第三章  光现象

一、光的色彩   颜色

江阴市西石桥中学  董静

一、设计思想

本节是光学部分的首节内容，主要包括五个内容：光源、光的色散、色光混合、物体的颜色和光具有能量。本节教学活动的设计主要想体现两个特点：一是突出了“从生活进向物理，从物理走向社会”的新课程理念。二是强调了研究自然现象的基本方法——观察和实验。由于教学的素材来自于学生的生活，因此教学设计中通过多种情境的创设，多媒体图片的展示和实验的探究，激发学生的兴趣。

如何让学生成功地观察到实验现象，顺利地完成本课的几个探究活动是本节教学的难点。如果教学当天的天气不佳，就会影响到实验的效果，本节课可以利用高亮度的小灯泡做为光源。

二、教学目标

知识与能力

1、了解不同光源发出的光，色彩不一样；

2、知道白光是由多种色光组成的；

3、知道光的三原色和颜料的三原色，利用比较的方法找出它们的不同点；

4、知道光具有能量。

过程与方法

1、经历光的色散实验的探究过程，知道白光是由七色光组成的；

2、观察色光的混合和颜料的混合，比较出它们是不同的。

情感、态度与价值观

激发学生进一步探究颜色之谜的兴趣，使学生领略缤纷多彩的色彩世界，感受热爱自然、亲近自然的美好情感。

三、重难点

重点 光的色散、色光的混合和物体的颜色

难点 物体的颜色

四、教学准备

学生分组：三棱镜、手电筒、红色、绿色、蓝色的玻璃纸、放大镜、色光混合演示仪

五、教学流程

一、引入：同学们，在漆黑的夜晚，为什么我们看不见周围的一切？怎样才能看见呢？

教室里的灯关闭我们会有什么样的感觉呢？（投影仪黑屏）

无论是在明媚的阳光下，还是在绚烂的灯光下，只要有光射入我们的眼睛，我们就能够看见这个五彩缤纷的世界。今天这节课就让我们来共同揭开光的色彩、颜色之谜。

二、光源

生活中有哪些物体像太阳一样自身能够发光？请同学们先想一想，然后再阅读课本上的“信息快递”，了解一下这类物体叫什么？可以怎样分类？

    可以由学生根据生活经验举例。

同学们，通过生活经验和“信息快递”的介绍我们了解到，自身能够发光的物体叫做光源，比如太阳、发光水母、极光、闪电、舞台灯光、发光的电灯、火焰等等。

同学们，月亮、钻石看起来也很亮，那它们是光源吗？

其实月亮和钻石是由于反射光源射来的光，而它们自身并不发光，因此它们不是光源。

三、光的色散

雨过天晴，与太阳相对的天空中常常会出现彩虹。我们都知道太阳是最常见的光源，太阳发出的光是白光，雨后天空会有许多水珠。那么白光照在无色透明的水珠上，天空中为什么会出现七色彩虹？从这一现象上能否说明太阳发出的白光是最单纯的光？历史上很多科学家都试图解释这一现象。同学又是如何看待这个问题的？

下面我们就带着思考，利用三棱镜代替水珠，让太阳光照射到三棱镜上，看看太阳光透过三棱镜后会发生什么变化？观察白色的墙壁上是否会出现“彩虹”？

    使用小灯泡发光做光的色散实验，注意三棱镜的位置摆放，如何正确的使用电路。

组织学生分组实验、归纳结论，并在实验后对实验过程做出评价。

刚才同学们重复了英国物理学家牛顿在1666年所作的实验，实验中太阳光通过三棱镜分解成红、橙、黄、梨、蓝、靛、紫七种色光的现象叫做光的色散。牛顿是最早研究这一现象，并对此作出了正确的解释的人。

牛顿生于 1643年，是十七世纪英国著名的物理学家、天文学家和数学家，经典物理学理论体系的奠基人。

通过实验我们知道太阳光通过三棱镜后会分解成七种色光，那么请同学们猜一猜，如果把这七种色光再通过三棱镜混合在一起又会出现什么现象呢？想一想这一现象说明了什么？

   出示光的色散混合图片。

我们可以看到太阳光通过三棱镜分解成的七色光，再通过三棱镜又会混合成白光。一次我们把白光叫做复色光。太阳光是由红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫七种色光组成的。

四、色光的混合

同学们，在电视机屏幕上我们经常能看到白色的画面，你们想不想知道，这是不是也是由七种色光混合而成的呢？

图片电视机屏幕的颜色。

电视机屏幕上都是一些排列有序的红、绿、蓝三色条状发光区域。这说明红、绿、蓝三种色光等比例混合也能组成白光。

如果把这三种色光两两混合又会变成什么颜色的光呢？要想通过实验探究这个问题，我们必须首先得到单色光。如何得到不同颜色的单色光呢？

在炎热的夏天，人们都会戴上各色各样的太阳镜。同学们，你们戴过不同颜色的太阳镜吗？你们知道透过各种颜色的太阳镜会看到什么样的世界吗？

下面就请同学们利用手边红色、绿色和蓝色的玻璃纸代替太阳镜观察周围的景物，描绘一下你们所能看到的现象？

指导学生观察，并对学生的回答做出简要评价。

通过细心的观察，同学们已经发现，通过不同颜色的玻璃纸周围景物的颜色也发生了变化。这一现象是否对你有启发？你们是否能够想到一种简单的方法，能够从白光中得到一种单色光呢？下面就请同学们动手试一试，并且交流一下各自的方法。

通过实验我们发现，要想得到一种单色光，比如红光，只要让白光透过红色的玻璃纸。其他的色光也可以用相同的方法得到。这就说明象玻璃纸这类的透明物体，只能通过与自身颜色相同的色光，收不同颜色的色光。

应用：摄影中，为了改变拍摄影象的色调，拍摄出优美的或者具有特殊效果的照片，常常在镜头前挡上各种由不同颜色玻璃制成的滤色镜。它们所起的作用和玻璃纸相同，能够让某些色光通过，而吸收其他的色光。

一组使用滤色镜和没使用滤色镜的对比照片欣赏。

通过思考和实验，同学们已经学会如何利用白光获得单色光。下面就请同学们把红、绿、蓝三种色光两两混合，看一看会得到什么颜色的光？然后把观察到的光的颜色与色卡对照，将结果填写到课本的里。

指导学生进行实验并填写结论。

演示实验：色光的混合（投影黑屏，屏幕投放光的混合）

下面老师用纯度和亮度较高的色光为大家再演示一遍，把红绿蓝三种颜色的玻璃纸放在投影仪上。我们发现蓝光和绿光混合会得到青色的光，红光和绿光混合会得到黄光，红光和蓝光混合会得到品红色的光。

通过进一步的研究表明，红绿蓝三种色光按不同比例混合，能产生任何一种其它颜色的光，而它们自身却无法用其他色光混合而成。

光的三原色：红、绿、蓝

因此我们把红绿蓝这三种色光叫做光的三原色。太阳光中除了红光、绿光和蓝光以外的其他色光，就是由其中光的三原色按不同比例混合而成的。同样的，电视屏幕上五颜六色的画面也是通过由红绿蓝这三种色光的按不同比例混合而成的。

五、物体的颜色

通过前面的学习我们知道，我们能看见光源，是因为光源自身就能发光。而能够看见像月亮那样自身不能发光的物体，则是由于它们反射光源射来的光。当由七种色光混合而成的太阳光照射在本身不发光的物体上时，为什么我们能看见它们本来的颜色？它们是不是会将白光中的七色光有选择的反射和吸收呢？下面我们来做个小游戏：请同学们先直接观察课本上鹦鹉的图片，并记住个部分的颜色。然后分别透过红色和蓝色的玻璃纸观察图片中各部分的颜色，说一说你们的发现，想一想这是为什么？让我们比一比，看看谁观察得最仔细，思考得最积极。

指导学生实验、思考和回答。

通过实验我们发现，白光照射在蓝色的物体上时，物体只会反射蓝光，而吸收其他颜色的光。而当白光照射在红色的物体上时，物体只会反射红光，而吸收其他颜色的光。下面请同学们思考一下，当太阳光照在白色、黑色、红色和黄色物体上时，它们会反射什么颜色的光？吸收什么颜色的光？

  学生分组实验

六、光能

同学们，光照射在我们身上时，除了能看到颜色外，其他色光都会被吸收，因此冬天晒太阳人会觉得暖和，而夏天则会汗流浃背。这就说明光具有能量。下面请同学们阅读课本的“生活、物理、社会”，看看光能还有什么作用，能转化为哪些形式的能？

阅读课本并回答问题。

利用太阳能热水器，太阳能可以转化为内能；利用太阳能电池板，太阳能可以转化为电能；通过植物的光合作用，太阳能可以转化为化学能。

七、小结

同学们，通过本节课的学习我们知道了什么是光源，通过实验了解了光的色散现象，知道了光的三原色，揭开了色光的混合和物体的颜色之谜。我们还知道光具有能量可以转化为我们需要的其他形式的能量。

下面就请你们谈一谈，这节课你们有哪些收获？

八、例题赏析