制造彩虹

第四课时美丽的彩虹

教材分析及设计意图

教材共2页，分为“自制水棱镜”“制作牛顿盘”2个部分。

学生们在惊诧雨过天晴彩虹的美丽时，却未必能解释雨后为什么会产生彩虹,学生们知道彩虹由7种颜色组成，但却未必能解释彩虹不同的色彩是怎样形成的。本课利用三棱镜与牛顿盘的制作和使用，让学生了解光的色散和混合。

第一部分：自制水棱镜

教材首先将一束阳光投射到三棱镜上，让学生观察产生的现象。学生们将可能观察到三种现象，一是阳光被棱镜的一面反射到墙壁上，我们会看到一块白色光斑。二是投下的棱镜的阴影。还有一种现象就是被折射出来的彩虹。让学生描述并解释观察到的现象，他们可用光的反射来解释白色光斑，用光的直线传播解释阴影,然而在解释彩虹形成时，就遇到了障碍。于是教材提供了这样的解释：“阳光穿过透明的棱镜时，光的路线会发生改变，被分解为多种颜色的光，形成太阳光谱。”

这种现象如果能被学生用一定的方法再现，那是多么愉快的事。于是，教材就提供了一种简便易行的制作太阳光谱的活动——制作水棱镜的活动。在制作水棱镜时，学生还可能观察到水中的硬币、镜面的折射效果。教师可以适当地讲解一下光的折射现象，以满足学生的求知欲。

在活动结束前，教师可以引领学生联想日常生活中看到的彩虹或折射现象，分析其中的光学原理，并利用这种原理创造性地再现天空中的彩虹。

第二部分：制作牛顿盘

白色的太阳光（姑且将阳光的颜色称为白色）通过棱镜能分解成多种颜色的光，那么这些光能否再混合成白光呢？这是个有趣的问题。面临这个问题，学生们会怎样思考呢？按照探究的一般过程，他们应该下一个真假判断，再通过设计实验加以验证。设计实验的过程最能培养学生的创造性思维能力。虽然教材中没有要求有这样的思考过程，但在出现牛顿盘制作之前，教师还是应该带领学生经历这样的过程。相信学生们会找到验证的方法，他们可能会想方设法地制出7种不同颜色的光，再将这些光同时用镜面反射到同一个地方；或者找出不同的颜料将它们混合在一起（这时他们看到的却是黑色）。

牛顿盘是利用视觉暂留现象将不同颜色的光混合在一起。制作牛顿盘的活动可称得上是一个“工程”。我们可让学生在课外事先剪好7个不同颜色的圆片，课堂上让学生思考“颜色的排列顺序、色块的大小是否会影响看到的效果”诸如此类的问题，以求观察与研究的结合。

教学目标：

1. 能进行简单的分解阳光实验和光的混合实验；

2. 能根据研究的需要选择相应的研究方法和实验工具；

3. 能够对阳光的分解和单色光的混合进行认真细致的观察；

4. 能够大胆想像阳光的色彩；

5. 愿意和同学合作进行关于颜色的探究活动；

6. 认识太阳光是由多种颜色的光混合而成的，这些光按一定的比例混合也

能形成白光；

7. 知道利用三棱镜可以分解阳光；

8. 了解人工制造彩虹的方法。

教学重点：能利用原理制造彩虹。

教学难点：制作牛顿盘，研究牛顿盘将分解成的各色混合成白光。

教学准备：分组材料：学生活动记录本，三棱镜、水槽、水、小镜子、白色卡片纸、制作牛顿盘的套材。

教学过程：

一、引入：

师：“同学们见过彩虹吗？天空中神奇美丽的彩虹充满诗意，令人神往！

我们能不能也制造出这样的彩虹呢？”

二、探究内容：

1. 做一个水棱镜。

（1）教师演示三棱镜分解阳光的实验，在室内可用投影仪射出的光代替阳光。

①认识分解阳光的方法、工具。

②认识太阳光谱中各种颜色的光（赤、橙、黄、绿、蓝、靛、紫）。

③寻找太阳光谱的规律。

（2）用水棱镜分解阳光。

①用小镜子、水槽和水制作水棱镜。

②想办法用水棱镜制造彩虹。

③看看水棱镜分解出的太阳光谱的特点。

（3）拓展活动。

①交流在生活中看到的彩虹。

②思考并讨论彩虹的形成原因。

③试试在课余时间用其他方法制造彩虹。

2. 制作牛顿盘。

师：“太阳光被三棱镜分解成了多种颜色的光，那么这些光混合后还会形成白光吗？”

（1）讨论：用什么方法可以混合太阳光谱中各种颜色的光？

（2）制作牛顿盘。

①用7张彩色纸板、圆珠笔、剪刀等完成牛顿盘的制作。

②逐一选择两张至多彩色盘，探究各种组合产生的效果。

③交流探究活动中遇到的困难、疑问和有趣的发现。

三、全课总结。

四、课后拓展。

1、讨论并设计一至两个小实验，研究如何由单色光混合得到白

色光。

2、创造条件实验自己的想法。

教学后记：

将盆子放到阳光照得到的地方，将镜子放到里面，浸到水中，大约和盆子底部成45度角。镜子面向室内阴暗处，这时候就可以隐约看到“彩虹”的影子了，调整镜子的角度，等待水完全静止的时候，就可以在墙上看到“彩虹了”。如果看到彩虹很小块，只需要不断调整角度就可以的。

这个出来的颜色过渡效果和三棱镜做出来的效果完全一样，只是形状不同而已。

要出现彩虹可以在阳光下放一脸盆，装一定量的水，取一平面镜放如水中，反射的光线会出现彩虹的效果。

另外如果有三棱可直接透射太阳光。

还有在阳光下喷出雾状小液滴也会出现彩虹。0

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