资源简介

2.4 光和颜色（第2课时）（教学设计）
年级 七年级 授课时间
课题 2.4 光和颜色（第2课时）
教学 目标 科学观念：了解太阳光的组成，知道白光是复色光；了解两种看不见的光：紫外线和红外线；知道物体的颜色的成因； 科学思维：构建色散的概念，理解色光在不同物体上发生的反射和透射后的物体颜色的成因； 探究实践：通过观察光的色散及色光透明与不透明物体表面的实验，分析色散规律及物体颜色的成因提高分析、归纳、总结的能力； 态度责任：通过实验探究，培养学生实事求是的科学态度。
教学 重难点 重点：复色光、三棱镜对白光的折射作用、物体颜色的成因 难点：理解白光的色散现象及规律、物体颜色的成因
学情 分析 本节内容选自浙教版七下第二章第4节，教材介绍光源、光的传播及传播速度、光的色散现象、物体的颜色及看不见的光等知识。其中光的直线传播是几何光学的基础，又是研究光的反射、折射现象的必备知识，教材利用大量图片、小实验等引导学生探究出光的直线传播规律，同时用光的直线传播原理解释影子、日食、月食和小孔成像等生活中的相关现象，激发学生的学习兴趣；而光的色散和物体的颜色等内容，则以理论探讨为主，结合实例，分析总结基础上得出结论，交用大量的实例来进行巩固。 本节内容拟用2课时完成教学，第1课时主要介绍光源、光的传播、光的传播速度；第2课时主要内容为光的色散、物体的颜色和看不见的光。
教学 准备 课件、课本、实验活动器材等
教学过程
教师活动 学生活动
新 课 导 入 上节课我们学习了光源、光的传播以及光速的相关知识，光与我们的生活息息相关，自然界有很多光的现象，如雨过天晴，有时天空会出现美丽的彩虹，瑰丽而梦幻，关于它的传说有很多，在女娲补天的神话中，彩虹是女娲补天时使用的五色石发出的彩光，那你知道它是怎样形成的吗？ 观看图片，思考彩虹的形成原因？
新 知 讲 授 一、光的色散 活动：让一束太阳光照射到三棱镜上，这束光通过三棱镜后会产生什么现象？ 我们可以看到太阳光通过三棱镜后出现一道彩色的光带，像彩虹一样，如图所示，红色的光在最上边，紫色的光在最下边，彩色光带中的颜色是按红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫的顺序排列的。 上述实验表明：白光（太阳光）通过三棱镜后被分解成各种颜色的光，这种现象叫光的色散。白光是由多种色光混合而成的。我们把不能再分解的光叫做单色光，由单色光混合而成的光叫做复色光。 注意：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。 早在1666年，英国物理学家牛顿就做过这样的实验：他让太阳光穿过一条狭缝，射到三棱镜上，从棱镜另一侧的白纸屏上可以看到一条彩色的光带，彩色光带中的颜色是按红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫的顺序排列的，从而发现了光的色散现象。 活动：在盛有水的脸盆里斜着放一面镜子，然后，试着把太阳光反射到纸上。不断地调整镜子的角度，在某一个角度上你可以观察到七色的光。这是因为水和镜子能把光分解成七种颜色，再通过镜子反射出去的缘故。 二、物体的颜色 我们知道了耳的结构，那么这些结构都有哪些功能呢？ 我们周围是一个五彩缤纷的世界。你也许会思考这样一个问题：物体为什么会五颜六色？ 1.透明物体的颜色 活动：让太阳光透过纸板的圆孔，照到白纸上，先后将红、蓝、绿三种透明的塑料薄膜蒙在纸板的圆孔上，你在白纸上会看到： 红色的塑料薄膜通过的光呈 红 色（说明只通过了 红 光）； 蓝色的塑料薄膜通过的光呈 蓝 色（说明只通过了 蓝 光）； 绿色的塑料薄膜通过的光呈 绿 色（说明只通过了 绿 光）。 实验结论：透明物体的颜色是由它能够透过的色光决定的，同时吸收了其他颜色的光。 2.不透明物体的颜色 活动： 实验过程实验现象实验结论红光照射白色物体上物体呈红色不透明物体的颜色是由它反射的色光决定的。 若所有色光均被反射，则物体呈现白色； 若所有色光全被吸收，则物体呈现黑色。红光照射红色物体上物体呈红色红光照射蓝色物体上物体呈黑色红光照射黑色物体上物体呈黑色
物体呈现各种色彩也是因为它能反射不同颜色的光。例如，呈红色的物体是因为它只反射（或透过）红色光，而其他颜色的光几乎都被吸收了。当只用一束红光（或其他非蓝色的光）照射呈现蓝色的物体时，红光被吸收，物体便会呈现黑色。 我们看到物体的原因是眼睛接收到了物体反射出来的光。 ①物体呈现各种色彩也是因为它能反射不同颜色的光。 ②白色的物体能反射所有照射在它表面的光，眼睛接收到的是含有各种色光的混合光，因此感觉是“白色”的。 ③黑色物体是因为它吸收了所有照射在它表面的光，眼睛接收不到来自它的反射光，因此，感觉是“黑色”的。 思考与讨论 1.为什么窗玻璃看上去一般是透明的？ 一般的窗玻璃能够透过所有的色光，眼睛接收到的是含有各种色光的混合光，因此看上去是无色透明的。 2.商场里买的衣服，回到家一看可能会与你在商场中看到的颜色不一样。那是为什么？ 因为太阳光中的色光最全，而且各种色光的强度也比较均匀，太阳光照在衣服上，反射出的色光就是衣服上的各种颜色。而商场里常用日光灯，日光灯的色光不全，偏重靛、紫光，所以不管什么颜色在日光灯下都带有一点灰暗的色调。我们常说的“夜不观色”就是这个道理。 人们发现，红、绿、蓝三种色光混合能够产生各种色彩，因此把红、绿、蓝三种色光叫做光的三原色。彩色电视机画面上丰富的色彩就是由光的三原色混合而成的。不同颜色的颜料混合也能够产生各种不同的色彩。那么，你知道吗，颜料的三原色是什么？问问喜欢绘画的人，找出答案。 红、黄、蓝 探究新知：植物叶子的颜色 植物的叶子看上去大多是绿色的，这是因为植物叶子中含有的叶绿素对绿光反射能力强，所以我们看到的植物叶子大多呈绿色。但有些植物到了秋天，叶的颜色会发生变化，由绿色变成黄色或红色。原来植物叶里除了含有叶绿素以外，还含有橙黄色的胡萝卜素和黄色的叶黄素。到了秋天，叶绿素受气温下降等因素的影响而分解，而胡萝卜素和叶黄素则比较稳定，终于在秋天“重见天日”了。 三、看不见的光 三棱镜把太阳光分解成不同颜色的光，它们按照一定的顺序排列，形成太阳的可见光谱，如图所示。在红光之外是红外线，紫光之外是紫外线，人眼都看不见。 1.红外线 ①遥控能力：我们可以用遥控器来调节电视机播放的节目。当按下遥控器的按键时，遥控器发出一种人们看不见的光——红外线。利用红外遥控可以控制电视、空调等设备。 ②热效应：红外线具有热效应，在光的色散实验中，如果将温度计放在彩色光带的红光外侧时，温度计的示数会上升。可利用红外线来加热、取暖等，如烤箱、取暖器等。 ③感应能力：太阳的热主要是通过红外线的形式传送到地球上的。自然界的所有物体都在不停地向外辐射红外线。物体的温度越高，辐射的红外线就越强。红外线探测器、红外线照相机、红外线夜视仪等都是利用红外线的强弱来识别不同温度的物体。 某些动物（如响尾蛇）是靠红外线来捕食的，响尾蛇在眼和鼻孔之间有热能的灵敏感受器，可用来测定周围动物的准确位置而捕获猎物。人们模仿响尾蛇制成了一种红外制导导弹，导弹上的红外装置可以引导导弹追踪热的目标，对其进行有效攻击。 ④穿透云雾能力：红外线穿透云雾的能力强，在通讯、探测、医疗等方面有广泛的用途。如进行遥感勘测、寻找水源、监测森林火灾、军事用途等。 2.紫外线 ①荧光作用：把人民币放在验钞机上，我们会看到人民币上有在日光下看不到的文字。这是因为人民币上有用荧光物质印的字，验钞机会发出一种人们看不见的光——紫外线，紫外线能使荧光物质发光，从而使我们看到它。 ②生理作用：紫外线能杀死微生物，常被人们用来消毒灭菌。如医用紫外线灯灭菌等。照射适量的紫外线，有助于人体健康，但照射过量的紫外线，会使人皮肤变黑，诱发皮肤癌。自然界中的紫外线主要来源于太阳。在距地面20～25千米的大气中，集中了地球上大多数的臭氧，这就是臭氧层。臭氧层对保护地球上的生命以及调节地球的气候都具有极为重要的作用，它吸收大部分来自太阳的紫外线，使地球上的生物免受大量紫外线的照射。 ③化学作用：很容易使照相底片感光，可用于紫外线摄影。 红外线紫外线特点遥控能力感应能力热效应强穿透云雾能力强荧光作用生理作用化学作用应用家电遥控器红外线夜视仪、自动门等加热、取暖等遥感勘测、寻找水源、监测森林火灾、军事用途等验钞机等杀菌消毒、人体合成维生素D等紫外线摄影
进行光的色散实验，观察现象，理解彩虹的形成原理，知道单色光和复色光。 进行色散小实验，体会色散原理。 进行活动，观察实验现象，知道透明物体的颜色由其透过的色光决定。 进行实验活动，知道不透明物体由其反射的色光决定。 思考玻璃为什么是透明的，商场衣服的颜色为什么变化。体会物体呈现不同颜色的原理。 知道光的三原色和颜料三原色的不同。 理解红外线和紫外线 结合生活实例了解红外线的特点及应用 结合生活实例理解紫外线的特点及应用。
课 堂 练 习 典例1 1666年，牛顿将太阳光射到三棱镜上，从棱镜另一侧的白纸屛上可以看到一条由红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫组成的彩色光带，下列说法不正确的是（ ） A.①太阳光是复色光，②和③是单色光 B.②→③顺序依次是从红光到紫光 C.紫光比红光偏折程度小 D.这个现象产生的原理是光的色散 【答案】C 【解析】ABD.太阳光经过三棱镜后会发生光的色散现象，光屏上而下出现了红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫的色带，这表明太阳光是复色光，故①太阳光是复色光，②和③是单色光，②一③顺序依次是从红光到紫光，故ABD正确，不符合题意; C.红光被偏折的程度小，紫光被偏折的程度大,故C错误，符合题意。 故选C。 典例2 春暖花开，湖州的油菜花非常漂亮，阳光下它黄灿灿的，是因为（ ） A.油菜花瓣自身能发出黄光 B.油菜花瓣能把各色光变为黄光 C.油菜花能吸收阳光中的黄光 D.油菜花能反射阳光中的黄光 【答案】D 【解析】透明物体的颜色是由它透过的色光颜色决定的；不透明物体的颜色是由它反射的色光决定的。油菜花本身不能发光，我们能看到它们黄灿灿，是因为油菜花瓣能反射阳光中的黄光。 故选D。 典例3 如图所示的实验中，不能说明的是（ ） A.通过缝隙的白光经过三棱镜后向三棱镜底边的方向偏折 B.通过缝隙的白光经三棱镜后发生了色散现象 C.白光可以分解成红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫七种单色光 D.实验证明了光在同一均匀介质中沿直线传播 【答案】D 【解析】A.由图可知通过缝隙的白光经过三棱镜后向三棱镜底边的方向偏折，故A正确。 B.由图可知，通过缝隙的白光经三棱镜后发生了色散现象，故B正确。 C.白光经过三棱镜后发生色散现象，可以分解成红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫七种单色光，故C正确。 D.实验中，光从空气射入三棱镜，再从三棱镜射入空气，光的传播方向发生改变，不能证明光在同一均匀介质中沿直线传播，故D错误。 故选D。 典例4 （1）太阳的热主要以 （填“红外线”或“紫外线”）的形式传送到地球上。太阳光经过三棱镜后，被分解成各种色光。将三种色光适当混合能产生其他任何色光，这三种色光分别是红光、 和蓝光。 （2）在②区域中我们看到彩色光带这是 现象。 （3）下列应用中：①遥控器；②验钞机；③激光准直器；属于③区域光线应用的是 （填序号） 【答案】（1）红外线；绿光（2）色散（3）② 【解析】（1）在太阳的光谱中，红外线占的宽度比紫外线要多许多，并且红外线的波长比紫外线大，便于传播，紫外线在穿过地球大气层的时候，绝大多数被臭氧层吸收掉了，因此太阳的热主要是以红外线形式传播的；色光的三原色为红、绿、蓝，这三种颜色的组合，几乎能形成所有的颜色。 （2）②区域会看到不同颜色的光由于折射角度不同，形成彩色光带，这是色散现象。 （3）遥控器是应用的红外线传递信息；验钞机应用的是紫外线可使银光物质发光的特点；激光准直应用的是红外线。图中③区域为紫外线，则属于③区域光线应用的是②验钞机。 典例5 光在我们的生活中起到非常重要的作用，下列关于光的说法错误的是（ ） A.银行用验钞机识别伪钞，利用了紫外线的荧光效应 B.用太阳光来杀菌，利用了可见光具有较大的能量 C.用红外线灯治疗关节炎，利用了红外线的热作用 D.阳光主要由红外线、可见光、紫外线所组成 【答案】B 【解析】A.紫外线有荧光效应，使荧光物质发出荧光，可以做成验钞机，检验钱的真伪，故A正确，不符合题意； B.用太阳光来杀菌，利用了紫外线具有杀菌作用，故B错误，符合题意； C.红外线的热效应很强，医疗上利用红外线对病人理疗都是应用了红外线的热效应比较强，故C正确，不符合题意； D.阳光是复色光，有可见光、红外线和紫外线组成，故D正确，不符合题意。 故选B。
课 堂 小 结 1.光的色散 （1）太阳光通过三棱镜后在白屏上形成彩色光带，颜色依次为红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫。 ①白光是由多种色光混合而成的； 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。 （2）①单色光：不能分解的光。 ②复色光：由单色光混合而成的光。 ③光的色散：白光(太阳光)通过三棱镜后被分解成各种颜色的光，这种现象叫光的色散。 2.物体的颜色 （1）透明物体的颜色是由它能够透过的色光决定的，同时吸收了其他颜色的光； （2）不透明物体的颜色是由它反射的色光决定的，若所有色光均被反射，则物体呈现白色，若所有色光全被吸收，则物体呈现黑色。 （3）光的三原色：红、绿、蓝。 3.看不见的光：红光之外是红外线，紫光之外是紫外线，人眼都看不见。 红外线紫外线特点遥控能力感应能力热效应强穿透云雾能力强荧光作用生理作用化学作用应用家电遥控器红外线夜视仪、自动门等加热、取暖等遥感勘测、寻找水源、监测森林火灾、军事用途等验钞机等杀菌消毒、人体合成维生素D等紫外线摄影
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