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光的色散【教学目标】1.知识与技能（1）了解光的色散现象。知道白光是由红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫七种色光组成。（2）知道光的混合，光的三基色是“红、绿、蓝”。（3）知道透明物体只透过相同颜色的光，不透明的物体只反射相同颜色的光。2.过程与方法（1）通过实验探究、观察光的色散现象，体验实验是研究物理问题的重要方法。（2）通过实验探究色光的混合，获得相关知识，体验探究的过程和方法。（3）通过实验探究物体的颜色，观察、归纳相关规律。3.情感态度与价值观（1）通过体验和观察实验现象，培养学生实事求是的科学精神。（2）通过探究活动，获得成功的快乐，也培养了学生合作与交流的意识和能力。（3）类比色光混和多频率的声音，树立自然界中事物多样性和统一性的辩证观点。【教学重点】光的色散、物体的颜色。【教学难点】 光的色散、色光混合的实验探究、物体的颜色。【教学方法】 讲授法、观察法、实验探究法。【教学准备】1.自制教具水三棱镜、光的色散实验仪、水雾旋转光的混合演示仪、多功能铁架台（演示色散用）、物体的颜色演示箱、颜色分拣机器人、红外无障碍玩具车等。2.演示教具投影仪、三棱镜（2只）、水三棱镜、平面镜（3个）、光混合演示仪、红绿蓝三种色光手电筒、激光笔、多功能铁架台、物体的颜色演示箱、颜色分拣机器人、红外无障碍玩具车等。3.学生器材自制光的色散实验仪（20组）、三基色合成实验仪（20套）；各种颜色的透光片、白光手电筒、平板电脑等人手一份。4.网络平台福建省教育资源网，“家校帮”、“教学助手”、“移动课堂”和各APP软件等。【教学过程】一、引入新课同学们，老师给大家带来一个智能机器，它就是“颜色分拣机器人”，想不想让它露一手呢这里有红绿蓝三种模块，随机选择一种模块，进行分拣展示，这也是老师在咱们学校机器人工作室的习作。同学们，人工智能是一个系统工程，但它离不开基础教育，更离不开基本知识，本节课我们就从相关的色光和颜色的基本知识进行讲解吧二、新课教学（一）光的色散 我们就从天天见到的白光说起，太阳光是白光，日光灯发出的光也是白光。可是，白光的本质是什么呢白光是不是纯净的单色光呢早在350年前的牛顿和笛卡尔两人就为此争论得如火如荼。于是，牛顿做了一个实验。他在暗室里的墙壁上挖了一个小孔，让一束白光射入三棱镜。一个横截面为三角形的玻璃制品，我们把它称为三棱镜的光学仪器。它的光路图如何请大家完成课堂活动记录单第1题，复习上节课我们学习“光的折射”光路图，完成后拍照上传。学生活动1完成三棱镜光路图。检查上传的作业，由图可知，如果白光是纯净的，经过三棱镜两次折射后，也应该是白光。实践是检验真理的唯一标准，请每个小组利用桌上的这套自制器材（如图1），打开手电筒，让白光对准狭缝，缓慢转动手电筒，调整合适的角度，合适的距离，观察现象并记录。请开始做实验。学生活动2 光的色散。请耐心尝试，细致观察，哪怕发现一丁点彩色也算实验成功，拍照上传。实验的事实是白光变成彩色的光。由此说明了，白光不是单纯的光，可是笛卡尔却不这么认为，他还是坚持白光是最纯洁的，是光的本色，那些通过三棱镜后的色光只是光的变种。如果你是牛顿，那你接下来将怎样证明呢教师演示1 后来，牛顿再做了两个实验（如图2），他让经过三棱镜分解后的某一色光再经过第二个三棱镜，若该色光不再分解，说明它是单色光。牛顿接着做了第三个实验，他把分解出来的所有色光再统统经过第二个三棱镜，如果又变成一束白光，那说明白光就是复色光。 牛顿的科学态度和方法很值得我们学习，是牛顿第一次用逻辑关系严密的三个实验事实，让人们无可辩驳地，确信白光就是复色光。白光分解为红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫七色光的现象称为光的色散现象。 视频水雾环境下太阳光的色散（图3）。是不是只有玻璃三棱镜才可以发生光的色散呢教师演示2水三棱镜（图4）色散实验。这说明了白光不仅仅是通过玻璃三棱镜才可以发生色散，通过水三棱镜也可以发生光的色散现象。讲到水三棱镜，联想到小水滴，你就会联系到哪种自然现象呢彩虹，那谁能试着解释一下，彩虹是怎样产生的呢通常情况，怎样才能见到彩虹呢 学生活动3利用信息化平台，随机挑人，观看消声动画同步解释。 视频彩虹是怎样产生的（动画）。彩虹是太阳光传播中被悬浮在空气中的小水滴色散而产生的，如果这些色光刚好进入我们的眼睛，就可以看到彩虹了。（二）光的混合刚才我们发现，白光通过三棱镜分解为七色光，再经过另一个三棱镜后，七色光又可以复合成白光，这种现象我们称为光的混合。那么，各种色光的混合又有什么规律呢让我们也一起来探究一下吧学生活动4光的混合。每两个人一小组，利用桌上组装好的“三基色合成实验仪”。只打开红光和绿光按钮，观察现象并记录。再依次打开红光和蓝光、蓝光和绿光、红光蓝光绿光按钮，观察现象并填写在记录单的表格中，拍照上传。教师演示3光的混合（图5）。1.在黑色背景的幻灯片中，依次画上红、绿、蓝三个圆，通过投影仪和平面镜投射在白纸上，调节平面镜的角度，进行两种或三种色光的混合。强度相同的色光组合，引起的视觉可以用下面公式表示红绿黄，红蓝紫，蓝绿靛，红绿蓝白。2.用红绿蓝三种色光手电筒发出的色光进行混合。改变不同色光的强度可以获得不同色光，即改变不同色光的比例，可以获得各种色光。3.利用自制的水雾旋转效果的光混合演示仪，展示舞台色光渲染效果。学生活动5学生评论，利用网络平台“弹幕”反馈，学生很震憾是牛顿经过纷繁的实验和计算，最后得出了一个结论七种色光中只有红、绿、蓝三种色光无法被分。人们还发现，用红、绿、蓝三种色光可以混合成各种色光，而红、绿、蓝三种色光是无法用其它颜色的光混合而成。因此，红、绿、蓝则被称为“光的三基色”电视机屏幕上为什么会出现那么丰富图像呢根据三基色混合的道理，我们也就懂得彩色电视机的原理。同学们回去可以用一个放大镜近距离的观察彩色电视，看能观察到什么现象。光的三基色混合道理和大多数声音一样也是由多频率组成的。这一事实再次证明了自然界中事物多样性和统一性的辩证观点。（三）物体的颜色三基色可以混合成各种色光，但物体多数不是光源，那么它们为什么会有各种颜色呢自然界的物体通常有透明和不透明两大类。1.透明物体的颜色学生活动6白光照射不同颜色的透明玻璃，观察透过的颜色。请大家拿上白光手电筒和各种颜色的透明玻璃纸，尝试着让白光打在各种颜色的透明玻璃纸上，让现象呈现在天花板上。并回答红色玻璃纸能通过红光；绿色玻璃纸能通过绿光；蓝色玻璃纸能通过蓝光。拓展你怎么获得不同颜色的不同颜色的光照射在彩色玻璃上有什么现象可利用刚才的实验获得，也可只打开三基色合成仪的某一色光，观察实验现象。学生活动7透过不同颜色的透明玻璃，观察物体颜色。请大家拿上各种颜色的玻璃片，透过透明玻璃，观察周围物体。并回答透过红色玻璃纸看物体，物体呈现红色；透过绿色玻璃纸看物体，物体呈现绿色；透过蓝色玻璃纸看物体，物体呈现蓝色。结论透明物体的颜色由它透过的色光决定。2.不透明物体的颜色我们为什么可以看到这个红色的箱子因为白光照射到箱子上，它反射的红光线进入我们的眼睛，所以我们可以看到红色的箱子。我们看到的是红色箱子，说明它只能反射红光，那么其它颜色的光呢其它颜色的光被吸收了。教师演示4（1）我们把红色的西红柿和绿色的青椒放入黑箱内，在箱上方开个小孔，用手机录像，白板屏幕展示，为什么拍摄不到黑箱内的西红柿和青椒呢因为箱内没有光线进入摄像机镜头。（2）分别打开黑箱中的红、绿、蓝三种色光手电筒，通过摄像在屏幕上观察现象。只打开红光，青椒是黑色的，西红柿更鲜艳了。只打开绿光，西红柿是黑色的，青椒更鲜艳了。只打开蓝光，西红柿、青椒都是黑色的。只打开白光，红色的西红柿是红色的，绿色的青椒是绿色的。结论不透明物体只反射与它颜色相同的光。（3）分别打开红、绿、蓝三种色光射在黑箱内的白纸上。白纸能呈现各种色光。（4）分别打开红、绿、蓝三种色光射在黑箱内的黑纸上。黑纸总是黑色的。黑色吸收所有光，黑色不反射光线。（5）取出箱内绿色的青椒，在教室中用红光照青椒，为什么不是黑色的因为教室中有白光。学生活动8思考白色阳光下的世界为什么是彩色的世界因为白光由各种色光组合而成。不透明物体反射和自身颜色相同的色光，吸收其他色光；透明物体能透过和自身颜色相同的色光，吸收其他色光。可见，物体的颜色由它反射或透过的色光决定。学生活动9检测是否色盲。是不是所有人都能看到各种各样的颜色呢请看屏幕上的3个图案，辨别图样，检测你的眼睛对颜色的感知能力。最后，回到课前给大家展示的“颜色分拣机器人”，请利用本节课所学知识回答它的工作原理它能感受到反射给它的各种颜色的光，也就能够辨别各种物体的不同颜色，因此能把各种颜色的物体进行分类。教师再展示“红外无障碍玩具车”习作，指引学生进一步去探索不可见光的奥秘【课堂小结】本节你有什么收获【课堂练习】利用信息化平台，在线检测，统计掌握情况，适当点评。【课后作业】校本练习。【板书设计】 光的色散一、光的色散白光分解成红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫七色光的现象。2、 光的混合光的三基色红、绿、蓝三、物体的颜色1.透明物体只反射相同颜色的光2.不透明物体只透过相同颜色的光【教学反思】教师课后完成。
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