沪教版八年级物理第一学期2.4 光的色散教学设计

2.4
光的色散
教学任务分析
根据《物理》书中的安排，光的色散这节课是在学习了光的传播、光的反射和光的折射的基础上，让学生通过观察、实验探究，学习光的色散现象、知道色散原因及其相关知识。虽然“光的色散”知识在整个光学知识体系中不是重点内容，但是对光的色散本质的学习过程是一个很好的探究过程，而且这些知识与学生的学习生活和社会生活联系密切，学习后可以帮助学生了解自然界中各种美丽的光现象产生的原因，知道决定物体颜色的因素。
学生在科学课中已做过用三棱镜使太阳光出现各种颜色的光的实验，日常生活中看到过自然界中彩虹等光的色散现象，知道哪些情况下会发生光的色散，但不清楚色散现象原因及其本质。这一节要求学生在探究实验基础上，分析讨论并归纳出光的色散的原因，对学生的抽象思维能力有较高的要求，而初二学生的抽象思维能力还不强，因此是教学的难点。在生活中，学生对色光的三基色感性经验参差不齐，差距比较大，这也容易形成学习障碍。
教学目标
知识与技能
知道单色光、复色光的概念。通过将白光分解为各种颜色的光、不同颜色的光合成白光等实验，知道光的色散现象及原因。
知道三原色光。
知道透光物体、不透光物体的颜色。
过程与方法
通过白光、红光的组成探究实验，体验科学的探究过程。
情感态度与价值观
在合作探究光的色散和色光的混合实验中，体会合作学习的意义。
在自主探究白光色散、色光混合实验中，体会成功的快乐，激发学习物理的兴趣。
难点和重点
本节课的重点光的色散现象、光的三原色光。
本节课的难点是光的色散、色光混合的原因。
设计思路
在以往的教学中，对光的色散现象主要通过演示实验或者视频、图片等手段进行教学，效果不是非常理想。本节课尝试将光的色散现象、色光混合等内容放在一起，以探究实验的形式让学生自主研究白光、红光的组成，在设计实验方案的时候思考为什么白光可以分散、不同颜色的光可以混合，加深对色散现象本质的思考，通过猜想、讨论解决问题，最终通过实验验证。通过分小组的自主探究，经历从“提出问题”、“猜想与假设”、“设计实验”、“进行实验”到“分析与讨论”的探究过程，从被动的接受知识，变为主动的去了解知识，把重点内容光的色散原因让学生自主讨论、自己解决，让学生成为课堂的主体，教师在旁引导、补充。
物体的颜色虽然不是考试内容，但是对物体颜色的认识可以让学生更好的了解大自然各种颜色现象的原因。
教学流程
教学流程说明
创设情景
器材：红、蓝色卡纸，电扇。演示实验：转动的电扇呈现的是紫色，但停止后却是红色和蓝色，引起学生兴趣，并进行思考。
直接给出复色光、单色光的概念，提出问题“白光、红光究竟是什么光呢？”引出活动1。
活动1
探究“白光、红光的组成”。学生主动提出问题，进行猜想，设计实验方案，推测可能出现的结果，解释原因，并动手验证。
方案一
器材：手电筒、凸透镜、三棱镜、白纸。
白光通过凸透镜形成平行光线通过三棱镜后分散成红色黄绿蓝靛紫七种颜色的彩色光带。
方案二
器材：红光源、凸透镜、三棱镜、白纸。
红光通过三棱镜后无法分散成含有其它颜色的光线。
方案三
器材：红、绿、蓝三色卡纸，小电扇。
将红、绿、蓝三种颜色的卡纸按相同比例摆放并组成一个圆形贴在电扇的叶片上，打开电扇，在叶片上混合成白色。
方案四
器材：三色光源、光屏。
将红光、绿光、蓝光调节到相同亮度并打在光屏上同一位置，三种颜色重叠的部分显示为白色。
方案五
器材：手电筒、滤色镜。
将手电筒的发出的光通过红、绿、蓝三种滤色镜，呈现红、绿、蓝三种颜色，说明白光能够通过单色滤镜，证明白光不是单色光。
情景2
器材：蓝色卡纸、各色光源。演示实验：将白光照射在蓝色卡纸上，显示为蓝色；用蓝色光源照射在蓝色卡纸上，显示为蓝色；把红色光源照射在蓝色卡纸上，显示为黑色。
活动2
利用不同颜色的光源打在不同颜色的卡纸上，观察卡纸呈现的颜色。
利用不同颜色的光源通过一个、或两个不同颜色的滤镜打在光屏上，观察光屏上出现的颜色。
教学内容
教学环节
教学内容
说明
引入新课
演示实验：转动的电扇呈现的是紫色，但停止后却是红色和蓝色，引起学生兴趣，并进行思考。
创设情境
新授课
光的色散
让一束太阳光（白光）通过玻璃三棱镜，可以观察到，该束光不但改变了传播方向，而且在白屏上形成一条彩色的光带，彩色光带上的颜色从一端到另一端依次是红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫。白光分散成不同颜色光的过程叫光的色散。
光的“三基色”与颜料的“三原色”
⑴光的“三基色”
白光是由各种颜色的光组成的；不同颜色的光混合后会变成其他颜色的光。科学实验发现：红、绿、蓝三种色光是无法用其他色光合成的，而其他任何一种颜色的光都可以用这三种色光混合而成，红、绿、蓝三种色光按比例也能混合成白色光，所以红、绿、蓝三种色光称为光的三基色。
色光的合成在科学技术中应用普遍，彩色电视机就是一例。它的荧光屏上出现的彩色画面，是由红、绿、蓝三基色色点组成的。
⑵颜色的“三原色”自然界的色彩种类繁多。人们可以用红、黄、蓝颜料调出其他色彩，而不能用其他颜料调出这三种颜色，因此红、黄、蓝被称为颜料的“三原色”。红、黄、蓝三种颜料按一定比例混合可合成黑色。
说明：
⑴白光不是单色光，而是由各种色光组成的复色光；
⑵不同的单色光通过玻璃三棱镜时偏折的程度是不同的，从实验中能够发现：红光的偏折程度最小，紫光的偏折程度最大。
拓展：⑴光的色散是由于白光发生折射时，不同的单色光的折射角不同所形成的现象；
⑵不仅玻璃三棱镜能使太阳光发生色散，用其他透明介质如水、塑料等制成的三棱镜也能使太阳光发生色散。
学生实验
探究“白光、红光的组成”。学生主动提出问题，进行猜想，设计实验方案，推测可能出现的结果，解释原因，并动手验证。
器材：手电筒、凸透镜、三棱镜、白纸。
白光通过凸透镜形成平行光线通过三棱镜后分散成红色黄绿蓝靛紫七种颜色的彩色光带。
新授课
物体的颜色
⑴透明物体的颜色
物体分为透明物体和不透明物体。光能够通过透明物体，不能通过不透明物体。透明物体又有无色透明物体（空气、纯水、无色玻璃）和有色透明物体之分，无色透明物体可以让各种色光透过，如装有各种色彩灯泡的水池中的水能够变得五彩斑斓；而有色透明物体只让同样颜色的色光透过，其他的色光几乎都被物体吸收掉，可见，透明物体的颜色是由它透过的色光颜色决定的。
⑵不透明物体的颜色
光照射到不透明物体的表面上会发生反射，在阳光下我们看到一个物体呈红色，是因为它只反射红光而其他色光都吸收了，可见，不透明物体的颜色是由它所反射的色光决定的。当不透明物体几乎将各种色光全部反射时，该物体为白色，因此，白色物体否认在什么颜色的灯光下，看起来总跟灯光的颜色一样；当不透明物体几乎把各种色光全部都吸收时，该物体为黑色。
易混点：将光的“三基色”和颜料的“三原色”混淆
易误点：对物体颜色的判断
透明物体的颜色是由它透过的色光决定的，透明物体让与它颜色相同的色光通过，把其他颜色的光都吸收了，如透过红色透明玻璃看白色的墙壁和物体都是红色的；不透明物体反射与它颜色相同的光，如红色物体反射红光，吸收其他颜色的光，而白色物体反射各种色光，黑色物体吸收所有的光。
总结
1.复色光、单色光
2.白光的色散和色光的合成
3.物体的颜色（透明、不透明）
板书设计
光的色散
光与颜色
1.复色光、单色光
猜想：
2.白光的色散和色光的合成
白光
复色光
色散
合成
红光
单色光
方案一、方案二
方案三、方案四
原因：折射能力不同
不同色光可以合成其它颜色
方案一
方案四
方案二
方案五
结论：白光是一种复色光，由红橙黄绿蓝靛紫七色光组成。
方案三
光的三原色：红、绿、蓝。
作业布置
完成试卷“光的色散”。