高三物理棱镜教案

2021-06-11 教案

　　教学目标

　　知识目标

　　1、了解棱镜在改变光的传播方向上的作用，知道棱镜是利用光的折射定律控制光路的光学元件一．

　　2、理解全反射棱镜产生全反射的原理，知道全反射棱镜的应用．

　　3、知道各种色光在真空中的速度相同，在其他介质中速度不同，因而对同一介质的折射率不同．

　　4、知道色散现象产生的原因，知道红光的折射率最小，紫光的折射率最大．

　　能力目标理解棱镜对光的偏折作用，对实际问题进行处理．理解不同色光通过棱镜的色散现象，分析相关现象．

　　情感目标

　　1、对比全反射棱镜和平面镜对光路的控制作用的不同效果，让学生学会选择更合理的.工具来解决问题．

　　2、由光的色散现象这一知识点，启发学生思考不同的色光叠加的效果．

　　教学建议

　　1、要让学生会根据折射定律定性画出通过棱镜的光线、能够通过作图体会棱镜控制光法的特点：“光线向底而偏折”、要正确地、灵活地找到顶角和底面．

　　2、要让学生知道全反射棱镜控制光路的特点、并让学生了解全反射棱镜与平面饼在改变光路上效果是相同的，但利用平面镜反射时，玻璃表面和镀层表面都要产生反射，并在镀层面会有一定的光能被吸收、所以实际中全反射棱镜优于平面镜．

　　3、关于光的色散现象可以先通过演示实验，如让白光通过三棱镜在屏上或白墙上观察到彩色的光带而看到色散现象，再通过分析说明各种颜色的光偏向角不同反映了玻璃对各种色光的折射率不同，从而得出不同颜色的光在玻璃中的传播速度不同．

　　教学设计示例

　　棱镜

　　（－）引入新课

　　根据光的折射现象以及光的可逆性原理分析光线通过三棱镜后将发生偏折现象，并通过演示实验观察光路（利用激光演示器）．做好演示实验：光通过三棱镜后的光路（尽量演示各种可能出现的情况）

　　（二）教学过程

　　1、介绍三棱镜棱镜：光学上用核截面为三角形的透明体叫做三棱镜，光密媒质的棱镜放在光疏媒质中（通常在空气中），入射到棱镜侧面的光线经棱镜折射后向棱镜底面偏折．

　　A、三棱镜是利用光的折射控制光路的光学元件．隔着三棱镜能看到物体的虚像．虚像的位置比物体的实际位置向顶角方向偏移，但是没有必要去追究是放大还是缩小的像．

　　B、光从棱镜的一个侧面射入，从另一个侧面射出，出射光线将向底面（第三个侧面）偏折，偏折角的大小与棱镜的折射率，棱镜的顶角和入射角有关．

　　C、若三棱镜的介质相对于周围介质是光流介质，则透过棱镜看物体，看到的虚像向底边偏移；出射光线较之入射光线向顶角偏折．

　　2、全反射棱镜截面为等腰直角三角形的棱镜叫全反射棱镜．全反射棱镜在光学仪器中被用来改变光路．

　　A、玻璃的折射率在1、5～1、9之间，相对于空气来讲，玻璃的临界角在30°～42°之间．

　　B、光从空气垂直射入全反射棱镜的直角侧面上，经过棱镜一次全反射，将改变光路90°，光垂直射入全反射棱镜的斜侧面上，经棱镜两次全反射，将改变光路180°．

　　3、光的色散白光通过三棱镜折射后被分解为由红，橙，黄，绿，蓝，靛，紫组成的彩色光谱，这就是光的色散．

　　A、光的色散现象表明：白光是由各种单色光组成的复色光；同一种介质对不同色光的折射率不同；不同色光在同一介质中传播的速度不同．

　　B、复色光通过平行透明板（玻璃砖），也能发生色散现象．

　　探究活动

　　1、利用三棱镜自制潜望镜．并与利用平面镜制作的潜望镜进行效果对比．

　　2、动手做一做光的色散实验，看看会有什么现象？

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