高二物理教案 光的色散教案.docx

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高二物理教案光的色散教案

高二物理教案光的色散教案

知识目标1.知道光的色散现象

 2.知道白光由不同的色光组成

 3.知道同一介质对不同的色光折射本领不同

 4.知道白光通过三棱镜折射后,色散光谱的七色排列顺序

 5.初步了解彩虹的成因

 6.知道光的三原色

 7.知道透明物体、不透明物体的颜色

 8.明确棱镜是利用光的反射及折射规律来改变和控制光路的光学仪器。

棱

镜可以改变光的传播方向,出射光线向底面偏折。

 能力目标颜色之谜科技系列活动内容丰富、充实,实验新颖,饶有趣味。

让学

生在自由的气氛中自主愉快地学习,充分发挥创新精神,开发科学潜能,培养动

手技能,加深科学概念,提高科学素质。

 德育目标为了我国下个世纪的长远发展,我们必须进一步更新教学内容与方

法,大力开展以创新精神为核心的素质教育,全面提高教育的质量和水平。

 1.光的色散现象及原因（不同的单色光对同一种介质的折射率不同）

 2.白光通过三棱镜折射后,色散光谱的七色排列顺序

 3.知道光的三原色

 知道透明物体、不透明物体的颜色光的色散现象及同一媒质对不同色光折

射率不同。

 实验法、讲授法、练习法与讨论法。

 多媒体教学、实验教学

 激光演示仪一套、三棱镜、光源

 教学环节

 演示实验:

一束白光（复色光）通过

 三棱镜后会发生色散,形成由红、橙、黄、绿、

 蓝、靛、紫各色组成的光带,这个光带叫光谱。

（按一定顺序排列的彩色光

带）

（一）、通过棱镜的光线

 1、明显地向着棱镜的底边偏折--来改变光的传播方向。

 （演示实验）让一束单色光从空气射向玻璃棱镜的一个侧面,可以看到,光线通

过棱镜,从另一个侧面射出来时,方向发生了明显的变化:

光线向棱镜的底面偏

折。

为什幺会这样呢?

我们利用光的折射定律就可以得到结论。

 结论:

光线在棱镜的两个侧面上发生折射时,两次向底边偏面的缘故。

注意顶

角和底面的相对关系。

 如果将该棱镜放入折射率较大的媒质中,折射光线如何偏折?

 光线将向顶角偏折,关于棱镜对光线的偏折作用我们不能死记

 注结论,而应从光的折射定律出发来分析。

 如果隔着棱镜看一个物体,就可以看到物体的像。

例如:

将一个物点S放在棱

镜前,从物点发出的两条光线经棱镜折射后射出,我们根据光沿直线传播的经

验,认为光线是从它们的反向

 延长线的交点S射出的,S’就是S在棱镜中所成的像。

 这个虚像的位置比物体的实际位置向顶角方向偏移,

 物像同侧。

确定像的位置,关键还是折射定律。

 二、光的色散:

（多媒体模拟）让学生观察思考几个问题:

 1）、各色光是怎样排列的?

 2）、各色光偏向角关系如何?

 3）、同一媒质对不同色光的折射率大小关系如何?

 4）、不同色光在同一媒质中的速率大小关系如何?

 3、说明:

同一媒质对不同色光折射率不同。

 光屏上形成的彩色光带,说明各种色光通过棱镜后的偏折角度不同,红光在最

上端,红光的偏折角最小,棱镜对红光的折射率最小;紫光的偏折角最大,棱镜材

料对紫光的折射率最大,n红

 4、不同色光在媒质中（真空除外）的速度不同,v红>v紫。

 知识目标

（1）理解光的全反射现象;

（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.

 能力目标通过观察演示实验,理解光的全反射现象,概括出发生全反射的条

件,培养学生的观察、概括能力;通过观察演示实验引起学生思维海洋中的波

澜,培养学生透过现象分析本质的方法、能力.

 德育目标渗透学生爱科学的教育,培养学生学科学、爱科学、用科学的习惯,

生活中的物理现象很多,能否用科学的理论来解释它,更科学的应用生活中常见

的仪器、物品.

 重点是掌握临界角的概念和发生全反射的条件,折射角等于90度时的入射

角叫做临界角,当光线从光密介质射到它与光疏介质的界面上时,如果入射角等

于或大于临界角就发生全反射现象.

 全反射的应用,对全反射现象的解释.光导纤维、自行车的尾灯是利用了全反

射现象制成的;海市蜃楼、沙漠里的蜃景也是由于全反射的原因而呈现的自然

现象.

 引导探究

 实验与计算机相结合

 1.全反射现象演示仪,接线板,烟雾发生器,火柴,产生烟雾的烟雾源,半圆柱透

明玻璃（半圆柱透镜）,弯曲的细玻璃棒（或光导纤维）.

 2.烧杯,水,蜡烛,火柴,试管夹、镀铬的光亮铁球（可夹在试管夹上）.

 3.自行车尾灯（破碎且内部较完整）.

 4.直尺.

 教学环节

 演示Ⅰ将光亮铁球出示给学生看,在阳光下很刺眼,将光亮铁球夹在试管夹

上,放在点燃蜡烛上熏黑,将试管夹和铁球置于烛焰的内焰进行熏制,一定要全

部熏黑,再让学生观察.然后将熏黑的铁球浸没在盛有清水的烧杯中,现象发生

了,放在水中的铁球变得比在阳光下更亮.好奇的学生误认为是水泡掉了铁球上

黑色物,当老师把试管夹从水中取出时,发现熏黑的铁球依然如故,再将其再放

入水中时,出现的现象和前述一样,学生大惑不解,让学生带着这个疑问开始学

习新的知识--全反射现象.

 1.全反射现象.

 光传播到两种介质的界面上时,通常要同时发生反射和折射现象,若满足了某

种条件,光线不再发生折射现象,而全部返回到原介质中传播的现象叫全反射现

象.

 那幺满足什幺条件就可以产生全反射现象呢?

 2.发生全反射现象的条件.

 各种色光在真空中的传播速度一样,都是c,由公式n=c/v,因折射率不同,它们

在同一媒质中的速度不同。

红光的折射率最小,红光在媒质中的速度比其它色

光中大。

 彩虹是常见的一种色散现象,形成的原因是太阳光被悬在空中的许多小水珠

色散而形成了彩色光带。

 光的颜色红橙黄绿蓝靛紫

 偏向角小大

 折射率较小较大

 在媒质中的光速较大较小

 单色光

 单色光:

严格说,单色光是指只有一个频率或波长的光;实际上频率范围很窄

的光,就可认为是单色光。

利用单色光源（如气体放电,激光器）、滤光器或根据

分光原理制成的单色器可以获得各种纯度的单色光。

 复色光

 复色光:

亦称复合光。

包含多种频率的光,例如太阳光、弧光等。

 三原色

 红、绿、蓝叫做色光的三原色,利用这三种色光可以混合出不同的色彩来。

彩色电视就是利用色光的混合调出各种色彩来的。

彩色电视机的荧光屏上有

很多微小的格子,分别涂有能发出红、绿、蓝色光的物质,当三束电子流分别打

到这三种物质上时,就发出红、绿、蓝色的光,这三束电子流的强弱分别影响着

这三种色光的强弱,由此混合出绚丽多彩的各种色彩。

看电视时,如果用放大镜

观察电视机的荧光屏,就能看到屏上红、绿、蓝的光点。

画家用颜料调出各种

颜色的道理与上面所讲的色光的混合不同,颜料的三原色是红、黄、蓝,这三种

颜料按一定比例混合,能调出各种不同的颜色来（见彩图）。

这是因为每种颜色

的颜料,在阳光照射下,除了反射跟它相同的色光以外,还反射一些其他的色光,

例如黄颜料除了反射黄光,还反射橙光和绿光,同时吸收其他色光;蓝颜料除了

反射蓝光,还反射绿光,同时吸收其他色光;这两种颜料混合在一起,就反射绿光,

混合颜料就呈绿色了。

 三、全反射棱镜

 （多媒体模拟）两个直角边AB和BC代表了棱镜上两个互相垂直的镜面,当

光垂直AB面进入棱镜到达AC面时发生全反射,（因为此时入射角为450,而光

从玻璃到空气的临界角为420）,光线沿垂直于BC方向射出,光线的方向改变了

900。

如果光线垂于AC面进入棱镜,光线将在AB面上发生全反射,射到BC

上,再在BC面上发生全反射,最后垂直于AC面射出棱镜,光线的方向改变了

1800。

 结论:

我们把这种能够对光实行全反射的棱镜叫做全反射棱镜。

其作用控制

光的传播方向。

 思考:

这两种全反射棱镜改变光路和什幺相同?

 全反射棱镜和平面镜在改变光路方面,效果是相同的。

但是,通常用的平面镜

有两个面,正面是玻璃,背面镀有一层银膜,当光射到平面镜

 上时其两个表面表面都要发生反射,而且镀银的表面不能使

 光全部反射,大约10%的光被吸收掉,会使光线和所成的像

 模糊些,因此,在实际应用中全反射棱镜优于平面反射镜。

 3、应用:

潜望镜（如图所示）

 练习:

 1、如图所示的三角形为等腰直角三棱镜,光线垂直

 一个面入射,在底面上发生全反射。

由此看出构成棱镜

 的媒质的折射率不可能是:

――――――――[]

 A、1.

 7B、1.8C、1.5D、1.36

 总结（回到教学目标,由学生总结）

 如果光从真空或空气射向三棱镜的一个侧面,可能产生的现象是:

 1）通过两次折射,出射光线向底面偏折;

 2）通过三棱镜成正立的虚像,像与物在棱镜同侧,而且偏向顶角;

 3）利用全反射棱镜可以控制光路。

 4）白光通过三棱镜发生色散,在光屏上形成光谱,排列顺序为红、橙、黄、

绿、

 兰、靛、紫