高中物理 《光的偏振与立体电影》教案 沪科版选修3-4

用心 爱心 专心1 光的偏振与立体电影光的偏振与立体电影 教学目标教学目标 一 知识目标一 知识目标 1 知道什么是偏振现象 了解偏振片的原理 知道只有横波有偏振现象 2 了解偏振光和自然光的区别 从光的偏振现象知道光是横波 3 知道日常见到的光多数是偏振光 了解偏振现象在生产生活中的一些应用 二 能力目标二 能力目标 1 通过机械波的偏振实验和光的偏振实验学习研究物理问题的类比方法 2 通过对光的偏振应用的学习 提高应用知识解决实际问题的能力 三 德育目标三 德育目标 通过课外活动观察光的偏振现象 培养学生科学的价值观 体验科学的任何一项发现 都会对人类的生产生活带来新的应用和改善 偏振现象的研究使人类对光的波动性的认识 更深入 更具体 学情分析学情分析 也学习已经了麦克斯韦电磁理论的基本要点 应该知道光是一种电磁波 电磁波是一 种横波 又学习了光的干涉 衍射 从波的特性方面已经认识到光具有波的一般性质 学 生已经掌握了理解偏振现象的基础知识 因此学生学习本节内容难度并不大 教学思路教学思路 通过机械波中横波的偏振现象的类比 认识光波的偏振现象 实现轻松过渡 再通过 光的偏振现象的实验演示使学生形成概念明确规律 并在应用中深化对知识的理解 教学重点教学重点 1 光的偏振现象的观察和偏振片的原理的分析 2 建立偏振光 自然光的概念 了解偏振现象在生产生活中的一些应用 教学难点教学难点 1 光振动与自然光和偏振光的联系 2 理解偏振现象在生产生活中的一些应用的原理和方法 教学方法教学方法 实验观察法 启发式讲授法 教学过程及知识要点教学过程及知识要点 引入新课引入新课 介绍学生很感兴趣的立体电影引入新课 先介绍立体电影 即所谓的 3D 电影 可呈现如下图片 教材上也有 提问 看立体电影为什么观众都戴着一副奇怪的眼镜 这副眼镜有什么作用呢 要了解其中缘由 就得先学习下面的物理知识唠 用心 爱心 专心2 用心 爱心 专心3 一 感知光的偏振现象一 感知光的偏振现象 实验探究实验探究 有条件的话 直接找两块偏振片 膜 直接向学生演示 1 透过偏振片看书本 杂志或环境中的其他物体 2 两块偏振片叠在一起 重新观察 并使一块不懂 使另一块绕视轴旋转 学生看到的现象自然会把学生引入 我们要思考 的问题 如果没有条件 也可找到看立体电影用的两副眼镜代替来做 用心 爱心 专心4 再找不到 还可以到眼镜店买两副偏光太阳镜来代替来做 二 探究偏振片的原理二 探究偏振片的原理 分析论证分析论证 1 利用机械波来类比 促进学生的思考 按照如右图 1 2 3 的顺序 来启发学生思考 2 启发学生思考 光发生偏振现象 能给我们提供关于光的什么信息呢 1 光的偏振从实验方面证明明光是横波 2 偏振片的作用就相当于下面机械波实验中的狭缝 能让光通过的 振动方向 是确定的 这为我们理解偏振现象提供了一个思路 用心 爱心 专心5 图 1 图 2 图 3 3 对偏振现象的分析论证 1 自然光 太阳 电灯等普通光源发出的光 在垂直于传播方向包含沿一切方 向振动的光 而且沿一切方向振动的光强度都相同 对称 这种光叫做自然光 2 偏振光 在垂直于传播方向只有沿特定方向振动的光 叫做偏振光 3 偏振片的特性 只允许特定振动方向的光通过 而且这个方向在偏振片上是 确定的 这个方向叫做偏振片的透振方向 4 自然光通过偏振片后就变成了偏 振光 右图中自然光通过偏振片后 变成了 只包含上下振动的偏振光 5 偏振光经过偏振片时 如果光的 用心 爱心 专心6 偏振方向与偏振片的透振方向平行 那么透过的光最强 如果如果光的偏振方向与偏 振片的透振方向垂直 光就不能通过偏振片了 我们在实验中看到的情况与这里分析的结果完全一致 6 偏振片的作用 启偏 用它可以使自然光变为偏振光 检偏 用它可以检验一束光是否为偏振光 上图中偏振片 P 是起偏器 偏振片 Q 是检偏器 4 了解生活中的光 在日常生活中 除自然光外 我们通常看到的 大部分光都是不同程度的偏振光 自然光在玻璃 水面 物体表面反射时 反射光和折射光都是不同程度的偏振光 特别是 在一定条件下 如果折射光与反射光垂直 反射光和折射光就都会成为 完全的偏振光 反射光的振动方向与入射面垂直 折射光的振动方向就在入射面内 如右图 让学生透过偏振片观察反射光或折射光 转动偏振片 看看有无明暗变化 这一点 在摄影技术中有很重要的应用 在照 相机的镜头前加一个偏振片 可以排除环境中一些 反射光的影响 专业的摄影师都会使用偏振镜 是 拍摄效果达到令人十分满意的程度 如拍水下的鱼 橱窗里的物体等 会因水面或 玻璃的反射光的影响使被摄物体的影像不清楚 如 果安了偏振片 你们摄影师可以通过转动偏振片 消除反射光的影像 得到清晰的水下物体的影像 请看下面的插图 用心 爱心 专心7 三 偏振现象在生产生活中的应用三 偏振现象在生产生活中的应用 立体电影 立体电影 指导学生阅读 立体电影的原理 教材 P 88 1 人观察物体时 人产生立体感的原因是什么 2 拍摄 3 放映 用到偏振片 4 观众观看 戴专用眼镜 用到偏振片 液晶显示屏 液晶显示屏 指导学生阅读 液晶显示屏的原理 教材 P 88 89 用心 爱心 专心8 1 液晶的旋光性 与电压有关 2 计算器的液晶显示屏 反射式 3 电视机 计算机的液晶显示屏 透射式 课堂练习课堂练习 1 下列说法正确的是 A 机械波都能产生偏振现象 B 光的偏振现象说明光是横波 C 自然光不能产生偏振 说明自然光是纵波 D 光波的感光作用和生理作用等主要是由磁感应强度 B 的振动引起的 2 纵波不可能产生的现象是 A 偏振现象B 反射现象C 折射现象D 衍射现象 3 如图所示 太阳光照射到两种介质的界面上 在反射光与折射光垂直时 关于反射光和 折射光 下列说法正确的是 A 入射光 反射光 折射光都是偏振光 B 入射光是自然光 折射光 反射光是偏振光 C 反射光垂直于入射面振动 折射光在入射面内振动 D 反射光在入射面内振动 折射光垂直于入射面振动 参考答案 1 B 2 A 3 BC 课堂小结课堂