第5节 光的色散（表格式教学设计） 物理人教版2024八年级上册

第5节光的色散（教学设计）年级八年级学科物理课时数1课时教师飞哥物理课题第5节光的色散（1课时）教学目标物理观念理解光的色散现象，知道白光由多种色光组成，能解释生活中与光的色散相关的自然现象。科学思维通过对光的色散实验的分析，培养逻辑推理和归纳总结能力，学会运用类比、对比等科学方法解决光学问题。科学探究经历探究光的色散的实验过程，掌握实验操作技能，学会收集、分析和处理实验数据，能根据实验结果得出合理的结论。科学态度与责任培养对光学现象的好奇心和求知欲，养成尊重科学、实事求是的科学态度，增强将科学知识应用于生活实际的意识和责任感。教材分析本节内容是在学生学习了光的直线传播、光的反射和折射等知识的基础上展开的，是对光的折射知识的进一步延伸和拓展。光的色散现象揭示了白光的组成，为后续学习色光的混合、看不见的光等知识奠定了基础。教材通过实验探究的方式引导学生认识光的色散现象，让学生亲身体验科学探究的过程，培养学生的科学素养。同时，教材还结合生活中的实例，如彩虹的形成等，让学生感受到物理知识与生活的紧密联系，提高学生学习物理的兴趣。然而，教材对于光的色散现象的原理阐述相对较浅，教师在教学过程中可以适当拓展，满足不同层次学生的学习需求。此外，教材中的实验设计虽然具有一定的可操作性，但在实际教学中可能会受到实验条件的限制，教师需要根据实际情况进行调整和改进。。学情分析八年级学生处于形象思维向抽象思维过渡阶段，好奇心强、探究欲高，但逻辑思维与实验操作技能待提高。学本节内容前，学生已掌握光的直线传播、反射和折射等基础知识，有一定光学知识储备，但对光的色散现象多停于表面观察，缺乏深入理解。因学生个体有差异，学习能力和水平不同，教学需关注个体发展，实施分层教学。部分学生理解光的色散原理、解释生活现象或遇困难，教师要用生动实验和通俗讲解助其搭建知识桥梁；学生实验操作或不规范熟练，教师要加强指导，培养其科学态度与实验习惯；学生运用知识解决问题时或思维局限，教师要引导拓展思维，提高其运用知识的能力。教学重点1.通过观察白光经三棱镜分解为七色光的实验并分析现象，展现光的色散，确定白光构成。2.借助实验和实例，领会色光三原色及色光混合规律，了解不同色光混合产生各色色彩的原理。3.认识红外线与紫外线的特征、应用及其在生活和科技领域的重要意义。教学难点1.光的色散原理抽象，不同色光折射偏折程度与波长有关，学生理解有难度。2.红外线和紫外线不可见，但可通过可见效应认识研究，还能用于解释实际现象、解决相关问题。教学器材三棱镜、光源（如白光手电筒）、光屏、红玻璃、绿玻璃、蓝玻璃、温度计、红外线探测器、紫外线验钞灯等。教学过程教师活动学生活动导入新课展示现象：播放一段雨后彩虹的视频，视频中彩虹横跨天空，色彩斑斓。【教师提问】“大家知道为什么雨后会出现这么美丽的彩虹吗？彩虹的这些颜色是从哪里来的呢？”引出课题：学生发表看法后，教师总结并引出本节课的课题——光的色散。告诉学生，彩虹的形成与光的色散密切相关，通过今天的学习，我们就能揭开这个神秘的面纱。观看彩虹视频，思考老师提出的问题学习新课一、光的色散1.实验演示：教师将一束太阳光通过三棱镜投射到白色光屏上。引导学生仔细观察光屏上出现的现象，提问：“大家看到了什么？从三棱镜射出的光有什么变化？”2.概念讲解教师讲解光的色散概念，即太阳光（白光）通过三棱镜后被分解成各种颜色光的现象。强调白光是由这些色光混合而成的复色光。3.原理分析结合光的折射知识，讲解光的色散原理。不同颜色的光在玻璃等介质中的折射程度不同，其中红光折射程度最小，紫光折射程度最大。所以当白光通过三棱镜时，不同颜色的光就被分散开来，形成了彩色光带。4.生活实例让学生列举生活中光的色散现象，如阳光下肥皂泡表面的彩色条纹、光碟表面的彩色图案等。教师展示相关图片，进一步加深学生对光的色散现象的认识。【典例1】如图所示，小华利用平面镜、较深的盆和水等器材研究光的色散实验，在盆中盛水后，在盆边斜放一个平面镜，使太阳光照射在水中的平面镜上，并反射到白色的竖直墙壁上，发现墙壁上有彩色的光带，为了更好地观察彩色光带的色彩，可以适当（增大/减小）盆与墙壁的距离。此时镜面和水的部分结构相当于组成了这一光学器件。【答案】增大三棱镜【详解】[1]太阳光通过水面发生折射后的偏折情况不同，在墙壁上形成彩色的光带，这是光的色散现象；为了更好地观察彩色光带的色彩，可以适当增大盆与墙壁的距离，使光带散开得更宽一些。[2]由于太阳光经过三棱镜被分解为绚丽的七色光，所以，镜面和水的部分结构相当于组成了三棱镜这一光学器件。观察到太阳光被分解成了红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫七种颜色的光知道了光的色散现象，及产生的原理思考生活中那些属于光的色散现象通过例题练习，加速理解光的色散现象学习新课二、色光的混合1.提出问题：教师提问：“既然白光是由多种色光混合而成，那么不同色光混合又会产生什么现象呢？”2.实验探究给学生提供红、绿、蓝三种颜色的透明塑料片和手电筒。让学生分组实验，用手电筒分别透过不同颜色的塑料片照射在白纸上，观察光的颜色。然后尝试将两种或三种色光混合，观察混合后的颜色。3.总结规律：组织学生讨论实验结果，总结色光混合的规律。教师讲解色光的三原色是红、绿、蓝，这三种色光按不同比例混合可以产生各种颜色的光。例如，红光和绿光混合可得到黄光，红光和蓝光混合得到品红光，绿光和蓝光混合得到青光，红、绿、蓝三种光混合得到白光。4.生活应用展示彩色电视机、电脑显示屏等图片，讲解它们就是利用色光三原色混合原理来呈现出丰富多彩的画面。【典例2】舞台上灯光流光溢彩，、绿、蓝是光的三原色，把它们按不同比例混合，能产生任何一种其他颜色的光；胖胖同学在黑暗的屋子里，用红色灯光照在白色上衣，蓝色裤子上，则上衣呈色。【答案】红红【详解】[1]红、绿、蓝三种色光按不同比例混合，可获得各种不同的色光，因此把这三种色光称为光的三原色。[2]白色物体能反射所有色光，用红色灯光照在白色上衣，白色上衣可以反射红光，则上衣是红色。带着问题学习色光能否组成白光通过老师的演示实验，知道了色光混合后可以变成其他颜色知道了电视机、电脑画面就是三原色的混合通过例题练习，加深理解不同物体显色的原因学习新课三、看不见的光1.光谱介绍：教师介绍可见光谱，指出在色散后的彩色光带中，人眼能看到的是红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫等颜色的光。而在红光之外和紫光之外还有人眼看不见的光，分别是红外线和紫外线。2.红外线特点及应用利用多媒体展示红外线遥控器、红外线夜视仪、红外线测温仪等图片。讲解红外线的特点是热作用强，物体温度越高，辐射的红外线越强。红外线在生活中的应用十分广泛，如遥控器利用红外线来控制电器，夜视仪利用红外线在夜间看清物体，测温仪利用红外线快速测量体温等。3.紫外线特点及应用展示紫外线消毒灯、验钞机等图片。讲解紫外线的特点是化学作用强，能使荧光物质发光，还具有杀菌消毒的作用。生活中，紫外线可用于消毒，验钞机利用紫外线来辨别钞票的真伪。同时提醒学生适量的紫外线照射对人体有益，但过量照射会伤害皮肤。【典例3】关于红外线和紫外线的说法正确的是（）A．利用紫外线遥控电视机 B．利用红外线加热食物C．利用红外线验钞 D．利用人体发出的紫外线测量人体温度【答案】B【详解】A．遥控电视机利用的是红外线，而非紫外线。红外线具有较强的方向性和穿透能力，且不会对人体造成伤害，适合用于遥控信号的传输，故A错误；B．红外线具有热效应，可用于加热食物。例如，生活中的红外烤箱、浴霸等都是利用红外线的热效应来工作的，故B正确；C．验钞是利用紫外线能使荧光物质发光的特性，而不是红外线。钞票上的防伪荧光物质在紫外线的照射下会发出荧光，从而可以辨别钞票的真伪，故C错误；D．人体会发出红外线，而不是紫外线。利用人体发出的红外线，通过红外热成像仪等设备可以测量人体温度，故D错误。故选B。知道了色散的光带就是光谱，还知道了有些光是看不见的知道了红外线和紫外线的特点及在生活中的应用通过例题练习，加深对红外线和紫外线在生活中的应用

课堂练习1．让一束太阳光通过三棱镜照射到竖直放置的白屏上形成了一条彩带，如图所示。以下说法正确的是（）A．经过三棱镜后的不同色光在真空中的传播速度是不同的B．实验中用白色屏幕的原因是它能吸收任何色光C．雨后彩虹与此现象的形成原理是相同的D．三棱镜对红光的偏折程度最强【答案】C【详解】A．在真空中，光速是一个常数，与光的颜色无关，因此所有色光离开三棱镜进入真空后速度相同，故A错误；B．实验中用白色屏幕的原因是白色的屏幕能反射所有颜色的光，故B错误；C．太阳光照射三棱镜产生可见的有色光带，此现象为光的色散现象，雨后彩虹与此现象的形成原理是相同的，故C正确；D．当白光通过三棱镜时，棱镜对紫光的折射率最大，光通过棱镜后，紫光的偏折程度最强，红光偏折程度最弱，故D错误。故选C。2．对于光的色散的一些理解，其中错误的是（）A．白光通过三棱镜后，传播方向不发生变化B．色散现象表明，白光是由七种色光组成的C．单色光经过三棱镜时，不会发生光的色散现象D．光的色散现象是由光的折射形成的【答案】A【详解】A．白光通过三棱镜后分解成为七色光，属于光的色散现象．传播方向发生改变，故A错误，符合题意；B．太阳光是白光，它通过棱镜后被分解成各种颜色的光，这种现象叫光的色散，如果用一个白屏来承接，在白屏上就形成一条彩色的光带，颜色依次是红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫，这说明，白光是由七种色光组成的，故B正确，不符合题意；C．单色光通过三楼镜时，不会产生色散现象，但是会发生折射，故传播方向发生改变，故C正确，不符合题意；D．复色光通过三棱镜等介质时，由于折射作用，不同频率的光在折射后沿不同方向传播，从而被分解成单色光，形成光的色散现象，故光的色散现象是由光的折射形成的，故D正确，不符合题意。故选A。3．如图是光的三原色的示意图，图中1和2两个区域应标的颜色分别是（）A．蓝、白 B．黄、黑C．绿、白 D．黄、白【答案】C【详解】光的三原色是红、绿、蓝。光的三原色按同比例混合时能合成白光。因此，图中1为绿色，2为白色，故ABD不符合题意，C符合题意。故选C。4．某超市的切片西瓜原来用红色光照射，现在统一用白光照射。在白光照射下，呈现绿皮、黑籽、红瓤的切片西瓜，原来在红色光照射下，呈现（）A．黑皮、红籽、红瓤 B．黑皮、黑籽、红瓤C．绿皮、黑籽、红瓤 D．黑皮、黑籽、黑瓤【答案】B【详解】不透明物体的颜色是由它反射的色光所决定的，如果一个物体呈现某种颜色，那么它只反射那种颜色的光，而吸收其他所有颜色的光。白光下的切片西瓜颜色：绿皮、黑籽、红瓤。这意味着西瓜皮反射绿光，吸收其他颜色的光；西瓜籽不反射任何光，以至于看起来是黑色的；西瓜瓤反射红光，吸收其他颜色的光。则在红色光照射下：西瓜皮由于只反射绿光，所以西瓜皮在红色光照射下会吸收所有红色光，不反射任何光，因此看起来是黑色的；西瓜籽本身就不反射光（或反射很少的光），所以在任何颜色的光照射下看起来都是黑色的。在红色光照射下，它同样会吸收所有红色光，看起来是黑色的。西瓜瓤由于反射红光，所以在红色光照射下，它会反射大量的红色光，看起来是红色的。综上所述，原来在红色光照射下，切片西瓜会呈现黑皮、黑籽、红瓤的颜色。故B符合题意，ACD不符合题意。故选B。5．用红色激光笔照射透明的红色、绿色两个气球，当气体吸收光时，气体的温度会升高，气体体积膨胀，气球将会爆破。下列说法正确的是（）A．红色激光笔不属于光源 B．绿色透明气球会爆破C．红色透明气球会爆破 D．两个气球都不会爆破【答案】B【详解】A．能自行发光的物体是光源，因此红色激光笔属于光源，故A错误；BCD．绿色透明气球，可以透过绿色的光，吸收其他颜色的光，当用红色激光笔照射透明的绿色气球时，红色激光笔发出的是红色的光，绿色透明气球会把红光吸收，绿色透明气球里面的气体温度会升高，气球将会爆破；红色透明气球，可以透过红色的光，吸收其他颜色的光，当用红色激光笔照射透明的红色气球时，红色透明气球透过红色的光，气体没有吸收光，气球不会爆破，故B正确，CD错误。故选B。6．如图，小明在暗室中将红色和蓝色透明玻璃部分重叠放置，在玻璃的右侧放白纸。让太阳光照射到玻璃片上，白纸上A、B、C三个区域呈现的颜色为（）A．A区域黑色 B．B区域黑色C．C区域黑色 D．B区域白色【答案】B【详解】透明物体的颜色是由透过的色光决定的，太阳光由七种颜色的光组成，红色玻璃只允许红光透过，故A区为红色，蓝色玻璃只允许蓝光透过，不允许红光透过，故C区为蓝色，重叠区B没有光线照到，为黑色，故ACD不符合题意，B符合题意。故选B。7．下列关于物体的颜色的说法正确的是A．透明物体的颜色是由它反射的色光决定的B．温度越高的物体辐射出的红外线越强C．微信收付款二维码白色的区域是吸收了所有的色光，黑色区域是反射所有色光D．医院中经常用照射红外线的方法来进行消毒E．树叶呈绿色，是因为它只吸收绿光而反射其它色光F．电视画面的颜色是由红、绿、蓝三种色条合成的G．测温仪是利用紫外线的热效应原理测量体温的【答案】BF【详解】A．透明物体的颜色由物体透过的色光决定，它能透过什么颜色的光就呈什么颜色；不透明物体的颜色是由它反射的色光决定的，故A错误；B．红外线具有热效应，所以温度越高的物体，辐射的红外线越强，故B正确；C．不透明物体的颜色是由反射的色光决定的，黑色能够吸收所有色光，而白色则能够反射各种色光。微信收付款二维码白色的区域是吸收了所有的色光，黑色区域是反射所有色光，故C错误；D．紫外线具有杀菌消毒作用，根据紫外线有杀菌作用制成消毒灯，医院中经常用照射紫外线的方法来进行消毒，故D错误；E．不透明物体只能反射与它颜色相同的光，树叶呈现绿色是因为它只反射绿光，吸收其他颜色的光，故E错误；F．光的三原色是红、绿、蓝，电视画面的颜色是由红、绿、蓝三种色条合成的，故F正确；G．红外线具有热效应，测温仪是利用红外线的热效应原理测量体温的，故G错误。故选BF。8．2024年9月10日傍晚，我市天空中出现美丽彩虹，如图甲所示。为说明彩虹的成因，可将一束阳光透过三棱镜，得到一条彩色光带，这个现象叫光的，研究表明，将红、绿、三种色光等比例照在白纸上，中间重叠区域会呈现白色，如图乙所示。【答案】色散蓝【详解】[1]为说明彩虹的成因，可将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，这个现象叫光的色散。[2]色光的三原色是红绿蓝，红绿蓝三种色光等比例照在白纸上，中间相互重叠区域会出现白色。9．如图所示，在暗室中做光的色散实验。(1)实验中可以观察到白屏上出现彩色光带，其中A处是色光；(2)在三棱镜与白屏之间插一块玻璃，发现白屏上的各种色光分布没有任何变化，则该玻璃的颜色是色的；(3)彩色光带中的蓝光属于光（选填“可见”或“不可见”），对人眼伤害较大；(4)我们把一支温度计的玻璃泡放在（选填“A”或“B”）的外侧，发现温度计的示数较高，说