高中物理人教版 (2019)选择性必修 第一册6 光的偏振 激光优秀教案设计

这是一份高中物理人教版 (2019)选择性必修 第一册6 光的偏振 激光优秀教案设计，共9页。教案主要包含了自主学习，学始于疑，合作探究一，合作探究二，进阶闯关检测等内容，欢迎下载使用。

阅读教材102-107页，思考：
1. 机械波中的横波在传播方向上受狭缝方向影响吗？机械波中的纵波在传播方向上受狭缝方向影响吗？为什么？
2. 光的振动方向与偏振片的透振方向垂直时，能透过偏振片吗？

3.光的偏振现象有哪些应用？
4.激光有什么特点？有哪些应用？
【学始于疑】（请将预习中不能解决的问题记录下来，供课堂解决。）
课堂案
【合作探究一】观察光的偏振演示实验，总结规律。
为什么通过光的偏振现象可判定光是横波？
【合作探究二】激光有什么特点？有哪些应用？（讨论与交流）
课堂练习：教材107练习1、2、3、4、5
【进阶闯关检测】
A类基础关
1．(多选)关于自然光和偏振光，以下说法正确的是( )
A．自然光包含着在垂直于传播方向上沿一切方向振动的光，但是沿各个方向振动的光波的强度可以不同
B．偏振光是垂直于传播方向上，只沿着某一特定方向振动的光
C．自然光透过两个偏振光后可还原为自然光
D．太阳、电灯等普通光源发出的光都是自然光
2.在演示双缝干涉的实验时，常用激光做光源，这主要是应用激光的( )
A．亮度高 B．平行性好
C．单色性好 D．波动性好
B类能力关
3．(多选)(2020·顺德高二联考)让太阳光垂直照射到一偏振片P上，以光的传播方向为轴旋转偏振片P，则可观察到( )
A．透射光光强减小
B．透射光光强不变
C．若在偏振片P后面平行于P再放置另一个偏振片Q，旋转偏振片Q，则可观察到透射出的光的光强变化
D．若在偏振片P后面平行于P再放置另一个偏振片Q，旋转偏振片P，从偏振片Q透射出的光的光强不变
4．(多选)如图所示，电灯S发出的光先后经过偏振片A和B，人眼在P处迎着入射光方向看不到光亮，则( )
A．图中a光为偏振光
B．图中b光为偏振光
C．以SP为轴将B转过180°后，在P处将看到光亮
D．以SP为轴将B转过90°后，在P处将看到光亮
5．(多选)对于激光的认识，以下说法正确的是( )
A．普通光源发出的光都是激光
B．激光是自然界普遍存在的一种光
C．激光是一种人工产生的相干光
D．激光已经深入到我们生活的各个方面
C类综合关（选做）
6．(多选)(2020·广州模拟)关于立体电影，以下说法正确的是( )
A．观众戴上特制眼镜是为了防止伤害眼睛
B．这副眼镜其实就是一对透振方向互相垂直的偏振片
C．戴上特制眼镜的观众若只用一只眼睛看，则银幕上只是一片光亮而无图像
D．产生立体视觉是因为人的两只眼睛同时观察物体时，在视网膜上形成的像并不完全相同
7．夜晚，汽车前灯发出的强光将迎面驶来的汽车司机照射得睁不开眼睛，严重影响行车安全。若考虑将汽车前灯玻璃改用偏振玻璃，使射出的灯光变为偏振光；同时汽车前窗玻璃也采用偏振玻璃，其透振方向正好与灯光的振动方向垂直，但还要能看清自己车灯发出的光所照亮的物体，假设所有的汽车前窗和前灯玻璃均按要求设置，反射光不改变振动方向。下面的措施中可行的是( )
A．前窗玻璃的透振方向是竖直的，车灯玻璃的透振方向是水平的
B．前窗玻璃的透振方向是竖直的，车灯玻璃的透振方向是竖直的
C．前窗玻璃的透振方向是斜向右上45°，车灯玻璃的透振方向是斜向左上45°
D．前窗玻璃和车灯玻璃的透振方向都是斜向右上45°
8. (13分)如图所示，在杨氏双缝干涉实验中，下述情况能否在光屏E上看到干涉条纹？简单说明理由。
(1)在单色自然光源S后加一偏振片P。
(2)在缝S1、S2后分别加偏振片P1、P2，P1与P2透振方向垂直。
8．如图所示，P是偏振片，P的透振方向为竖直方向。下列四种入射光束中，照射P时能在P的另一侧观察到透射光的是( )
A．太阳光
B．沿竖直方向振动的光
C．沿水平方向振动的光
D．沿与竖直方向成45°夹角振动的光
9．下列说法中正确的是( )
A．普通照相技术所记录的只是光波的强弱信息，而全息照相技术还可以记录光波的相位信息
B．全息照片的拍摄利用了光的衍射现象
C．激光的出现使全息技术得到了进一步的发展
D．立体电影的拍摄利用的是全息照相技术
课堂练习部分答案
A类基础关
1．(多选)关于自然光和偏振光，以下说法正确的是( )
A．自然光包含着在垂直于传播方向上沿一切方向振动的光，但是沿各个方向振动的光波的强度可以不同
B．偏振光是垂直于传播方向上，只沿着某一特定方向振动的光
C．自然光透过两个偏振光后可还原为自然光
D．太阳、电灯等普通光源发出的光都是自然光
解析 自然光沿各振动方向的光波的强度相同，A项错误；偏振光在垂直于传播方向上，只沿某一特定方向振动，B项正确；自然光透过偏振片后成为偏振光，偏振光透过偏振片后不能还原为自然光，C项错误；太阳、电灯等普通光源发出的光是自然光，D项正确。
答案 BD
2.在演示双缝干涉的实验时，常用激光做光源，这主要是应用激光的( )
A．亮度高 B．平行性好
C．单色性好 D．波动性好
解析 频率相同的两束光相遇才能干涉，激光的单色性好，频率单一，通过双缝时能够得到两束相干光，故C项正确。
答案 C
B类能力关
3．(多选)(2020·顺德高二联考)让太阳光垂直照射到一偏振片P上，以光的传播方向为轴旋转偏振片P，则可观察到( )
A．透射光光强减小
B．透射光光强不变
C．若在偏振片P后面平行于P再放置另一个偏振片Q，旋转偏振片Q，则可观察到透射出的光的光强变化
D．若在偏振片P后面平行于P再放置另一个偏振片Q，旋转偏振片P，从偏振片Q透射出的光的光强不变
解析 因为太阳光包含垂直于传播方向上沿各个方向振动的光，所以太阳光入射到偏振片上，旋转偏振片，透射光光强不变。从偏振片P出射的偏振光入射到偏振片Q上，当偏振片Q的透振方向与偏振片P的透振方向一致时，从偏振片Q出射的透射光光强最大；当偏振片Q的透振方向与偏振片P的透振方向垂直时，从偏振片Q出射的透射光的光强为零。
答案 BC
4．(多选)如图所示，电灯S发出的光先后经过偏振片A和B，人眼在P处迎着入射光方向看不到光亮，则( )
A．图中a光为偏振光
B．图中b光为偏振光
C．以SP为轴将B转过180°后，在P处将看到光亮
D．以SP为轴将B转过90°后，在P处将看到光亮
解析 自然光在垂直于传播方向的平面内，沿各个方向的振动是均匀分布的，通过偏振片后，透射光是只沿着某一特定方向振动的光。从电灯直接发出的光为自然光，故A项错误；它通过偏振片A后，即变为偏振光，故B项正确；设通过A的光沿竖直方向振动，而偏振片B只能通过沿水平方向振动的偏振光，则P点无光亮，以SP为轴将B转过180°后，P处仍无光亮，故C项错误；以SP为轴将B转过90°后，则该偏振片将变为能通过竖直方向上振动的光的偏振片，则偏振光能通过B，即在P处有光亮，故D项正确。
答案 BD
题组eq \(\s\up7(),\s\d1(3)) 激光
5．(多选)对于激光的认识，以下说法正确的是( )
A．普通光源发出的光都是激光
B．激光是自然界普遍存在的一种光
C．激光是一种人工产生的相干光
D．激光已经深入到我们生活的各个方面
解析 激光是自然界中没有的一种光，它是人工产生的相干光，在生活中已得到广泛应用，故C、D两项正确。
答案 CD
C类综合关（选做）
6．(多选)(2020·广州模拟)关于立体电影，以下说法正确的是( )
A．观众戴上特制眼镜是为了防止伤害眼睛
B．这副眼镜其实就是一对透振方向互相垂直的偏振片
C．戴上特制眼镜的观众若只用一只眼睛看，则银幕上只是一片光亮而无图像
D．产生立体视觉是因为人的两只眼睛同时观察物体时，在视网膜上形成的像并不完全相同
解析 放立体电影时有左、右两架放映机同时工作，在每架放映机前有一块偏振片，两偏振片的透振方向互相垂直，因此从放映机前偏振片射出的两束偏振光的偏振方向互相垂直，这两束偏振光经屏幕反射其偏振方向不改变，观众眼睛所戴的偏光眼镜的两只镜片透振方向互相垂直，且左眼镜片跟左边放映机前偏振片的透振方向一致，右眼镜片跟右边放映机前面偏振片的透振方向一致。这样，左眼只能看到左边放映机映出的画面，右眼只能看到右边放映机映出的画面，两眼看到的画面略有差别，因而产生立体感，因此B、D两项正确。
答案 BD
7．夜晚，汽车前灯发出的强光将迎面驶来的汽车司机照射得睁不开眼睛，严重影响行车安全。若考虑将汽车前灯玻璃改用偏振玻璃，使射出的灯光变为偏振光；同时汽车前窗玻璃也采用偏振玻璃，其透振方向正好与灯光的振动方向垂直，但还要能看清自己车灯发出的光所照亮的物体，假设所有的汽车前窗和前灯玻璃均按要求设置，反射光不改变振动方向。下面的措施中可行的是( )
A．前窗玻璃的透振方向是竖直的，车灯玻璃的透振方向是水平的
B．前窗玻璃的透振方向是竖直的，车灯玻璃的透振方向是竖直的
C．前窗玻璃的透振方向是斜向右上45°，车灯玻璃的透振方向是斜向左上45°
D．前窗玻璃和车灯玻璃的透振方向都是斜向右上45°
解析 如A项所述情景，会使自己发出的光反射回来与前窗的透振方向垂直，自己看不到反射回来的光，即看不清所照亮的物体；如B、C两项所述情景，会使对方的车灯光与自己的前窗玻璃的透振方向相同，被对方的灯光照得睁不开眼睛；如D项所述情景，会使对方车灯的光与自己车窗的透振方向垂直，这样避免了对方强光的照射，自己车灯反射回来的光与自己车窗玻璃的透振方向相同，又能看到反射回来的光。
答案 D
8. (13分)如图所示，在杨氏双缝干涉实验中，下述情况能否在光屏E上看到干涉条纹？简单说明理由。
(1)在单色自然光源S后加一偏振片P。
(2)在缝S1、S2后分别加偏振片P1、P2，P1与P2透振方向垂直。
解析 (1)能。到达S1、S2的光是从同一偏振光分解出来的，它们满足相干条件，能看到干涉条纹，且由于偏振片很薄，对路程差的影响可忽略，干涉条纹的位置与间距和没有P时基本一致。
(2)不能。从P1、P2射出的光的振动方向相互垂直，不满足干涉条件，故光屏E被均匀照亮，无干涉现象。
答案 见解析
8．(2020·黄冈模拟)如图所示，P是偏振片，P的透振方向为竖直方向。下列四种入射光束中，照射P时能在P的另一侧观察到透射光的是( )
A．太阳光
B．沿竖直方向振动的光
C．沿水平方向振动的光
D．沿与竖直方向成45°夹角振动的光
解析 根据光的偏振现象可知，只要光的振动方向不与偏振片的狭缝垂直，光都能通过偏振片。故太阳光、沿竖直方向振动的光、沿与竖直方向成45°夹角振动的光均能通过偏振片。A、B、D三项正确。
答案 ABD
9．下列说法中正确的是( )
A．普通照相技术所记录的只是光波的强弱信息，而全息照相技术还可以记录光波的相位信息
B．全息照片的拍摄利用了光的衍射现象
C．激光的出现使全息技术得到了进一步的发展
D．立体电影的拍摄利用的是全息照相技术
解析 普通照相技术所记录的只是光波的强弱信息，全息照相技术可以记录光波的相位信息，全息照片的拍摄利用了光的干涉原理，这要求参考光和物光有很高的相干性。激光符合这个要求，故激光的出现使全息技术得到了进一步的发展，故A、C两项正确，B项错误；立体电影的拍摄利用了光的偏振，故D项错误。
答案 AC