4.5 光的色散（教学课件）物理新教材人教版八年级上册

该初中物理课件围绕光的色散、色光混合及看不见的光展开，从饰品彩虹光彩提问导入，通过牛顿三棱镜实验探究色散现象，结合生活中的彩虹，过渡到色光三原色及应用，最后学习红外线、紫外线的特性与应用，形成连贯知识支架。 其亮点在于注重科学探究（如三棱镜色散实验、“想想做做”中水和平面镜实验）和科学思维（实验现象分析推理），结合视频讲解（彩虹形成、红外线等）。通过红外线遥感、紫外线消毒等应用实例，培养科学态度与责任，结构化小结和例题助力学生构建物理观念，教师可高效教学。

物理八年级上册 •人教版 第四章 光现象 第5节 光的色散 学习目标——物理学科素养 01 物理观念 通过实验，了解光的色散、太阳光的组成和不同色光混合的现象。了解可见光谱、红外线、紫外线及其应用。 02 科学思维 基于光的色散和色光混合实验，结合观察到的现象进行合理的推理和分析，发展科学思维能力。 03 科学探究 基于生活现象，对白光的组成提出猜想，在人造彩虹和色光混合的实验体验中，获取证据，并分析得出结论。 04 科学态度与责任 通过对红外线、紫外线在科技发展和日常生活中应用的了解，引导学生关注科学技术对自然环境、人类生活和社会发展的影响，增强学生的社会责任感与使命感。 教学重难点 教学难点 教学重点 1. 通过实验研究了解光的色散现象； 2.了解看不见的光及其应用。 色散的原因。 课堂引入 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，令人赏心悦目。 思考：这么美丽的色彩是怎样形成的呢? 知识点1 色散 知识点1：色散 1. 探究光的色散 17世纪以前，人们一直认为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分解了太阳光，这才揭开了光的颜色之谜。 牛顿用玻璃三棱镜分解太阳光 知识点1：色散 【进行实验】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】太阳光是白光，它射入、射出棱镜会发生折射，被分解成各种颜色的光，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 观察光的色散 知识点1：色散 【探究结论】 （1）白光不是单色光，是由各种色光混合成的。 （2）不同的色光通过三棱镜的偏折程度不同。红光的偏折程度最小，紫光的偏折程度最大。 知识点1：色散 2. 光的色散 （1）概念 太阳光是白光，它射入、射出棱镜会发生折射，被分解成各种颜色的光，这种现象叫作光的色散。 （2）复色光与单色光 太阳光（白光）是由各种色光混合而成的，叫作复色光。 红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫这七种颜色的光叫作单色光。 知识点1：色散 太阳光的色散 如果没有三棱镜，也可以用如图所示的装置来进行光的色散实验。在深盘中盛一些水，盘边斜放一个平面镜，使镜的下部浸入水中。让一束阳光照射在水下的平面镜上，并反射到白墙或白纸上。观察白墙或白纸上反射光的颜色。 光的色散实验 知识点1：色散 演示实验——《三棱镜对光的色散》 知识点1：色散 三棱镜对不同颜色的光的折射程度不同，对红光折射最小，对紫光折射最大，所以才会产生白光的色散现象。 （3）色散的实质 红光的偏折 程度最小 紫光的偏折 程度最大 知识点1：色散 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，经反射、折射后发生色散，如果这些色光刚好进入我们的眼睛，我们就能看到彩虹了。 （4）生活中的色散现象——彩虹 瀑布下的彩虹 雨后天空出现的彩虹 知识点1：色散 视频讲解——《彩虹是如何形成的？》 知识点1：色散 【例题1】让一束太阳光通过三棱镜照射到竖直放置的白屏上，在白屏上形成一条光带，从上往下的颜色依次是红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫，如图所示。以下说法不正确的是（  ） A．这个实验说明白光是由多种色光组成的 B．经过三棱镜后的不同色光在真空中的传播速度是相同的 C．雨后彩虹与此现象的形成原理是相同的 D．三棱镜对红光的偏折程度最大 D 知识点1：色散 【解析】 A．太阳光是白光通过三棱镜折射后，分解为七种不同的色光，说明太阳光是这七种色光混合组成的，故A正确，不符合题意； B．不同色光在真空中传播的速度相同，故B正确，不符合题意； C．雨后彩虹是光的色散现象，本质是光的折射，与该现象形成原理相同，故C正确，不符合题意； D．太阳光通过三棱镜折射后，分解为七种不同的色光，如图所示紫光在最下面，说明三棱镜对紫光的偏折程度最大， 故D错误，符合题意。故选D。 知识点2 色光的混合 知识点2：色光的混合 1. 色光的三原色 红 绿 蓝 人们发现，把红、绿、蓝三种色光按不同比例混合后，能产生各种颜色的光，但是自然界中的红、绿、蓝三种颜色的光无法用其他颜色的光混合的。 把红、绿、蓝叫作色光的三原色。 知识点2：色光的混合 2. 色光的混合 （1）色光的混合 红、绿、蓝三种色光中，只要适当调配红、绿、蓝三种色光的比例，就可以产生各种颜色的光。 红+绿=黄 绿+蓝=青（靛） 红+蓝=品红 红+绿+蓝=白 色光的混合规律是： 红光+绿光→黄光 红光+蓝光→品红光 绿光+蓝光→青光 红光+绿光+蓝光→白光 知识点2：色光的混合 我们看到的电视机、计算机显示器或手机屏幕上的丰富色彩就是由三原色光混合而成的。 （2）电视机与手机屏幕的三原色 用放大镜观察会发现屏幕上 只有红、绿、蓝三种发光色条 知识点2：色光的混合 视频欣赏——《色光的混合》 知识点2：色光的混合 【例题2】如图是光的三原色色光照射在墙壁上的示意图，图中2号区域（斜线阴影）为三原色叠加区域，图中区域1和区域2应标的颜色分别是（　　） A．蓝色、白色 B．绿色、白色 C．黄色、黑色 D．黄色、白色 B 【解析】 光的三原色是红、绿、蓝，光的三原色能合成白光。所以图中区域1和区域2应标的颜色分别是绿色和白色。故选B。 知识点3 看不见的光 知识点3：看不见的光 三棱镜把太阳光分解成不同颜色的光，它们按照红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫的顺序排列，形成太阳的可见光谱。 太阳的可见光谱 1. 可见光谱 知识点3：看不见的光 （1）红外线：在可见光谱的红端之外的辐射叫作红外线。 英国天文学家赫歇尔在1800年研究光谱中各种色光的热效应时，把温度计移到可见光谱的红端以外的部分，结果温度上升得很快，说明这里也有能量辐射，只不过人眼看不见。 2. 红外线 知识点3：看不见的光 （2）红外线的特性与应用 ①一切物体都在不停地发射、吸收红外线 一切物体都在不停地发射红外线，同时也在吸收其他物体发射来的红外线；物体的温度越高，辐射出的红外线越多。在热学中所说的热辐射，实际上指的就是物体发射的红外线，这是热传递的方式之一。 知识点3：看不见的光 红外线夜视仪 人体生病的时候，局部皮肤的温度异常，如果在照相机装上对红外线敏感的胶片，给皮肤拍照并与健康人的照片对比，有助于诊断疾病。 夜间人的体温比野外草木、岩石的温度高，人体辐射的红外线比它们强。人们根据这个道理制成了红外线夜视仪。 利用红外线拍摄的“热谱图” 知识点3：看不见的光 红外线还可以用来遥控。电视机遥控器的前端有一个发光二极管，按下不同的键时，可以发出不同的红外线脉冲，以实现对电视机的控制。 红外测温仪 红外自动水龙头 红外线的其他一些应用。如，红外测温仪、红外自动水龙头等。 知识点3：看不见的光 ②红外线的热作用强 红外线的主要特性是热作用强。各种物体吸收红外线后，可使它的分子运动加剧，因此温度升高。 在工业上，常利用红外线来加热和烘烤物品。例如，用红外线烘干汽车表面的喷漆，不仅干得快，而且能使漆膜从里层先热，因此里层先干，可使漆膜表面平滑、光亮，不起泡。 知识点3：看不见的光 ③红外线穿透云雾的能力强 红外线的波长比可见光的长，穿透云雾的能力比较强。使用对红外线敏感的胶片或感光元件可进行远距离或高空摄影，并可用在没有可见光的夜间摄影。 红外高空摄影 知识点3：看不见的光 利用灵敏的红外探测器接收物体发出的红外线，然后用电子仪器对收到的信号进行处理，可以显示出被测物体的形状和特征，这种技术叫作红外遥感。 利用遥感技术可在飞机或人造地球卫星上勘测地热、寻找水源、监视森林火情，以及估测大面积农作物的长势和收成、预报风暴和寒潮等。遥感技术在现代军事上的应用也越来越重要。 知识点3：看不见的光 视频欣赏——《红外线》 知识点3：看不见的光 德国化学家里特1801年在光谱的紫光区域外侧放置了一张照相底片，结果底片感光了，于是发现了紫外线。 （1）紫外线 在可见光谱的紫端以外，还有一种看不见的光，叫作紫外线。高温物体如太阳、弧光灯和其他炽热物体发出的光中都有紫外线；汞等气体放电时也会发出紫外线。 照相底片感光 3. 紫外线 知识点3：看不见的光 （2）紫外线的特性与应用 ①紫外线照射利于身体健康 太阳光里有很多紫外线，适当的紫外线照射对于骨骼的生长和身体健康的许多方面都有好处。但过量的紫外线照射对人体有害，轻则使皮肤粗糙，重则引起皮肤癌。因此某些工种的工人（如电焊工人）在工作时必须穿好工作服，戴好防护面罩（因电焊的弧光中有很强的紫外线）。 紫外线防护面具 防晒帽、眼镜、涂防晒霜 适当的紫外线照射 知识点3：看不见的光 ②紫外线能杀死微生物 研究表明，紫外线主要是通过对微生物（细菌、病毒、芽孢等病原体）的辐射损伤和破坏核酸的功能使微生物致死，从而达到消毒的目的。在医院的手术室、病房里，常用紫外线灯来灭菌。衣服、被褥经常在阳光下晾晒也可以灭菌消毒。 医院用紫外线消毒灭菌 知识点3：看不见的光 ③紫外线能使荧光物质发光 在钞票或商标的某些位置用荧光物质印上标记，可以在紫外线下识别，这是一种有效的防伪措施。留在纸上或器具上的指纹，在紫外线照射下也可以清楚地显现出来，并可用紫外线进行摄影。 紫外线手电筒下的蝎子 使荧光物质发光 知识点3：看不见的光 ④日光灯原理 在荧光灯中，利用汞蒸气放电时发出的紫外线照射管壁上的荧光粉，可以发出类似日光的白光或其他颜色的光。 通常把发出类似目光的荧光灯也叫作日光灯。 汞蒸气放电实验 日光灯 知识点3：看不见的光 视频欣赏——《紫外线》 知识点3：看不见的光 定义 特性与应用 相同点 红外线 紫外线 都是不可见光 存在于 红光外侧 存在于 紫光外侧 物体的温度越高，辐射出的红外线越多； 红外线夜视仪； 用来遥控。 能杀死微生物； 能使荧光物质发光； 荧光灯原理。 4. 红外线与紫外线的比较 知识点3：看不见的光 【例题3】人眼看不到的光在生活中有许多应用。下列说法正确的是（　　） A．“测温枪”可发出红外线来测量体温 B．验钞机利用了红外线使荧光物质发光的特性 C．遥控器控制电视机利用了可见光 D．医院常用紫外线灭菌灯消毒杀菌 D 【解析】 A．测温枪是利用物体发出的红外线来测量体温的，故A错误； B．紫外线可以使荧光物质发光，因此为了防伪，验钞机利用了紫外线使荧光物质发光的特性，故B错误； C．遥控器控制电视机是利用红外线工作的，而不是可见光，故C错误； D．因为紫外线具有化学效应，能杀菌，所以医院用其制成灭菌灯消毒，故D正确。故选D。 课堂小结 课堂小结 光的色散 ①光的色散：太阳光通过棱镜后被分解成各种颜色的光. ②色散实质：三棱镜对不同颜色的光的折射程度不同. ③色散现象：彩虹等. ①色光三原色：红、绿、蓝. ②色光的混合：调配三原色的比例，可产生各种颜色的光. ③电视机、手机屏幕的色彩由三原色混合而成. 可见光谱：红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫光按一定的顺序排列. ①在可见光谱的红端之外的辐射叫作红外线 . ②特性：物体都在发射红外线；热作用强；穿透云雾能力强. ③应用：红外成像；遥控器；加热物体；红外遥感等. ①紫外线：可见光谱的紫端以外，一种看不见的光. ②特性与应用：消毒；荧光效应强，鉴别纸币；荧光灯原理. 紫外线 光的色散 看不见的光 红外线 色光混合 课堂小结 课堂练习 课堂练习 1. 图是英国物理学家牛顿做的实验，下列说法正确的是（ ） A．该实验现象的形成原理与生活中彩虹的形成原理相同 B．该实验说明三棱镜改变了太阳光（白光）的颜色 C．该实验现象是由于光的直线传播形成的 D．光在空气和三棱镜中传播的速度相同，都为3×108m/s A 【解析】 A．白光经折射以后，分成各种彩色光，这种现象叫做光的色散现象，雨后的天空出现彩虹也是由光的色散形成的，故A正确； B．太阳光通过三棱镜，变为由红、橙、黄、绿、蓝、靛紫七种颜色的光，此现象说明，太阳光是一种复色光，故B错误； C．光线在同种不均匀介质中传播或者从一种介质斜射入另一种介质时，就会出现光的折射现象，色散现象是光的折射现象，故C错误； D．光在空气中的传播速度最大为3×108m/s，大于在三棱镜中的传播速度，故D错误。故选A。 课堂练习 2. 如图所示光现象及其原理解释正确的是（　　） A．甲图中水中小鸟的倒影——光的折射 B．乙图中站在岸上看到水里的鱼——光沿直线传播 C．丙图中手影的形成——光的反射 D．丁图中彩虹的形成——光的折射 D 【解析】 A．水中倒影是平面镜成像现象，是由于光的反射形成的，故A错误； B．站在岸上看到水里的鱼，是鱼的虚像，是由于光的折射形成的，故B错误； C．手影是由于光沿直线传播形成的，故C错误； D．彩虹是光的色散现象，是由于光的折射形成的，故D正确。故选D。 课堂练习 3. 如图，让太阳光通过三棱镜，折射出的光射到竖直放置的白屏上。下列说法正确的是（　　） A．最早通过实验研究光的色散现象的是英国物理学家伽利略 B．a位置是红外线，b位置是紫外线 C．彩色电视机画面上的丰富色彩是由红、黄、蓝三原色光混合而成的 D．光的色散说明太阳光由多种色光组成 D 课堂练习 【解析】 A．最早通过实验研究光的色散现象的是 英国物理学家牛顿，不是伽利略，故A错误； B．太阳光经过三棱镜折射后，会发生色散，在白屏上从上到下依次形成红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫的色带，b位置的光线偏折较小是红光，a位置的光线偏折较大是紫光，在a位置以外是紫外线，在b位置以外是红外线，故B错误； C．光的三原色是红、绿、蓝。彩色电视机画面上的丰富色彩是由红、绿、蓝三种色光按不同比例混合而成的，故C错误； D．太阳光通过三棱镜后，被分解成多种颜色的光，这种现象叫做光的色散。这个实验现象直接说明了太阳光是由多种色光混合而成的复色光，故D正确。故选D。 课堂练习 4. 图书馆公共借阅的书本存在严重的卫生隐患，如图是某公司研发生产的自助图书紫外线杀菌机，从玻璃窗口观察内部消毒时可以看到发出淡紫色光的灯管，下列说法正确的是（ ） A．紫外线对人体有害无益 B．紫外线除了可以用于杀菌还可以用于加热物体 C．紫外线是可见光 D．该灯管发出淡紫色的光的同时还会发出紫外线 D 【解析】 A．适量的紫外线促进人体维生素D合成，对身体是有利的，故A错误； B．紫外线用于杀菌，红外线用于加热物体，故B错误； C．紫外线是紫光以外的光，属于不可见光，故C错误； D．灯管发出淡紫色的光，属于可见光，在紫光外侧还会发出紫外线，D正确。故选D。 课堂练习 5．如图，一束太阳光穿过狭缝射到三棱镜上，在光屏上形成彩色光带AB，这是光的____现象，放在A光外侧的温度传感器温度升高，这一区域的不可见光是_______，B光外侧的不可见光可以使荧光物质发光，是_______ 。 色散 红外线 紫外线 【解析】 太阳的白光经过三棱镜后发生偏折产生色散现象，色光的偏折从小到大依次是红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫。 三棱镜对红光的偏折最小，所以A光为红光，红光外侧是不可见的红外线，主要为热效应，故此放在A光外侧的温度传感器温度会升高。 三棱镜对紫光的偏折最大，所以B光为紫光，紫光外侧是不可见的紫外线，主要为化学效应，可以使荧光物质发光。 课堂练习 6. 验钞机是利用紫外线能使_________发光的原理工作的；太阳主要通过_________的形式把温暖带给地球；体外红外测温仪是一种普遍使用的测温工具，该设备在无光的夜晚_____ （选填“能”或“不能”）使用，红外线的传播_______ （选填“需要”或“不需要”）介质，下面两幅图示中符合红外测温仪工作原理的是______（选填“A”或“B”）。 不需要 荧光物质 红外线 能 A．测温仪发出红外线，遇被测温体返回并接收 B．测温仪接收被测温体发出的红外线 A B B 课堂练习 【解析】 验钞机是利用紫外线能使荧光物质发光的原理工作的。 红外线具有热效应，太阳主要通过红外线的形式把温暖带给地球。 红外线是一种不可见光，有温度的物体一直在向外散发红外线。体外红外测温仪是通过接收物体散发的红外线来工作的，在无光的夜晚并不会影响红外线的接收，因此能使用。 红外线是一种不可见光，光的传播不需要介质。 红外线测温仪工作时，把物体发射的红外线具有的辐射能转变为电信号，再经过电路运算处理后，换算转变为被测目标的线性的温度引号值，最后显示输出被测物体的温度，故B图符合实际。 课后作业 作业 内容 同步作业 完成课后作业：“练习与应用” 自主安排 配套同步分层作业 谢谢聆听 谢谢聆听 Lavf59.27.100 Lavf59.27.100 Packed by Bilibili XCoder v2.0.2 Lavf59.27.100 Packed by 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