浙江省衢州市仲尼中學(xué)高二物理《光的干涉教案》教案

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1、浙江省衢州市仲尼中學(xué)高二物理《光的干涉教案》教案 一、教材分析 ??? 1.國內(nèi)以往教材對光的教學(xué)都是按光學(xué)的兩大分支--利用幾何學(xué)的概念和方法研究光的傳播規(guī)律的幾何光學(xué)和研究光的本性以及光與物質(zhì)相互作用的規(guī)律的物理光學(xué)而分兩章進(jìn)行,兩部分教學(xué)內(nèi)容的處理相對獨(dú)立.新課標(biāo)下的光學(xué)教材,突出"光的本性"這條主線,將兩部分內(nèi)容整合為一,全章教材內(nèi)容編排靈動(dòng)活躍,貼近光學(xué)研究高新理念與成果,具有時(shí)代氣息. ??? 2.教材將《光的干涉》安排在學(xué)生可感知的光折射現(xiàn)象研究(第1 節(jié))之后,意在建立有層次的光本性認(rèn)知平臺(tái).在光折射現(xiàn)象研究中得到折射定律后,教材及時(shí)引導(dǎo)學(xué)生作深層思考:從實(shí)驗(yàn)中得出的折

2、射定律 與從惠更斯原理得出的結(jié)論形式一致,是否可以推測光可能是一種波?"光線"是否應(yīng)該是光波的波線?為將對光的認(rèn)知同化至波的圖式中去作了自然的鋪墊,這樣的編排與高中學(xué)生的認(rèn)知水平相適應(yīng)的,也順乎人類對光本性認(rèn)識的進(jìn)程. ??? 3.本節(jié)圍繞波的特征現(xiàn)象之一 --光的干涉的研究展開,以完成"光是一種波"的推理與同化.教材著力于展示典型的光干涉實(shí)驗(yàn)及光干涉現(xiàn)象,分析光干涉圖樣的規(guī)律及發(fā)生光干涉的條件.教材貫穿了如下的科學(xué)方法: ??? 不完整的事實(shí)(折射定律 與從惠更斯原理得出的結(jié)論形式一致) ??? ↓ ??? 假說(光是一種波) ??? ↓ ??? 可檢驗(yàn)的依據(jù)(是波就會(huì)干涉)

3、??? ↓ ??? 新事實(shí)的檢驗(yàn)(雙縫干涉圖樣) ??? 二、學(xué)情分析 ??? 1.學(xué)生大多在生活中沒有光的干涉現(xiàn)象的體驗(yàn),但通過高中物理學(xué)習(xí),已有水波、聲波等機(jī)械波干涉的經(jīng)驗(yàn)與理論,高二學(xué)生已有一定的自主構(gòu)建新知識框架的能力,可以從已感知的機(jī)械波干涉現(xiàn)象與規(guī)律延伸至待認(rèn)定的光是波的推想. ??? 2.高二學(xué)生已有一定的物理學(xué)科方法,如觀察實(shí)驗(yàn),控制實(shí)驗(yàn),假說方法,從現(xiàn)象歸納規(guī)律等,可以實(shí)現(xiàn)教材滲透的方法意圖. ??? 三、教學(xué)目標(biāo) ??? 本課教學(xué)目標(biāo)在以下三個(gè)領(lǐng)域具體為 ??? 1.知識與技能 ◆會(huì)觀察與描述光的雙縫干涉現(xiàn)象,認(rèn)識單色光雙縫干涉條紋的特征. ??? ◆知道單

4、色光雙縫干涉亮、暗條紋形成的原理. ??? ◆知道產(chǎn)生光的干涉現(xiàn)象的條件. ??? ◆嘗試獲取相干光源. ??? 2.過程與方法 ※通過對實(shí)驗(yàn)觀察分析,認(rèn)識干涉條紋的特征,獲得探究活動(dòng)的體驗(yàn). ??? ※嘗試運(yùn)用波動(dòng)理論解釋光的干涉現(xiàn)象. ??? ※體驗(yàn)觀察到光的雙縫干涉以支持光的波動(dòng)說的假說上升為理論的方法. ??? ※通過機(jī)械波的干涉向光的干涉遷移,經(jīng)歷知識同化、抽象建模的物理思維過程.. ??? 四、重點(diǎn)難點(diǎn) ??? 重點(diǎn):1.觀察與描述光的雙縫干涉現(xiàn)象. ??? 2.知道產(chǎn)生光的干涉現(xiàn)象的條件,認(rèn)識干涉條紋的特征. ??? 難點(diǎn):用波動(dòng)理論解釋亮暗相間的干涉條紋.

5、 ??? 五、教學(xué)過程 ??? 全課圍繞光的雙縫干涉實(shí)驗(yàn)展開教學(xué)活動(dòng). ??? (手動(dòng)畫圖顯示課題后,教師引入) ??? 在光的折射一課中,從實(shí)驗(yàn)中得出的折射定律 與從惠更斯原理得出的結(jié)論形式一致,是否可以推測光可能是一種波? ??? 學(xué)生思考與交流后得到:如果光是一種波,則要有波的特征現(xiàn)象作實(shí)驗(yàn)支持.干涉是波特有的現(xiàn)象,一切波都能發(fā)生干涉,因此可以用光是否具有干涉現(xiàn)象來判斷光是不是一種波. ??? (黑板展示"水波干涉",通過已有知識的遷移讓學(xué)生走進(jìn)光的雙縫干涉) ??? 讓學(xué)生觀察并描述穩(wěn)定水波干涉現(xiàn)象的特征:即出現(xiàn)振動(dòng)總是加強(qiáng)和振動(dòng)總是減弱的區(qū)域,且加強(qiáng)區(qū)和減弱區(qū)互相間隔的

6、現(xiàn)象;指出干涉現(xiàn)象是兩列波在空間相遇疊加的結(jié)果;強(qiáng)調(diào)要得到穩(wěn)定干涉圖樣需要兩波源的振動(dòng)情況完全相同 六：板書設(shè)計(jì) 1. 楊氏干涉實(shí)驗(yàn)：（1）證明光是波 （2）測光的波長 2. 相干光源——頻率相同，相位差恒定 七：課后練習(xí) 1.對兩列光波在空中疊加，以下說法中正確的是(??? ) 　　A.不同的色光有可能產(chǎn)生干涉現(xiàn)象 　　B.不同的色光不可能產(chǎn)生干涉現(xiàn)象 　　C.光的強(qiáng)度不同有可能產(chǎn)生干涉現(xiàn)象 　　D.光的強(qiáng)度不同不可能產(chǎn)生干涉現(xiàn)象 　　2.如圖13-2-1所示，在用單色光做雙縫干涉實(shí)驗(yàn)時(shí)，若單縫S從雙縫S1、S2的中央對稱軸位置處稍微向上移動(dòng)，則（??? ） 　　A

7、.不再產(chǎn)生條紋 　　B.仍可產(chǎn)生干涉條紋，且中央亮紋P的位置不變 　　C.仍可產(chǎn)生干涉條紋，中央亮紋P的位置略向上移 　　D.仍可產(chǎn)生干涉條紋，中央亮紋P的位置略向下移 　　圖13-2-1 　　3.在雙縫干涉實(shí)驗(yàn)中，雙縫到光屏上P點(diǎn)的距離之差為0.6 μm，若分別用頻率為f1=5.0×1014 Hz和f2=7.5×1014 Hz的單色光垂直照射雙縫，則P點(diǎn)出現(xiàn)明、暗條紋的情況是（??? ） 　　A.單色光f1和f2分別照射時(shí)，均出現(xiàn)明條紋 　　B.單色光f1和f2分別照射時(shí)，均出現(xiàn)暗條紋 　　C.單色光f1照射時(shí)出現(xiàn)明條紋，單色光f2照射時(shí)出現(xiàn)暗條紋 　　D.單色光f1照射時(shí)出現(xiàn)暗條紋，單色光f2照射時(shí)出現(xiàn)明條紋