初中物理人教版八年级上册第5节 光的色散导学案

这是一份初中物理人教版八年级上册第5节 光的色散导学案，共12页。

环节1 课前自学准备
备课笔记
环节2 课堂教学展示
备课笔记
课外拓展：
红外线
红外线位于红光外，它的频率范围在1012Hz~5×1014Hz.一切物体都在不停地辐射红外线. 物体的温度越高，辐射出的红外线越多.物体在辐射红外线的同时，也在吸收红外线.
红外线的主要特性是热作用强，各种物体吸收了红外线后温度升高.因此人们利用红外线来加热物品.工业上用红外线烘干汽车表面的喷漆，家庭用红外线烤箱烤食品，浴室用的浴室暖灯用红外线来取暖.医疗上利用红外线来理疗.
由于红外线穿透云雾的能力比较强，利用灵敏的红外线探测器吸收物体发出的红外线，再利用电子仪器对吸收的信号进行处理，可以显示出物体的形状和特征，这就是红外遥感.利用红外遥感技术可以对地球勘测，寻找水源，监视森林水灾，估测大面积农作物的长势和收成，预测风暴和寒潮，在军事上也有重要的应用.
知识拓展：
1.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，结果温度升得很快，这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.
2.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，于是紫外线被发现了.
备课笔记
环节3 课后反馈总结
布置作业：教师引导学生课后完成本课时对应练习，并预习下一课时内容.
课题
光的色散
课型
新授课
教
学
目
标
知识与技能
1.了解色散现象，知道色光的三原色.
2.初步了解太阳光谱,知道看不见的光的存在.
3.确定红外线、紫外线的存在，了解它们的性质.
4.了解红外线、紫外线在生活、生产、军事、高科技领域等的应用.
过程与方法
1.探究色光的混合，获得有关的知识，体验探究的过程和方法.
2.初步尝试对不可见的事物通过其可见的效应来对该事物进行研究的方法.
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.通过观察、实验以及探究的学习活动，培养学生尊重客观事实、实事求是的科学态度.
2.通过亲身的体验和感悟，使学生获得感性认识，为后续学习打下基础.
3.通过探究性物理学习活动，使学生获得成功的愉悦，乐于参与物理学习活动.
4.通过了解红外线、紫外线在高科技上的应用，体会科技的力量.
5.客观地看到社会进步的同时，人类的生存环境也遭到了破坏，从而形成保护人类生存环境的意识.
教学重点
光的色散现象、光的三原色.
教具准备
三棱镜、白纸、放大镜、透明胶片、手电筒、多媒体课件.
教学难点
光的色散演示实验、光的三原色的混合实验.
教学课时
1课时
课前预习
1.太阳光通过棱镜后，被分解成 各种颜色 的光，用白屏来承接依次是 红 、 橙 、黄、 绿 、 蓝 、靛、 紫 七种颜色的彩色光带.
2. 红 、 绿 、 蓝 叫做色光的三原色，电视的彩色画面就是由三原色混合而成的.
3.光谱是指光按红、 橙 、黄、绿、蓝、靛、紫顺序排列，太阳的 能量 以光的形式辐射到地球.
4.在光谱上 红 光以外的部分，有一种人眼看不见的光叫红外线，电视机遥控器是通过发射这种光对电视机进行控制的.
5.任何物体都能辐射红外线，温度越高，辐射本领 越强 .
6.在光谱紫光以外，看不见的光叫紫外线，适当的紫外线照射有助于人体合成维生素D，紫外线能使荧光物质发光.
巩固复习
教师引导学生复习上一节内容，并讲解布置的作业（教师可针对性地挑选部分难题讲解），加强学生对知识的巩固.
新课导入
你见过“雨后彩虹”吗？谈谈你的“发现”或提出你最感兴趣的问题.
生1：彩虹是七色的，很美，但我不知道它是怎样形成的？
生2：彩虹为什么会消失呢？
大家提出的问题很好，等我们学习了“光的色散”后就明白了.
进
行
新
课
光的色散
教师给学生演示实验1，引导学生观察.
实验1：用一块三棱镜对着太阳光（或投影仪的光），用白纸在另一侧作光屏.
现象：太阳光可以被分解成各种颜色的光，色光的顺序依次是：红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫.
这种现象称为光的色散，它说明白光是由各种色光混合而成的.
教师讲述牛顿发现光的色散的故事.
板书：
太阳光是白光，它通过三棱镜后，被“分解”成各种颜色的光，这种现象叫光的色散.
【例1】（多媒体展示）观察下图，请归纳你发现的现象：
（1） ；
（2） .
解析：本题属于观察探究，观察点是三棱镜和光屏，探究点是太阳光的色散现象.
答案：(1)太阳光是由七色光组成，光屏从上到下分别呈红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫
(2)三棱镜的作用是将太阳光（复合光）分散成七色光（单色光）
色光的混合
教师向学生演示实验2，引导学生观察.
实验2：用手中的放大镜，观察彩色电视画面上的各色光条，可以发现，电视屏幕上显现出的丰富多彩的颜色，都是由红、绿、蓝三种色光合成的.（此实验也可以安排课前学生在家中完成）
人们发现，红、绿、蓝三色光混合能产生各种色光，因此把红、绿、蓝三种色光叫做色光的三原色.
板书：
进
行
新
课
色光的三原色：红、绿、蓝.
实验3：教师引导学生分别用红、绿、蓝三种颜色的透明胶片挡在三只手电筒前面，观察它们射出的光在白墙或白纸上重叠部分A的颜色.（如图）
生：通过实验，可以发现重叠部分A是白色的，即三原色光可以合成白光.
注意：教学中，教师不应让学生死记三原色光合成的结果，而应让学生在探究中去认识几种单色光合成的效果，在实验中获得感性认识.
【例2】（多媒体展示）在打开的彩色电视机的屏幕上点上几个小水滴，它们是什么颜色？为什么？
解析：小水滴的作用相当于三棱镜，这是解题的突破口.
答案：看小水滴的颜色是红、绿、蓝三色相间合成的，彩色电视机的画面色彩仅是这三色按不同比例混合而形成的.小水滴起到三棱镜的作用，能将这三种色光色散出来.
看不见的光
1.光谱
白光是单色光还是复色光？
生：白光是复色光.
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？
生：三棱镜可以把太阳光分解成红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫七种不同颜色的光.
把这七种色光按顺序排列起来，就是光谱.此外，在红光之外是红外线，紫光之外是紫外线，这两种都是人眼看不见的光.
板书：
三棱镜把太阳光分解成不同颜色的光，它们按照一定的顺序排列，叫做太阳的可见光谱.
2.红外线
教师请学生阅读教材P86~P87有关红外线的内容 .
红外线有哪些特性？
生：红外线的主要特性是它的“热效应”，一切物体都在不停地发射红外线.
红外线有哪些应用？
生1：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，有助于对疾病做出判断.
生2：夜间人的体温比野外草木、岩石的温度高，人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.
生3：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，来实现对电视机的遥控.
生4：利用红外线遥感技术可以在飞机或卫星上勘测地热、寻找水源、估计农作物的长势和收成等.
进
行
新
课
生5：利用红外线的热作用，可以加热物体、烘干油漆和谷物、进行医疗等.如市场上烤制鸡鸭等肉类食品的“远红外烤箱”.
板书：
1.红外线的特性：
（1）红外线的热作用很强.
（2）红外线穿透云雾的能力很强.（3）红外线还可以遥控.
2.红外线的应用：（1）利用红外线加热物体.
（2）红外线遥感.
（3）红外线遥控.
【例3】（多媒体展示）全自动感应水龙头如图所示，它是利用进行自动控制水流的.
解析：一切物体都在不停地辐射红外线，物体的温度越高，辐射出的红外线越多.人体的温度较高，而且人体发出的红外线在某一范围内，人手靠近水龙头时，人手发出的红外线被传感器接收，从而利用电子线路打开放水开关.
答案：人体发出的红外线
3.紫外线
教师请学生阅读教材P87有关紫外线的内容.
在光谱的紫光以外，也有一种看不见的光，叫紫外线.那么紫外线有何特性呢？
生1：紫外线的化学作用强.
生2：紫外线具有荧光效应.
生3：紫外线能杀菌.
紫外线有哪些应用呢？
生1：紫外线能促使人体合成维生素D，这种维生素有助于人体对钙的吸收，所以儿童常晒太阳能预防缺钙引起的佝偻病.但是过高的紫外线会使皮肤粗糙,甚至诱发皮肤癌.
生2：紫外线有荧光作用，有些物质受到紫外线照射时能够发出可见光.日光灯管的管壁上涂的就是一种荧光物质.大额钞票上也有用荧光物质印刷的文字，用紫外线照射则会发出可见光，这是一种防伪措施.
生3：紫外线能杀死多种细菌，所以医院和食品店常用紫外线消毒.
生4：紫外线很容易使照相底片感光.
教师总结：
(1)紫外线的频率范围是7.5×1014Hz~5×1016Hz，在光谱上位于可见光紫光之外，人眼看不见.
(2)不要误认为紫外线是紫色的或蓝色的，紫外线是看不见的“不可见光”.某些物体发出的紫外线看起来是淡蓝色的，那是因为除了紫外线外，它们还发出少量蓝光和紫光.
教
学
板
书
(3)地球上的天然紫外线来自太阳光.地球周围的大气层阻挡了大量的紫外线进入地球表
面，才使地球上的生物获得生存的条件.为了保护人类生存家园.我们应有环保的意识，承担起环保的责任和义务.
板书：
1.紫外线的特性：
（1）紫外线的化学作用很强.
（2）紫外线的生理作用很强.
（3）紫外线具有荧光作用.
2.紫外线的应用：
（1）医用消毒.
（2）防伪措施.
（3）生理作用.
教师归纳总结“红外线和紫外线的对比”，用多媒体展示.
教
学
板
书
课
堂
小
结
光学是有用的，它的知识渗透在社会生活的各个方面：交通信号灯用红、黄、绿三种颜色；光学知识与电子技术相结合诞生了彩色电视机；红外线、紫外线在生活中应用十分广泛.希望同学们能用我们所学的光学知识去观察和分析我们这个五彩缤纷的世界.
教
材
习
题
解
答
【教材P85“想想做做”】
太阳光的色散
如果没有三棱镜，也可以用如图所示的装置来进行光的色散实验.在深盘中盛一些水，盘边斜放一个平面镜，使镜的下部浸入水中.让一束阳光照射在水下的平面镜上，并反射到白墙或白纸上.观察墙壁或白纸上反射光的颜色.
解：这是利用平面镜和水使白光色散的一个方案，把由白光分解出的红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫的色带反射到白墙或白纸上，很醒目.当然，分解太阳光的方法很多，学生也可采用其他方法，加深对白光的理解.
【教材P87“动手动脑学物理”】
1.用放大镜观察彩色电视机工作时的屏幕，对比发白光的区域和其他颜色的区域，看看红、绿、蓝三种色条的相对亮度有什么不同.
解：白光区域三种颜色同样亮，其他颜色区域三者亮度不一.（这是一道实践性习题，用各种放大镜都可以看得很清楚，当然放大镜也可以自制，最简单的放大镜可以用透明的玻璃杯盛上水代替.）
2.请将下面左侧列出的各种现象在右侧找出对应的物理知识.
例：射击瞄准时要做到“三点一线”——光的直线传播
解：如下所示：
3.红外线、紫外线跟你的生活有什么联系？各举两例.
解：红外线的应用：烤箱、浴室取暖灯、遥控器等.紫外线的应用：紫外线杀菌、利用它的荧光效应鉴别真伪等.
难
题
解
答
【例4】白纸上印有黑字，我们看得很清楚，这是因为（ ）.
A.自然光照到书上，白纸黑字分别反射白光和黑光进入眼睛
B.自然光照到书上，白纸反射白光进入眼睛，黑字不反射光
C.白纸和黑字发出光线进入眼睛
D.黑字比白纸反射光的本领强
解析：白色物体反射所有色光，而黑色物体吸收所有色光，没有光进入人眼，所以人眼感觉不到光.
答案：B
教
学
反
思
1.这节课的基本思路是：以关于彩虹的问题，引入白光的色散现象.通过“探究三原色光的混合”等学生实验，建立“三原色光”的概念.最后通过阅读材料了解红外线、紫外线的特性和作用.
2.本课要突出的第一个重点是白光的色散，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，创设情景引入，利用彩虹现象，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.七彩光复合成白光的实验对环境和实验器材都要求很高，为能在有限的课堂教学中让学生更直观地认识这一现象，在课前可将这一实验过程拍成录像，教学时播放这段录像信息资料，提高学生的学习效率，然后运用多媒体动画解释彩虹形成的原因，做好知识的首尾呼应.
本节课要突出的第二个重点是色光的三原色，可先让学生观察电脑显示屏，引入色光的三原色.
3.有关人眼看不见的光，其内容抽象，学生的知识有限，在理解方面难度较大，找准切入点是关键.考虑到实验设备和学生实情，可利用多媒体设备展示素材（图片、模拟实验课件、视频），结合课本素材培养训练学生的阅读总结能力.
4.为了将教师的主导作用和学生的主体地位有机结合，教师的讲解要少而精，尽量让学生实践.课前要组织学生通过动手动脑探究，查阅资料、上网搜索、合作讨论、交流等多种科学探究方法整合学科资源.让学生领略到光的魅力，感悟自然现象的多样性和自然规律之间和谐完美的统一，培养他们理性的逻辑思维能力和辨证的判断能力，培养他们利用信息技术进行信息处理和络学习的能力，让他们在学习中初步认识科学技术对社会发展和自然环境及其人类生活的重大影响，初步建立可持续发展意识，有保护人类生存环境的意识.
教学过程中老师的疑问：
教师点评和总结