第5節 光的色散教學目標知識與能力：1.初步了解太陽光譜和看不見的光.2.初步認識紅外線及其作用.3.初步認識紫外線及其作用.4.了解色散現象.知道色光的三原色和顏料三原色是不同的.教學重點：1.紅外線的作用；2.紫外線的作用。教學難點：1.紅外線的作用及應用；2.紫外線的作用及應用。教學用具有關紅外線、紫外線的掛圖、光碟. 教學過程一、導入新課問題：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世紀英國的科學家牛頓通過一個實驗發現了一種極為奇妙的現象，讓人們對于上面的問題有了明確的認識。那么大家想知道他的實驗是怎么做的嗎？白光到底能不能分解呢？設計意圖：這樣設計給了基礎差的學生一定提示，使其能參與到教學活動中來。利用學生對科學家的崇拜感激發學生的學習興趣，這樣便于學生更新已有經驗，接受新知識，誘導學習動機，豐富感知。播放關于彩虹傳說的動畫，提出“為什么天空中會有彩虹呢？”，引出課題。說明：也可通過播放與光的色散有關的自然現象的圖片來引入課題。二、推進新課探究點一 色散情景介紹：17世紀以前，人們一直認為白光是最單純的顏色。直到1666年，英國物理學家牛頓用玻璃三棱鏡使太陽光發生了色散(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。點評：透明的，有三條棱。演示：讓一束太陽光照射到三棱鏡上，調節，另一邊用白屏承接，引導學生認真觀察，太陽光通過三棱鏡后發生了什么？在黑板上畫示意圖，播放色散圖片：設計意圖：通過實驗來解釋，更加直觀，易于學生理解和識記。結論：讓一束太陽光照射到三棱鏡上，會被分解成各種顏色的光，如果用一個白色的光屏來承接，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、靛、紫。我們把白光分解成紅、橙、黃、綠、藍、靛、紫幾種顏色叫做色散。問題：根據光路可逆原理，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，將會出現什么現象呢？點評：七種色光如果逆著原來出射的方向入射到三棱鏡，會復合成白光。設計意圖：引導學生思考，激發興趣。擴展：雨后的彩虹就是由色散現象引起的。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，太陽光經水滴后也會發生色散，空中有很多水滴聚在一起，正因如此，我們在雨過天晴會看到彩虹。設計意圖：從生活走向物理，用物理知識來解釋生活中的現象，從而將生活和物理緊密地聯系起來。探究點二 色光的混合問題：陽光可以分解為七種單色光，但我們看到大自然的色彩遠比紅、橙、黃、綠、藍、靛、紫七種顏色來得豐富多彩，這又是怎么回事呢？點評：一些色光混合后會產生許多豐富多彩的顏色。問題：白光色散后的各種色光混合后又復合成了白光，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？播放色光的混合視頻學生觀看點評：人們發現，把紅、綠、藍三種色光混合能產生各種色彩。因此把紅、綠、藍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，拿紅、黃、藍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。擴展：彩色電視機的制成原理。電視屏幕上顯現出的畫面，豐富多彩的顏色，都是由紅、綠、藍三種色光組成的。如果用放大鏡觀察彩色電視機畫面就會觀察到這一現象了。探究點三 看不見的光1光譜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？點評：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、靛、紫。三棱鏡可以把太陽光分解成紅、橙、黃、綠、藍、靛、紫幾種不同顏色的光，把它們按這個順序排列起來，就是光譜(spectrum)。如課本圖。設計意圖：在對比中學習，培養學生的擴展思維。問題：我們在前面學過，人耳有聽不見的聲音，同樣的，是否存在人眼看不到的光呢？點評：在光譜上看的紅、橙、黃、綠、藍、靛、紫各色光，稱為可見光。擴展：英國天文學家赫歇爾在1800年研究光譜中各種色光的熱效應時，把溫度計移到光譜的紅光區域的外側，結果溫度上升得很快，說明那里有看不見的射線射到溫度計上，于是發現了紅外線。德國化學家里特1801年在光譜的紫光區域外側放置了一張照相底片，結果底片感光了，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紅外線的應用學生閱讀教材，了解紅外線的應用。問題：紅外線有什么應用？點評：熱作用、紅外線夜視儀、遙控器。問題：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。這桌子在輻射紅外線嗎？我們人呢？點評：輻射；都在輻射。設計意圖：通過閱讀課本提高學生總結歸納的能力。展示：多媒體圖片，引起學生興趣。擴展：物體在溫度升高時，它輻射的紅外線會大大增強。人體生病時，局部皮膚的溫度異常，如果在照相機里裝上對紅外線敏感的膠片，給皮膚拍照并與健康人的照片對比，有助于對疾病做出診斷。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，人們根據這個原理制成了紅外線夜視儀，可以用在步槍的瞄準器上。一切物體都在不停地輻射紅外線，其實也在不停地吸收紅外線，吸收紅外線后物體溫度會上升，按照這個原理制成了紅外線烘烤爐。紅外線還可用來進行遙控。如電視機遙控器的前端有一個發光二極管，按下不同的鍵時，可以發出不同的紅外線，來實現電視機的遙控。問題：把遙控器對準電視周圍墻壁按按鈕，有時也可以控制電視，說明什么？點評：紅外線可以反射。3紫外線的作用及應用問題：我們平時拿到一張鈔票，是怎么辨別它的真偽的？點評：對著光看，摸一下，看手感對不對。問題：我們去銀行，銀行的員工是怎樣檢驗鈔票的？點評：他們把鈔票放到驗鈔機去。說明：原來紫外線能使熒光物質發光，鈔票或商標的某些位置用熒光物質印上標記，在紫外線的照射下則會發出可見光，這是一種有效的防偽措施。在醫院有很多病菌，可是如果用消毒水來消毒，它成本高，又比較難聞。紫外線有化學作用，能殺死微生物，所以醫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、被子經常在陽光下晾曬可以滅菌消毒。適當的紫外線照射有助于人體合成維生素D，促進身體對鈣的吸收，對骨骼的生長和身體健康有好處，紫外線有生理作用。問題：太陽光是天然紫外線的重要來源，適當地曬太陽對身體有好處，但是不是曬的越多越好呢？在陽光下，時間長了會怎樣？點評：頭暈，皮膚很燙，會變黑。說明：過量的紫外線照射對人體有害，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、冰箱里面放出的氟利昂等物質的破壞，臭氧層出現“空洞”。為了保護臭氧層，保護我們的家園，同學們有什么好的建議？點評：停止生產氟利昂，研制出氟利昂的替代品，少用空調。設計意圖：通過學習，讓學生意識到保護臭氧層的重要性，并用實際行動來保護環境。盤點收獲：我們這節課學習了光的色散，請同學們說一下，這節課學到了些什么？你們都做了些什么？紅外線在生活中的應用有哪些？紫外線在生活中的應用光與色的混合一、色光混合色光的混合為加色混合，是光線的增加，兩種色光混合，光度為兩色之和，合色愈多，則愈強，愈近于白。其中紅與綠、黃與藍、青與紅，這些補色光混合和紅與藍、綠三原色光混合都成為白光。彩色電視機、彩色顯示器、彩色液晶顯示器，三基色日光燈管就是應用該原理而設計制作的。色光的三原色為紅、綠、藍。將這色光三原色紅、綠、藍投射到一個白色的平面上時，兩種光色相疊射，則得出混合黃、品紅、青。如果將三種原色完全重疊投射，則混合出白光。格拉斯曼(H.Grassman)總結了加色混合的現象，叫做格拉斯曼顏色混合定律，有以下幾點：(1)視覺只能辨別色彩的三種變化：明度、色相、純度。(2)兩種光色組成的混合色中，如果一種色光發生變化，而另一種不變，則混合色也隨之變化。補色律：每一種色都有一個相應的補色，便產生中間色，其色調決定兩色的相對數量，其純度決定二者在色相環上的距離。(3)色相相同的光，不論它們的光譜組成是否一樣，在混色中都具有同樣的效果，即視覺上相同的兩色，都是等色。代替律：相似色的混合仍然相似。如果A色B色，C色D色，那么A色C色B色D色。(4)由幾種色光組成的混合色的亮度，是各色光亮度的總和。二、顏料混合繪畫顏料、印刷用的油墨及其他工業用的染料等，這些著色材料的混色大體上比原來的顏色暗。原因是它們反射的光線減少，兩色混合后，光度低于兩色各自原來的光度，合色愈多，被吸收的光線愈多，反射的光線愈少就愈近于黑。顏料三原色紅、黃、藍是減色原色，它們相加混合而形成的是(近似)黑，或其中任何兩種色料相加而呈現的混合色都是暗于原色，也就是要減卻二色的補色成分。所以稱這種色料的混合為減色混合。彩色印刷的油墨調配、彩色照片的原理及生產、彩色打印機設計以及實際應用，都是黃、紅、藍為三原色。彩色印刷品是以黃、紅、藍三種油墨加黑油墨印刷的，四色彩色印刷機的印刷就是一個典型的例證。在彩色照片的成像中，三層乳劑層分別為：底層為黃色、中層為紅色、上層為藍色。各品牌彩色噴墨打印機也都是以黃、紅、藍加黑墨打印彩色圖片的。三、板書設計第5節 光的色散一、光的色散：白光通過三棱鏡可以分解成紅、橙、黃、綠、藍、靛、紫七種顏色的光，這種現象叫光的色散現象。二、色光的三原色：紅、綠、藍三、紅外線：熱作用強四、紫外線：1.熒光作用2化學作用3生理作用四、教學反思光的色散這節內容的重點其實是應該讓學生了解生活中不同物體顯示不同顏色的原因。上課之前，學生對物體的顏色僅僅停留在感性認識的基礎上，因此如何讓學生能夠從科學的角度解釋物體的顏色，就成為本節課的難點。在課堂教學中，我是這樣處理的，在介紹光的色散知識基礎上，首先提出問題，然后讓學生結合光的反射知識，讓學生理解，我們看到哪種顏色，其實就是那種顏色的色光進入了我們的眼睛，聯系到教室里不同顏色的物體，舉例說明，不透明物體的顏色是由它反射的色光決定的，由此聯想到電影屏幕為白色的原因，進一步提問，放映機的燈泡發出了白光，但照到屏幕的確實五光十色，其原因在于光透過了有顏色的透明膠片，讓學生體會透明物體的顏色由它透過的色光決定。這樣從生活中挖掘的現象貼近生活，讓學生感到親切，更符合學生的認知規律和新課程的理念