高三物理棱鏡教案

2021-06-11 教案

　　教學目標

　　知識目標

　　1、了解棱鏡在改變光的傳播方向上的作用，知道棱鏡是利用光的折射定律控制光路的光學元件一．

　　2、理解全反射棱鏡產生全反射的原理，知道全反射棱鏡的應用．

　　3、知道各種色光在真空中的速度相同，在其他介質中速度不同，因而對同一介質的折射率不同．

　　4、知道色散現象產生的原因，知道紅光的折射率最小，紫光的折射率最大．

　　能力目標理解棱鏡對光的偏折作用，對實際問題進行處理．理解不同色光通過棱鏡的色散現象，分析相關現象．

　　情感目標

　　1、對比全反射棱鏡和平面鏡對光路的控制作用的不同效果，讓學生學會選擇更合理的.工具來解決問題．

　　2、由光的色散現象這一知識點，啟發學生思考不同的色光疊加的效果．

　　教學建議

　　1、要讓學生會根據折射定律定性畫出通過棱鏡的光線、能夠通過作圖體會棱鏡控制光法的特點：“光線向底而偏折”、要正確地、靈活地找到頂角和底面．

　　2、要讓學生知道全反射棱鏡控制光路的特點、并讓學生了解全反射棱鏡與平面餅在改變光路上效果是相同的，但利用平面鏡反射時，玻璃表面和鍍層表面都要產生反射，并在鍍層面會有一定的光能被吸收、所以實際中全反射棱鏡優于平面鏡．

　　3、關于光的色散現象可以先通過演示實驗，如讓白光通過三棱鏡在屏上或白墻上觀察到彩色的光帶而看到色散現象，再通過分析說明各種顏色的光偏向角不同反映了玻璃對各種色光的折射率不同，從而得出不同顏色的光在玻璃中的傳播速度不同．

　　教學設計示例

　　棱鏡

　　（－）引入新課

　　根據光的折射現象以及光的可逆性原理分析光線通過三棱鏡后將發生偏折現象，并通過演示實驗觀察光路（利用激光演示器）．做好演示實驗：光通過三棱鏡后的光路（盡量演示各種可能出現的情況）

　　（二）教學過程

　　1、介紹三棱鏡棱鏡：光學上用核截面為三角形的透明體叫做三棱鏡，光密媒質的棱鏡放在光疏媒質中（通常在空氣中），入射到棱鏡側面的光線經棱鏡折射后向棱鏡底面偏折．

　　A、三棱鏡是利用光的折射控制光路的光學元件．隔著三棱鏡能看到物體的虛像．虛像的位置比物體的實際位置向頂角方向偏移，但是沒有必要去追究是放大還是縮小的像．

　　B、光從棱鏡的一個側面射入，從另一個側面射出，出射光線將向底面（第三個側面）偏折，偏折角的大小與棱鏡的折射率，棱鏡的頂角和入射角有關．

　　C、若三棱鏡的介質相對于周圍介質是光流介質，則透過棱鏡看物體，看到的虛像向底邊偏移；出射光線較之入射光線向頂角偏折．

　　2、全反射棱鏡截面為等腰直角三角形的棱鏡叫全反射棱鏡．全反射棱鏡在光學儀器中被用來改變光路．

　　A、玻璃的折射率在1、5～1、9之間，相對于空氣來講，玻璃的臨界角在30°～42°之間．

　　B、光從空氣垂直射入全反射棱鏡的直角側面上，經過棱鏡一次全反射，將改變光路90°，光垂直射入全反射棱鏡的斜側面上，經棱鏡兩次全反射，將改變光路180°．

　　3、光的色散白光通過三棱鏡折射后被分解為由紅，橙，黃，綠，藍，靛，紫組成的彩色光譜，這就是光的色散．

　　A、光的色散現象表明：白光是由各種單色光組成的復色光；同一種介質對不同色光的折射率不同；不同色光在同一介質中傳播的速度不同．

　　B、復色光通過平行透明板（玻璃磚），也能發生色散現象．

　　探究活動

　　1、利用三棱鏡自制潛望鏡．并與利用平面鏡制作的潛望鏡進行效果對比．

　　2、動手做一做光的色散實驗，看看會有什么現象？

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