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人教版八年级上册第5节 光的色散教案及反思
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这是一份人教版八年级上册第5节 光的色散教案及反思，共15页。教案主要包含了教学目标，教学重难点，教学策略，教学资源准备，教学过程等内容，欢迎下载使用。
一、教学目标
（一）知识与技能
1．通过观察自然和生活中的一些现象，了解光的色散现象，知道太阳光是由多种色光组成的。
2．知道色光的三原色，色光按不同比例混合可以形成丰富的色彩。
3．初步了解太阳光谱和看不见的光，初步认识红外线和紫外线及其作用。
（二）过程与方法
1．通过实验了解太阳光是由红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫七种色光组成的。
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。
（三）情感态度和价值观
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．初步认识科学技术对社会发展和自然环境及人类生活的影响，初步建立可持续发展的意识，有保护人类生存环境的意识。
二、教学重难点
光学是有用的，表现在它的知识渗透在社会生活的各个方面：光可以分解也可以合成，体现了唯物辩证法的思想；光学知识与电子技术相结合诞生了彩色电视机；光学知识与颜料混合的知识相结合展现出七彩的世界。本节教材尽量多地安排学生动手操作的实验活动，让学生亲身观察、体验，获得最直接、最生动的实验事实资料，感悟实验方法对物理学习的重要性，让学生在多种形式的学习活动中成长。
教学重点：光的色散现象、光的三原色。
教学难点：光的色散演示实验、光的三原色的混合实验演示。
三、教学策略
学生在日常生活中见到过各种颜色，而对彩虹类的现象见之不多，对其成因较难理解。通过小组实验、讨论、交流，知道有复色光与单色光的区别，并尝试解释彩虹形成的原因，体会三原色组合应用，了解看不见的光。看不见的光，其内容抽象，在理解方面难度较大，找准切入点是关键。本课采用先从生活入手，抓住生活中常见的现象，从而让学生探究其特征和原因，进而再回到生活中寻找实际应用。在探究过程中，让学生领略到光学的巨大魅力，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辩证的判断能力。
四、教学资源准备
多媒体课件，发出紫色光的激光灯，三棱镜，白纸，手电筒，红色、绿色和蓝色塑料片，平面镜，水空气清洗剂等。
五、教学过程
《光的色散》同步试题
江苏丰县初级中学 杨 雷
一、选择题
1．（2014年黄冈中考题）下列光现象与其成因对应正确的是（ ）
A．水中倒影──光的折射
B．雨后彩虹──光的反射
C．形影不离──光的直线传播
D．海市蜃楼──光的色散
答案：C
解析：水中倒影属于平面镜成像，其成因是光的反射；雨后彩虹属于光的色散，其成因是光的折射；形影不离是光的直线传播形成的；海市蜃楼，是光在不均匀的空气中传播形成的，属于光的折射。
2．（2014年株洲中考题）光的色散说明白光是一种复色光，棱镜对不同色光的偏折程度不同，其中对红光的偏折程度最小，对紫光的偏折程度最大。图中能正确表示白光通过三棱镜发生色散的是（ ）
A B C D
图1
答案：B
解析：太阳光经过三棱镜折射后可以分散成七种颜色的光，分别是红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫，这就是光的色散现象。棱镜对不同色光的偏折程度不同，其中对红光的偏折程度最小，对紫光的偏折程度最大；所以白光经三棱镜后，光屏上自上而下出现了红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫的色带，红光在最上面，紫光在最下方。
3．（2014年日照中考题）电视机的遥控器用红外线来传递信息，实现对电视机的控制。不把遥控器对准电视机的控制窗口，按一下按钮，有时也可以控制电视机这是利用了（ ）
A．光的直线传播
B．光的反射
C．光的折射
D．光的色散
答案：B
解析：红外线是一种看不见的光，它也遵循光的直线传播和反射规律。遥控器发出的红外线，它会以光波的形式直线传播，并且可以发生反射，有时遥控器并没有对准电视机的控制窗口，而是沿某一合适的方向对准墙壁按下按钮，也可以控制电视机，这是利用了光的反射原理。
4．（2014年淄博中考题）光使世界绚丽多彩，人们的生活离不开光，关于光现象，下列说法错误的是（ ）
A．用玻璃三棱镜可使太阳光发生色散
B．柳叶呈现绿色是因为它只反射绿光
C．光在银幕上发生漫反射时反射角小于入射角
D．家里的穿衣镜所成的像是正立的虚像
答案：C
解析：太阳光是由各种色光混合成的，经过三棱镜后由于偏折程度不同而发生色散现象；不透明物体的颜色是由物体反射的色光决定的，柳叶只能反射阳光中的绿光，所以柳叶呈现绿色；镜面反射与漫反射都遵守光的反射定律，所以在光发生漫反射时，反射角仍等于入射角，故C错误；平面镜成正立、等大的虚像。
5．验钞机发出的“光”能使钞票上的荧光物质发光；家用电器的遥控器发出的“光”，能用来控制电风扇、电视机、空调器等。对于它们发出的“光”，下列说法中正确的是（ ）
A．验钞机和遥控器发出的“光”都是紫外线
B．验钞机和遥控器发出的“光”都是红外线
C．验钞机发出的“光”是紫外线，遥控器发出的“光”是红外线
D．验钞机发出的“光”是红外线，遥控器发出的“光”是紫外线
答案：C
解析：在现实生活中，红外线可以用在遥控器上。遥控器发出红外线，实现了无线控制家中的用电器，方便人们的生活。紫外线可以使钞票上的荧光物质发光，所以可以做成验钞机。
6．成语“白纸黑字”喻指证据确凿，不容抵赖。从物理学角度看（ ）
A．白纸和黑字分别发出不同颜色的光进入人的眼睛
B．白纸和黑字分别反射出白光和黑光进入人的眼睛
C．白纸反射出白光进入人的眼睛，而黑字不反光
D．黑字比白纸反射光的本领强
答案：C
解析：不透明物体的颜色由物体反射的色光决定的，白色反射所有的色光，黑色吸收所有的色光。
7．（2013年绵阳中考题）如图2，让一束太阳光照射三棱镜，射出的光射到竖直放置的白屏上。以下说法正确的是（ ）
A．如果在白屏与棱镜之间竖直放一块红色玻璃，则白屏上其他颜色的光消失，只留下红色
B．如果在白屏与棱镜之间竖直放一块蓝色玻璃，则白屏上蓝色光消失，留下其他颜色的光
C．如果把一张红纸贴在白屏上，则在红纸上看到彩色光带
D．如果把一张绿纸贴在白屏上，则在绿纸上看到除绿光外的其他颜色的光
答案：A
解析：太阳光经过三棱镜折射后可以分散成七种颜色的光，分别是红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫，这说明太阳光由多种色光组成。红色玻璃只能让红光透过，如果在白屏前放一块红色玻璃，则白屏上的其他颜色的光消失，只留下红色，故A正确；蓝色玻璃只能让蓝光透过，如果在白屏前放置一块蓝色玻璃，则白屏上只呈蓝色光，其他颜色的光消失，故B错误；红纸只能反射红光，如果把一张红纸贴在白屏上，所以在红纸上不能看到彩色光带，只看到红光，故C错误；绿纸只能反射绿光，如果把一张绿纸贴在白屏上，则在绿纸上看不到除绿光外的其他颜色的光，故D错误。
8．每年5月份，成都及周边地区的农民都有大量焚烧秸秆的现象。焚烧秸秆所产生的烟雾不仅对空气的质量造成了严重的污染，威胁到人的健康，还影响了正常的航空及交通。为了对秸秆焚烧进行有效的监控和治理，成都市气象局利用了高科技帮手，通过卫星遥感技术进行观测以及时发现焚烧源。卫星监测焚烧源的主要依据（ ）
A．对焚烧源进行拍照，从照片上直接看到焚烧源
B．监测焚烧源产生的烟雾，从烟雾的多少来确定焚烧源
C．监测焚烧源的颜色，从遥感照片的颜色来确定焚烧源
D．监测焚烧源的温度，通过捕捉高温物体发出的红外线来确定焚烧源
答案：D
解析：因为卫星距地面的距离非常远，因此，无法通过照片直接看清焚烧源、烟雾，也不能通过颜色来准确判断焚烧源。由于温度不同的物体发出的红外线的强弱不同，卫星遥感和红外线夜视仪都是利用感知物体发出的红外线工作的。
9．王勇同学在宾馆饭店看到一种自动门，当有人靠近时，门会实现自动开闭。王勇同学对此产生了浓厚的兴趣，他很想知道自动门是如何实现自动控制的。为此他反复做了几次实验：当他轻轻地靠近自动门时，门自动打开；当把一个足球滚向自动门时，门自动打开；当把一面底部装有滚珠的无色透明大玻璃板，直立着滑向自动门时，门不打开。王勇同学根据探究实验的结果，对自动门的自控原理提出了以下几种猜想，你认为其中最合理的猜想是（ ）
A．自动门“听”到来者的声音时，通过声控装置实现自动开闭
B．自动门探测到靠近的物体发射出的红外线，通过光控装置实现自动开闭
C．自动门本身能发射出一种红外线信号，当此种信号被靠近的物体反射时，就会实现自动开闭
D．靠近门的物体通过空气能产生一种压力传给自动门，实现自动开闭
答案：C
解析：分析时主要抓住“无色透明大玻璃板直立着滑向自动门时，门不打开”，思考玻璃板和足球、人相比有什么不同。玻璃板滑向门时，也会有声音的发生，但门并没有打开说明不是利用声控装置；玻璃板也会辐射出红外线，但门没有打开，说明不是探测物体发射出的红外线，来实现自动开闭的；若是自动门发射红外线，红外线经过玻璃会穿透过去，而红外线是不能穿透足球和人。自动门就是根据能否穿透物体来实现自动开闭；玻璃板也可以通过空气给自动门一个压力，但玻璃板滑向自动门时，自动门并没有打开说明不是利用空气压力来实现自动开闭的。
二、填空题
10．太阳光通过三棱镜后，被分解成各种颜色的光，这是________现象，这个现象说明白光是由各种________组成的。
答案：光的色散 颜色的光
解析：太阳光通过三棱镜后，被分解成各种颜色的光，这是光的色散现象，这个现象说明白光是由各种颜色的光组成的。
11．看电视时，如果用放大镜观察彩色电视机的荧光屏，就能看到________色、______色和______色的光点，这三种色光叫做色光的________。如果这三种色光用适当的比例混合，可以合成各种颜色的光。
答案：红 绿 蓝 三原色
解析：红、绿、蓝色光用适当的比例混合，可以合成各种颜色的光。
12．太阳光经三棱镜后在白色的屏上形成了一条彩色的光带，当把非常灵敏的温度计放在屏上红光以外的位置，发现温度会上升，说明这里也有能量辐射，只是人眼看不到，这样的辐射就是________外线；在光谱的紫光以外，也有一种看不见的光，就是________外线。
答案：红 紫
解析：红外线存在于红光外侧，紫外线存在于紫光外侧。
三、实验探究题
13．小明同学在家看电视时发现，当人站在电视机和遥控器之间时，遥控器就会失去作用。他想：不同物体对电视机遥控信号的阻挡能力是否一样呢？为了探究这一问题，小明同学找了一个作业本，先将一张纸放在遥控器与电视机之间，手指按遥控器控制键，如果遥控器能对电视机起控制作用，则增加纸片的层数；如此重复实验，逐渐增加纸片的层数，直到遥控器刚好不能控制电视机为止，记下纸片的层数。然后，他又换用了塑料纸和棉布，按照同样的方法进行实验，得到的实验数据如下表。
（1）请分析以上数据，把能得出的探究结论填在横线上。
________________________________________________________________。
（2）小明的探究过程中可能存在一些问题，请你帮他指出应当特别注意的两个问题。
①________________________________________________________________。
②________________________________________________________________。
答案：（1）在所研究的三种材料中，棉布对电视机遥控信号的阻挡能力最强，纸片次之，塑料布最弱。
（2）①要选择同一台电视机和同一遥控器进行实验；②每次实验遥控器与电视机的距离要保持一致。
解析：（1）由表格中的数据可知，在所研究的三种材料中，棉布对电视机遥控信号的阻挡能力最强，纸片次之，塑料布最弱；（2）根据控制变量法的要求，实验中只能改变阻挡遥控信号的材料，其他因素均应该保持不变。小明的探究过程中可能存在一些问题，有以下可能：没有选择同一台电视机（同一遥控器）进行实验；遮挡材料所放的位置不一致，遥控器与电视机的距离不一致；遮挡材料的厚度不一致…因此要选择同一台电视机和同一遥控器进行实验；每次实验遥控器与电视机的距离要保持一致；选用的同种遮挡材料的厚度（或规格）要一样；每次实验遮挡材料所放位置都应在遥控器前的同一位置。
教学环节
教师活动
学生活动
设计意图
导入新课（5分钟）
播放有关彩虹的图片。问：你见过“雨后彩虹”吗？关于彩虹请大家提出你最感兴趣的问题？
老师：彩虹是大自然的杰作，其实大家也可以制造彩虹，下面的这些方法请大家选择一个进行实验。
方案一：用一块三棱镜对着太阳光，用白纸在另一侧作光屏，可以观察到白纸上出现几种颜色的光。
方案二：在盘子里装上水，盘边斜放一个平面镜，使太阳光照射在平面镜上，并通过平面镜反射到白色墙壁上，观察墙壁上反射光的颜色。
方案三：使用浇花的喷壶，或用灌装的空气清洗剂对着太阳光将水喷成雾状。就会在水雾中看到一道美丽的人造彩虹。
方案四：将一杯清水放在被阳光照射的窗台上，再把一张白纸铺在杯子下面，慢慢调整水杯与白纸的位置，使阳光能透过水杯照射到白纸上。这时就会发现在白纸上出现了彩色的光带（如图1）。
图1
学生：可能的发现或提出的问题：彩虹是七色的，很美，它是怎样形成的？彩虹为什么总是在雨后出现？彩虹为什么会消失？等等。
学生进行实验，描述出现的现象。
以魔术的手法，让学生亲自体验神奇的现象，激发学习兴趣，引出物理问题，体现从生活到物理的课程理念。
新课教学（30分钟）
一、光的色散
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，这才解开了光的颜色之谜。
牛顿是怎样让太阳光色散的呢？
教师演示：让一束太阳光照射到三棱镜上，另一边用白纸承接，引导学生认真观察，太阳光通过三棱镜后发生了什么？将白纸再放在三棱镜前方，能看到彩色光带吗？
在黑板上画示意图，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。色散现象表明太阳光（或白光）是由多种颜色的混合而成的。
教师指出：白光进入棱镜后，由于三棱镜对各种色光折射程度不同，各种色光的传播方向有不同程度的偏折，因而在离开棱镜时就各自分散，将颜色按一定顺序排列形成彩色光带。
思考：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？
雨后的彩虹就是由色散现象引起的。雨后，天空有很多小水滴，水滴相当于三棱镜，太阳光经水滴后也会发生色散，所以我们在刚下过雨后有太阳出来时会看到彩虹。如果时间久了，小水滴蒸发了，相当于三棱镜没了，便看不到彩虹了。
前面实验中，喷雾、喷空气清洗剂能形成彩虹，道理与此相似。
学生交流并回答：太阳光通过三棱镜后，白纸上就出现了一条彩色的光带。将白纸再放在三棱镜前方，只能看到白光，不能看到彩色光带。
学生交流并回答：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。
通过白纸放在三棱镜前后实验现象的对比，更容易让学生理解色散现象说明的问题。
可逆原理进一步得到巩固和运用。
从生活走向物理，用物理知识来解释生活中的现象，从而将生活和物理紧密地联系起来。
二、色光的混合
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、蓝三色光条合成的。（此实验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彩，因此把红、绿、蓝三种色光叫做色光的三原色。
学生实验：分别用不同颜色的透明胶片挡在两只手电筒前面，观察它们射出的光在白墙或白纸上重叠部分的颜色。
设计表格，并将你的发现记录在表格中。
红光
绿光
蓝光
红光
红光
绿光
绿光
蓝光
蓝光
结论：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。
彩色电视机的制成原理。电视屏幕上显现出的画面，有丰富多彩的颜色，都是由红、绿、蓝三种色光合成的。
学生进行实验。
学生进行实验，不必死记三原色光合成的结果。
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。
通过电视画面颜色的合成知识，体现物理知识的应用价值，增强学生学习兴趣。
三、看不见的光
1．光谱
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。
太阳光能使物体发热。在光的色散实验中，我们知道太阳光可以分解为各种色光。猜猜哪种色光的发热本领大？用温度计测一测，注意以下几点效果会明显：
（1）温度计的玻璃泡涂黑，因为黑色物体吸收各种光，温度升高明显。
（2）温度计离三棱镜近一些。
（3）根据玻璃泡在光屏上的影子确定所在位置。
问：不同区域温度计示数有什么变化情况？有什么不同？这些现象说明了什么道理？
人眼能感觉到特定频率范围内的光，即人眼能看到的光，称为可见光，人眼无法看见的光称为不可见光。
讲述：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。
2．红外线的特点和应用
学生阅读教材，了解红外线的特点和主要应用有哪些。
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，利用这个特点的应用：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：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？
3．紫外线的特点及应用
演示：红光外侧存在红外线，那么紫光外侧是否存在紫外线呢？（老师将用荧光笔写有“紫外线”字样的纸条展示给学生看）。你看见了什么？（一张白色的纸条）（将纸条放在色散实验的紫光外侧）你又看到了什么呢？还是一张白纸吗？（看见了纸上写的字是“紫外线”）。
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。但过量的紫外线照射对人体有害。
教师指出：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？
学生回答：红光外侧温度升高最明显，紫光外侧温度升高最不明显。这说明红光外侧可能还有某种具有热效应的看不见的光。
学生阅读并回答：红外线主要是热作用强。主要应用有：红外照相、红外线夜视仪、遥控器等。
学生交流回答：红外线也可以发生反射。
停止生产氟利昂，研制出氟利昂的替代品，少用空调。
对学生进行科学史教育，了解科学家的智慧和研究的方法。
了解红外线的特点及其在生活中主要应用，体现物理是有用的。
了解紫外线的特点及其在生活中主要应用，体现物理知识的应用价值。
通过学习，让学生意识到保护臭氧层的重要性，并用实际行动来保护环境。
课堂小结（5分钟）
通过这节课你学到了什么？学生回答或与同学们进行交流，老师恰当总结。
梳理本节课知识内容，把自己所学到的知识与老师同学交流，最后总结出本节课的知识点。
培养学生总结归纳的能力。同时也可以帮助学生记忆。
实验序号
实验材料
刚好完全阻挡遥控信号的层数
1
纸片
15
2
塑料纸
21
3
棉布
10
一、教学目标
（一）知识与技能
1．通过观察自然和生活中的一些现象，了解光的色散现象，知道太阳光是由多种色光组成的。
2．知道色光的三原色，色光按不同比例混合可以形成丰富的色彩。
3．初步了解太阳光谱和看不见的光，初步认识红外线和紫外线及其作用。
（二）过程与方法
1．通过实验了解太阳光是由红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫七种色光组成的。
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。
（三）情感态度和价值观
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．初步认识科学技术对社会发展和自然环境及人类生活的影响，初步建立可持续发展的意识，有保护人类生存环境的意识。
二、教学重难点
光学是有用的，表现在它的知识渗透在社会生活的各个方面：光可以分解也可以合成，体现了唯物辩证法的思想；光学知识与电子技术相结合诞生了彩色电视机；光学知识与颜料混合的知识相结合展现出七彩的世界。本节教材尽量多地安排学生动手操作的实验活动，让学生亲身观察、体验，获得最直接、最生动的实验事实资料，感悟实验方法对物理学习的重要性，让学生在多种形式的学习活动中成长。
教学重点：光的色散现象、光的三原色。
教学难点：光的色散演示实验、光的三原色的混合实验演示。
三、教学策略
学生在日常生活中见到过各种颜色，而对彩虹类的现象见之不多，对其成因较难理解。通过小组实验、讨论、交流，知道有复色光与单色光的区别，并尝试解释彩虹形成的原因，体会三原色组合应用，了解看不见的光。看不见的光，其内容抽象，在理解方面难度较大，找准切入点是关键。本课采用先从生活入手，抓住生活中常见的现象，从而让学生探究其特征和原因，进而再回到生活中寻找实际应用。在探究过程中，让学生领略到光学的巨大魅力，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辩证的判断能力。
四、教学资源准备
多媒体课件，发出紫色光的激光灯，三棱镜，白纸，手电筒，红色、绿色和蓝色塑料片，平面镜，水空气清洗剂等。
五、教学过程
《光的色散》同步试题
江苏丰县初级中学 杨 雷
一、选择题
1．（2014年黄冈中考题）下列光现象与其成因对应正确的是（ ）
A．水中倒影──光的折射
B．雨后彩虹──光的反射
C．形影不离──光的直线传播
D．海市蜃楼──光的色散
答案：C
解析：水中倒影属于平面镜成像，其成因是光的反射；雨后彩虹属于光的色散，其成因是光的折射；形影不离是光的直线传播形成的；海市蜃楼，是光在不均匀的空气中传播形成的，属于光的折射。
2．（2014年株洲中考题）光的色散说明白光是一种复色光，棱镜对不同色光的偏折程度不同，其中对红光的偏折程度最小，对紫光的偏折程度最大。图中能正确表示白光通过三棱镜发生色散的是（ ）
A B C D
图1
答案：B
解析：太阳光经过三棱镜折射后可以分散成七种颜色的光，分别是红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫，这就是光的色散现象。棱镜对不同色光的偏折程度不同，其中对红光的偏折程度最小，对紫光的偏折程度最大；所以白光经三棱镜后，光屏上自上而下出现了红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫的色带，红光在最上面，紫光在最下方。
3．（2014年日照中考题）电视机的遥控器用红外线来传递信息，实现对电视机的控制。不把遥控器对准电视机的控制窗口，按一下按钮，有时也可以控制电视机这是利用了（ ）
A．光的直线传播
B．光的反射
C．光的折射
D．光的色散
答案：B
解析：红外线是一种看不见的光，它也遵循光的直线传播和反射规律。遥控器发出的红外线，它会以光波的形式直线传播，并且可以发生反射，有时遥控器并没有对准电视机的控制窗口，而是沿某一合适的方向对准墙壁按下按钮，也可以控制电视机，这是利用了光的反射原理。
4．（2014年淄博中考题）光使世界绚丽多彩，人们的生活离不开光，关于光现象，下列说法错误的是（ ）
A．用玻璃三棱镜可使太阳光发生色散
B．柳叶呈现绿色是因为它只反射绿光
C．光在银幕上发生漫反射时反射角小于入射角
D．家里的穿衣镜所成的像是正立的虚像
答案：C
解析：太阳光是由各种色光混合成的，经过三棱镜后由于偏折程度不同而发生色散现象；不透明物体的颜色是由物体反射的色光决定的，柳叶只能反射阳光中的绿光，所以柳叶呈现绿色；镜面反射与漫反射都遵守光的反射定律，所以在光发生漫反射时，反射角仍等于入射角，故C错误；平面镜成正立、等大的虚像。
5．验钞机发出的“光”能使钞票上的荧光物质发光；家用电器的遥控器发出的“光”，能用来控制电风扇、电视机、空调器等。对于它们发出的“光”，下列说法中正确的是（ ）
A．验钞机和遥控器发出的“光”都是紫外线
B．验钞机和遥控器发出的“光”都是红外线
C．验钞机发出的“光”是紫外线，遥控器发出的“光”是红外线
D．验钞机发出的“光”是红外线，遥控器发出的“光”是紫外线
答案：C
解析：在现实生活中，红外线可以用在遥控器上。遥控器发出红外线，实现了无线控制家中的用电器，方便人们的生活。紫外线可以使钞票上的荧光物质发光，所以可以做成验钞机。
6．成语“白纸黑字”喻指证据确凿，不容抵赖。从物理学角度看（ ）
A．白纸和黑字分别发出不同颜色的光进入人的眼睛
B．白纸和黑字分别反射出白光和黑光进入人的眼睛
C．白纸反射出白光进入人的眼睛，而黑字不反光
D．黑字比白纸反射光的本领强
答案：C
解析：不透明物体的颜色由物体反射的色光决定的，白色反射所有的色光，黑色吸收所有的色光。
7．（2013年绵阳中考题）如图2，让一束太阳光照射三棱镜，射出的光射到竖直放置的白屏上。以下说法正确的是（ ）
A．如果在白屏与棱镜之间竖直放一块红色玻璃，则白屏上其他颜色的光消失，只留下红色
B．如果在白屏与棱镜之间竖直放一块蓝色玻璃，则白屏上蓝色光消失，留下其他颜色的光
C．如果把一张红纸贴在白屏上，则在红纸上看到彩色光带
D．如果把一张绿纸贴在白屏上，则在绿纸上看到除绿光外的其他颜色的光
答案：A
解析：太阳光经过三棱镜折射后可以分散成七种颜色的光，分别是红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫，这说明太阳光由多种色光组成。红色玻璃只能让红光透过，如果在白屏前放一块红色玻璃，则白屏上的其他颜色的光消失，只留下红色，故A正确；蓝色玻璃只能让蓝光透过，如果在白屏前放置一块蓝色玻璃，则白屏上只呈蓝色光，其他颜色的光消失，故B错误；红纸只能反射红光，如果把一张红纸贴在白屏上，所以在红纸上不能看到彩色光带，只看到红光，故C错误；绿纸只能反射绿光，如果把一张绿纸贴在白屏上，则在绿纸上看不到除绿光外的其他颜色的光，故D错误。
8．每年5月份，成都及周边地区的农民都有大量焚烧秸秆的现象。焚烧秸秆所产生的烟雾不仅对空气的质量造成了严重的污染，威胁到人的健康，还影响了正常的航空及交通。为了对秸秆焚烧进行有效的监控和治理，成都市气象局利用了高科技帮手，通过卫星遥感技术进行观测以及时发现焚烧源。卫星监测焚烧源的主要依据（ ）
A．对焚烧源进行拍照，从照片上直接看到焚烧源
B．监测焚烧源产生的烟雾，从烟雾的多少来确定焚烧源
C．监测焚烧源的颜色，从遥感照片的颜色来确定焚烧源
D．监测焚烧源的温度，通过捕捉高温物体发出的红外线来确定焚烧源
答案：D
解析：因为卫星距地面的距离非常远，因此，无法通过照片直接看清焚烧源、烟雾，也不能通过颜色来准确判断焚烧源。由于温度不同的物体发出的红外线的强弱不同，卫星遥感和红外线夜视仪都是利用感知物体发出的红外线工作的。
9．王勇同学在宾馆饭店看到一种自动门，当有人靠近时，门会实现自动开闭。王勇同学对此产生了浓厚的兴趣，他很想知道自动门是如何实现自动控制的。为此他反复做了几次实验：当他轻轻地靠近自动门时，门自动打开；当把一个足球滚向自动门时，门自动打开；当把一面底部装有滚珠的无色透明大玻璃板，直立着滑向自动门时，门不打开。王勇同学根据探究实验的结果，对自动门的自控原理提出了以下几种猜想，你认为其中最合理的猜想是（ ）
A．自动门“听”到来者的声音时，通过声控装置实现自动开闭
B．自动门探测到靠近的物体发射出的红外线，通过光控装置实现自动开闭
C．自动门本身能发射出一种红外线信号，当此种信号被靠近的物体反射时，就会实现自动开闭
D．靠近门的物体通过空气能产生一种压力传给自动门，实现自动开闭
答案：C
解析：分析时主要抓住“无色透明大玻璃板直立着滑向自动门时，门不打开”，思考玻璃板和足球、人相比有什么不同。玻璃板滑向门时，也会有声音的发生，但门并没有打开说明不是利用声控装置；玻璃板也会辐射出红外线，但门没有打开，说明不是探测物体发射出的红外线，来实现自动开闭的；若是自动门发射红外线，红外线经过玻璃会穿透过去，而红外线是不能穿透足球和人。自动门就是根据能否穿透物体来实现自动开闭；玻璃板也可以通过空气给自动门一个压力，但玻璃板滑向自动门时，自动门并没有打开说明不是利用空气压力来实现自动开闭的。
二、填空题
10．太阳光通过三棱镜后，被分解成各种颜色的光，这是________现象，这个现象说明白光是由各种________组成的。
答案：光的色散 颜色的光
解析：太阳光通过三棱镜后，被分解成各种颜色的光，这是光的色散现象，这个现象说明白光是由各种颜色的光组成的。
11．看电视时，如果用放大镜观察彩色电视机的荧光屏，就能看到________色、______色和______色的光点，这三种色光叫做色光的________。如果这三种色光用适当的比例混合，可以合成各种颜色的光。
答案：红 绿 蓝 三原色
解析：红、绿、蓝色光用适当的比例混合，可以合成各种颜色的光。
12．太阳光经三棱镜后在白色的屏上形成了一条彩色的光带，当把非常灵敏的温度计放在屏上红光以外的位置，发现温度会上升，说明这里也有能量辐射，只是人眼看不到，这样的辐射就是________外线；在光谱的紫光以外，也有一种看不见的光，就是________外线。
答案：红 紫
解析：红外线存在于红光外侧，紫外线存在于紫光外侧。
三、实验探究题
13．小明同学在家看电视时发现，当人站在电视机和遥控器之间时，遥控器就会失去作用。他想：不同物体对电视机遥控信号的阻挡能力是否一样呢？为了探究这一问题，小明同学找了一个作业本，先将一张纸放在遥控器与电视机之间，手指按遥控器控制键，如果遥控器能对电视机起控制作用，则增加纸片的层数；如此重复实验，逐渐增加纸片的层数，直到遥控器刚好不能控制电视机为止，记下纸片的层数。然后，他又换用了塑料纸和棉布，按照同样的方法进行实验，得到的实验数据如下表。
（1）请分析以上数据，把能得出的探究结论填在横线上。
________________________________________________________________。
（2）小明的探究过程中可能存在一些问题，请你帮他指出应当特别注意的两个问题。
①________________________________________________________________。
②________________________________________________________________。
答案：（1）在所研究的三种材料中，棉布对电视机遥控信号的阻挡能力最强，纸片次之，塑料布最弱。
（2）①要选择同一台电视机和同一遥控器进行实验；②每次实验遥控器与电视机的距离要保持一致。
解析：（1）由表格中的数据可知，在所研究的三种材料中，棉布对电视机遥控信号的阻挡能力最强，纸片次之，塑料布最弱；（2）根据控制变量法的要求，实验中只能改变阻挡遥控信号的材料，其他因素均应该保持不变。小明的探究过程中可能存在一些问题，有以下可能：没有选择同一台电视机（同一遥控器）进行实验；遮挡材料所放的位置不一致，遥控器与电视机的距离不一致；遮挡材料的厚度不一致…因此要选择同一台电视机和同一遥控器进行实验；每次实验遥控器与电视机的距离要保持一致；选用的同种遮挡材料的厚度（或规格）要一样；每次实验遮挡材料所放位置都应在遥控器前的同一位置。
教学环节
教师活动
学生活动
设计意图
导入新课（5分钟）
播放有关彩虹的图片。问：你见过“雨后彩虹”吗？关于彩虹请大家提出你最感兴趣的问题？
老师：彩虹是大自然的杰作，其实大家也可以制造彩虹，下面的这些方法请大家选择一个进行实验。
方案一：用一块三棱镜对着太阳光，用白纸在另一侧作光屏，可以观察到白纸上出现几种颜色的光。
方案二：在盘子里装上水，盘边斜放一个平面镜，使太阳光照射在平面镜上，并通过平面镜反射到白色墙壁上，观察墙壁上反射光的颜色。
方案三：使用浇花的喷壶，或用灌装的空气清洗剂对着太阳光将水喷成雾状。就会在水雾中看到一道美丽的人造彩虹。
方案四：将一杯清水放在被阳光照射的窗台上，再把一张白纸铺在杯子下面，慢慢调整水杯与白纸的位置，使阳光能透过水杯照射到白纸上。这时就会发现在白纸上出现了彩色的光带（如图1）。
图1
学生：可能的发现或提出的问题：彩虹是七色的，很美，它是怎样形成的？彩虹为什么总是在雨后出现？彩虹为什么会消失？等等。
学生进行实验，描述出现的现象。
以魔术的手法，让学生亲自体验神奇的现象，激发学习兴趣，引出物理问题，体现从生活到物理的课程理念。
新课教学（30分钟）
一、光的色散
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，这才解开了光的颜色之谜。
牛顿是怎样让太阳光色散的呢？
教师演示：让一束太阳光照射到三棱镜上，另一边用白纸承接，引导学生认真观察，太阳光通过三棱镜后发生了什么？将白纸再放在三棱镜前方，能看到彩色光带吗？
在黑板上画示意图，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。色散现象表明太阳光（或白光）是由多种颜色的混合而成的。
教师指出：白光进入棱镜后，由于三棱镜对各种色光折射程度不同，各种色光的传播方向有不同程度的偏折，因而在离开棱镜时就各自分散，将颜色按一定顺序排列形成彩色光带。
思考：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？
雨后的彩虹就是由色散现象引起的。雨后，天空有很多小水滴，水滴相当于三棱镜，太阳光经水滴后也会发生色散，所以我们在刚下过雨后有太阳出来时会看到彩虹。如果时间久了，小水滴蒸发了，相当于三棱镜没了，便看不到彩虹了。
前面实验中，喷雾、喷空气清洗剂能形成彩虹，道理与此相似。
学生交流并回答：太阳光通过三棱镜后，白纸上就出现了一条彩色的光带。将白纸再放在三棱镜前方，只能看到白光，不能看到彩色光带。
学生交流并回答：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。
通过白纸放在三棱镜前后实验现象的对比，更容易让学生理解色散现象说明的问题。
可逆原理进一步得到巩固和运用。
从生活走向物理，用物理知识来解释生活中的现象，从而将生活和物理紧密地联系起来。
二、色光的混合
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、蓝三色光条合成的。（此实验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彩，因此把红、绿、蓝三种色光叫做色光的三原色。
学生实验：分别用不同颜色的透明胶片挡在两只手电筒前面，观察它们射出的光在白墙或白纸上重叠部分的颜色。
设计表格，并将你的发现记录在表格中。
红光
绿光
蓝光
红光
红光
绿光
绿光
蓝光
蓝光
结论：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。
彩色电视机的制成原理。电视屏幕上显现出的画面，有丰富多彩的颜色，都是由红、绿、蓝三种色光合成的。
学生进行实验。
学生进行实验，不必死记三原色光合成的结果。
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。
通过电视画面颜色的合成知识，体现物理知识的应用价值，增强学生学习兴趣。
三、看不见的光
1．光谱
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。
太阳光能使物体发热。在光的色散实验中，我们知道太阳光可以分解为各种色光。猜猜哪种色光的发热本领大？用温度计测一测，注意以下几点效果会明显：
（1）温度计的玻璃泡涂黑，因为黑色物体吸收各种光，温度升高明显。
（2）温度计离三棱镜近一些。
（3）根据玻璃泡在光屏上的影子确定所在位置。
问：不同区域温度计示数有什么变化情况？有什么不同？这些现象说明了什么道理？
人眼能感觉到特定频率范围内的光，即人眼能看到的光，称为可见光，人眼无法看见的光称为不可见光。
讲述：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。
2．红外线的特点和应用
学生阅读教材，了解红外线的特点和主要应用有哪些。
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，利用这个特点的应用：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：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？
3．紫外线的特点及应用
演示：红光外侧存在红外线，那么紫光外侧是否存在紫外线呢？（老师将用荧光笔写有“紫外线”字样的纸条展示给学生看）。你看见了什么？（一张白色的纸条）（将纸条放在色散实验的紫光外侧）你又看到了什么呢？还是一张白纸吗？（看见了纸上写的字是“紫外线”）。
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。但过量的紫外线照射对人体有害。
教师指出：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？
学生回答：红光外侧温度升高最明显，紫光外侧温度升高最不明显。这说明红光外侧可能还有某种具有热效应的看不见的光。
学生阅读并回答：红外线主要是热作用强。主要应用有：红外照相、红外线夜视仪、遥控器等。
学生交流回答：红外线也可以发生反射。
停止生产氟利昂，研制出氟利昂的替代品，少用空调。
对学生进行科学史教育，了解科学家的智慧和研究的方法。
了解红外线的特点及其在生活中主要应用，体现物理是有用的。
了解紫外线的特点及其在生活中主要应用，体现物理知识的应用价值。
通过学习，让学生意识到保护臭氧层的重要性，并用实际行动来保护环境。
课堂小结（5分钟）
通过这节课你学到了什么？学生回答或与同学们进行交流，老师恰当总结。
梳理本节课知识内容，把自己所学到的知识与老师同学交流，最后总结出本节课的知识点。
培养学生总结归纳的能力。同时也可以帮助学生记忆。
实验序号
实验材料
刚好完全阻挡遥控信号的层数
1
纸片
15
2
塑料纸
21
3
棉布
10
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