3.4光的色散 教学设计 --2026--2027学年沪科版物理八年级全一册

教学设计 课程基本信息 学科 物理 年级 八年级 学期 秋季 课题 光的色散 教学目标 1. 通过实验，了解白光的组成和不同色光混合的现象；能从物理学视角解释自然界中的有关现象。 2. 能运用光的色散分析相关问题，并得出结论；能认识色光混合的内在规律和物体颜色成因的本质。 3. 通过实验，能发现色散现象的相关问题，进而进行合理猜想；能通过实验收集证据；根据 实验现象得出实验结论；能清晰描述实验结果。 4. 初步了解历代科学家对白光的研究上取得的成就；逐步形成探索自然的动力，体会物理学的贡献与魅力。 教学内容 教学重点： 通过实验，探究色散现象、色光混合实验以及物体颜色的成因。 教学难点： 不同色光照射下，对物体颜色的判断。 教学过程 【活动环节一】新课引入 【教师活动】 图片展示：在阳光的照射下，瀑布旁、花园喷泉中，常能看见彩虹。雨过天晴，彩虹还会出现在天空中，绚丽的彩虹来无声息，去无踪影。 提问：你知道彩虹是怎样形成的吗？ 其实人们早就认识了彩虹现象，并研究了彩虹的成因。我国早在殷代甲骨文里就有关于“虹”的记载。唐初的《礼记注疏》中有“若云薄漏日，日照雨滴则虹生”，说明虹是太阳光照射雨滴所产生的一种自然现象。但直到17世纪中叶，牛顿做了有名的三棱镜实验，才揭示了彩虹现象的本质。 【活动环节二】认识色散现象 【教师活动】 演示实验：利用三棱镜和白色光屏模拟牛顿的三棱镜实验。 提问：当太阳光通过三棱镜，同学们注意观察光屏上会出现什么现象？ 【学生活动】 观察实验现象并回答：可以在光屏上看到一条彩色光带。 【教师活动】 提问：为什么会产生这样的现象呢？ 接下来同学们通过分组实验，来一起学习这背后所蕴藏的奥秘。 【学生活动】 分组实验：采用白光手电筒以及自制仪器探究彩色光带的形成原因。 实验现象：从狭缝处射入暗室的白光在光屏上形成一条白色光带，转动圆筒角度，观察到：白光通过三棱镜折射后，在光屏上形成一条从上到下依次是红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫的七彩光带。 【教师活动】 讲述：根据刚才的实验现象，我们可以得到一个结论：白光通过三棱镜后被分解为不同颜色的光，在光屏上形成一条彩色光带，从上到下依次是红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫七色光。这种现象在物理学中称为光的色散。 【教师活动】 提问：请同学们思考，在这个三棱镜旁再放一个倒置的三棱镜，会出现什么现象呢？ 同学们在上个实验的基础上继续实验。 【学生活动】 分组实验：观察三棱镜旁放一个倒置的三棱镜后的实验现象。 回答：光屏上的彩色光带又变成了白光。 【教师活动】 讲述：说明彩色光带经过第2个三棱镜后又合成了白光。可见，白光不是单色光，而是由各种色光混合而成的。 动画展示：白光经过三棱镜折射后形成的光路图。 白光经过三棱镜分解成彩色光带的原因：一束白光经过三棱镜的两次折射会形成彩色的光带，这是由于白光通过三棱镜后被分解为不同颜色的光，不同颜色的光在三棱镜中的偏折程度不同，其中红光的偏折程度最小，紫光的偏折程度最大，因此在光屏上形成一条七彩光带。 图片展示：白光在小水珠中的折射情况。 由光的色散推导雨后彩虹形成的原因：雨后的天空悬浮着大量的细小水珠，太阳光照射到这些小水珠上时，小水珠充当了三棱镜的角色，阳光在水珠中经过两次折射便被分解成不同颜色的光。如果这些色光刚好进入我们的眼睛，我们就能看见绚丽的彩虹了。 【教师活动】 提问：同学们想不想自己动手制造一条彩虹呢？ 感兴趣的同学可以课后动手尝试迷你实验室的内容。 图片展示：用三块等大的长方形玻璃片围成一个三棱柱，一端用塑料薄膜密封，三条棱也用透明胶带封住。往三棱柱里灌满水，尽量不留空隙，再将另一端也用塑料薄膜密封，不能渗水。 提问：用你们制作的水三棱镜去做太阳光的色散实验，试试能否看见由太阳光分解出的色光呢？ 【学生活动】 课后实验：用自制的水三棱镜做太阳光的色散实验。 【活动环节三】了解色光混合 【教师活动】 提问：既然白光能分解成单色光，那至少需要多少种单色光才能复合成白光呢？ 【学生活动】 回答1：7种，因为白光可以分解成7种色光。 回答2：3种。 …… 【教师活动】 演示实验：利用光的三原色合成实验器复合白光。 【学生活动】 观察实验现象并回答：等比例的红、绿、蓝三种颜色可以复合成白光。 【教师活动】 讲述：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，其他颜色的光却可以通过这三种色光的适当混合得到。 因此，红、绿、蓝三种颜色的光被称为光的“三原色”。 【教师活动】 讲述：彩色电视机、计算机等显示屏幕上艳丽的彩色画面，就是由三原色光混合而成的。 演示实验：利用手机的超短焦镜头拍摄彩色电视的屏幕。 讲述：红、绿、蓝三种色光按照比例组合可以调出一千六百多万种颜色。 演示实验：利用电脑屏幕演示色光组合。 【学生活动】 认真观察实验现象。 【活动环节四】如何判断物体的颜色 【教师活动】 讲述：同样的太阳光照射到不同的物体上显示出不同的颜色。 提问：光的颜色与物体的颜色具有怎样的关系呢？ 为研究问题明确，将物体分成两大类，一类是透明物体，另一类是不透明物体。 【教师活动】 讲述：当白光照射到透明物体上时，有些颜色的光能穿过透明物体，而其他颜色的光被该物体吸收了，物体呈现的是所穿过的光的颜色。例如，蓝色的玻璃能让蓝光穿过，而吸收了其他颜色的光，所以呈现蓝色；同理，白光射向黄色的玻璃时，只有黄光穿过。所有颜色的光都能穿过的物体就是无色透明体，如无色的玻璃和纯净的水。我们可以看到：当白光射向无色透明的玻璃时，墙上映射的光是白色。 图片展示：蓝色的玻璃能让蓝光穿过；白光射向黄色的玻璃时，只有黄光穿过；当白光射向无色透明的玻璃时，墙上映射的光是白色。 提问：通过以上举例，同学们你们能总结出透明物体的颜色规律吗？ 【学生活动】 尝试总结出透明物体的颜色规律。 【教师活动】 讲述：当白光照射到不透明物体上时，有些颜色的光会被反射，而其他颜色的光被吸收，物体就呈现出被反射的光的颜色。例如，鲜艳的红色月季花就是因为能够反射红光，而其他颜色的光都被吸收了，所以呈现红色。 图片展示：红色月季花能反射红光 提问：那么，同一物体在不同颜色的光照下呈现的颜色相同吗？ 【学生活动】 回答1：相同，因为花草的颜色是它本身的性质，不会随外界环境发生变化。 回答2：不同，因为同一个物体在白天和黑夜观察到的现象是不同的。 【教师活动】 演示实验：探究同一物体在不同颜色光照下的颜色变化。 讲述：同一物体在不同颜色的光照下呈现的颜色并不同，可见物体的颜色与照射的光有关。如果物体将所有颜色的光都吸收了，该物体就呈现黑色。若各种颜色的光都被反射了，物体就呈现白色。 简而言之，透明物体的颜色是由它能够透过的色光决定的；不透明物体的颜色是由它反射的色光决定的。 【活动环节五】课堂小结 1. 色散现象：白光可以分解成红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫七色光。 2. 色光混合：红、绿、蓝三种颜色的光被称为光的“三原色”。 3. 物体的颜色：透明物体的颜色由它能透过的色光决定；不透明物体的颜色由它反射的色光决定。 【活动环节六】课后练习 1. 基础性作业：完成“学生资源”中的课后练习。 2. 拓展性作业：查阅资料，初步了解人们在文学、艺术等视角对彩虹的描述与欣赏，写一篇心得体会。 学科网（北京）股份有限公司 $