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2019-2020年高中物理 13.6 光的偏振教案 新人教版選修3-4 一、教材分析 《光的顏色 色散》是人教版高中物理選修3-4第13章第五節(jié)的教學(xué)內(nèi)容，主要認(rèn)識(shí)光的偏振現(xiàn)象以及偏振現(xiàn)象的應(yīng)用。 二、教學(xué)目標(biāo) 1、知識(shí)目標(biāo) 1、知道振動(dòng)中的偏振現(xiàn)象，知道只有橫波有偏振現(xiàn)象 2、了解偏振光和自然光的區(qū)別，知道日常見到的光多是偏振光。 2、能力目標(biāo) 1、知道偏振光的一些應(yīng)用 2、通過光的偏振現(xiàn)象說明光是橫波 3、情感、態(tài)度和價(jià)值觀目標(biāo)： 讓學(xué)生了解偏振現(xiàn)象應(yīng)用的廣泛性，從而達(dá)到激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣的目的。 三、教學(xué)重點(diǎn)難點(diǎn) 1、教學(xué)重點(diǎn) 通過光的偏振現(xiàn)象說明光是橫波 2、教學(xué)難點(diǎn) 發(fā)射和折射時(shí)，為什么會(huì)使光波形成偏振 四、學(xué)情分析（根據(jù)個(gè)人情況寫） 五、教學(xué)方法 實(shí)驗(yàn)觀察、理論分析、學(xué)案導(dǎo)學(xué) 六、課前準(zhǔn)備 偏振片、立體眼鏡、軟繩且一端固定在墻上 七、課時(shí)安排：1課時(shí) 八、教學(xué)過程 (一)預(yù)習(xí)檢查、總結(jié)疑惑 復(fù)習(xí)提問1：電磁波是橫波還是縱波？電磁波在轉(zhuǎn)播時(shí)，電矢量E 、磁矢量B和傳播方向x有什么關(guān)系？ 學(xué)生：答問… （二）情景導(dǎo)入、展示目標(biāo)。 引入：既然我們已經(jīng)知道電磁波是橫波，而光波是電磁波，故光波肯定是橫波。而且，由于光波在傳播時(shí)，引起感光作用（和生理作用）的主要是電矢量E ，我們?cè)谘芯抗獠ǖ膫鞑r(shí)，就可以用E-x圖象類比機(jī)械波的y-x圖象。 本節(jié)課，我們將看一看光作為一種橫波所顯現(xiàn)出來的一種特殊現(xiàn)象—— （三）合作探究、精講點(diǎn)撥。 1、偏振現(xiàn)象 啟發(fā)：我們已經(jīng)從理論上知道了橫波和縱波的差別，那么，它們?cè)趥鞑サ倪^程中，會(huì)有什么表象的不同呢？這里看一個(gè)演示—— 演示：（機(jī)械）橫波和縱波在穿過狹縫時(shí)的差別 學(xué)生：觀察… 現(xiàn)象解釋… 啟發(fā)：光波既然是橫波，它的傳播是不是也應(yīng)該具備機(jī)械波的這種特征？由于光的E振動(dòng)并不是肉眼所能直接觀察的，所有需要借助相關(guān)儀器來完成類比實(shí)驗(yàn)。 偏振片介紹…（透振方向） 演示：自然光穿過兩塊偏振片 a、自然光穿過一塊偏振片，轉(zhuǎn)動(dòng)透振方向； b、自然光穿過兩塊透振方向相互平行的偏振片； c、自然光穿過兩塊透振方向相互垂直的偏振片。 學(xué)生：觀察… 歸納：a項(xiàng)事實(shí)說明——①光波可能是縱波；②光波的E矢量可能各個(gè)振動(dòng)方向都是均衡的（和機(jī)械橫波有差別）； b、c項(xiàng)事實(shí)說明——①光波必然是橫波；②自然光通過一塊偏振片后E矢量只沿某個(gè)振動(dòng)方向（和機(jī)械橫波已經(jīng)非常類似）。 概念和名詞得出——光雖然是橫波，但由于經(jīng)過偏振片前后的橫波有一定差別，我們把前面的叫自然光，后面的叫偏振光。形成偏振光的過程叫起偏或偏振。 當(dāng)其中一個(gè)方向上的光振動(dòng)E強(qiáng)于另一個(gè)方向上的光振動(dòng)，則稱為部分偏振光；如果只存在了一個(gè)方向上的振動(dòng)分量，就稱為完全偏振光。 2、自然光和偏振光 提問：我們?cè)鯓优袛嘁皇馐亲匀还膺€是偏振光？ 學(xué)生：討論… 因此，偏振片也叫起偏器或檢偏器。 偏振光怎樣形成呢？ 1、使自然光透過偏振片； 2、光的反射和折射能夠是光形成偏振。 反射光中，垂直（“三線”平面的）振動(dòng)多于平行振動(dòng)；折射光中，平行振動(dòng)多于垂直振動(dòng)。即：反射光和折射光均為部分偏振光。 當(dāng)入射角i = arctgn21（n21表示折射媒質(zhì)對(duì)入射媒質(zhì)的相對(duì)折射率）時(shí)，反射光只存在垂直振動(dòng)，為完全偏振光。而折射光仍存在平行振動(dòng)（較多）和垂直振動(dòng)（較少），為部分偏振光。這時(shí)的i稱為起偏振角，或布儒斯特角。 （四）反思總結(jié)，當(dāng)堂檢測(cè)。 我們已經(jīng)能夠從已有的知識(shí)判斷光波是橫波。本節(jié)課，我們主要是通過一個(gè)具體的事實(shí)來強(qiáng)化這種印象。因此，對(duì)于偏振的定量規(guī)律，教材沒有介紹（如：當(dāng)E方向和偏振片的透振方向既不平行、也不垂直時(shí)，光的強(qiáng)度怎么解釋？）。反射和折射為什么會(huì)使光形成偏振，這個(gè)解釋也是比較難的，現(xiàn)階段也沒有作要求。 但是，光的偏振已經(jīng)在技術(shù)領(lǐng)域有了一些應(yīng)用，這一點(diǎn)，作為一個(gè)中學(xué)生，還是有必要了解的。這方面，教材的末了、后面的“閱讀材料”有相關(guān)介紹，請(qǐng)同學(xué)們一定要看一看。 （五）發(fā)導(dǎo)學(xué)案、布置預(yù)習(xí)。 光的偏振 1、縱波不可能產(chǎn)生的現(xiàn)象是（ ） A、偏振現(xiàn)象 B、反射現(xiàn)象 C、折射現(xiàn)象 D、衍射現(xiàn)象 2、光源發(fā)出的光，沿各個(gè)方向振動(dòng)的____________叫自然光，____________、____________等普通光源發(fā)出的光是自然光，振動(dòng)方向____________的光叫偏振光． 3、激光常常被用來作為光學(xué)實(shí)驗(yàn)中的光源是因?yàn)榧す饩哂心男┨攸c(diǎn)？醫(yī)學(xué)上用激光來給病人做手術(shù)的激光“刀”是利用激光的什么特性． 參考答案： 1、A 2、光波強(qiáng)度都相同，太陽(yáng)，電燈，一定 3、激光具有方向性好、單色性強(qiáng)、相干性好、亮度高的特點(diǎn)；醫(yī)學(xué)上用激光來給病人做手術(shù)的激光“刀”是利用激光高亮度特性 九、板書設(shè)計(jì) 光的偏振 1、偏振現(xiàn)象 2、自然光和偏振光 3、偏振的形成 *使自然光透過偏振片； *光的反射和折射能夠是光形成偏振。 小結(jié)： 十、教學(xué)反思（根據(jù)實(shí)際情況寫） 十一、學(xué)案設(shè)計(jì)(見下頁(yè))