人教版八年级物理上册第四章第五节光的色散教案.docx
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人教版八年级物理上册第四章第五节光的色散教案
光的色散
●教学目标
一、知识与能力
1.初步了解太阳光谱和看不见的光.
2.初步认识红外线及其作用.3.初步认识紫外线及其作用.
4.了解色散现象.知道色光的三原色和颜料三原色是不同的.
二、过程与方法
1.通过观察,了解红外线、紫外线的作用.
2.通过收集、交流关于红外线、紫外线的资料,获得处理信息的方法.
3.探究色光的混合与颜色的混合,获得有关的知识,体验探究的过程与方法.
三、情感态度与价值观
1.初步认识科学技术对社会发展和自然环境及人类生活的影响.
2.初步建立可持续发展的意识,有保护人类生存环境的意识.
●教学重点:
1.红外线的作用.2.紫外线的作用.
●教学难点
1.红外线的作用及应用.2.紫外线的作用及应用.
●教学方法阅读法、查找资料法、问答法.
●教学用具有关红外线、紫外线的挂图、光碟.
●课时安排1课时
●教学过程
一、光的色散
[师]以前人们一直认为白色是最单纯的颜色,白光是单色光不能分解,那么是否是单色光呢?
下面我们一起来探讨下.
[演示5]照下图甲那样,让一束光穿过狭缝射在棱镜上,让学生观察在白屏上能看到什么现象(屏离棱镜不要太远).
光的色散
[演示6]照上图乙那样,把另一个相同的棱镜按相反的方向放在前一个棱镜旁边(两个棱镜要靠得近些),让学生观察在白屏上又能看到什么?
实验现象:
(1)在演示5中,学生可以看到白光通过棱镜后,不但改变了方向,而且在白屏上形成一条彩色的光带,彩色光带上的颜色从一端到另一端依次是红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫.
(2)在演示6中,学生可以看到彩色光带将重新会聚成白光.
引导学生分析实验现象,启发学生把感性认识理性化.师生共同活动得出以下结论:
(1)用棱镜可使太阳光发生色散,形成光谱.
(2)白光不是单色的,而是由各种色光混合而成的.
[想想做做]
在做
好“色散”的演示实验后,为增加学生对色散的兴趣和体验.可让同学们分组做一下“分解太阳光”的实验.“分解太阳光”的活动内容是利用平面镜和水来使白光色散的一个方案.把由白光分解出的红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫的色带反射到白色的墙壁上很醒目.
学生分组实验
按课本图4.5—2,深盘上盛上一些水,盘边斜放一个平面镜,使太阳光照射到白色的墙壁上,观察墙壁上反射光的颜色.
现象:
由白光分解出的红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫的色带反射到白色的墙壁上.
二、色光的混合
[师]提出问题,引起学生兴趣:
彩色电视机里的各种颜色是怎样产生的呢?
紧接着教师打开教室的电视机,把放大镜发给几个同学,让同学们用放大镜看彩色电视画面上的各色光条.
[师]同学们看到什么现象?
[学生答]通过观察,可以发现,电视机屏幕上显现出画面的丰富多彩的颜色,都是由红、绿、蓝三色光条合成的.
[师]没有拿放大镜看彩电画面的同学可以看一下课本图4.5—3、4.5—4.
师生共同活动分析得:
(1)红、绿、蓝叫做色光的三原色.
(2)利用这三种色光可以混合出不同的色彩来.
[活动和探究]
色光的混合与颜料的混合
[内容]色光的三原色为红、绿、蓝,而颜料的三原色为品红、黄、蓝.色光的混合与颜料的混合规律是否相同呢?
[过程]问题提出后,许多同学不知怎么回答才好.教师鼓励学生大胆的猜想,然后找出解决该问题的方法和思路.
要解决此问题,同学们首先要弄清楚以下问题:
(1)如何得到红、蓝两种单色光?
如何实现色光的混合?
(2)如何得到红、蓝两种颜料?
如何实现颜料的混合?
带着这两个问题,同学思考了一会儿,设计出如下方案:
(1)得到单色光和实现单色光混合的方案:
①分别用红色和蓝色的透明胶片挡在两只手电筒的前面,观察它们射出的红光和蓝光在白墙上重叠部分的颜色.②在白色圆形硬纸板的一面上用蜡笔分别涂上红、蓝两种颜色,把它安装在陀螺上,使陀螺快速旋转,造成色光的混合,观察板上的颜色.
(2)得到单色颜料和实现颜料的混合方案.
拿红、蓝两种水彩作单色颜料,拿毛笔将二者在白纸上混合以实现颜料的混合.
同学们设计出实验方案,接着进行实验:
(1)色光的混合
①在白色圆形硬纸板的一面上用蜡笔分别涂上红蓝两种颜色,把它安装在陀螺上,使陀螺快速旋转,造成色光的混合,观察纸板上的颜色.
②改变两种颜色的深浅程度,当陀螺快速旋转的时候,观察纸板上颜色的变化.
③照①②的方法可实现绿蓝、红绿两种色光的混合.
④填写下表
色光的混合
(2)颜料的混合
①用两支毛笔分别蘸上红色水彩,蓝色水彩在白纸上混合时观察白纸上呈现的颜色.
②二者的比例不同时混合观察白纸上呈现的颜色.
③用同样的方法实现绿蓝、红绿两种水彩在不同比例时混合的情况.
④填写下表
颜料的混合
[结果]通过探究活动,我们明确了以下两点:
①颜料的三原色与色光的原色不同
颜料的三原色为品红、黄、青,而色光的三原色为红、绿、蓝.
②它们混合的原理不同
颜料的混合原理是:
两种颜料混合色是它们都能反射的色光,其余的色光都被这两种颜料吸收掉了.色光的混合原理是:
两种色光混合后使眼睛感觉到了另一种颜色.
三、看不见的光
1、复习提问,引入新课
[师]白色光是单色光还
是复色光?
[生]白光是复色光.
[师]白光通过三棱镜后在光屏上形成一条粉带,自上而下分别是什么颜色的光?
[生]白光通过三棱镜后在光屏上形成一条彩带,自上而下是红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫.
[师]棱镜可以把太阳光分解成红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫几种不同颜色的光.把它们按这个顺序排列起来,就是光谱(spectrum).此外,在红光之外是红外线,紫光之外是紫外线,这两种都是人眼看不见的光,今天我们一起来研究看不见的光——红外线、紫外线.
2、教学
(一)红外线
让学生阅读课文,然后回答以下问题:
[师]红外线有哪些特性?
[生]红外线的主要特性是它的热效应,一切物体都在不停地发射红外线.
[师]红外线有哪些应用?
[生甲]物体在温度升高时,它辐射的红外线会大大增强.人体生病时,局部皮肤的温度异常,如果在照相机里装上对红外线敏感的胶片.给皮肤拍照并与健康人的照片对比,有助于对疾病做出判断.
[生乙]夜间人的体温比野外草木、岩石的温度高,人辐射的红外线比它们强,人们根据这个原理制成了红外线夜视仪.
[生丙]红外线还可用来进行遥控.如电视机遥控器的前端有一个发光二极管.按下不同的键时,可以发出不同的红外线,来实现电视机的遥控.
[生丁]利用红外线遥感技术可以在飞机或卫星上勘测地热.寻找水源、估计农作物的长势和收成等.
[生戊]利用红外线的热作用,可以加热物体、烘干油漆和谷物、进行医疗等.如市场上烤制鸡鸭等肉类食品的“远红外烤箱”.
教师对同学的回答给予充分的肯定后,为使学生获得真实、充实的学习信息.教师也可以补充以下材料:
红外线位于红光外,它的频率范围在1012Hz~5×1014Hz.一切物体都在不停地辐射红外线.物体的温度越高,辐射出的红外线越多.物体在辐射红外线的同时,也在吸收红外线.
红外线的主要特性是热作用强,各种物体吸收了红外线后温度升高.因此人们利用红外线来加热物品.工业上用红外线烘干汽车表面的喷漆,家庭用红外线箱烤食品,浴室用的浴室暖灯用红外线来取暖.医疗上利用红外线来理疗.
由于红外线穿透云雾的能力比较较强,利用灵敏的红外线探测器吸收物体发出的红外线,再利用电子仪器对吸收的信号进行处理,可以显示出物体的形状和特征,这就是红外遥感.利用红外遥感技术可以对地球勘测,寻找水源,监视森林水灾,估测大面积农作物的长势和收成,预测风暴和寒潮,在军事上也有重要的应用.
[补充后教师板书]
一、红外线
1.特性
①红外线的热作用很强.
②红外线穿透云雾的能力很强.
2.应用
①利用红外线加热物体.
②红外线遥感.
③红外线遥控.
(二)紫外线
让同学阅读课文,然
后回答问题:
[师]在光谱的紫端以外,也有一种看不见的光,叫紫外线(ultravioletray).那么紫外线有何特性呢?
[生甲]紫外线的化学作用强.
[生乙]紫外线具有荧光效应.
[生丙]紫外线能杀菌.
[师]紫外线有哪些应用呢?
[生甲]紫外线能促使人体合成维生素D,这种维生素有助于人体对钙的吸收,所以儿童常晒太阳能预防缺钙引起的佝偻病.但是过高的紫外线会使皮肤粗糙.甚至诱发皮肤癌.
[生乙]紫外
线有荧光作用,有些物质受到紫外线照射时能够发出可见光.日光灯管的管壁上涂的就是一种荧光物质.大额钞票上也有用荧光物质印刷的文字,用紫外线照射则会发出可见光,这是一种防伪措施.
[生丙]紫外线能杀死多种细菌,所以医院和食品店常用紫外线消毒.
[生丁]紫外线很容易使照相底片感光.
学生回答后教师给予充分的肯定后讲解.
1.紫外线的频率范围是7.5×1014Hz~5×1016Hz,在光谱上位于可见光紫光之外,人眼看不见.
2.不要误认为紫外线是紫色的或蓝色的,紫外线是看不见的“不可见光”.紫外线看起来是淡蓝色的,那是因为除了紫外线外,它们还发出少量蓝光和紫光.
3.地球上的天然紫外线,来自太阳光.地球周围的大气层阻挡了大量的紫外线进入地球表面,才使地球上的生物获得生存的条件.为了保护人类生存家园.我们应有环保的意识,承担起环保的责任和义务.
[教师
讲解完后板书]
二、紫外线
1.特性
①紫外线的化学作用很强.②紫外线的生理作用很强.
③紫外线具有荧光作用.
2.应用
①医用消毒.②防伪措施.③生理作用.
三、知识小结
通过本节课的学习,主要学习了以下几个问题:
1.红外线的特性及应用.2.紫外线的特性及应用.3、色光三原色和颜料三原色
四、布置作业
1.复习本节课文.2.课本P87①②③.3.复习本章内容.
五、板书设计
色散:
白色光通过棱镜后被分解成各种颜色的光,这种现象叫的色散
色光三原色:
红、绿、蓝;颜料三原色:
品红、黄、青
红外线
特性:
①红外线的热效应强.②红外线的穿透云雾的能力很强.
应用:
①利用红外线加热物体.②利用红外线实现遥感、遥控.
2.紫外线
特性:
①紫外线的化学作用.②紫外线的生理作用.③紫外线的荧光效应.
应用:
①紫外线可使照相底片感光.②紫外线的生理作用.③医用消毒、防伪.
补充:
教学后记:
课题复习课复习和应用
●教学目标
一、知识与能力
1.知道光沿直线传播的条件及光速.
2.了解色散现象,知道色光的三原色和颜料的三原色是不同的.
3.理解光的反射定律.
4.知道平面镜成像特点及应用.
5.知道光的折射定律.
6.了解红外线、紫外线的特性及应用.
二、过程与方法
培养学生综合的能力,用所学知识解决实际问题的能力.
三、情感态度与价值观
要抱着实事求是的态度,通过实验,探究所学知识的内在规律.
●教学重点
1.光在同种均匀介质中是沿直线传播的.
2.光的反射定律和平面镜成像的规律.
3.光的折射定律.
●教学难点
1.光学知识的实际应用.2.运用光学知识完成光路图.
●教学方法归纳法、问答法、讲练法.
●教学用具
●课时安排1课时
●教学过程
一、引入新课
上一节课的课后作业是复习第二章,大家是否复习过?
复习的效果如何呢?
让我们检查一下.
二、新课教学
(一)光的直线传播、光速、颜色
[师]光沿直线传播的条件是什么呢?
[生]光在同一种均匀介质中是沿直线传播的.
[师]哪些现象说明光沿直线传播?
[生]小孔成像、影子的形成、日月食的形成、激光准直都说明光是沿直线传播的.
[师]光在真空中的传播速度是多大?
[生]光在真空中的传播速度最大,为3×108m/s.
[师]色光的三源色和颜料的三原色分别是什么?
[生]色光的三原色是红、绿、蓝.
颜料的三原色是品红、黄、青.
[例1]夜晚,当你与一盏路灯的距离由近到远时,你的影子的长度有什么变化?
请作图说明.
解析:
由灯到头顶的连线与地的交点到人脚的区域光不能到达而
形成人影,如图所示.
由于光是沿直线传播的,人站在D点时,如图所示,CD段光不能到达为人影部分;人站在B点时,AB段光不能到达为人影部分;因为CD<AB,所以当人与一盏路灯的距离由近到远时,影子的长度由短变长.
[例2]下图是月球的影区分布,当人随地球运动到____区时会看到日全食.运动到____区时
会看到日偏食,运动到____区时会看到日环食.
解析:
由于光的直线传播,月球又是不透明体,当月球运转到太阳和地球之间时,因月球挡住了太阳光,地球上的人就能观察到日食现象.从图中不难看出,地球运动到B区,太阳光全部被月球挡住,看到的是日全食.
运动到A区,太阳光部分被挡住,看到的是日偏食.
运动到C区,太阳中间被月球挡住,看到的是日环食.
[例3]太阳光穿过茂密树叶间的缝隙在地面上形成的光斑
A.是方形的,它是太阳的虚像
B.是圆形的,它是太阳的虚像
C.是圆形的,它是太阳的实像
D.是方形的,它是太阳的实像
解析:
这是一个小孔成像的问题,由于光斑是实际光线
会聚而成的,所以是太阳的实像,是圆的.选C.
(二)光的反射、平面镜成像、球面镜
[师]光的反射定律是什么?
[生]光的反射定律为:
反射光线、入射光线、法线在同一平面内;反射光线、入射光线分居在法线的两侧;反射角等于入射角.
[师]能不能说入射角等于反射角?
为什么?
[生]不能说入射角等于反射角,因为先有入射,后有反射.
[师]漫反射遵守光的反射定律吗?
[生]漫反射也遵守光的反射定律.
[师]平面镜成像原理是什么?
[生]平面镜所成的像是反射光线反向延长线的交点,是虚像.
[师]平面镜成像特点是什么?
[生]平面镜成像特点可概括为八个字:
虚像、等大、等距、垂直.即①平面镜所成的像是虚像;②像和物体的大小相等;③像和物体到镜面的距离相等;④
像和物体的连线垂直于镜面.
[师]球面镜可分为哪两类?
[生]球面镜可分为凹面镜和凸面镜.
[师]凹面镜、凸面镜各有什么光学性质?
[生甲]凹面镜能使平行光线会聚
在焦点上,如把光源放在凹镜的焦点上,光源发出的光经凹镜将成为平行光.
[生乙]凸面镜能使平行光线变得发
散.
[投影片出示例题]
[例4]一条光线投射到和它垂直的平面镜上,如图所示,要想使反射光线跟入射光线成直角,镜面应旋转多少度角?
解析:
此题中镜面可向任意方向旋转,所得结果都一样,因此可选取任意一种转动方式来解此题.
①由题意作出反射光线OB,使OB⊥OA.
②由反射定律知,∠AOB的角平分线ON即为法线.
③因为法线垂直于镜面,所以可作出平面镜位置,如图所示.
④平面镜转动的角度:
∠BOM′=∠M′ON-∠BON=90°-45°=45°
可见,当入射光线不变,镜面绕入射点旋转一个角度时,反射光线偏转的角度等于两部的镜面旋转的角度.
[例5]一平面镜竖直地挂在墙上,A、B、C三物体放在镜子前面,人眼的位置如图所示固定不动,则人通过平面镜可以看到
A.A和B的像
B.B和C的像
C.只看见B的像
D.A、B、C的像都能看到
解析:
人眼能看到物体的像的条件是:
从物体发出(或反射)的光线经镜面反射后能到达人眼中.当镜子和人眼的相对位置确定后,人眼所能看到的反射光线就被限制在入射到镜子边缘后,反射光线能到达人眼的范围之内,如图所示的光线Ⅰ和Ⅱ所夹部分的范围内人眼只能观察到物体A和B的像,不能观察到C的像.答案A正确.
[例6]如图甲所示,从发光点S发出的一条光线经镜面MN反射后恰好过A点,画出这条光线.
乙
甲
解析:
根据平面镜成像的规律.首先
根据对称法作出S点关于镜面MN的对称点S′,通过A点的反射光线反向延长必过S′,连接A、S′交镜于镜面于O点,OA即为反射光线,SO即为入射光线,如图乙所示.
[例7]如右图所示,在平面镜前有一物体AB,画出物体在平面镜中所成的像.
平面镜成像的光路图作法
方法1:
用光的反射定律完成.
方法2:
用平面镜成像规律,直接利用物像对于镜面对称的特点完成.
解法1:
如图甲所示,根据平面镜成像特点从A、B两点各画一条与平面镜垂直的线AO1、BO2,然后延长AO1交A′,使O1A′=AO1,A′就是A点的虚像.同法找出B点的虚像B′,连接A′B′即为AB的像.
甲乙
解法2:
如图乙所示,根据反射定律,由A点发出两条光线AC、AD射到平面镜上,画法线,进而画出反射光线CE、OF,反向延长CE、DF在镜后有一个交点A′,A′即为A在平面中所成的像.同法可找出B在平面镜中所成的像B′.连接A′B′即为AB在镜子所成的像.
(三)光的折射、看不见的光
[师]光的折射遵循什么规律?
[生]光的折射遵循光的折射定律.
[师]光的折射定律的内容是什么?
[生]光的折射定律的内容是:
折射光线、入射光线、法线在同一平面内;折射光线、入射光线分居在法线的两侧;折射角随着入射角的增大(减小)而增大(减小);当
光从空气斜射入水等其他透明介质时,入射角大于折射角;当光从水等其他透明介质中斜射到空气中时,入射角小于折射角;当光线垂直入射时,传播方向不改变.
[师]在
反射、折射时光路是否可逆?
[生]在反射、折射时光路都是可逆的.
[投影片出示例题]
[例8]如图所示,AO是由空气向水面斜射的一条光线,光线与水面的夹角为30°,画出反射光线和折射光线的大致方向,并标出入射角和反射角的大小.
解析:
由题意知,本题是已知入射光线和水面位置,作反射光线和折射光线.
这类作图题,关键在于通过入射点作垂直界面(水面)的法线,然后根据光的反射定律作反射角等于入射角,从而得到反射光线,再根据光从空气斜射入水中,折射角小于入射角
作出折射光线.
解答:
过入射点O作法线NN′,则入射角为∠AON=90°-30°=60°.在法线另一侧空气中,作∠NOB=60°,∠NOB为反射角,OB为反射光线,再在法线另一侧的水中,作∠N′OC.∠N′OC为折射角,使折射角小于入射角,OC为折射光线的大致方向.如图所示.
[例9]如图所示,图中画出了四个穿过平行玻璃板的光路示意图,其中正确的是
解析:
光从空气斜射入玻璃,或从玻璃斜射入空气,光的传播方向都要改变,即发生折射现象.A图中光的方向始终没有改变,因此是错误的,B图光从空气进入玻璃的折射是对的,但从玻璃进入空气的折射是不对的,因此B图错,D图中光从空气进入玻璃时,折射角大于入射角,而从玻璃进入空气时,折射角小于入射角,这恰恰与光的折射规律相反,所以D图错,只有C图符合光的折射定律.
三、知识小结
通过本节课的学习,主要复习了以下几个问题:
1.光的直线传播、光速、颜色.
2.光的反射、平面镜成像、球面镜.
3.光的折射.
4.看不见的光.
四、布置作业
1.复习本节讲的内容.
2.复习本章知识准备考试.
3.预习第三章.
五、板书设计
补充:
教学后记:
- 配套讲稿:
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- 特殊限制:
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- 人教版八 年级 物理 上册 第四 五节 色散 教案
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