第三章《光的世界》跨学科实践 创作七彩梦幻般的彩虹基础训练-2026-2027学年沪科版物理八年级全一册上学期

**基本信息** 本同步练习以“光的色散”为核心，通过基础巩固、能力提升、素养提升三层设计，实现从单一概念到跨学科实践的知识进阶，适配新授课分层教学需求，培养物理观念与科学探究能力。 **分层设计** |层次|知识覆盖|设计特色| |----|----------|----------| |基础巩固|光的折射、色散现象及简单应用|结合中考真题（如第1题江西宜春期中题），以选择、填空形式强化基础概念| |能力提升|光路分析、虹霓成因综合理解|引入阅读材料（如第9题虹与霓短文），通过推理判断（第7题光路图）提升科学思维| |素养提升|跨学科实践与生活应用|设置项目式任务（第10题创作彩虹），融合实验操作与实际建议（水上乐园方案），体现科学态度与责任|

第三章 光的世界 跨学科实践 创作七彩梦幻般的彩虹（基础训练） 【基础巩固练习】 1.(2025年江西宜春八年级期中考试题)如图所示，下列现象与彩虹的形成原理相同的是【 】 A.潭清疑水浅 B.形影紧相依 C.镜子正衣冠 D.池水映明月 2.在文学中彩虹不仅仅是一种自然现象，更是一种精神的象征与寄托。文人墨客用文字描绘出彩虹的绚烂多姿，用诗歌歌颂着彩虹的瑰丽与美好。唐初的《礼记注疏》中有“若云薄漏日，日照雨滴则虹生。”诗句中出现彩虹的天气属于【 】 A.阴雨天 C.炎炎夏日 B.万里晴空 D.雨后新晴 3.从美术的视角来看，彩虹是一幅充满生命力和美感的画卷。阳光透过雨滴发生光的________形成彩虹，其光线柔和而温暖，为画面增添了一种温馨而浪漫的氛围。若需要画出彩虹，则至少需要准备_____种颜色的颜料。 【答案】折射（或色散） 3 【解析】从美术的视角来看，彩虹是一幅充满生命力和美感的画卷。阳光透过雨滴发生光的折射（色散）形成彩虹。若需要画出彩虹，则至少需要准备红、黄、蓝三种颜色的颜料。红、黄、蓝三种颜料可以调配出彩虹所需的多种颜色，从而画出彩虹图。 4.（2024年湖北宜昌中考三模题）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面下的平面镜上，并反射到上方的白纸上，可以看到白纸上出现一条彩色的光带。下列说法错误的是【 】 A.阳光从空气斜射入水中，折射角小于入射角 B.阳光在水中的平面镜上反射，反射角等于入射角 C.白纸上的红色和紫色光带分别是红外线和紫外线 D.该实验演示了光的色散现象 5.阳光下的水晶为什么会呈现美丽的彩色光晕? 【能力提升练习】 6.（2024年江苏泰州中考三模题）光的世界精彩纷呈，绚丽多彩，下列有关光学知识的描述中正确的是【 】 A.在香榭湖边拍摄的景物的水中倒影比景物暗是因为光的反射 B.光的三原色是红、黄、蓝 C.古籍中记载“背日喷乎水，成虹霓之状"是光的色散 D.香榭湖岸边的美景在湖水中的倒影是实像 7.（2026年江苏苏州中考题）虹是太阳光射入空中大量的小水珠后，经水珠内壁反射，再折射回空气中呈现出的一种光现象。如图为发生虹现象时，红光和紫光经球形水珠分离开的光路图（图中虚线为法线），α、β为出射光线与法线的夹角，则光线①为__________光，α______（选填“＞”、“＝”或“＜”）β. 8.早在我国唐朝就已经有了人工制造彩虹的方法。张志和在《玄真子》中就记载了著名的“人工虹”实验：“背日喷乎水，成虹霓之状。”小明根据书中的记载制造彩虹。据此回答： (1)小明想观察到人工彩虹，他应该选择图中的 。 A.方法一 B.方法二 C.都可以 (2)当观察到天然形成的彩虹时，彩虹出现的方向和太阳所在的方向是 。 A.相反的 B.相同的 C.没有关系 (3)彩虹通常出现在 。 A.干燥的空气中 B.雨后的空气中 C.没有太阳的空气中 (4)如图所示是具有除尘增湿功能的雾炮车，雾炮车喷洒水雾后，在阳光下形成彩虹，请解释说明彩虹的形成原因。 9.阅读短文，回答问题。 虹与霓的成因 虹与霓都是太阳光射入天空中的小水珠经折射和全反射后又自小水珠射出形成的，由于色散，地面上的人看到的出射光呈红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫七种颜色依次排列的圆弧形彩带，如图甲所示。虹和霓出现在和太阳光相对的方向。霓常常和虹同时出现，且色彩比虹要淡一些。 如图乙所示是入射光通过小水珠发生反射和折射的光路图。虹是太阳光从低云端中小水珠的上部射入，经两次折射和一次全反射后，自小水珠下部射出时产生的，由于紫光的偏折程度大，所以逆着出射光方向看去，彩带的内圈为紫色、外圈为红色。霓是太阳光从高云端中小水珠的下部射入，经两次折射和两次全反射后，自小水珠上部射出时产生的，由于紫光的偏折程度大，所以逆着出射光方向看去，霓呈内红外紫。 （1）图乙中，∠1 和∠2 两个角的大小关系是∠2 (选填“＞”、“＝”或“＜”)∠1. （2）丙、丁两图中，图 (选填“丙”或“丁”)是霓形成的原理图。 （3）下列说法正确的是 。 A.图甲中，下面的圆弧形彩带是霓，上面的是虹 B.霓呈内紫外红，虹呈内红外紫 C.虹和霓都出现在和太阳相同的方向 D.图丙中，光线 AB 是紫光，CD 是红光 （4）霓常常和虹同时出现，但色彩比虹要淡一些，原因是什么？ 【素养提升练习】 10.跨学科实践： 创作七彩梦幻般的彩虹 项目主题 创作七彩梦幻般的彩虹 项目情景 我国唐朝的张志和在《玄真子》中记载了一个著名光学实验：“背日喷乎水，成虹霓之状。”生活中，在天空、瀑布旁、洒水车旁、花园浇灌的水雾中，有时也能看见彩虹。怎样创作美丽的彩虹呢? 活动任务一 创作一道人造彩虹 器材:平面镜、水盆、清水、白纸等 操作步骤及分析:（1）小明将水盆放在迎着太阳光的地方，水盆里装一些清水； （2）小明又将平面镜斜插入水中(不完全浸入),调整平面镜倾斜角度，用小铁块固定，此时平面镜上方的水类似于_________(填写一个光学元件名称)； （3）开始时白纸上的光如图甲所示，过一会儿水面平静后，白纸上出现七种不同颜色的光(如图乙),这是光的________现象，在这七种色光中，_______________三种光按不同比例又可以混合成其他颜色的光； （4）此现象说明白光是复色光，也表明不同色光斜射入同一透明介质时，_______是不同的； （5）在(3)中，白纸上出现图甲现象的原因是________________ 活动任务二 分析彩虹形成原因 材料一:彩虹是因为太阳光射到空中接近球形的小水滴，由折射及反射而成，如图丙所示。太阳光进入水滴，先发生折射一次，然后在水滴的背面反射，最后离开水滴时再折射一次。各种色光的偏折程度不同，紫光的偏折程度最大，红光的偏折程度最小，由于光在水滴内被反射，所以观察者看过去是红光在最上方，其他颜色的光在下方。 材料二:有时我们会见到两条彩虹同时出现，在平常的彩虹外边出现同心但较暗的副虹(又称霓)。当光进入水滴后，经过水滴内壁的两次反射，再从折射面折射出来，便会产生第二道彩虹(霓)，如图丁所示。由于霓比虹多发生一次反射，从水滴中出射的光线强度较弱，所以并不常见。 （6）根据文中对虹和霓的描述可知,图戊中标记______(填“1”或“2”)的那道彩虹为“霓”。 （7）仅用红、绿、蓝光中的某一种色光照射含有水雾的空气，______(填“会”或“不会”)出现霓虹现象。 （8）从图丁中可以分析出:要想看到彩虹，观察者必须______ (填“面”或“背”)对着太阳。所以，我们看到黄昏时的彩虹，它总是出现在_______ (填“东”或“西”)方的天空上。 交流评估 （9）小明和小聪交流时，发现小聪准备了一个喷壶，背对着阳光站立，向空中喷射水雾，也创作出了彩虹。在为水上乐园提供创作彩虹的建议时，你选择________(填“小明”或“小聪”)的方法。原因是________________________________________________。 学科网（北京）股份有限公司 答案解析 第三章 光的世界 跨学科实践 创作七彩梦幻般的彩虹（基础训练） 【基础巩固练习】 1.(2025年江西宜春八年级期中考试题)如图所示，下列现象与彩虹的形成原理相同的是【 】 A.潭清疑水浅 B.形影紧相依 C.镜子正衣冠 D.池水映明月 【答案】A 【解析】彩虹是太阳光被悬浮在空气中的微小水柱折射后分解为多种不同颜色的光的现象，形成原理是光的折射。 A.“潭清疑水浅”是由于光从水斜射入空气发生折射形成的现象，与彩虹的形成原理相同 ； B.“形影紧相依”是光沿直线传播，射到不透明物体被挡形成的，与彩虹的形成原理不相同 ； C、D.“镜子正衣冠”、“池水映明月”都是由于光射到平滑表面发生反射形成物体等大的虚像，与彩虹的形成原理不相同。故选择A. 2.在文学中彩虹不仅仅是一种自然现象，更是一种精神的象征与寄托。文人墨客用文字描绘出彩虹的绚烂多姿，用诗歌歌颂着彩虹的瑰丽与美好。唐初的《礼记注疏》中有“若云薄漏日，日照雨滴则虹生。”诗句中出现彩虹的天气属于【 】 A.阴雨天 C.炎炎夏日 B.万里晴空 D.雨后新晴 【答案】D 【解析】雨后彩虹是太阳光通过空气中的小水珠发生折射分解成各种颜色的光。诗句中出现彩虹的天气属于雨后新晴。故选择D. 3.从美术的视角来看，彩虹是一幅充满生命力和美感的画卷。阳光透过雨滴发生光的________形成彩虹，其光线柔和而温暖，为画面增添了一种温馨而浪漫的氛围。若需要画出彩虹，则至少需要准备_____种颜色的颜料。 【答案】折射（或色散） 3 【解析】从美术的视角来看，彩虹是一幅充满生命力和美感的画卷。阳光透过雨滴发生光的折射（色散）形成彩虹。若需要画出彩虹，则至少需要准备红、黄、蓝三种颜色的颜料。红、黄、蓝三种颜料可以调配出彩虹所需的多种颜色，从而画出彩虹图。 4.（2024年湖北宜昌中考三模题）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面下的平面镜上，并反射到上方的白纸上，可以看到白纸上出现一条彩色的光带。下列说法错误的是【 】 A.阳光从空气斜射入水中，折射角小于入射角 B.阳光在水中的平面镜上反射，反射角等于入射角 C.白纸上的红色和紫色光带分别是红外线和紫外线 D.该实验演示了光的色散现象 【答案】C 【解析】A．太阳光从空气斜射入水中发生折射，折射光线向法线方向偏折，折射角小于入射角，A说法正确； B．在反射现象中，反射角等于入射角，太阳光在水中的平面镜上发生反射，反射角等于入射角，B说法正确； C．白纸上的红色和紫色光带分别是红光和紫光，不是红外线和紫外线，红外线和紫外线是不可见光，人眼不能观察到，C说法错误； D．该实验利用水和平面镜将太阳光分解成各种色光，创作出人造彩虹，展示了光的色散现象，D说法正确。故选择C. 5.阳光下的水晶为什么会呈现美丽的彩色光晕? 【解答】这是太阳光通过水晶发生的色散现象。 阳光下的水晶会呈现美丽的彩色光晕是因为同种透明介质对不同颜色的光的偏折本领不同，太阳光透过水晶发生折射偏折程度不同，太阳光被分解成各种颜色的色光，水晶呈现出美丽的彩色光晕。 【能力提升练习】 6.（2024年江苏泰州中考三模题）光的世界精彩纷呈，绚丽多彩，下列有关光学知识的描述中正确的是【 】 A.在香榭湖边拍摄的景物的水中倒影比景物暗是因为光的反射 B.光的三原色是红、黄、蓝 C.古籍中记载“背日喷乎水，成虹霓之状"是光的色散 D.香榭湖岸边的美景在湖水中的倒影是实像 【答案】C 【解析】A．在香榭湖边拍摄的景物的水中倒影比景物暗是因为光线在水面上同时发生反射和折射，由于一部分光折射进入水中，进入眼睛的反射光少于入射光，A描述错误; B.光的三原色是红、绿、蓝，不是红、黄、蓝，8描述错误; C.“背日喷乎水，成虹霓之状"描述的是"人工彩虹”，喷出水后，空中有大量的小水滴，太阳光照在这些小水滴上，折射后被分解为绚丽的七色光，这是光的色散现象，C描述正确; D.香榭湖岸边的美景在湖水中的倒影是光反射形成的美景等大的虚像，D描述错误。故选择C. 7.（2026年江苏苏州中考题）虹是太阳光射入空中大量的小水珠后，经水珠内壁反射，再折射回空气中呈现出的一种光现象。如图为发生虹现象时，红光和紫光经球形水珠分离开的光路图（图中虚线为法线），α、β为出射光线与法线的夹角，则光线①为__________光，α______（选填“＞”、“＝”或“＜”）β. 【答案】紫 ＝ 【解析】太阳光通过空中大量的小水珠发生色散时，不同色光偏折程度不同，水珠对紫光的偏折能力强于对红光的偏折能力，太阳光通过水珠发生折射后，紫光比红光的偏折程度大。由图可知，光线①的偏折程度更大，因此光线①是紫光；图中太阳光经过球形水珠会发生两次折射和一次反射，根据光的反射定律和折射规律可知，出射光路和入射光路对称，最终的出射角等于初始的入射角，因此出射角α＝β. 8.早在我国唐朝就已经有了人工制造彩虹的方法。张志和在《玄真子》中就记载了著名的“人工虹”实验：“背日喷乎水，成虹霓之状。”小明根据书中的记载制造彩虹。据此回答： (1)小明想观察到人工彩虹，他应该选择图中的 。 A.方法一 B.方法二 C.都可以 (2)当观察到天然形成的彩虹时，彩虹出现的方向和太阳所在的方向是 。 A.相反的 B.相同的 C.没有关系 (3)彩虹通常出现在 。 A.干燥的空气中 B.雨后的空气中 C.没有太阳的空气中 (4)如图所示是具有除尘增湿功能的雾炮车，雾炮车喷洒水雾后，在阳光下形成彩虹，请解释说明彩虹的形成原因。 【答案】(1)B (2)A (3)B (4)当太阳光射入空气中的小水滴时，太阳光经过折射发生色散，从而形成彩虹 【解析】（1）彩虹是太阳光通过空中（大气中）的细小水珠发生两次折射分解成各种色光形成的。小明想观察到人工彩虹，他应该背对太阳喷水雾，观察水雾中形成的彩虹，选择图中的方法二，故选择B. （2）当观察到天然形成的彩虹时，彩虹出现的方向和太阳所在的方向是相反的，故选择A. （3）彩虹通常出现在雨后的空气中，故选择C. （4）雾炮车喷洒水雾后，太阳光通过空气中的水雾发生折射分解成各种色光，在水雾中形成彩虹。 9.阅读短文，回答问题。 虹与霓的成因 虹与霓都是太阳光射入天空中的小水珠经折射和全反射后又自小水珠射出形成的，由于色散，地面上的人看到的出射光呈红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫七种颜色依次排列的圆弧形彩带，如图甲所示。虹和霓出现在和太阳光相对的方向。霓常常和虹同时出现，且色彩比虹要淡一些。 如图乙所示是入射光通过小水珠发生反射和折射的光路图。虹是太阳光从低云端中小水珠的上部射入，经两次折射和一次全反射后，自小水珠下部射出时产生的，由于紫光的偏折程度大，所以逆着出射光方向看去，彩带的内圈为紫色、外圈为红色。霓是太阳光从高云端中小水珠的下部射入，经两次折射和两次全反射后，自小水珠上部射出时产生的，由于紫光的偏折程度大，所以逆着出射光方向看去，霓呈内红外紫。 （1）图乙中，∠1 和∠2 两个角的大小关系是∠2 (选填“＞”、“＝”或“＜”)∠1. （2）丙、丁两图中，图 (选填“丙”或“丁”)是霓形成的原理图。 （3）下列说法正确的是 。 A.图甲中，下面的圆弧形彩带是霓，上面的是虹 B.霓呈内紫外红，虹呈内红外紫 C.虹和霓都出现在和太阳相同的方向 D.图丙中，光线 AB 是紫光，CD 是红光 （4）霓常常和虹同时出现，但色彩比虹要淡一些，原因是什么？ 【答案】（1）＜ （2）丁 （3）D （4）霓是太阳光经过两次折射和两次全反射形成的，而虹是经过两次折射和一次全反射形成的，因为霓的形成多一次全反射，光的能量损失多一些，所以看到的霓的色彩比虹要淡一些。 【解析】（1）由光的折射规律可知，光从空气斜射入水，折射角小于入射角。图乙中，∠1是入射角，∠2 是折射角，两个角的大小关系是∠2 ＜ ∠1. （2）虹是太阳光从低云端中小水珠的上部射入，经两次折射和一次全反射后，自小水珠下部射出时产生的；霓是太阳光从高云端中小水珠的下部射入，经两次折射和两次全反射后，自小水珠上部射出时产生的。由此可知，丙、丁两图中，图丁是霓形成的原理图。 （3）A.霓和虹常常同时出现，且霓的色彩比虹的色彩要淡一些。图甲中，下面的圆弧形彩带是虹，上面的圆弧形彩带是霓。A说法错误； B.虹是太阳光通过云中小水珠经两次折射和一次全反射形成的；霓是太阳光通过云中小水珠经两次折射和两次全反射形成的。虹呈内紫外红，霓呈内红外紫。B说法错误； C.虹和霓都是太阳光通过云中小水珠发生折射和反射形成，虹和霓都出现在和太阳相对（相反）的方向，C说法错误； D.太阳光通过小水珠发生折射，红光的偏折程度小于紫光的偏折程度，图丙中，光线 AB 是紫光，CD 是红光，D说法正确。故选择D. （4）霓是太阳光经过两次折射和两次全反射形成的，而虹是经过两次折射和一次全反射形成的，因为霓的形成多一次全反射，光传播过程中的能量损失多一些，所以看到的霓的色彩比虹要淡一些。 【素养提升练习】 10.跨学科实践： 创作七彩梦幻般的彩虹 项目主题 创作七彩梦幻般的彩虹 项目情景 我国唐朝的张志和在《玄真子》中记载了一个著名光学实验：“背日喷乎水，成虹霓之状。”生活中，在天空、瀑布旁、洒水车旁、花园浇灌的水雾中，有时也能看见彩虹。怎样创作美丽的彩虹呢? 活动任务一 创作一道人造彩虹 器材:平面镜、水盆、清水、白纸等 操作步骤及分析:（1）小明将水盆放在迎着太阳光的地方，水盆里装一些清水； （2）小明又将平面镜斜插入水中(不完全浸入),调整平面镜倾斜角度，用小铁块固定，此时平面镜上方的水类似于_________(填写一个光学元件名称)； （3）开始时白纸上的光如图甲所示，过一会儿水面平静后，白纸上出现七种不同颜色的光(如图乙),这是光的________现象，在这七种色光中，_______________三种光按不同比例又可以混合成其他颜色的光； （4）此现象说明白光是复色光，也表明不同色光斜射入同一透明介质时，_______是不同的； （5）在(3)中，白纸上出现图甲现象的原因是________________ 活动任务二 分析彩虹形成原因 材料一:彩虹是因为太阳光射到空中接近球形的小水滴，由折射及反射而成，如图丙所示。太阳光进入水滴，先发生折射一次，然后在水滴的背面反射，最后离开水滴时再折射一次。各种色光的偏折程度不同，紫光的偏折程度最大，红光的偏折程度最小，由于光在水滴内被反射，所以观察者看过去是红光在最上方，其他颜色的光在下方。 材料二:有时我们会见到两条彩虹同时出现，在平常的彩虹外边出现同心但较暗的副虹(又称霓)。当光进入水滴后，经过水滴内壁的两次反射，再从折射面折射出来，便会产生第二道彩虹(霓)，如图丁所示。由于霓比虹多发生一次反射，从水滴中出射的光线强度较弱，所以并不常见。 （6）根据文中对虹和霓的描述可知,图戊中标记______(填“1”或“2”)的那道彩虹为“霓”。 （7）仅用红、绿、蓝光中的某一种色光照射含有水雾的空气，______(填“会”或“不会”)出现霓虹现象。 （8）从图丁中可以分析出:要想看到彩虹，观察者必须______ (填“面”或“背”)对着太阳。所以，我们看到黄昏时的彩虹，它总是出现在_______ (填“东”或“西”)方的天空上。 交流评估 （9）小明和小聪交流时，发现小聪准备了一个喷壶，背对着阳光站立，向空中喷射水雾，也创作出了彩虹。在为水上乐园提供创作彩虹的建议时，你选择________(填“小明”或“小聪”)的方法。原因是________________________________________________。 【答案】（2）三棱镜 （3）色散 红、绿、蓝 （4）偏折程度 （5）水盆内水面晃动，水和平面镜不能组成三棱镜 （6）1 （7）不会 （8）背 东 （9）小聪 水上乐园的游乐设施可以将水喷洒向空中，制造水雾，创造彩虹更方便 【解析】（2）实验中，将平面镜斜插入水中，平面镜上方的水类似于一个三棱镜； （3）实验中白纸上出现七种不同颜色的光,这是光的色散现象，在这七种色光中，红、绿、蓝三种光按不同比例又可以混合成其他颜色的光； （4）此现象说明白光是复色光，也表明不同色光斜射入同一透明介质时，偏折程度是不同的； （5）在(3)中，白纸上出现图甲现象的原因是水盆内水面晃动，水和平面镜不能构成三棱镜； （6）根据文中对虹和霓的描述可知,图戊中标记1的那道彩虹为“霓”。 （7）仅用红、绿、蓝光中的某一种色光照射含有水雾的空气，不会出现霓虹现象。 （8）从图丁中可以分析出:要想看到彩虹，观察者必须背对着太阳。所以，我们看到黄昏时的彩虹，它总是出现在东方的天空上。 （9）在为水上乐园提供创作彩虹的建议时，选择小聪的方法。原因是水上乐园的游乐设施可以将水洒向空中，制造水雾，创造彩虹更方便。 $