高中物理光的衍射教案(共10篇)
篇1:高中物理光的衍射教案
一、教材分析
《光的颜色 色散》是人教版高中物理选修3-4第13章第五节的教学内容,主要认识光的衍射以及衍射光栅的原理。
二、教学目标
1、知识目标
(1)通过实验观察,让学生认识光的衍射现象,知道发生明显的光的衍射现象的条件,从而对光的波动性有进一步的认识.
(2)通常学习知道“几何光学”中所说的光沿直线传播是一种近似规律.
2、能力目标
(1)通过讨论和对单缝衍射装置的观察,理解衍射条件的设计思想.
(2)在认真观察课堂演示实验和课外自己动手观察衍射现象的基础上,培养学生比较推理能力和抽象思维能力.
3、情感、态度和价值观目标:
通过“泊松亮斑”等科学小故事的学习,培养学生坚定的自信心、踏实勤奋的工作态度和科学研究品德.
三、教学重点难点
1、教学重点
单缝衍射实验和圆孔衍射实验的观察以及产生明显衍射现象的条件.
2、教学难点
衍射条纹成因的初步说明.
四、学情分析(根据个人情况写)
五、教学方法
1.通过机械波衍射现象类比推理,提出光的衍射实验观察设想.
2.通过观察分析实验,归纳出产生明显衍射现象的条件以及衍射是光的波动性的表现.
3.通过对比认识衍射条纹的特点及变化,加深对衍射图象的了解.
六、教学用具
JGQ型氦氖激光器25台,衍射单缝(可调缝宽度),光屏、光栅衍射小圆孔板,两支铅笔(学生自备),日光灯(教室内一般都有),直径5 mm的自行车轴承用小钢珠,被磁化的钢针(吸小钢珠用),投影仪(本节课在光学实验室进行).
七、课时安排:1课时
八、教学过程
(一)预习检查、总结疑惑
复习水波的衍射
[投影水波衍射图片(试验修订本第二册P14图10—26,10—27)]
[师]请大家看这几幅图片,回忆一下相关内容,回答下面两个问题:
1.什么是波的衍射?
2.图10—27中哪一幅衍射现象最明显?说明原因.
[生1](议论后,一人发言)波能绕过障碍物的现象叫波的衍射.图10—27中丙图衍射最明显,因为这里的孔宽度最小.
[师]前一个问题回答得很好,后一个问题有没有同学还有其他看法?
[生2]我认为丙图中孔的尺寸虽然是最小,但不一定就是发生明显衍射现象的原因,我们应该用它跟波长比.
[师]很好,大家一起来说说发生明显衍射现象的条件是什么?
[生总结]障碍物或孔的尺寸比波长小或者跟波长相差不多.
(二)情景导入、展示目标
光的衍射实验
[师]通过上一节课光的干涉的学习,我们知道光是具有波动性的,光既然是一种波,那么在传播过程中也应该具有衍射的现象,大家有没有见过光的衍射现象呢?能举出例子吗?
(学生讨论后,一致认为,光波也应有衍射本领,但无法举出例子)
[师]根据我们刚才复习的明显衍射现象的条件,大家说说看,为什么平时我们不易观察到光的衍射?
[生]可能是因为光波波长很短,而平常我们遇到的障碍物或孔的尺寸比较大,所以不易观察到光的衍射现象.
[师]很有道理,大家来想想办法解决这一问题.
(三)合作探究、精讲点拨
(学生讨论,设计出多种实验观察方案,绝大部分着眼于发生明显衍射现象的条件,教师加以肯定鼓励)
[实验观察]
安排学生根据上面的设想,自制单缝和小孔.
1.用单缝观察日光灯光源.
2.用小孔观察单色点光源.
[师]请大家认真观察,然后告诉我你看到的现象.
(学生回答基本上有两类现象,一是观察到了单一的一条亮线或一个圆形亮点,二是观察到比较模糊的明暗相间的线状或环状条纹)
[师]大家做得很认真,有几位同学已成功地观察到了光的衍射现象,现在我们再用更好的装置来一起观察一下光的衍射现象.
[教师演示]
在不透明的屏上装有一个宽度可以调节的单缝,用氦氖激光器照射单缝,在缝后适当距离处放一光屏,如右图20—19所示.
EMBED MSPhotoEd.3
调节单缝宽度演示,得出下列结果.
缝宽 较宽 较窄 很窄 极窄 关闭 屏上现象 一条较宽亮线 一条较窄亮线 亮线变宽、变暗并出现明暗相间条纹 明暗条纹清晰、细小 条纹消失 [师]请大家将我们的实验结果与课本图20—8的几幅照片比较,总结一下光要发生明显的衍射应满足什么条件.
篇2:高中物理光的衍射教案
教学要求:
1、知道光的衍射现象
2.知道产生光的衍射现象的条件:障碍物或孔、缝的大小比光的波长小或与波长相仿时,才能观察到明显的衍射现象.
3.知道“几何光学”中所说的光沿直线传播是一种近似. 重点和难点:产生光的衍射现象的条件 课时:1课时 基本教学过程
光的干涉现象反映了光的波动性,而波动性的另一特征是波的衍射现象,光是否具有衍射现象呢?如果有衍射现象,为什么在日常生活中我们没有观察到光的衍射现象呢?
水波、声波都会发生衍射现象,它们发生衍射的现象特征是什么?
一切波都能发生衍射,通过衍射把能量传到阴影区域,能够发生明显衍射的条件是障碍物或孔的尺寸跟波长差不多.(播放视频)
一、光的衍射
1、光的衍射:光离开直线路径绕过障碍物阴影里去的现象叫做光的衍射现象。
2、明显衍射的条件:障碍物或狭缝的尺寸比波长小或者跟波长相差不多。
3、物理意义:光的衍射现象证明光是一种波。
二、单缝衍射条纹的特征
1、中央亮纹宽而亮.
2、两侧条纹具有对称性,亮纹较窄、较暗. 单缝衍射规律:
1、波长一定时,单缝窄的中央条纹宽,各条纹间距大.
2、单缝不变时,光波波长大的(红光)中央亮纹越宽,条纹间隔越大.
3、白炽灯的单缝衍射条纹为中央亮条纹为白色,两侧为彩色条纹,且外侧呈红色,内侧为紫色.
泊松亮斑:
不只是狭缝和圆孔,各种不同形状的物体都能使光发生衍射,以至使影的轮廓模糊不清,其原因是光通过物体的边缘而发生衍射的结果.历史上曾有一个著名的衍射图样——泊松亮斑.
三、衍射光栅
衍射光栅是由许多等宽的狭缝等距离的排列起来形成的光学仪器。可分为透射光栅和反射光栅。
干涉条纹与衍射条纹的区别:
干涉:等距的明暗相间的条纹,亮条纹的亮度向两边减弱较慢。
衍射:中央有一条较宽亮条纹,两边是对称明暗相间的条纹,亮条纹的亮度向两边减弱得很快。
光的衍射现象说明光的直线传播是有条件的,只有在障碍物的尺寸比光的波长大得多的情况下,光才可以看作是沿直线传播的。
篇3:光的衍射教案
课本只要求学生初步了解光的衍射现象,不做理论讨论,因此与机械波类比和观察实验现象是十分重要的.首先,要结合机械波的衍射,使学生明确光产生衍射的条件.
讲光的衍射要配合演示实验、要让学生能区分干涉图样与衍射图样的区别.单色光干涉图样条纹等间距,衍射图样中间宽两边窄.
除了演示实验外,要尽可能多地让学生自己动手做实验进行观察.包括节后的小实验2, 以及观察小孔衍射(在铝箔或胶片上打出尺寸不同的小孔,以小电珠作光源,距光源1~2米 ,眼睛靠近小孔观察光通过小孔的衍射花样--彩色圆环).还可让学生通过羽毛、纱巾观看发光的灯丝(对见到的彩色花样可不作解释)等等, 以补学生对这一现象的不熟悉和帮助学生理解.
关于演示实验的教学建议
光的衍射实验,可以将演示和学生实验同时在一节课内完成
单缝衍射仍用激光演示仪.演示时可以再将双缝干涉演示一下,让学生从中对比干涉条纹等间距,衍射条纹中间宽、两边窄,然后让学生用游标下尺观察日光灯通过卡尺两测脚形成的窄缝产生的衍涉条纹.实验中要让学生仔细观察两侧脚间距从大到小逐渐变化.本实验也可用线状白炽灯使缝与灯丝平行,眼睛靠近狭缝可以观察到狭缝两侧的彩色条纹.
教学设计示例
(-)引入新课
一、光的衍射现象
上节研究了光的干涉现象,说明光具有波动性.衍射现象也是波的主要特征之一,如果我们能通过实验观察到光的明显的衍射现象,那么也就能更充分地说明光具有波动性.
(二)教学过程
所谓光的衍射现象,是当光在它传播的方向上遇到障碍物或孔(其大小可以与光的波长相比或比光的波长小)时,光绕到障碍物阴影里去的现象.
篇4:高中物理教案光的干涉
第十三章第2节光的干涉
课前预习学案
一、预习目标
预习“光的干涉”,初步了解产生光的明显干涉的条件以及出现明暗条纹的规律。
二、预习内容
1、请同学们回顾机械波的干涉现象 以及产生的条件 ;
2、对机械波而言,振动加强的点表明该点是两列波的 ,该点的位移随时间 (填变化或者不变化);振动减弱的点表明该点是两列波的 ;
3、不仅机械波能发生干涉,电磁波等一切波都能发生干涉,所以光若是一种波,则光也应该能发生干涉
4、相干光源是指:
5、光的干涉现象:
6、光的干涉条件是:
7、杨氏实验证明:
8、光屏上产生亮条纹的条件是
;光屏上产生暗条纹的条件是
9、光的干涉现象在日常生活中很少见的,这是为什么?
三、提出疑惑
同学们,通过你的自主学习,你还有哪些疑惑,请把它填在下面的表格中
疑惑点 疑惑内容
课内探究学案
一、学习目标
1.说出什么叫光的`干涉
2.说出产生明显干涉的条件
3.准确记忆产生明暗条纹的规律
学习重难点:产生明暗条纹规律的理解
二、学习过程
(一)光的干涉
探究一:回顾机械波的干涉
1.干涉条件:
2.干涉现象:
3.规律总结
探究二:光的干涉条件及出现明暗条纹的规律
1.光产生明显干涉的条件是什么?
2.产生明暗条纹时有何规律:
(1)两列振动步调相同的光源:
(2)两列振动步调正好相反的光源:
(三)课堂小结
(四)当堂检测
1、在杨氏双缝实验中,如果 ( BD )
A、用白光做光源,屏上将呈现黑白相间的条纹
B、用红光做光源,屏上将呈现红黑相间的条纹.
C、用红光照射一条狭缝,用紫光照射另一条狭缝,屏上将呈现彩色条纹
D、用紫光作为光源,遮住其中一条狭缝,屏上将呈现间距不等的条纹.
2、诺贝尔物理学家将授予对激光研究做处杰出贡献的三位科学家。如图所示是研究激光相干性的双缝干涉示意图,挡板上有两条狭缝S1、S2, 由S1和S2发出的两列波到达屏上时会产生干涉条纹。已知入射激光波长为λ,屏上的P点到两缝S1和S2的距离相等,如果把P处的亮条纹记做0号亮
条纹,由P向上数与0号亮纹相邻的是1号亮纹,与
1号亮纹相邻的亮纹为2号亮纹,设P1处的亮纹恰好
是10号亮纹,直线S1 P1的长度为r1, S2 P1的长度为
r2, 则r2-r1等于( B )
A、5λ B、10λ. C、20λ D、40λ
课后练习与提高
1. 在双缝干涉实验中,入射光的波长为λ,若双缝处两束光的振动情况恰好相同,在屏上距两缝波程差d1= 地方出现明条纹;在屏上距两缝波程差d2=
地方出现暗条纹;若双缝处两束光的振动情况恰好相反,在屏上距两缝波程差d3= 地方出现明条纹;在屏上距两缝波程差d4=
地方出现暗条纹 。
2.
用白光光源进行双缝实验,若用一个纯红色的滤光片遮盖一条缝,用一个纯蓝色的滤光片遮盖另一条缝,则
(A) 干涉条纹的宽度将发生改变.
(B) 产生红光和蓝光的两套彩色干涉条纹.
(C) 干涉条纹的亮度将发生改变.
(D) 不产生干涉条纹 [ D 】
3. 双缝干涉中屏幕E上的P点处是明条纹.若将缝S2盖住,并在S1 S2连线的垂直平分面处放一高折射率介质反射面M,如图所示,则此时 [ A ]
(A) P点处仍为明条纹.
(B) P点处为暗条纹.
(C) 不能确定P点处是明条纹还是暗条纹.
篇5:高中物理光的偏振教案
1.通过实验,认识振动中的偏振现象,知道只有横波有偏振现象。
2.了解偏振光和自然光的区别,从光的偏振现象知道光是横波。
3.了解日常见到的光多数是偏振光,了解偏振光在生产生活中的一些应用。
【学习重点】
光的偏振实验的观察和分析。
【知识要点】
1.偏振现象
我们这里用的太阳光源包含了垂直于传播方向上沿一切方向振动的光,而且各个方向振动的光波强度都相同,这种光叫自然光。通过起偏器后,这种光就只能沿着一个特定方向振动,这种光叫做偏振光。横波只沿着某一个特定方向振动,称为波的偏振。只有横波才有偏振现象。h3Rx6SXKPE
2.偏振片
3.偏振现象的应用
<1)偏振滤光片
<2)车灯玻璃和挡风玻璃
<3)偏光眼镜<观看立体电影)
<4)拍摄水面景物
<5)液晶显示
【典型例题】
例题1.两个偏振片紧靠在一起,将它们放在一盏灯的前面以致没有光通过。如果将其中的一片旋转180°,在旋转过程中,将会产生下述的哪一种现象h3Rx6SXKPE
A.透过偏振片的光强先增强,然后又减弱到零
B.透过的光强先增强,然后减弱到非零的最小值
C.透过的光强在整个过程中都增强
D.透过的光强先增强,再减弱,然后又增强
解读:起偏器和检偏器的偏振方向垂直时,没有光通过;二者的偏振方向平行时,光强度达到最大.当其中一个偏振片转动180°的过程中,两偏振片的方向由垂直到平行再到垂直,所以通过的光强先增强,又减小到零.h3Rx6SXKPE
答案:A
例题2.夜间行车时,对面来车的车灯的强光刺眼会使司机看不清路况,因此两车交会前要交替灭灯,同时减速,这样很不方便。科学家设想,把每辆车前大灯罩玻璃换成偏振片,把车前挡风玻璃也设计一块偏振片,偏振片的透振方向一致,且都与水平面成45°角,如图所示,当夜晚行车时,就能避免对方灯光刺眼,且司机对自己车灯发出的光感觉和不加偏振片相同。试述其原理。h3Rx6SXKPE
EMBED CorelDraw.Graphic.8
答案:相向运动的车偏振片透振方向互相垂直,彼此的挡风玻璃上的偏振片使对方车灯的偏振光不能通过,但能通过自己车灯的偏振光。h3Rx6SXKPE
【达标训练】
1.波可以分为纵波横波,在纵波中,各质点的振动方向与波的传播方向______________;在横波中,各质点的振动方向与波的传播方向___________。h3Rx6SXKPE
2.有些光,包含着在垂直光的传播方向上沿___________方向振动的光,这些方向上的光的强度都___________,这样的光叫___________光。当这种光垂直透过某一线状狭缝后,光的振动方向只沿___________方向,这样的光叫___________光。h3Rx6SXKPE
3.下列哪些波能发生偏振现象 ( >
A.声波 B.绳波
C.横波 D.纵波
4.关于自然光和偏振光,下列说法正确的是 ( >
A.自然光就是白光
篇6:高中物理《光的颜色和色散》教案
(一)知识与技能
1.知道不同颜色的光,波长不同。
2.知道什么是色散,了解什么是光谱。
3.通过实验初步认识薄膜干涉现象,了解其应用。
4.知道光线通过棱镜时的光路,认识折射时的色散现象。
5.知道不同色光在同一介质中传播速度不同;知道同一介质对红光的折射率最小,对紫光的折射率最大。
(二)过程与方法
经历不同物理过程中光的色散现象的探究过程,了解色散在生活中的应用。
(三)情感、态度与价值观
通过自然界中的光现象――虹霓的教学及色散现象的教学激发学生对大自然的热爱以及对自然之谜的求知欲望。
【教学重点】
1.薄膜干涉的成因,干涉时的色散。
2.棱镜对光线的作用,折射时的色散。
【教学难点】
薄膜干涉的成因,干涉时的色散。
【教学方法】
复习提问,理论分析,实验探究,多媒体辅助教学
【教学用具】
多媒体电脑及投影装置,酒精灯一盏,金属圈一个,大烧杯一个,适量肥皂液(或洗衣粉液),少量食盐,牛顿环,凸透镜,三棱镜若干。
【教学过程】
(一)引入新课
师:在双缝干涉现象中,明暗条纹出现的位置有何规律?
生:当屏上某点到两个狭缝的路程差Δ=2n ,n=0、1、2…时,出现明纹;当Δ=(2n+1) ,n=0、1、2…时,出现暗纹。
师:干涉条纹的间距与光的波长之间有何定量关系?
生:Δx= λ
师:上节课我们利用上式测量了光的波长,并观察了各种色光的干涉图样。这节课我们就来学习有关光的颜色和色散的知识。
(二)进行新课
1.光的颜色 色散
师:上节课我们观察了各种色光的干涉图样,用红光做实验,条纹间距最大,用紫光做实验,条纹间距最小,光的颜色不同,条纹间距不同,又因为干涉条纹的间距与光的波长成正比,我们可以得出什么结论?
生:不同颜色的光,波长不同。
师:大家还记得我们在用白光照射双缝时得到的干涉图样是怎样的?
生:彩色的条文。
师:(投影白光的双缝干涉条纹)怎样解释这种现象呢?
(学生积极讨论,气氛热烈,从讨论中基本能掌握了原因)
生:不同色光波长不同,条纹宽度不同,红光条纹最宽;紫光条纹最窄,所以出现上面现象。
师:解释得好。白光干涉图样也说明白光是由多种色光组成的,在发生干涉时白光被分解了。含有多种颜色的光被分解为单色光的现象,称为光的色散。
师:含有多种颜色的光被分解后,各种色光按照波长的长短依次排列成彩色光带,就是光谱。
[投影课本61页表1和太阳的光谱。]
师:在各种色光中,波长最长的是什么光?波长最短的是什么光?
生:波长最长的是红光,波长最短的是紫光。
师:频率最小的是什么光?频率最大的是什么光?
生:频率最小的是红光,频率最大的是紫光。
师:除双缝干涉实验外,还有一种干涉现象能够观察到光的色散。这就是薄膜干涉。
2.薄膜干涉中的色散
教师演示:点燃酒精灯,在火焰中洒些氯化钠,使火焰发生黄光.把圆环竖直地插入肥皂溶液中,慢慢向上提起形成薄膜,竖直放好,将大烧杯罩住圆环,减小蒸发,以延长演示时间,便于全体观察。将酒精灯移到膜前,调整好位置,在酒精灯同侧观察到肥皂膜上呈现明暗相间的干涉条纹。
师:怎样解释这一现象呢?请大家思考下面几个问题:
[投影图20―12及以下问题]
①肥皂膜有几个面可以反射灯焰的光?
②这些面反射回来的光有没有路程差,如有,它们有什么特点?
③这些反射光是不是相干光?
生1:膜前后两表面均可反射光。
生2:因为肥皂膜厚度不同,所以不同位置处的反射光路程差不同,有的地方可能是半波长的奇数倍,有的地方可能是半波长的偶数倍。
生3:两表面的反射光线来源于同一光线,振动情况一定相同,是相干光。
师:三位同学回答得非常好,大家能弄清薄膜干涉的原因吗?
生:能。
师:好,请大家把自己的想法与课本61页最后一段的分析比较一下。
(学生阅读、理解。教师准备演示牛顿环实验)
师:大家分析得很好,我再加一个实验,奖励大家。
(演示牛顿环实验,直接投影在白色墙上,墙上出现了牛顿环反射光干涉形成的一组明暗相间的同心圆,将屏移到环的另一侧,这里可将装置调整,同样可以观察到与反射干涉条纹互补的一组同心明暗相间的圆环)
师:感兴趣的同学课后抽时间自己来实验,深入研究它,同学们也能给我找点例子吗?
(学生讨论,思考)
生:水面上的油膜好像也能反射光线,形成明暗相间的条纹。
师:好,同学们课后去认真观察一下,看来干涉现象在我们生活中是见过的,我们真是“视而不见”,“相逢未必曾相识”,生活中有许多现象,看似很普通寻常,却常常蕴含着很深的科学道理,同学们要多观察、多思考、多探究。
师:课本62页给大家介绍了一个干涉现象在技术上的应用实例,我们一起来看看。
[学生阅读62页“科学漫步”DD用等倾法检查平整度。并思考文后的问题。投影下图引导学生分析]
师:有兴趣的同学可以在我们所掌握的知识基础上进行更进一步的探究。我这里为大家提供两个课题,大家可以到图书馆或上网查阅相关资料,然后确立课题进行研究。
(1)照相机、摄像机的镜头大多是淡紫色的,为什么?
(2)全息照相是怎么回事?
3.折射时的色散
教师出示若干个棱镜(大约十几个)给学生传着看,让学生知道什么是棱镜。
(讲解棱镜对光线的作用)
a.在黑板上画出棱镜的截面如图,让一个学生到黑板上画出光线从空气入射到AC面时的折射光和从棱镜进入空气时在AB面上的折射情况。
b.用氦氖激光器发出的红光做光源,实验演示验证一下同学画的对不对。
c.归纳结论――光在棱镜的两个侧面发生折射时,每次折射都使光线向棱镜的底面偏折。
d.让学生猜想出入射光的偏折程度可能与哪些因素有关。
生:与折射率有关。
e.入射光方向不变,若折射率比原来大,再让一位学生画出此时光线的两次偏折情况。得出折射率越大,偏折越大的结论。
师:刚才我们是用红光做的实验。如果让一束白光通过棱镜你能想象出将是什么样的吗?
生1:还是白色。(其他学生犹豫)
师:猜的不是完全没有道理。因为刚才红光折射后出来时还是红光嘛。但还是让我们用实验来验证一下,这样心里才踏实对不对?
(1)实验演示白光通过三棱镜后的色散现象。
(2)再让学生用发给他们的棱镜对着太阳光转动。可在教室墙壁上看到鲜艳的彩色光带。
师:通过棱镜后,偏折程度最小的是什么光?
生:红光。
师:偏折程度最大的是什么光?
生:紫光。
师:实验说明了什么道理?
生:同种介质对波长不同的光,折射率不同。波长越小,折射率越大。
师:大家还记得折射率与波速的关系吗?
生:
师:从公式 能够得出结论:在同一种介质中,不同波长的光波的传播速度不同,波长越短,波速越慢。
(三)课堂总结、点评
今天我们学习了光的颜色和光的色散。观察了薄膜干涉中的`色散和光通过棱镜折射时的色散。同种介质对波长不同的光,折射率不同。波长越小,折射率越大。在同一种介质中,不同波长的光波的传播速度不同,波长越短,波速越慢。这些都大大丰富了我们对光的认识。
(四)课余作业
完成P64“问题与练习”的题目。
附:课后训练
1.以下属于薄膜干涉现象的是 ( )
A.雨后美丽的彩虹 B.阳光下肥皂膜上的彩色条纹
C.阳光下水面上油膜的彩色条纹 D.阳光通过三棱镜后得到的彩色条纹
答案:BC
2.如图所示是用干涉法检查某块厚玻璃板的上表面是否平整的装置,检查中所观察到的干涉条纹是由下列哪两个表面的反射光叠加而成的 ( )
A.a的上表面,b的下表面
B.a的上表面,b的上表面
C.a的下表面,b的上表面
D.a的下表面,b的下表面
答案:C
3.如图所示,一束白光从左侧射入肥皂薄膜,下列说法中正确的是 ( )
A.从右侧向左看,可看到彩色条纹
B.从左侧向右看,可看到彩色条纹
C.彩色条纹水平排列
D.彩色条纹竖直排列
答案:BC
5.图中表示一束白光通过三棱镜的光路图,其中正确的是 ( )
答案:D
6.在白光通过玻璃棱镜发生色散的现象中,下列说法正确的是 ( )
A.红光的偏折角最大
B.白光为复色光,不同色光在玻璃中传播速度相同
C.紫光的偏折角最大,因为紫光在玻璃中的折射率最大
D.红光在玻璃中的传播速度比其他色光小
答案:C
7.如图所示,两束平行的红光和紫光,相距为d,斜射到玻璃砖上,当它们从玻璃砖的下面射出时 ( )
A.两条出射光线仍平行,距离可能大于d
B.两条出射光线仍平行,距离可能小于d
C.两条出射光线仍平行,距离可能为零
D.两条出射光线将不再平行
答案:ABC
8.如图所示,两束单色光a、b自空气射向玻璃,经折射后形成复合光束c,则下列说法中正确的是 ( )
A.a光在真空中的传播速度比b光在真空中的传播速度大
B.a光在玻璃中的传播速度比b光在玻璃中的传播速度小
C.玻璃对a光的折射率比玻璃对b光的折射率大
D.a光的波长比b光的长
答案:D
9.用白光做杨氏双缝干涉实验,在屏上呈现明暗相间的彩色条纹,其中
A.正中央的亮纹是白色的
B.离中央亮纹最近的一条彩色条纹是红色的
C.离中央亮纹最近的一条彩色条纹是紫色的
D.中央亮纹是红色的
解析:由于白光是由七种颜色的光合成的,而每种光经过双缝干涉后在中央都是亮条纹,这些条纹又重合在一起,复合成白光,故A对D错。由于各种色光的波长不同,红光最大,紫光最小,红光形成的条纹间距最大,紫光形成的条纹间距最小,故B错C对。
篇7:高中物理光的衍射教案
教学目标:
1.相干光源的获得及光波的干涉和衍射的条件,双缝干涉中为什么能形成明暗相间的条纹及明暗条纹的计算方法,从而确切地理解光的干涉和衍射现象的形成。
2.在新的情景下能够运用波的分析方法解决问题。
3.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.
难点、重点:
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”.
教学过程:
(一)引入
光的本性学说的发展简史。
从原始的微粒说,到牛顿的微粒说,惠更斯的波动说,进而发展到光的电磁说。又从光电效应重新认识到光的粒子性,直至统一到光的波粒二象性。应结合每个阶段的典型现象和实验,对这一过程发展脉络有较清晰的了解。
(二)新课教学
一、光的干涉现象
(1)相干光源的获得。两列波叠加发生明显干涉现象的条件是二者频率相等,相差恒定。两个普通光源很难达到这一要求。通常是把一束光想办法分成两部分,让这两部分再叠加以达到干涉效果。杨氏双缝实验装置正是这样巧妙地获得了两列相干的波源。
(2)杨氏双缝干涉实验。一束光通过单缝照射到相距非常近的两个狭缝后,形成频率相同的两束光。这两束光的叠加,在光屏上就产生了干涉条纹。如果用单色光照射狭缝,在屏上得到的是与狭缝平行的明暗相间的等间距条纹。屏上某点到双缝的距离之差若是入射光波长的整数倍,则屏上这点出现的是亮条纹;屏上某点到双缝的距离之差若是入射光半波长的奇数倍,则屏上这点出现的是暗条纹。由公式
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可知,条纹宽度与波长λ及
双缝到光屏的距离成正比而与双缝间距d成反比。在、d一定的情况下,红光产生的干涉条纹间距最大,紫光产生的干涉条纹间距最小。若用白光进行干涉实验则在屏上得到的是彩色的干涉条纹。
(3)薄膜干涉。一束光经薄膜前后两个表面反射后相干叠加而成的干涉现象叫薄膜干涉。应用分析光程差与波长关系的方法也可分析薄膜干涉图样的特点。生活和实验中有各种薄膜干涉现象,如肥皂膜、油膜、空气隙、牛顿环、增透膜等。
二、光的干涉的分析
让一束单色光(例如红光)投到一个有孔的屏上,如图所示,这个小孔就成了一个“点光源”.光从小孔出来后,就射到第二个屏的两个小孔上,这两个小孔离得很近,约为0.1mm,而且与前一个小孔的距离相等,这样在任何时刻从前一个小孔发出的光波都会同时传到这两个小孔,这两个小孔就成了两个振动情况总是相同的波源.
那么,明暗相间的条纹又是怎样形成的呢?
对照机械波的情况,如果两列波在相叠加的区域传播的路程差为一个波长的整数倍时,该区域的振动就加强,如果两列波在叠加区域传播的路程差为半波长的奇数倍时,该区域的振动就减弱.
如图,甲图中P点在S1S2的中垂线上,所以,两列波的路程差△s=0.所以,振动被加强,为明条纹.
乙图中,在P点上方的P1点,屏上与狭缝S1、S2的路程差△s=λ又出现明条纹.
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丙图中,在P1点的上方还可以找到△s=2λ的P2点,在该点上方还能找到路程差为3λ、4λ„的点,在这些地方振动均被加强.同样,在P点的下方也能找到路程差为λ、2λ、3λ„的点.
如图,在甲图中,在P与P1之间一定有一个Q1点,S1、S2点到该点的路程差为λ/2,该点为振动减弱的点,同理,我们无论在P点的上方还是在P点的下方均能找到路程差为半波长的奇数倍的点,这些点均为暗条纹,这样就形成了明暗相间的条纹.
白光的干涉条纹,为什么中间条纹为白色,而中央亮条纹的边缘出现了色彩?
这是因为白光是由不同颜色的单色光复合而成的,而不同色光的波长不同,在狭缝间的距离和狭缝与屏的距离不变的条件下,光波的波长越长,各条纹之间的距离越大,条纹间距
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与光波的波长成正比.各色光在双缝的中垂线上均为亮条纹,故各色光重合,为白色.各色光产生的条纹宽度不同,所以,中央亮条纹的边缘处出现了彩色条纹.
刚才你提到在狭缝间的距离和狭缝与屏的距离不变的条件下,如果我假设其它条件不变,将像屏稍微向双缝屏移动或远离双缝屏移动,像屏上的条纹是不是就模糊不清了呢?
我想像屏上仍有清晰的干涉条纹,因为仍可以在像屏上找到两列波的路程差为0、λ、2λ、3λ„nλ的点,也仍可找到两列波的路程差为λ/
2、3λ/2„(2n—1)λ/2的点.
下面对薄膜干涉再提几个问题,第一,薄膜干涉是由哪两列波叠加而产生的?
当光照射到薄膜上时,光从薄膜的前后(或上下)两个表面反射回来,形成两列波,由于它们是从同一光源发出的,这两列波的波长和振动情况相同,为两列相干光波.
将肥皂膜竖直放在点燃的洒有钠盐的酒精灯附近,这时你看到的干涉条纹是什么样的?为什么形成这样的条纹?
我们看到的干涉条纹基本上是水平的明暗相间的黄色条纹.呈现黄色是因为酒精灯火焰中放入了钠盐,呈基本水平的条纹是因为,肥皂膜竖直放置,由于重力的作用肥皂膜形成了上薄下厚的楔形,在薄膜的某些地方,前后表面反射光出来恰好是波峰与波峰叠加或波谷与波谷叠加,使光的振动加强,形成黄色的亮条纹;在另外一些地方,两列反射光恰好是波峰与波谷叠加,使光的振动相抵消,形成暗条纹.由于楔形表面的同一厚度基本在一水平线上,所以,我们看到的干涉条纹基本是水平的.
薄膜干涉在技术上有哪些应用?
(1)利用光的干涉可以检验光学玻璃表面是否平整。
(2)现代光学仪器的镜头往往镀一层透明的氟化镁表面。
为什么要在镜头上涂一层氟化镁薄膜呢?它怎么起到增加透射光的作用呢?
现代光学装置,如摄像机、电影放映机的镜头,都是由多个透镜或棱镜组成的,进入这
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些装置的光,在每个镜面上都有10%~20%的光被反射,如果一个装置中有5个透镜或棱镜,那么将会有50%的光被反射,若在镜的表面涂上一层增透膜,就可大大减少了光的反射,增强光的透射强度,提高成像质量.
氟化镁薄膜应镀多厚?为什么?镀了膜的光学器件与未镀膜的光学器件在外表上有什么区别?为什么?
氟化镁薄膜的厚度应为光在氟化镁中波长的1/4,两个表面的反射光的路程差为半波长的奇数倍时,两列反射光相互抵消.所以,膜厚为光在氟化镁中波长的1/4,是最薄的膜.
镀了膜的光学器件与未镀膜的光学器件在外表上是有区别的.镀膜的光学器件呈淡紫色,因为在通常情况下,入射光为白光,增透膜只能使一定波长的光反射时相互抵消,不可能使白光中所有波长的光反射时抵消.在选增透膜时,一般是使对人眼灵敏的绿光在垂直入射时相互抵消,这时光谱边缘部分的红光和紫光并没有相互抵消,因此涂有增透膜的光学器件呈淡紫色.
三、光的衍射现象
光偏离直线传播方向而绕到障碍物阴影里去的现象叫光的衍射。要产生明显的衍射现象,障碍物或小孔的尺寸要足够小(一般应不大于波长的百倍)。
光照射到一个狭缝上产生的衍射叫单缝衍射。单色光(或白光)的衍射条纹是明暗相间(或彩色)的与狭缝平行的条纹。条纹特点是中央条纹宽且亮,两侧条纹暗且窄。注意它与双缝干涉条纹的区别。条纹宽度随缝宽变窄及波长变长而加大。
用小圆屏进行衍射实验,衍射图样是在圆盘的阴影中心出现泊松亮斑。而用小圆孔进行衍射实验,衍射图样是一系列同心圆环,圆环中央明暗不定。了解一些实际生活中光的衍射现象及其应用(如光栅等)。
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四、双缝干涉条纹与单缝衍射条纹有什么区别?
光波发生干涉现象时产生干涉条纹,光波发生衍射现象时产生衍射条纹,那么,干涉和衍射本质上有什么相同和不同之处吗?双缝干涉条纹与单缝衍射条纹有什么区别呢?
干涉和衍射本质上都是光波的叠加,都证明了光的波动性,但两者有所不同.首先干涉是两列相干光源发出的两列光波的叠加;衍射是许多束光的叠加.稳定的干涉现象必须是两列相干波源,而衍射的发生无须此条件,只是,当障碍物或孔与光的波长差不多或还要小的时候,衍射才明显.干涉和衍射的图样也不同,以双缝干涉和单缝衍射的条纹为例,干涉图样由等间距排列的明暗相间的条纹(或彩色条纹)组成,衍射图样是由不等距的明暗相间(中央亮条纹最宽)的条纹或光环(中央为亮斑)组成. 例题解析
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1、用单色光照射双缝,在屏上观察到明暗交替的条纹,若要使条纹间距变大,应
A.改用频率较大的单色光
B.改用波长较长的单色光
C.减小双缝至屏的距离
D.增大双缝之间的距离
分析与解答:双缝干涉的条纹间距可表示为L/d,也就是与双缝到屏的距离L成正比,与照射双缝的光波波长成正比,与双缝间距d成反比。据此不难得出正确选项为B。
说明:利用干涉现象中条纹间距与波长的关系可以通过测量条纹间距(用累计法测多组条纹的间距后求平均值)来求得波长。即
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/L。
2、在平静的水面上有一层厚度均匀的透明油膜,能否观察到干涉条纹?
分析与解答:光照到厚度均匀的透明油膜时,从油膜上下两个表面反射回来的两列光波的光程差处处相等,要么都互相加强(亮),要么互相减弱(暗),不会出现明暗相间的干涉条纹。
说明:我们看到的明暗相间的干涉条纹(或花纹),是薄膜厚度变化造成的,有的地方满足加强的条件,有的地方满足减弱的条件。增透膜的厚度是均匀的,因此它可以使某种色光在膜的上下表面反射回来后,处处都互相减弱,而增加该色光的透射光能。
3、某同学以线状白炽灯为光源,利用游标卡尺两脚间形成的狭缝观察光的衍射现象后,总结出以下几点:
A.若狭缝与灯丝平行,则衍射条纹与狭缝平行
B.若狭缝与灯丝垂直,则衍射条纹与狭缝垂直
C.衍射条纹的疏密程度与狭缝的宽度有关
D.衍射条纹的间距与光的波长有关
以上几点中,你认为正确的是________。
分析与解答:单缝衍射的条纹特点是条纹与狭缝平行,条纹的间距随缝宽的减小而增大(缝宽也不能太小,否则光能太弱观察不到衍射现象),随波长的增大而增大。据此可得答案为A、C、D。
说明:衍射现象的理论分析比较复杂,学习时不必仔细推导,而应把重点放在各种衍射现象及其变化规律上。
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1.托马斯·扬上第一次解决了相干光源问题,成功做出了光的干涉实验,使人们认识到光具有波动性.
2.两个相干光源发出的光在屏上某处叠加时如果同相,光就加强,如果反相光就减弱,于是产生明暗条纹,其特征是在中央明纹两侧对称地分布着明暗相间的各级干涉条纹,且相邻明纹和相邻暗条纹的间隔相等.复色光则出现彩色条纹.
篇8:光的衍射教学设计
光的衍射--重庆第二外国语学校 刘海军
在中学物理教学中,将所学知识应用到实际生活中去,有利于帮助学生加深对物理知识的理解,有利于培养学生解决实际问题的能力,有利于提高学生进一步学习物理知识的兴趣。笔者在“光的衍射”一节教学中进行了尝试,收到了良好的教学效果。
一、--
现行人教版高中《物理》教材中,对“光的衍射”一节的处理是基于单缝衍射和圆孔衍射两个实验,而且以此说明光发生明显衍射的条和现象。在教学过程中,通过在教材中两个实验的基础上进行延伸、拓展,引导学生对比分析发现:光通过不同形状的障碍物发生衍射时,其衍射图样不一样。再进一步演示和观察光通过正三角形孔、正方形孔、正多边形孔的衍射现象加以验证,并介绍光的衍射在现代技术上的应用,如X射线通过晶体发生晶格衍射。反过来,用对应的衍射图样来推测晶体的微观结构。让学生分析为什么光学显微镜放大倍数受到限制,以及对光在介质中沿直线传播规律进一步再认识,使学生对光的衍射现象的认识得到升华。
二、实验器材及操作
光源选用激光笔,缝和孔的具体制作过程简述如下:
用刀片、缝衣针等工具在不透光的塑料卡片(如电话卡)上,分别刻制出不同宽度的缝和不同大小、不同形状的孔。如图1所示卡片上制作宽度约为2的缝a和宽度约为0.的缝b;如图2所示卡片上制作直径约为2的圆孔和直径约为1的圆孔d;如图3所示卡片上制作线度都约为1的正三角形孔e、正方形体正多边形孔g。
演示时,把有孔或缝的卡片固定在支架上作为挡板,在相距1左右的位置,把激光笔光源照射到缝或孔上,在光屏(可以把白色墙壁作为光屏)上可看到相应的衍射现象,实验装置如图4所示。
三、教学过程
1.提出问题
师问:衍射是波所特有的现象,既然光也是一种波,为什么在日常生活中没有观察到光的衍射现象?
学生讨论。
2.分析问题
师问:衍射是波绕过障碍物传播的现象。波要发生明显的衍射现象(也即人们肉眼能直接观察到波的衍射现象)必须满足什么条?
生答:波要发生明显衍射,必须满足一定的条:只有障碍物或缝的尺寸跟波长差不多,或者比光的波长更小时,才能观察到明显的衍射现象。
师问:怎样才能观察到光的衍射现象呢?
生答:光的波长很短,而可见光的波长实际上只有十分之几微米,一般物体的尺寸都比它大得多,因此,很难看到光的衍射现象。但是若障碍物或缝的尺寸很小,与光波波长差不多时,就应该观察到明显的衍射现象。
3.实验验证
实验一:如图4所示装置,把激光笔发出的激光分别照在单缝b、d上,观察屏上的图样。
现象及分析:当激光照在宽缝a上时,光沿着直线方向通过缝,在屏上产生一条跟缝的宽度相当的亮线;当激光照在窄缝b上时,光通过缝后就明显地偏离了直线传播方向照到了屏上相当宽的地方,并且出现了明暗相间的条纹,如图所示,这就是光的衍射现象。
实验二:在上述实验中,把挡板换成图2所示卡片,把激光笔发出的激光分别照在圆孔、d上,观察屏上的图样。
现象和分析:当激光照在直径较大的孔上时,在屏上得到一个圆形亮斑,圆的大小跟按光沿直线传播规律作图得到的一样。当激光照在直径较小的孔d上时,屏上得到一些明暗相间的圆环,这些圆环达到的范围远远超过了光沿直线传播所对应照明的区域,如图6所示。
小结:上述两个实验说明:当缝或孔较大(比光波波长大得多)时,衍射现象不明显(肉眼很难直接观察到);当缝或孔很小(与光波波长接近或比光波波长更小)时,衍射现象十分明显。
4.知识延伸
师问:同学们,试比较上面单缝衍射和圆孔衍射图样,有那些相同点,又有哪些不同点?
生答:相同点都是明暗相间的条纹。不同点是圆孔衍射条纹为圆环形状,而单缝衍射条纹是直线形状。
师问:通过比较,说明衍射图样的形状与什么有关?
生答:衍射图样的形状与障碍物的形状有关。
师问:如果用其他形状的孔,发生衍射时得到的衍射图样又怎样呢?
实验:在图4所示装置中,把挡板换成如图3所示卡片,依次演示激光通过正三角形孔e、正方形孔f、正多边形孔g发生的衍射现象,其衍射图样分别为如图7、8、9所示。
师问:通过比较、分析衍射图样与障碍物的形状,这些实验进一步说明了衍射图样与光通过的小孔的形状有关的结论,得出这一结论有什么作用呢?
学生讨论。
师问:能不能通过衍射图样,反过来推知小孔形状(或障碍物的结构)呢?
生答:由实验可知,衍射图样和孔的形状是一一对应的,因此,由衍射图样可以推知小孔的形状。
.实际应用
师介绍:在现代应用光学分析技术中,科学家根据衍射图样与障碍物的结构间一一对应的关系,利用X射线穿过晶体后发生晶格衍射时,不同的晶体产生不同的衍射图样,仔细分析得到的衍射图样,从而推理得出组成晶体的原子是如何排列的。
师问:同学们想一想,为什么要利用X射线呢?
生答:一方面X射线穿透能力强,另一方面其波长与晶体分子大小差不多,因此,X射线通过晶体时能够发生明显的衍射现象,从而得到清晰的衍射图样。
师介绍DNA的双螺旋结构的发现过程:弗兰克林这位具有非凡才能的物理化学家,成功地拍摄了不同温度下DNA晶体的X射线衍射照片,如图10所示,把这些各种局部的结构形状汇总。
DNA的衍射图片越来越清晰,越来越全面。此时,沃森和克里克也在剑桥大学进行DNA结构的形究,他们看了那张照片后,很快就领悟到了DNA的结构──两条以磷酸为骨架的链相互缠绕形成了双螺旋结构,氢键把它们联结在一起。因此他们获得了诺贝尔奖。
X射线衍射在纳米技术的研究中也起着非常重要的作用……
师问:用光学显微镜观察微小物体时,发现显微镜放大倍数是要受到限制的,这是为什么呢?
学生讨论。
生答:当被观察的微小物体尺寸与可见光的波长差不多时,就会发生明显的衍射现象,这样就得不到清晰的像。因此,光学显微镜放大倍数受到了限制。
师问:光的衍射现象说明光沿曲线传播,这不是与前面学到的“光在同一种均匀介质中沿直线传播”矛盾吗?
学生讨论。
生答:不矛盾,使我们更清楚地认识了光的传播规律:一方面,光在没有障碍物的均匀介质中是沿直线传播的;另一方面,在障碍物的尺寸比光的波长大得多的情况下,衍射现象不明显,也可以认为光是沿直线传播的。但是,在障碍物的尺寸可以跟光的波长相比,甚至比光的波长还小的时候,衍射现象十分明显,这时不能说光沿直线传播了。
四、教学后记
篇9:光的反射物理教案
知识与技能:
1.了解光在一些物体表面可以发生反射。
2.认识光反射的规律,了解法线、入射光线和反射光线及入射角、反射角的含义;
3.理解反射现象中光路的可逆性。
4.了解什么是镜面反射,什么是漫反射。
过程与方法:培养实验、观察、分析、解决实际问题的能力。
情感态度与价值观1.在探究“光反射时的规律”过程中培养学生的科学素养,鼓励学生积极参与探究活动,密切联系实际,提高科学技术应用于日常生活和社会的意识,并养成实事求是的科学态度。
2.培养学生热爱科学、探索真理、实事求是的严谨科学态度和思维习惯;简单介绍我国水镜、铜镜等历史,进行爱国主义教育。
重点光的反射规律和镜面反射、漫反射在生活中的应用。
难点探究光的反射规律的实验
【教学环节安排】
导 学 学 案教 学 流 程
我会自学:
1.光射到物体表面时,被物体表面反射回去,这种现象叫做。
2.如图所示,图中AO叫做,OB叫做,
ON叫做,α角叫做,β角叫
做
3.光的反射定律的内容:
光反射时:
(1)反射光线、入射光线和法线在内;
(2)反射光线和入射光线分别位于;
(3)反射角入射角
4.光的反射分两种情况,一种是,一种是。两种情况(都、不都)遵守光的反射定律
我能参与:
知识点一:光的反射
有的物体能发光,有的物体不能发光,我们能看到不发光的物体就是因为发生了。
知识点二:光的反射定律
演示一:用平面镜反射太阳光。
观察:墙上光斑及其变化。
演示二:用激光器演示光的反射。让学生观察入射光、反射光、入射点。并在黑板上画出图:
注意以下名词:①入射点(O):光线射到镜面上的点。
②法线(ON):通过入射点,垂直于镜面的直线。
③入射角(i):入射光线与法线的夹角。
④反射角(r):反射光线与法线的夹角。
问:通过演示观察到光的反射现象。那么光反射时遵从什么规律呢?
实验一:
(1)按照课本图4-15用量角器量出入射角、反射角大小,并记录下来。
(2)不改变入射点的位置,改变入射光线的位置,重复上面实验两次。
(3)把纸板的半面向前折或向后折,还能看见反射光线吗?
引导分析实验现象和数据得出:
①;②;③。
实验二:
把入射光线沿实验一画出的反射光线的位置射到镜面。观察反射光的位置。
讨论得出:光在反射现象中,光路。
例1:右图中已知入射光线,请画出反射光线。
画法:①过入射点画法线;②画反射光线(根据反射角等于入射角)。
例2:一条光线垂直入射到平面镜上时,作图说明:(1)入射角和反射角各为多大?
(2)若保持人射光的传播方向不变,将平面镜沿逆时针方向转动20°角,则反射光线转过多少角度?
知识点三:镜面反射和漫反射
演示实验:
将一束光分别照到平面镜上和纸面上,观察反射情况:
镜面反射:平行光投射到光滑表面,其反射光束仍是平行的,这类反射叫镜面反射。列举镜面反射的例子。
漫反射:平行光投射到粗糙表面,反射光不再平行,而是射向各个方向,这种反射叫漫反射。列举漫反射的例子
篇10:光的直线传播物理教案
2.能通过探究,归纳得出光的传播规律,进而能用光的直线传播来理解小孔成像。3.了解光的传播需要一定的时间,知道真空,空气中的光速,理解激光测距仪的工作原理。4.了解我国古代在光研究上的成就,知道中华文明对科学发展作出的贡献。教学方法:实验、讨论、媒体演示 教学过程:
一、新课引入:
师:在前面我们已经学习了光的色彩、颜色等知识。今天我们就要开始进入新的学习内容了,在学习新的知识以前,我想问大家一个问题,你们看过皮影戏了吗?做个手影游戏了吗?
生:看过,做过了!
师:有没有哪位同学愿意上来示范一下手影游戏呢?越多越好,请下面同学猜猜你的影子是什么?
生:举手„„.(请学生讲解是什么?)
师:这么多漂亮的手影啊!大家看了后有没有什么疑惑呢?下面就请大家来相互讨论交流一下,我们来看看谁提的问题最多最好!
生:学生讨论交流。例:为什么会形成影子?手影为什么随着手形的改变而改变呢?影子为什么是黑的呢?„„(若学生不提问题)/大家都没问题吗?那么就由我来提几个问题:1)为什么会形成影子?2)手影为什么会随着手形的改变而改变?3)影子为什么是黑的?
师:很好,提出了这么多的问题,而且有的同学提出的问题都非常好!那么有没有同学来回答几个问题呢?
生:试答„„(可能部分同学能够回答出来)光是沿直线传播的二、进行新课
师:我觉得对课本上的结论我们不能轻易相信。所谓“耳听为虚,眼见为实”吗!我们必须来验证一下。用什么方法来验证呢?
生:做实验。
师:很好,现在我们就来讨论一下。请大家思考一下,该如何设计实验方案呢?你需要什么实验器材呢?
生:„„(有一定难度,讨论时间控制好)
师:我们可以这样来做这个实验,1.提出假设 2.制定实验方案3.收集证据4.得出结论。我们是不是可以这样认为,如果光在固体、液体、气体三种介质中都是沿直线传播的话,是否可以认为光是沿直线传播的呢?
生:可以
师:用一个激光笔射到墙上,看到笔直的光线了吗?
生:没有!
师:那怎样才能显示出来呢?(给学生看图片)
生:必须要有烟和雾!
师:很好,我准备了一个水壶来制造水雾,(实验)大家看到了什么呢?
生:光在空气(气体)中是沿直线传播的
师:光在水中有是怎么样传播的呢?大家看到自己的桌上有一筒水,里面加了点化学物质,大家和我一起试试看,光在水中的传播路线是怎么样的?(学生实验)你们看到什么了呢?
生:惊叹(现象十分明显)很清楚的看到光在水中沿直线传播
师:这两个实验只能说明光在气体和液体中的传播情况,那么在固体中是不是也这样呢?我准备了一个果冻,我们一起来看看光在果冻中的传播情况。
生:看不大清,勉强可以看到 师:经过刚才的实验,你得出结论了吗?
生:光是沿直线传播的
师:很好。我们生活中还有许多事例可以证明光是沿直线传播的。例如:穿过森林的光束;在有雾的天气里可以看到汽车头灯射出的光是直的;电影院里可以看到放映机射向银幕的光束是直的;
师:如果光不是沿直线传播的,而能沿曲线传播,光就能绕过物体跑到物体的后面去,那么会出现什么现象呢?
生:就没有影子了。
师:所以说影子是怎样形成的呢?(课件演示)
生:光在传播过程中遇到不透明的物体,在物体后面形成的黑影。
师:知道光是沿直线传播后,请大家想一想:一个人从路灯下往远处行走时,他的影子的长短是如何变化的?
生:逐渐变长
师:其实早在2000多年前,我国古代学者就对光的传播有了一定的研究!请大家看一个实验!谁能告诉我这个是什么实验呢?我们该怎么做!(示范)
生:小孔成像。
师:请大家也来做一下这个实验!
生:„„.师:课件演示小孔成像!
师:小孔成像是我国古代在光研究上成就的体现。大家看过《宝莲灯》了吗?
生:看过了
师:里面有个传说“天狗吃月亮”,是不是真的有天狗把月亮吃掉了呢?
生:不是
师:那是怎么一回事呢?
生:月食现象
师:其实月食和日食是一种天文现象。那么日食和月食是怎么形成的呢?请大家看屏幕(课件演示)
知道了日食、月食的成因后,大家就明白“天狗吃月”是一种迷信说法,所以,在以后的学习中我们一定要用更多的科学知识来武装自己的头脑,去揭穿那些迷信和骗人的小把戏。科学家就利用日食、月食的成因揭开了中国古代文明的密码。
㈢、生活•物理•社会
大家阅读课本上的生活物理社会的有关知识并同时思考这两个问题:
科学家是如何来确定夏商周的年代的?
㈣、光速
大家看,打开电灯,房间墙壁立刻被照亮了,光的传播需要时间吗?(„„„„)实际上很早以前科学家们就争论过这样的问题,那到底需要时间吗?我们可以通过实验来验证。意大利科学家伽利略就做过这样的实验。
学生阅读p101的《光速》
应该说这个实验设计的是很巧妙的,遗憾的是没有成功,这是因为光传播的太快了。
㈤、光速
知道了光速后,我们利用激光制成了激光测距仪。学生阅读激光测距仪,并思考:
①你知道激光测距仪的工作原理吗?
②激光测距技术一般应用在哪些方面?
讨论:那能不能用声呐来测量地球到月球的距离,为什么? 光在真空中传播的速度是3×103m/s,相当于1s内绕地球赤道7圈半。
我们还可以利用孙悟空与光比较,孙悟空一个跟斗飞行的距离是十万八千里,约5.4×104km,设翻一个跟斗用的时间是1s,则孙悟空的速度比光在真空中的速度大还是小?(光在真空中的速度大。)
讨论:为什么雷雨时总是先看到闪电后听到雷声?
想想议议:你能不能想出一个办法来测发生雷电的地方离你有多远?
(需要知道声音在空气中的传播速度v=340m/s,要测出声音从发声处到人耳的时间t)(看到闪电计时,听到雷声结束)根据s=vt算出距离
大家联想一下,运动会百米赛跑时,计时员是怎么计时的?为什么?
三、小结:
下面谁能把这节课给大家总结一下,通过这节课,你知识上学到了什么?方法上学到了什么?
四、学生课后活动:
11月2~3日,我有幸参加了校第一届教坛新秀活动。心情很是紧张,但是又很兴奋。无论从肉体到精神上都经受了一次洗礼。相信经过这一次锻炼,我又向一名合格的人民教师迈进了一步。以下是我对这次活动的一点心得。
我上的课题是——光的直线传播。这是一节许多老师上过公开课的内容。我心里有点紧张,怕自己不能上好!
好在有一天的时间准备备课,我找到了一些资料就开始备课了,也算是比较认真了吧。
参照新课程标准,我安排的预习作业是让学生学做手影游戏和踩影子游戏!
开始上课后,我简单的理了一下思绪,课堂活动有条不紊的开展了。首先是请学生上前做影子游戏,学生的积极性一下子提高了。
然后通过学生讨论,试着提出问题的方法,总结得出这样几个问题:为什么会形成影子?手影为什么会随着手形的改变而改变„„通过这些问题引出了光是否沿直线传播呢?紧接着利用实验得出了光沿直线传播的规律。可以说到这里为止,这堂课还是比较成功的!然后后半段开始,课堂教学却一下进入了死胡同!最后勉强上完。只能算是虎头蛇尾。究其原因,得出以下结论:
主观原因:1.自己的重视程度还不够2.备课还未到细处3.创造的情境有所欠缺4.设计的问题不够完善。例如小孔成像,日、月食的形成讲的都不够细致。5.让学生讨论的时间太少了
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