请打开课本,翻到第107页,今天我们一起来学习第四章第五节——光的色散。
一、导入新课:从美丽现象到科学问题
(展示彩虹图片或直接用三棱镜在阳光下折射出光谱)
同学们,雨过天晴,天空有时会挂起一道彩虹,绚丽多彩。在生活中,我们也能看到钻石、水晶在光照下闪闪发光,呈现出各种颜色。大家有没有想过,这些美丽的色彩是从哪里来的?难道光本身就有颜色吗?
在17世纪以前,人们和你们想的一样,认为白色是最单纯的颜色。直到1666年,一位伟大的科学家——牛顿,用一个简单的实验,揭开了光的颜色之谜。这就是我们今天要学习的光的色散。
二、探究新知:什么是光的色散?
1.色散现象
(进行课本第107页的演示实验,或用视频展示)
大家看,让一束太阳光(白光)通过这个三棱镜,发生了什么?
——没错,白光不再是一束白光,而是被分解成了一条红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫的彩色光带。
(在黑板上画出光路图,并标出七色光)
这种白光通过棱镜后,被分解成各种颜色光的现象,就叫作光的色散。
核心原理:这个实验告诉我们一个非常重要的结论——我们平时看到的白光,并不是单色光,而是由各种不同颜色的光混合而成的。棱镜之所以能将它们分开,是因为不同颜色的光在通过棱镜时,偏折的程度不同。其中,红光的偏折程度最小,紫光的偏折程度最大。
想一想:现在你能解释彩虹是怎么形成的了吗?
——是的,空中的小水滴就相当于一个个小小的三棱镜。太阳光射入水滴时会发生折射,在水滴内部反射一次,再射出水滴时又发生一次折射。在这个过程中,白光被色散,我们就看到了彩虹。
2.色光的混合
既然白光可以分解,那么这些色光能不能再混合呢?
(展示色光三原色图:红、绿、蓝)
人们发现,红、绿、蓝三种色光无法用其他色光混合得到,但却能按不同比例混合出几乎所有颜色的光。因此,我们把红、绿、蓝叫作“色光的三原色”。
(指着教室的电视机、电脑屏幕)
我们看到的彩色屏幕,就是由无数个能发出红、绿、蓝光的微小发光点组成的。它们以不同的亮度组合,就在我们眼前呈现出了五彩斑斓的世界。
注意:这里说的是色光的混合,和我们美术课上用颜料混合是两回事,可别搞混了哦!
3.看不见的光
三棱镜分解出的彩色光带,我们称之为“可见光谱”。
但故事还没结束。科学家在可见光谱的红光之外和紫光之外,还发现了我们肉眼看不见的光。
-红外线:在红光之外,人眼看不见。
-特性:热效应强。任何有温度的物体都在辐射红外线。
-应用:遥控器、红外线夜视仪、额温枪、医院用的热成像仪(可以诊断疾病)。
-紫外线:在紫光之外,人眼也看不见。
-特性:化学作用强,能杀菌、能使荧光物质发光。
-应用:验钞机、紫外线灯消毒。
-危害:过量的紫外线照射会伤害皮肤和眼睛,所以夏天我们要注意防晒。
三、课堂小结与回顾
好了,我们来回顾一下今天学习的主要内容:
1.光的色散:白光通过三棱镜分解成七种色光的现象。这说明白光是由多种色光混合而成的。
2.原理:不同颜色的光在棱镜中偏折程度不同。
3.色光三原色:红、绿、蓝。
4.看不见的光:红外线和紫外线,它们有特性和应用。
四、学以致用:练习与应用
现在,我们来解决一下课本第110页的“练习与应用”。
第1题:除了雨后,我们在很多情况下也会看到彩虹,请你举两个例子。
(引导回答:比如用喷雾器背对太阳喷水雾;夏天洒水车经过时,在特定角度能看到小彩虹。)
第2题:哪种色光偏折程度最小?哪种最大?
(集体回答:红光最小,紫光最大。)
第4题:紫外线灯发出淡紫色的光,是紫外线吗?
(引导分析:不是。紫外线是看不见的。那淡紫色的光是什么?——那是灯管为了告诉我们它正在工作,同时激发荧光粉发出的少量可见光。)
五、课后思考与实践
小任务:
1.按照课本第108页的“想想做做”,自己动手试一试,用盘子和镜子来做光的色散实验,看看你能不能制造出“彩虹”。
2.观察你的电视遥控器,按下按键时,用手机的摄像头对准它(不要用肉眼直接看强光!),看看屏幕上会出现什么?想一想,这说明了什么?
同学们,物理就在我们身边。从一道彩虹到一个遥控器,都蕴含着奇妙的物理规律。希望大家都能像牛顿一样,保持一颗好奇和探索的心。
今天的课就上到这里,下课!
板书设计:
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第5节光的色散
一、色散现象
1.定义:白光→三棱镜→七色光带
2.说明:白光由多种色光混合而成
3.原理:不同色光偏折程度不同(红<……<紫)
4.应用:解释彩虹成因
二、色光的混合
1.色光三原色:红、绿、蓝
2.应用:电视机、显示器屏幕
三、看不见的光
1.红外线:热效应强→遥控、夜视、测温
2.紫外线:化学作用强→灭菌、验钞
(注意防护)
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