
中小学教育资源及组卷应用平台 课时教学设计 《光的干涉》教学设计 课题 课型 新授课 章/单元复习课□ 专题复习课□ 习题/试卷讲评课□ 学科实践活动课□ 其他□ 1.教学内容分析 光的干涉是机械波的干涉知识在光学领域的进一步延伸,二者的本质都是波的叠加。通过这部分内容的教学可以使学生对干涉现象的物理过程有更具体的了解,进一步加深学生对光的波动性的认识。 本节从肥皂膜彩色条纹出发,引出光的干涉问题,再通过分析光的双缝干涉实验原理,来探究光的干涉条纹特征和产生条件。然后利用数学推导得到干涉条纹、相邻两个亮(暗)条纹中心间距与波长的关系,并对实验现象进行解释。最后利用光的干涉知识分析肥皂膜条纹的成因。光的双缝干涉条纹特征和产生条件是重点,相邻两个亮(暗)条纹中心间距与波长的关系的推导和对用肥皂膜做薄膜干涉实验时产生彩色条纹的原因的解释是难点。 2.学习者分析 高二学生已有一定的物理学科方法,如观察实验,控制实验,假说方法,从现象归纳规律等,可以实现教材渗透的方法教育意图。学生大多在生活中没有光的干涉现象的体验,但通过高中物理学习,已有水波、声波等机械波干涉的经验与理论,高二学生已有一定的自主构建新知识框架的能力,可以从已感知的机械波干涉现象与规律延伸至待认定的光是波的推想。 3.学习目标确定 1.了解相干光源,知道光的干涉条件,知道杨氏干涉实验的设计原理。 2.通过光的双缝干涉实验,认识双缝干涉图样的特征。 3.知道光的路程差的概念,知道产生明暗条纹的条件和相邻两个亮(暗)条纹中心间距与波长的关系。 4.知道薄膜干涉的原理并能解释一些现象。 4.学习重点难点 1.教学重点:光的干涉的概念、光的干涉的条件、光的干涉的应用; 2.教学难点:相邻两个亮(暗)条纹中心间距与波长的关系的推导、肥皂膜做薄膜干涉实验时产生彩色条纹的原因的解释。 5.学习条件支持 1、机械波干涉现象及产生条件。 2、双缝干涉和薄膜干涉现象图片。 6.学习活动设计 过程学习内容与教师活动(引领性问题)学生任务或学习活动设计设计意图或评价目标环节1展示水波干涉图片:复习机械波干涉条件,加强区、减弱区特点及怎么判断加强点和减弱点。 干涉现象是波动独有的特征,光是一种电磁波,那么光也应该能发生干涉现象。怎样才能观察光的干涉现象呢? 展示图片:肥皂膜看起来常常是彩色的,雨后公路积水上面漂浮的油膜,也经常显现出彩色条纹。 这些彩色条纹或图样是怎样形成的? 学生思考并回答问题。 学生观察彩色条纹,小组讨论彩色条纹可能的形成原因。 复习提问使学生能聚焦任务,认真思考问题。 采用日常生活中常见的现象激发学生兴趣。环节2(一)问题与思考 问题1:光要发生干涉现象需要满足什么条件? 问题2:有没有什么方法可以获得相干光—频率相同的光呢? 展示:托马斯·杨的设计 (二)光的双缝干涉 演示实验:观察光的干涉现象播放视频,让学生观看。 实验现象:屏幕出现明暗相间、等间距条纹 实验现象分析: 什么时候出现亮条纹,什么时候又出现暗条纹呢? 实验现象解读———亮纹 在学生总结基础上逐一分析下图中的情况: 由于从、发出的光是振动情况完全相同,又经过相同的路程到达P点,其中一条光传来的是波峰,另一条传来的也一定是波峰,其中一条光传来的是波谷,另一条传来的也一定是波谷,确信在P点激起的振动总是波峰与波峰相遇或波谷与波谷相遇,振幅A=+为最大,P点总是振动加强的地方,故应出现亮纹,这一条亮纹叫中央亮纹。 取P点上方的点P1,从、发出的光到点的光程差就不同,若这个光程差正好等于波长的整数倍,比如δ==λ,出现第一条亮纹。 屏上点的上方还可以找到δ= =2λ的P2点,δ= =3λ的P3点……等处的第二条、第三条……亮纹;在中央明纹P ... ...
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