新人教版八年级物理上册第四章第5节光的色散优秀教案

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新人教版八年级物理上册第四章第5节光的色散优秀教案
第5节　 光的色散

知识与技能
1．通过实验探究观察光的色散现象。
2．了解色光的混合规律，体验感悟物体的颜色之谜。
3．认识红外线、紫外线及其作用。
过程与方法
1．通过演示实验，了解白光的色散现象。
2．探究色光的混合，获得有关知识，体验探究的过程和方法。
3．通过收集、交流关于红外线、紫外线的资料，获得处理信息的方法。
情感、态度与价值观
1．通过探究性物理学习活动，使学生获得成功的喜悦，乐于参加物理学习活动。
2．初步建立可持续发展的意识，有保护人类生存环境的意识。

重点
光的色散及色光的复合。
难点
色光的三原色混合规律。

三棱镜、挡光板、白屏、玻璃板、白纸板、盛水的碗、光碟、手电筒、多媒体课件。

一、创设情境，导入新知
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？
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。
二、自主合作，感受新知
回顾以前学的知识，阅读课文并结合生活实际，完成《探究在线•高效课堂》相关作业部分。
三、师生互动，理解新知
(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。
(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？
在黑板上画示意图甲，播放色散图片：

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、紫几种颜色的现象叫做光的色散。
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？
(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。)
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。
想想做做：
在做好“色散”的演示实验后，为增加学生对色散的兴趣和体验，可让同学们分组做一下“分解太阳光”的实验。“分解太阳光”的活动内容是利用平面镜和水来使白光色散的一个方案。把由白光分解出的红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫的色带反射到白色的墙壁上很醒目。
学生分组实验：按课本P85图4.5－2，深盘上盛上一些水，盘边斜放一个平面镜，使太阳光照射到白色的墙壁上，观察墙壁上反射光的颜色。
现象：由白光分解出的红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫的色带反射到白色的墙壁上。

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典例解读
【例1】下列物理现象中，属于光的色散的是(　　)
A．太阳光穿过大气层传播路径是弯曲的
B．插在水中的筷子，在水中的部分向上折了
C．通过河面观赏岸边各种颜色灯光的倒影
D．雨后的彩虹
【解析】 选项A、B都属于光的折射现象，并没有发生白光分解成色光的现象，故A、B错；选项C属于光的反射现象，错误；选项D属于光的色散现象，雨滴起到了三棱镜的作用。
【答案】 D
(二)色光的混合
问题1：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？
(一些色光混合后会产生许多丰富多彩的颜色。)
问题2：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？
(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。
(三)看不见的光
1．光谱
问题1：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？
(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4.5－5。
问题2：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？
(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
学生阅读课本P86～87，了解红外线的应用。
问题1：红外线有什么应用？
(热作用、红外线夜视仪、遥控器等。)
问题2：一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？
(辐射；都在辐射。)
用多媒体展示图片，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3：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？
(红外线可以反射。)
3．紫外线的作用及应用
问题1：我们平时拿到一张钞票，是怎么辨别它的真伪的？
(对着光看，摸一下，看手感对不对。)
问题2：我们去银行，银行的员工是怎样检验钞票的？
(他们把钞票放到验钞机中。)
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3：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，但是不是晒得越多越好呢？在阳光下，时间长了会怎样？
(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？
(停止生产氟利昂，研制出氟利昂的替代品，少用空调。)
典例解读
【例2】 红外线探测器、红外线 照相机能识别不同温度的物体的原理是(　　)
A．它们既能向外辐射红外线，也能吸收红外线
B．它们能测量物体的温度
C．它们通过记录不同物体辐射出强度不同的红外线来识别不同温度的物体
D．它们能根据温度的不同而射出不同的红外线
【解析】 物体的温度不同，向外辐射的红外线强度也不同，故通过红外线探测器、红外线照相机可以感知不同物体的红外线强度，从而识别不同温度的物体。
【答案】 C
四、尝试练习，掌握新知
《探究在线•高效课堂》相关作业部分。
五、课堂小结，梳理新知
本节课我们通过实验探究观察光的色散现象；了解色光的混合规律，体验感悟物体的颜色之谜；认识红外线、紫外线及其作用。
六、深化练习，巩固新知
《探究在线•高效课堂》相关作业部分。