《第5节 光的色散》教案（附导学案、同步练习）

《第5节光的色散》教案【教学目标】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。eq\b\lc\\rc\(\a\vs4\al\co1(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。【板书设计】第5节光的色散一、光的色散：白光通过三棱镜可以分解成红、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【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》导学案教学目标：1、知识与技能：（1）知道光的色散现象和原因。（2）知道光的三原色。（3）知道物体的颜色成因。（4）初步学会观察与光的色散有关的实验现象。2、过程与方法：（1）经历把白光分解为各种色光的实验探究。（2）感受色光混合的实验过程。（3）经历研究透明物体和不透明物体颜色成因的过程。3、情感、态度与价值观：（1）体验色散的各种事实，了解尊重事实、实事求是的科学态度。（2）体验研究“白光分解”、“色光混合”和“透明物体和不透明物体颜色成因”的实验过程，萌发对物理现象的好奇心和物理学习的兴趣，树立尊重他人的意识。教学重点和难点重点：白光的色散、三原色光。难点：色散的原因。导学过程一、课前预习：1、你见到过雨后彩虹吗？描述彩虹的颜色。并提出你感兴趣的问题？2、探究与实验：“分解太阳光”在盘子里装上水，盘边斜放一个平面镜，使太阳光照射在平面镜上，并反射到白色墙壁上，观察墙壁上反射光的颜色。太阳光被分解成各种颜色的光，在白色墙壁上形成一条彩色的光带，光带上色光的排列依次为____、____、____、_____、____、_____、____七种颜色的光。3、在光谱上红光以外的是__________线，紫光以外的是__________线。__________线和__________线属于看不见的光。4、一个物体，当它的温度升高时，它辐射的红外线__________。5、红外线的主要应用有___________、_____________、______________。6、紫外线的主要特性有___________，______________，_____________。通过预习你有什么收获?有什么疑问？组内进行交流，以小组为单位将问题展示出来。二、合作探究：活动一：光的色散实验方案一：用一块三棱镜对着太阳光，用白纸在另一侧作光屏，可以观察到白纸上几种颜色的光。方案二：在盘子里装上水，盘边斜放一个平面镜，使太阳光照射在平面镜上，并反射到白色墙壁上，观察墙壁上反射光的颜色。请你选择其中一种方案，进行实验探究，并记录你所观察到的现象。2．总结：太阳光可以被分解成各种颜色的光，色光的顺序依次是：红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫。这就是光的色散。3、色散现象雨后彩虹，就是光的

现象。下雨以后，天上悬浮着很多

，太阳光沿着一定角度射入，就发生了

现象。活动二：色光的混合1．色光的三原色红、绿、蓝三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。活动三：看不见的光光谱上红光以外的辐射是红外线，紫光以外的是紫外线。红外线应用：红外线照相机、红外线夜视仪、遥控器等。紫外线：能使荧光物质发光；适当的紫外线对于骨骼生长和身体健康有好处达标练习：1、太阳光通过三棱镜后分成_____、_____、_____、_____、_____、_____、_____七色光带，这就是_________现象。2、光的色散现象说明，白光是由________混合而成的。3、彩虹是太阳光在传播中被空中水滴反射和________而产生的。4、色光三原色是指______、_______、______。5、过度晒太阳会使皮肤粗糙，甚至会引起皮肤癌，这是由于太阳光含有_______线。6、下列有关红外线的说法正确的是（）A．红外线是一种不可见光B．红外线的颜色是红色，是一种可见光C．红外线在真空中不能传播D．红外线看不见，传播过程中一定会拐弯7、利用红外线热作用强，生活中可用来()（多选）A．寻找水源B．预防风暴和寒潮C．烤食品D．红外遥感8、应用紫外线的荧光效应，进行()（多选）A．使照相底片感光B．杀菌C．防伪D．浴室用来取暖《第5节光的色散》同步练习01知识管理1．光的色散概念：太阳光通过棱镜后，被分解成________________________七种色光，这种现象叫光的色散．注意：白光不是单色光，而是由各种单色光组成的复色光．说明：光的色散是由于白光折射时，不同的单色光的折射角不同所造成的．2．色光的混合三原色：________、绿、蓝．3．看不见的光光谱：把光线按照__________________________的顺序排列起来，就是光谱．红外线：________之外的辐射叫做红外线．特性：一切物体都在不停地辐射红外线．物体的温度升高时，它向外辐射的红外线就会________．紫外线：________之外的辐射叫做紫外线．特性：紫外线的主要作用是化学作用．能促进维生素D的合成，能杀死微生物，能使荧光物质发光．说明：红外线和紫外线都是人眼看不见的．02基础题1．下列诗词中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2．2016年9月4日，G20杭州峰会“最忆是杭州”的文艺演出惊艳了全世界．西湖沿岸和湖中三岛的光绘山水，这些主题灯光秀，让杭州从白天一直美到晚上．灯光可以有七色同步、七色渐变、七色追逐等变化…由此可以知道，灯管内至少有几种颜色的光源()A．7种B．5种C．3种D．1种3．生活中，人们可以利用电视遥控器来实现对电视节目的选择，遥控器使用时发射的是()A．红外线B．紫外线C．超声波D．次声波4．红外线和紫外线的应用非常广泛，下列仪器中，利用紫外线工作的是()A．电视遥控器B．医用“B超”机C．验钞机D．夜视仪5．一束太阳光通过三棱镜折射后，被分解成七种颜色的光，如图所示，这个现象叫光的________，只有用________色光屏，我们才能看到七彩光带．第5题图第6题图6．如图所示是光的三原色的混合图，其中A处是________光，B处是________光．7．某些动物如响尾蛇可以靠对光的敏感来捕食，这种光是________；电焊工在焊接时要戴上护眼罩，这主要是为了防止________对眼睛造成伤害．若将电视机的红外线遥控器对着家用寒暑表的玻璃泡，一会儿后，温度计的示数将________(填“变大”“变小”或“不变”)．03中档题8．夏季，雨后天空中有大量的小水滴，在太阳光的照射下常会出现如图所示的彩色光带，就该情景中的现象，下列说法中正确的是()A．小水滴相当于三棱镜，只对光起反射作用B．太阳光是单色光C．彩虹是由光的直线传播形成的D．彩虹的形成是光的色散现象9．光的色散说明白光是一种复色光，棱镜对不同色光的偏折程度不同，其中对红光的偏折程度最小，对紫光的偏折程度最大．图中能正确表示白光通过三棱镜发生色散的是()10．在一些重点文物保护景区，为了防止游客损坏文物，增加红外线监控，同时对一些重点文物禁止闪光灯拍照，因为紫外线会损害文物，关于对上述现象的理解中，正确的是()A．红外线监控技术主要是应用了红外线有加热物体的性质B．禁止紫外线闪光灯拍照是因为紫外线能使荧光物质发光，避免引起火灾C．闪光灯紫外线会损害文物，主要是因为紫外线具有化学作用D．闪光灯紫外线会损害文物，主要是因为紫外线具有杀菌作用11．多年来考古学家们一直猜测古埃及图坦卡蒙法老墓穴外侧可能存在密室，但由于密室封闭了3000多年，在穴壁上开挖一个小洞也会对密室内部造成严重破坏，因此要采用无损勘探的方法判断密室是否存在．专家们利用最新的________(填“红”或“紫”)外线成像法对墓穴进行了扫描，结果发现穴壁部分区域温度与其他地方明显不同，说明其后很可能存在密室．用来探测的这种光________(填“可以”或“不能”)起到消毒杀菌作用．12．现在很多大厦安装了自动门，如图所示，当有人靠近时，因为接收到人体发出的________(填“红”或“紫”)外线，门会自动打开．13．如图所示，将一束太阳光投射到玻璃三棱镜上，在棱镜后侧的白色光屏上，观察到不同颜色的光．(1)此现象叫做光的________．此现象是英国物理学家________发现的．(2)此实验说明白光________(填“是”或“不是”)单色光．(3)小明将温度计的玻璃泡放在A处，发现温度计的示数上升较快，说明A处有一种看不见的光，请写出它在生活中的应用：____________．(一种即可)(4)小华想证明C处也有一种看不见光，那么她应该把____________(填“温度计”“1元硬币”或“100元纸币”)放到C处．14．太阳发出的可见光、红外线等光线具有能量，照射到物体上，部分被吸收转化为内能(其中红外线尤其显著)．许多车主为了隔热，给汽车玻璃贴上太阳膜．某兴趣小组对市场5种品牌太阳膜的隔热性能进行如下探究：①如图所示，在暗室中将一侧贴有品牌太阳膜的玻璃板竖直放在水平桌面上，在距离玻璃板左侧20cm放置一个红外线灯，玻璃板右侧放置一个光能风车(光能风车的风叶在红外线照射下，转动快慢能反映接收到的红外线的强弱)．②打开红外线灯，观察并记录30s内光能风车风叶转动的圈数．③改变红外线灯的位置，使之距离玻璃板的距离分别为40cm、60cm、80cm，重复步骤②.④在玻璃板上依次更换其他4种品牌的太阳膜，重复上述实验．(1