第四章光現(xiàn)象第4節(jié)光的色散學(xué)習(xí)目標(biāo)——物理學(xué)科素養(yǎng)01物理觀念理解光的色散現(xiàn)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(guān)的自然現(xiàn)象。02科學(xué)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(jié)能力，學(xué)會運用類比、對比等科學(xué)方法解決光學(xué)問題。03科學(xué)探究經(jīng)歷探究光的色散的實驗過程，掌握實驗操作技能，學(xué)會收集、分析和處理實驗數(shù)據(jù)，能根據(jù)實驗結(jié)果得出合理的結(jié)論。04科學(xué)態(tài)度與責(zé)任培養(yǎng)對光學(xué)現(xiàn)象的好奇心和求知欲，養(yǎng)成尊重科學(xué)、實事求是的科學(xué)態(tài)度，增強將科學(xué)知識應(yīng)用于生活實際的意識和責(zé)任感。教學(xué)重難點教學(xué)難點教學(xué)重點1.通過觀察白光經(jīng)三棱鏡分解為七色光的實驗并分析現(xiàn)象，展現(xiàn)光的色散，確定白光構(gòu)成。2.借助實驗和實例，領(lǐng)會色光三原色及色光混合規(guī)律，了解不同色光混合產(chǎn)生各色色彩的原理。3.認(rèn)識紅外線與紫外線的特征、應(yīng)用及其在生活和科技領(lǐng)域的重要意義。

1.光的色散原理抽象，不同色光折射偏折程度與波長有關(guān)，學(xué)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(yīng)認(rèn)識研究，還能用于解釋實際現(xiàn)象、解決相關(guān)問題。

課堂引入這么美麗的色彩是怎樣形成的呢？

人們早就學(xué)會將金剛石、水晶打磨成各種飾品。在陽光的照耀下，它們會發(fā)出彩虹一般的光彩，令人賞心悅目。01知識點1色散猜想結(jié)論：白色的太陽光是由各種顏色的光混合而成的。

17世紀(jì)以前，人們一直認(rèn)為白色是最單純的顏色。直到1666年，英國物理學(xué)家牛頓用玻璃三棱鏡分解了太陽光，發(fā)現(xiàn)了光的色散現(xiàn)象，這才揭開了光的顏色之謎。知識點1：色散探究新知1.演示：探究光的色散

讓一束太陽光照射到三棱鏡上，觀察從三棱鏡射出的光有什么變化？實驗現(xiàn)象：白光經(jīng)兩次折射后，在屏幕上形成了一條彩色光帶。光帶顏色依次為：紅、橙、黃、綠、藍(lán)、靛、紫。知識點1：色散探究新知太陽光透過三棱鏡視頻：三棱鏡對光的色散2.光的色散（1）概念：太陽光（白光）通過三棱鏡后發(fā)生偏折，分解為紅、橙、黃、綠、藍(lán)、靛、紫等色光，這種現(xiàn)象叫作光的色散（dispersion）。（2）光的色散現(xiàn)象表明，太陽光是由七種色光（紅、橙、黃、綠、藍(lán)、靛、紫）混合而成的。知識點1：色散探究新知【實驗分析】（1）白光不是單色光，是由各種色光混合成的。（2）不同的色光通過三棱鏡的偏折程度不同。紅光的偏折程度最小，紫光的偏折程度最大。

彩虹是雨過天晴后經(jīng)常出現(xiàn)的一種自然現(xiàn)象，彩虹的形成原因：雨后的天空懸浮著大量的細(xì)小水珠，太陽光照射到這些小水珠上時，便被分解成不同顏色的光。如果這些色光剛好進入我們的眼睛，我們就能看見絢麗的彩虹了。3.彩虹形成的原因視頻：彩虹形成的原因知識點1：色散探究新知4.生活中常見的色散現(xiàn)象肥皂泡的色散現(xiàn)象鉆石的色散現(xiàn)象知識點1：色散探究新知知識點1：色散探究新知

如果沒有三棱鏡，也可以用如右圖所示的裝置來進行光的色散實驗。在深盤中盛一些水，盤邊斜放一塊平面鏡，使鏡的下部浸入水中。讓一束陽光照射在水下的平面鏡上，并反射到白墻或白紙上。觀察墻壁或白紙上反射光的顏色。光的色散實驗視頻：光的色散知識點1：色散探究新知【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(xiàn)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(dāng)

（增大/減?。┡枧c墻壁的距離。此時鏡面和水的部分結(jié)構(gòu)相當(dāng)于組成了

這一光學(xué)器件?！驹斀狻縖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(xiàn)象；為了更好地觀察彩色光帶的色彩，可以適當(dāng)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(jīng)過三棱鏡被分解為絢麗的七色光，所以，鏡面和水的部分結(jié)構(gòu)相當(dāng)于組成了三棱鏡這一光學(xué)器件。增大

三棱鏡02知識點2色光的混合【思考】色散后的各種色光可以混合還原成白光。那么，只將兩種不同的色光混合，能否得到一種新的色光呢？1.演示：觀察色光的混合現(xiàn)象【想一想】如何從白光中獲得一種單色光呢？【做一做】當(dāng)太陽光通過紅色（或藍(lán)色、綠色）玻璃紙時，你看到什么現(xiàn)象？【提示】太陽光照射什么顏色的玻璃紙，將獲得什么顏色的單色光。歸納總結(jié)：不透明物體的顏色由物體反射的色光決定。視頻：白光照射不透明的物體知識點2：色光的混合探究新知【做一做】當(dāng)太陽光通過紅色（或藍(lán)色、綠色）玻璃片時，你看到什么現(xiàn)象？歸納總結(jié)：透明物體的顏色由透過的色光決定。視頻：白光透過玻璃片【提示】太陽光通過什么顏色的玻璃片，將獲得什么顏色的單色光。知識點2：色光的混合探究新知【做一做】將紅、綠、藍(lán)中任意兩種色光照射到白紙上，相互重疊的區(qū)域是什么顏色？請將觀察結(jié)果填入下表。視頻：色光的混合知識點2：色光的混合探究新知

紅、綠、藍(lán)三種色光按不同的比例混合，可以產(chǎn)生各種顏色的光。因此，把紅、綠、藍(lán)三種色光叫做色光的三原色。2.色光的三原色紅+綠=黃綠+藍(lán)=青紅+藍(lán)=品紅紅+綠+藍(lán)=白知識點2：色光的混合探究新知3.光的混合

紅、綠、藍(lán)三種色光，等比例混合為白光。彩色電視機、手機和計算機顯示器能呈現(xiàn)彩色圖像，就是運用了三原色光混合的原理。在屏幕上排列著許多由紅、綠、藍(lán)組合而成的發(fā)光點，這些發(fā)光點在電路的控制下發(fā)出不同強度的三原色光，從而產(chǎn)生不同的色彩。手機畫面的顏色是由紅、綠、藍(lán)三種色條合成的。知識點2：色光的混合探究新知4.物體的顏色(1)透明物體的顏色由它透過的色光決定。眼睛接收到透明物體透過的色光是什么顏色，我們就感覺透明物體是什么顏色。(2)不透明物體的顏色由它反射的色光決定。不透明物體反射什么顏色的光到我們眼里，我們就感覺不透明的物體是什么顏色的。知識點2：色光的混合探究新知(3)白色物體反射所有的色光。什么顏色的色光照射到白色物體上，白色物體就呈現(xiàn)什么顏色；無色透明的物體可以讓所有的色光透過，所以什么顏色的色光透過無色透明的物體，無色透明的物體就呈現(xiàn)什么顏色。(4)黑色物體吸收所有的色光。無論什么顏色的色光照射到黑色物體上，物體仍呈現(xiàn)黑色；單色物體反射自身顏色的色光，而吸收其他色光。知識點2：色光的混合探究新知知識點2：色光的混合探究新知【典例2】舞臺上燈光流光溢彩，

、綠、藍(lán)是光的三原色，把它們按不同比例混合，能產(chǎn)生任何一種其他顏色的光；胖胖同學(xué)在黑暗的屋子里，用紅色燈光照在白色上衣，藍(lán)色褲子上，則上衣呈

色。

【詳解】[1]紅、綠、藍(lán)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。紅

紅

03知識點3看不見的光1.可見光普

知識點3：看不見的光探究新知

三棱鏡把太陽光分解成不同顏色的光，它們按照紅、橙、黃、綠、藍(lán)、靛、紫的順序排列，形成太陽的可見光譜，如圖所示?？梢姽庵傅氖侨搜劭梢钥吹降母鞣N色光。紅

橙黃

綠

藍(lán)

靛

紫可見光2.紅外線

1800年，英國科學(xué)家赫歇爾，（1738—1822）在研究各種色光的熱效應(yīng)時發(fā)現(xiàn)一個奇怪的現(xiàn)象：當(dāng)溫度計放在色散光帶紅光外側(cè)時，其示數(shù)也會增大。由此，他推測這一區(qū)域存在一種人眼看不見的光。今天，人們利用靈敏的溫度傳感器，很容易再現(xiàn)赫歇爾當(dāng)年的實驗現(xiàn)象。知識點3：看不見的光探究新知（1）紅外線的發(fā)現(xiàn)（2）演示：觀察紅外線的熱效應(yīng)【進行實驗】

如圖所示，讓一束太陽光通過三棱鏡后，將與計算機連接的溫度傳感器探頭分別放在紅光的內(nèi)側(cè)和外側(cè)，觀察溫度——時間圖像的溫度變化。觀測紅外線熱效應(yīng)的實驗

溫度—時間圖像知識點3：看不見的光探究新知【現(xiàn)象觀察】

探頭放在紅光內(nèi)側(cè)，計算機屏幕顯示的示數(shù)上升，然后將探頭移到紅光的外側(cè)，計算機屏幕顯示的示數(shù)也會上升，并且上升得更快?！粳F(xiàn)象分析】實驗說明在可見光譜的紅光外側(cè)還存在著一種能使被照射的物體快速升溫而人眼看不見的光。知識點3：看不見的光探究新知（3）紅外線的概念及性質(zhì)

①概念：把可見光譜紅端之外的輻射，稱為紅外線（infraredray）。紅

橙黃

綠

藍(lán)

靛

紫可見光不可見光紅外線知識點3：看不見的光探究新知②紅外線的性質(zhì)及應(yīng)用

熱效應(yīng)強：工業(yè)上用紅外線烘干汽車表面的噴漆，家庭中用紅外線烤箱烤制食品，浴室用紅外線燈來取暖。

方向性好：利用紅外線遙感技術(shù)可以進行地質(zhì)勘測、尋找水源、監(jiān)視森林火災(zāi)等。紅外線烘干汽車表面的噴漆紅外線進行地質(zhì)勘探注意：紅外線是看不見的，此處呈紅色，是因為里面有紅光。知識點3：看不見的光探究新知

遙控：電視機、投影儀、空調(diào)的遙控器前端有一個發(fā)光二極管，按下不同的鍵時，可以發(fā)出不同的紅外線，來實現(xiàn)對電視機、投影儀、空調(diào)等家電的遙控。

紅外線感應(yīng)：由于人體可以發(fā)出紅外線，所以可以利用這一點來制作紅外線感應(yīng)燈、自動門、潔具的自動開關(guān)等。利用紅外線控制空調(diào)紅外線感應(yīng)燈知識點3：看不見的光探究新知知識點3：看不見的光探究新知

一個物體，當(dāng)它的溫度升高時，盡管看起來外表還跟原來一樣，但它輻射的紅外線卻會增強。

人體生病的時候，局部皮膚的溫度異常，如果在照相機裝上對紅外線敏感的膠片，給皮膚拍照并與健康人的照片對比，有助于診斷疾病。紅外線熱成像夜間人的體溫比野外草木、巖石的溫度高，人體輻射的紅外線比它們強。人們根據(jù)這個道理制成了紅外線夜視儀。夜視儀下的世界2.紫外線1801年，德國物理學(xué)家里特（1776—1810）偶然發(fā)現(xiàn)，放在太陽光色散光帶紫光外側(cè)的照相底片感光了。里特沒有忽視這個小問題，經(jīng)過反復(fù)研究，終于發(fā)現(xiàn)這里有一種不可見光——紫外線（ultravioletray）。照相底片感光知識點3：看不見的光探究新知（1）紫外線的發(fā)現(xiàn)

讓一束太陽光通過三棱鏡后，將涂有熒光物質(zhì)的紙條放在紫光外側(cè)，會看見熒光物質(zhì)發(fā)光了。（2）觀察紫外線的熒光效應(yīng)【提出問題】

既然在可見光譜的紅光以外存在著看不見的光即紅外線，那么在可見光譜的紫光以外是否也有一種看不見的光呢？【設(shè)計并進行實驗】知識點3：看不見的光探究新知

在可見光譜的紫光之外存在著一種看不見的光，這種光最顯著的特征是能使熒光物質(zhì)發(fā)光。【分析論證】

實驗說明紫光外側(cè)有一種能使熒光物質(zhì)發(fā)光而人眼看不見的光?！練w納探究】知識點3：看不見的光探究新知（3）紫外線的性質(zhì)和概念

①概念：在可見光譜的紫端以外，還有一種看不見的光，稱為紫外線（ultravioletray）。紅

橙黃

綠

藍(lán)

靛

紫可見光紅外線不可見光紫外線知識點3：看不見的光探究新知②紫外線的性質(zhì)化學(xué)作用：

利用紫外線使照相膠片感光熒光物質(zhì)發(fā)光。生理作用：

適當(dāng)?shù)淖贤饩€照射有助于人體合成維生素D，有利于骨骼的生長和身體健康；

醫(yī)院、廚房等常用紫外線進行滅菌。知識點3：看不見的光探究新知

熒光效應(yīng)：除紫外線驗鈔機上利用這種效應(yīng)外，利用不同物質(zhì)在紫外線照射下會發(fā)出不同顏色的熒光的特點，可以鑒別物質(zhì)。知識點3：看不見的光探究新知（4）紫外線的危害和防護

適當(dāng)?shù)淖贤饩€照射對人體有益；過強的紫外線能傷害人的皮膚，輕則使皮膚粗糙，重則引起皮膚癌。紫外線防護面具防曬帽、眼鏡、防曬霜

預(yù)防紫外線最好的辦法就是外出時戴上墨鏡、遮陽傘或?qū)掗苊?，避免在陽光直射的地方久待，眼睛不要對著太陽看。電焊的弧光中有強烈的紫外線。因此電焊工人在工作時必須穿好工作服，并戴上防護面罩。知識點3：看不見的光探究新知知識點3：看不見的光探究新知共同點不同點應(yīng)用紅外線紫外線都是不可見光存在于紅光外側(cè)存在于紫光外側(cè)能使被照射的物體發(fā)熱，具有熱效應(yīng).能使熒光物質(zhì)發(fā)光；能滅菌.紅外探測器;紅外照相機;紅外夜視儀……驗鈔機;紫外滅菌燈……3.紅外線與紫外線的區(qū)別【典例3】關(guān)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知識點3：看不見的光探究新知【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(yīng)，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(yīng)來工作的，故B正確；C．驗鈔是利用紫外線能使熒光物質(zhì)發(fā)光的特性，而不是紅外線。鈔票上的防偽熒光物質(zhì)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(shè)備可以測量人體溫度，故D錯誤。B01課堂小結(jié)課堂小結(jié)探究新知光的色散①太陽光通過棱鏡后被分解成各種顏色的光.②可見光譜：把按照紅、橙、黃、綠、藍(lán)、靛、紫排列

的彩色光帶，稱為光譜.③色光的三原色：紅、綠、藍(lán).紫外線特性應(yīng)用：烤制食品；遙控電器；成像等.應(yīng)用：消毒；驗鈔等.特性①紅外線的熱效應(yīng)強②紅外線的方向性好，穿透能力比較強.③一切物體都在不停地發(fā)射、吸收紅外線.①使熒光物質(zhì)發(fā)光.②能殺死微生物，用來滅菌消毒.③適當(dāng)照射有助于人體健康.光的色散看不見的光紅外線02課堂練習(xí)課堂練習(xí)探究新知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（）CA．經(jīng)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(xiàn)象的形成原理是相同的D．三棱鏡對紅光的偏折程度最強課堂練習(xí)探究新知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(xiàn)象表明，白光是由七種色光組成的C．單色光經(jīng)過三棱鏡時，不會發(fā)生光的色散現(xiàn)象D．光的色散現(xiàn)象是由光的折射形成的A課堂練習(xí)探究新知3．如圖是光的三原色的示意圖，圖中1和2兩個區(qū)域應(yīng)標(biāo)的顏色分別是（）A．藍(lán)、白 B．黃、黑C．綠、白 D．黃、白C課堂練習(xí)探究新知4．某超市的切片西瓜原來用紅色光照射，現(xiàn)在統(tǒng)一用白光照射。在白光照射下，呈現(xiàn)綠皮、黑籽、紅瓤的切片西瓜，原來在紅色光照射下，呈現(xiàn)（）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B課堂練習(xí)探究新知5．用紅色激光筆照射透明的紅色、綠色兩個氣球，當(dāng)氣體吸收光時，氣體的溫度會升高，氣體體積膨脹，氣球?qū)?。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B課堂練習(xí)探究新知6．如圖，小明在暗室中將紅色和藍(lán)色透明玻璃部分重疊放置，在玻璃的右側(cè)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(xiàn)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C課堂練習(xí)探究新知7．下列關(guān)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