Giáo án Vật lý 7 - Chủ đề 4: Ánh sáng - Bài 13: Màu sắc ánh sáng (3 tiết)

TRƯỜNG THCS THẠNH THỚI AN Tuần Ngày soạn./../20. Tiết Ngày soạn./../20. KẾ HOẠCH BÀI HỌC CHỦ ĐỀ 4. ÁNH SÁNG BÀI 13. MÀU SẮC ÁNH SÁNG (3 tiết) Hoạt động của HS Hoạt động của GV Ghi chú (học liệu, TBDH) A. Hoạt động khởi động (15 phút) a. Mục tiêu - Tìm hiểu mục tiêu cần đạt qua bài học - Quan sát các đồ vật xung quanh , nhận xét về màu sắc của chúng b. Nhiệm vụ: quan sát và trả lời các câu hỏi trong SHDH c. Cách thực hiện: cho HS quan sát các hình ảnh (h 14.1 a-b-c-d) và các hình ảnh khác tương đồng về hiện tượng d. Sản phẩm: kết quả trả lời câu hỏi mục 2, dự đoán kiến thức - Hoạt động cá nhân: tìm hiểu và ghi nhận các mục tiêu cần đạt. - Cá nhân quan sát hình ảnh, đọc thông tin A, thảo luận chung nhóm trả lời câu hỏi và nêu dự đoán: 1. .Nhờ có ánh sáng. 2. Màu xanh, màu đen 3. - Màu trắng, màu đỏ, màu xanh. - Màu đỏ, màu đỏ, màu khác (màu đen). * Dự đoán: trong ánh sáng mặt trời có các ánh sáng màu. - Các nhóm trình bày báo cáo - Tổ chức cho HS nghiên cứu mục tiêu của toàn bài. - HDHS đọc thông tin, quan sát hình ảnh, thảo luận nhóm và dự đoán - Ghi nhận các ý kiến thảo luận của các nhóm (GV chưa vội khẳng định hợp lí hay chưa hợp lí) B. Hoạt động hình thành kiến thức (75 phút) a. Mục tiêu - Phân biệt được ánh sáng trắng, ánh sáng màu đơn sắc, ánh sáng màu không đơn sắc. - Nêu được ví dụ nguồn phát ánh sáng trắng và nguồn phát ánh sáng màu. - Giải thích được sự tạo ra ánh sáng màu bằng tấm lọc màu trong một số ứng dụng cụ thể - Trình bày được cách phân tích ánh sáng trắng bằng lăng kính. - Trình bày và giải thích được sự trộn các ánh sáng màu ở một số trường hợp. - Giải thích được sự nhìn thấy màu sắc các vật dưới ánh sáng trắng và dưới ánh sáng màu. b. Nhiệm vụ: đọc hiểu và ghi nhớ các thông tin trong SHDH, làm thí nghiệm và báo cáo kết quả c. Cách thực hiện: cho HS làm việc cá nhân đọc hiểu thông tin 1), HD tổ chức cho HS thực hiện TN a) mục 2 và ghi nhận xét của mình d. Sản phẩm: báo cáo trả lời b) so sánh với nhận xét ở phần khởi động và điền hoàn chỉnh kết luận. I. Ánh sáng trắng và ánh sáng màu. 1. Đọc thông tin - Đọc hiểu và ghi nhớ các kiến thức cơ bản. 2. Trả lời câu hỏi. - Ánh sáng trắng là tập hợp vô số ánh sáng đơn sắc có màu sắc biến thiên liên tục từ đỏ đến tím. VD ánh sáng Mặt trời, ánh sáng đèn dây tóc, ngọn lửa, - Ánh sáng màu đơn sắc là ánh sáng không đổi màu sắc khi truyền từ môi trường trong suốt này sáng môi trường trông suốt khác. VD ánh sáng từ đèn LED, bút LAZE, - Ánh sáng màu không đơn sắc là tập hợp của một số chùm sáng màu đơn sắc. - Nhận xét,sửa chữa các KQ - Tổ chức cho HS tự nghiên cứu thông tin 1) và trả lời các câu hỏi 2) - Ánh sáng trắng là gì? Kể một số nguồn phát ánh sáng trắng. - Ánh sáng màu đơn sắc là gì? Kể một số nguồn phát ánh sáng màu đơn sắc. - Ánh sáng màu không đơn sắc là gì? - Tổ chức cho HS trao đổi và thống nhất kết quả. 3. Thảo luận, trả lời câu hỏi - Thảo luận nhóm trả lời câu hỏi - .có thể làm được thí nghiệm bằng cách chiếu ánh sáng qua một khối thủy tinh trong suốt ( lăng kính) - .. có thể tạo được ánh sáng trắng bằng cách chiếu đồng thời nhiều chùm sáng màu đơn sắc thích hợp vào cùng một điểm trên màn chắn - có thể tạo được ánh sáng màu bằng cách chiều ánh sáng trắng qua một tấm kiếng , giấy kiếng màu (tấm lọc màu) - Tổ chức cho HS làm thảo luận tìm phương án thí nghiệm - Thống nhất kết quả. Mỗi nhóm 4. Thực hiện thí nghiệm - Nhóm làm TNKT theo sách HDH ( hoặc quan sát clip TN) - Nêu phương án làm TNKT. - Thống nhất phương án TN, ghi các dự đoán lên bảng - Tổ chức cho HS làm TN hoặc quan sát Clip TN 4. Thực hiện thí nghiệm - Quan sát clip TN mẫu như hình 14.2 và 14.3, ghi nhận và điền hoàn chỉnh vào các kết luận a), b) + . tấm lọc . Vì . ánh sáng trắng. .ánh sáng có màu tấm lọcánh sáng màu ánh sáng trắng. . + . màu . có màu của tấm lọc . nhiều (mạnh). c) +. chùm ánh sáng màu đơn sắc . có màu khác. + màu đơn sắc - Nhận xét đối chiếu với dự đoán, trả lời các câu hỏi. - Trình chiếu các Clip TN mẫu .Tổ chức cho HD quan sát và điền hoàn chỉnh kết luận. a) b) - Thống nhất lại các câu trả lời. Clip TN như hình 14.2 và 14.3. II. Màu sắc các vật dưới ánh sáng trắng và dưới ánh sáng màu. 1. Đọc thông tin. 2. Trả lời câu hỏi - Cá nhân hoàn thành câu trả lời: + có ánh sáng màu trắng, màu đỏ , màu xanh lục truyền đến mắt ta. Vì dưới ánh sáng mặt trời (ánh sáng trắng) thì vật có màu nào tán xạ tốt ánh sáng màu đó. + ta nhìn thấy vật màu đen. Vì có ánh sáng từ các vật bên cạnh đến mặt ta. * Nhận xét: Dưới ánh sáng màu đỏ thì vật màu đỏ vẫn có màu đỏ, vật màu trắng sẽ có màu đỏ, vật màu xanh lục chuyển thành đen sẫm, vật màu đen vẫn có màu đen. 3. Thảo luận trả lời câu hỏi - Các nhóm trao đổi kết quả thảo luận trả lời thống nhất. - Nêu ra các phương án TN kiểm chứng: + Đặt các viên bi gỗ màu đỏ, màu xanh, màu đen lên bàn có phủ khăn trải bàn màu trắng (hoặc có thể thay thế bằng cách kẻ các vòng tròn màu đỏ, màu xanh, màu đen lên giấy trắng) + Chiếu ánh sáng màu đỏ lên và quan sát 4. Thực hiện thí nghiệm - Các nhóm tiến hành TN( hoặc quan sát Clip TN) , quan sát nhận xét và so sánh với các dự đoán. - Thảo luận hoàn thành kết luận: + ánh sáng màu đó ..kém .. + màu trắng + .. không tán xạ . + ánh sáng màu đó - Tổ chức cho cá nhân HS đọc thông tin, hoàn thành trả lời các câu hỏi 2) bài học. - Tổ chức cho các nhóm + Thảo luận câu trả lời của câu hỏi mục 2) + Nêu phương án thí nghiệm kiểm chứng màu của viên bi gỗ màu đỏ, xanh lục, đen và trắng khi chiếu ánh sáng màu đỏ. - Cho HS quan sát TN sự tán sắc ánh sáng. ( GV có thể dùng hộp nghiên cứu tán xạ thay thế cho TN chiếu ánh sáng lên các viên bi) - Hình ảnh màu sắc các vật dưới các ánh sáng trắng và ánh sáng màu - Clip TN - Hộp nghiên cứu tán xạ ánh sáng. C. Hoạt động luyện tập (45 phút) a. Mục tiêu - Củng cố, hoàn thiện và khắc sâu kiến thức, kĩ năng b. Nhiệm vụ: đọc hiểu và ghi nhớ các thông tin trong SHDH, làm thí nghiệm và báo cáo kết quả c. Cách thực hiện: cho HS làm việc cá nhân trả lời câu hỏi dự đoán 1), HD tổ chức cho HS thực hiện TN kiểm chứng mục 2 và ghi nhận xét của mình d. Sản phẩm: báo cáo trả lời 1), giải thích các hiện tượng trong thực tiển. - Nhóm thảo luận và trả lời câu hỏi. 1. trên màn ảnh thu được ánh sáng màu: + Trắng + ( tùy màu từ đèn Laze) + màu hồng 2. + Nhìn thấy tờ giấy có màu đỏ. Vì ánh sáng trắng chiếu qua tấm kính màu đỏ sẽ có màu đỏ truyền đến tờ giấy trắng và tờ giấy tán xạ màu đỏ đến mắt ta. Nếu thay bằng tờ giấy màu xanh ta nhìn thấy màu gần như đen vì tờ giấy màu xanh hấp thụ mạnh ánh sáng màu đỏ. + có màu đỏ, có màu gần như đen. Vì vật màu đỏ tán xạ mạnh ánh sáng màu đỏ, tán xạ kém ánh sáng màu xanh. - Lựa chọn dụng cụ và thực hiện TNKT - Tổ chức cho các nhóm HS thảo luận trả lời các câu hỏi. - Ghi các dự đoán lên bảng - Tổ chức HDHS lựa chọn dụng cụ TN để kiểm tra các câu trả lời. GV HDHS lựa chọn thiết bị TN hoặc cho quan sát clip TN D. Hoạt động vận dụng (25 phút) a. Mục tiêu - Rèn kĩ năng vận dụng kiến thức để giải thích các hiện tượng liên quan đến lực đẩy, sự nổi trong thực tiển. b. Nhiệm vụ: đọc hiểu và giải thích các thông tin trong SHDH, làm thí nghiệm và báo cáo kết quả ở tiết học kế tiếp. c. Cách thực hiện: cho HS làm việc cá nhân ở nhà, thực hiện TN theo SHDH và ghi nhận xét của mình d. Sản phẩm: báo cáo trả lời giải thích các hiện tượng trong thực tiển. và dán ở góc học tập. - Làm TN và giải thích các hiện tượng 1. a) - Màu của cốc ít nước khi nhìn: + theo phương thẳng góc với mặt nước: trong suốt (trắng - xanh mờ). + theo phương ngang thành cốc: màu xanh - Màu của cốc ít nước khi nhìn: + theo phương thẳng góc với mặt nước: trong suốt (trắng - xanh mờ). + theo phương ngang thành cốc: màu xanh b) c) Giải thích kết quả TN - HDHS về tìm hiểu, làm TN và trả lời các câu hỏi phần D. - Tổ chức cho HS nộp báo cáo KQ tiết học sau. - Chọn các báo cáo có câu trả lời đầy đủ và đúng nhất trình bày trên lớp. GVHD HS tìm hiểu các thông tin trên mạng internet, sách tham khỏa để giải thích rõ các hiện tượng. 1. Tại sao nước biển lại xanh? Nước biển có màu xanh đơn giản không vì nước màu xanh như những gì chúng ta thấy. Màu xanh của nước biển được quyết định hoàn toàn bởi ánh sáng mặt trời. Hệ thống ánh sáng mặt trời bao gồm 7 màu cơ bản là: cam, đỏ, vàng, tím, lục, lam và chàm. 7 màu sắc mày chia thành hai gam màu nóng lạnh. Đối với các màu nóng như đỏ, cam có thể xuyên qua mọi vật cản tiến thẳng chiếu rọi xuống dưới, ánh sáng màu này không ngừng bị nước biển và các sinh vật biển hấp thu. Đây là lý do tại sao nước sông không có màu xanh như nước biển. Trong khi đó các màu sắc gam màu lạnh như lục, lam, chàm cũng bị tảo biển và nước biển hấp thụ một phần nhỏ, phần lớn loại màu sắc ánh sáng này gặp sự cản trở của nước biển đều lần lượt bị tán xạ ra xung quanh, hoặc bị phản ngược quay trở lại. Điều này chứng minh nơi nào có vùng nước biển càng sâu, dẫn đến ánh sáng bị tán xạ càng nhiều, thì nước biển lại càng xanh, một màu xanh ngọc bích rất đẹp. 2. Vậy tại sao sóng biển lại có màu trắng? Để giải thích một cách dễ hiểu tại sao nước biển màu xanh mà sóng biển lại màu trắng, chúng ta có thể liên tưởng theo ví dụ về tính chất của thủy tinh như sau. - Khi chiếc cốc thủy tinh vỡ , các miếng thủy tinh vẫn trong suốt, nhưng khi gom lại thì lại thành màu trắng xóa. Điều này được thấy rõ hơn nữa khi thủy tinh bị vỡ càng vụn nát thì màu sắc càng trắng xóa. Thực ra, lý giải cho điều này là do thủy tinh có thể xuyên thấu ánh sáng mặt trời qua. Theo hiện tượng vật lý thì ngoài hiện tượng phản xạ còn xảy ra rất nhiều đợt khúc xạ khi mà ánh sáng chiếu vào thủy tinh. Các tia sáng sau khi trải qua nhiều lần khúc xạ hoặc tán xạ theo các hướng khác nhau, và khi mắt chúng ta bắt gặp những tia sáng đó thì tạo ra cảm giác trắng xóa. Sóng biển là dạng các hạt thủy tinh đã vỡ vụn, tương tự cũng làm cho tia sáng mờ ảo đi tạo ra màu trắng khi nhìn. Đó là lý do tại sao nước biển màu xanh mà sóng biển lại có màu trắng xóa. 2. a). ánh sáng phản xạ từ mặt đĩa CD có nhiều màu sắc. b) ánh sáng trắng c) ánh sáng có nhiều màu sắc như các màu cầu vòng. d) có thể dùng đĩa CD để phân tích ánh sáng. Vì ánh sáng tới mặt đĩa là ánh sáng trắng và ánh sáng phản xạ từ đĩa là ánh sáng màu. 3. Tìm hiểu cùng các thành viên ở gia đình - (xem phần số 1) - Trên da của tắc kè hoa có lớp dãy tựa các tấm gương phẳng. Khi di chuyển đến các vùng khác nhau thì ánh sáng phản xạ màu sắc trên thân sẽ thay đổi theo quang cảnh môi trường xung quanh.Đồng thời khi nó thư giãn, tế bào chứa sắc tố vàng hoặc xanh kết hợp, làm cho da có màu xanh dịu. + Màu sắc các vật có sự thay đổi khi nhìn vào buổi sáng và buổi chiều do sự tán xạ ánh sáng phụ thuộc cường độ và góc chiếu của ánh sáng. + Màu sắc các vật thay đổi khi dùng bóng đèn nêon dài phát ra ánh sáng trắng có cường độ sáng mạnh thì vật màu nào sẽ có màu đó và khi dùng đèn LED trang trí (chỉ có một màu sắc và thay đổi màu liên tục) màu các vật bị tối sẫm đi. - Khi ánh sáng chiếu qua một vật thì bề mặt của nó sẽ nhận bức xạ sóng ánh sáng này phản xạ lại bức xạ ánh sáng khác. Nếu mức hấp thụ bức xạ của các bước sóng đều nhau và mỗi thứ một chút thì chúng ta sẽ nhìn thấy vật ấy có màu trắng.Ngược lại, nếu nó hấp thụ toàn bộ bức xạ thì chúng ta nhìn thấy vật ấy có màu đen. Vậy màu sắc thấy được trên một vật là sự tổng hợp bức xạ ánh sáng mà bề mặt của nó phản chiếu. Cùng một vật thể, nếu chụp dưới ánh sáng tự nhiên sẽ có sắc màu khác hơn so (tươi rõ hơn) với khi chụp dưới ánh sáng nhân tạo. - Độ sáng và tối lại là điều cơ bản của việc tạo ra sắc độ. Nếu không có ánh sáng thì sẽ chẳng có màu sắc. Ánh sáng trong tự nhiên ( ánh sáng của Mặt Trời) là tổ hợp của vô số các ánh sáng màu đơn sắc có cường độ mạnh hơn, có các sóng bức xạ khác nhau nên cho hình ảnh chân thực hơn ánh sáng nhân tạo do đèn phát ra có cường độ sáng yếu hơn. Vì vậy ta nhìn hình ảnh bức tranh trong ánh sáng tự nhiên sẽ đẹp hơn khi nhìn bằng ánh sáng nhân tạo. E. Hoạt động tìm tòi mở rộng (20 phút) a. Mục tiêu. - Giúp HS tìm tòi mở rộng vốn hiểu biết về khoa học và tự nhiên xung quanh ta. Tạo thói quen tự học tập. b. Nhiệm vụ: đọc hiểu và giải thích các thông tin trong SHDH, trả lời báo cáo kết quả ở tiết học kế tiếp. c. Cách thực hiện: cho HS làm việc cá nhân ở nhà tìm hiểu thông tin d. Sản phẩm: báo cáo trả lời giải thích các hiện tượng trong thực tiển và dán ở góc học tập. - Tìm hiểu các thông tin 1) và trả lời bằng báo cáo - Chia sẽ thông tin tìm hiểu được và dán báo ở góc học tập. - HDHS về tìm hiểu và trả lời các câu hỏi phần 2. - Tổ chức cho HS nộp báo cáo KQ tiết học sau. - Chọn các báo cáo có câu trả lời đầy đủ và đúng nhất trình bày trên lớp. GV: HDHS tìm hiểu các thôn tin trên internet, sách tham khảo 2. Trả lời câu hỏi a). Trên tivi có rất nhiều chấm cách đều nhau, xếp theo từng nhóm ba chấm một. Người ta dùng 3 vật liệu khác nhau để tạo ra các chấm màu đỏ, chấm màu lục và chấm màu lam. Bằng cách điều khiển cường độ electon chiếu vào các chấm làm cho chường độ phát ra từ các chấm biến đội. Vì các chấm ở gần nhau, các màu sơ cấp trộn vào nhau, tạo ra nhiều màu. Nhờ vậy ta nhìn thấy có ảnh màu hiện trên màn hình tivi. b). Khi ánh sáng trắng từ mặt trời chiếu vào kim cương nó bị khúc xạ và ra khỏi kim cương sẽ tạo thành những vệt ánh sáng màu. Kim cương cũng có tác dụng phân tích ánh sáng trắng thành ánh sáng màu như lăng kính c). Bầu khí quyển của trái đất có chứa nhiều hạt nhỏ như bụi, tro, phấn hoa, các chất khí và hơi nước, những thành phần trong khí quyển này sẽ phản xạ và tán xạ ánh sáng mặt trời theo các hướng khác nhau trước khi đến mắt con người. Trong khoảng thời gian mặt trời nằm ở phần thấp trên đường chân trời, quãng đường các tia sáng mặt trời phải chiếu xuyên qua bầu khí quyển dài hơn 30% so với ban ngày. Những ánh sáng có bước sóng ngắn như tím và xanh da trời bị tán xạ nhiều, chỉ còn những ánh sáng có bước sóng dài hơn như vàng, da cam, đỏ ít bị tán xạ được truyền đến mắt người quan sát (màu đỏ là màu có bước sóng dài nhất trong quang phổ nhìn thấy được). Vì vậy, khi mặt trời mọc và lặn, bầu trời xuất hiện màu đỏ và màu da cam (Hình 14.7 SHDH) "Chúng ta thường nghĩ tất cả mọi thứ có màu sắc cụ thể. Tuy nhiên, những màu sắc chúng ta thấy phụ thuộc vào sự phản chiếu ánh sáng của vật thể và đường đi của ánh sáng”. d). Thật ngạc nhiên khi mà lịch sử màu sắc lại gắn liền với một nhà vật lý học lừng danh của nhân loại: Sir Isaac Newton. Trong hành loạt các thí nghiệm của ông từ Khi nối 2 đầu quang phổ ông đã tạo thành 1 vòng tròn màu mà ngày nay có tên gọi là vòng thuần sắc cho đến nay đã có nhiều thay đổi nhưng hình ảnh phổ biến nhất là 1 vòng tròn 12 cung theo hệ màu RYB (còn gọi là hệ màu mỹ thuật) Theo hệ màu này thì tất cả màu sắc bắt nguồn từ 3 màu nguyên thuỷ (Primary color, còn gọi là màu cấp 1). Từng cặp màu cấp 1 trộn lại nhau sẽ cho ra màu cấp 2. Hai màu kế nhau (màu cấp 2 và màu cấp 1) trộn lại cho ra màu cấp 3.. và cứ như thế ta sẽ tạo ra vô số màu trung gian theo kiểu 1 màu mới sinh ra giữa 2 màu kế cận 1. Màu bậc 1 (primary): Bắc đầu từ 3 màu cơ bản là color màu Vàng chanh (Lemon yellow): color màu Đỏ cờ (Red): color màu Lam, xanh dương (Blue) Lưu ý: Mỗi hệ màu có màu bậc 1 khác nhau, như hệ màu CMYK trong in ấn thì màu bậc 1 sẽ là 4 màu là xanh da trời (cyan col ), đỏ cánh sen (magenta col ) và vàng chanh (yellow  col)  xem   2. Màu bậc 2 (secondary): khi pha trộn 2 màu bậc 1 ta có màu bậc 2 như sau color = col + col   → đỏ + vàng = cam (orange ) color = col + col   → lam + đỏ = tím (violet ) color = col + col   → vàng + lam = lục ( green )   3. Màu bậc 3 (tertiary): Pha tiếp màu bậc 2 với 1 màu bậc 1 "sinh" ra nó  color = col + col   → màu chàm ( purple ) = màu tím + màu lam color = col + col   → màu đỏ cách sen ( magenta ) = màu tím + màu đỏ color = col + col   → màu vàng nghệ (golden yellow ) = màu cam + màu vàng color = col + col   → màu xanh úa (  ) = màu vàng + màu lục color = col + col   → màu xanh rêu (  ) = màu lục + màu lam color = col + col   → màu tím than (  ) = màu lam + màu tím  Màu cấp 4: Vậy từ 3 màu cơ bản với liều lượng khác nhau, bạn có thể tạo tất cả các màu còn lại (ngoại trừ màu trắng và màu đen) - Giống nhau ở việc chỉ dùng 3 màu cơ bản - Khác nhau: + Tivi ba màu cơ bản ở 3 chấm gần nhau là : đỏ, lục, lam + 3 màu cơ bản nguyên thủy bậc 1 của họa là color màu Vàng chanh (Lemon yellow): color màu Đỏ cờ (Red): color màu Lam, xanh dương (Blue)