物理人教版高中選修34《光的偏振》教學(xué)設(shè)計(jì)講課教案

物理人教版高中選修34《光的偏振》教學(xué)設(shè)計(jì)收集于網(wǎng)絡(luò)，如有侵權(quán)請(qǐng)聯(lián)系治理員刪除收集于網(wǎng)絡(luò)，如有侵權(quán)請(qǐng)聯(lián)系治理員刪除《光的偏振》教學(xué)設(shè)計(jì)江西石城中學(xué)：溫樹平342700教材內(nèi)容：課標(biāo)人教版選修3-4振》高二年級(jí)教學(xué)目標(biāo)：一．學(xué)問目標(biāo)：1．知道振動(dòng)中的偏振現(xiàn)象，知道只有橫波才有偏振現(xiàn)象2．知道偏振光和自然光的區(qū)分，知道光的偏振說明光是橫波二．力量目標(biāo)：1．學(xué)習(xí)科學(xué)爭(zhēng)論的思維方法，體會(huì)科學(xué)進(jìn)展的嚴(yán)密性。2．培育學(xué)生為問題設(shè)計(jì)試驗(yàn)、通過試驗(yàn)現(xiàn)象總結(jié)結(jié)論的力量。三．情感目標(biāo)：培育良好的物理試驗(yàn)習(xí)慣，學(xué)會(huì)用理論指導(dǎo)實(shí)踐，用試驗(yàn)來驗(yàn)證理論．知道在學(xué)習(xí)物理的過程中，做好試驗(yàn)的重要性．教學(xué)重難點(diǎn)：重點(diǎn)：使學(xué)生了解偏振現(xiàn)象及運(yùn)用光的偏振學(xué)問來解釋一些常見的光學(xué)現(xiàn)象知道只有橫波才有偏振現(xiàn)象，知道光有偏振現(xiàn)象所以光是一種橫波難點(diǎn)：通過兩個(gè)演示試驗(yàn)讓學(xué)生承受光有偏振現(xiàn)象，由于偏振是學(xué)生接觸的一個(gè)概念，所以做好演示試驗(yàn)并通過設(shè)疑如何引導(dǎo)學(xué)生思考、爭(zhēng)論、類比、推理、推斷得到結(jié)論是本節(jié)教學(xué)的關(guān)鍵和突破口。教學(xué)方法：教學(xué)是教師教學(xué)生學(xué)的雙邊活動(dòng)，教師在課前必需對(duì)學(xué)生有肯定了解。高二學(xué)生已經(jīng)具有肯定的抽象思維力量，但光的偏振現(xiàn)象對(duì)他們來說是完全生疏而又抽象的，而機(jī)械波的偏振現(xiàn)象相對(duì)形象些。故要本著由淺入深，舊聯(lián)系，全面系統(tǒng)的原則去講課，先做好機(jī)械波模擬試驗(yàn)，使學(xué)生生疏機(jī)械波的偏振，進(jìn)而生疏偏振是橫波特有的現(xiàn)象作為學(xué)問鋪墊后然后再做光的偏振試驗(yàn)，在分析光的偏振試驗(yàn)時(shí)，要引導(dǎo)學(xué)生理解試驗(yàn)的設(shè)計(jì)思路且與機(jī)械波試驗(yàn)相類比。偏振現(xiàn)象的應(yīng)用屬于了解性的，承受教師用幻燈片展現(xiàn)語言介紹，學(xué)生分析思考的方法，而不讓學(xué)生課前預(yù)習(xí)查找，減輕學(xué)生課外學(xué)習(xí)負(fù)擔(dān)，同時(shí)讓學(xué)生知道光偏振并不是生疏的，而是在生產(chǎn)生活中很常見，激發(fā)學(xué)習(xí)興趣。由于光的偏振現(xiàn)象的抽象性及學(xué)生的抽象思維力量有限，所以在教學(xué)中主要承受教師設(shè)疑，學(xué)生探討的問題探究教學(xué)模式，讓學(xué)生觀看、思考、爭(zhēng)論，充分發(fā)表意見，這樣既有利于突出重點(diǎn)，化解難點(diǎn)，又充分發(fā)揮了學(xué)生的主體性。教具：長(zhǎng)繩、長(zhǎng)輕彈簧、有狹縫的紙板、激光源、偏振片、powerpointflash教學(xué)過程：一．課引入：給學(xué)生設(shè)下懸念?！步處熯M(jìn)教室上課時(shí)演示〕師：通過前面幾節(jié)課的學(xué)習(xí)，我們對(duì)于光的本性的生疏逐步加深，我們知道了光能夠產(chǎn)生干預(yù)和衍射現(xiàn)象，而這正好說明白光應(yīng)當(dāng)是一種波。而波有橫波和縱波之分，由此，我們必定會(huì)想到光到底是橫波還是縱波？我們又該如何去推斷和驗(yàn)證？二、課教學(xué)：首先我們來回憶一下橫波和縱波。問題一：請(qǐng)同學(xué)答復(fù)一下橫波和縱波有什么區(qū)分？生：質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向和傳播方向假設(shè)平行則為縱波；振動(dòng)方向和傳播方向垂直的則是橫波。師：很好。我們從振動(dòng)方向和傳播方向的關(guān)系上上可以區(qū)分它們。那假設(shè)有一列波，我們?nèi)庋塾^看不到它的振動(dòng)狀況，波？〔讓學(xué)生思考，同桌爭(zhēng)論，并視狀況打算是否提問。〕師：光我們是可以觀察的，但是它屬于橫波還是縱波我們好象沒有方法推斷。現(xiàn)在我供給一種推斷橫波和縱波的方法。1、師生共同演示試驗(yàn)：繩波通過有狹縫的紙板，教師擺繩，學(xué)生調(diào)整紙板的方向。長(zhǎng)輕彈簧通過挖有狹縫的紙板。〔1通過〕收集于網(wǎng)絡(luò)，如有侵權(quán)請(qǐng)聯(lián)系治理員刪除收集于網(wǎng)絡(luò)，如有侵權(quán)請(qǐng)聯(lián)系治理員刪除2、現(xiàn)象：縱波能通過任何方向的狹縫。3、結(jié)論：只有橫波才有偏振現(xiàn)象而縱波無偏振問題個(gè)能夠推斷光是橫波還是縱波的試驗(yàn)?！沧寣W(xué)生答復(fù)，篩選出適宜的方案〕師：這個(gè)方案不錯(cuò)，不過我們還得再認(rèn)真考慮一個(gè)問題：那就是這個(gè)狹縫的寬度或許有多少？我們不難想象，假設(shè)縫很寬，那不管怎么轉(zhuǎn)動(dòng)光還是可以穿過來的，因此，縫的寬度要小于光波的振幅。好象很不簡(jiǎn)潔做到。幸好科技興旺，這個(gè)問題科學(xué)家已經(jīng)問我們解決了。通光方向通不通通光方向通不通振片可以看成由很多細(xì)小的狹縫組成。偏振片由特定的材料制成，它上面有一個(gè)特別的方向〔叫做透振方向〕，只有振動(dòng)方向與透振方向平行的光波才能通過偏振片．偏振片對(duì)光波的作用就像上圖中的狹縫對(duì)于機(jī)械波的作用一樣．收集于網(wǎng)絡(luò)，如有侵權(quán)請(qǐng)聯(lián)系治理員刪除收集于網(wǎng)絡(luò)，如有侵權(quán)請(qǐng)聯(lián)系治理員刪除1：讓學(xué)生觀看黑板上的“光”字：將攝像頭對(duì)準(zhǔn)“光”字，把相片通過電腦投影到屏幕上。把一個(gè)偏振片掩蓋在攝像頭上面，轉(zhuǎn)動(dòng)偏振片，看看字跡是否會(huì)消逝。2：讓一束電筒光束通過偏振片照耀到屏幕上，讓學(xué)生觀看當(dāng)偏振片轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)透過偏振片的光線是否會(huì)消逝?，F(xiàn)象：“光”不會(huì)消逝，電筒光束也不會(huì)消逝。師：請(qǐng)同學(xué)們依據(jù)剛剛的現(xiàn)象作出推斷。生：經(jīng)過偏振片后的光線亮度不變，所以推斷出光應(yīng)當(dāng)是縱波。師：不錯(cuò)，這個(gè)試驗(yàn)現(xiàn)象很明白的告知了我們，光應(yīng)當(dāng)是屬于縱波。很長(zhǎng)一段時(shí)間來，科學(xué)家們也認(rèn)為光應(yīng)當(dāng)是縱波。我們就來看到底是什么現(xiàn)象。我們來觀看這樣的現(xiàn)象：1．讓激光通過偏振片，看激光束亮度的變化。光”字有沒有變化。3.讓手電筒光束通過兩塊偏振片，轉(zhuǎn)動(dòng)偏振片，看透過的光束亮度有否變化？師：如何解釋這樣的現(xiàn)象？光到底是不是縱波？〔設(shè)問〕總結(jié)：光假設(shè)是縱波，那這樣的現(xiàn)象是無法解釋的；那假設(shè)是橫波，是怎樣的橫波呢？如何來解釋看起來似乎前后沖突的結(jié)果？經(jīng)過科學(xué)家的不懈努力，最終解決了這個(gè)問題，并且確定了光應(yīng)當(dāng)是橫波。也說明有些光有特定的振動(dòng)方向，有些光各個(gè)方向的振動(dòng)狀況一樣〔向?qū)W生說明自然光、偏振光〕定義：偏振光：在垂直于傳播方向的平面上只沿著一個(gè)特定的方向振動(dòng)的光.在紙面內(nèi)振動(dòng) 垂直紙面的振動(dòng)自然光：與傳播方向垂直的各個(gè)方向振動(dòng)的光波強(qiáng)度都一樣，這樣的光稱之為自然光?！蔡?yáng)、電燈等直接發(fā)出的光〕偏振：橫波只沿著某一個(gè)特定的方向振動(dòng)，稱為波的偏振。師：我們常見的光，除了太陽(yáng)、燈泡等直接發(fā)出的光為自然光外，其他大多數(shù)反射光、折射光都屬于偏振光。下面就請(qǐng)同學(xué)們一起來看橫波對(duì)以上現(xiàn)象的解釋。〔演示flash2，〕方法：用起偏器獵取偏振光方法：用起偏器獵取偏振光,用檢偏器檢驗(yàn)光的偏振檢偏起偏器檢偏器當(dāng)只有一塊偏振片當(dāng)只有一塊偏振片時(shí)，以光的傳播方向?yàn)檩S旋轉(zhuǎn)偏振片，透射光的強(qiáng)度不變．當(dāng)兩塊偏振片的透振方向平行時(shí)，透射光的強(qiáng)度最大，但是，比通過一塊偏振片時(shí)要弱．當(dāng)兩塊偏振片的透振方向垂直時(shí)，透射光的強(qiáng)度最弱，幾乎為零.下面我們小結(jié)一下剛剛的試驗(yàn)和結(jié)論問題五：產(chǎn)生上述現(xiàn)象的緣由收集于網(wǎng)絡(luò)，如有侵權(quán)請(qǐng)聯(lián)系治理員刪除收集于網(wǎng)絡(luò)，如有侵權(quán)請(qǐng)聯(lián)系治理員刪除太陽(yáng)、電燈等一般光源發(fā)出的光，包含著在垂直于傳播方向上沿一切方向振動(dòng)的光，而且沿著各個(gè)方向振動(dòng)的光波的強(qiáng)度都相自然光通過第一個(gè)偏振片〔叫做起偏器〕之后，只有振動(dòng)方向跟偏振片的透振方向全都的光波才能通過．也就是說，通過第一個(gè)偏振片的光波，在垂直于傳播方向的平面上，只沿著一個(gè)特定的方向振動(dòng)．這種光叫做偏振光．偏振現(xiàn)象．通過第一個(gè)偏振片的偏振光再通過其次個(gè)偏振片〔稱為檢偏器〕時(shí)，假設(shè)兩個(gè)偏振片的透振方向平行，那么，通過第一個(gè)偏振光的振動(dòng)方向跟其次個(gè)偏振片的透振方向平行，透射光的強(qiáng)度最大．生：偏振片法。師：光的偏振現(xiàn)象并不罕見．除了從光源〔如太陽(yáng)、電燈等〕直接發(fā)出的光以外，我們通?？吹降慕^大局部光，都是偏振光．反射和折射法也可以獲得偏振光。自然光射到兩種介質(zhì)的界面上，如果光入射的方向適宜，使反射光與折射自然光射到兩種介質(zhì)的界面上，如果光入射的方向適宜，使反射光與折射90°，這時(shí)，反射光和折射光就都是偏振的，并且偏振方例：兩個(gè)偏振片緊靠在一起將它們放在一盞燈的前面以致沒有光通180的哪一種現(xiàn)象〔〕A、透過偏振片的光強(qiáng)先增加，然后又削減到零B、透過偏振片的光強(qiáng)光增加，然后削減到非零的最小值C、透過偏振片的光強(qiáng)在整個(gè)過程中都增加D、透過偏振片的光強(qiáng)先增加，再減弱，然后又增加生：A問題七：光的偏振現(xiàn)象有很多應(yīng)用：透振方收集于網(wǎng)絡(luò)，如有侵權(quán)請(qǐng)聯(lián)系治理員刪除1：假設(shè)要拍攝玻璃櫥窗里的陳設(shè)物或者水面之下的物體，透振方收集于網(wǎng)絡(luò)，如有侵權(quán)請(qǐng)聯(lián)系治理員刪除收集于網(wǎng)絡(luò)，如有侵權(quán)請(qǐng)聯(lián)系治理員刪除收集于網(wǎng)絡(luò)，如有侵權(quán)請(qǐng)聯(lián)系治理員刪除向與反射光的偏振方向垂直，那就可以減弱反射而使拍攝的景物清楚。應(yīng)用2：偏光鏡頭 立體電影師：《立體電影》的故事兩個(gè)人去看一部的立體電影，電影一開頭就是令人緊急的滑行軌道車場(chǎng)面。電影剛放映，其中的一個(gè)人的臉就變成了淺綠色。“對(duì)不起，”他對(duì)他的同伴說，“我得離開這兒。我覺得惡心。”“你能不能坐下，別像一個(gè)小孩子！”同伴要求說，“這只是一部電影?！币环昼姾筌壍儡嚺叵乱粋€(gè)陡坡，第一個(gè)人呻吟著說：“我想呼吸一些穎空氣。”“坐下，”他的朋友小聲說，“你太使我為難了，這是一部電影?！睅酌腌姾竽侨四樕野渍玖似饋??！拔业纳系?，”他說，“我不能呆在這兒了，我肯定得離開。”“聽著，”他的同伴吼叫著，“你能不能坐下，要不我們都得從這玩意兒里摔出去，去見上帝！”這個(gè)故事無非就是告知我們立體電影格外逼真，那它到底是用的什么原理呢？立體電影是用兩個(gè)鏡頭如人眼那樣從兩個(gè)不同方向同時(shí)拍攝下景物的像，制成電影膠片。在放映時(shí)，通過兩個(gè)放映機(jī)，把用兩個(gè)攝影機(jī)拍下的兩組膠片同步放映，使這略有差異的兩幅圖像重疊在銀幕上。這時(shí)假設(shè)用眼睛直接觀看，看到的畫面是模糊不清的，要看到立體電影，就要在每架電影機(jī)前裝一塊偏振片，它的作用相當(dāng)于起偏器。從兩架放映機(jī)射出的光，通過偏振片后，就成了偏振光。左右兩架放映機(jī)前的偏振片的偏振化方向相互垂直，因而產(chǎn)生的兩束偏振光的偏振方向也相互垂直。這兩束偏振光投射到銀幕上再反射到觀眾處，偏振光方向不轉(zhuǎn)變。觀眾用上述的偏振眼鏡觀看，每只眼睛只看到相應(yīng)的偏振光圖象，即左眼只能看到左機(jī)映出的畫面，右眼只能看到右機(jī)映出的畫面，這樣就會(huì)像直接觀看那樣產(chǎn)生立體感覺。這就是立體電影的原理。固然，實(shí)際放映立體電影是用一個(gè)鏡頭，兩套圖象交替地印在同一電影膠片上，還需要一套簡(jiǎn)單的裝置，這里就不涉及了。3：偏振光眼鏡釣具關(guān)心具之一。指釣者在釣魚時(shí)用于觀看水面、浮漂時(shí)，可消退浮漂、水面反光的特種眼鏡。該鏡還可防止陽(yáng)光刺眼。其鏡片顏色有茶色、灰色和墨綠色。其原理是在光波中有自然光和偏振光兩種。自然光的電磁波是向四周八方振動(dòng)的，即所謂消滅光線的漫收集于網(wǎng)絡(luò)，如有侵權(quán)請(qǐng)聯(lián)系治理員刪除收集于網(wǎng)絡(luò)，如有侵權(quán)請(qǐng)聯(lián)系治理員刪除反射。這樣，釣者用肉眼和一般太陽(yáng)鏡觀看水面上的浮原時(shí)會(huì)消滅倒影，加上水面波浪閃動(dòng)反光，很難看清浮漂。而偏振鏡片中間的膠膜內(nèi)含有很多細(xì)小的桿狀晶體，均朝一個(gè)方向挨次均勻地排列，故通過偏振眼鏡后的光線只能朝一個(gè)方向振動(dòng)、影象清楚。4：液晶顯示我們用的計(jì)算器上的液晶顯示屏也用到了光的偏振原理。光的偏振這局部?jī)?nèi)容假設(shè)深入下去其實(shí)還有很多值得爭(zhēng)論的地方，但我們中學(xué)里不再要求深入，點(diǎn)到為止。假設(shè)有興趣的同學(xué)將來可以再去搞爭(zhēng)論。5、汽車車燈與前窗玻璃汽車夜間在大路上行駛與對(duì)面的車輛相遇時(shí)，為了避開雙方車燈的眩目，司機(jī)都關(guān)閉大燈，只開小燈，放慢車速，以免發(fā)生車禍。如駕駛室的前窗玻璃和車燈的玻璃罩都裝有偏振片，而且規(guī)定45從前窗只能看到自已的車燈發(fā)出的光，而看不到對(duì)面車燈的光，這收集于網(wǎng)絡(luò)，如有侵權(quán)請(qǐng)聯(lián)系治理員刪除收集于網(wǎng)絡(luò)，如有侵權(quán)請(qǐng)聯(lián)系治理員刪除樣，汽車在夜間行駛時(shí)，即不要熄燈，也不要減速，可以保證安全行車。6、生物的生理機(jī)能與偏振光人的眼睛對(duì)光的偏振狀態(tài)是不能區(qū)分的，但某些昆蟲的眼睛對(duì)偏振卻很敏感。比方蜜蜂有五支眼、三支復(fù)眼、兩支復(fù)眼，每個(gè)復(fù)眼包6300后以太陽(yáng)為定向標(biāo)來推斷方向，所以蜜蜂可以準(zhǔn)確無誤地把它的同類引到它所找到的花叢。再如在沙漠中，假設(shè)不帶羅盤，人是會(huì)迷路的，但是沙漠中有一種螞蟻，它能利用天空中的紫外偏光導(dǎo)航，因而不會(huì)迷路。三、歸納小結(jié)：1．光是一種橫波。偏振現(xiàn)象是橫波特有的現(xiàn)象四、布置作業(yè)：板書設(shè)計(jì)：一、光的偏振態(tài)：光是橫波一、光的偏振態(tài)：光是橫波三、偏振光的應(yīng)用實(shí)例自然光照相、立體電影、偏振光眼鏡、偏振光液晶顯示、汽車車燈、生物視覺等等二、偏振光的獲得偏振片法、反射和折射法教學(xué)反思：1．本堂課教學(xué)設(shè)計(jì)很好的表達(dá)了的教學(xué)目標(biāo)：①觀看波動(dòng)中的偏振現(xiàn)象，知道只有橫波才有偏振現(xiàn)象。②知道偏振光和自然光的區(qū)分，能運(yùn)用偏振學(xué)問來解釋生活中的一些常見光學(xué)現(xiàn)象。機(jī)械波的偏振現(xiàn)象和光的偏振現(xiàn)象的試驗(yàn)比照，符合中學(xué)生由具體到抽象、由表及里的思維特點(diǎn)，合理搭建了學(xué)生學(xué)習(xí)的平臺(tái)，有利于學(xué)生理解光波是橫