2019-2020年高中物理 13.7 光的顏色 色散教案 新人教版選修3-4.doc

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2019-2020年高中物理 13.7 光的顏色 色散教案 新人教版選修3-4 一、教材分析 《光的顏色 色散》是人教版高中物理選修3-4第13章第四節(jié)的教學內(nèi)容，主要認識光的顏色和幾種不同的色散現(xiàn)象，本節(jié)是對前面學的光的折射和干涉的應用和升華。 二、教學目標 1、知識目標 （1）理解棱鏡能使射向棱鏡側(cè)面的光線向底面偏折的道理. （2）知道光的色散現(xiàn)象. （3）理解光的色散現(xiàn)象的成因. （4）知道不同色光在同一介質(zhì)中傳播速度不同. （5）知道同一介質(zhì)對紅光的折射率最小，對紫光的折射率最大. 2、能力目標 （1）會應用棱鏡進行有關(guān)的光路控制. （2）會根據(jù)折射定律分析判斷白光色散的結(jié)果. 3、情感、態(tài)度和價值觀目標： 通過自然界中的光現(xiàn)象——虹霓的教學及色散現(xiàn)象的教學激發(fā)學生對大自然的熱愛以及對自然之謎的求知欲望. 三、教學重點難點 重點：光的色散現(xiàn)象及其成因. 難點：用光的折射定律分析不同色光通過同一介質(zhì)后的偏折情況. 四、學情分析（根據(jù)個人情況寫） 五、教學方法 實驗觀察、理論分析、學案導學 六、課前準備 同上節(jié)課的光學演示儀，三棱鏡若干.CAI課件（單色光通過棱鏡后的偏折情況，白色光通過棱鏡的色散現(xiàn)象，虹霓的形成） 七、課時安排：1課時 八、教學過程 (一)預習檢查、總結(jié)疑惑 檢查落實了學生的預習情況并了解了學生的疑惑，使教學具有了針對性。 （二）情景導入、展示目標。 ［師］同學們看過雨后天空的彩虹嗎？ （學生有的回答看過，有的回答沒看過） （教師用課件播放彩虹圖片，學生驚嘆其美麗） ［師］彩虹的美麗一直是為人們所贊嘆的，但是在座的有誰知道彩虹是怎樣形成的嗎？［無人回答］我們學完這一節(jié)的內(nèi)容大家就會知道了，想知道嗎？［生回答想］那就好好的跟我學吧. （三）合作探究、精講點撥。 棱鏡對光線的作用 1.介紹棱鏡 教師出示若干個棱鏡（大約十幾個）給學生傳著看.讓學生知道什么是棱鏡. 2.棱鏡對光線的作用 a.在黑板上畫出棱鏡的截面如圖19—44，讓一個學生到黑板上畫出在光線從空氣入射到AC面時的折射光.再請一位同學畫出從棱鏡進入空氣時在AB面上的折射情況. 圖19—44 b.用實驗演示驗證一下同學畫的對不對. c.歸納結(jié)論——光在棱鏡的兩個側(cè)面發(fā)生折射時，每次折射都使光線向棱鏡的底面偏折. d.讓學生猜想出入射光的偏折程度可能與哪些因素有關(guān). ［學生］與折射率有關(guān). e.入射光方向不變，若折射率比原來大，再讓一位學生畫出此時光線的兩次偏折情況.得出折射率越大，偏折越大的結(jié)論. 光的色散 1.光的色散現(xiàn)象 ［教師］剛才我們是用紅光做的實驗.如果讓一束白光通過棱鏡你能想象出將是什么樣的嗎？ ［生甲］還是白色.（其他學生猶豫） ［教師］猜的不是完全沒有道理.因為剛才紅光折射后出來時還是紅光嘛.但是還是讓我們用實驗來驗證一下.這樣心里才踏實對不對？ (1)實驗演示白光通過三棱鏡后的色散現(xiàn)象. (2)再讓學生用發(fā)給他們的棱鏡對著太陽光轉(zhuǎn)動.可在教室墻壁上看到鮮艷的彩色亮帶. (3)引導學生歸納總結(jié)出白光是復色光. (4)給出光的色散定義及光譜概念. 2.光的色散原因分析 （1）重做課本圖19—25甲所示的實驗，讓學生仔細觀察，在光屏上最上端是紅色，最下端是紫色. （2）分析現(xiàn)象背后的實質(zhì)性原因. ［教師引導］白光通過棱鏡后變成了彩色光除了說明白光是復色光外，還說明棱鏡對不同色光的折射率是… ［學生］不同的. ［教師］折射率不同.說明不同色光在棱鏡中傳播時速度是… ［學生］不同的. ［教師］紅光在屏上最上端，表明紅光的偏折程度… ［學生］最小. ［教師］棱鏡對紅光的折射率… ［學生］最小. ［教師］對紫光的折射率… ［學生］最大. (3)光在真空中傳播速度相同. ［教師］我們現(xiàn)在看到的太陽光是太陽現(xiàn)在發(fā)出的嗎？ ［學生］不是 ［教師］如果不同色光在真空中傳播速度不同.則將先后到達地球.那么我們看到的還是白光嗎？ ［學生］不是 ［教師］因此可以知道光在真空中傳播速度都是相同的.c=3108 m/s而在介質(zhì)中傳播速度是不同的.（根據(jù)n=） （4）歸納總結(jié)如下表 顏色 紅 橙 黃 綠 藍 靛 紫 頻率ν 低 高 折射率n 小 大 介質(zhì)中速度v 大 小 臨界角C 大 小 課堂鞏固訓練 1.課本練習四第（1）題. 2.如圖19—45，ABC 為一玻璃三棱鏡的截面，一束光MN垂直AB射入，在AC面發(fā)生全反射后從BC射出，則在屏PQ上的彩帶DE的D點是________光，E點是________光.（填顏色） 圖19—45 3.在上題中，若∠MNB變小，最先從AC透出的是________光. 參考答案：1.略2.紫紅3.紅 知識拓展——虹霓的形成 虹的形成 雨后初霽，我們常?？匆娞焐铣霈F(xiàn)美麗的七色彩虹，虹是太陽光沿著一定角度射入空氣中的水滴引起的比較復雜的折射和反射所造成的一種色散現(xiàn)象.如圖19—46（a），假設太陽光水平射向一水珠，光線經(jīng)兩次折射和一次全反射后射出水珠. 霓的形成經(jīng)過了二次折射和二次全反射，如圖19—46（b）.虹和霓一般同時出現(xiàn).但兩者還是有區(qū)別的，不能混為一談，虹霓有兩個弓形彩帶，內(nèi)彩帶較亮，其外圈是紅色，內(nèi)圈是紫色，稱為虹；外彩帶較暗，有時看不見.其顏色分布與虹恰好相反，即外紫內(nèi)紅，稱為霓. 圖19—46 ［用CAI課件展示虹霓的圖景及形成過程］ 講：夏天常常下雷陣雨，雨后半邊天空露出了太陽，另外半邊天空卻仍有厚厚的云層.同時，夏天地面溫度較高.蒸發(fā)很快，雨后天空還飄浮著水汽和小水滴.因此，當太陽光穿過云層中和空氣中的小水滴時，就被折射出七色虹霓來.冬天大多是連綿不斷的小雨.而且雨后太陽不會立即出現(xiàn).同時，冬天氣溫較低.蒸發(fā)較慢，雨后天空中不會像夏天那樣充滿水汽和小水滴，故冬天不易出現(xiàn)虹霓. 虹霓在地面上看起來是彩色的弧狀，但在天空中看起來，卻是彩色環(huán)狀，異常美麗.有時當太陽靠近地平線時，在高山頂上也可以看到虹，如我國著名的風景區(qū)峨眉山的一大奇景——“峨眉佛光”，其成因與虹霓相似，寶光紫色在內(nèi)、紅色在外，圈中的“佛”實際上是由于日光從人的背后射來，把人的身體投影于云層上. （四）反思總結(jié)，當堂檢測。 教師組織學生反思總結(jié)本節(jié)課的主要內(nèi)容，并進行當堂檢測。 設計意圖：引導學生構(gòu)建知識網(wǎng)絡并對所學內(nèi)容進行簡單的反饋糾正。（課堂實錄） （五）發(fā)導學案、布置預習。 九、板書設計 （一）棱鏡棱鏡對光線的作用 （二）光的色散 1.光的色散現(xiàn)象 2.光的色散原因分析 顏色 紅 橙 黃 綠 藍 靛 紫 頻率ν 低 高 折射率n 小 大 介質(zhì)中速度v 大 小 臨界角C 大 小 十、教學反思（根據(jù)實際情況寫） 十一、學案設計(見下頁)