第5節(jié)光的色散（教學設計）年級八年級學科物理課時數1課時教師飛哥物理課題第5節(jié)光的色散（1課時）教學目標物理觀念理解光的色散現象，知道白光由多種色光組成，能解釋生活中與光的色散相關的自然現象。科學思維通過對光的色散實驗的分析，培養(yǎng)邏輯推理和歸納總結能力，學會運用類比、對比等科學方法解決光學問題。科學探究經歷探究光的色散的實驗過程，掌握實驗操作技能，學會收集、分析和處理實驗數據，能根據實驗結果得出合理的結論。科學態(tài)度與責任培養(yǎng)對光學現象的好奇心和求知欲，養(yǎng)成尊重科學、實事求是的科學態(tài)度，增強將科學知識應用于生活實際的意識和責任感。教材分析本節(jié)內容是在學生學習了光的直線傳播、光的反射和折射等知識的基礎上展開的，是對光的折射知識的進一步延伸和拓展。光的色散現象揭示了白光的組成，為后續(xù)學習色光的混合、看不見的光等知識奠定了基礎。教材通過實驗探究的方式引導學生認識光的色散現象，讓學生親身體驗科學探究的過程，培養(yǎng)學生的科學素養(yǎng)。同時，教材還結合生活中的實例，如彩虹的形成等，讓學生感受到物理知識與生活的緊密聯系，提高學生學習物理的興趣。然而，教材對于光的色散現象的原理闡述相對較淺，教師在教學過程中可以適當拓展，滿足不同層次學生的學習需求。此外，教材中的實驗設計雖然具有一定的可操作性，但在實際教學中可能會受到實驗條件的限制，教師需要根據實際情況進行調整和改進。。學情分析八年級學生處于形象思維向抽象思維過渡階段，好奇心強、探究欲高，但邏輯思維與實驗操作技能待提高。學本節(jié)內容前，學生已掌握光的直線傳播、反射和折射等基礎知識，有一定光學知識儲備，但對光的色散現象多停于表面觀察，缺乏深入理解。因學生個體有差異，學習能力和水平不同，教學需關注個體發(fā)展，實施分層教學。部分學生理解光的色散原理、解釋生活現象或遇困難，教師要用生動實驗和通俗講解助其搭建知識橋梁；學生實驗操作或不規(guī)范熟練，教師要加強指導，培養(yǎng)其科學態(tài)度與實驗習慣；學生運用知識解決問題時或思維局限，教師要引導拓展思維，提高其運用知識的能力。教學重點1.通過觀察白光經三棱鏡分解為七色光的實驗并分析現象，展現光的色散，確定白光構成。2.借助實驗和實例，領會色光三原色及色光混合規(guī)律，了解不同色光混合產生各色色彩的原理。3.認識紅外線與紫外線的特征、應用及其在生活和科技領域的重要意義。教學難點1.光的色散原理抽象，不同色光折射偏折程度與波長有關，學生理解有難度。2.紅外線和紫外線不可見，但可通過可見效應認識研究，還能用于解釋實際現象、解決相關問題。教學器材三棱鏡、光源（如白光手電筒）、光屏、紅玻璃、綠玻璃、藍玻璃、溫度計、紅外線探測器、紫外線驗鈔燈等。教學過程教師活動學生活動導入新課展示現象：播放一段雨后彩虹的視頻，視頻中彩虹橫跨天空，色彩斑斕?！窘處熖釂枴俊按蠹抑罏槭裁从旰髸霈F這么美麗的彩虹嗎？彩虹的這些顏色是從哪里來的呢？”引出課題：學生發(fā)表看法后，教師總結并引出本節(jié)課的課題——光的色散。告訴學生，彩虹的形成與光的色散密切相關，通過今天的學習，我們就能揭開這個神秘的面紗。觀看彩虹視頻，思考老師提出的問題學習新課一、光的色散1.實驗演示：教師將一束太陽光通過三棱鏡投射到白色光屏上。引導學生仔細觀察光屏上出現的現象，提問：“大家看到了什么？從三棱鏡射出的光有什么變化？”2.概念講解教師講解光的色散概念，即太陽光（白光）通過三棱鏡后被分解成各種顏色光的現象。強調白光是由這些色光混合而成的復色光。3.原理分析結合光的折射知識，講解光的色散原理。不同顏色的光在玻璃等介質中的折射程度不同，其中紅光折射程度最小，紫光折射程度最大。所以當白光通過三棱鏡時，不同顏色的光就被分散開來，形成了彩色光帶。4.生活實例讓學生列舉生活中光的色散現象，如陽光下肥皂泡表面的彩色條紋、光碟表面的彩色圖案等。教師展示相關圖片，進一步加深學生對光的色散現象的認識。【典例1】如圖所示，小華利用平面鏡、較深的盆和水等器材研究光的色散實驗，在盆中盛水后，在盆邊斜放一個平面鏡，使太陽光照射在水中的平面鏡上，并反射到白色的豎直墻壁上，發(fā)現墻壁上有彩色的光帶，為了更好地觀察彩色光帶的色彩，可以適當（增大/減小）盆與墻壁的距離。此時鏡面和水的部分結構相當于組成了這一光學器件?！敬鸢浮吭龃笕忡R【詳解】[1]太陽光通過水面發(fā)生折射后的偏折情況不同，在墻壁上形成彩色的光帶，這是光的色散現象；為了更好地觀察彩色光帶的色彩，可以適當增大盆與墻壁的距離，使光帶散開得更寬一些。[2]由于太陽光經過三棱鏡被分解為絢麗的七色光，所以，鏡面和水的部分結構相當于組成了三棱鏡這一光學器件。觀察到太陽光被分解成了紅、橙、黃、綠、藍、靛、紫七種顏色的光知道了光的色散現象，及產生的原理思考生活中那些屬于光的色散現象通過例題練習，加速理解光的色散現象學習新課二、色光的混合1.提出問題：教師提問：“既然白光是由多種色光混合而成，那么不同色光混合又會產生什么現象呢？”2.實驗探究給學生提供紅、綠、藍三種顏色的透明塑料片和手電筒。讓學生分組實驗，用手電筒分別透過不同顏色的塑料片照射在白紙上，觀察光的顏色。然后嘗試將兩種或三種色光混合，觀察混合后的顏色。3.總結規(guī)律：組織學生討論實驗結果，總結色光混合的規(guī)律。教師講解色光的三原色是紅、綠、藍，這三種色光按不同比例混合可以產生各種顏色的光。例如，紅光和綠光混合可得到黃光，紅光和藍光混合得到品紅光，綠光和藍光混合得到青光，紅、綠、藍三種光混合得到白光。4.生活應用展示彩色電視機、電腦顯示屏等圖片，講解它們就是利用色光三原色混合原理來呈現出豐富多彩的畫面?！镜淅?】舞臺上燈光流光溢彩，、綠、藍是光的三原色，把它們按不同比例混合，能產生任何一種其他顏色的光；胖胖同學在黑暗的屋子里，用紅色燈光照在白色上衣，藍色褲子上，則上衣呈色?！敬鸢浮考t紅【詳解】[1]紅、綠、藍三種色光按不同比例混合，可獲得各種不同的色光，因此把這三種色光稱為光的三原色。[2]白色物體能反射所有色光，用紅色燈光照在白色上衣，白色上衣可以反射紅光，則上衣是紅色。帶著問題學習色光能否組成白光通過老師的演示實驗，知道了色光混合后可以變成其他顏色知道了電視機、電腦畫面就是三原色的混合通過例題練習，加深理解不同物體顯色的原因學習新課三、看不見的光1.光譜介紹：教師介紹可見光譜，指出在色散后的彩色光帶中，人眼能看到的是紅、橙、黃、綠、藍、靛、紫等顏色的光。而在紅光之外和紫光之外還有人眼看不見的光，分別是紅外線和紫外線。2.紅外線特點及應用利用多媒體展示紅外線遙控器、紅外線夜視儀、紅外線測溫儀等圖片。講解紅外線的特點是熱作用強，物體溫度越高，輻射的紅外線越強。紅外線在生活中的應用十分廣泛，如遙控器利用紅外線來控制電器，夜視儀利用紅外線在夜間看清物體，測溫儀利用紅外線快速測量體溫等。3.紫外線特點及應用展示紫外線消毒燈、驗鈔機等圖片。講解紫外線的特點是化學作用強，能使熒光物質發(fā)光，還具有殺菌消毒的作用。生活中，紫外線可用于消毒，驗鈔機利用紫外線來辨別鈔票的真?zhèn)巍Ｍ瑫r提醒學生適量的紫外線照射對人體有益，但過量照射會傷害皮膚?！镜淅?】關于紅外線和紫外線的說法正確的是（）A．利用紫外線遙控電視機 B．利用紅外線加熱食物C．利用紅外線驗鈔 D．利用人體發(fā)出的紫外線測量人體溫度【答案】B【詳解】A．遙控電視機利用的是紅外線，而非紫外線。紅外線具有較強的方向性和穿透能力，且不會對人體造成傷害，適合用于遙控信號的傳輸，故A錯誤；B．紅外線具有熱效應，可用于加熱食物。例如，生活中的紅外烤箱、浴霸等都是利用紅外線的熱效應來工作的，故B正確；C．驗鈔是利用紫外線能使熒光物質發(fā)光的特性，而不是紅外線。鈔票上的防偽熒光物質在紫外線的照射下會發(fā)出熒光，從而可以辨別鈔票的真?zhèn)?，故C錯誤；D．人體會發(fā)出紅外線，而不是紫外線。利用人體發(fā)出的紅外線，通過紅外熱成像儀等設備可以測量人體溫度，故D錯誤。故選B。知道了色散的光帶就是光譜，還知道了有些光是看不見的知道了紅外線和紫外線的特點及在生活中的應用通過例題練習，加深對紅外線和紫外線在生活中的應用

課堂練習1．讓一束太陽光通過三棱鏡照射到豎直放置的白屏上形成了一條彩帶，如圖所示。以下說法正確的是（）A．經過三棱鏡后的不同色光在真空中的傳播速度是不同的B．實驗中用白色屏幕的原因是它能吸收任何色光C．雨后彩虹與此現象的形成原理是相同的D．三棱鏡對紅光的偏折程度最強【答案】C【詳解】A．在真空中，光速是一個常數，與光的顏色無關，因此所有色光離開三棱鏡進入真空后速度相同，故A錯誤；B．實驗中用白色屏幕的原因是白色的屏幕能反射所有顏色的光，故B錯誤；C．太陽光照射三棱鏡產生可見的有色光帶，此現象為光的色散現象，雨后彩虹與此現象的形成原理是相同的，故C正確；D．當白光通過三棱鏡時，棱鏡對紫光的折射率最大，光通過棱鏡后，紫光的偏折程度最強，紅光偏折程度最弱，故D錯誤。故選C。2．對于光的色散的一些理解，其中錯誤的是（）A．白光通過三棱鏡后，傳播方向不發(fā)生變化B．色散現象表明，白光是由七種色光組成的C．單色光經過三棱鏡時，不會發(fā)生光的色散現象D．光的色散現象是由光的折射形成的【答案】A【詳解】A．白光通過三棱鏡后分解成為七色光，屬于光的色散現象．傳播方向發(fā)生改變，故A錯誤，符合題意；B．太陽光是白光，它通過棱鏡后被分解成各種顏色的光，這種現象叫光的色散，如果用一個白屏來承接，在白屏上就形成一條彩色的光帶，顏色依次是紅、橙、黃、綠、藍、靛、紫，這說明，白光是由七種色光組成的，故B正確，不符合題意；C．單色光通過三樓鏡時，不會產生色散現象，但是會發(fā)生折射，故傳播方向發(fā)生改變，故C正確，不符合題意；D．復色光通過三棱鏡等介質時，由于折射作用，不同頻率的光在折射后沿不同方向傳播，從而被分解成單色光，形成光的色散現象，故光的色散現象是由光的折射形成的，故D正確，不符合題意。故選A。3．如圖是光的三原色的示意圖，圖中1和2兩個區(qū)域應標的顏色分別是（）A．藍、白 B．黃、黑C．綠、白 D．黃、白【答案】C【詳解】光的三原色是紅、綠、藍。光的三原色按同比例混合時能合成白光。因此，圖中1為綠色，2為白色，故ABD不符合題意，C符合題意。故選C。4．某超市的切片西瓜原來用紅色光照射，現在統(tǒng)一用白光照射。在白光照射下，呈現綠皮、黑籽、紅瓤的切片西瓜，原來在紅色光照射下，呈現（）A．黑皮、紅籽、紅瓤 B．黑皮、黑籽、紅瓤C．綠皮、黑籽、紅瓤 D．黑皮、黑籽、黑瓤【答案】B【詳解】不透明物體的顏色是由它反射的色光所決定的，如果一個物體呈現某種顏色，那么它只反射那種顏色的光，而吸收其他所有顏色的光。白光下的切片西瓜顏色：綠皮、黑籽、紅瓤。這意味著西瓜皮反射綠光，吸收其他顏色的光；西瓜籽不反射任何光，以至于看起來是黑色的；西瓜瓤反射紅光，吸收其他顏色的光。則在紅色光照射下：西瓜皮由于只反射綠光，所以西瓜皮在紅色光照射下會吸收所有紅色光，不反射任何光，因此看起來是黑色的；西瓜籽本身就不反射光（或反射很少的光），所以在任何顏色的光照射下看起來都是黑色的。在紅色光照射下，它同樣會吸收所有紅色光，看起來是黑色的。西瓜瓤由于反射紅光，所以在紅色光照射下，它會反射大量的紅色光，看起來是紅色的。綜上所述，原來在紅色光照射下，切片西瓜會呈現黑皮、黑籽、紅瓤的顏色。故B符合題意，ACD不符合題意。故選B。5．用紅色激光筆照射透明的紅色、綠色兩個氣球，當氣體吸收光時，氣體的溫度會升高，氣體體積膨脹，氣球將會爆破。下列說法正確的是（）A．紅色激光筆不屬于光源 B．綠色透明氣球會爆破C．紅色透明氣球會爆破 D．兩個氣球都不會爆破【答案】B【詳解】A．能自行發(fā)光的物體是光源，因此紅色激光筆屬于光源，故A錯誤；BCD．綠色透明氣球，可以透過綠色的光，吸收其他顏色的光，當用紅色激光筆照射透明的綠色氣球時，紅色激光筆發(fā)出的是紅色的光，綠色透明氣球會把紅光吸收，綠色透明氣球里面的氣體溫度會升高，氣球將會爆破；紅色透明氣球，可以透過紅色的光，吸收其他顏色的光，當用紅色激光筆照射透明的紅色氣球時，紅色透明氣球透過紅色的光，氣體沒有吸收光，氣球不會爆破，故B正確，CD錯誤。故選B。6．如圖，小明在暗室中將紅色和藍色透明玻璃部分重疊放置，在玻璃的右側放白紙。讓太陽光照射到玻璃片上，白紙上A、B、C三個區(qū)域呈現的顏色為（）A．A區(qū)域黑色 B．B區(qū)域黑色C．C區(qū)域黑色 D．B區(qū)域白色【答案】B【詳解】透明物體的顏色是由透過的色光決定的，太陽光由七種顏色的光組成，紅色玻璃只允許紅光透過，故A區(qū)為紅色，藍色玻璃只允許藍光透過，不允許紅光透過，故C區(qū)為藍色，重疊區(qū)B沒有光線照到，為黑色，故ACD不符合題意，B符合題意。故選B。7．下列關于物體的顏色的說法正確的是A．透明物體的顏色是由它反射的色光決定的B．溫度越高的物體輻射出的紅外線越強C．微信收付款二維碼白色的區(qū)域是吸收了所有的色光，黑色區(qū)域是反射所有色光D．醫(yī)院中經常用照射紅外線的方法來進行消毒E．樹葉呈綠色，是因為它只吸收綠光而反射其它色光F．電視畫面的顏色是由紅、綠、藍三種色條合成的G．測溫儀是利用紫外線的熱效應原理測量體溫的【答案】BF【詳解】A．透明物體的顏色由物體透過的色光決定，它能透過什么顏色的光就呈什么顏色；不透明物體的顏色是由它反射的色光決定的，故A錯誤；B．紅外線具有熱效應，所以溫度越高的物體，輻射的紅外線越強，故B正確；C．不透明物體的顏色是由反射的色光決定的，黑色能夠吸收所有色光，而白色則能夠反射各種色光。微信收付款二維碼白色的區(qū)域是吸收了所有的色光，黑色區(qū)域是反射所有色光，故C錯誤；D．紫外線具有殺菌消毒作用，根據紫外線有殺菌作用制成消毒燈，醫(yī)院中經常用照射紫外線的方法來進行消毒，故D錯誤；E．不透明物體只能反射與它顏色相同的光，樹葉呈現綠色是因為它只反射綠光，吸收其他顏色的光，故E錯誤；F．光的三原色是紅、綠、藍，電視畫面的顏色是由紅、綠、藍三種色條合成的，故F正確；G．紅外線具有熱效應，測溫儀是利用紅外線的熱效應原理測量體溫的，故G錯誤。故選BF。8．2024年9月10日傍晚，我市天空中出現美麗彩虹，如圖甲所示。為說明彩虹的成因，可將一束陽光透過三棱鏡，得到一條彩色光帶，這個現象叫光的，研究表明，將紅、綠、三種色光等比例照在白紙上，中間重疊區(qū)域會呈現白色，如圖乙所示?！敬鸢浮可⑺{【詳解】[1]為說明彩虹的成因，可將一束太陽光通過三棱鏡折射后，被分解成七種顏色的光，在白色光屏上形成一條七彩光帶，這個現象叫光的色散。[2]色光的三原色是紅綠藍，紅綠藍三種色光等比例照在白紙上，中間相互重疊區(qū)域會出現白色。9．如圖所示，在暗室中做光的色散實驗。(1)實驗中可以觀察到白屏上出現彩色光帶，其中A處是色光；(2)在三棱鏡與白屏之間插一塊玻璃，發(fā)現白屏上的各種色光分布沒有任何變化，則該玻璃的顏色是色的；(3)彩色光帶中的藍光屬于光（選填“可見”或“不可見”），對人眼傷害較大；(4)我們把一支溫度計的玻璃泡放在（選填“A”或“B”）的外側，發(fā)現溫度計的示數較高，說