第5節(jié) 光的色散知識(shí)與技能1通過實(shí)驗(yàn)探究觀察光的色散現(xiàn)象。2了解色光的混合規(guī)律，體驗(yàn)感悟物體的顏色之謎。3認(rèn)識(shí)紅外線、紫外線及其作用。過程與方法1通過演示實(shí)驗(yàn)，了解白光的色散現(xiàn)象。2探究色光的混合，獲得有關(guān)知識(shí)，體驗(yàn)探究的過程和方法。3通過收集、交流關(guān)于紅外線、紫外線的資料，獲得處理信息的方法。情感、態(tài)度與價(jià)值觀1通過探究性物理學(xué)習(xí)活動(dòng)，使學(xué)生獲得成功的喜悅，樂于參加物理學(xué)習(xí)活動(dòng)。2初步建立可持續(xù)發(fā)展的意識(shí)，有保護(hù)人類生存環(huán)境的意識(shí)。重點(diǎn)光的色散及色光的復(fù)合。難點(diǎn)色光的三原色混合規(guī)律。 三棱鏡、擋光板、白屏、玻璃板、白紙板、盛水的碗、光碟、手電筒、多媒體課件。一、創(chuàng)設(shè)情境，導(dǎo)入新知問題：白天我們看到的光從何而來？太陽光是什么顏色的？引入：以前人們一直認(rèn)為白色是最單純的顏色，白光是最單純的光，不能分解，到17世紀(jì)英國的科學(xué)家牛頓通過一個(gè)實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)了一種極為奇妙的現(xiàn)象，讓人們對(duì)于上面的問題有了明確的認(rèn)識(shí)。那么大家想知道他的實(shí)驗(yàn)是怎么做的嗎？白光到底能不能分解呢？播放關(guān)于彩虹傳說的動(dòng)畫，提出“為什么天空中會(huì)有彩虹呢？”，引出課題。二、自主合作，感受新知回顧以前學(xué)的知識(shí)，閱讀課文并結(jié)合生活實(shí)際，完成探究在線高效課堂相關(guān)作業(yè)部分。三、師生互動(dòng)，理解新知(一)色散情景介紹：17世紀(jì)以前，人們一直認(rèn)為白光是最單純的顏色。直到1666年，英國物理學(xué)家牛頓用玻璃三棱鏡使太陽光發(fā)生了色散(dispersion)，這才解開了光的顏色之謎。牛頓是怎樣讓太陽光色散的呢？我們一起來做一下。出示三棱鏡讓大家觀察一下它有什么特點(diǎn)。(透明的，有三條棱。)演示：讓一束太陽光照射到三棱鏡上，調(diào)節(jié)，另一邊用白屏承接，引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)真觀察，太陽光通過三棱鏡后發(fā)生了什么？在黑板上畫示意圖甲，播放色散圖片：結(jié)論：讓一束太陽光照射到三棱鏡上，會(huì)被分解成各種顏色的光，如果用一個(gè)白色的光屏來承接，在白色光屏上就形成了一條彩色的光帶，顏色依次是紅、橙、黃、綠、藍(lán)、靛、紫。我們把白光分解成紅、橙、黃、綠、藍(lán)、靛、紫幾種顏色的現(xiàn)象叫做光的色散。問題：根據(jù)光路可逆原理，被分解出來的七種色光如果逆著原來出射的方向入射到三棱鏡，將會(huì)出現(xiàn)什么現(xiàn)象呢？(七種色光如果逆著原來出射的方向入射到三棱鏡，會(huì)復(fù)合成白光。)擴(kuò)展：雨后的彩虹就是由色散現(xiàn)象引起的。下雨過后，有很多小水滴，由于重力的作用，它的下半部分較大，上半部分較小。水滴像三棱鏡，太陽光經(jīng)水滴后也會(huì)發(fā)生色散，空中有很多水滴聚在一起，正因如此，我們?cè)谟赀^天晴會(huì)看到彩虹。想想做做：在做好“色散”的演示實(shí)驗(yàn)后，為增加學(xué)生對(duì)色散的興趣和體驗(yàn)，可讓同學(xué)們分組做一下“分解太陽光”的實(shí)驗(yàn)。“分解太陽光”的活動(dòng)內(nèi)容是利用平面鏡和水來使白光色散的一個(gè)方案。把由白光分解出的紅、橙、黃、綠、藍(lán)、靛、紫的色帶反射到白色的墻壁上很醒目。學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)：按課本P85圖4.52，深盤上盛上一些水，盤邊斜放一個(gè)平面鏡，使太陽光照射到白色的墻壁上，觀察墻壁上反射光的顏色?，F(xiàn)象：由白光分解出的紅、橙、黃、綠、藍(lán)、靛、紫的色帶反射到白色的墻壁上。典例解讀【例1】下列物理現(xiàn)象中，屬于光的色散的是()A太陽光穿過大氣層傳播路徑是彎曲的B插在水中的筷子，在水中的部分向上折了C通過河面觀賞岸邊各種顏色燈光的倒影D雨后的彩虹【解析】 選項(xiàng)A、B都屬于光的折射現(xiàn)象，并沒有發(fā)生白光分解成色光的現(xiàn)象，故A、B錯(cuò)；選項(xiàng)C屬于光的反射現(xiàn)象，錯(cuò)誤；選項(xiàng)D屬于光的色散現(xiàn)象，雨滴起到了三棱鏡的作用。【答案】 D(二)色光的混合問題1：陽光可以分解為七種單色光，但我們看到大自然的色彩遠(yuǎn)比紅、橙、黃、綠、藍(lán)、靛、紫七種顏色來得豐富多彩，這又是怎么回事呢？(一些色光混合后會(huì)產(chǎn)生許多豐富多彩的顏色。)問題2：白光色散后的各種色光混合后又復(fù)合成了白光，那么七種單色光中的任意兩種或幾種混合后又將得到什么顏色呢？(人們發(fā)現(xiàn)，把紅、綠、藍(lán)三種色光混合能產(chǎn)生各種色彩。因此把紅、綠、藍(lán)三種色光叫做色光的三原色。)值得注意的是，顏料也有三原色：紅、黃、藍(lán)，拿紅、黃、藍(lán)這三種顏料混合也可以得到各種顏色的顏料。它跟色光的三原色是不同的。擴(kuò)展：彩色電視機(jī)的制成原理。電視屏幕上顯現(xiàn)出的畫面，豐富多彩的顏色，都是由紅、綠、藍(lán)三種色光組成的。如果用放大鏡觀察彩色電視機(jī)畫面就會(huì)觀察到這一現(xiàn)象了。(三)看不見的光1光譜問題1：白光通過三棱鏡后在光屏上形成一條彩帶，自上而下分別是什么顏色的光？(白光通過三棱鏡后在光屏上形成一條彩帶，自上而下是紅、橙、黃、綠、藍(lán)、靛、紫。)三棱鏡可以把太陽光分解成紅、橙、黃、綠、藍(lán)、靛、紫幾種不同顏色的光，把它們按這個(gè)順序排列起來，就是光譜(spectrum)。如課本圖4.55。問題2：我們?cè)谇懊鎸W(xué)過，人耳有聽不見的聲音，同樣的，是否存在人眼看不到的光呢？(在光譜上看的紅、橙、黃、綠、藍(lán)、靛、紫各色光，稱為可見光。)擴(kuò)展：英國天文學(xué)家赫歇爾在1800年研究光譜中各種色光的熱效應(yīng)時(shí)，把溫度計(jì)移到光譜的紅光區(qū)域的外側(cè)，結(jié)果溫度上升得很快，說明那里有看不見的射線射到溫度計(jì)上，于是發(fā)現(xiàn)了紅外線。德國化學(xué)家里特1801年在光譜的紫光區(qū)域外側(cè)放置了一張照相底片，結(jié)果底片感光了，于是紫外線被找了出來。在光譜上，紅光以外是紅外線，紫光以外是紫外線，都是人眼看不見的，稱為不可見光。2紅外線的應(yīng)用學(xué)生閱讀課本P8687，了解紅外線的應(yīng)用。問題1：紅外線有什么應(yīng)用？(熱作用、紅外線夜視儀、遙控器等。)問題2：一切物體都在不停地輻射紅外線，溫度越高的物體，輻射的紅外線越強(qiáng)。這桌子在輻射紅外線嗎？我們?nèi)四兀?輻射；都在輻射。)用多媒體展示圖片，引起學(xué)生興趣。擴(kuò)展：物體在溫度升高時(shí)，它輻射的紅外線會(huì)大大增強(qiáng)。人體生病時(shí)，局部皮膚的溫度異常，如果在照相機(jī)里裝上對(duì)紅外線敏感的膠片，給皮膚拍照并與健康人的照片對(duì)比，有助于對(duì)疾病做出診斷。夜間人的體溫比野外草木、巖石的溫度高，人體輻射的紅外線比它們強(qiáng)，人們根據(jù)這個(gè)原理制成了紅外線夜視儀，可以用在步槍的瞄準(zhǔn)器上。一切物體都在不停地輻射紅外線，其實(shí)也在不停地吸收紅外線，吸收紅外線后物體溫度會(huì)上升，按照這個(gè)原理制成了紅外線烘烤爐。紅外線還可用來進(jìn)行遙控。如電視機(jī)遙控器的前端有一個(gè)發(fā)光二極管，按下不同的鍵時(shí)，可以發(fā)出不同的紅外線，來實(shí)現(xiàn)電視機(jī)的遙控。問題3：把遙控器對(duì)準(zhǔn)電視周圍墻壁按按鈕，有時(shí)也可以控制電視，說明什么？(紅外線可以反射。)3紫外線的作用及應(yīng)用問題1：我們平時(shí)拿到一張鈔票，是怎么辨別它的真?zhèn)蔚模?對(duì)著光看，摸一下，看手感對(duì)不對(duì)。)問題2：我們?nèi)ャy行，銀行的員工是怎樣檢驗(yàn)鈔票的？(他們把鈔票放到驗(yàn)鈔機(jī)中。)說明：原來紫外線能使熒光物質(zhì)發(fā)光，鈔票或商標(biāo)的某些位置用熒光物質(zhì)印上標(biāo)記，在紫外線的照射下則會(huì)發(fā)出可見光，這是一種有效的防偽措施。在醫(yī)院有很多病菌，可是如果用消毒水來消毒，它成本高，又比較難聞。紫外線有化學(xué)作用，能殺死微生物，所以醫(yī)院和食品店常用紫外線消毒。太陽光是天然紫外線的重要來源，衣服、被子經(jīng)常在陽光下晾曬可以滅菌消毒。適當(dāng)?shù)淖贤饩€照射有助于人體合成維生素D，促進(jìn)身體對(duì)鈣的吸收，對(duì)骨骼的生長和身體健康有好處，紫外線有生理作用。問題3：太陽光是天然紫外線的重要來源，適當(dāng)?shù)貢裉枌?duì)身體有好處，但是不是曬得越多越好呢？在陽光下，時(shí)間長了會(huì)怎樣？(頭暈，皮膚很燙，會(huì)變黑。)說明：過量的紫外線照射對(duì)人體有害，地球的周圍包圍著厚厚的大氣層，陽光中的紫外線大部分被大氣層上部的臭氧層吸收，不能到達(dá)地面，這才使地球上的生物得以生存。近年來，臭氧層正在受到空調(diào)、冰箱里面放出的氟利昂等物質(zhì)的破壞，臭氧層出現(xiàn)“空洞”。為了保護(hù)臭氧層，保護(hù)我們的家園，同學(xué)們有什么好的建議？(停止生產(chǎn)氟利昂，研制出氟利昂的替代品，少用空調(diào)。)典例解讀【例2】 紅外線探測器、紅外線 照相機(jī)能識(shí)別不同溫度的物體的原理是()A它們既能向外輻射紅外線，也能吸收紅外線B它們能測量物體的溫度C它們通過記錄不同物體輻射出強(qiáng)度不同的紅外線來識(shí)別不同溫度的物體D它們能根據(jù)溫度的不同而射出不同的紅外線【解析】 物體的溫度不同，向外輻射的紅外線強(qiáng)度也不同，故通過紅外線探測器、紅外線照相機(jī)可以感知不同物體的紅外線強(qiáng)度，從而識(shí)別不同溫度的物體。【答案】 C四、嘗試練習(xí)，掌握新知探究在線高效課堂相關(guān)作業(yè)部分。五、課堂小結(jié)，梳理新知本節(jié)課我們通過實(shí)驗(yàn)探究觀察光的色散現(xiàn)象；了解色光的混合規(guī)律，體驗(yàn)感悟物體的顏色之謎；認(rèn)識(shí)紅外線、紫外線及其作用。六、深化練習(xí)，鞏固新知探究在線高效課堂相關(guān)作業(yè)部分。