【精品】人教版八年级物理上册《光的色散》教案57820.pdf

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1、第 5 节 光的色散 教学目标 知识与能力：1.初步了解太阳光谱和看不见的光.2.初步认识红外线及其作用.3.初步认识紫外线及其作用.4.了解色散现象.知道色光的三原色和颜料三原色是不同的.教学重点：1.红外线的作用；2.紫外线的作用。教学难点：1.红外线的作用及应用；2.紫外线的作用及应用。教学用具 有关红外线、紫外线的挂图、光碟.教学过程 一、导入新课 问题：白天我们看到的光从何而来？太阳光是什么颜色的？引入：以前人们一直认为白色是最单纯的颜色，白光是最单纯的光，不能分解，到17 世纪英国的科学家牛顿通过一个实验发现了一种极为奇妙的现象，让人们对于上面的问题有了明确的认识。那么大家想知道他

2、的实验是怎么做的吗？白光到底能不能分解呢？设计意图：这样设计给了基础差的学生一定提示，使其能参与到教学活动中来。利用学生对科学家的崇拜感激发学生的学习兴趣，这样便于学生更新已有经验，接受新知识，诱导学习动机，丰富感知。情景导入 播放关于彩虹传说的动画，提出“为什么天空中会有彩虹呢？”，引出课题。说明：也可通过播放与光的色散有关的自然现象的图片来引入课题。二、推进新课 探究点一 色散 情景介绍：17 世纪以前，人们一直认为白光是最单纯的颜色。直到 1666 年，英国物理学家牛顿用玻璃三棱镜使太阳光发生了色散(dispersion)，这才解开了光的颜色之谜。牛顿是怎样让太阳光色散的呢？我们一起来做

3、一下。出示三棱镜让大家观察一下它有什么特点。点评：透明的，有三条棱。演示：让一束太阳光照射到三棱镜上，调节，另一边用白屏承接，引导学生认真观察，太阳光通过三棱镜后发生了什么？在黑板上画示意图，播放色散图片：设计意图：通过实验来解释，更加直观，易于学生理解和识记。结论：让一束太阳光照射到三棱镜上，会被分解成各种颜色的光，如果用一个白色的光屏来承接，在白色光屏上就形成了一条彩色的光带，颜色依次是红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫。我们把白光分解成红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫几种颜色叫做色散。问题：根据光路可逆原理，被分解出来的七种色光如果逆着原来出射的方向入射到三棱镜，将会出现什么现象呢？点评：七种色光如果

4、逆着原来出射的方向入射到三棱镜，会复合成白光。设计意图：引导学生思考，激发兴趣。扩展：雨后的彩虹就是由色散现象引起的。下雨过后，有很多小水滴，由于重力的作用，它的下半部分较大，上半部分较小。水滴像三棱镜，太阳光经水滴后也会发生色散，空中有很多水滴聚在一起，正因如此，我们在雨过天晴会看到彩虹。设计意图：从生活走向物理，用物理知识来解释生活中的现象，从而将生活和物理紧密地联系起来。探究点二 色光的混合 问题：阳光可以分解为七种单色光，但我们看到大自然的色彩远比红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫七种颜色来得丰富多彩，这又是怎么回事呢？点评：一些色光混合后会产生许多丰富多彩的颜色。问题：白光色散后的各种色光混

5、合后又复合成了白光，那么七种单色光中的任意两种或几种混合后又将得到什么颜色呢？播放色光的混合视频学生观看 点评：人们发现，把红、绿、蓝三种色光混合能产生各种色彩。因此把红、绿、蓝三种色光叫做色光的三原色。值得注意的是，颜料也有三原色：红、黄、蓝，拿红、黄、蓝这三种颜料混合也可以得到各种颜色的颜料。它跟色光的三原色是不同的。扩展：彩色电视机的制成原理。电视屏幕上显现出的画面，丰富多彩的颜色，都是由红、绿、蓝三种色光组成的。如果用放大镜观察彩色电视机画面就会观察到这一现象了。探究点三 看不见的光 1光谱 白光通过三棱镜后在光屏上形成一条彩带，自上而下分别是什么颜色的光？点评：白光通过三棱镜后在光屏

6、上形成一条彩带，自上而下是红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫。三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)。如课本图。设计意图：在对比中学习，培养学生的扩展思维。问题：我们在前面学过，人耳有听不见的声音，同样的，是否存在人眼看不到的光呢？点评：在光谱上看的红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫各色光，称为可见光。扩展：英国天文学家赫歇尔在 1800 年研究光谱中各种色光的热效应时，把温度计移到光谱的红光区域的外侧，结果温度上升得很快，说明那里有看不见的射线射到温度计上，于是发现了红外线。德国化学家里特 1801 年在光谱的紫光区域外侧放

7、置了一张照相底片，结果底片感光了，于是紫外线被找了出来。在光谱上，红光以外是红外线，紫光以外是紫外线，都是人眼看不见的，称为不可见光。2红外线的应用 学生阅读教材，了解红外线的应用。问题：红外线有什么应用？点评：热作用、红外线夜视仪、遥控器。问题：一切物体都在不停地辐射红外线，温度越高的物体，辐射的红外线越强。这桌子在辐射红外线吗？我们人呢？点评：辐射；都在辐射。设计意图：通过阅读课本提高学生总结归纳的能力。展示：多媒体图片，引起学生兴趣。扩展：物体在温度升高时，它辐射的红外线会大大增强。人体生病时，局部皮肤的温度异常，如果在照相机里装上对红外线敏感的胶片，给皮肤拍照并与健康人的照片对比，有助

8、于对疾病做出诊断。夜间人的体温比野外草木、岩石的温度高，人体辐射的红外线比它们强，人们根据这个原理制成了红外线夜视仪，可以用在步枪的瞄准器上。一切物体都在不停地辐射红外线，其实也在不停地吸收红外线，吸收红外线后物体温度会上升，按照这个原理制成了红外线烘烤炉。红外线还可用来进行遥控。如电视机遥控器的前端有一个发光二极管，按下不同的键时，可以发出不同的红外线，来实现电视机的遥控。问题：把遥控器对准电视周围墙壁按按钮，有时也可以控制电视，说明什么？点评：红外线可以反射。3紫外线的作用及应用 问题：我们平时拿到一张钞票，是怎么辨别它的真伪的？点评：对着光看，摸一下，看手感对不对。问题：我们去银行，银行

9、的员工是怎样检验钞票的？点评：他们把钞票放到验钞机去。说明：原来紫外线能使荧光物质发光，钞票或商标的某些位置用荧光物质印上标记，在紫外线的照射下则会发出可见光，这是一种有效的防伪措施。在医院有很多病菌，可是如果用消毒水来消毒，它成本高，又比较难闻。紫外线有化学作用，能杀死微生物，所以医院和食品店常用紫外线消毒。太阳光是天然紫外线的重要来源，衣服、被子经常在阳光下晾晒可以灭菌消毒。适当的紫外线照射有助于人体合成维生素 D，促进身体对钙的吸收，对骨骼的生长和身体健康有好处，紫外线有生理作用。问题：太阳光是天然紫外线的重要来源，适当地晒太阳对身体有好处，但是不是晒的越多越好呢？在阳光下，时间长了会怎

10、样？点评：头晕，皮肤很烫，会变黑。说明：过量的紫外线照射对人体有害，地球的周围包围着厚厚的大气层，阳光中的紫外线大部分被大气层上部的臭氧层吸收，不能到达地面，这才使地球上的生物得以生存。近年来，臭氧层正在受到空调、冰箱里面放出的氟利昂等物质的破坏，臭氧层出现“空洞”。为了保护臭氧层，保护我们的家园，同学们有什么好的建议？点评：停止生产氟利昂，研制出氟利昂的替代品，少用空调。设计意图：通过学习，让学生意识到保护臭氧层的重要性，并用实际行动来保护环境。盘点收获：我们这节课学习了光的色散，请同学们说一下，这节课学到了些什么？你们都做了些什么？红外线在生活中的应用有哪些？紫外线在生活中的应用 光与色的

11、混合 一、色光混合 色光的混合为加色混合，是光线的增加，两种色光混合，光度为两色之和，合色愈多，则愈强，愈近于白。其中红与绿、黄与蓝、青与红，这些补色光混合和红与蓝、绿三原色光混合都成为白光。彩色电视机、彩色显示器、彩色液晶显示器，三基色日光灯管就是应用该原理而设计制作的。色光的三原色为红、绿、蓝。将这色光三原色红、绿、蓝投射到一个白色的平面上时，两种光色相叠射，则得出混合黄、品红、青。如果将三种原色完全重叠投射，则混合出白光。格拉斯曼(H.Grassman)总结了加色混合的现象，叫做格拉斯曼颜色混合定律，有以下几点：(1)视觉只能辨别色彩的三种变化：明度、色相、纯度。(2)两种光色组成的混合

12、色中，如果一种色光发生变化，而另一种不变，则混合色也随之变化。补色律：每一种色都有一个相应的补色，便产生中间色，其色调决定两色的相对数量，其纯度决定二者在色相环上的距离。(3)色相相同的光，不论它们的光谱组成是否一样，在混色中都具有同样的效果，即视觉上相同的两色，都是等色。代替律：相似色的混合仍然相似。如果 A 色B 色，C色D 色，那么 A 色C 色B 色D 色。(4)由几种色光组成的混合色的亮度，是各色光亮度的总和。二、颜料混合 绘画颜料、印刷用的油墨及其他工业用的染料等，这些着色材料的混色大体上比原来的颜色暗。原因是它们反射的光线减少，两色混合后，光度低于两色各自原来的光度，合色愈多，被

13、吸收的光线愈多，反射的光线愈少就愈近于黑。颜料三原色红、黄、蓝是减色原色，它们相加混合而形成的是(近似)黑，或其中任何两种色料相加而呈现的混合色都是暗于原色，也就是要减却二色的补色成分。所以称这种色料的混合为减色混合。彩色印刷的油墨调配、彩色照片的原理及生产、彩色打印机设计以及实际应用，都是黄、红、蓝为三原色。彩色印刷品是以黄、红、蓝三种油墨加黑油墨印刷的，四色彩色印刷机的印刷就是一个典型的例证。在彩色照片的成像中，三层乳剂层分别为：底层为黄色、中层为红色、上层为蓝色。各品牌彩色喷墨打印机也都是以黄、红、蓝加黑墨打印彩色图片的。三、板书设计 第 5 节 光的色散 一、光的色散：白光通过三棱镜可

14、以分解成红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫七种颜色的光，这种现象叫光的色散现象。二、色光的三原色：红、绿、蓝 三、红外线：热作用强 四、紫外线：1.荧光作用 2化学作用 3生理作用 四、教学反思 光的色散 这节内容的重点其实是应该让学生了解生活中不同物体显示不同颜色的原因。上课之前，学生对物体的颜色仅仅停留在感性认识的基础上，因此如何让学生能够从科学的角度解释物体的颜色，就成为本节课的难点。在课堂教学中，我是这样处理的，在介绍光的色散知识基础上，首先提出问题，然后让学生结合光的反射知识，让学生理解，我们看到哪种颜色，其实就是那种颜色的色光进入了我们的眼睛，联系到教室里不同颜色的物体，举例说明，不透明物

15、体的颜色是由它反射的色光决定的，由此联想到电影屏幕为白色的原因，进一步提问，放映机的灯泡发出了白光，但照到屏幕的确实五光十色，其原因在于光透过了有颜色的透明胶片，让学生体会透明物体的颜色由它透过的色光决定。这样从生活中挖掘的现象贴近生活，让学生感到亲切，更符合学生的认知规律和新课程的理念。第 5 节 光的色散 演练提升 能力提升 1.下列诗词能反映光的色散现象的是()A.池水映明月 B.彩虹舞山涧 C.潭清疑水浅 D.起舞弄清影 2.光盘是用激光在反光铝膜上刻出凹凸的音槽来记录音像信息的,外表面是一层平滑透明的保护膜。一张放在阳光下的 VCD 光盘如图所示。下列说法正确的是()A.人对着光盘能

16、看到你的像,是铝膜发生折射现象形成的 B.对着光盘能看到你的像,是凹凸的音槽漫反射形成的 C.光盘呈现彩色的扇面是表面保护膜的反射形成的 D.光盘上呈现彩色的扇面是光的色散现象形成的 3.如图所示,将一束太阳光投射到玻璃三棱镜上,在棱镜后侧光屏上的AB范围内观察到不同颜色的光,则实验主要是说明()A.光的反射现象 B.光的折射现象 C.平面镜成像特点 D.光的色散现象 4.绝大多数鱼类的体温与周围水温相同。然而,生活在海水中的月鱼,其体温比周围水温高。为证实这一点,可对水中月鱼进行拍照,应选用的器材是()A.红外照相机 B.可见光照相机 C.紫外成像仪 D.超声波成像仪 5.小明的妈妈常与验钞

17、机打交道,使用验钞机可鉴别钞票的真伪,小明好奇地启动家里的一台验钞机,看到钞票在灯光照射下显现出平时肉眼看不到的数字和字母,这是因为()A.钞票的某些部位含有荧光物质,只要有光照射就发光 B.钞票的某些部位含有荧光物质,只要照射它的灯光中含有大量的紫外线,涂有荧光物质的地方就发光 C.灯光中含有大量红外线,能使钞票中的荧光物质感光 D.灯光中含有大量的 X 射线,能穿透钞票中涂有荧光物质的部分 6.如图所示,一束太阳光通过三棱镜折射后,被分解成七种颜色的光,在白色光屏上形成一条七彩光带,这个现象叫 ;如果在白色光屏前放置一块红色玻璃,我们在白屏上能看到 ;如果将白色光屏换成绿色纸板,我们能看到

18、 。7.人眼看不见的光有红外线和紫外线。人类已充分利用红外线和紫外线为我们服务。如验钞机利用其发出的 照射钞票上隐藏的荧光标记,识别钞票的真伪;卫星上的探测器从高空拍照,可侦察到森林中掉到地上的香烟头发出的 ,达到及时控制火情的目的。探究创新 8.钞票的某些位置用荧光物质印上了标记,在紫外线下识别这些标记,是一种有效的防伪措施。某同学在较暗的环境中做了下列三次实验。(1)如图甲所示,他用紫外线灯照射面值为 100 元的钞票,看到“100”字样发光。这表明紫外线能使 发光。(2)如图乙所示,他用紫外线灯照射一块透明玻璃,调整透明玻璃的位置和角度,看到钞票上的“100”字样再次发光。这表明紫外线能

19、被透明玻璃 。(3)如图丙所示,他把这块透明玻璃放在紫外线灯和钞票之间,让紫外线灯正对玻璃照射,在另一侧无论怎样移动钞票,“100”字样都不发光。他做这次实验是为了探究 。参考答案 1.B 解析:“池水映明月”属于光的反射现象(平面镜成像);“彩虹舞山涧”属于光的色散现象;“潭清疑水浅”属于光的折射现象;“起舞弄清影”属于光的直线传播现象。2.D 解析:光盘能成像是其光滑的表面对光的反射作用,相当于平面镜成像,是镜面反射,因此 A、B 错;光盘表面的彩色扇面是表面的保护膜对光的折射作用,由于不同颜色的光的折射本领不同,经保护膜折射后,将光分解,呈现不同的颜色,因此 C 错,D 对。3.D 解析

20、:由于不同颜色的光的波长不同,通过三棱镜的折射程度不同,所以白光经三棱镜后,光屏上自上而下出现了红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫的色带,这种现象是光的色散现象。4.A 解析:红外线具有热效应,一切物体都会向外辐射红外线,温度越高的物体辐射红外线越明显,故可以用红外线照相机对月鱼拍照,以达到对比的效果。5.B 解析:钞票的防伪措施之中有一项是荧光防伪,在钞票上用荧光物质写上“50”或“100”而人眼又无法见到,钞票放入验钞机中,开启紫光灯,紫光灯中发出的光中含有大量的紫外线,会使涂有荧光物质的地方发光而显示“50”或“100”的数字,这时人眼就能看清“50”或“100”的字样了。6.解析:当太阳光经过

21、三棱镜后,会分解成红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫七种单色光,这是光的色散现象。如果在白屏与棱镜之间竖直放一块红色玻璃,红色玻璃只能透过红光,则白屏上其他颜色的光消失,只留下红色。但如果将白色光屏换成绿色纸板,绿色纸板上只在原来出现绿光的地方出现一条绿色光带,我们能看到绿色,因为绿色纸板只能反射绿光。答案:光的色散 红光 绿光 7.解析:紫外线能使荧光物质发光,验钞机就是利用其发出的紫外线照射钞票上隐藏的荧光标记,识别钞票真伪的;任何物体都可以发出红外线,温度越高,发出的红外线越强,卫星上的探测器可侦察到森林中掉到地上的香烟头发出的红外线。答案:紫外线 红外线 8.解析:(1)紫外线具有很强的荧光效应,能够激发荧光物质发光,100元钞票上的“100”字样上涂有荧光材料,在紫外线的照射下,能够发光;(2)紫外线照射透明玻璃,位于玻璃前方的钞票上的“100”字样发光,说明有紫外线的照射,这些紫外线是被透明玻璃反射而来的;(3)钞票和紫外线灯分别放在玻璃两侧,用紫外线灯照射玻璃,观察钞票上面“100”字样的发光情况,可以研究紫外线是否透过玻璃,或者玻璃对紫外线的吸收能力等。答案:(1)荧光物质(2)反射(3)紫外线能否透过玻璃,或玻璃对紫外线的吸收能力等