第6节 光的色散（导学案）物理鲁科版五四学制2024八年级上册

第6节 光的色散 【学习目标】 1.了解光的色散现象，知道光谱的概念。 2.了解色光的三原色，认识色光的混合。 3.了解看不见的光。 4.了解物体的颜色。 【学习重点】 通过实验观察认识光的色散现象。 【学习难点】 能用色光的混合解释五光十色的世界。 【合作探究】 自主学习　白光的色散现象 任务清单：阅读教材P84--85的内容，思考完成下列问题： （1）什么是光色散现象？ （2）尝试用课桌上的器材完成光的色散实验？ （3）彩虹的形成原因是什么？ （4）什么是光的三原色？ 【答案】略。 【解析】略。 2.小组内互相批改，找出正确答案。然后进行释疑环节： 助学释疑一　白光色散现象 1.观察与实验： （1）实验方法：让一束太阳光照射到三棱镜上，观察并描述经过三棱镜后光的变化？ （2）实验现象：太阳光通棱镜后，被分解成各种色光，这些色光按照红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫的顺序排列，这就是光的色散现象。 （3）实验结论： ①太阳光是白光，由各种色光混合而成。 ②不同色光通过三棱镜时，偏折程度不同，红光偏折程度最小，紫光偏折程度最大。 2.光的色散： （1）定义：太阳光通过三棱镜后，被分解成红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫的现象，这就是光的色散现象。 （2）色散的实质：是因为不同色光折射率不同,折射时偏转的角度不同(折射角——折射光线与法线的夹角不同）而产生的。 （3）牛顿与色散：17世纪以前，人们一直认白色是最单纯的颜色。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（dispersion），这才揭开了光的颜色之谜。 （4）复色光：太阳光由各种色光混合而成，是复色光。 单色光：红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫这七种色光是单色光。 （5）彩虹的形成原因：太雨后的天空悬浮有大量的细小水珠，太阳光照射到这些小水珠上时，它被分解成绚丽的七色光。因此，有时我们能看见太阳光和小水珠建造起的——彩虹。 3.光的三基色： 红、绿、蓝三种色光。 （1）人们发现，用红、绿、蓝三种色光，可以混合成不同颜色的光。 （2）进一步的研究表明，自然界中红、绿、蓝三种颜色的光无法用其他颜色的光混合而成，其他颜色的光则可以通过这三种色光的适当混合而得到。 （3）色光的混合： 3.彩色电视机里的各种颜色是怎样产生的？ 牛刀小试 1. 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 （ ） 【答案】B。 【解析】三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，所以红光在应该最上面；白色光通过三棱镜时在两个面上都要发生折射，所以只有B正确。 故选B。 2. 下列现象与彩虹的形成原理相同的是（　　） A．池水映明月 B．形影紧相依 C．镜子正衣冠 D．潭清疑水浅 【答案】D 【详解】雨过天晴时，天空中会有大量小水珠，太阳光经过小水珠时发生了色散，彩虹的形成属于光的折射现象； A．池水映明月是平面镜成像，属于光的反射，故A不符合题意； B．形影紧相依中影子的形成是光线经过不透明物体时被遮挡形成的，属于光的直线传播现象，故B不符合题意； C．镜子正衣冠是平面镜成像，属于光的反射，故C不符合题意； D．潭清疑水浅是光从水中斜射入空气中时，在水面发生了偏折，属于光的折射现象，故D符合题意。 故选D。 3．如图所示光的三原色示意图中，在区域1的色光应为 色，区域2的色光应为 色。 【答案】 白 绿 【详解】光的三原色是红、绿、蓝，光的三原色合成白色光，故图中在区域2应为绿色，区域1应为白色。 4. 彩色电视机上的丰富色彩都是由______、______和______三种色光混合而成的，这三种色光叫作光的______；三原色光等比例混合后为 色光。 【答案】红，绿，蓝；三原色；白。 【详解】看电视时，如果用放大镜观察彩色电视机的荧光屏，就能看到红色、绿色和蓝色的光点，这三种色光叫做色光的三原色。红、绿、蓝三种单色光按不同的比例混合能合成任意一种色光，若等比例混合为白色。 5. 如图所示，一束红光经三棱镜折射后，在白色光屏上a点处形成一个红色光斑，保持入射光位置、方向及三棱镜位置不变。 （1）若将红光改为白光，则光屏上会出现彩色光带，这一现象称为光的 。光屏上a点处的光斑 （填“一定”或“可能”）是红色的； （2）若将红光改为紫光，则光屏水平向 移动，紫色光斑可位于a点处。   【答案】 色散 一定 左 【详解】（1）白光通过三棱镜后，会分解成不同颜色的光，在光屏上出现彩色光带，这是光的色散现象。 不同光通过三棱镜后，其偏折程度不变，但每种光通过三棱镜的偏折程度是一定的，所以入射光的位置及方向不变时，红光通过三棱镜后的折射光线方向是一定的，所以在a点处的光斑一定是红光。 （2）其它条件不变时，紫光通过三棱镜的偏折程度比红光的大，则紫光在光屏上的位置偏下，为了让紫色光斑在a点处，应向左移动光屏。 二. 红外线与紫外线 1.实验：发现红外线与紫外线 我们把非常灵敏的温度计分别放到色散后不同颜色的光处，都能检测到温度上升。把温度计放在光谱上红端以外的部分，温度也会上升，说明这里也有能量辐射，只不过人眼看不见。我们把红端之外的辐射叫作红外线（infrared ray）。在光谱的紫端以外，也有一种看不见的光，叫作紫外线。 2.红外线特点和应用： （1）红外线具有热效应，能使被照射的物体发热； （2）太阳的热主要就是通过红外线辐射的形式传送到地球的； （3）物体能吸收红外线，也能向外辐射红外线。 （4）红外线应用：红外线遥控、红外线加热、红外线测温、红外线定位、红外线遥感、红外线夜视仪等。 3.紫外线特点和应用： （1）荧光效应：能使荧光物质发光； （2）化学效应：消毒灭菌； （3）生理作用：可以促进人体维生素D的合成。 （4）紫外线应用：验钞、消毒灭菌、可以促进人体维生素D的合成等。 （5）紫外线防护：过量的紫外线可使皮肤灼伤，甚至致癌影响动植物、人类的生存；所以在外面阳光照射特别强烈的时候，如果不需要出行，就尽量在室内活动。出行时，要在脸上擦上保护霜等等，避免紫外线的伤害。 牛刀小试 1. 当前在我们进校园时，安保人员经常使用一种叫“额温枪”的测温仪器，只要把“枪口”对准人的额头或手腕，“枪尾”的显示屏就能显示人体的温度。“额温枪”测温利用的是（　　） A．额温枪发出的红外线 B．人体发出的紫外线 C．额温枪发出的超声波 D．人体发出的红外线 【答案】D 【详解】一切物体都辐射红外线，物体温度越高，辐射红外线的本领越强，人体辐射红外线，额温枪通过接收人体辐射的红外线来测量人体温度。故选D。 2. 下列设备中利用紫外线制成的是（     ） A．遥控器 B．验钞机 C．夜视仪 D．火情侦测仪 【答案】B 【详解】红外线是红光以外的光线，利用红外线可制成火情侦测仪、夜视仪、遥控器等；紫外线是紫光以外的光线，验钞机是利用紫外线制成的。故ACD不符合题意，B符合题意。故选B。 3．如图所示，让一束太阳光通过棱镜射到白屏上，屏上标出了三个区域，其中能让温度计的示数明显升高的区域和能识别人民币真伪的区域是（　　） A．区域①区域③ B．区域②区域③ C．区域③区域① D．区域①区域② 【答案】C 【详解】太阳光经三棱镜后发生色散，图中位置从下到上依次呈现红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫；红光之外是红外线，红外线的热效应很强，即在③；紫光之外是紫外线，紫外线能使荧光物质发光，即在①。故ABD不符合题意，C符合题意。故选C。 三. 物体的颜色 1.观察与实验： （1）让一束太阳光照射到三棱镜上，光通过三棱镜后形成七色光带。将七色光带照射到红色透明玻璃片上，观察光屏上出现的现象。将红色透明玻璃片分别换成绿色玻璃片和蓝色玻璃片，描述你观察到的现象。 （2）移去玻璃片，将红纸、绿纸、蓝纸分别贴在光屏上，重复实验，描述你观察到的现象。 （3）如果分别用红色、绿色、蓝色光照射红花和绿叶，红花和绿叶分别呈现什么颜色？ 2.物体的颜色： 研究表明：透明物体的颜色由通过它的色光决定；不透明物体的颜色由它反射的色光决定。 所有颜色的光都能通过的物体，就是无色透明的。红色玻璃只能让红光通过，因此看上去是红色的。黑色物体吸收各种色光，白色物体反射各种色光。 【课堂练习】 1. 感应水龙头无需人体直接接触，当手伸进感应窗前的感应区域时，机器自动出水；当手离开感应窗前的感应区域时，机器自动关水，在节约用水的同时有效防止细菌交叉感染。感应水龙头能实现自动控制主要是利用感应窗发出的（　　） A．次声波 B．超声波 C．红外线 D．紫外线 【答案】C. 【详解】感应水龙头能实现自动控制主要是利用感应窗发出的红外线来工作的，故ABD不符合题意，C符合题意。故选C。 2．下列设备中，利用紫外线工作的是（　 　） 【答案】D. 【解析】A．红外线热作用强，一切物质不停地辐射红外线，所以可制成红外线感应水龙头，故A不合题意；B．非接触温度计是利用了物体辐射红外线的原理，故B不合题意；C．红外线方向性好，可以用作电视遥控器，故C不合题意；D．紫外线有荧光效应，使荧光物质发出荧光，可以做成验钞机，故D符合题意。 3. 光在真空的传播速度为______m/s。让一束太阳光通过棱镜射到白屏上，如图，在白屏上就形成一条彩色光带，这种现象叫做光的______，表明太阳光是由_____混合而成的，最早由英国物理学家______发现的，其中红、绿、____被称作光的三原色。 【答案】3×108，色散，多种色光，牛顿，蓝。 【详解】光在真空中的传播速度是宇宙间最快的，为3×108m/s。 太阳光过棱镜后会分解成不同颜色的光，这是光的色散现象。这种现象说明太阳光不是单色光，是由多种色光混合而成的。 光的色散现象最早由英国物理学家牛顿通过玻璃三棱镜将太阳光分解成彩色光带而发现的。 红、绿、蓝三种色光按不同比例混合后，可以产生各种颜色的光，因此把红、绿、蓝叫做色光三原色。 4. LED光源是利用红、______ 、蓝三原色，在计算机技术控制下任意混合，即可形成不同色光的组合变化，实现丰富多彩的动态变化效果及各种图像。在步枪的瞄准器上安装夜视仪，在夜间能捕捉到敌人身体发出的_________，白光通过棱镜后，被“分解”成各种颜色的光，这种现象叫光的______。 【答案】绿，红外线，色散。 【详解】红、绿、蓝三种色光被称为色光的三原色。 一切物体都会向外辐射红外线，温度越高，辐射的红外线越多，夜视仪是利用红外线工作的，在夜间能捕捉到敌人身体发出的红外线。 白光通过三棱镜后分解成红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫七种颜色的光，这种现象是光的色散；这说明白光是由各种色光组成的。 5. 小明按如图所示的方法探究“光的色散现象”。 ①小明在测量不同色光区域的温度时，惊奇地发现：将温度计放在红光的外侧时，温度计的示数会________；说明红光的外侧有一种不可见光，这种光叫做______。 ②若在紫光的外侧放置涂有荧光物质的纸条，则可观察到 ；说明在紫光的外侧也存在着一种不可见光，这种光叫做 。     【答案】①升高，红外线；②纸条上的荧光物质发光，紫外线。   【详解】①红外线具有热效应，它位于红色光的外面，所以把温度计应放在红色光的外侧，温度计的示数会升高；这种光叫做红外线。 ②在紫光之外有看不见的紫外线，紫外线最显著的效应是荧光效应，它可以使荧光物质发光．  这种光叫做紫外线。 6．小明为研究光的色散，设计了如下实验：在墙角放置一个盛水的容器，其中有一块与水平面成45°角放置的平面镜M，如图所示，一细束白光斜射向水面，经水折射后射向平面镜，被平面镜反射再经水面折射后照在墙上。则可在墙上看到 （ ） A．上紫下红的彩色光带 B．上红下紫的彩色光带 C．外红内紫的环状光带 D．一片白光 【答案】B。 【详解】平面镜M左边的水相当于一个三棱镜，一束白光经水折射后，水面上靠近平面镜（相当于三棱镜的顶部）一侧的是红光，所以经平面镜反射后，在墙上是上红下紫的彩色光带。故选B。 1 / 1 学科网（北京）股份有限公司 $ 第6节 光的色散 【学习目标】 1.了解光的色散现象，知道光谱的概念。 2.了解色光的三原色，认识色光的混合。 3.了解看不见的光。 4.了解物体的颜色。 【学习重点】 通过实验观察认识光的色散现象。 【学习难点】 能用色光的混合解释五光十色的世界。 【合作探究】 自主学习　白光的色散现象 任务清单：阅读教材P84--85的内容，思考完成下列问题： （1）什么是光色散现象？ （2）尝试用课桌上的器材完成光的色散实验？ （3）彩虹的形成原因是什么？ （4）什么是光的三原色？ 2.小组内互相批改，找出正确答案。然后进行释疑环节： 助学释疑一　白光色散现象 1.观察与实验： （1）实验方法：让一束太阳光照射到三棱镜上，观察并描述经过三棱镜后光的变化？ （2）实验现象：太阳光通棱镜后，被分解成各种色光，这些色光按照 的顺序排列，这就是光的色散现象。 （3）实验结论： ①太阳光是 光，由各种色光混合而成。 ②不同色光通过三棱镜时，偏折程度不同，红光偏折程度最 ，紫光偏折程度最 。 2.光的色散： （1）定义：太阳光通过三棱镜后，被分解成 的现象，这就是光的色散现象。 （2）色散的实质：是因为不同色光折射率不同,折射时偏转的角度不同(折射角——折射光线与法线的夹角不同）而产生的。 （3）牛顿与色散：17世纪以前，人们一直认白色是最单纯的颜色。直到1666年，英国物理学家 用玻璃三棱镜使太阳光发生了色散（dispersion），这才揭开了光的颜色之谜。 （4）复色光：太阳光由各种色光混合而成，是 光。 单色光：红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫这七种色光是 光。 （5）彩虹的形成原因：太雨后的天空悬浮有大量的细小水珠，太阳光照射到这些小水珠上时，它被分解成绚丽的七色光。因此，有时我们能看见太阳光和小水珠建造起的——彩虹。 3.光的三基色： 三种色光。 （1）人们发现，用红、绿、蓝三种色光，可以混合成不同颜色的光。 （2）进一步的研究表明，自然界中红、绿、蓝三种颜色的光无法用其他颜色的光混合而成，其他颜色的光则可以通过这三种色光的适当混合而得到。 （3）色光的混合： 3.彩色电视机里的各种颜色是怎样产生的？ 牛刀小试 1. 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 （ ） 2. 下列现象与彩虹的形成原理相同的是（　　） A．池水映明月 B．形影紧相依 C．镜子正衣冠 D．潭清疑水浅 3．如图所示光的三原色示意图中，在区域1的色光应为 色，区域2的色光应为 色。 4. 彩色电视机上的丰富色彩都是由______、______和______三种色光混合而成的，这三种色光叫作光的______；三原色光等比例混合后为 色光。 5. 如图所示，一束红光经三棱镜折射后，在白色光屏上a点处形成一个红色光斑，保持入射光位置、方向及三棱镜位置不变。 （1）若将红光改为白光，则光屏上会出现彩色光带，这一现象称为光的 。光屏上a点处的光斑 （填“一定”或“可能”）是红色的； （2）若将红光改为紫光，则光屏水平向 移动，紫色光斑可位于a点处。   二. 红外线与紫外线 1.实验：发现红外线与紫外线 我们把非常灵敏的温度计分别放到色散后不同颜色的光处，都能检测到温度上升。把温度计放在光谱上红端以外的部分，温度也会 ，说明这里也有能量辐射，只不过人眼看不见。我们把红端之外的辐射叫作 （infrared ray）。在光谱的紫端以外，也有一种看不见的光，叫作 。 2.红外线特点和应用： （1）红外线具有热效应，能使被照射的物体发热； （2）太阳的热主要就是通过红外线辐射的形式传送到地球的； （3）物体能吸收红外线，也能向外辐射红外线。 （4）红外线应用：红外线遥控、红外线加热、红外线测温、红外线定位、红外线遥感、红外线夜视仪等。 3.紫外线特点和应用： （1）荧光效应：能使荧光物质发光； （2）化学效应：消毒灭菌； （3）生理作用：可以促进人体维生素D的合成。 （4）紫外线应用：验钞、消毒灭菌、可以促进人体维生素D的合成等。 （5）紫外线防护：过量的紫外线可使皮肤灼伤，甚至致癌影响动植物、人类的生存；所以在外面阳光照射特别强烈的时候，如果不需要出行，就尽量在室内活动。出行时，要在脸上擦上保护霜等等，避免紫外线的伤害。 牛刀小试 1. 当前在我们进校园时，安保人员经常使用一种叫“额温枪”的测温仪器，只要把“枪口”对准人的额头或手腕，“枪尾”的显示屏就能显示人体的温度。“额温枪”测温利用的是（　　） A．额温枪发出的红外线 B．人体发出的紫外线 C．额温枪发出的超声波 D．人体发出的红外线 2. 下列设备中利用紫外线制成的是（     ） A．遥控器 B．验钞机 C．夜视仪 D．火情侦测仪 3．如图所示，让一束太阳光通过棱镜射到白屏上，屏上标出了三个区域，其中能让温度计的示数明显升高的区域和能识别人民币真伪的区域是（　　） A．区域①区域③ B．区域②区域③ C．区域③区域① D．区域①区域② 三. 物体的颜色 1.观察与实验： （1）让一束太阳光照射到三棱镜上，光通过三棱镜后形成七色光带。将七色光带照射到红色透明玻璃片上，观察光屏上出现的现象。将红色透明玻璃片分别换成绿色玻璃片和蓝色玻璃片，描述你观察到的现象。 （2）移去玻璃片，将红纸、绿纸、蓝纸分别贴在光屏上，重复实验，描述你观察到的现象。 （3）如果分别用红色、绿色、蓝色光照射红花和绿叶，红花和绿叶分别呈现什么颜色？ 2.物体的颜色： 研究表明：透明物体的颜色由 决定；不透明物体的颜色由它 决定。 所有颜色的光都能通过的物体，就是 的。红色玻璃只能让 通过，因此看上去是红色的。黑色物体 ，白色物体 各种色光。 【课堂练习】 1. 感应水龙头无需人体直接接触，当手伸进感应窗前的感应区域时，机器自动出水；当手离开感应窗前的感应区域时，机器自动关水，在节约用水的同时有效防止细菌交叉感染。感应水龙头能实现自动控制主要是利用感应窗发出的（　　） A．次声波 B．超声波 C．红外线 D．紫外线 2．下列设备中，利用紫外线工作的是（　 　） 3. 光在真空的传播速度为______m/s。让一束太阳光通过棱镜射到白屏上，如图，在白屏上就形成一条彩色光带，这种现象叫做光的______，表明太阳光是由_____混合而成的，最早由英国物理学家______发现的，其中红、绿、____被称作光的三原色。 4. LED光源是利用红、______ 、蓝三原色，在计算机技术控制下任意混合，即可形成不同色光的组合变化，实现丰富多彩的动态变化效果及各种图像。在步枪的瞄准器上安装夜视仪，在夜间能捕捉到敌人身体发出的_________，白光通过棱镜后，被“分解”成各种颜色的光，这种现象叫光的______。 5. 小明按如图所示的方法探究“光的色散现象”。 ①小明在测量不同色光区域的温度时，惊奇地发现：将温度计放在红光的外侧时，温度计的示数会________；说明红光的外侧有一种不可见光，这种光叫做______。 ②若在紫光的外侧放置涂有荧光物质的纸条，则可观察到 ；说明在紫光的外侧也存在着一种不可见光，这种光叫做 。     6．小明为研究光的色散，设计了如下实验：在墙角放置一个盛水的容器，其中有一块与水平面成45°角放置的平面镜M，如图所示，一细束白光斜射向水面，经水折射后射向平面镜，被平面镜反射再经水面折射后照在墙上。则可在墙上看到 （ ） A．上紫下红的彩色光带 B．上红下紫的彩色光带 C．外红内紫的环状光带 D．一片白光 1 / 1 学科网（北京）股份有限公司 $