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1、新人教版高中物理選修3-4教案
學(xué)校：臨清實(shí)驗(yàn)高中 學(xué)科：物理 編寫人：王鳳君 審稿人 ：孔慶生
選修3-4第十三章第4節(jié)《 光的顏色 色散》
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)識光的顏色和幾種不同的色散現(xiàn)象，本節(jié)是對前面學(xué)的光的折射和干涉的應(yīng)用和升華。
二、教學(xué)目標(biāo)
1、知識目標(biāo)
（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
2、目標(biāo)
（1）會應(yīng)用棱鏡進(jìn)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(jià)值觀目標(biāo)：
通過自然界中的光現(xiàn)象——虹霓的教學(xué)及色散現(xiàn)象的教學(xué)激發(fā)學(xué)生對大自然的熱愛以及對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）
五、教學(xué)方法
實(shí)驗(yàn)觀察、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(shí)安排：1課時(shí)
八、教學(xué)過程
3、(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)具有了針對性。
（二）情景導(dǎo)入、展示目標(biāo)。
［師］同學(xué)們看過雨后天空的彩虹嗎？
（學(xué)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(xué)生驚嘆其美麗）
［師］彩虹的美麗一直是為人們所贊嘆的，但是在座的有誰知道彩虹是怎樣形成的嗎？［無人回答］我們學(xué)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(xué)吧.
（三）合作探究、精講點(diǎn)撥。
棱鏡對光線的作用
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.棱鏡對光線的作用
a.在黑板上畫出棱
4、鏡的截面如圖19—44，讓一個(gè)學(xué)生到黑板上畫出在光線從空氣入射到AC面時(shí)的折射光.再請一位同學(xué)畫出從棱鏡進(jìn)入空氣時(shí)在AB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)畫的對不對.
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，若折射率比原來大，再讓一位學(xué)生畫出此時(shí)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(shí)驗(yàn).如果讓一束白光通過棱鏡你能想象出將是什么樣的嗎？
5、
［生甲］還是白色.（其他學(xué)生猶豫）
［教師］猜的不是完全沒有道理.因?yàn)閯偛偶t光折射后出來時(shí)還是紅光嘛.但是還是讓我們用實(shí)驗(yàn)來驗(yàn)證一下.這樣心里才踏實(shí)對不對？
(1)實(shí)驗(yàn)演示白光通過三棱鏡后的色散現(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(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)］白光通過棱鏡后變成了彩色光除了說明白光是復(fù)色光外，還說明
6、棱鏡對不同色光的折射率是…
［學(xué)生］不同的.
［教師］折射率不同.說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］棱鏡對紅光的折射率…
［學(xué)生］最小.
［教師］對紫光的折射率…
［學(xué)生］最大.
(3)光在真空中傳播速度相同.
［教師］我們現(xiàn)在看到的太陽光是太陽現(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=3×108 m/s而在介質(zhì)中傳播速度是不同的
7、.（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
8、 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(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(fù)雜的折射和反射所造成
9、的一種色散現(xiàn)象.如圖19—46（a），假設(shè)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(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，稱為虹；外彩帶較暗，有時(shí)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(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)太陽光穿過云層中和空氣中的小
10、水滴時(shí)，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(shí)，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(shí)當(dāng)太陽靠近地平線時(shí)，在高山頂上也可以看到虹，如我國著名的風(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，把人的身體投影于云層上.
（四）反思總結(jié)，當(dāng)堂檢測。
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。
設(shè)計(jì)意圖：引導(dǎo)學(xué)生構(gòu)建知識網(wǎng)絡(luò)并對所學(xué)內(nèi)容進(jìn)行
11、簡單的反饋糾正。（課堂實(shí)錄）
（五）發(fā)導(dǎo)學(xué)案、布置預(yù)習(xí)。
九、板書設(shè)計(jì)
（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(lán) 靛 紫
頻率ν
低 高
折射率n
小 大
介質(zhì)中速度v
大
12、 小
臨界角C
大 小
十、教學(xué)反思（根據(jù)實(shí)際情況寫）
十一、學(xué)案設(shè)計(jì)(見下頁)
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高中物理選修3-4第十三章第4節(jié)《光的顏色 色散》教案
