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(xué)內(nèi)容，主要認(rèn)識(shí)光的顏色和幾種不同的色散現(xiàn)象，本節(jié)是對(duì)前面學(xué)的光的折射和干涉的應(yīng)用和升華。 二、教學(xué)目標(biāo) 1、知識(shí)目標(biāo) （1）理解棱鏡能使射向棱鏡側(cè)面的光線(xiàn)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(duì)紅光的折射率最小，對(duì)紫光的折射率最大. 2、能力目標(biāo) （1）會(huì)應(yīng)用棱鏡進(jìn)行有關(guān)的光路控制. （2）會(huì)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(jià)值觀(guān)目標(biāo)： 通過(guò)自然界中的光現(xiàn)象——虹霓的教學(xué)及色散現(xiàn)象的教學(xué)激發(fā)學(xué)生對(duì)大自然的熱愛(ài)以及對(duì)自然之謎的求知欲望. 三、教學(xué)重點(diǎn)難點(diǎn) 重點(diǎn)：光的色散現(xiàn)象及其成因. 難點(diǎn)：用光的折射定律分析不同色光通過(guò)同一介質(zhì)后的偏折情況. 四、學(xué)情分析（根據(jù)個(gè)人情況寫(xiě)） 五、教學(xué)方法 實(shí)驗(yàn)觀(guān)察、理論分析、學(xué)案導(dǎo)學(xué) 六、課前準(zhǔn)備 同上節(jié)課的光學(xué)演示儀，三棱鏡若干.CAI課件（單色光通過(guò)棱鏡后的偏折情況，白色光通過(guò)棱鏡的色散現(xiàn)象，虹霓的形成） 七、課時(shí)安排：1課時(shí) 八、教學(xué)過(guò)程 (一)預(yù)習(xí)檢查、總結(jié)疑惑 檢查落實(shí)了學(xué)生的預(yù)習(xí)情況并了解了學(xué)生的疑惑，使教學(xué)具有了針對(duì)性。 （二）情景導(dǎo)入、展示目標(biāo)。 ［師］同學(xué)們看過(guò)雨后天空的彩虹嗎？ （學(xué)生有的回答看過(guò)，有的回答沒(méi)看過(guò)） （教師用課件播放彩虹圖片，學(xué)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(shuí)知道彩虹是怎樣形成的嗎？［無(wú)人回答］我們學(xué)完這一節(jié)的內(nèi)容大家就會(huì)知道了，想知道嗎？［生回答想］那就好好的跟我學(xué)吧. （三）合作探究、精講點(diǎn)撥。 棱鏡對(duì)光線(xiàn)的作用 1.介紹棱鏡 教師出示若干個(gè)棱鏡（大約十幾個(gè)）給學(xué)生傳著看.讓學(xué)生知道什么是棱鏡. 2.棱鏡對(duì)光線(xiàn)的作用 a.在黑板上畫(huà)出棱鏡的截面如圖19—44，讓一個(gè)學(xué)生到黑板上畫(huà)出在光線(xiàn)從空氣入射到AC面時(shí)的折射光.再請(qǐng)一位同學(xué)畫(huà)出從棱鏡進(jìn)入空氣時(shí)在A(yíng)B面上的折射情況. 圖19—44 b.用實(shí)驗(yàn)演示驗(yàn)證一下同學(xué)畫(huà)的對(duì)不對(duì). c.歸納結(jié)論——光在棱鏡的兩個(gè)側(cè)面發(fā)生折射時(shí)，每次折射都使光線(xiàn)向棱鏡的底面偏折. d.讓學(xué)生猜想出入射光的偏折程度可能與哪些因素有關(guān). ［學(xué)生］與折射率有關(guān). e.入射光方向不變，若折射率比原來(lái)大，再讓一位學(xué)生畫(huà)出此時(shí)光線(xiàn)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(shí)驗(yàn).如果讓一束白光通過(guò)棱鏡你能想象出將是什么樣的嗎？ ［生甲］還是白色.（其他學(xué)生猶豫） ［教師］猜的不是完全沒(méi)有道理.因?yàn)閯偛偶t光折射后出來(lái)時(shí)還是紅光嘛.但是還是讓我們用實(shí)驗(yàn)來(lái)驗(yàn)證一下.這樣心里才踏實(shí)對(duì)不對(duì)？ (1)實(shí)驗(yàn)演示白光通過(guò)三棱鏡后的色散現(xiàn)象. (2)再讓學(xué)生用發(fā)給他們的棱鏡對(duì)著太陽(yáng)光轉(zhuǎn)動(dòng).可在教室墻壁上看到鮮艷的彩色亮帶. (3)引導(dǎo)學(xué)生歸納總結(jié)出白光是復(fù)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(shí)驗(yàn)，讓學(xué)生仔細(xì)觀(guān)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(shí)質(zhì)性原因. ［教師引導(dǎo)］白光通過(guò)棱鏡后變成了彩色光除了說(shuō)明白光是復(fù)色光外，還說(shuō)明棱鏡對(duì)不同色光的折射率是… ［學(xué)生］不同的. ［教師］折射率不同.說(shuō)明不同色光在棱鏡中傳播時(shí)速度是… ［學(xué)生］不同的. ［教師］紅光在屏上最上端，表明紅光的偏折程度… ［學(xué)生］最小. ［教師］棱鏡對(duì)紅光的折射率… ［學(xué)生］最小. ［教師］對(duì)紫光的折射率… ［學(xué)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(yáng)光是太陽(yáng)現(xiàn)在發(fā)出的嗎？ ［學(xué)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(dá)地球.那么我們看到的還是白光嗎？ ［學(xué)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(lán) 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(xùn)練 1.課本練習(xí)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A(yíng)C面發(fā)生全反射后從BC射出，則在屏PQ上的彩帶DE的D點(diǎn)是________光，E點(diǎn)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(shí)拓展——虹霓的形成 虹的形成 雨后初霽，我們常?？匆?jiàn)天上出現(xiàn)美麗的七色彩虹，虹是太陽(yáng)光沿著一定角度射入空氣中的水滴引起的比較復(fù)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(shè)太陽(yáng)光水平射向一水珠，光線(xiàn)經(jīng)兩次折射和一次全反射后射出水珠. 霓的形成經(jīng)過(guò)了二次折射和二次全反射，如圖19—46（b）.虹和霓一般同時(shí)出現(xiàn).但兩者還是有區(qū)別的，不能混為一談，虹霓有兩個(gè)弓形彩帶，內(nèi)彩帶較亮，其外圈是紅色，內(nèi)圈是紫色，稱(chēng)為虹；外彩帶較暗，有時(shí)看不見(jiàn).其顏色分布與虹恰好相反，即外紫內(nèi)紅，稱(chēng)為霓. 圖19—46 ［用CAI課件展示虹霓的圖景及形成過(guò)程］ 講：夏天常常下雷陣雨，雨后半邊天空露出了太陽(yáng)，另外半邊天空卻仍有厚厚的云層.同時(shí)，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(dāng)太陽(yáng)光穿過(guò)云層中和空氣中的小水滴時(shí)，就被折射出七色虹霓來(lái).冬天大多是連綿不斷的小雨.而且雨后太陽(yáng)不會(huì)立即出現(xiàn).同時(shí)，冬天氣溫較低.蒸發(fā)較慢，雨后天空中不會(huì)像夏天那樣充滿(mǎn)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(lái)是彩色的弧狀，但在天空中看起來(lái)，卻是彩色環(huán)狀，異常美麗.有時(shí)當(dāng)太陽(yáng)靠近地平線(xiàn)時(shí)，在高山頂上也可以看到虹，如我國(guó)著名的風(fēng)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(shí)際上是由于日光從人的背后射來(lái)，把人的身體投影于云層上. （四）反思總結(jié)，當(dāng)堂檢測(cè)。 教師組織學(xué)生反思總結(jié)本節(jié)課的主要內(nèi)容，并進(jìn)行當(dāng)堂檢測(cè)。 設(shè)計(jì)意圖：引導(dǎo)學(xué)生構(gòu)建知識(shí)網(wǎng)絡(luò)并對(duì)所學(xué)內(nèi)容進(jìn)行簡(jiǎn)單的反饋糾正。（課堂實(shí)錄） （五）發(fā)導(dǎo)學(xué)案、布置預(yù)習(xí)。 九、板書(shū)設(shè)計(jì) （一）棱鏡棱鏡對(duì)光線(xiàn)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(lán) 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(xué)反思（根據(jù)實(shí)際情況寫(xiě)） 十一、學(xué)案設(shè)計(jì)(見(jiàn)下頁(yè))