物理选修3-4人教新课标13.6、7、8光的偏振、全反射、激光教案

第2课时全反射研究学考·把握考情]知识内容全反射考试要求加试b 教学要求1.区分光疏介质和光密介质2．了解光的全反射现象，知道全反射现象产生的条件3．知道光导纤维和全反射棱镜，了解它们的应用4．会计算全反射临界角知识点一全反射基础梳理]1．光疏介质和光密介质(1)折射率较小的介质称为光疏介质，折射率较大的介质称为光密介质。

(2)光疏介质与光密介质是相对的。

2．全反射当光从光密介质射向光疏介质时，同时发生折射和反射，如果入射角逐渐增大，折射光离法线会越来越远，而且越来越弱，反射光却越来越强。

当入射角增大到某一角度，使折射角达到90°时，折射光完全消失，只剩下反射光，这种现象叫做全反射。

3．临界角(1)定义：折射角为90°时的入射角叫做临界角。

(2)临界角C与折射率n的关系：sin C＝1n。

4．发生全反射的条件当光从光密介质射入光疏介质时，如果入射角等于或大于临界角，就会发生全反射现象。

要点精讲]1．对光疏介质和光密介质的理解(1)光疏介质和光密介质是相对而言的。

(2)光在光密介质中的传播速度比在光疏介质中的传播速度小。

(3)光从光密介质进入光疏介质时，折射角大于入射角；反之，光由光疏介质进入光密介质时，折射角小于入射角。

(4)光疏和光密是从介质的光学特性来说的，并不指它的密度大小。

2．全反射(1)临界角：折射角为90°时的入射角称为全反射的临界角，用C 表示，sin C ＝1n。

(2)全反射的条件：①光由光密介质射向光疏介质；②入射角大于或等于临界角。

(3)全反射遵循的规律：发生全反射时，光全部返回原介质，入射光与反射光遵循光的反射定律，由于不存在折射光线，光的折射定律不再适用。

[例题 ] 某种介质对空气的折射率是2，一束光从该介质射向空气，入射角是60°，那么以下光路图中正确的选项是(图中Ⅰ为空气，Ⅱ为介质)( )解析 由题意知，光由光密介质射向光疏介质，由sin C ＝1n ＝12，得C ＝45°＜θ1＝60°，故在两介质的界面上会发生全反射，只有反射光线，没有折射光线，应选项D 正确。

高三物理选修3-4第十三章光第6节光的偏振导学案【教学目标】1．观察振动中的偏振现象，知道只有横波才有偏振现象。

2．知道偏振光和自然光的区别，能运用偏振知识来解释生活中的一些常见光学现象。

【教学重点】光波的偏振现象以及偏振的应用【教学难点】偏振现象以及实验【自主学习】一、偏振现象1．在纵波中，各点的振动方向总与波的传播方向在同一直线上。

在横波中，各点的振动方向总与波的传播方向垂直。

不同的横波，振动方向可能不同。

2．演示实验（1）取一根软绳，一端固定在墙上，手持另一端上下抖动，软绳上形成一列横波，质点在竖直平面内沿着上下方向振动。

（2）现在让软绳穿过一块带有狭缝的木板。

分别将狭缝与振动方向平行放置及与振动方向垂直放置，观察发生的现象如图甲、乙所示。

可以想象，对于甲图的情形，绳上的横波能够穿过狭缝，而对于乙图的情形则不能。

（3）如果是在一条弹簧上传播的纵波，无论狭缝取向如何，波都能穿过。

3．利用偏振片做光学实验，来判断光波是横波还是纵波。

偏振片由特定的材料制成，每个偏振片都有一个特定的方向，只有沿着这个方向振动的光波才能通过偏振片，这个方向叫做。

4．演示实验（1）如图甲所示，让阳光或灯光通过偏振片P，在P的另一侧观察，可以看到偏振片是透明的。

只是透射光暗了一些。

以光的传播方向为轴旋转偏振片P，透射光的强度。

（2）在偏振片P的后面再放置另一个偏振片Q，如图乙所示，以光的传播方向为轴旋转偏振片Q，如图丙所示，观察通过两块偏振片的透射光的强度变化。

5．如图所示，太阳、电灯等普通光源发出的光，包含着在垂直于传播方向上沿一切方向振动的光，而且沿着各个方向振动的光波的强度都相同。

这种光是。

6．自然光通过偏振片P（叫做起偏器）之后，只有振动方向与偏振片的透振方向一致的光波才能通过。

通过偏振片P的光波，在垂直于传播方向的平面上，只沿着某个特定的方向振动。

这种光叫做。

只有横波才有偏振现象。

7．通过偏振片P的偏振光再通过偏振片Q（叫做检偏器）时，如果两个偏振片的透振方向平行，那么，通过P的偏振光的振动方向与偏振片Q的透振方向一致，可以透过Q；如果两个偏振片的透振方向垂直，那么，偏振光的振动方向跟偏振片Q的透振方向垂直，不能透过Q。

13.6光的偏振的教学设计一、教材分析《光的颜色色散》是人教版高中物理选修3-4第13章第五节的教学内容，主要认识光的偏振现象以及偏振现象的应用。

二、教学目标1、知识目标①知道振动中的偏振现象，知道只有横波有偏振现象②了解偏振光和自然光的区别，知道日常见到的光多是偏振光。

2、能力目标①知道偏振光的一些应用②通过光的偏振现象说明光是横波3、情感、态度和价值观目标：让学生了解偏振现象应用的广泛性，从而达到激发学生学习兴趣的目的。

三、教学重点难点1、教学重点通过光的偏振现象说明光是横波2、教学难点发射和折射时，为什么会使光波形成偏振四、学情分析（根据个人情况写）五、教学方法实验观察、理论分析、学案导学六、课前准备偏振片、立体眼镜、软绳且一端固定在墙上七、课时安排：1课时八、教学过程(一)预习检查、总结疑惑复习提问1：电磁波是横波还是纵波？电磁波在转播时，电矢量E 、磁矢量B和传播方向x 有什么关系？学生：答问（二）情景导入、展示目标。

引入：既然我们已经知道电磁波是横波，而光波是电磁波，故光波肯定是横波。

而且，由于光波在传播时，引起感光作用（和生理作用）的主要是电矢量E，我们在研究光波的传播时，就可以用E-x图象类比机械波的y-x图象。

本节课，我们将看一看光作为一种横波所显现出来的一种特殊现象——（三）合作探究、精讲点拨。

1、偏振现象启发：我们已经从理论上知道了横波和纵波的差别，那么，它们在传播的过程中，会有什么表象的不同呢？这里看一个演示——演示：（机械）横波和纵波在穿过狭缝时的差别学生：观察…现象解释…启发：光波既然是横波，它的传播是不是也应该具备机械波的这种特征？由于光的E振动并不是肉眼所能直接观察的，所有需要借助相关仪器来完成类比实验。

偏振片介绍…（透振方向）演示：自然光穿过两块偏振片a、自然光穿过一块偏振片，转动透振方向；b、自然光穿过两块透振方向相互平行的偏振片；c、自然光穿过两块透振方向相互垂直的偏振片。

《光的偏振》教学设计【设计思想】在新一轮的课程改革中，义务教育阶段的物理教育目的是进一步提高学生的学素养，满足全体学生的终身发展需求。

以此为依据，形成了物理新课程的基本理念。

光的偏振现象与学生生活、现代社会以及技发展有着紧密的联系，体现了新课程内容的时代性和选择性。

由于光的学习内容难度系数较大，且光的偏振现象在现实生活中难以直接观察，如果在教学过程中，直接抽象出光的偏振现象会造成学生思维的中断，使得课堂气氛沉闷，难以达到新课程中“情感态度与价值观”的具体目标。

因此培养学生观察比较、归纳总结的能力以及运用探究意识、创新意识，激发学生学习兴趣，就成为这节课首要解决的问题。

为了更好地突破教学难点，落实新课标的精神，我在教学实施上的具体做法是：一、创设丰富的教学情境“兴趣是人类最好的老师”，只有充分唤起学生的学习热情和智慧活动的积极性，才能使学生自主学习，真正成为学习的主人。

所以，让“课堂充满生机活力”就成为设计重点，因此在教学过程中创设了三个教学情境：一是利用魔术设置悬念，引出本节内容，激发学生强烈的求知欲和学习兴趣；二是通过回忆联想——类比猜想——探究实验----得出结论的教学过程，引导学生亲自动手实验，经历学探究过程，进而得出光是一种横波的结论，并让学生体会到类比法在物理学习中的重要作用；三是通过生活中光的偏振现象的介绍，让学生领略自然界的奇妙与和谐，培养学生将物理知识应用于生活和生产实践的意识。

二、注重学生的亲身体验学生是学习的主体，每个学生只能通过自己的感觉器官去自己读书，自己感受事物，自己观察、分析、思考、实验才能真正吸收知识。

因此结合物理学的特点——以观察和实验为主，设计了教师演示实验、学生实验和自学交流三个环节，而所有的体验学习，贯穿于教学始终，力图使学生自己的输入成为主要的教学内容资源，并成为整个教学活动的中心。

同时，通过以上的体验学习，让学生感受到发现问题、解决问题的喜悦，体验到学习的乐趣，并逐步培养学生的实验能力和创新意识。

13.6 光的偏振教案物理核心素养主要由“物理观念”“科学思维”“科学探究”“科学态度与责任”四个方面构成。

教学目标1、观察振动的偏振现象2、知道只有横波才有偏振现象3、知道偏振光和自然光的区别4、能运用偏振知识来解释生活中的一些常见光现象重点难点：知道光的偏振现象及光的偏振现象说明光是一种横波复习提问：（1）什么是横波？什么是纵波？振动方向和传播方向垂直的波叫横波，抖动水平软绳时产生的波就是横波，振动方向和传播方向一致的波叫纵波，像水平悬挂的弹簧一端振动时形成的沿弹簧传播的波。

引入：通过前几节课的学习，我们知道光具有波动性，那么光波究竟是横波还是纵波呢？本节课我们就来学习——第四节：光的偏振。

新课教学：我们先通过一个实验来看看怎么判断一种波是横波还是纵波。

视频演示实验：引导学生仔细观察波传到狭缝时的情况，看波能否通过狭缝传到木板的另一侧。

实验现象：绳上形成的横波，当狭缝与振动方向一致时，波不受阻碍，能通过狭缝，而当狭缝与振动方向垂直时，波被狭缝挡住，不能通过狭缝传到木板另一端；对弹簧上形成的纵波，无论狭缝怎样放置，弹簧上疏密相间的波均能顺利通过狭缝传播到木板另一侧。

思考与讨论：在横波传播过程中，当狭缝既不与振动方向平行也不与振动方向垂直时，波能通过狭缝继续传播吗？实验观察：有部分振动能通过狭缝。

一、横波的偏振：横波能够通过与波源振动方向不垂直的狭缝的现象称为偏振现象。

受这个实验的启示，我们可以利用类似的实验来判断光波是横波还是纵波。

二、光波的偏振仪器介绍：1．偏振片：由特殊的材料制成，它上面有一个特殊的方向（透振方向）。

只有振动方向与透振方向平行的光能够完全通过偏振片。

振动方向与透振方向不垂直的光可以部分通过，振动方向与透振方向垂直的光，完全不能通过。

实验1：让太阳光或灯光通过偏振片P，在P的另一侧进行观察透射光的强度。

旋转偏振片，观察透射光的强度是否变化。

现象：可以看到偏振片是透明的。

以光的传播方向为轴旋转偏振片 P，透射光强度不变；实验2：偏振片P的后面再放一个偏振片Q，观察通过两个偏振片的透射光。

班级姓名13．6 光的偏振导学案编写人：邱佳佳审核：高二物理组寄语：有了光，我们才能去发现世界的美好。

【学习目标】1、了解偏振现象，知道只有横波才有偏振现象。

知道光波是横波。

2、知道偏振光和自然光的区别。

3、了解光的偏振现象在生活和科学技术中的重要应用。

【学习重点】认识横波的偏振现象。

【学习难点】光的偏振现象的实验探究。

【知识链接】1、横波：各质点的振动方向与波的传播方向。

2、纵波：各质点的振动方向与波的传播方向。

【新课学习】光的干涉和衍射现象，说明光具有波动性。

既然光也是一种波，那么，光到底是横波，还是纵波？我们将在这一节中，通过光的偏振现象，说明光是横波。

一、机械波的偏振现象预习课本63页机械波的偏振现象，回答下列问题。

1、只有当狭缝与绳的振动方向时，横波才能通过狭缝；而当狭缝与绳的振动方向垂直时，横波通过狭缝。

2、若将绳换成细软弹簧，前后推动弹簧形成的纵波，无论狭缝的取向如何，纵波都通过狭缝。

以上现象说明：只有波才有偏振现象。

于是我们就可以利用类似的实验来判断光波是横波还是纵波。

二、光的偏振用偏振片替代有狭缝的木板，来做光学实验。

偏振片由特定的材料制成，每个偏振片有个透振方向，只有振动方向与这个透振方向的光波才能通过偏振片。

1、自然光：像太阳、电灯等普通光源发出的光，包含着在于传播方向上沿方向振动的光，而且沿着各个方向振动的光波的强度。

这种光叫做自然光。

2、偏振光：通过偏振片的光，在垂直传播方向的平面上，沿着某个特定的方向振动。

这种光叫做偏振光。

预习课本64页【演示】，回答下列问题。

（1）以光的传播方向为轴旋转偏振片P，透射光的强度变化吗？为什么？（2）在偏振片P的后面，再放置另一个偏振片Q，以光的传播方向为轴旋转偏振片Q，则通过两块偏振片的透射光的强度变化吗？为什么？（3）通过实验，你认为光波是横波还是纵波？为什么？（4）偏振片P、Q分别起什么作用？叫做什么？除了从太阳、电灯等光源直接发出的光以外，通常看到的绝大多数的光都是不同程度的光。

《光的全反射》设计思路：“全反射”是学生在学习光的反射和光的折射定律的基础上研究的一种重要的光现象。

它在日常生活和科学研究方面都有广泛的应用，本节课以实验为主线，通过带有魔术色彩的互动游戏“消失的人民币”引入课题，大大提高了学生参与课堂的参与度；再通过学生分组做实验研究玻璃的全发射，让学生观察、分析，揭示全反射的现象及产生的条件，通过学生间的讨论、设计、动手及合作，使学生对全反射概念的理解更加准确、丰富和全面，明确临界角的计算，光密和光疏介质的区分；然后通过全反射的应用介绍，开拓学生的视野，并解释生活中的自然现象，让学生客观正确的认知未知世界。

学情分析：1.学生学习了光的反射定律，知道光遇到不同介质时要发生反射；2.学习了光的折射定律，折射率；3.知道光由一种介质进入另一种介质时，一般会发生反射和折射。

教学目标：1.知识与技能（1）知道什么是全反射现象、光疏介质和光密介质及相对性；（2）掌握临界角的概念和发生全反射的条件；（3）了解全反射现象的应用；（4）通过实验培养学生的观察能力，归纳出发生全反射的条件，培养学生的观察、归纳能力。

2.过程与方法（1）通过实验设计和动手操作，经历科学探究的过程；（2）通过分组实验，学会科学的实验方法——实验探究法。

3.情感、态度与价值观（1）从对生活中有关物理现象的观察，渗透在探究过程中体验解决问题的成功喜悦，激发学生探索自然规律的兴趣；（2）通过互动实验，培养学生探究科学知识的兴趣和实事求是的科学态度；（3）通过全反射现象应用，培养学生运用科学理论观察分析周围事物习惯。

重点和难点：1.重点：探究全反射现象；理解临界角的概念和全反射条件。

2.难点：全反射在实际中的的运用。

教学方法：情景教学法，实验探究法，演示法，观察法，比较法，归纳法。

教学用具：烧杯、矿泉水、人民币、圆底烧瓶、铁架台、半圆形玻璃砖、激光笔、光的折射全反射实验仪、半圆形塑料薄壁水槽、大水槽、多媒体设备教学模式：情境激趣、导入主题；师生互动、主体探究；归纳应用，解释现象教学环节教学内容教学方式设计意图情境激趣、导入主题互动游戏：消失的人民币教师出示一透明的玻璃杯，拿一张百元大钞，将人民币置于杯底，倒入矿泉水，让学生观察现象，并猜测钱是否存在杯底？提出问题：为什么在侧面看不见人民币呢？教师：真是水蒙蔽了我们的眼睛啊！为什么会有这些现象呢？到底是什么原理呢？带着这两个疑惑我们开始今天的探究之旅。

《全反射》教学设计教材分析：1、教材的地位与作用：《全反射》是高中物理选修3-4的内容，是高考考察内容，这一节是在学生学习了光的折射、干涉、衍射、偏振之后学习的，是反射和折射的交汇点。

全反射现象与人们的日常生活以及现代科学技术的发展紧密相关，所以，学习这部分知识有着重要的现实意义。

2、教学对象分析学生是教学过程中的主体，高二这个时期的学生通过一年半对物理的学习，已经逐步体会出教材的思想，但是大多数学生的抽象思维和空间想象能力还比较低，对物理现象和知识的理解、判断、分析、和推理常常表现出一定的主观性、片面性、和表面性，这就要求在教学过程中合理安排、指导和引导学生突出重点、突破难点，提高学生分析、归纳、及抽象思维能力。

课时：一课时教学目标：在知识技能方面：（1）理解光密介质、光疏介质的概念及全反射现象；（2）掌握临界角的概念和全反射条件；（3）了解全反射的应用；（4）培养学生观察、分析、解决问题的能力。

在过程方法方面：（1）用实验的方法，通过讨论、分析的过程，用准确的语言归纳全反射现象；（2）培养学生创新精神和实践能力；（3）启发学生积极思维，锻炼学生的语言表达能力。

在情感、态度、价值观方面：（1）培养学生学习物理的兴趣，进行科学态度、科学方法教育；（2）感悟物理学研究中理论与实践的辨证关系。

教学重点：临界角的概念及全反射条件自我评析：本节课的教学设计体现了新课程理念，以培养和发展能力为着眼点，以掌握物理研究方法和物理思维方法为依据。

本节主要知识内容是全反射现象和全反射条件。

我希望通过灵活运用推理假设，实验验证，分析归纳，比较等方法教学，使学生在获得知识的同时，也获得了掌握这些知识的方法，希望这能是一节内容丰富的方法教育课。

通过师生的双边活动，充分调动学生的积极性，使学生主动地和教师、教材、同学进行信息交流，努力形成了一种和谐、积极参与的教学气氛。