沪教版（上海）物理八年级上册-2.4 光的色散 教案

§2.4
光的色散
执教：
一、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。
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）经历色散的各种事实，了解尊重事实、实事求是的科学态度。
（2）经历研究“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，感受科学探究的乐趣和体验物理知识的社会应用性。
二、教学重点和难点：
重点：白光的色散。
难点：色散的原因。
三、教学资源：
1、学生实验器材：手电筒、三棱镜、彩色透明纸等。
2、演示实验器材：强平行光源、三棱镜、三原色的光立方等。
3、自制模拟演示PPT幻灯片。
四、教学过程：
1、
引入：
情景Ⅰ
彩虹的传说
传说天上的彩虹是由七仙女的舞姿幻化而成的，这显然是不科学的，那么形成彩虹的真正原因又是什么呢？为了探索科学的答案，我们先来试着用手中的器材寻找身边的彩虹。
二、新课
1、白光的色散
（1）活动Ⅰ
寻找彩虹
请同学试着用手电筒和三棱镜能否看到或找到如彩虹般的色彩。
以小组为单位根据给定的器材设计找到如彩虹般的色彩：用手电筒照射三棱镜、在白纸上看到七彩色光；也可以透过三棱镜看灯光，同样能观察到七彩色光。
（2）各小组汇报交流实验方法。找到的同学来交流一下，你是怎么找到的？
（3）演示实验Ⅰ
白光的色散
教师演示白光的色散实验：利用强平行光源发出的光照射到三棱镜上，在天花板上显示一条彩色条纹。
结论：白光通过三棱镜后被分解成红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫七种色光，这一现象称为光的色散。
（4）物理学历史：牛顿发现白光的色散现象和光谱。
2、白光色散的原因
（1）观察光路图，教师与学生共同讨论得到白光色散的原因。
结论：白光色散的原因是三棱镜对各种色光的折射程度不同。
（2）单色光
问题：白光能够发生色散现象，七种色光能否再发生色散现象呢？
演示实验Ⅱ
观察红光透过三棱镜后的颜色
请同学们观察激光笔光斑的位置和颜色。
现象：激光笔发出的红光经过三棱镜发生折射现象但不会发生色散现象。
结论：不能再发生色散的色光叫做单色光，白光色散形成的七色光都是单色光。
（3）复色光
问题：让色散形成的七色光再反向通过三棱镜的话，会看到什么现象呢？
演示实验Ⅲ
观察七色光反向通过三棱镜。
请同学们观察比较实验现象与课件模拟的结果。
现象：色散形成的七色光再反向通过三棱镜后又合成为白光。
结论：由几种单色光合成的光叫做复色光。白光就是一种复色光。
3、彩虹的成因
问题：我们已经了解了白光色散的原因，天上的彩虹与我们看到的光谱十分类似，那么彩虹的形成原因又是什么呢？
请大家阅读书本45页，了解彩虹的成因。
结论：太阳光照到像三棱镜一样的水滴上发生的色散现象形成了彩虹。
4、三原色光
天上的彩虹固然美丽，节日庆典中的绚丽的灯光也毫不逊色，下面就让我们一起来看一看这五彩缤纷的片段。
情景Ⅱ
国庆庆典中的“光立方”表演。
大家在视频中看到的光立方能够呈现出那些色彩？这些色彩是如何呈现出来的呢？大家猜一猜演员手中的表演光源共由几种色光组成的呢？
活动Ⅱ
观察模拟“光立方”的发光
观察模拟“光立方”的发光情况，将结果记录在活动卡上。
问题：模拟“光立方”能组成黄光吗？这个黄光是单色光还是复色光？
结论：“光立方”发出的白光由红、绿、蓝三种单色光组合成的。我们把这三种色光称为三原色光。由三原色光合成的各种色光都是复色光。
其实我们身边的电视机、电脑、手机屏幕的颜色都是由三原色组成的。
演示实验Ⅳ
演示电脑调色板的使用。
红、绿、蓝三原色按不同比例组合，能呈现出各种颜色。电脑显示屏和彩电的荧光屏上有成千上万个密集的红、绿、蓝小色点，它们亮度比例不同时，荧光屏上该部位发出的颜色也不同。我们改变三原色光的强度，也就是改变三原色每次参与混合的（比例）从而得到各种色彩。
5、物体的颜色
我们已经了解了光源呈现出不同色彩的原因，在我们身边，还有很多不发光的物体，比如绿色的大树、红色的花朵，色彩鲜艳的衣服等等，这些物体是怎样呈现出不同的颜色的呢？下面我们就来一起解开物体的颜色之谜。
（1）透明体的颜色
活动Ⅲ
透明体的颜色
做法：将彩色透明纸蒙在手电筒上，让手电筒的光透过透明纸，照到天花板上。
观察：观察天花板上光斑的颜色。
讨论：透明体颜色的成因。
结论：透明体颜色取决于能透过它的色光的颜色。
（2）不透明物体的颜色
活动Ⅳ
不透明体的颜色
做法：观察电脑课件模拟白、红、绿、蓝、黑五个小球在白光、红光、绿光和蓝光照射下所呈现出的颜色，记录在活动卡上。
观察：三个物体呈现的颜色。
讨论：不透明体颜色的成因。
结论：不透明体颜色取决于它所能反射色光的颜色。
3、
知识应用:
问题：为什么自然界中，黑色的花那么少见？
植物花卉品种繁多，花色万紫千红，五彩缤纷，惟有黑花稀有少见。据统计，全球4100
多万种植物中，只有8种开黑色花，植物界的黑花为何如此稀少？据最新研究分析，黑色花稀少的根本原因，是太阳辐射与花卉本身的生理特点决定的。太阳光由7种不同颜色的有效光线组成，每种有色光线的光波长短不同，所含的热量也有明显的差异。在植物界中，红、蓝、橙、白色的花朵，能反射含热量高的有色光，使之免遭高温灼伤，具有自我保护的能力。而黑色花正好相反，吸收热量的能力强，可吸收太阳光的全部光波，使花体内部组织产生高温灼伤，难以生存。如此，经过长时间自然淘汰，黑色花也就固然难得了。
科学家认为，黑花稀少与太阳光有关。我们知道，太阳光由七种光色组成，光波长短不同其所含热量也不同——红、橙、黄为长波光，含热量多，青、蓝、紫为短波光，含热量少。花的各部尤其是花瓣是比较柔嫩的，容易受到高温的伤害，所以它们一般吸收含热量较少的蓝紫光，而将红橙光反射出去；这就是红、橙、黄花色较多的缘故。而若吸收含热量较多的红橙光，就容易受高温伤害，这就是蓝、紫色花较少的缘故。当然，如果全部吸收七色光波，受伤害就更大，很难生存，这就是黑花极少的原因。
五、教学反思：
本设计要突出的第一个重点是白光的色散。方法是：可以结合多媒体课件和实验现象两方面信息加深学生的印象和理解。实施教学时，激起学生的学习兴趣与求知欲，并鼓励他们利用现有的器材设法找到类似彩虹的彩色条纹，活动中让学生在没有框定的情况下以多种方法去探索寻找，从而全方位释放学生的思维活动，体验活动中的愉悦及成功的满足感。紧接着在同学间交流中加强协作，扩大视野。通过播放录像和动画等多媒体信息让学生了解白光的色散现象和原因。本设计要突出的第二个重点是三原色光。本设计采用国庆晚会中的“光立方”，利用LED三原色灯的不同变化使学生直观地观察到不同色光的成因。本节课考虑到多媒体能为学生展现不能直接和明显观察到的实验现象，提供生动活泼的直观形象思维材料，且能有效激发学生的兴趣。
物体的颜色
活动Ⅳ
应用
活动Ⅲ
应用
三原色
活动Ⅱ
演示实验Ⅳ
情景Ⅴ
视频
情景Ⅳ
演示实验Ⅲ
情景Ⅲ
演示实验Ⅱ
白光色散的原因
活动Ⅰ
学生实验Ⅰ
情景Ⅱ
演示实验
Ⅰ
情景Ⅰ
彩虹的传说
单色光与复色光
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