教學(xué)設(shè)計
備課人
學(xué)科
物理
課題
4.6 光的偏振 激光
教學(xué)內(nèi)容分析
本節(jié)主要闡述了光的偏振現(xiàn)象，以及光的偏振在生產(chǎn)、生活、科技等方面的應(yīng)用。偏振現(xiàn)象對于學(xué)生來說不好理解，所以教材先從繩波會發(fā)生偏振入手，再通過類比去介紹光的偏振。在教學(xué)中，做好兩個實驗和“做一做”是讓學(xué)生認(rèn)識和理解光的偏振現(xiàn)象的關(guān)鍵，也是本節(jié)教學(xué)的突破口。本節(jié)內(nèi)容有利于開闊學(xué)生的視野，加深對光的波動性，特別是對光是橫波的理解。
學(xué)情分析
學(xué)生已經(jīng)學(xué)習(xí)過關(guān)于光的基本知識，如光的傳播、光的折射、光的反射等，具備了學(xué)習(xí)光的偏振和激光的基本知識儲備。學(xué)生對于光的偏振和激光的概念及其應(yīng)用可能還不熟悉，需要通過本節(jié)課的學(xué)習(xí)加深理解，形成清晰的概念框架。部分學(xué)生可能對光的偏振和激光的原理感到困惑，需要教師通過生動的實例和適當(dāng)?shù)囊龑?dǎo)，幫助學(xué)生消除疑惑。學(xué)生具備一定的科學(xué)探究能力和實驗操作能力，可以通過實驗和探究活動，進(jìn)一步加深對光的偏振和激光原理的理解。
教學(xué)目標(biāo)
1.通過觀察光的偏振現(xiàn)象，知道光是橫波。
2.知道偏振光和自然光的區(qū)別，能運用偏振知識解釋生活中的一些常見光學(xué)現(xiàn)象。
3.了解激光的特性，能舉例說明激光技術(shù)在生產(chǎn)生活中的應(yīng)用。
教學(xué)重難點
【教學(xué)重點】對光的偏振現(xiàn)象的理解；
【教學(xué)難點】探究光的偏振現(xiàn)象 ；
教學(xué)過程
教學(xué)環(huán)節(jié)
教師活動
學(xué)生活動
設(shè)計意圖
新課導(dǎo)入
在觀看立體電影時，觀眾要戴上特制的眼鏡，如果不戴這副眼鏡，銀幕上的圖像就模糊不清了。這是為什么？
攝影師又是如何拍攝下清晰的畫面的呢？
根據(jù)所知所解回答問題
利用學(xué)生身邊的問題激發(fā)學(xué)生興趣
新課教學(xué)
一、偏振
溫故舊知
在縱波中，各點的振動方向總與波的傳播方向在同一直線上；在橫波中，各點的振動方向總與波的傳播方向垂直。
（二）偏振
閱讀課文，回答什么是偏振，什么是偏振現(xiàn)象？
1.偏振現(xiàn)象：不同的橫波，即使傳播方向相同，振動方向也可能是不同的。這個現(xiàn)象稱為“偏振現(xiàn)象”。
2.偏振方向：一列沿水平方向傳播的橫波，既可能沿上下方向振動，也可能沿左右方向振動，還可能沿其他“斜”的方向振動。橫波的振動方向稱為“偏振方向”。
如圖是一列橫波，當(dāng)這列橫波穿過兩個帶有狹縫的木板時, 狹縫的方向與波的振動方向相同，橫波是否可以穿過？
回答：橫波能穿過狹縫
如圖當(dāng)我們將后一塊木板旋轉(zhuǎn)900以后，這時橫波就是否能再通過狹縫？
回答：橫波不能穿過狹縫
縱波會不會發(fā)生以上情況？
縱波不會發(fā)生以上情況
由此可以看出橫波和縱波的區(qū)別在哪里？
橫波能夠發(fā)生偏振現(xiàn)象而縱波不能發(fā)生偏振現(xiàn)象，這就是橫波與縱波的一個區(qū)別。
光的干涉和衍射說明光具有波動性，那么光波是橫波還是縱波呢？
學(xué)生閱讀課文并回答問題
回答問題
學(xué)生提出自己的猜想
、
鍛煉學(xué)生歸納總結(jié)能力
知道橫波與縱波的區(qū)別
學(xué)以致用，鍛煉學(xué)生用所學(xué)知識解決位置問題
光的偏振
（一）偏振片
一種由高分子薄膜制成的光學(xué)器件，每個偏振片都有一個特定的方向，只有沿著這個方向振動的光波才能通過偏振片，這個方向叫做“透振方向”。
光的偏振
播放光的偏振的兩個視頻
光的偏振實驗說明了什么？
光的偏振實驗說明了光是一種橫波。
閱讀課文，回答什么是自然光，什么是偏振光？
1．自然光：實際上，太陽以及日光燈、發(fā)光二極管等普通光源發(fā)出的光，包含著在垂直于傳播方向上沿一切方向振動的光，而且沿著各個方向振動的光波的強度都相同。這種光是“自然光”。
2.偏振光：在垂直于傳播方向的平面上，只沿著一個特定的方向振動的光叫偏振光。
閱讀課文，回答偏振片的定義
觀看實驗視頻
回答問題
鍛煉閱讀歸納能力
利用實驗說明實際問題
培養(yǎng)閱讀歸納問題的能力
三、偏振現(xiàn)象的應(yīng)用
你知道光的偏振現(xiàn)象在生產(chǎn)生活或科技領(lǐng)域中有什么應(yīng)用？
（一）攝影
攝影師在拍攝池中的游魚、玻璃櫥窗里的陳列物時，由于水面和玻璃表面的反射光的干擾，景象會不清楚。如果在照相機鏡頭前裝一片偏振濾光片，轉(zhuǎn)動濾光片，讓它的透振方向與水面和玻璃表面的反射光的偏振方向垂直，就可以減弱反射光而使水下和玻璃后的景象清晰。
（二）汽車
汽車夜間在公路上行駛與對面的車輛相遇時，為避免雙方車燈的眩目，司機都關(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)定它們的偏振化方向都沿同一方向并與水平面成45度角，那么，司機從前窗只能看到自已的車燈發(fā)出的光，而看不到對面車燈的光，這樣，汽車在夜間行駛時，既不用熄燈，也不用減速，
可以保證安全行車。
立體電影
偏振式3D技術(shù)是利用光線有“振動方向”的原理來分解原始圖像的，通過在顯示屏幕上加放偏光板，可以向觀看者輸送兩幅偏振方向不同的畫面，當(dāng)畫面經(jīng)過偏振眼鏡時，由于偏振式眼鏡的每只鏡片只能接收一個偏振方向的畫面，這樣一來人的左右眼就會收到兩組畫面，最后經(jīng)過大腦合成立體影像。
液晶顯示
液晶顯示器就是利用這一特性，在上下兩片柵欄相互垂直的偏光板之間充滿液晶，利用電場控制液晶的轉(zhuǎn)動．不同的電場大小就會形成不同的灰階亮度．
（五）偏光太陽鏡
在陽光充足的白天駕駛汽車，從路面或周圍建筑物的玻璃上反射過來的耀眼的陽光，常會使眼睛睜不開。由于光是橫波，所以這些強烈的來自上空的散射光基本上是水平方向振動的。因此，只需帶一副只能透射豎直方向偏振光的偏振太陽鏡便可擋住部分的散射光。
（六）昆蟲對偏振光的應(yīng)用
人的眼睛對光的偏振狀態(tài)是不能分辨的，但某些昆蟲的眼睛對偏振卻很敏感。比如蜜蜂有五支眼、三支復(fù)眼、兩支復(fù)眼，每個復(fù)眼包含有6300個小眼，這些小眼能根據(jù)太陽的偏光確定的方位，然后以太陽為定向標(biāo)來判斷方向，所以蜜蜂可準(zhǔn)確無誤地把它的同類引到它所找到的花叢。
學(xué)生分享自己知道的應(yīng)用
學(xué)以致用
四、激光的特點及其應(yīng)用
（一）激光
閱讀課文，回答普通光為什么不容易發(fā)生干涉？
普通光源發(fā)出的自然光是許多頻率、相位、偏振以及傳播方向各不相同的光的雜亂無章的混合。這導(dǎo)致兩個獨立的普通光源發(fā)出的光不會發(fā)生干涉。
閱讀課文，什么是激光？
1960年，美國物理學(xué)家梅曼率先在實驗室中制造出了傳播方向、偏振、相位等性質(zhì)完全相同的光波，這就是激光。
激光有哪些特點？在生活生產(chǎn)或科技領(lǐng)域有什么應(yīng)用？
1、相干性：激光是一種人工產(chǎn)生的相干光。
相干性應(yīng)用：光纖通訊、激光全息技術(shù)
2.平行度非常好：從地面上發(fā)射的一束極細(xì)的激光束，到達(dá)月球表面時，也只發(fā)散成直徑lm多的光斑，因此激光在地面上傳播時，可以看成是不發(fā)散的。
應(yīng)用：測距、測速、信息存儲和閱讀
3.亮度高：所謂亮度，是指垂直于光線平面內(nèi)單位面積上的發(fā)光功率，自然光源亮度最高的是太陽，而目前的高功率激光器，亮度可達(dá)太陽的1萬倍。
應(yīng)用：工業(yè)切割、焊接；醫(yī)學(xué)“光刀”；利用強激光產(chǎn)生的高壓引發(fā)核聚變。
閱讀課文。回答問題
回答自己所知的激光在生活中的應(yīng)用
鍛煉學(xué)生閱讀歸納問題能力
學(xué)以致用
課堂總結(jié)
板書設(shè)計
4.6 光的偏振 激光
作業(yè)設(shè)計
作業(yè)分為兩塊，一是課堂練習(xí)，旨在對本堂課學(xué)習(xí)中動量的概念和實驗思路進(jìn)行檢測，一是分層練習(xí)，分層次的訓(xùn)練學(xué)生對知識的掌握情況。
教學(xué)反思與評價
經(jīng)過本次教學(xué)，我認(rèn)為在以下方面有所收獲：
教學(xué)方法：采用理論與實踐相結(jié)合的方法，使學(xué)生不僅理解理論知識，還培養(yǎng)了實驗技能。通過實驗觀察和操作，學(xué)生能夠更好地理解光的偏振和激光的原理。
學(xué)生參與度：通過小組討論、實驗操作和問答環(huán)節(jié)，學(xué)生積極參與教學(xué)過程，表現(xiàn)出濃厚的興趣和好奇心。這種互動有助于提高學(xué)生的學(xué)習(xí)效果和興趣。
教學(xué)內(nèi)容的深度與廣度：本次教學(xué)內(nèi)容涵蓋了光的偏振和激光的基本原理和應(yīng)用，信息量大，知識點豐富。通過深入淺出的講解，學(xué)生能夠較好地掌握核心概念和方法。
實驗條件：本次實驗操作所使用的設(shè)備和器材較為齊全，能夠滿足教學(xué)的需要。但在實驗過程中，需要加強對設(shè)備的維護(hù)和管理，確保實驗的安全性和準(zhǔn)確性。
然而，在教學(xué)過程中也存在一些不足之處：
時間安排：由于教學(xué)內(nèi)容較多，時間較為緊張。有些地方可能沒有足夠的時間進(jìn)行深入討論和實踐操作，影響了教學(xué)效果。在未來教學(xué)中，需要更好地規(guī)劃時間安排，確保教學(xué)內(nèi)容的完整性和深度。
學(xué)生的個性化需求：在教學(xué)過程中，可能沒有充分考慮到不同學(xué)生的個性化需求。有些學(xué)生可能需要更多的時間來理解概念或進(jìn)行實驗操作。未來可以嘗試采用分層教學(xué)或個性化輔導(dǎo)等方式，滿足不同學(xué)生的需求。
實驗操作的規(guī)范性：在實驗操作過程中，部分學(xué)生可能存在操作不規(guī)范或?qū)嶒灁?shù)據(jù)處理不當(dāng)?shù)膯栴}。這可能會影響實驗結(jié)果的準(zhǔn)確性和可靠性。教師需要加強實驗指導(dǎo)，強調(diào)實驗規(guī)范和數(shù)據(jù)處理方法，提高學(xué)生的實驗素養(yǎng)。
理論聯(lián)系實際：在講解理論知識時，有時可能過于注重理論本身而忽略了與實際的聯(lián)系。為了使學(xué)生更好地理解和應(yīng)用所學(xué)知識，可以在教學(xué)中更多地引入實際案例和應(yīng)用場景，加強理論聯(lián)系實際的教學(xué)效果。

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