实践 创作七彩梦幻般的彩虹（举一反三·讲义）物理新教材沪科版八年级全一册

本讲义聚焦光的色散及彩虹形成原理这一核心知识点，从文学艺术视角描述彩虹切入，通过动手实验创作人造彩虹，再延伸至生活中彩虹现象的科普分析，构建“理论认知-实践操作-应用拓展”的学习支架。 该资料特色在于跨学科融合与实践探究，借助乾隆诗句、绘画作品等培养科学态度，通过水盆平面镜实验提升科学探究能力，结合喷雾炮车、瀑布等实例深化物理观念。课中助力教师引导学生主动参与，课后作业通过选择、填空及综合应用帮助学生巩固知识，查漏补缺。

实践 创作七彩梦幻般的彩虹 【新教材沪科版】 【知识框架+知识精讲（3个知识归纳+3个题型）+课后作业】 模块二 知识精讲 情景导入 大家是否注意到，雨过天晴，天空上出现的彩虹；瀑布旁的彩虹；清洁道路的洒水车边的彩虹。这些彩虹的出现都是与光学知识密切联系的，彩虹给人以美的享受，让人们看过之后，流连忘返。你能创作人造彩虹来增添景色中的“美丽”吗？ 本节课我们一起学习实践 创作七彩梦幻般的彩虹。 知识归纳 问题缘起 “江城如画里，山晚望晴空。两水夹明镜，双桥落彩虹。”诗人眼中的彩虹像一座七彩桥挂在天边，还有人描绘这是“天空的微笑”。在天空、瀑布旁、洒水车边、花园的浇灌水雾中，有时也能看见彩虹。能否通过人造彩虹 来增添景色中的“美丽”呢？你能创作彩虹吗？下面我们一起来创作吧。 【知识点1 任务一： 查阅资料】 了解人们从文学、艺术等视角对彩虹的描述与欣赏，完成一篇从不同学科视角描述彩虹的报道。 一、理解彩虹相关的问题 1.为什么有颜色顺序？ 不同波长的光在水滴中偏折角度不同， 红光偏折最小，紫光偏折最大 ，从而形成外红内紫的光谱。 2.为什么是圆弧？ 所有以相同角度（约42°）进入人眼的光线，在空间中形成一个圆锥体 ，与天空相交的部分就是我们所见的圆弧。 3.为什么要背对太阳？ 彩虹是阳光在水滴中反射后形成的，因此观察者必须背对光源才能看到反射光。 二、皇帝对彩虹的描述 《题栖霞十景·其九·彩虹明镜》清朝·乾隆 虹非日照镜非铜，溪澈桥弯值偶同。 奚必名中辨真假，藉他假幻悟真空。 三、彩虹的颜色及绘画 红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫。 尼尔斯·克鲁格《彩虹》作品 万翠屏《有彩虹的风景》作品 四、《雨后填上挂着彩虹》写作案例 雨后天上挂着彩虹是因为空气中悬浮着许多小水珠，当太阳光照射到这些小水珠上时，光线被折射及反射，在天空上形成拱形的七彩光谱。 具体来说，彩虹的形成需要满足几个条件：一是雨后空气中悬浮大量小水滴；二是要有阳光照射；三是观察者必须背对太阳。阳光进入水滴时先折射一次，然后在水滴的背面反射，最后离开水滴时再折射一次，总共经过一次反射两次折射。由于水对光有色散的作用，不同波长的光的折射率有所不同，红光的折射率比蓝光小，而蓝光的偏向角度比红光大，因此不同颜色的光被分开，形成彩虹。 彩虹的颜色顺序固定为外红内紫，有时还能看到颜色相反的副虹霓，这是光线在水滴内部经历了两次反射形成的，因此亮度更低且光谱排列与主虹相反。彩虹的明显程度取决于空气中小水滴的大小，小水滴体积越大，形成的彩虹越鲜亮。 通常情况下，彩虹出现在雨后或瀑布附近，因为此时空气中存在大量悬浮的水滴。同时，太阳必须位于观察者的背后，光线才能经过水滴后到达人眼。因此，彩虹往往出现在雨后晴朗的早晨或傍晚。 【例1】阳光下的水晶为什么会呈现美丽的彩色光晕？ 【答案】见解析 【解析】这是太阳光通过水晶发生的色散现象。水晶内出现彩虹有以下原因： （1）水晶在生长时遭受重大压力（来自地壳的变动），内部出现裂缝，形成了特殊的光线折射，遂出现彩虹。 （2）是天然水晶形成时水晶交叠并生时，偶有尺尘型差异，形成光线的折射，也是彩虹。 （3）在是白水晶内纹在形成的过程其它的矿物质入侵到内部形成介质不均匀，发生光线的折射，也是彩虹。 【变式1-1】在“五岳”之一泰山上，历史上曾多次出现“佛光”奇景。据目击者说：“佛光”是一个巨大的五彩缤纷的光环，与常见的彩虹色彩完全一样。“佛光”形成的主要原因是( ) A．直线传播 B．小孔成像 C．光的反射 D．光的色散 【答案】D 【解析】太阳光是白光，它射入三棱镜会发生折射，被分解成各种颜色的光，这种现象叫作光的色散。 泰山云雾缭绕，阳光照射在水珠上，折射成各种色光，即7色光，“佛光”是一个巨大的五彩缤纷的7色光环，是光的色散现象。D正确。 【变式1-2】如图所示，一束太阳光通过三棱镜后，下列说法正确的是( ) A．光仍按原来的方向传播 B．光将向斜上方偏转 C．在光屏上呈现各种色光 D．光屏上只呈现红、绿、蓝三种色光 【答案】C 【解析】太阳光是白光，它射入三棱镜会发生折射，被分解成各种颜色的光，这种现象叫作光的色散。 一束太阳光通过三棱镜后，在光屏上呈现各种色光，如果用一个白屏来承接，在白屏上就形成一条彩色的光带，颜色依次是红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫。所以C正确。 【变式1-3】关于光的色散实验，下列说法不正确的是( ) A．白光通过棱镜后，传播方向发生改变 B．色散现象表明，白光是复色光 C．单色光通过棱镜时，传播方向不会发生改变 D．单色光通过棱镜时，不会发生色散 【答案】C 【解析】A．白光通过棱镜后，传播方向发生改变，说法正确； B．色散现象表明，白光是复色光，说法正确； C．单色光通过棱镜时，传播方向不会发生改变，说法错误； D．单色光通过棱镜时，不会发生色散，说法正确。 故C符合题意。 【知识点2 任务二：动手创作一道人造彩虹 】 如图所示，将平面镜斜插入装有水的容器，把它们放在从窗口射入的阳光下并对着白色墙壁（或白纸屏），调整镜面倾斜的角度。观察墙面上出现的彩虹，用彩笔把它画下来。 制作人造彩虹的步骤： 1. 在水盆中装入清水。 2. 将平面镜斜插入水中。 3. 调整镜子角度，使其对准阳光。 4. 在白墙或白纸上看到彩虹！ 【例2】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 　　 （选填“增大”或“减小”）盆与墙壁的距离。小华稍用力敲动盆子，使盆在原位置迅速地做微小振动，墙壁上的彩色光带将 　　 （选填“振动”“消失”或“不变”）。 【答案】增大；消失。 【解析】光色散时，如果要增大彩色光带的宽度，即适当增大光屏与三棱镜间的距离，使得各个光的距离变大， 盆在原位置迅速地做微小振动时，水面不再是平面，镜面上方的水不再是规则的三棱镜，光在不平的水面上会发生漫反射，使得各种颜色的光复合成白光，使得彩色光带消失。 【变式2-1】按如图所示的方法操作：在深水槽中盛上一些水，槽内边缘斜放一个平面镜，使太阳光照射到水中的平面镜上，并反射到白色的墙上。动手做一做，并回答：你将会看到( ) A．白墙上没有任何光 B．白墙上有白色光 C．白墙上只有红、绿、蓝三种色光 D．白墙上有一条彩色光带 【答案】D 【解析】水槽中盛上一些水，阳光照射在小水珠上，发生色散，出现红橙黄绿蓝靛紫色光，经过平面镜反射在白墙上形成一天彩色光带。所以D正确。 【变式2-2】小星用手电筒、平面镜、水槽、白纸制造出了彩虹。如图所示，根据图示回答问题。 图1 图2 图3 （1）正确的实验步骤是( )→( )→( )→( ) A．将太阳光反射到一张白纸上 B．在盛有半槽水的水槽里摆放一面平面镜 C．描述太阳光由哪些颜色组成 D．观察在白纸上出现的彩色光带 （2）实验中，（ ）的作用相当于三棱镜。 A．水 B．平面镜 C．水和平面镜共同 （3）手电筒射出的光被分解成七种颜色的光，是因为（ ） A．水能产生有颜色的光 B．水和平面镜相当于一个三棱镜发生色散 C．平面镜能把手电筒射出的光分解成七色光 （4）在实验中，手电筒发出的光经过（ ）次折射，形成了彩虹。 A．1 B．2 C．5 【答案】（1）B A D C （2）C （3）B （4）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。彩虹是下雨时或雨后空中悬浮着很多小水滴，它们会像三棱镜一样，将阳光分散成七种色光而形成的。 （1）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。所以正确的实验步骤是B→A→D→C。 （2）根据对色散实验的认识，实验中水和平面镜共同作用相当于三棱镜。 （3）手电筒的光被分解成七种颜色的光，是因为水和镜子相当于一个三棱镜发生色散，把光分解成七种颜色的光。 （4）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。在实验中，手电筒发出的光经过2次折射，形成了彩虹。 【知识点3 任务三：进行相关科普讲解活动】 从物理学视角分析彩虹形成的原理，为何在天空、瀑布旁、洒水车边、花园的浇灌水雾中能看见彩虹，以及彩虹的出现和太阳光照射的关系等。 （1）洒水车在为苗木喷洒水时，在一定的角度可以看见彩虹的出现； （2）公园中的音乐喷泉在喷水时，在一定角度可发现彩虹的出现； （3）新飞机过水门时，喷水车喷出的水门下，有时出现彩虹； （4）飞流直下的瀑布旁，蒸腾的水气中有时呈现出彩虹…… 结论：只要空气中有悬浮水滴且阳光角度合适，彩虹便可能现身。 【例3】如图，城市里的喷雾炮车向空中喷出大量的小水珠，在阳光的照射下，形成一道美丽的彩虹，这是由于小水珠相当于_______（选填“平面镜”“三棱镜”“凸面镜”或“凹面镜”），太阳光透过小水珠发生光的______现象。 【答案】三棱镜 色散 【解析】雾炮车的工作原理是利用超声波或者高频脉冲等技术，将水打碎成微米级，再加压喷射到空气中，吸附空气中的大颗粒尘埃和霾，达到净化空气的效果。当阳光照射到这些微小的水珠上时，小水珠相当于三棱镜，光线照射到水珠上，发生折射、反射和再次折射，最终形成彩虹。因此，雾炮车又被称为“彩虹制造机”。此外，造景喷雾系统也有类似效果，能幻化出五彩斑斓的彩虹，为景观增添浪漫梦幻的氛围。属于色散现象。 【变式3-1】2024年4月10日中午时分，深圳市上空，巨大的日晕包裹着太阳，现身城市上空，吸引了众多市民观看拍摄。专家表示，这种现象是因为高空的水蒸气遇冷形成小冰晶，太阳光照射小冰晶后，分解成不同颜色的光，这样太阳周围就出现一个巨大的彩色光环，称为“日晕”。下列关于此现象的说法中正确的是（　　） A．水蒸气遇冷形成小冰晶是凝固现象，此过程要放热 B．冰晶在一段时间后消失了，此过程要放热 C．我们眼中看到的太阳的是太阳的实像 D．太阳光照射小冰晶后分解为七色光是光的折射现象 【答案】D 【解析】A、水蒸气遇冷形成小冰晶由气态直接变为固态是凝华现象，此过程要放热，故A错误； B、冰晶在一段时间后消失了，由固态直接变为气态，这是冰升华变成了水蒸气散失在了空气中，此过程要吸热，故B错误； C、我们眼中看到的太阳的是太阳光在不均匀的大气层中传播时发生折射而形成的虚像，故C错误； D、太阳光照射小冰晶后分解为七色光是光的色散现象，是因为不同色光折射程度不同而形成的，故D正确。 【变式3-2】雨过天晴，关于空中出现的彩虹，下列说法错误的是（　　） A．它是光的色散现象 B．彩虹的外侧是紫色，内侧是红色 C．彩虹的外侧是红色，内侧是紫色 D．它是被空中的水珠折射两次和反射一次形成的 【答案】B 【解析】雨后彩虹是由于太阳光照在空气中的小水珠上形成的光带，是色散现象； 而彩虹的形成是经过两次折射和一次反射形成的，由于紫光的折射程度比红光大，所以看到的现象为“外红内紫”； 故选项ACD正确，B错误。 交流评价： 各小组展示自制的人造彩虹装置和画出的彩虹，为一些人工景点提供创作彩虹的建议。 拓展研究： 天然水晶是稀有矿物，本身几乎没有颜色。当我们把水晶放在阳光下时， 它会呈现美丽的彩色光晕。请大家查阅资料并讨论形成这种现象的原因。 模块三 课后作业 一、选择题(共3题) 1．如图甲所示，一束阳光照射到三棱镜后出现的情况。好奇的小明将阳光改成红光仍然沿原来的方向照射到三棱镜上（如图乙），在光屏上a点处形成一个红色光斑。现保持入射光位置、方向及三棱镜位置不变，仅将红光改为紫光，以下说法正确的是（　　） A．保持光屏位置不变，紫色光斑仍在a点处 B．保持光屏位置不变，紫色光斑在a点上方 C．将光屏向右平移，紫色光斑仍可落在a点处 D．将光屏向左平移，紫色光斑仍可落在a点处 【答案】D 【解析】不同色光经三棱镜折射时的偏折能力不同，紫光的偏折能力比红光要强； AB、在本实验中，保持入射光位置及方向不变，仅将红光改为紫光，则紫光偏折能力强，其光斑会在a的下方，故AB错误； CD、如果将光屏向右平移，紫色光会落在a点更偏下的位置，相反，如果将光屏向左平移，紫色光斑则向上移动，仍可落在a点处，故C错误，D正确。 2. 如图所示，一束绿光经三棱镜折射后，在光屏上a点处形成一个绿色光斑。现保持入射光位置及方向不变，仅将绿光改为红光，以下说法正确的是（　　） A．保持光屏位置不变，红色光斑仍在a点处 B．保持光屏位置不变，红色光斑在a点上方 C．保持光屏位置不变，红色光斑在a点下方 D．保持光屏位置不变，红色光斑可能在a点上方或在a点下方 【答案】B 【解析】不同色光经三棱镜折射时的偏折能力不同，绿光的偏折能力比红光要强，因此，在本实验中，保持入射光位置及方向不变，仅将绿光改为红光，则红光偏折能力弱，其光斑会在a的上方。 故选B。 3. 太阳光通过棱镜折射会被分解成各种颜色，这种现象叫光的色散，自然界虹和霓的形成也与光的色散有关，虹和霓形成的简化模型：空中的水滴可简化为球形，太阳光射入后，在水滴内经过若干次折射和反射后射出，下列说法中正确的是（　　） A．光线a、e可能均是红光 B．光线a、b可能分别为红光和紫光 C．光线c、d可能分别为红光和紫光 D．光线c、f 可能均是紫光 【答案】C 【解析】由光的色散现象可知，红光的偏折能力弱，紫光的偏折能力强，因此，左图中a可能是紫光，b可能是红光；中间图中，c可能是红光，d可能是紫光；右图中，e可能是红光，f可能是紫光； 综上所述，只有C说法正确，ABD错误。 二、填空题(共3题) 4．（2025·四川南充）研学活动中，图1是某同学在参观博物馆时，通过玻璃橱窗看到自己的影子，这是由光的 形成的；图2是走出博物馆后，看到天空出现的彩虹，这是光的 现象。 【答案】反射 色散 【解析】通过玻璃橱窗看到自己的影子，这是平面镜成像，其原理是光的反射。 天空出现的彩虹是光照射到小水滴上被分解为绚丽的七色光，是光的色散现象，其原理是光的折射。 5. 我国唐朝的张志和在《玄贞子》中记载了著名的“人工虹”实验：“背日喷乎水，成虹宽之状”，这是光的________现象，进一步的研究表明，将红、________、蓝三种色光按照不同比例混合，能产生任何一种其它颜色的光。 【答案】 色散 绿 【解析】彩虹的形成原因就是光的色散，当喷出水后，空气中有大量的小水滴，太阳光照在这些小水滴上，被分解成七种色光。 红、绿、蓝三种色光按照不同比例混合，能产生其他任何颜色，这三种色光就是光的三原色，但是这三种颜色的光不能用其他颜色的光混合而成。 6.彩虹的形成与____和阳光有关。太阳光穿过三棱镜后，会形成红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫的彩色光带，说明太阳光是由____颜色的光组成的。彩虹是这样形成的：_______________________。 【答案】见解析 【解析】彩虹的形成与小水滴和阳光有关。太阳光穿过三棱镜后，会形成红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫的彩色光带，说明太阳光是由不同颜色的光组成的。 为什么阳光透过小水滴会形成七色光：下雨时（或雨后），空中悬浮着许多小水滴，它们就像三棱镜一样，将太阳光分散成七种色光，形成彩虹。 三、综合应用题（共1题） 7.请阅读《彩云的形成》，并回答问题｡ 彩云的形成 大疫无情，人间有爱｡抗击疫情的战场，让彩云之南和香城泉都并肩作战，缔结了云南人民的情谊｡“云之南”“彩云之南”都是魅力云南的诗意别称｡那么，你知道天上彩云是怎么形成的吗? 海洋､植物的表面和土壤中都含有水｡在太阳的照射下，它们都会变得越来越热，它们再也不能忍受炎热的时候，就变成水蒸气在空气的帮助下逃脱，它们会变得很轻，然后进入到天空，也就是我们经常说的大气层｡在上升的过程中，高度越来越高，温度越来越低，水蒸气就变成小水滴或小冰晶，当这些小水滴或小冰晶逐渐增多并凝结到人眼能辦认的程度时，就是云了｡这个过程往往发生在大气层的最底层，因为这层的空气对流很明显，故称对流层｡各种云的厚薄相差很大，厚的可达七八公里，薄的只有几十米｡很厚的层状云，或者积雨云，阳光很难透射过来，看上去云体就很黑；很薄的云，光线容易透过，在阳光下显得特别明亮，形成白云；当太阳光以一定角度照射云层，经过云层中的小水滴发生折射后，到达地面时，就会形成美丽述人的彩云了｡ 请根据上述材料，回答下列问题: (1)在对流层，水蒸气逐渐上升的过程中（ ） A．温度越来越高，大气压强越来越高　B．温度越来越高，大气压强越来越低 C．温度越来越低，大气压强越来越低　D．温度越来越低，大气压强越来越高 (2)云是漂浮在空气中的小水滴或小冰晶等组成，其中部分小冰晶是空气中的水蒸气上升到高空_____(填一个物态变化名称)形成的，此过程中水蒸气要___热｡ (3)太阳光是白光，彩云的出现说明白光是由各种色光混合而成的｡我们可以让太阳光通过三棱镜后形成各种颜色的光，这种现象叫做光的____，如图所示，在屏幕最低端出现的是紫光，说明紫光对介质的偏折程度最大｡如果各种色光以相同入射角斜射入水中，折射角最大的是____(选填“红”或“紫”)光｡ 【答案】 (1) C (2) 凝华 放 (3)色散 红 【解析】(1)大气压随高度的增加而减小，在对流层，水蒸气逐渐上升的过程中，高度越来越高，大气压越来越低，温度越来越低，故C符合题意，ABD不符合题意。 (2)空气中的水蒸气上升到高空中遇冷凝华形成小冰晶，凝华要放热。 (3)太阳光通过玻璃三棱镜后，被分解为绚丽的七色光，这种现象称为光的色散。 紫光对介质的偏折程度最大，红光对介质的偏折程度最小，各种色光以相同入射角斜射入水中，根据光的折射规律可知红光的折射角最大。 第 1 页 共 4 页 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 实践 创作七彩梦幻般的彩虹 【新教材沪科版】 【知识框架+知识精讲（3个知识归纳+3个题型）+课后作业】 模块二 知识精讲 情景导入 大家是否注意到，雨过天晴，天空上出现的彩虹；瀑布旁的彩虹；清洁道路的洒水车边的彩虹。这些彩虹的出现都是与光学知识密切联系的，彩虹给人以美的享受，让人们看过之后，流连忘返。你能创作人造彩虹来增添景色中的“美丽”吗？ 本节课我们一起学习实践 创作七彩梦幻般的彩虹。 知识归纳 问题缘起 “江城如画里，山晚望晴空。两水夹明镜，双桥落彩虹。”诗人眼中的彩虹像一座七彩桥挂在天边，还有人描绘这是“天空的微笑”。在天空、瀑布旁、洒水车边、花园的浇灌水雾中，有时也能看见彩虹。能否通过人造彩虹 来增添景色中的“美丽”呢？你能创作彩虹吗？下面我们一起来创作吧。 【知识点1 任务一： 查阅资料】 了解人们从文学、艺术等视角对彩虹的描述与欣赏，完成一篇从不同学科视角描述彩虹的报道。 一、理解彩虹相关的问题 1.为什么有颜色顺序？ 不同波长的光在水滴中偏折角度不同， 红光偏折最小，紫光偏折最大 ，从而形成外红内紫的光谱。 2.为什么是圆弧？ 所有以相同角度（约42°）进入人眼的光线，在空间中形成一个圆锥体 ，与天空相交的部分就是我们所见的圆弧。 3.为什么要背对太阳？ 彩虹是阳光在水滴中反射后形成的，因此观察者必须背对光源才能看到反射光。 二、皇帝对彩虹的描述 《题栖霞十景·其九·彩虹明镜》清朝·乾隆 虹非日照镜非铜，溪澈桥弯值偶同。 奚必名中辨真假，藉他假幻悟真空。 三、彩虹的颜色及绘画 红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫。 尼尔斯·克鲁格《彩虹》作品 万翠屏《有彩虹的风景》作品 四、《雨后填上挂着彩虹》写作案例 雨后天上挂着彩虹是因为空气中悬浮着许多小水珠，当太阳光照射到这些小水珠上时，光线被折射及反射，在天空上形成拱形的七彩光谱。 具体来说，彩虹的形成需要满足几个条件：一是雨后空气中悬浮大量小水滴；二是要有阳光照射；三是观察者必须背对太阳。阳光进入水滴时先折射一次，然后在水滴的背面反射，最后离开水滴时再折射一次，总共经过一次反射两次折射。由于水对光有色散的作用，不同波长的光的折射率有所不同，红光的折射率比蓝光小，而蓝光的偏向角度比红光大，因此不同颜色的光被分开，形成彩虹。 彩虹的颜色顺序固定为外红内紫，有时还能看到颜色相反的副虹霓，这是光线在水滴内部经历了两次反射形成的，因此亮度更低且光谱排列与主虹相反。彩虹的明显程度取决于空气中小水滴的大小，小水滴体积越大，形成的彩虹越鲜亮。 通常情况下，彩虹出现在雨后或瀑布附近，因为此时空气中存在大量悬浮的水滴。同时，太阳必须位于观察者的背后，光线才能经过水滴后到达人眼。因此，彩虹往往出现在雨后晴朗的早晨或傍晚。 【例1】阳光下的水晶为什么会呈现美丽的彩色光晕？ 【答案】见解析 【解析】这是太阳光通过水晶发生的色散现象。水晶内出现彩虹有以下原因： （1）水晶在生长时遭受重大压力（来自地壳的变动），内部出现裂缝，形成了特殊的光线折射，遂出现彩虹。 （2）是天然水晶形成时水晶交叠并生时，偶有尺尘型差异，形成光线的折射，也是彩虹。 （3）在是白水晶内纹在形成的过程其它的矿物质入侵到内部形成介质不均匀，发生光线的折射，也是彩虹。 【变式1-1】在“五岳”之一泰山上，历史上曾多次出现“佛光”奇景。据目击者说：“佛光”是一个巨大的五彩缤纷的光环，与常见的彩虹色彩完全一样。“佛光”形成的主要原因是( ) A．直线传播 B．小孔成像 C．光的反射 D．光的色散 【变式1-2】如图所示，一束太阳光通过三棱镜后，下列说法正确的是( ) A．光仍按原来的方向传播 B．光将向斜上方偏转 C．在光屏上呈现各种色光 D．光屏上只呈现红、绿、蓝三种色光 【变式1-3】关于光的色散实验，下列说法不正确的是( ) A．白光通过棱镜后，传播方向发生改变 B．色散现象表明，白光是复色光 C．单色光通过棱镜时，传播方向不会发生改变 D．单色光通过棱镜时，不会发生色散 【知识点2 任务二：动手创作一道人造彩虹 】 如图所示，将平面镜斜插入装有水的容器，把它们放在从窗口射入的阳光下并对着白色墙壁（或白纸屏），调整镜面倾斜的角度。观察墙面上出现的彩虹，用彩笔把它画下来。 制作人造彩虹的步骤： 1. 在水盆中装入清水。 2. 将平面镜斜插入水中。 3. 调整镜子角度，使其对准阳光。 4. 在白墙或白纸上看到彩虹！ 【例2】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 　　 （选填“增大”或“减小”）盆与墙壁的距离。小华稍用力敲动盆子，使盆在原位置迅速地做微小振动，墙壁上的彩色光带将 　　 （选填“振动”“消失”或“不变”）。 【答案】增大；消失。 【解析】光色散时，如果要增大彩色光带的宽度，即适当增大光屏与三棱镜间的距离，使得各个光的距离变大， 盆在原位置迅速地做微小振动时，水面不再是平面，镜面上方的水不再是规则的三棱镜，光在不平的水面上会发生漫反射，使得各种颜色的光复合成白光，使得彩色光带消失。 【变式2-1】按如图所示的方法操作：在深水槽中盛上一些水，槽内边缘斜放一个平面镜，使太阳光照射到水中的平面镜上，并反射到白色的墙上。动手做一做，并回答：你将会看到( ) A．白墙上没有任何光 B．白墙上有白色光 C．白墙上只有红、绿、蓝三种色光 D．白墙上有一条彩色光带 【变式2-2】小星用手电筒、平面镜、水槽、白纸制造出了彩虹。如图所示，根据图示回答问题。 图1 图2 图3 （1）正确的实验步骤是( )→( )→( )→( ) A．将太阳光反射到一张白纸上 B．在盛有半槽水的水槽里摆放一面平面镜 C．描述太阳光由哪些颜色组成 D．观察在白纸上出现的彩色光带 （2）实验中，（ ）的作用相当于三棱镜。 A．水 B．平面镜 C．水和平面镜共同 （3）手电筒射出的光被分解成七种颜色的光，是因为（ ） A．水能产生有颜色的光 B．水和平面镜相当于一个三棱镜发生色散 C．平面镜能把手电筒射出的光分解成七色光 （4）在实验中，手电筒发出的光经过（ ）次折射，形成了彩虹。 A．1 B．2 C．5 【知识点3 任务三：进行相关科普讲解活动】 从物理学视角分析彩虹形成的原理，为何在天空、瀑布旁、洒水车边、花园的浇灌水雾中能看见彩虹，以及彩虹的出现和太阳光照射的关系等。 （1）洒水车在为苗木喷洒水时，在一定的角度可以看见彩虹的出现； （2）公园中的音乐喷泉在喷水时，在一定角度可发现彩虹的出现； （3）新飞机过水门时，喷水车喷出的水门下，有时出现彩虹； （4）飞流直下的瀑布旁，蒸腾的水气中有时呈现出彩虹…… 结论：只要空气中有悬浮水滴且阳光角度合适，彩虹便可能现身。 【例3】如图，城市里的喷雾炮车向空中喷出大量的小水珠，在阳光的照射下，形成一道美丽的彩虹，这是由于小水珠相当于_______（选填“平面镜”“三棱镜”“凸面镜”或“凹面镜”），太阳光透过小水珠发生光的______现象。 【答案】三棱镜 色散 【解析】雾炮车的工作原理是利用超声波或者高频脉冲等技术，将水打碎成微米级，再加压喷射到空气中，吸附空气中的大颗粒尘埃和霾，达到净化空气的效果。当阳光照射到这些微小的水珠上时，小水珠相当于三棱镜，光线照射到水珠上，发生折射、反射和再次折射，最终形成彩虹。因此，雾炮车又被称为“彩虹制造机”。此外，造景喷雾系统也有类似效果，能幻化出五彩斑斓的彩虹，为景观增添浪漫梦幻的氛围。属于色散现象。 【变式3-1】2024年4月10日中午时分，深圳市上空，巨大的日晕包裹着太阳，现身城市上空，吸引了众多市民观看拍摄。专家表示，这种现象是因为高空的水蒸气遇冷形成小冰晶，太阳光照射小冰晶后，分解成不同颜色的光，这样太阳周围就出现一个巨大的彩色光环，称为“日晕”。下列关于此现象的说法中正确的是（　　） A．水蒸气遇冷形成小冰晶是凝固现象，此过程要放热 B．冰晶在一段时间后消失了，此过程要放热 C．我们眼中看到的太阳的是太阳的实像 D．太阳光照射小冰晶后分解为七色光是光的折射现象 【变式3-2】雨过天晴，关于空中出现的彩虹，下列说法错误的是（　　） A．它是光的色散现象 B．彩虹的外侧是紫色，内侧是红色 C．彩虹的外侧是红色，内侧是紫色 D．它是被空中的水珠折射两次和反射一次形成的 交流评价： 各小组展示自制的人造彩虹装置和画出的彩虹，为一些人工景点提供创作彩虹的建议。 拓展研究： 天然水晶是稀有矿物，本身几乎没有颜色。当我们把水晶放在阳光下时， 它会呈现美丽的彩色光晕。请大家查阅资料并讨论形成这种现象的原因。 模块三 课后作业 一、选择题(共3题) 1．如图甲所示，一束阳光照射到三棱镜后出现的情况。好奇的小明将阳光改成红光仍然沿原来的方向照射到三棱镜上（如图乙），在光屏上a点处形成一个红色光斑。现保持入射光位置、方向及三棱镜位置不变，仅将红光改为紫光，以下说法正确的是（　　） A．保持光屏位置不变，紫色光斑仍在a点处 B．保持光屏位置不变，紫色光斑在a点上方 C．将光屏向右平移，紫色光斑仍可落在a点处 D．将光屏向左平移，紫色光斑仍可落在a点处 2. 如图所示，一束绿光经三棱镜折射后，在光屏上a点处形成一个绿色光斑。现保持入射光位置及方向不变，仅将绿光改为红光，以下说法正确的是（　　） A．保持光屏位置不变，红色光斑仍在a点处 B．保持光屏位置不变，红色光斑在a点上方 C．保持光屏位置不变，红色光斑在a点下方 D．保持光屏位置不变，红色光斑可能在a点上方或在a点下方 3. 太阳光通过棱镜折射会被分解成各种颜色，这种现象叫光的色散，自然界虹和霓的形成也与光的色散有关，虹和霓形成的简化模型：空中的水滴可简化为球形，太阳光射入后，在水滴内经过若干次折射和反射后射出，下列说法中正确的是（　　） A．光线a、e可能均是红光 B．光线a、b可能分别为红光和紫光 C．光线c、d可能分别为红光和紫光 D．光线c、f 可能均是紫光 二、填空题(共3题) 4．（2025·四川南充）研学活动中，图1是某同学在参观博物馆时，通过玻璃橱窗看到自己的影子，这是由光的 形成的；图2是走出博物馆后，看到天空出现的彩虹，这是光的 现象。 5. 我国唐朝的张志和在《玄贞子》中记载了著名的“人工虹”实验：“背日喷乎水，成虹宽之状”，这是光的________现象，进一步的研究表明，将红、________、蓝三种色光按照不同比例混合，能产生任何一种其它颜色的光。 6.彩虹的形成与____和阳光有关。太阳光穿过三棱镜后，会形成红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫的彩色光带，说明太阳光是由____颜色的光组成的。彩虹是这样形成的：_______________________。 三、综合应用题（共1题） 7.请阅读《彩云的形成》，并回答问题｡ 彩云的形成 大疫无情，人间有爱｡抗击疫情的战场，让彩云之南和香城泉都并肩作战，缔结了云南人民的情谊｡“云之南”“彩云之南”都是魅力云南的诗意别称｡那么，你知道天上彩云是怎么形成的吗? 海洋､植物的表面和土壤中都含有水｡在太阳的照射下，它们都会变得越来越热，它们再也不能忍受炎热的时候，就变成水蒸气在空气的帮助下逃脱，它们会变得很轻，然后进入到天空，也就是我们经常说的大气层｡在上升的过程中，高度越来越高，温度越来越低，水蒸气就变成小水滴或小冰晶，当这些小水滴或小冰晶逐渐增多并凝结到人眼能辦认的程度时，就是云了｡这个过程往往发生在大气层的最底层，因为这层的空气对流很明显，故称对流层｡各种云的厚薄相差很大，厚的可达七八公里，薄的只有几十米｡很厚的层状云，或者积雨云，阳光很难透射过来，看上去云体就很黑；很薄的云，光线容易透过，在阳光下显得特别明亮，形成白云；当太阳光以一定角度照射云层，经过云层中的小水滴发生折射后，到达地面时，就会形成美丽述人的彩云了｡ 请根据上述材料，回答下列问题: (1)在对流层，水蒸气逐渐上升的过程中（ ） A．温度越来越高，大气压强越来越高　B．温度越来越高，大气压强越来越低 C．温度越来越低，大气压强越来越低　D．温度越来越低，大气压强越来越高 (2)云是漂浮在空气中的小水滴或小冰晶等组成，其中部分小冰晶是空气中的水蒸气上升到高空_____(填一个物态变化名称)形成的，此过程中水蒸气要___热｡ (3)太阳光是白光，彩云的出现说明白光是由各种色光混合而成的｡我们可以让太阳光通过三棱镜后形成各种颜色的光，这种现象叫做光的____，如图所示，在屏幕最低端出现的是紫光，说明紫光对介质的偏折程度最大｡如果各种色光以相同入射角斜射入水中，折射角最大的是____(选填“红”或“紫”)光｡ 第 1 页 共 4 页 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $