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(共41张PPT)
3.5 实践：创作七彩梦幻般的彩虹
一、实践活动目标
知识目标：通过动手创作彩虹，巩固光的色散原理（白光分解为红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫七种单色光），加深对 “不同单色光折射程度不同” 的理解。
技能目标：掌握至少 2 种创作彩虹的方法，提升动手操作能力、观察能力和问题解决能力（如调整光线角度、控制介质条件以呈现清晰彩虹）。
情感目标：感受光的色散现象的美感，激发对物理实验的兴趣和创新意识，体会 “理论联系实际” 的乐趣，培养严谨的实验态度。
二、实践活动准备
（一）基础材料（每组 / 每人 1 套，可根据创作方法选择）
核心材料：
光源：手电筒（白光，建议带聚光功能）、手机闪光灯（白光模式）、激光笔（白光，可选）、阳光（户外实践时使用）。
色散介质：三棱镜（玻璃材质，安全无棱角）、透明玻璃杯（带刻度，用于装水）、浅盘（塑料或玻璃材质，用于装水）、平面镜（小尺寸，如化妆镜）、喷雾瓶（装清水，用于制造水雾）、透明塑料薄膜（薄且平整，如保鲜袋剪裁后使用）。
辅助材料：
光屏 / 背景：白色硬纸板（A3 大小，用于承接彩虹光带）、白色墙壁（室内实践时使用）、黑色卡纸（贴在白色光屏背面，增强彩虹对比度）。
工具：剪刀、胶带（固定光屏或介质）、量角器（调整光线入射角度，可选）、记号笔（在光屏上标记彩虹颜色顺序）、抹布（处理水渍，保持整洁）。
三、实践活动内容：三种创作彩虹的方法
方法一：三棱镜折射法（最经典，直接验证光的色散）
（一）适用场景：室内（需较暗环境，如拉上窗帘的教室）或户外树荫下
（二）操作步骤
搭建基础装置：
将黑色卡纸贴在白色硬纸板背面（增强对比度），用胶带将硬纸板固定在桌面上或墙上，作为承接彩虹的 “光屏”。
手持三棱镜，将其放在光源（如手电筒）和光屏之间，确保光源、三棱镜、光屏在同一水平高度。
调整光线与角度：
打开手电筒（白光模式），让光线沿水平方向射向三棱镜的一个侧面（非底面），光线需集中（可在手电筒前套一个纸筒，增强聚光效果）。
缓慢转动三棱镜，同时观察光屏上的现象：当光线通过三棱镜后，会在光屏上形成彩色光带，调整到光带最清晰、颜色最鲜艳的位置，停止转动。
观察与记录：
观察彩虹光带的颜色顺序，用记号笔在光屏上依次标记 “红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫” 七种颜色的位置。
思考问题：转动三棱镜时，彩虹光带的位置和清晰度会如何变化？为什么红光在最外侧，紫光在最内侧？（结合光的色散原理：红光折射程度最小，偏折角度小，故在外侧；紫光折射程度最大，偏折角度大，故在内侧）。
创意优化（可选）：
更换不同材质的三棱镜（如水晶三棱镜），观察彩虹光带的颜色饱和度差异。
用手机拍摄彩虹光带，通过修图软件调整亮度、对比度，制作 “梦幻彩虹照片”。
（三）注意事项
三棱镜易碎，操作时轻拿轻放，避免摔落或碰撞；若有棱角，需用胶带包裹边缘，防止划伤手。
光源避免直射眼睛，尤其是激光笔，需严格按照安全规范使用（仅用于实验，不照射他人或自己的眼睛）。
方法二：水与平面镜反射法（利用 “折射 + 反射”，模拟彩虹形成的自然过程）
（一）适用场景：室内（需光源，如手电筒或阳光）
（二）操作步骤
准备水与平面镜装置：
在浅盘中倒入适量清水（水深约 1-2cm，水面平整），将小平面镜斜放入盘中（镜面与水面的夹角约 30°-45°，可用小重物轻轻压住镜面边缘，防止滑动）。
调整光源与角度：
若用手电筒：打开白光手电筒，让光线垂直照射到水中的平面镜上，调整手电筒高度和角度，使反射后的光线投射到白色墙壁或光屏上。
若用阳光：将装置放在靠近窗户的位置，让阳光照射到水中的平面镜，移动浅盘位置，使反射光投射到室内的白色墙壁上。
观察与调整：
仔细观察墙壁 / 光屏上的现象：光线经过水的折射、平面镜的反射后，会分解成彩色的彩虹光带，颜色顺序与三棱镜形成的彩虹一致（红→紫）。
若彩虹不清晰，可微调平面镜的倾斜角度（增大或减小与水面的夹角），或调整光源的入射角度，直到彩虹光带清晰可见。
创意拓展（可选）：
在水中滴入 1-2 滴牛奶（或豆浆），使水略微浑浊，观察彩虹光带的变化（牛奶颗粒会散射光线，让彩虹更明显）。
用不同颜色的透明玻璃纸覆盖在光源前（如红色玻璃纸），观察彩虹光带的颜色变化（仅能看到与玻璃纸颜色相关的单色光，验证 “透明物体透过与自身颜色相同的色光”）。
（三）注意事项
浅盘需放置在平稳的桌面上，避免水洒出；操作时若有水渍，及时用抹布擦拭，防止滑倒。
平面镜放入水中后，表面会沾水，若影响反射效果，可轻轻擦拭镜面（用软布），确保镜面干净。
方法三：喷雾水雾法（利用微小水珠色散，呈现 “流动的彩虹”，更具梦幻感）
（一）适用场景：户外（有阳光）或室内（有强白光光源，如大功率手电筒）
（二）操作步骤
准备喷雾装置：
在喷雾瓶中装满清水（可加入少量甘油，使水雾颗粒更细腻、停留时间更长，可选），拧紧瓶盖，确保喷雾均匀（测试喷雾：按压喷头，观察水雾是否呈细小的雾状，无明显水滴）。
寻找光源与背景：
户外阳光版：选择晴朗的天气，背对太阳站立（阳光从背后照射），白色墙壁或蓝天作为背景（蓝天背景下，彩虹更显眼）。
室内光源版：在较暗的室内，打开大功率白光手电筒（或多盏 LED 灯组合），将光源放在身体一侧，白色硬纸板作为背景，正对光源方向站立。
制造水雾与观察：
缓慢按压喷雾瓶喷头，向面前的空气中喷洒水雾（水雾量适中，不宜过多，避免形成水滴），同时观察背景上的现象。
当水雾遇到阳光或手电筒的白光时，会形成短暂但清晰的彩虹，由于水雾流动，彩虹会呈现 “动态梦幻” 的效果，颜色鲜艳且有层次感。
创意拍摄（可选）：
用手机或相机拍摄动态彩虹，可调整拍摄角度（如低角度拍摄，让彩虹与地面景物结合），或使用 “慢动作” 模式，记录彩虹的流动过程，制作成短视频。
多人合作：一人喷洒水雾，一人调整背景，一人拍摄，分工协作，探索不同水雾量、不同光源角度下的彩虹效果，选出最梦幻的作品。
（三）注意事项
户外喷雾时，注意观察周围环境，避免水雾喷洒到他人身上或电子设备（如手机、相机）上。
室内喷雾后，空气中湿度会增大，实验结束后及时开窗通风，保持室内干燥；喷雾瓶使用后，妥善收纳，避免儿童误拿。
四、实践活动成果展示与交流
（一）成果形式（任选 1-2 种）
彩虹作品记录：
绘制 “彩虹创作记录表”，记录创作方法、使用材料、操作步骤、观察到的现象（可附图画或照片），并写下对 “光的色散原理” 的新理解。
拍摄彩虹照片或短视频，配上文字说明（如 “用三棱镜创作的彩虹，红光在最外侧，因为它的折射程度最小”），制作成电子相册或 PPT。
创意彩虹装置：
对创作过程中效果最好的装置进行优化（如固定三棱镜和光源的位置，制作 “简易彩虹发生器”），在班级内展示，演示如何快速生成彩虹。
用透明塑料薄膜制作 “彩虹风铃”：将薄膜剪成不同形状（如三角形、圆形），悬挂在窗边，阳光照射时，薄膜会折射出彩色光斑，形成 “流动的彩虹装饰”。
（二）交流分享
小组内交流：每组成员分享自己的创作过程（遇到的问题、解决方法），讨论不同创作方法的优缺点（如三棱镜法彩虹稳定但需较暗环境，喷雾法彩虹动态但持续时间短）。
班级展示：选取优秀作品（如清晰的彩虹照片、创意装置）在班级内展示，作者讲解创作思路和原理，其他同学提问、点评，教师总结各方法的核心原理，强化 “光的色散” 知识点。
五、实践活动总结与拓展
（一）活动总结
知识回顾：通过三种创作方法，再次验证 “白光（复色光）通过色散介质（三棱镜、水、水雾）时，会分解为红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫七种单色光”，且不同单色光的折射程度不同（红光最小，紫光最大）。
能力提升：在动手过程中，学会了调整光源角度、控制介质条件等实验技巧，提升了观察能力（如分辨彩虹的颜色顺序）和问题解决能力（如彩虹不清晰时的调整方法）。
情感收获：感受了物理现象的美感，体会到 “从理论到实践” 的乐趣，激发了对后续物理实验的兴趣和创新意识。
（二）拓展思考
生活中的彩虹延伸：除了实验创作的彩虹，生活中还有哪些场景能看到彩虹？（如瀑布附近的水雾、喷泉旁的水珠、光盘表面的彩色反光），尝试用所学知识解释这些现象。
进阶实验挑战：如何创作 “双彩虹”？（提示：自然中的双彩虹是光在水珠中发生两次反射形成的，可尝试调整水与平面镜的装置，让光经过两次反射和折射，观察是否能形成第二道彩虹）。
六、实践活动评价
（一）评价维度
评价维度
评价标准
参与度
积极参与实践活动，主动尝试不同的创作方法，认真完成操作步骤。
知识应用
能结合光的色散原理解释创作过程中的现象（如彩虹的颜色顺序、清晰与否的原因）。
动手能力
熟练使用实验材料，能独立解决操作中遇到的问题（如调整角度使彩虹清晰）。
成果质量
创作的彩虹清晰、颜色完整，成果记录（照片、表格、文字说明）详细、准确。
合作与交流
小组合作时积极分工、沟通，分享环节能清晰表达自己的思路和发现。
（二）评价方式
学生自评：根据自己的参与情况和成果，填写自评表，反思优点与不足。
小组互评：小组内成员根据彼此的表现（如是否主动帮忙、是否贡献创意）进行互评。
教师评价：结合学生的实践过程、成果展示和交流情况，给出综合评价，肯定优点，提出改进建议（如 “若能尝试调整水雾颗粒大小，彩虹会更梦幻”）。
沪科版2024版物理八年级全册
授课教师： . 班 级： . 时 间： .
3.5实践 创作七彩梦幻般的彩虹
第三章 光的世界
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思考：彩虹是怎样形成的？生活中还有哪些场景中会再现类似的现象？
回顾思考：生活场景中哪些地方出现过彩虹呢？
任务一、了解人们对彩虹的描述
古往今来，人们对自然界中的彩虹进行过详尽的观察，也有着不同的描述方式。请同学们利用多媒体学习手段收集资料，看古人是如何描述彩虹的。
1.收集彩虹的不同描述方式
任务一、了解人们对彩虹的描述
展示收集到描述彩虹的资料。
2.交流展示
任务一、了解人们对彩虹的描述
采用文学方式的：
我欲穿花寻路，直入白云深处，浩气展虹霓。只恐花深里，红露湿人衣。---黄庭坚
粉图珍裘五云色，晔如晴天散彩虹。----李白
……
示例1：
任务一、了解人们对彩虹的描述
采用绘画方式的：
示例2：
任务一、了解人们对彩虹的描述
采用音乐方式的：
如《彩虹天堂》、《彩虹》、《彩虹的微笑》……
示例3：
任务一、了解人们对彩虹的描述
关于彩虹人们有不同的描述方式，有不同的视角认识彩虹，那么请同学们尝试用自己的方式描述彩虹。
3.自我尝试
任务二、动手创作人造彩虹
（1）选材：人造彩虹需构造出类似于三棱镜的结构。
（2）组织学生动手安装实验器材。
1.选材和安装器材
任务二、动手创作人造彩虹
依据教材示意图选材及其用途分析：
加有澄清水的水槽（水的深度是水槽深度的三分之二）；
镜子（用于反射阳光，增加水滴内部的反射次数，增强彩虹的颜色）；
水（用于形成水滴，是制作彩虹的必备材料）；
喷壶（用于在空中形成细小的水滴）；
白色纸板（用于观察和记录彩虹）；
彩色铅笔（用于在白色纸板上标记彩虹的颜色）。
①把平板玻璃斜放入水槽中，用喷壶在白色纸板上方喷洒一些水，让水滴自然落下；
②将镜子倾斜放在白色纸板的一侧，调整角度，使阳光能够反射到水滴上。
③观察水滴，当阳光穿过水滴时，会形成一道美丽的彩虹。
2.操作与记录
任务二、动手创作人造彩虹
（1）实验步骤：
（2）观察自己所创作的人造彩虹，并利用彩笔将所观察到的彩虹描绘出来。不断调整镜子的角度，观察彩虹的变化，并记录下来。
任务二、动手创作人造彩虹
（3）利用多媒体展台展示交流，评估。对实验条件、彩虹宽窄不同等实验状况进行分析，得出结论，获得经验。
任务三、科普宣讲
通过我们动手创作的人造彩虹，结合我们在光学部分所学习的《光的色散》知识，你能去解释一下彩虹的形成过程了吗？
牛顿著名的三棱镜实验
任务三、科普宣讲
1.人造彩虹原理分析
彩虹现象的本质是光的色散。其中红光的偏折程度小于紫光的偏折程度。
彩虹的形成示意图
任务三、科普宣讲
彩虹的形成过程：当太阳光照射到雨滴上时，光线从空气进入到水滴中，发生折射。在水滴内部，光线被折射多次，并在水滴内壁上发生反射。最后，光线从水滴内部射出并进入到空气中，形成了彩虹。
组织小组比赛，看看哪些小组科普的最为科学明晰、透彻。
任务三、科普宣讲
2.理论迁移
不仅在雨后天晴的条件下，我们可以观察到彩虹，在我们的生活和社会生产中，有时也有彩虹现象的出现。
回忆思考：还有哪些呈现彩虹的场景呢？
任务三、科普宣讲
点拨归纳：
洒水车在为苗木喷洒水时，在一定的角度可以看见彩虹的出现；
公园中的音乐喷泉在喷水时，在一定角度可发现彩虹的出现；
新飞机过水门时，喷水车喷出的水门下，有时出现彩虹；
飞流直下的瀑布旁，蒸腾的水气中有时呈现出彩虹……
任务三、科普宣讲
思考讨论：我们在观察这些生活中的彩虹时与太阳光照有着怎样的关系呢？是否在任意角度都会看到彩虹呢？
请同学们进行讨论、发表自己的观点和看法。
任务三、科普宣讲
为了使我们的生活更加绚丽多彩，让彩虹更多地美化我们的环境，请同学们结合当地的环境条件，设计或规划出能呈现彩虹的方案，小组展示并交流与评价。
彩虹，仿佛是天空的一抹微笑，静静地悬挂在天际。它的
出现，总是伴随着雨后的清新，给人一种洗涤心灵的感觉。它
以其独特的色彩组合和形态，成为了多姿多彩生活的绝佳象征。
任务一 查阅资料，从不同学科视角描述彩虹
学科 描述彩虹
文学 1.诗歌 如：毛泽东《菩萨蛮·大柏地》：“赤橙黄绿
青蓝紫，谁持彩练当空舞？”
你最喜欢的一首诗：____
2.散文 《彩虹遐思》（李成）
学科 描述彩虹
文学
续表
学科 描述彩虹
美术 名画中的彩虹：
___________________
1.《彩虹》【作者】莫里斯·普伦德加斯特
【收藏】西班牙，马德里，提森·博内米萨国家博物
馆
2.你最喜欢的一幅画：____
续表
学科 描述彩虹
音乐 歌曲《彩虹》、《风雨彩虹 铿锵玫瑰》……
你最喜欢的一首歌：____
纪录 片 《无尽彩虹》，讲述了彩虹背后的科学
提示：查找合适资料不易，可以先请人工智能 工具帮帮忙。
略
续表
任务二 动手创作一道人造彩虹
方法一： 使用三棱镜和阳光
（1）请你根据教材第四节P77“做中学”内容亲自试一试。
光屏上从上往下，色光的顺序是________________________
____。
红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫
（2）水晶是稀有矿物，本身几乎没有颜色。当我们把水晶
放在阳光下时，水晶内部的微小裂缝或空洞可以像______一
样折射光线。这些裂缝和空洞使得不同颜色的光以不同的角
度折射，从而在水晶表面形成了像______一样的彩色图案。
棱镜
彩虹
方法二： 使用水和其他比较强的平行光源
（1）构造三棱镜：将碗装满水，把平面镜斜放入碗中，如
图甲所示。此时镜面与上方的水构成一个________。
三棱镜
（2）制作彩虹：用手机的电筒作为光源，当手机电筒的光
射入碗中平面镜时，我们可以看到平面镜反射到墙面的七彩
光，为了便于观察，在墙面放一张白纸。如图乙，用手机拍
照记录实验数据，彩色打印出来。
（3）你还有哪些构造三棱镜的方法？请写出你的方法。
【解】将易拉罐剪开折成三棱柱容器，用玻璃胶做密封处理，
然后在容器中加入清水，放入冰箱中结冰。结冰后取出，稍
浸热水中，打开封口，取出冰块，即可得到一个冰块三棱镜。
（合理即可）
（4）拓展提升：改变平面镜的角度，观察彩虹宽度的变化
和七色光亮度的变化。改变手机电筒照射的角度，观察彩虹
位置的变化。
彩虹 实验现象及原理解释
颜色分 布 色彩的分布从上往下依次为红、橙、黄、绿、蓝、
靛、紫，是因为不同颜色的光在通过水三棱镜时折
射的角度不同
彩虹 实验现象及原理解释
平面镜 与水面 夹角角 度变化 镜子的角度可以改变光线的反射路径，进而影响光
线在水中的折射和反射。如果镜子角度调整得当，
可以使得光在水中经过更多的反射和折射，可能会
______（填“增加”或“减少”）彩虹的宽度
增加
续表
彩虹 实验现象及原理解释
光源左 右移动 光源的方向决定了彩虹的位置。彩虹总是出现在与
光源______（填“同一”或“相对”）的方向。由于水
反射的光必须进入观察者的眼睛观察者才能看到彩
虹，因此，彩虹通常出现在太阳的______
（填“同向”或“对面”），与观察者和太阳形成一定
的角度
相对
对面
续表
（5）反思总结：为什么我们的彩虹不是弧形的？查阅资料，
写下原因。
略。
方法三： 使用喷雾器和阳光
步骤 操作、观察
准备材料 一个喷雾器：用于制造水雾
充足的阳光：选择一个阳光直射的地方
制造水雾
观察彩虹
略
任务三 从物理学视角分析彩虹
彩虹是气象中的一种光学现象，彩虹的形成与色散现象
有关，当太阳光照射到半空中的水滴时，光被折射和反射，
从而在天空中形成拱形的七彩光谱。
1.为什么雨后会出现彩虹？
【解】雨后空气中存在大量小水滴，太阳光经过小水滴
（相当于三棱镜）色散形成不同颜色的光，就是我们看到的
彩虹。
2. 彩虹一般不会在空中出现很长时间，雨后过一段时间就逐
渐消失了。这是因为( )
A
A. 空中的小水滴受热逐渐消失了
B. 自动消失
C. 小水滴太小
3.请从物理学的视角分析为何在天空、瀑布旁、洒水车边、
花园的浇灌水雾中能看见彩虹，以及彩虹的出现与太阳光照
射的关系。
答：（1）彩虹的形成需要空气中有大量的________，还需
要有阳光。在天空中，雨后的________提供了折射和反射的
介质；在瀑布旁，______提供了类似的条件；洒水车和花园
的浇灌水雾也能形成类似的环境，使得太阳光能够在这些
______中发生折射、反射和再折射，形成彩虹。
小水珠
小水珠
水雾
水滴
（2）在观察彩虹的时候，观察者必须位于太阳光和水滴之
间，并且角度要适当，才能看到彩虹。通常，彩虹出现在太
阳的______，观察者______太阳，彩虹通常出现在 到
的角度范围内。
（3）彩虹的出现与太阳光的照射密切相关，因为太阳光提
供了必要的光源，而且必须是直射光，这样光才能以适当的
角度进入水滴，形成彩虹。此外，彩虹的形成还受到观察者
位置、水滴的大小和分布，以及大气条件等因素的影响。
对面
背对
必做作业：从教材习题中选取；
选做作业：完成练习册本课时的习题.
谢谢观看！

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