物质、运动与能量;适用3~5岁儿童
活动任务
教师通过多个实验帮助小朋友学习光和色彩的关系、什么是白光,以及利用身边的常见物品制作彩虹,从而探究光。
活动目标
1.知道什么是光、白光。
2.学会分离白光,学习光和彩虹的关系。
3.能够用光盘、塑料等制品制作彩虹。
4.感受光的神奇,增进对自然的热爱。
核心概念
1.白光是由七色光混合组成的。
2.看起来白色的物体是因为反射了白光里七色光混合而成的。
活动准备
1.分离白光:手电筒、三棱镜。
2.碟片彩虹:光盘片、白光手电筒。
3.制造夕阳:鲜奶、烧杯、白光手电筒。
4.塑料彩虹:偏光片、塑料制品、白光手电筒。
活动框架
活动过程
Step1:了解白光(5分钟)
师:光和色彩有关系,老师想问问大家,太阳光或灯泡的光是什么颜色?
幼:白色、黄色……
师:光有各种颜色。空中的彩虹有红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫七色,白光由七色光混合而成。当白色太阳光照射到云层时,云会反射红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫七种颜色,它们混合后是白色。
Step2:分离白光(5分钟)
【实验】 利用三棱镜将手电筒的光变成彩虹的颜色
步骤1:每组发一个三棱镜及一支手电筒。
步骤2:将教室的灯关掉(注意安全规则)。
步骤3:请小朋友将手电筒的光照在三棱镜上,最好是照在尖角的地方。
步骤4:仔细观察透过三棱镜照出来的光是不是有彩虹的颜色。
原理:白光通过三棱镜,由于光的折射和波长的不同,白光被分散成七种不同色彩的光线。这种现象叫做光的色散。见图1—9—1。
Step3:碟片彩虹(10分钟)
【实验】
如图1—9—2,只要对着白光的光源(如太阳光、日光灯等),光盘片上就会呈现出美丽的彩虹哦!(www.xing528.com)
用白光的手电筒照射光盘,并反射到墙壁或屏幕上,改变光盘或手电筒的角度与方向,就可以看到图1—9—3的各种彩虹。
注意:以太阳光为光源时,请勿直接直视,以避免眼睛受到伤害!
图1—9—1 分离白光
图1—9—2 光盘彩虹
图1—9—3 碟片彩虹
Step4:制造夕阳(10分钟)
【实验】
步骤1:首先在300 ml的水里滴入6滴鲜奶,搅拌均匀使其呈半透明状,外观看起来是淡的乳白色,如图1—9—4。
步骤2:使用白光LED灯手电筒,从杯子外面照射。在装清水的杯子中,灯光穿透清水,光的颜色看起来还是白色的。但是,换成淡乳白色的奶液后,白色灯光变成了橙黄色,如图1—9—5(参照资料1讲解)。
图1—9—4 淡乳白色的奶液和清水
图1—9—5 白光照射淡乳白色的奶液
Step5:塑料彩虹(10分钟)
师:透明的塑料也会有彩虹,你相信吗?日常生活有很多塑料用品,例如尺、叉子、汤匙等,这些看起来透明的塑料用品,可以变成漂亮的彩虹哦!(出示图1—9—6各图片)你们看,塑料的尺、塑料叉子、塑料汤匙、塑料瓶都能形成彩虹哦。那么,这是如何形成的呢?
如图1—9—7,教师在两片偏光片之间放置塑料物品,就可以看到漂亮的彩虹了,而且慢慢旋转其中一片偏光片,彩虹的颜色也会跟着变化哦!(参照参考资料2)
图1—9—6 各类塑料制品形成彩虹
图1—9—7 通过偏光片产生彩虹
活动建议
1.制造夕阳的实验中,原理牵涉复杂的散射,对小朋友而言比较困难,建议不必详述原理,但是可以让小朋友比较高脂、低脂鲜奶有何差别。对于滴入相同量的鲜奶而言,高脂鲜奶会因内含粒子的浓度较高,而照出的光源会更偏橙色,低脂所看到的光源则会比较白。如果浓度调整一致,则高脂与低脂鲜奶的光源颜色会相似。
2.将碟片在靠近墙壁的地方进行照射,实验效果更加明显。
3.手电筒照射时注意不要照到小朋友的眼睛。
注:实验—碟片彩虹、实验—制造夕阳、实验—塑料彩虹参考“台中教育大学科学教育与应用学系科学游戏与实验室”网站相关内容。
参考资料
资料1
原理:当光照射淡乳白色的奶液时,波长较短的光,比如蓝紫光不能绕过液体中较大的粒子,发生了散射;而波长较长的光,比如红黄光能绕过液体中较大的粒子,发生了衍射,所以白色灯光变成了橙黄色光。
资料2
原理:利用偏光片原理以及塑料双折射的特性。首先,偏光片能让光源的光产生偏极化,即偏光片能产生特定波动面的光(称为偏极光),因此偏光片有如光的过滤器。大多塑料制品具有双折射性质,使得通过第一个偏光片的偏极光在通过塑料时,分解为两道快慢差异的光线。而经过双折射的偏极光,通过第二个偏光片时,偏振光的过滤作用,只让某一特定的偏极光通过,因此我们只能看到特定颜色的光。由于双折射的折射程度,和塑料材质的密度、厚度、分子排列等的微小差异有关,因此塑料材质只要有弯曲或形状变化,就很容易显示出这种特性,进而形成彩虹的现象。
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