2.7 制造彩虹 课件-2026-2027学年科学六年级上册教科版
2026-08-29
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普通
摘要:
该小学科学课件围绕“制造彩虹”展开,核心讲解光的折射、色散及彩虹形成原理。通过“雨过天晴为何出现彩虹”的问题导入,引导学生利用水和镜子、三棱镜、手电筒等材料进行实验探索,搭建生活现象与科学原理的学习支架。
其亮点在于以探究实践为主线,设计多样化实验活动培养学生动手能力,结合牛顿趣味引入和老鹰捕鱼等生活实例帮助建立科学观念。通过练习题和三色光叠加拓展促进科学思维发展,既提升学生科学素养,又为教师提供结构化教学流程和丰富活动设计。
内容正文:
你有没有想过天上美丽的彩虹是怎么形成的?其实彩虹的出现是阳光和水滴共同作用的结果。当阳光照射到空气中的水滴时会发生一系列奇妙的光学现象。整个过程是这样的,阳光以40到42度的角度射入水滴,先发生第一次折射,把白光分解成不同颜色的光,然后这些光在水滴内部发生反射,最后再次折射出水滴。因为不同颜色的光波长不同,折射率也不一样,红光折射率最小,紫光最大,所以最终光线就被分离成七种颜色。我们看到的彩虹颜色排列是有规律的,最外圈是红色,向内依次是橙色、黄色、绿色、蓝色、靛色,最内圈是紫色。这种倒序排列是由光在水滴内的反射路径决定的。要看到彩虹需要满足几个条件,首先空气中要有大量小水滴,比如雨后或者水雾弥漫的时候。其次,太阳要在比较低的位置,比如早晨或傍晚。最重要的是,观察者必须背对太阳,与水滴、阳光形成特定的角度关系,这样才能看到以40到42度角反射出来的七彩光带。这就是为什么彩虹总是出现在特定的天气条件和时间,也解释了为什么每个人看到的彩虹其实都是独一无二的。
探索未知,领略奇闻。欢迎收看本期的小鱼爱探索。彩虹是太阳光照射在半空中的水滴而产生一种光学现象。大家可能在雨过天晴的时候看到过普通的彩虹。本期节目给大家介绍五种十分罕见的彩虹,你见过几种?月亮彩虹月亮彩虹也就是所谓的月虹。由于月亮能够反射太阳光,当月光穿越过空气中水滴的时候,同样会被分解成五颜六色的色带。由于月亮的光芒要比太阳昏暗1000倍,因此月亮彩虹的亮度也很昏暗。月亮彩虹十分罕见,它的出现需要满足两个条件,明亮的月光和含有大量水滴的天空,上下颠倒的彩虹。一般情况下,我们看到的彩虹都是一个正立的半圆形,彩虹的两端和地面看起来好像相交在了一起。然而,在自然界中还存在一种上下颠倒的彩虹,这种彩虹的幅度一般都比较小,只有一小段。其实这种彩虹是由于卷积云的干扰才形成的雾彩虹。如果天空中满足了形成彩虹的基本条件,恰好又起雾了,那么天空中会有概率形成一种雾彩虹,太阳光线被水滴分解的同时又被大雾给阻挡了。一般情况下雾彩虹的颜色比较暗淡,人眼很难观看,而且雾彩虹只有一种颜色,那就是白色。雾彩虹在靠近海边的一些水汽充足的地区,容易出现双彩虹,有时候彩虹也会成双成对的出现,特定条件下,人们可以看到天空中同时存在着两条彩虹,如果满足彩虹形成的条件,太阳的高度又比较低,就容易形成一种漂亮的双彩虹现象。当然有时候也会出现三条彩虹,甚至四条彩虹,不过那就十分罕见了。漂亮的云彩虹当太阳光被大气中的湿气分解的时候,就会形成云彩虹。和普通的彩虹不一样,云彩虹实际上就是一朵彩虹颜色的云云彩虹一般形成在卷云或者卷层云上面。当太阳光穿过卷层云内部悬浮的六角形钉钉的时候,就会形成云彩虹。以上就是本期节目介绍,6种10分漂亮而且罕见的彩虹,你见过几种呢?好了,本期的节目。就到这里,感谢大家的收看,下期我们会带来更加有意思的视频。
一分钟了解。折射光的折射是指光从一种透明介质斜射入另一种透明介质时,传播方向一般会发生变化。光的折射与光的反射一样,都是发生在两种介质的交界处,只是反射光返回原介质中,而折射光则进入到另一种介质中。由于光在两种不同的物质里传播速度不同,故在两种介质的交界处传播方向发生变化,这就是光的折射。需注意的是在两种介质的交界处既发生折射,同时也发生反射,反射光、光速与入射光相同,折射光、光速与入射光不同。光的折射定律,光从空气斜射入水或其他介质中时,折射光线与入射光线、法线在同一平面上。折射光和入射光分居法线两侧,折射角小于入射角。入射角增大时,折射角也随着增大。当光线垂直射入介质表面时,传播方向不变,在折射中光路可逆。当光从水或其他介质中斜射入空气时,折射角大于入射角。总的来说,折射是一种物理现象。
三原色原理是色度中最基本原理,指色彩中不能再分解的三种基本颜色。这三种颜色都不能通过其他色彩混合而来,但用这三种基本颜色却可以混合出各种彩色。又分为光学三原色和色彩三原色两种,具体颜色各不相同。光学三原色具体颜色是红绿蓝三种,又称为RGB颜色模型,适用于电视机、显示器等主动发光的场合。为什么是红绿蓝?就是因为人的眼睛是根据所看见的光的波长来识别颜色的。可见光谱中的大部分颜色都是由这三种基本色光按不同的比例混合而成。色彩三原色也就是印刷的颜色,颜料是吸收光线,不是光线的叠加,实际上都是看到的纸张反射的光线。因此色彩的三原色就是能够吸收RGB的颜色为黄、品红、青三种。这三种颜色是RGB的色,又称为cmyk颜色模型适用于印刷、油漆、绘画、彩色打印等被动发光的场合。比如我们经常使用的彩色打印机中的墨盒就是用这三种颜色。关注我,为今天get到的知识点个赞吧。
教科版(2022)科学六年级上册
第7课 制造彩虹
第二单元 光
一、聚焦
为什么彩虹一般出现在雨过天晴的时候?
这么看来可能与水的存在有关?
二、探索
要有光,又要有水,还得呈现一定的角度,我们该如何进行模拟彩虹的实验呢?
水
镜子
阳光
在阳光下放一杯清水,将镜子斜立在杯子中,调整镜子的角度,使光照射到墙面上,观察墙面上的现象并记录。
我们人造的彩虹就出现啦
那遇上阴天或者晚上,没有阳光的时候咋办?
用它——手电筒
用三棱镜制造彩虹。
把白光通过三棱镜后产生的彩虹画下来,观察彩虹由哪些颜色的光组成,以及它们的排列顺序
红橙黄绿蓝靛紫
三棱镜
调整镜子的角度,可以在墙面上形成彩虹
白色的光通过三棱镜之后,出清晰连续的七色光带
试一试,用更多的办法制造彩虹
其实,只要制造出一片细小的水滴,并且找准与光源的角度,就能制造出彩虹。你还能想到更多的制造彩虹的方法吗?
啊,制造彩虹的办法我已经明白了,但是为什么白色的光经过一片小水滴或者三棱镜之后,就能形成彩虹呢?
牛顿:嘿嘿嘿,你以为我只被苹果砸出过万有引力,没想到这里也有我吧?放心,今后随着小朋友们的继续学习,数学和物理科目中我们还会经常见面,给你大大的惊喜的!
彩虹的形成,实际上是“光的折射”原理形成的。
光的折射:光从空气斜射入水或其他透光的物质中时,传播方向会发生改变,从而使光线在不同介质的交界处发生偏折,进而改变我们看到的现象。
白光是由许多不同颜色的光组成的,当白光进入棱镜时,由于不同颜色的光发生折射的程度不一样,就出现了红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫等各种颜色的光,这也叫光的色散。
折射画图
空气
水
角度大
角度小
光线由空气中斜射入水中
发生折射时,光在密度大的物质中的角度小,密度小的物质中的角度大
老鹰捕鱼
水
角度大
角度小
实际位置
折射造成的
偏差位置
因为折射,使得水里的鱼看起来比实际的位置要偏浅
空气
同理,你在岸边看起来很浅的河,实际上很深!小心溺水
三、研讨
1. 在生活中,有哪些材料可以替代三棱镜来制造彩虹?
装满水的玻璃杯、水盆加平面镜、喷雾水瓶……,都能折射分解白光,替代三棱镜造出彩虹。
2. 推测一下,雨过天晴后的彩虹是怎样产生的?还有哪些方法可以制造
彩虹?
雨后彩虹成因:雨后空中悬浮大量小水珠,相当于无数微型三棱镜。太阳光射入水珠发生折射、反射、色散,白光拆成七色光,就形成彩虹。
其他造彩虹方法:背向阳光喷水雾;水盆斜放镜子;手电筒照射装水玻璃瓶……都能分解白光出现彩虹。
四、拓展
观察三色光的叠加
用红、绿、蓝三色透明塑料片,依次遮住手电筒的灯泡,将手电筒发出的光分别投射到白纸上,观察纸上是什么颜色的光。如果将三色光叠加投射在白纸上,会是什么颜色?想一想,为什么我们能看见这些颜色的光?
发光的颜色,是红绿蓝三色叠加的结果。但是,在印刷、绘画等方面,我们看到的色彩是是颜料吸收完白光中的一部分之后被反射出来的剩余光的颜色。因此,在绘画颜料方面的三原色,是红黄蓝,跟发光三原色有所差别。
红绿蓝 还是 红黄蓝??
大家知道雨后天空中美丽的彩虹是怎么形成的吗?
1. 白光(太阳光)由红、橙、黄、绿、蓝、靛紫七种色光组成。
2. 色散:白光穿过棱镜/水滴分解为彩色光带;雨后空中小水滴形成彩虹。
3. 彩虹形成条件:阳光+空中小水滴,水滴蒸发后彩虹消失。
4. 色光三原色:红、绿、蓝,等量混合呈现白色,不同比例混合产生各类彩色。
5. 光的折射:光斜着从一种透明物质进入另一种透明物质,传播路线发生偏折。
五、总结
1. 下列现象属于光的折射的是( )
A. 镜子照出自己的样子
B. 水里的筷子看起来弯折了
C. 墙面被阳光照亮
2. 想要在阳光下人工制造彩虹,不需要用到的材料是( )
A. 清水 B. 平面镜 C. 手电筒(黑暗环境除外)
3. 七色光重新汇聚叠加后,会变回( )
A. 黑色光 B. 白色光 C. 彩色光
4.下列场景,不属于光的折射现象的是( )
A. 池水看起来比实际深度浅
B. 透过棱镜看到彩色光带
C. 湖面倒映岸边树木
B
C
B
C
下 课
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$同学们,你们一定见过美丽的彩虹。你们知道为什么彩虹大多出现在雨后吗?今天就让我们一起来研究一下。这是三棱镜,它是一种光学仪器,是由透明材质制成的,截面呈三角形。我们将三棱镜和纸瓶摆好,让一束白光通过三棱镜,太神奇了。我们在屏上看到了红橙黄绿蓝电子7种色光,这是怎么回事呢?这是因为尽管太阳光用肉眼看上去是白色的,其实它是由许多不同颜色的光组成的当白光进入棱镜时,由于不同颜色的光发生折射的程度不一样,从棱镜出来后,混合的光就被分散开了,所以我们就看见了美丽的七彩光。同学们了解了光的折射,我们就容易理解彩虹的形成了。下雨以后空气中漂浮有大量的小水滴,当太阳光照射到这些小水滴上,一个个的小水滴就像棱镜似的把白光分解成7种单色光,对阳光起到了光的分散作用,这样天空中美丽的彩虹就形成了。
好,我们来看一下,观察色光混合的现象,实现目的是知道不同的色光能够相混合,了解红绿蓝三种色光混合的一个特点,进而认识光的三原色的一个应用。实验原理就是将红绿蓝三种颜色的按不同比例混合,能够产生其他颜色的光,得到色光的混合。所以说红绿蓝叫做光的三原色。实验器材三个不同颜色的一个射灯,实际上就是不同色的那前面铺了一个不同颜色的一个薄膜,然后实验步骤将红绿蓝三种颜色射灯设在这个白纸上面,然后关灯,在比较暗的环境下来观察一下,观察重叠区域的颜色。比如说红光和绿光重叠区域为黄色,红光和蓝光重叠区域为品红色,那绿光和蓝光重叠区域为青色,那这中间三色光重叠区域为白色。那实验结论就是这里红绿蓝当中,这里大家需要稍微记一下,红光加绿光等于黄光这个区域,红光加蓝光等于品红这个区域,绿光加蓝光等于青光这种眼,然后红光加绿光加蓝光等于白光。当某两种颜色混合时,改变其中一种色光的亮度,可以重叠区域的颜色会改变。比如说这个黄色这中间我改变红色的颜色,改变红色的颜色你会发现这个黄色会变淡。如果说改变绿色的颜色,你会发现这个黄色的也是先会变深,再来会变成一个橙色对吧?橙色会慢慢的变为黄色,就是改变光的一个强度的话,也会改变它的一个颜色。这是我们实验结论。就两条,一个是叠加,这里的话我们可以脱开,可以移动这些手电筒。你看单独的绿光,单独的蓝光可以拉远一点,这个光圈会大一些,近一点光圈小一些。好,现在我们给它这两个叠起来品红对吧?看到绿色的拖过去叠起来黄色,黄色。好,可以转动一下这个,这是仿真实验。然后再把这个蓝光拿过来叠到一起去,看到没有?这中间就形成了这些颜色。好,这个实验大家做一个了解就行了。
你知道白光里其实藏着彩虹吗?三百多年前,一个年轻人用两块玻璃和阳光彻底改变了我们对光的理解。今天我们就来拆解牛顿那个改变世界的三棱镜实验。首先来看实验背景,1666年伦敦爆发瘟疫,剑桥大学停课,23岁的牛顿回到乡下老家,就是这段隔离期让他有时间琢磨起集市上买来的三棱镜玩具。接下来是实验的关键设计,牛顿做了两件事,第一,他在暗示窗板上戳个小孔,让一束阳光射进来,这样能排除其他光线的干扰。第二,他用三棱镜折射这束光,结果墙上出现了红橙黄绿蓝靛紫的色带,这是人类第一次系统观察到光的色散现象。你可能会问,这就能证明白光不是单一颜色吗?牛顿的厉害之处在于逆向验证。他再加了第2.3块棱镜,发现单色光穿过之后颜色不变,而如果把七色光重新汇聚,又能变回白光,这就好比把混合果汁分离成各种水果原浆,还能再调回原来的饮料。这个发现影响有多大呢?他直接推翻了流行2000年的亚里士多德理论。以前大家都以为白光是最纯净的光,牛顿却证明它其实是七种光的组合。这个结论不仅解释了彩虹成因,更为后来光谱分析激光技术奠定了基础。他因此发明的反射式望远镜到现在还在天文台使用。不过牛顿也有判断失误的时候,他当时认为所有玻璃都会产生色差,导致后来科学家们走了几十年弯路,直到现代才用荧视透镜解决了这个问题。但正是这些不完美,让我们看到科学探索的真实轨迹。所以下次看到彩虹,别忘了,那是牛顿用三棱镜写给世界的科学情书。
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