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)而分兩章進行,兩部分教學(xué)內(nèi)容的處理相對獨立.新課標下的光學(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)容編排靈動活躍,貼近光學(xué)研究高新理念與成果,具有時代氣息. ??? 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知平臺.在光折射現(xiàn)象研究中得到折射定律后,教材及時引導(dǎo)學(xué)生作深層思考:從實驗中得出的折

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)生的認知水平相適應(yīng)的,也順乎人類對光本性認識的進程. ??? 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驗及光干涉現(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(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) ??? ↓ ??? 可檢驗的依據(jù)(是波就會干涉)

3、??? ↓ ??? 新事實的檢驗(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,但通過高中物理學(xué)習(xí),已有水波、聲波等機械波干涉的經(jīng)驗與理論,高二學(xué)生已有一定的自主構(gòu)建新知識框架的能力,可以從已感知的機械波干涉現(xiàn)象與規(guī)律延伸至待認定的光是波的推想. ??? 2.高二學(xué)生已有一定的物理學(xué)科方法,如觀察實驗,控制實驗,假說方法,從現(xiàn)象歸納規(guī)律等,可以實現(xiàn)教材滲透的方法意圖. ??? 三、教學(xué)目標 ??? 本課教學(xué)目標在以下三個領(lǐng)域具體為 ??? 1.知識與技能 ◆會觀察與描述光的雙縫干涉現(xiàn)象,認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 ※通過對實驗觀察分析,認識干涉條紋的特征,獲得探究活動的體驗. ??? ※嘗試運用波動理論解釋光的干涉現(xiàn)象. ??? ※體驗觀察到光的雙縫干涉以支持光的波動說的假說上升為理論的方法. ??? ※通過機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、重點難點 ??? 重點: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,認識干涉條紋的特征. ??? 難點:用波動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驗展開教學(xué)活動. ??? (手動畫圖顯示課題后,教師引入) ??? 在光的折射一課中,從實驗中得出的折射定律 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)象作實驗支持.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)振動總是加強和振動總是減弱的區(qū)域,且加強區(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;強調(diào)要得到穩(wěn)定干涉圖樣需要兩波源的振動情況完全相同 六：板書設(shè)計 1. 楊氏干涉實驗：（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.光的強度不同有可能產(chǎn)生干涉現(xiàn)象 　　D.光的強度不同不可能產(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驗時，若單縫S從雙縫S1、S2的中央對稱軸位置處稍微向上移動，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.在雙縫干涉實驗中，雙縫到光屏上P點的距離之差為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點出現(xiàn)明、暗條紋的情況是（??? ） 　　A.單色光f1和f2分別照射時，均出現(xiàn)明條紋 　　B.單色光f1和f2分別照射時，均出現(xiàn)暗條紋 　　C.單色光f1照射時出現(xiàn)明條紋，單色光f2照射時出現(xiàn)暗條紋 　　D.單色光f1照射時出現(xiàn)暗條紋，單色光f2照射時出現(xiàn)明條紋