纸升温慢。铝箔纸反光能力较强,吸收光的能力就较弱。
P38 我知道夏天人们为什么喜欢穿浅色的衣服了。
因为浅色衣服反射光的本领强,吸热本领弱,穿起来比较凉快。
P38 宇航服的颜色与光泽和防辐射有关吧?
宇航员的衣服大多是银白色的,因为浅色物体反射光的本领强,吸热本领弱。银白色的衣服基本不吸热,可以保护航天员,使航天员在太空中不因紫外线辐射过强而受到伤害。
P38 查阅资料,了解太阳能热水器和太阳灶的设计、构造及工作原理。
太阳能热水器是利用集热器吸收太阳光,将光能转化成热能,并通过储水箱将热水储存。利用凹面镜原理做成的太阳灶。太阳能热水器的构造:集热器、保温箱、连接管道、支架及控制系统。太阳能是一种清洁、节能、安全的能源,我们要大力开发和使用太阳能。
7.做个太阳能热水器
P40 为了使热水器尽快地升温,需要考虑哪些问题?采取哪些措施?
涂黑纸盒内外表面,增强纸盒吸热能力,使热水器水箱处在温度比较高的环境中;利用锡箔纸、镜子等反光来增强光照;在水箱后方、两侧填充保温材料。
8.评价我们的太阳能热水器
P42 如果再来一次,我们会进行哪些改进?
制作集热器的材料种类、厚薄、颜色的深浅、表面光滑程度等,以及提高光照强度措施与保温盒的构造、保温材料使用情况等,是我们设计、制作作品成功的关键。相应的改进措施,也应该围绕上述这些方面来探寻。
P42 在设计、制作太阳能热水器的过程中,我们用到了哪些本单元学到的知识?
主要知识有:光是沿直线传播的,反射光线也沿直线传播;光强度越大,温度越高;深颜色的物质比浅色的物质吸热快;物体与阳光垂直时吸热快。
例如:(1)集热器:利用了光与热的关系和怎样得到更多的光和热等知识,如将集热器涂成黑色;将集热器与太阳光光线垂直放置。
(2)锡箔纸:利用光的反射、光与热的关系、怎样得到更多的光和热等知识,如利用锡箔纸反射太阳光(光的反射),将锡箔纸制成凹面镜(会聚光线)等。
(3)太阳能热水器的放置:利用了光和影、光是怎样传播的、怎样得到更多的光和热等知识,如将太阳能热水器放在没有遮挡(不能形成影子)的地方,与太阳光光垂直放置(光沿直线传播)。