光的偏振与立体电影

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　　【教材分析】
　　光的干涉、衍射现象为光的波动说提供了坚实的实验基础，使人们对光的波动性有了正确的认识。那么光又是什么波呢？本节延续前面的探究，从光的偏振现象指出光是一种横波。
　　本节教材从生活中的立体电影引入，认识光的偏振现象，理解光的偏振，又以偏振在生活生产中的应用结束。教学中，应结合有关生活生产的实际问题，组织教学，体现理论联系实际，培养学生的科学精神。
　　【教学目标】
　　一、知识与技能
　　1.通过实验，认识光的偏振现象，知道光波是横波。
　　2.了解自然光和偏振光的区别。
　　3.了解偏振现象在生产生活中的一些应用。
　　二、过程与方法
　　1.经历机械波的偏振，类比光的偏振的过程，掌握类比研究物理问题的方法。
　　2.通过对光的偏振应用的探究学习，提高运用物理知识解决实际问题的能力。
　　3.情感、态度与价值观
　　通过对光的偏振现象的学习，认识体会物理与人类生活的密切联系，激发学生对科学世界的探索热情。
　　【教学重点】
　　1.对光的偏振实验的观察和分析，认识到光是横波。
　　2.利用类比的方法，理解光的偏振。
　　【教学难点】
　　1.光的偏振现象的实验探究。
　　2.运用光的偏振现象分析解决实际问题。
　　【教学设计思路】
　　围绕实现“三维目标”，采用“初步感知―类比探究―深入理解―应用举例”的教学方式，使学生在教师的引导下，动眼观察，动脑思考，积极类比，联想思维，深入理解，获取知识。这种方法不但使学生明白光的偏振及有关应用，而且激发了学生对科学世界的探究激情。
　　教学器材：带有狭缝的木板两块，柔软的长绳一根，细软的弹簧一根，人造偏振片两片，投影仪。
　　【教学过程】
　　一、创设情境，导入新课
　　同学们看过立体电影吗？当你戴上一副特制的眼镜，开始欣赏立体电影时，轰隆隆的火车向你驶来、的飞机从头顶飞过……在你身临其境般地欣赏立体电影时，你是否想到：看立体电影时为什么要戴一副特制的眼镜呢？这种特制的眼镜到底有什么作用呢？
　　其实这些问题都与光的偏振有关，今天我们学习探究光的偏振现象。
　　（板书：光的偏振与立体电影）
　　二、探究学习，展示新课
　　（一）实验演示，初步感知
　　观看立体电影的眼镜片，实际上是偏振片，现在我们取两块偏振片做实验，
　　实验演示一：
　　首先，通过一块偏振片观察物理教材的封面图案，请学生仔细观察，通过一块偏振片观察与直接观察有什么变化吗？
　　接着，通过叠放在一起的两块偏振片观察，观测时其中的一块不动，另一块旋转，请学生仔细观察，这时观察到什么现象呢？
　　学生观察汇报：通过一块偏振片观察与直接观察没什么大的区别；通过叠放在一起的两块偏振片观察，有时看到图案，有时看不到。
　　教师提示引导：刚才所看到的，其实就是光的偏振现象，那么这种现象该如何解释呢？
　　（二）实验观察，类比探究
　　实验演示二：
　　介绍课本图4－29装置，教师先用软绳上下抖动，形成横波演示，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。
　　观察：当狭缝与振动方向一致时，则振动可以通过狭缝，继续向前传播；而当狭缝与振动方向垂直时，则振动就被狭缝挡住，不能向前转播。
　　接着，将软绳换成细软的长条弹簧，前后推动弹簧形成纵波，引导学生仔细观察波传到狭缝时的情况。
　　观察：无论狭缝如何放置，纵波都可以通过狭缝传播到木板的另一边。
　　教师提问：通过这个实验，你能得到哪些结论呢？
　　学生讨论总结:
　　对于横波，当狭缝的方向与波的振动方向垂直时，不能通过，但对于纵波，不论狭缝如何放置都可以通过。可以根据机械波通过狭缝时与狭缝的放置方向有无关系来判断机械波是横波还是纵波。
　　教师提示引导：此实验中带狭缝的木板与前面提到的偏振片类似，偏振片是用特定材料制成，它上面有一个特殊的方向，叫透振方向。现在我们借助木板狭缝这一模型，运用类比联想，对前面实验演示二的现象进行分析思考：前面的实验中，当光通过两个偏振片时，后一个偏振片旋转，发现光有时可以通过，有时不能，这说明光是横波还是纵波呢？
　　学生思考讨论：现在为了进一步说明问题，引入一些新知识：太阳，电灯等普通光源发出的光，包含着垂直于传播方向并沿一切方向振动的光，且沿着各个方向振动的光波强度都相同，这种光叫自然光。自然光通过偏振片时，只有振动方向与偏振片的透振方向一致的光波才能通过，也就是说，在垂直于传播方向的平面内，只沿着一个特定的方向振动，这种光叫偏振光。
　　在前面的实验演示一自然光通过偏振片1后，成为偏振光，其振动方向与偏振片的透振方向相同。
　　当偏振片2放置的透振方向与过来偏振光的振动方向相同，那么光可以透过，并且透射光的强度最大。
　　当偏振片2放置的透振方向与过来偏振光的振动方向垂直，那么偏振光不能通过。
　　通过以上的分析，大家明白了通过两个叠加的偏振片，为什么有时看到图案，有时看不到；
　　通过以上的分析，大家明白不论是自然光还是偏振光，其振动方向都与光的传播方向垂直，所以光是横波。
　　（三）案例分析，学以致用
　　提问：如果不戴偏振片眼镜看立体电影，会看到什么效果？
　　如果戴偏振片眼镜但闭上一只眼睛看电影，有立体效果吗？
　　三、课堂练习，巩固知识
　　所有的汽车挡风玻璃和大灯都装上了透振方向与水平面成45o的偏振片，试用学过的知识解释这样有什么作用？
　　学生分析，讨论，在解题的过程中进一步理解光的偏振，巩固所学。
　　四、课堂总结，系统回顾
　　教学中，在机械波偏振的基础上，采取类比联想的思维方法理解光的偏振，不仅有利于学生掌握知识，更训练了思维能力；
　　教学中，在学生观察现象的基础上，点燃学生探索求知的激情，让学生带着问题主动分析思考，有利于培养学生科学探索的良好习惯；
　　教学中，学以致用，运用所学知识解决生活生产中的实际问题，使学生感受知识的魅力，科学的力量，有利于学生的提高科学素养。
　　（作者单位 陕西省榆林市绥德中学）
　　

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