【教学设计】《光的偏振》（人教版）

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1、《光的偏振》◆教学目标【知识与能力目标】1、通过实验，认识振动中的偏振现象，知道只有横波有偏振现象2、了解偏振光和自然光的区别，从光的偏振现象知道光是横波3、了解日常见到的光多数是偏振光，了解偏振光在生产生活中的一些应用【过程与方法目标】通过观察实验培养学生观察表述物理现象，概括规律特征的能力，培养学生动手的能力【情感态度价值观目标】让学生在实践中体会成功的快乐◆教学重难点教学重点光的偏振实验的观察和分析教学难点光振动与自然光和偏振光的联系◆课前准备偏振片◆教学过程一、新课引入 实验演示：教师将一块偏振片在笔记本电脑

2、前转动，请学生观察屏幕的变化情况。 电脑屏幕随着偏振片的转动，发生明显的明暗的变化。如图1所示。学生观察到这一奇妙的现象时，都不由地发出惊叹声，不禁问道：为什么会发生这种现象呢？学生的学习兴趣和积极性被充分调动起来。 教师告诉学生手中的这片圆形薄片叫偏振片，这种现象称为偏振现象。为什么会出现这样的现象呢，这是本堂课要解决的重要内容之一，希望大家在观察接下来的实验现象和现象分析后都能知道其中的原因。　二、实验过程、现象解释波有横波和纵波之分，光是横波还是纵波，是否所有的波都有偏振现象，日常生活中有哪些常见的偏振现象，对

3、我们的生活有些什么样的影响，我们一起来学习和探讨。为了更好的理解和解释光的偏振现象，我们从直观、具体的机械波的分析入手（一）机械波的偏振实验演示实验1：取一软绳和中间有一“狭缝”的硬纸板，使软绳从“狭缝”中穿过，请两位同学分别控制绳的两端，其中一端固定不动，另一端的同学上下抖动，形成一列绳波。调节狭缝的方向，第一次与绳波的振动方向相同，第二次与绳波的振动方向垂直，观察绳波经过狭缝后的现象。现象：绳波的振动方向与狭缝的方向平行时，传播情况正常；振动方向与狭缝方向垂直时，绳波经过狭缝后消失。现象如图所示 实验2：用一弹簧

4、经过“狭缝”，轻拨弹簧，形成一列弹簧波。旋转狭缝方向，观察弹簧波的情况。现象：无论“狭缝”如何，弹簧波均正常传播，如图所示结论：横波的振动方向与狭缝方向垂直时，波的传递受到影响，这种现象就是偏振现象，偏振是横波特有的现象。光波是横波还是纵波，也可用类似的方法检验。实验3：利用偏振片检验自然光是横波还是纵波　偏振片介绍：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“透振方向”。偏振片对光波的作用就象“狭缝”对机械波的作用一样。偏振光介绍：只沿着某个特定方向

5、振动的光。　自然光介绍：太阳、电灯等普通光源发出的光，包含着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。如图所示。 重复实验1的演示实验，再次观察实验现象。电脑屏幕本质上是一片偏振片，圆形薄片是另一片偏振片，当光束通过第一片偏振片P（起偏器）之后（如图5所示），旋转第二块偏振片Q（检偏器），可以看见光斑亮度周期性变化。当两个偏振片平行时，透光最强。当两个偏振片垂直时，透光最弱。如图所示。  通过分析，请学生尝试类比机械波的偏振来解释上面的实验现象。当激光通过第一片偏振片P后，相当于被“

6、狭缝”卡了一下，只有振动方向跟“狭缝”方向平行的光才能通过，激光通过偏振片P（起偏器）后虽然变成了偏振光，但由于沿各个方向的振动情况相同，无论偏振片透振方向如何，都会有相同强度的光透射过来，再通过第二块偏振片Q（检偏器）时就不同了。无论旋转哪块偏振片，当两块偏振片透振方向相同时，透射光最强，当两偏振片透振方向垂直时，透射光完全消失，最弱。上面的实验表明，光是一种横波。只有横波才有偏振现象。三、偏振现象的应用光的偏振现象并不罕见。除了从太阳、电灯等光源直接发出的光以外，我们通常看到的绝大部分光都是不同程度的偏振光。自然

7、光在玻璃、水面、木质桌面等表面反射时，反射光和折射光都是偏振光，入射角发生变化时，偏振的程度也发生变化。因此当我们直接观察、拍摄橱窗、水中的物体时，有些时候会图象不清、非常含糊，这些都是“光的偏振”惹的祸，只有合理地利用偏振片，我们才能看到清晰的影象。　1、教师展示一组图片，同时告诉学生这组图片是用同一相机拍摄而得，区别在于拍摄后一图片时在镜头上多加偏振片2、计算器的屏幕发给学生一些事先准备好的计算器上的显示膜，请学生旋转计算器的显示薄膜，观察窗外的景色，亲自体验光的偏振现象。学生观察窗外的景色时，都露出了会心的微笑

8、，很多同学不由地说道：“原来如此！”正如华盛顿国家图书馆墙壁上所写：“我听见了就忘了，我看见了就记住了，我做了就理解了”，体验是最好、最有效的学习。3、偏振光眼镜 钓具辅助具之一。指钓者在钓鱼时用于观察水面、浮漂时，可消除浮漂、水面反光的特种眼镜。该镜还可防止阳光刺眼。其镜片颜色有茶色、灰色和墨绿色。其原理是在光波中有自然光和偏振光两种。自然光