六、 執(zhí)   趙 斌   2009年5月 一、教學(xué)目標(biāo)知識(shí)目標(biāo)1、了解橫波的偏振現(xiàn)象,知道只有橫波才有偏振現(xiàn)象。2、知道光波是橫波。掌握自然光、偏振光(全偏振光、部分偏振光等概念。3、知道反射光和折射光都是不同程度的偏振光。4、了解光的偏振現(xiàn)象在生活和科學(xué)術(shù)中重要應(yīng)用。能目標(biāo):1、掌握利用宏觀現(xiàn)象的規(guī)律研究微觀領(lǐng)域中相似現(xiàn)象的科學(xué)研究方法。2、通過(guò)光的偏振現(xiàn)象的研究,培養(yǎng)學(xué)生善于動(dòng)手動(dòng)腦、敢于猜想、喜歡探究的學(xué)習(xí)習(xí)慣和科學(xué)的思維方法。情感、價(jià)值觀目標(biāo):1、通過(guò)光的偏振現(xiàn)象實(shí)驗(yàn)探究懂得科學(xué)研究需要實(shí)事求是科學(xué)態(tài)度和嚴(yán)謹(jǐn)?shù)乃季S方式。2、通過(guò)了解光的偏振現(xiàn)象的應(yīng)用,深切體會(huì)科學(xué)知識(shí)的實(shí)用價(jià)值和掌握科學(xué)知識(shí)的人生價(jià)值,激發(fā)學(xué)生熱愛(ài)科學(xué)的情懷和刻苦學(xué)習(xí)的熱情。教學(xué)重點(diǎn)1、橫波與縱波的區(qū)別(研究光波的基礎(chǔ));橫波的偏振現(xiàn)象。2、光的偏振現(xiàn)象的實(shí)驗(yàn)探究。3、自然光、偏振光、部分偏振光等概念。教學(xué)難點(diǎn)1、光的偏振現(xiàn)象的實(shí)驗(yàn)探究。2、運(yùn)用光的偏振現(xiàn)象分析解決問(wèn)題。教學(xué)器材輕繩、紙箱、輕彈簧、紙片、激光發(fā)生器、偏振片(起偏器、檢偏器)、光屏、半圓形玻璃、平面鏡、鐵架臺(tái)。教學(xué)過(guò)程(引子:世界美好的。由于有了光,自然界才變得五彩繽紛多姿多彩。但是,可以說(shuō)我們現(xiàn)在對(duì)這個(gè)帶給我們光明和燦爛的東西知之甚少……)()、提出問(wèn)題光的干涉和衍射現(xiàn)象說(shuō)明光具有波動(dòng)性,即光是一種波,但光是橫波還是縱波呢?學(xué)生根據(jù)已有的知識(shí)或經(jīng)驗(yàn)先說(shuō)一說(shuō)他們的看法,或者提出驗(yàn)證的設(shè)想。()、橫波與縱波的區(qū)別   (學(xué)生先說(shuō)一說(shuō)兩者已知的一些區(qū)別。)1、偏振現(xiàn)象演示:橫波的偏振現(xiàn)象軟繩穿過(guò)一個(gè)有狹縫的紙箱:a.狹縫與振動(dòng)方向平行;b.狹縫與振動(dòng)方向垂直。分別在繩上形成一列橫波,觀察發(fā)生的現(xiàn)象。(兩學(xué)生配合做)c.把輕繩換成輕彈簧用縱波做實(shí)驗(yàn),觀察發(fā)生的現(xiàn)象。(1)在垂直于波傳播方向的平面上,只有沿著平行于狹縫方向的振動(dòng)才可通過(guò)狹縫,這種現(xiàn)象叫偏振。(2)只有橫波才有偏振現(xiàn)象2、垂直橫波傳播方向的平面,對(duì)應(yīng)著質(zhì)點(diǎn)無(wú)數(shù)個(gè)可能的振動(dòng)方向   如圖所示。(圖略)(以上兩個(gè)區(qū)別是下面關(guān)于光的偏振現(xiàn)象的重要的研究基礎(chǔ)。機(jī)械波是橫波還是縱波可以從現(xiàn)象上直接看出來(lái)。光雖然是可見(jiàn)的,但我們不能直接看出是橫波還是縱波。理解好橫波的這些特點(diǎn)是探究光的波動(dòng)形式的關(guān)鍵所在,是本章學(xué)習(xí)的重要伏筆。、光的偏振現(xiàn)象1、探究光是橫波還是縱波研究課題根據(jù)橫波和縱波的特點(diǎn),設(shè)計(jì)怎樣的實(shí)驗(yàn)來(lái)判斷光是橫波還是縱波。猜想與假設(shè)(學(xué)生展開(kāi)討論,發(fā)表各自的見(jiàn)解。鼓勵(lì)學(xué)生積極思考,大膽假設(shè),提出創(chuàng)新性研究方案。——提示:利用類似機(jī)械波的實(shí)驗(yàn),把宏觀規(guī)律用之于微觀現(xiàn)象的研究。)選擇器材:激光發(fā)生器,光屏,偏振片,鐵架臺(tái)。原則上來(lái)說(shuō),只要是平行等距離的細(xì)縫都可做偏振片。引導(dǎo)學(xué)生思考:對(duì)于光來(lái)說(shuō),對(duì)這樣的狹縫有什么要求?為什么?細(xì)長(zhǎng)的狹縫方向叫透振方向,只有沿著這個(gè)方向的波才可以通過(guò)偏振片。)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)演示與觀察實(shí)驗(yàn)效果預(yù)測(cè):實(shí)驗(yàn)可能觀察效果不是很好。這說(shuō)明大班教學(xué)弊多利少;不是老師超編而是學(xué)生超編每班在20人以下。)a.讓激光器發(fā)出的光通過(guò)一塊偏振片,使光線射到光屏上,把偏振片旋動(dòng)1800,觀察屏上光強(qiáng)度的變化情況。根據(jù)以上現(xiàn)象說(shuō)明是縱波嗎?(可能是縱波?為什么?也可能是橫波?又是為什么?)b.在實(shí)驗(yàn)a的情況中增加一塊偏振片(前一塊偏振片叫起偏器,后一塊偏振片叫偏器),把這一塊偏振片轉(zhuǎn)動(dòng)1800,觀察光屏上光強(qiáng)度的變化情況。次出現(xiàn)亮度最強(qiáng),兩次出現(xiàn)亮度最暗)根據(jù)以上現(xiàn)象說(shuō)明光是什么形式的波?(能肯定嗎?)實(shí)驗(yàn)結(jié)論(1)光是橫波。(2)偏振光:通過(guò)偏振片的光,在垂直于波傳播方向的平面上,沿著某個(gè)特定方向振動(dòng),這種光叫偏振光。思維引導(dǎo)為什么在上面的實(shí)驗(yàn)中要用兩個(gè)偏振片才能檢驗(yàn)出光是橫波還是縱波,而在機(jī)械波的研究中只用一個(gè)偏振片區(qū)分橫波與縱波?(3)自然光: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)的光強(qiáng)度都相同。這種光叫自然光。思維訓(xùn)練:學(xué)法大視野P50第3題 2、思維拓展(創(chuàng)新實(shí)驗(yàn))研究課題:研究反射光和折射光的偏振情況。把激光照射到半圓形玻璃(的半圓面)上,讓光分為反射光和折射光。思維引導(dǎo)a.從能量守恒的角度來(lái)思考反射光和折射光應(yīng)該是自然光還是偏振光?b.當(dāng)反射光與折射光垂直時(shí),反射光最弱、折射光最強(qiáng),你又會(huì)猜想到什么?反射光有沒(méi)有可能是包含一個(gè)振動(dòng)方向的(偏振光?分別觀察通過(guò)一塊偏振片后透射光強(qiáng)度的變化情況。實(shí)驗(yàn)結(jié)論(1)自然光通過(guò)兩種介質(zhì)的分界面時(shí),反射光和折射光都是不同程度的偏振光。(2)當(dāng)反射光與折射光垂直時(shí),反射光是全偏振光(只包含一個(gè)振動(dòng)方向的光),而折射光是部分偏振(不包含某些振動(dòng)方向的光)。注:以往教材中及許多資料上――如《學(xué)法大視野50面:自然光射到兩種介質(zhì)的分界面上,如果反射光與折射光垂直,反射光和折射光都是全偏振光不正確,折射光只有再通過(guò)多次折射后才可近似成為全偏振光參看《光學(xué)教程》姚啟鈞著。新教材中表述為:自然光在玻璃、水面、木質(zhì)桌面等表面反射時(shí),反射光和折射光都是偏振光,入射角變化時(shí)偏振程度也有變化,這種表述科學(xué)的。這里所說(shuō)的偏振光顯然是指不同程度的偏振光,也包括反射光是全偏振光的情況。3、知識(shí)梳理自然光――偏振光――橫波。   獲得偏振光的方法:偏振片;反射與折射。偏振現(xiàn)象的應(yīng)用(思維提升)1、發(fā)明科技、實(shí)用產(chǎn)品:液晶顯示。結(jié)構(gòu)偏振片-電極板液晶-電極板-偏振片)原理偏振-液晶旋光900通過(guò)偏振片-反射(無(wú)電壓有旋光性)或不反射(有電壓無(wú)旋光性2、提高產(chǎn)品質(zhì)量:照相機(jī)鏡頭前裝偏振片,照相清晰。原理:讓偏振片的透振方向與反射光的偏振方向垂直,減弱反射光。3、提高生活質(zhì)量:立體電影。原理:用兩個(gè)鏡頭從不同方向同步拍攝,放映時(shí)兩部電影機(jī)鏡頭前加偏振片,透振方向互相垂直,同時(shí)放映,用偏振光把景物投影在銀幕上形成重疊的圖象。觀眾戴上偏振眼鏡(偏振片也互相垂直),每只眼鏡只看應(yīng)的偏振光,人眼產(chǎn)生直接觀察時(shí)的立體感。(沒(méi)有偏振眼鏡能否看立體電影?不能。4、保護(hù)人類少受傷害:偏振太陽(yáng)鏡。學(xué)生分析:用偏振片做太陽(yáng)鏡有哪些好處?安裝鏡片時(shí)它的透振方向應(yīng)該沿什么方向?利用偏振眼鏡可以做哪些實(shí)驗(yàn)?結(jié)束:世界是美好的,但沒(méi)有光的世界是痛苦的,我們應(yīng)該保護(hù)好我們的眼睛,盡情地享受自然界美麗的光彩;更應(yīng)該珍惜美好的時(shí)光,把精力放在學(xué)習(xí)上,努力學(xué)好文化科學(xué)知識(shí),將來(lái)為國(guó)家、社會(huì)作出應(yīng)有貢獻(xiàn)。)  作業(yè):完成學(xué)法大視野上相關(guān)練習(xí)。教材P67:1、2.                板書(shū):六、光 的 偏 振 一、橫波與縱波的區(qū)別1、偏振現(xiàn)象(1)在垂直于波傳播方向的平面上,只有沿著平行于狹縫方向的振動(dòng)才可通過(guò)狹縫,這種現(xiàn)象叫偏振。(2)只有橫波才有偏振現(xiàn)象。2、在垂直于橫波傳播方向的平面上,對(duì)應(yīng)著質(zhì)點(diǎn)無(wú)數(shù)個(gè)可能的振動(dòng)方向。 二、光的偏振現(xiàn)象1、探究光是橫波還是縱波偏振片透振方向。只有沿著透振方向的波才可以通過(guò)偏振片實(shí)驗(yàn)結(jié)論(1)光是橫波。(2)偏振光:通過(guò)偏振片的光,在垂直于波傳播方向的平面上,只沿著某個(gè)特定的方向振動(dòng),這種光叫偏振光。(3)自然光: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)的光強(qiáng)度都相同。這種光叫自然光。2、思維拓展(創(chuàng)新實(shí)驗(yàn))    反射光和折射光的偏振 (1)自然光通過(guò)兩種介質(zhì)的分界面時(shí),反射光和折射光都是不同程度的偏振光(2)當(dāng)反射光與折射光垂直時(shí),反射光是全偏振光(只包含一個(gè)振動(dòng)方向的光),而折射光是部分偏振光(不包含某些振動(dòng)方向的光)。3、知識(shí)梳理自然光――偏振光――橫波。獲得偏振光的方法:偏振片;反射與折射 三、偏振現(xiàn)象的應(yīng)用(思維提升)1、發(fā)明科技、實(shí)用產(chǎn)品2、提高產(chǎn)品質(zhì)量3、提高生活質(zhì)量4、保護(hù)人類少受傷害

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