标题 | 高中物理光的干涉教案设计 |
范文 | 光的干涉现象是波动独有的特征,如果光真的是一种波,就必然会观察到光的干涉现象。接下来是小编为大家整理的高中物理光的干涉教案设计,希望大家喜欢! 高中物理光的干涉教案设计一 一、教学目标 1.认识光的干涉现象及产生光干涉的条件. 2.理解光的干涉条纹形成原理,认识干涉条纹的特征. 3.通过观察实验,培养学生对物理现象的观察、表述、概括能力. 4.通过“扬氏双缝干涉”实验的学习,渗透科学家认识事物科学的物理思维方法. 二、重点、难点分析 1.波的干涉条件,相干光源. 2.如何用波动说来说明明暗相间的干涉条纹,怎么会出现时间上是稳定的,空间上存在着加强区和减弱区并且互相间隔,如何理解“加强”和“减弱”. 3.培养学生观察、表述、分析能力. 三、教具 1.演示水波干涉现象:频率可调的两个波源,发波水槽,投影幻灯,屏幕. 2.演示光的干涉现象:直丝白炽灯泡;单缝;双缝;红、绿、蓝、紫滤色片;光的干涉演示仪;激光干涉演示仪. 3.干涉图样示意挂图,为分析干涉所做的幻灯片;或电脑及干涉现象示意的动画软件. 四、主要教学过程 (一)引入 由机械波的干涉现象引入:首先演示“水波干涉现象”,并向学生提出问题. (1)这是什么现象? (2)是否任何两列波在传播空间相遇都会产生这样的现象? 让学生回答,让学生描述稳定干涉现象的特征,指出干涉现象是两列波在空间相遇叠加的一种情景;一切波都能发生干涉现象,干涉现象是波特有的现象.要得到稳定干涉现象需是相干波源. (二)教学过程设计 1.光的干涉现象——扬氏干涉实验. (1)提出问题:光是否具有波动性?如果有则会有光的干涉现象,观察光的干涉现象可以用屏幕,在屏幕上会得到什么现象呢? 演示 两个通有同频率交流电单丝灯泡(或蜡烛)作为两个光源,移动屏与它们之间的距离,屏幕上看不到明暗相间的现象. 实验结果表明:两个独立热光源的光波相遇得不到干涉现象.说明光的复杂性.认识事物不是一帆风顺的.实验的不成功是光无波动性?还是实验设计有错误,没有满足相干条件? (2)扬氏实验. ①介绍英国物理学家托马斯·扬.如何认识光,如何获得相干光源——展示扬氏实验挂图鼓励学生在认识事物或遇到问题时,学习扬氏的科学态度,巧妙的思维方法. ②介绍实验装置——双缝干涉仪. 说明双缝很近0.1mm,强调双缝S1、S2与单缝S的距离相等,所以两单缝S1、S2处光的振动不仅频率相同,而且总是同相. ③演示: 先用加滤色片后单色光红光进行演示,然后改用激光源做双缝干涉实验,并使双缝与屏幕的距离加大,这样在屏幕上得到条纹间距离大,更为清晰的明暗相同的图样. 展示双缝干涉图样,让学生注意观察图样,回答图样的特点:(1)明暗相间.(2)亮纹间等距,暗纹间等距.(3)两缝S1、S2中垂线与屏幕相交位置是亮条纹——中央亮纹. 提出问题:为什么会出现这样的图样?怎样用波动理论进行解释. 2.运用波动理论进行分析. (1)演示两列频率相同、振动方向相同两列波在一直线上叠加的情景. 用做好的幻灯片用投影幻灯进行演示;或用编制好的软件在电脑上进行演示. 注意分析两列波传播经同一位置时此点的振动情况. ①仍在某一平衡位置附近往复振动,位移随时间而改变. ②两列波同相振幅变大,说明此点振动加强了;两列波反相振幅减小,说明此点振动减弱了. 强调波形图是各个质点在同一时刻位移的包络线,演示波在传播时,波峰波谷的移动情况. (2)演示一列波由近及远波峰、波谷示意图,演示两列频率相同,同相波由近及远波峰、波谷的示意图. 操作: 波峰、波谷行进位置. 高中物理光的干涉教案设计二 一、学习目标 1.认识光的干涉现象及产生光干涉的条件. 2.理解光的干涉条纹形成原理,认识干涉条纹的特征. 3.通过观察实验,培养学生对物理现象的观察、表述、概括能力. 4.通过“扬氏双缝干涉”实验的学习,渗透科学家认识事物科学的物理思维方法. 二、重点、难点分析 1.波的干涉条件,相干光源. 2.如何用波动说来说明明暗相间的干涉条纹,怎么会出现时间上是稳定的,空间上存在着加强区和减弱区并且互相间隔,如何理解“加强”和“减弱”. 3.培养学生观察、表述、分析能力. 三、教具 1.演示水波干涉现象:频率可调的两个波源,发波水槽,投影幻灯,屏幕. 2.演示光的干涉现象:直丝白炽灯泡;单缝;双缝;红、绿、蓝、紫滤色片;光的干涉演示仪;激光干涉演示仪. 3.干涉图样示意挂图,为分析干涉所做的幻灯片;或电脑及干涉现象示意的动画软件. 四、主要教学过程 (一)引入 由机械波的干涉现象引入:首先演示“水波干涉现象”,并向学生提出问题. (1)这是什么现象? (2)是否任何两列波在传播空间相遇都会产生这样的现象? 让学生回答,让学生描述稳定干涉现象的特征,指出干涉现象是两列波在空间相遇叠加的一种情景;一切波都能发生干涉现象,干涉现象是波特有的现象.要得到稳定干涉现象需是相干波源. (二)教学过程设计 1.光的干涉现象——扬氏干涉实验. (1)提出问题:光是否具有波动性?如果有则会有光的干涉现象,观察光的干涉现象可以用屏幕,在屏幕上会得到什么现象呢? 演示两个通有同频率交流电单丝灯泡(或蜡烛)作为两个光源,移动屏与它们之间的距离,屏幕上看不到明暗相间的现象. 实验结果表明:两个独立热光源的光波相遇得不到干涉现象.说明光的复杂性.认识事物不是一帆风顺的.实验的不成功是光无波动性?还是实验设计有错误,没有满足相干条件? (2)杨氏实验. ①介绍英国物理学家托马斯·杨.如何认识光,如何获得相干光源——展示杨氏实验挂图鼓励学生在认识事物或遇到问题时,学习杨氏的科学态度,巧妙的思维方法. ②介绍实验装置——双缝干涉仪. 说明双缝很近0.1mm,强调双缝S1、S2与单缝S的距离相等,所以两单缝S1、S2处光的振动不仅频率相同,而且总是同相. ③演示: 先用加滤色片后单色光红光进行演示,然后改用激光源做双缝干涉实验,并使双缝与屏幕的距离加大,这样在屏幕上得到条纹间距离大,更为清晰的明暗相同的图样. 展示双缝干涉图样,让学生注意观察图样,回答图样的特点:(1)明暗相间.(2)亮纹间等距,暗纹间等距.(3)两缝S1、S2中垂线与屏幕相交位置是亮条纹——中央亮纹. 提出问题:为什么会出现这样的图样?怎样用波动理论进行解释. 2.运用波动理论进行分析. (1)演示两列频率相同、振动方向相同两列波在一直线上叠加的情景. 用做好的幻灯片用投影幻灯进行演示;或用编制好的软件在电脑上进行演示. 注意分析两列波传播经同一位置时此点的振动情况. ①仍在某一平衡位置附近往复振动,位移随时间而改变. ②两列波同相振幅变大,说明此点振动加强了;两列波反相振幅减小,说明此点振动减弱了. 强调波形图是各个质点在同一时刻位移的包络线,演示波在传播时,波峰波谷的移动情况. (2)演示一列波由近及远波峰、波谷示意图,演示两列频率相同,同相波由近及远波峰、波谷的示意图. 操作: 波谷行进的位置;然后再演示两列波S1、S2独立传播每隔 高中物理光的干涉教案设计三 13.3光的干涉 物理核心素养主要由“物理观念”“科学思维”“科学探究”“科学态度与责任”四个方面构成。 一、教学目标 1.认识光的干涉现象及产生光干涉的条件. 2.理解光的干涉条纹形成原理,认识干涉条纹的特征. 3.通过观察实验,培养学生对物理现象的观察、表述、概括能力. 4.通过“扬氏双缝干涉”实验的学习,渗透科学家认识事物科学的物理思维方法. 二、重点、难点分析 1.波的干涉条件,相干光源. 2.如何用波动说来说明明暗相间的干涉条纹,怎么会出现时间上是稳定的,空间上存在着加强区和减弱区并且互相间隔,如何理解“加强”和“减弱”. 3.培养学生观察、表述、分析能力. 三、教具 1.演示水波干涉现象:频率可调的两个波源,发波水槽,投影幻灯,屏幕. 2.演示光的干涉现象:直丝白炽灯泡;单缝;双缝;红、绿、蓝、紫滤色片;光的干涉演示仪;激光干涉演示仪. 3.干涉图样示意挂图,为分析干涉所做的幻灯片;或电脑及干涉现象示意的动画软件. 四、主要教学过程 (一)引入 由机械波的干涉现象引入:首先演示“水波干涉现象”,并向学生提出问题. (1)这是什么现象? (2)是否任何两列波在传播空间相遇都会产生这样的现象? 让学生回答,让学生描述稳定干涉现象的特征,指出干涉现象是两列波在空间相遇叠加的一种情景;一切波都能发生干涉现象,干涉现象是波特有的现象.要得到稳定干涉现象需是相干波源. (二)教学过程设计 新课教学: 双缝干涉 1.什么是双缝干涉:平行的单色光照射到相距很近的双狭缝上,在狭缝后的光屏上出现亮暗相间条纹的现象叫做双缝干涉现象。 问题:在什么样的条件下才能在屏幕上形成亮暗相间的条纹呢?根据波的叠加原理,可知:在同一种介质中传播的两列波,当两个波源的频率相同,振动状态完全相同或有恒定的相位差时,就会出现干涉现象。 2.形成光波干涉的条件 高中物理光的干涉教案设计 |
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