4.5 光的色散 课件-2026-2027学年物理人教版八年级上册

该初中物理课件聚焦光的色散、色光三原色及不可见光，从饰品色彩提问导入，通过三棱镜实验、牛顿经典实验解析色散原理，结合彩虹成因、肥皂泡等生活现象，再探究色光混合规律与三原色应用，最后学习红外线和紫外线特性，构建现象到原理再到应用的学习支架。 其亮点是实验驱动与素养融合，含演示实验、自制色散装置（深盘水和平面镜）及动态视频，培养科学探究能力。通过彩色电视显示、测温仪等实例，用科学思维分析色光偏折差异与转换法，激发科学态度与责任。学生提升实验技能与问题解决能力，教师可借助丰富资源高效教学。

物理八年级上册 •人教版 第四章 光现象 第4节光的色散 1.7.2013 在上课之前，老师想问大家一个问题。你们见过钻石或者水晶做的漂亮饰品吗？在阳光底下，它们会闪烁出像彩虹一样迷人的光彩，特别好看！大家有没有想过，这些漂亮的颜色是从哪里来的呢？难道是钻石本身会变魔术吗？今天，就让我们一起变身小小科学家，去揭开光的颜色之谜！欢迎来到今天的物理课堂——第四章 光现象，第4节 光的色散！ ‹#› 学习目标——物理学科素养 01 看懂光的魔术 我们要弄明白光的色散现象，知道日常看到的白色太阳光，其实是由多种颜色组成的“大家庭”。学完后，你就能轻松解释天上彩虹形成的原因啦！ 02 像科学家一样思考 我们会通过分析经典的光学实验，学习如何像牛顿那样，从观察到的现象出发，通过严谨的逻辑思考和归纳，一步步得出科学的结论，掌握科学探究的思维方式。 03 动手探究实验 不仅观摩老师的演示实验，更要亲手操作器材探究光的秘密。在动手过程中掌握实验技能，体验发现问题、解决问题的乐趣，真正成为探索光学的“小科学家”。 04 爱上科学与探索 激发对光世界的好奇心，养成尊重事实、勇于探索的科学精神。学会用所学的光学知识解释生活中的现象，将科学认知融入日常，建立科学的世界观。 1.7.2013 这节课结束后，你将成为一个更厉害的‘光学小专家’哦！具体来说，我们要一起完成这几件大事：首先，我们要学会看懂光的魔术，理解什么是色散，并且能解释彩虹的成因。其次，我们要学会像科学家一样思考，通过分析实验来得出结论。接着，我们还会动手做实验，体验探究的乐趣。最后，希望大家能因此爱上科学，保持好奇心，并用知识解释生活。 ‹#› 教学重难点 教学难点 教学重点 01. 见证光的色散：亲眼观察白光通过三棱镜分解为红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫七色光的过程，理解白光是由多种色光混合而成的复色光，建立对光的色彩本质的认知。 02. 掌握色光三原色：认识红、绿、蓝为光的“三原色”，探究色光混合的规律，了解这三种色光按不同比例混合能产生各种色彩，是彩色电视、屏幕显示的核心原理。 03. 初识不可见光：认识红外线和紫外线这两种看不见的光，了解它们的特性及实际应用，比如红外线的热效应、紫外线的荧光效应和杀菌作用等。 01. 理解色光偏折差异：不同颜色的光波长不同，经过三棱镜时折射程度不同，紫光偏折最大，红光最小。该原理较为抽象，需结合实验现象与想象，理解波长对折射的影响。 02. 探究不可见光的存在：红外线和紫外线无法直接感知，需通过它们产生的可观测效应（如温度变化、荧光反应）来间接认识和研究，学会通过“转换法”探索不可见的物理现象。 1.7.2013 每一次探险都有我们需要重点关注的地方，也会有一些需要我们稍微费点脑筋的小挑战。我们要重点掌握的本领有三个：第一，见证白光分解成七色光；第二，了解色光三原色的混合规律；第三，认识红外线和紫外线。我们可能会遇到的小挑战是：理解不同色光偏折程度不同的原理，以及如何研究看不见的红外线和紫外线。 ‹#› 课堂引入 这么美丽的色彩是怎样形成的呢？ 人们早就学会将金刚石、水晶打磨成各种饰品。在阳光的照耀下，它们会发出彩虹一般的光彩，这些绚丽的色彩交织在一起，令人赏心悦目，也引发了人们对光的奥秘的好奇。 1.7.2013 大家看这张图片，闪闪发光的钻石是不是很漂亮？它在阳光下为什么会呈现出彩虹一样的颜色呢？这个问题，其实就和我们今天要学习的内容息息相关。带着这个疑问，让我们一起走进今天的课堂。 ‹#› 01. 什么是光的色散？ 当一束白光（复色光）通过三棱镜时，会被分解成红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫七色光的现象，叫做光的色散。这说明白光是由多种色光混合而成的。 02. 色散的核心原理 不同颜色的光在介质（三棱镜）中的折射程度不同。紫光的折射能力最强，偏折角度最大；红光的折射能力最弱，偏折角度最小，因此各色光被分离出来。 03. 经典实验与自然现象 英国物理学家牛顿最早通过三棱镜实验研究了光的色散。生活中的彩虹就是太阳光经过空中小水滴的折射、反射后形成的色散现象，是大自然的色散奇观。 知识点1 色散 1.7.2013 现在，让我们正式进入第一个知识点的学习——光的色散。我们将一起揭开白光的“分身术”之谜。 ‹#› 猜想 结论：白色的太阳光是由各种颜色的光混合而成的。 17世纪以前，人们一直认为白色是最单纯的颜色，没有其他色彩可以构成它。直到1666年，英国著名物理学家牛顿通过一个经典实验，利用玻璃三棱镜将太阳光分解成了红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫七色光，首次发现了光的色散现象，这一发现彻底揭开了太阳光颜色的神秘面纱。 知识点1：色散 探究新知 1.7.2013 其实，在300多年前，人们都以为白色是最纯净、最简单的颜色。直到1666年，伟大的物理学家牛顿，用一个普通的玻璃三棱镜，做了一个划时代的实验，才揭开了光的颜色之谜。他发现，原来我们以为单纯的白色太阳光，竟然是由各种各样颜色的光混合在一起组成的！这就像一碗混合果汁，是由好几种不同口味的水果汁调配而成的。 ‹#› 1.演示：探究光的色散 让一束太阳光照射到三棱镜上，观察从三棱镜射出的光有什么变化？ 实验现象：白光经两次折射后，在屏幕上形成了一条彩色光带。光带颜色依次为：红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫。 知识点1：色散 探究新知 太阳光透过三棱镜 视频：三棱镜对光的色散 1.7.2013 现在，就让我们重现一下牛顿的实验！大家请看这里。老师让一束太阳光照射到这个三棱镜上，大家仔细观察，从三棱镜另一边射出来的光，发生了什么变化？哇！看到了吗？白色的光不见了，它在屏幕上变出了一条漂亮的彩色光带！这条光带的颜色排列非常有规律，大家一起大声说出它们的名字好不好？从一端到另一端，依次是：红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫！是不是和天上的彩虹一模一样？ ‹#› 2.光的色散 （1）概念：太阳光（白光）通过三棱镜后发生偏折，分解为红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫等色光，这种现象叫作光的色散。 （2）光的色散现象表明，太阳光是由七种色光（红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫）混合而成的复色光。 知识点1：色散 探究新知 【实验分析】 （1）结论一：白光并非单色光，而是由红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫等各种色光混合组成的复色光。 （2）结论二：不同色光通过三棱镜的偏折程度不同，其中红光偏折程度最小，紫光偏折程度最大。 1.7.2013 这个神奇的现象，就叫做光的色散。我们来给它一个科学的定义：太阳光通过三棱镜后，会发生偏折，分解成红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫等色光，这种现象就叫作光的色散。从这个实验里，我们能得出两个非常重要的结论：第一，白光不是单色光，它是由各种色光混合而成的复色光。第二，不同的色光通过三棱镜时，偏折的程度是不同的。大家看，红光在最上面，说明它偏折得最少；而紫光在最下面，说明它偏折得最多。 ‹#› 彩虹是雨过天晴后经常出现的一种自然现象。彩虹的形成源于雨后天空中悬浮的大量细小水珠，这些水珠如同微型三棱镜。当太阳光照射到小水珠上时，会发生光的色散现象，被分解成红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫等不同颜色的光。当这些经过折射和反射后的色光恰好进入我们的眼睛，我们便能看到天空中那道绚丽多彩的彩虹了。 3.彩虹形成的原因 视频：彩虹形成的动态演示 知识点1：色散 探究新知 1.7.2013 学完了色散，我们就能轻松解释彩虹的成因了！雨过天晴之后，天空中还悬浮着许许多多细小的水珠。这些小水珠就像一个个微型的三棱镜。当太阳光照射到这些小水珠上时，就会发生色散，被分解成各种颜色的光。如果这些彩色的光刚好进入我们的眼睛，我们就能看到那座绚丽的彩虹桥了！所以，彩虹就是大自然送给我们的一个巨大的色散现象礼物。 ‹#› 4.生活中常见的色散现象 肥皂泡的色散现象 吹起的肥皂泡薄膜极薄，阳光射入后经薄膜前后表面反射，不同色光折射角度不同，相互叠加便呈现出五彩斑斓的彩色条纹。 钻石的色散现象 钻石拥有特殊的多面体切割结构，能将射入的白光分解成红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫七色光，这种高色散特性让钻石显得璀璨夺目。 知识点1：色散 探究新知 1.7.2013 其实，色散现象在我们的生活中随处可见。比如，我们吹出来的肥皂泡，在阳光下会呈现出五彩斑斓的颜色；还有我们开头提到的闪闪发光的钻石，也是利用了光的色散原理，才显得那么璀璨夺目。甚至有时候，雨后路面上的一层油膜，在阳光照射下也会呈现出彩色的条纹，这也是光的色散哦！ ‹#› 知识点1：色散 探究新知 想想做做：自制简易色散装置 如果家里没有三棱镜，我们可以利用身边的简单材料来模拟光的色散实验。在深盘中盛入适量的水，将一块平面镜斜放在盘边，让镜子的下半部分浸入水中。让阳光照射在水下的平面镜表面，调整镜子的角度，使反射光投射到白色的墙壁或白纸上。仔细观察，你会在墙面或纸上看到一条由红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫组成的彩色光带，这个由水和平面镜构成的组合，就相当于一个三棱镜，成功实现了光的色散现象。 实验原理： 水和平面镜的组合相当于三棱镜，太阳光经过水的折射和反射后，分解成七色光，证明了白光是由多种色光混合而成的。 动手实践：寻找身边的彩虹 1.7.2013 如果家里没有三棱镜怎么办呢？别担心，我们可以自己动手做一个！大家可以回家试试：在一个比较深的盘子里装上水，然后斜着放一块小镜子在盘子里，让镜子的一部分浸在水里。接着，让阳光照在水下的镜子上，调整角度，让反射光射到白色的墙壁或者白纸上。你猜会看到什么？对啦，墙壁上也会出现一条漂亮的彩色光带！这个由水和镜子组成的装置，其实就相当于一个三棱镜了。 ‹#› 知识点1：色散 探究新知 【典例1】如图所示，小华利用平面镜、较深的盆和水等器材研究光的色散实验，在盆中盛水后，在盆边斜放一个平面镜，使太阳光照射在水中的平面镜上，并反射到白色的竖直墙壁上，发现墙壁上有彩色的光带。为了更好地观察彩色光带的色彩，可以适当（增大/减小）盆与墙壁的距离；此时镜面和水的部分结构相当于组成了什么光学器件？ 【解析一：距离选择】光的色散会使不同色光发生偏折分离，适当增大盆与墙壁的距离，能让各色光的偏折差异更明显，光带被拉宽，色彩层次更清晰，便于观察分辨。 【解析二：器件原理】太阳光经过三棱镜会被分解为七色光，而实验中镜面与水组合后，对光线的折射作用与三棱镜一致，因此该结构相当于光学器件中的三棱镜。 增大 三棱镜 1.7.2013 我们来看一道和这个小实验有关的题目。小华同学也做了这个实验，他发现墙壁上有彩色的光带。问题是，为了更好地观察彩色光带的色彩，应该适当增大还是减小盆与墙壁的距离呢？大家想一想，光带越长，颜色是不是分得越开，看起来就越清楚？所以，我们应该把墙壁放得远一点，让光带被拉长。因此答案是增大。第二问，这个由镜面和水组成的结构，相当于什么光学器件呢？没错，就是我们这节课的主角——三棱镜。 ‹#› 知识点2 色光的混合 01. 色光的“三原色” 色光的三原色是红(R)、绿(G)、蓝(B)。这三种颜色的光无法通过其他色光混合得到，但它们可以按照不同比例混合，产生出自然界绝大多数的彩色光。与颜料的三原色（品红、黄、青）不同，色光混合属于“加光混合”，混合后的亮度会增加。 02. 混合规律与实际应用 核心混合公式：红光+绿光=黄光；绿光+蓝光=青光；红光+蓝光=品红光；红光+绿光+蓝光=白光。 生活中的应用：彩色电视机的屏幕、手机显示屏、电脑显示器等，都是利用红、绿、蓝三种色光的混合来呈现出五彩斑斓的画面。 1.7.2013 好的，我们已经了解了白光如何“分身”成七色光。现在，让我们进入第二个知识点的学习：色光的混合。看看这些颜色的光又是如何“交朋友”，组合出新颜色的。 ‹#› 【思考】色散后的各种色光可以混合还原成白光。那么，只将两种不同的色光混合，能否得到一种新的色光呢？ 1.演示：观察色光的混合现象 【想一想】如何从白光中获得一种单色光呢？ 【做一做】当太阳光通过红色（或蓝色、绿色）玻璃纸时，你看到什么现象？ 【提示】太阳光照射什么颜色的玻璃纸，将获得什么颜色的单色光。 归纳总结：不透明物体的颜色由物体反射的色光决定。 视频：观察色光混合的实验 知识点2：色光的混合 探究新知 1.7.2013 我们刚才看到，白光可以分解成七色光。那反过来，把这些色光混合在一起，是不是又能变回白光呢？答案是肯定的。那大家有没有想过，如果只把两种不同的色光混合在一起，会发生什么奇妙的事情呢？能不能得到一种新的颜色？在物理学中，我们发现，红、绿、蓝这三种颜色非常特殊，它们被称为色光的三原色。它们两两混合，或者三者混合，可以得到我们看到的绝大多数颜色。 ‹#› 【做一做】当太阳光通过红色（或蓝色、绿色）玻璃片时，你看到什么现象？ 归纳总结：透明物体的颜色由透过的色光决定。 演示：色光透过有色玻璃 【提示】太阳光通过什么颜色的玻璃片，将获得什么颜色的单色光。 知识点2：色光的混合 探究新知 1.7.2013 那我们看到的物体为什么会有各种颜色呢？这其实和光的反射与透过有关。对于不透明的物体，比如一件红色的衣服，它之所以是红色，是因为它把太阳光里所有其他颜色的光都吸收了，唯独把红色的光反射出来。所以，不透明物体的颜色，是由它反射的色光决定的。对于透明的物体，比如一块红色的玻璃，它之所以看起来是红色，是因为它只允许太阳光中的红色光通过。所以，透明物体的颜色，是由它透过的色光决定的。 ‹#› 课堂练习 探究新知 3. 如图是光的三原色的示意图，图中1和2两个区域应标的颜色分别是（ ） A. 蓝、白 B. 黄、黑 C. 绿、白 D. 黄、白 解析：光的三原色为红、绿、蓝，这三种色光等比例混合后会得到白色光。因此图中1区域为绿色，2区域为白色，正确答案选C。 核心知识点回顾 色光的三原色是红、绿、蓝（RGB）。将这三种色光按不同比例混合，可以产生各种颜色的光；当三种色光等量混合时，会形成白色光。这与颜料的三原色（品红、黄、青）混合规律不同。 结论：本题考查光的三原色原理，关键要区分色光混合与颜料混合的差异，牢记红+绿+蓝=白。 1.7.2013 好了，学了这么多新知识，我们来快速检验一下学习成果吧！请看第一题，这是光的三原色示意图，请问1和2分别是什么颜色？大家回忆一下，色光的三原色是红、绿、蓝，它们混合在一起会变成白色。所以1是绿色，2是白色。正确答案是C。 ‹#› 课堂练习 探究新知 4. 某超市的切片西瓜原来用红色光照射，现在统一用白光照射。在白光照射下，呈现绿皮、黑籽、红瓤的切片西瓜，原来在红色光照射下，呈现（ ） A.黑皮、红籽、红瓤 B.黑皮、黑籽、红瓤 C.绿皮、黑籽、红瓤 D.黑皮、黑籽、黑瓤 解析：绿皮只能反射绿光，吸收红光，故呈黑色；黑籽吸收所有色光，仍为黑色；红瓤反射红光，故呈红色。因此正确答案为B。 B 1.7.2013 第二题，这是一个生活中的例子。西瓜在白光下是绿皮、黑籽、红瓤。如果用红色光照射它会是什么样子呢？我们来分析一下：绿皮只能反射绿光，红光照射时它会吸收红光，所以呈现黑色。黑籽吸收所有色光，所以还是黑色。红瓤反射红光，所以呈现红色。因此正确答案是B：黑皮、黑籽、红瓤。 ‹#› 课堂练习 探究新知 5．用红色激光笔照射透明的红色、绿色两个气球，当气体吸收光时，气体的温度会升高，气体体积膨胀，气球将会爆破。下列说法正确的是（ ） A．红色激光笔不属于光源，不能自行发光 B．绿色透明气球会吸收红光，温度升高导致爆破 C．红色透明气球能透过红光，吸收能量少，不会爆破 D．两个气球都不会吸收红光，因此都不会爆破 解析：红色激光笔能自行发光，属于光源（排除A）；红色透明气球透过红光，吸收能量少；绿色透明气球只能透过绿光，会吸收红光转化为热能，使气体温度升高、体积膨胀而爆破。故正确答案为B。 1.7.2013 第三题，关于激光笔和气球。红色激光笔发出的是红光。红色透明气球会透过红光，所以吸收的能量少。而绿色透明气球只能透过绿光，它会吸收红光，导致温度升高，气球爆破。所以正确答案是B。 ‹#› 课堂练习 探究新知 6．小明在暗室中将红色和蓝色透明玻璃部分重叠放置，在玻璃的右侧放白纸。让太阳光照射到玻璃片上，白纸上A、B、C三个区域呈现的颜色为（ ） A.A区域呈现黑色，仅透过蓝光 B.B区域呈现黑色，红光蓝光均被吸收 C.C区域呈现黑色，无任何色光透过 D.B区域呈现白色，红光蓝光混合为白 解析：透明物体只透过与自身颜色相同的光。A区只有红光透过显红色；B区红光、蓝光同时透过，混合呈品红色；C区为红蓝玻璃重叠处，红光被蓝玻璃吸收，蓝光被红玻璃吸收，无光透过，故为黑色。 C 实验原理总结 透明体的颜色由透过的色光决定。两种不同颜色的透明介质重叠时，若彼此吸收对方允许透过的色光，则重叠区域无光透过，呈现黑色。 1.7.2013 第四题，这是一个稍微复杂的实验。A区域只有红光透过，所以是红色。B区域有红光和蓝光同时透过，混合后是品红色。C区域是两种玻璃重叠的地方，红光被蓝色玻璃吸收，蓝光被红色玻璃吸收，没有光透过，所以是黑色。正确答案是C。 ‹#› 课堂练习 探究新知 7．下列关于物体的颜色的说法正确的是（ ） A.透明物体的颜色是由它反射的色光决定的 B.温度越高的物体辐射出的红外线越强 C.微信收付款二维码白色的区域是吸收了所有的色光，黑色区域是反射所有色光 D.医院中经常用照射红外线的方法来进行消毒 E.树叶呈绿色，是因为它只吸收绿光而反射其它色光 F.电视画面的颜色是由红、绿、蓝三种色条合成的 G.测温仪是利用紫外线的热效应原理测量体温的 正确答案 BF 解析：A错误，透明物体颜色由透过的色光决定；C错误，白色反射所有色光，黑色吸收所有色光；D错误，医院消毒用紫外线；E错误，树叶反射绿光吸收其他色光；G错误，测温仪利用红外线热效应。B和F的描述符合光学原理，故正确。 1.7.2013 第五题，多项选择题。我们来逐一分析：A错误，透明物体由透过的色光决定。B正确，温度越高，红外线辐射越强。C错误，正好说反了。D错误，医院消毒用的是紫外线。E错误，树叶是反射绿光。F正确，电视利用光的三原色。G错误，测温仪利用的是红外线的热效应。所以正确答案是BF。 ‹#› 课堂练习 探究新知 8．2024年9月10日傍晚，我市天空中出现美丽彩虹，如图甲所示。为说明彩虹的成因，可将一束阳光透过三棱镜，得到一条彩色光带，这个现象叫光的，研究表明，将红、绿、三种色光等比例照在白纸上，中间重叠区域会呈现白色，如图乙所示。 答案：色散 光的三原色：红、绿、蓝 1.7.2013 第六题，填空题。彩虹的成因是光的什么现象？对，是色散。光的三原色除了红和绿，还有什么？是蓝色。所以这两个空分别填“色散”和“蓝”。 ‹#› 课堂练习 探究新知 9．如图所示，在暗室中做光的色散实验。 (1)实验中可以观察到白屏上出现彩色光带，其中A处是　　　　色光； (2)在三棱镜与白屏之间插一块玻璃，发现白屏上的各种色光分布没有任何变化，则该玻璃的颜色是　　　　　　的； (3)彩色光带中的蓝光属于　　　　光（选填“可见”或“不可见”），对人眼伤害较大； 紫 无色透明 可见 1.7.2013 最后一题，综合性比较强。第一问，A处是什么颜色？我们知道紫光偏折程度最大，所以A处是紫光。第二问，插入一块玻璃后光带没变，说明玻璃不吸收任何色光，所以是无色透明的。第三问，蓝光我们能看到，所以属于可见光。 ‹#› 课堂练习 探究新知 9．如图所示，在暗室中做光的色散实验。 (4)我们把一支温度计的玻璃泡放在（选填“A”或“B”）的外侧，发现温度计的示数较高，说明这种光线具有，为了使温度计的示数变化更明显，你的改进措施是。 B 热效应 将温度计玻璃泡涂黑 1.7.2013 我们继续看这道题的第四问。太阳光色散后，在红光外侧还有看不见的红外线，它具有热效应。所以温度计应该放在B处的外侧。为了让温度计示数变化更明显，我们可以把玻璃泡涂黑，因为黑色吸收所有色光，吸热效果最好。 ‹#› 课后作业 探究新知 作业 内容 同步作业 完成教材课后作业板块中的“练习与应用”部分，巩固本节课学习的核心知识点与基础应用。 自主安排 完成配套的同步分层作业，同学们可依据自身对知识的掌握程度，自主选择适配难度的习题进行拓展练习。 1.7.2013 今天的课就上到这里，大家表现得都非常棒！课后请大家完成以下作业，巩固今天学到的知识：首先是教材上的同步作业“练习与应用”，然后是配套的同步分层作业，同学们可以根据自己的掌握情况选择适合自己的难度。 ‹#› 物理八年级上册 •人教版 探索光学奥秘，发现生活之美 谢谢聆听 1.7.2013 好了，同学们下课！希望大家能带着今天学到的知识，去发现生活中更多关于光的奥秘！谢谢大家！ ‹#› $