通過不斷編寫和完善教案,教師可以提高教學(xué)設(shè)計(jì)的水平和教學(xué)實(shí)施的能力。教案中應(yīng)當(dāng)合理安排評(píng)估和反饋環(huán)節(jié),及時(shí)了解學(xué)生的學(xué)習(xí)情況和掌握程度。以下是小編為大家收集的教案范例,僅供參考,希望對(duì)大家的教學(xué)工作有所啟發(fā)。
高中物理光教案篇一
1.通過實(shí)驗(yàn),認(rèn)識(shí)振動(dòng)中的偏振現(xiàn)象,知道只有橫波有偏振現(xiàn)象。
2.了解偏振光和自然光的區(qū)別,從光的偏振現(xiàn)象知道光是橫波。
3.了解日常見到的光多數(shù)是偏振光,了解偏振光在生產(chǎn)生活中的一些應(yīng)用。
【學(xué)習(xí)重點(diǎn)】。
光的偏振實(shí)驗(yàn)的觀察和分析。
【知識(shí)要點(diǎn)】。
1.偏振現(xiàn)象。
2.偏振片。
3.偏振現(xiàn)象的應(yīng)用。
1)偏振濾光片。
2)車燈玻璃和擋風(fēng)玻璃。
3)偏光眼鏡觀看立體電影)。
4)拍攝水面景物。
5)液晶顯示。
【典型例題】。
a.透過偏振片的光強(qiáng)先增強(qiáng),然后又減弱到零。
b.透過的光強(qiáng)先增強(qiáng),然后減弱到非零的最小值。
c.透過的光強(qiáng)在整個(gè)過程中都增強(qiáng)。
d.透過的光強(qiáng)先增強(qiáng),再減弱,然后又增強(qiáng)。
答案:a。
embedc.8。
【達(dá)標(biāo)訓(xùn)練】。
3.下列哪些波能發(fā)生偏振現(xiàn)象(。
a.聲波b.繩波。
c.橫波d.縱波。
4.關(guān)于自然光和偏振光,下列說法正確的是(。
a.自然光就是白光。
b.偏振光就是單色光。
高中物理光教案篇二
如圖13-6-1所示,機(jī)械波是橫波時(shí),當(dāng)質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向與狹縫平行時(shí),機(jī)械波能透過狹縫傳播(圖甲),反之,則不能傳播(圖乙).
對(duì)縱波而言,不管什么情況,縱波總能透過狹縫而傳播(圖丙).
圖13-6-1。
學(xué)法一得橫波只沿著某一個(gè)特定的方向振動(dòng),稱為波的偏振.只有橫波才有偏振現(xiàn)象,而縱波沒有偏振現(xiàn)象.所以,光是一種橫波.
2.自然光和偏振光。
(1)自然光。
從普通光源直接發(fā)出的天然光是無數(shù)偏振光的無規(guī)則集合,所以直接觀察時(shí)不能發(fā)現(xiàn)光強(qiáng)偏于哪一個(gè)方向,這種沿著各個(gè)方向振動(dòng)的光波的強(qiáng)度都相同的光叫自然光.
如圖13-6-2所示,普通光源s發(fā)出的光經(jīng)過偏振片時(shí),后面的光屏是明亮的,說明光透過了偏振片;若轉(zhuǎn)動(dòng)偏振片,光屏上亮度不變,說明透過光的強(qiáng)度不變,由此可知,自然光沿著各個(gè)方向振動(dòng)的光波的強(qiáng)度都相同.
圖13-6-2。
聯(lián)想發(fā)散偏振片是由特殊材料制成的,其“狹縫”用肉眼不能看見,它只允許振動(dòng)方向與“狹縫”平行的光波通過.
深化升華通過偏振片后,自然光就變成了偏振光.
(2)偏振光。
只有一個(gè)振動(dòng)方向的光叫偏振光.如經(jīng)過偏振片后的自然光.若偏振光再經(jīng)過一個(gè)偏振片后,情況會(huì)怎樣呢?如圖13-6-3所示,當(dāng)兩偏振片的“狹縫”平行時(shí),光屏上仍有亮光.當(dāng)兩偏振片的“狹縫”相互垂直時(shí),透射光的強(qiáng)度幾乎為零,光屏上是暗的,如圖13-6-4所示.
圖13-6-3。
圖13-6-4。
深化升華光的偏振現(xiàn)象并不罕見.除了從光源(如太陽、電燈等)直接發(fā)出的光以外,我們通??吹降慕^大部分光,都是偏振光.
(3)偏振光的另一種產(chǎn)生方式。
自然光射到兩種介質(zhì)的交界面上,如果光入射的方向合適,使反射光和折射光之間的夾角恰好是90°時(shí),反射光和折射光都是偏振光,且偏振方向相互垂直(如圖13-6-5).
圖13-6-5。
二、偏振現(xiàn)象的應(yīng)用。
1.光的偏振現(xiàn)象有很多應(yīng)用.如在拍攝日落時(shí)水面下的景物、池中的游魚、玻璃櫥窗里陳列物的照片時(shí),由于水面或玻璃表面的反射光的干擾,常使景象不清楚,如果在照相機(jī)鏡頭前裝一片偏振濾光片,讓它的透振方向與反射光的偏振方向垂直,就可以減弱反射光而使景象清晰.
2.夜晚行車時(shí),對(duì)方照射過來的光很強(qiáng),若加一個(gè)偏振片,可減弱對(duì)眼睛的照射.
3.立體電影也是利用了光的偏振原理.
典題·熱題。
知識(shí)點(diǎn)一偏振和偏振光。
例1有關(guān)偏振和偏振光的下列說法中,正確的有()。
a.只有電磁波才能發(fā)生偏振,機(jī)械波不能發(fā)生偏振。
b.只有橫波能發(fā)生偏振,縱波不能發(fā)生偏振。
c.自然界不存在偏振光,自然光只有通過偏振片才能變?yōu)槠窆狻?/p>
高中物理光教案篇三
3、知道觀察到明顯衍射的條件。
(二)能力目標(biāo)。
了解單縫衍射、小孔衍射,并能用相關(guān)知識(shí)對(duì)生活中的有關(guān)現(xiàn)象進(jìn)行解釋和分析.
(三)情感目標(biāo)。
1、讓學(xué)生知道科學(xué)研究必須重視理論的指導(dǎo)和實(shí)踐的勤奮作用;。
2、必須有自信心和踏實(shí)勤奮的態(tài)度;。
3、在學(xué)習(xí)中也要有好品質(zhì)、好作風(fēng).
教學(xué)建議。
高中物理光教案篇四
1、知識(shí)與技能:
(1)在學(xué)生已有幾何光學(xué)知識(shí)的基礎(chǔ)上引導(dǎo)學(xué)生回顧人類對(duì)光的本性的認(rèn)識(shí)發(fā)展過程。
(2)在復(fù)習(xí)機(jī)械波干涉的基礎(chǔ)上使學(xué)生了解產(chǎn)生光的干涉的條件和楊氏實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)原理。
(3)使學(xué)生掌握在雙縫干涉實(shí)驗(yàn)中產(chǎn)生亮條紋和暗條紋的原因及條件,并了解其有關(guān)計(jì)算,明確可以利用雙縫干涉的關(guān)系測(cè)定光波的波長。
(4)通過干涉實(shí)驗(yàn)使學(xué)生對(duì)光的干涉現(xiàn)象加深認(rèn)識(shí)。
2、過程與方法。
在教學(xué)的主要設(shè)置了兩個(gè)探究的問題。
(1)在機(jī)械波產(chǎn)生干涉現(xiàn)象的知識(shí)基礎(chǔ)上,學(xué)生通過自主學(xué)習(xí)掌握光的干涉條件,在雙縫干涉實(shí)驗(yàn)中產(chǎn)生亮條紋和暗條紋的原因及條件。
(2)小組合作學(xué)習(xí)探究相鄰兩條亮條紋(或暗條紋)的間距與什么因素有關(guān)。
3、情感態(tài)度價(jià)值觀。
培養(yǎng)學(xué)生合作的精神、團(tuán)隊(duì)的意識(shí)和集體的觀念,培養(yǎng)學(xué)生循著科學(xué)家足跡自主探究科學(xué)知識(shí)的能力,從而真正實(shí)現(xiàn)使每個(gè)學(xué)生都得到發(fā)展的目標(biāo)。
【教學(xué)重點(diǎn)】。
(1)使學(xué)生知道雙縫干涉產(chǎn)生的條件,掌握干涉圖樣的特征。
(2)理解雙縫干涉實(shí)驗(yàn)中產(chǎn)生亮條紋和暗條紋的條件。
(3)理解相鄰的亮條紋(或暗條紋)的間距,并能應(yīng)用這一規(guī)律解決實(shí)際問題。
【教學(xué)難點(diǎn)】。
(1)對(duì)雙縫干涉圖樣中亮條紋和暗條紋產(chǎn)生原因的正確理解。
(2)理解影響雙縫干涉圖樣中相鄰亮條紋(或暗條紋)間距的因素。
【教學(xué)方法】。
類比、實(shí)驗(yàn)、分組探究。
【教學(xué)工具】。
ppt課件、玩具激光光源、光柵(雙縫)。
【教學(xué)過程】。
課題引入:
問一:在日常生活中,我們見到許多光學(xué)的現(xiàn)象,這些自然現(xiàn)象是如何形成的?
圖片展示:如光的直線傳播、彩虹、“海市蜃樓”
引入:自然界中的光現(xiàn)象如此豐富多彩,人們不禁要問光的本質(zhì)到底是什么?
新課教學(xué):
一、兩大學(xué)說之爭:
在17世紀(jì)以牛頓為代表的一派認(rèn)為:“光是一種物質(zhì)微粒,在均勻的介質(zhì)中以一定的速度傳播”
以惠更斯為代表的一派認(rèn)為:“光是在空間傳播的某種波”
學(xué)生討論:你贊同誰的觀點(diǎn)?并說一說贊同的原因。
(一)假設(shè):光是一種波,則必然會(huì)觀察到波的特有現(xiàn)象。
學(xué)生回顧:機(jī)械波的特有現(xiàn)象——干涉。
引導(dǎo):只要能看到光的干涉現(xiàn)象,就能說明光具有波性。
(二)實(shí)驗(yàn)探究:
1、我們?cè)鯓硬拍苁箖闪泄庀嘤鰰r(shí)發(fā)生干涉現(xiàn)象?
演示:兩個(gè)單獨(dú)的激光光源相遇。
設(shè)問:為什么看不到干涉現(xiàn)象?產(chǎn)生干涉現(xiàn)象必須有什么條件?
學(xué)史介紹:實(shí)際上很難找到兩個(gè)能相互干涉的光源,一直到18英國物理學(xué)家托馬斯·楊在實(shí)驗(yàn)室里成功的觀察到了光的干涉。
2、托馬斯·楊雙縫干涉實(shí)驗(yàn)介紹:
介紹實(shí)驗(yàn)裝置,在擋板上開兩條很窄的狹縫,當(dāng)一束單色光投射到擋板時(shí),兩條狹縫相當(dāng)于兩個(gè)完全相同的光源——相干光源。
3、演示實(shí)驗(yàn):雙縫干涉實(shí)驗(yàn)。
思考:光通過雙縫后墻上出現(xiàn)了什么現(xiàn)象?這又說明了什么?
師生小結(jié):光具有波動(dòng)性。
引導(dǎo)學(xué)生參閱課本彩圖中的雙縫干涉圖樣。
得出實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象:中央亮條紋、明暗相間、間距相等的條紋。
設(shè)問(現(xiàn)象解釋):你該如何解釋光屏上出現(xiàn)的亮條紋(暗條紋)?
光屏上何處出現(xiàn)亮條紋,何處出現(xiàn)暗條紋?即產(chǎn)生的條件是什么?
小組討論:形成共識(shí),派代表闡述原因。
光屏上出現(xiàn)亮條紋(或暗條紋)的條件:
亮條紋:(n=0、1、2、3…)。
暗條紋:(n=0、1、2、3…)。
高中物理光教案篇五
人教版普通高中課程標(biāo)準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)教科書·物理選修3-4·第十三章第三節(jié)。
教學(xué)內(nèi)容分析。
(一)作用與地位。
本節(jié)是在《機(jī)械波》的基礎(chǔ)上展開的,上承幾何光學(xué),也是后面學(xué)習(xí)《光的衍射》等知識(shí)的基礎(chǔ),本節(jié)揭示了光的波動(dòng)性,促使人類對(duì)光的本性有更進(jìn)一步的認(rèn)識(shí)。同時(shí)也與選修3-5《光電效應(yīng)》共同構(gòu)成光的波粒二象性,所以本節(jié)具有重要的研究意義。
(二)課程標(biāo)準(zhǔn)。
1、觀察光的干涉現(xiàn)象;2、知道產(chǎn)生干涉現(xiàn)象的條件。
(三)課程特點(diǎn)。
課程標(biāo)準(zhǔn)是課程的宏觀結(jié)構(gòu),教材是課程的微觀結(jié)構(gòu)。從教材特點(diǎn)看,本節(jié)通過提出猜想:如果光真的是一種波;隨后進(jìn)行楊氏雙縫實(shí)驗(yàn),通過得到干涉圖樣,進(jìn)而證明光是一種波;最后討論路程差與半波長的關(guān)系,得出明暗條紋出現(xiàn)的條件。
但教材中并沒有突出“空間”干涉;雙縫干涉實(shí)驗(yàn)的示意圖并沒有采用形象化的展示,從而影響了學(xué)生對(duì)光的干涉機(jī)理的理解;增加了學(xué)習(xí)的難度,所以我對(duì)教材做了以下的處理:
2.通過演示光波直觀圖示,形象的展示光波的干涉機(jī)理,化抽象的光波為直觀;。
3.增強(qiáng)教學(xué)中的邏輯性,注重知識(shí)的構(gòu)建過程;。
學(xué)生情況分析。
(一)思維特點(diǎn)。
按皮亞杰的理論,高二學(xué)生正處在形式運(yùn)算的思維階段,遵循從簡單到復(fù)雜,從直觀到抽象的認(rèn)知規(guī)律,但是他們的抽象思維能力還不夠強(qiáng),常常會(huì)需要具體的表象或類比于相似的具體經(jīng)驗(yàn)來支持思維過程。
(二)知識(shí)基礎(chǔ)。
學(xué)生已經(jīng)學(xué)習(xí)了機(jī)械波的內(nèi)容,對(duì)機(jī)械波的干涉和波的疊加原理有一定認(rèn)識(shí)。
(三)認(rèn)知困難。
但學(xué)生知識(shí)的遷移能力相對(duì)薄弱,且光的干涉機(jī)理比較抽象,加之對(duì)光干涉無本質(zhì)的認(rèn)識(shí)。
教學(xué)目標(biāo)分析。
(一)知識(shí)與技能。
(1)知道光產(chǎn)生干涉的條件,知道光是一種波;。
(2)知道光的干涉現(xiàn)象和干涉條紋的分布特點(diǎn);。
(3)知道路程差與明暗條紋之間的關(guān)系。
(二)過程與方法。
(1)通過光的干涉與機(jī)械波干涉的類比,培養(yǎng)學(xué)生比較分析的能力和知識(shí)遷移的能力。
(三)情感、態(tài)度、價(jià)值觀。
(1)通過觀察實(shí)驗(yàn),培養(yǎng)學(xué)生實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度。
(2)通過了解楊氏雙縫干涉實(shí)驗(yàn),培養(yǎng)學(xué)生的物理學(xué)史情懷,增加對(duì)物理學(xué)的熱愛。
教學(xué)重難點(diǎn)。
重點(diǎn):明暗條紋產(chǎn)生的原因。
教學(xué)策略分析。
一、教學(xué)方法。
實(shí)驗(yàn)法。
通過探究楊氏雙縫實(shí)驗(yàn),觀察光干涉的特點(diǎn),得出光是一種波;通過創(chuàng)新演示實(shí)驗(yàn),利用丁達(dá)爾效應(yīng)顯現(xiàn)干涉通路,展示光干涉的空間性,進(jìn)一步理解光的波動(dòng)性;通過演示直觀圖示模擬波在空間p點(diǎn)的三種疊加情況(峰峰、谷谷、峰谷),理解光的干涉機(jī)理。
(2)講授法。
通過已熟悉的機(jī)械波干涉,遷移到光干涉問題的新情境中來,加強(qiáng)學(xué)生知識(shí)的遷移能力。
二、學(xué)法指導(dǎo)。
在學(xué)法指導(dǎo)上,注重引導(dǎo)學(xué)生合作實(shí)驗(yàn)探究,觀察思考,多自主討論,重視分析歸納,使學(xué)生自主發(fā)現(xiàn)問題,解決問題,在獲取新知識(shí)的同時(shí)提高合作意識(shí),獨(dú)立思考,易遷移,領(lǐng)會(huì)物理學(xué)的思想。
教學(xué)準(zhǔn)備。
教具:肥皂水、激光筆、雙縫、支架、水槽、清水、牛奶、自制教具等。
多媒體:ppt、圖片、圖示模型、動(dòng)畫、視頻等。
實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新。
本節(jié)課除去導(dǎo)入新課使用的趣味實(shí)驗(yàn)和雙縫實(shí)驗(yàn)外,設(shè)計(jì)了兩個(gè)實(shí)驗(yàn)。
實(shí)驗(yàn)1傳統(tǒng)的雙縫干涉實(shí)驗(yàn)不能明顯的展示干涉具有空間性,但通過往清水中加入牛奶,利用丁達(dá)爾效應(yīng)顯示干涉通路,進(jìn)一步加深學(xué)生對(duì)光波動(dòng)性的認(rèn)識(shí)。
實(shí)驗(yàn)2課本中光干涉的插圖并沒有讓學(xué)生清晰的認(rèn)識(shí)到干涉的機(jī)理,通過利用演示實(shí)驗(yàn),制作兩列波在空間某點(diǎn)p的三種疊加情況(波峰與波峰疊加、波谷與波谷疊加、波峰與波谷疊加),直觀展示光波疊加的實(shí)際過程,讓學(xué)生更好的理解明暗條紋產(chǎn)生的原因。
教學(xué)流程。
教學(xué)過程設(shè)計(jì)。
教學(xué)環(huán)節(jié)和教學(xué)內(nèi)容教師活動(dòng)學(xué)生活動(dòng)設(shè)計(jì)意圖一、創(chuàng)設(shè)情境,引入課題:
介紹器材:肥皂水、塑料圈。
演示實(shí)驗(yàn):吹泡泡。
二、創(chuàng)新演示實(shí)驗(yàn)展示空間干涉。
1.學(xué)習(xí)物理學(xué)史,增強(qiáng)對(duì)物理學(xué)的熱愛。
介紹以牛頓為代表的物理學(xué)家認(rèn)為光是粒子性的,以惠更斯為代表的物理家提出了波動(dòng)性及托馬斯楊實(shí)驗(yàn)。
2.進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究,觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。
實(shí)驗(yàn)器材:綠色激光、雙縫片、光屏。
介紹實(shí)驗(yàn)裝置,進(jìn)行雙縫干涉實(shí)驗(yàn)。
觀察實(shí)驗(yàn),總結(jié)現(xiàn)象:中間是明條紋,并且出現(xiàn)明暗相間的條紋。
光干涉條件:頻率、相位差、振動(dòng)方向相同。
實(shí)驗(yàn)結(jié)論:光是一種波。
干涉圖樣特點(diǎn):出現(xiàn)中央亮紋,亮度往兩邊變暗;明(暗)條紋的寬度相同。
3.演示創(chuàng)新實(shí)驗(yàn),展示空間干涉。
前后移動(dòng)激光筆,引導(dǎo)學(xué)生觀察干涉圖樣。
實(shí)驗(yàn)器材:單色激光、雙縫、牛奶、水槽、水。
利用丁達(dá)爾現(xiàn)象演示光干涉通路。
更進(jìn)一步地認(rèn)識(shí)光的波動(dòng)性。
得出結(jié)論:光在整個(gè)疊加空間區(qū)域內(nèi)都發(fā)生干涉。
三、演示形象圖示,理解干涉原理。
通過演示直觀的光波疊加圖示:通過類比機(jī)械波的疊加圖示,在空間某點(diǎn)p,恰好兩列相干波波峰與波峰疊加,由于波峰的振幅最大,且振動(dòng)方向相同,疊加時(shí)振幅更大,則相干加強(qiáng),以此遷移到抽象的光波,在光屏該處則為明條紋,同理波谷與波谷在此處疊加也為明條紋,波峰與波谷則為暗條紋。
(同理谷谷疊加也為明條紋,沒有展示疊加圖示)。
光波峰谷疊加相消為暗條紋。
高中物理光教案篇六
教學(xué)要求:
2.知道產(chǎn)生光的衍射現(xiàn)象的條件:障礙物或孔、縫的大小比光的波長小或與波長相仿時(shí),才能觀察到明顯的衍射現(xiàn)象.
3.知道“幾何光學(xué)”中所說的光沿直線傳播是一種近似.
重點(diǎn)和難點(diǎn):產(chǎn)生光的衍射現(xiàn)象的條件。
課時(shí):1課時(shí)。
基本教學(xué)過程。
水波、聲波都會(huì)發(fā)生衍射現(xiàn)象,它們發(fā)生衍射的現(xiàn)象特征是什么?
一切波都能發(fā)生衍射,通過衍射把能量傳到陰影區(qū)域,能夠發(fā)生明顯衍射的條件是障礙物或孔的尺寸跟波長差不多.(播放視頻)。
1、光的衍射:光離開直線路徑繞過障礙物陰影里去的現(xiàn)象叫做光的衍射現(xiàn)象。
2、明顯衍射的條件:障礙物或狹縫的尺寸比波長小或者跟波長相差不多。
二、單縫衍射條紋的特征。
1、中央亮紋寬而亮.
2、兩側(cè)條紋具有對(duì)稱性,亮紋較窄、較暗.
單縫衍射規(guī)律:
1、波長一定時(shí),單縫窄的中央條紋寬,各條紋間距大.
2、單縫不變時(shí),光波波長大的(紅光)中央亮紋越寬,條紋間隔越大.
3、白熾燈的單縫衍射條紋為中央亮條紋為白色,兩側(cè)為彩色條紋,且外側(cè)呈紅色,內(nèi)側(cè)為紫色.
泊松亮斑:
不只是狹縫和圓孔,各種不同形狀的物體都能使光發(fā)生衍射,以至使影的輪廓模糊不清,其原因是光通過物體的邊緣而發(fā)生衍射的結(jié)果.歷史上曾有一個(gè)著名的衍射圖樣——泊松亮斑.
衍射光柵是由許多等寬的狹縫等距離的排列起來形成的光學(xué)儀器??煞譃橥干涔鈻藕头瓷涔鈻?。
干涉條紋與衍射條紋的區(qū)別:
干涉:等距的明暗相間的條紋,亮條紋的亮度向兩邊減弱較慢。
高中物理光教案篇七
做好演示實(shí)驗(yàn).讓學(xué)生通過觀察白光的雙縫干涉和單色光的雙縫干涉加深知識(shí)的理解.。
在雙縫上已標(biāo)出,
l
從儀器上可得到,為測(cè)量到的值,即可求出,本實(shí)驗(yàn)除了測(cè)波長,還可以讓學(xué)生用其觀察白條紋(不加濾光片,直接觀察燈絲發(fā)出的光),在屏上可看到彩色條紋。
通過機(jī)械波的干涉和衍射現(xiàn)象產(chǎn)生的條件和現(xiàn)象引入和衍射。
(二)教學(xué)過程(需要重點(diǎn)強(qiáng)調(diào)的主要知識(shí)點(diǎn))。
1、實(shí)現(xiàn)新舊知識(shí)遷移是掌握雙縫干涉的關(guān)鍵。
干涉和衍射是波的特有現(xiàn)象,確定某種物理過程是不是波動(dòng),就看它有沒有干涉現(xiàn)象和衍射現(xiàn)象產(chǎn)生,只有觀察到現(xiàn)象和衍射現(xiàn)象,才能確認(rèn)光具有波動(dòng)性在學(xué)習(xí)雙縫干涉前,應(yīng)回顧下列有關(guān)機(jī)械波的知識(shí):
a、兩列波彼此相遇后,仍像相遇以前一樣,各自保持原有的波形,繼續(xù)向前傳播;
b、在兩列波重疊的區(qū)域里,任何一個(gè)質(zhì)點(diǎn)的總位移都等于兩列波分別引起的位移矢量和;
上述思維過程,不僅能順利地掌握雙縫干涉,同時(shí)為研究薄膜干涉打好了基礎(chǔ)。
(1)雙縫干涉。
(2)薄膜干涉。
讓一束光經(jīng)薄膜的兩個(gè)表面反射后,形成的兩束反射光產(chǎn)生的干涉現(xiàn)象叫薄膜干涉.。
高中物理光教案篇八
1.通過實(shí)驗(yàn),認(rèn)識(shí)振動(dòng)中的偏振現(xiàn)象,知道只有橫波有偏振現(xiàn)象。
2.了解偏振光和自然光的區(qū)別,從光的偏振現(xiàn)象知道光是橫波。
3.了解日常見到的光多數(shù)是偏振光,了解偏振光在生產(chǎn)生活中的一些應(yīng)用。
(二)過程與方法。
1.通過機(jī)械波的偏振實(shí)驗(yàn)和光的偏振實(shí)驗(yàn)掌握類比研究物理問題的方法。
2.通過對(duì)光的偏振應(yīng)用的學(xué)習(xí),提高應(yīng)用知識(shí)解決實(shí)際問題的能力。
(三)情感、態(tài)度與價(jià)值觀。
通過課外活動(dòng)觀察光的偏振現(xiàn)象培養(yǎng)學(xué)生聯(lián)系實(shí)際學(xué)習(xí)物理的觀念和習(xí)慣。
【教學(xué)重點(diǎn)】。
光的偏振實(shí)驗(yàn)的觀察和分析。
【教學(xué)難點(diǎn)】。
光振動(dòng)與自然光和偏振光的聯(lián)系。
【教學(xué)方法】。
通過實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象使學(xué)生認(rèn)清機(jī)械波中橫波的偏振現(xiàn)象,再通過機(jī)械波與光波的類比,實(shí)現(xiàn)輕松過渡,形成概念明確規(guī)律,并在應(yīng)用中深化知識(shí)的理解。
【教學(xué)用具】。
【教學(xué)過程】。
(一)引入新課。
(復(fù)習(xí)橫波和縱波的概念)。
師:請(qǐng)同學(xué)們回憶一下機(jī)械波一節(jié)內(nèi)容,舉例說說什么是橫波?什么是縱波?
生:振動(dòng)方向和傳播方向垂直的波叫橫波,抖動(dòng)水平軟繩時(shí)產(chǎn)生的波就是橫波,振動(dòng)方向和傳播方向一致的波叫縱波,像水平懸掛的彈簧一端振動(dòng)時(shí)形成的沿彈簧傳播的波。
師:通過前幾節(jié)課的學(xué)習(xí),我們知道光具有波動(dòng)性,那么光波究竟是橫波還是縱波呢?
這節(jié)課我們要學(xué)習(xí)的偏振現(xiàn)象,可以說明光是橫波。
(二)進(jìn)行新課。
1.偏振現(xiàn)象。
師:我們先通過一個(gè)實(shí)驗(yàn)來看看怎么判斷一種波是橫波還是縱波。
[演示一]。
介紹課本圖13.6-1裝置,教師演示,引導(dǎo)學(xué)生仔細(xì)觀察波傳到狹縫時(shí)的情況,看波能否通過狹縫傳到木板的另一側(cè)。
師:請(qǐng)一位同學(xué)來表述一下看到的現(xiàn)象。
生:對(duì)繩上形成的橫波,當(dāng)狹縫與振動(dòng)方向一致時(shí),波不受阻礙,能通過狹縫,而當(dāng)狹縫與振動(dòng)方向垂直時(shí),波被狹縫擋住,不能通過狹縫傳到木板另一端,對(duì)彈簧上形成的縱波,無論狹縫怎樣放置,彈簧上疏密相間的波均能順利通過狹縫傳播到木板另一側(cè)。
師:表達(dá)得不錯(cuò),還有同學(xué)要補(bǔ)充嗎?
生:在繩上橫波傳播過程中,當(dāng)狹縫既不與振動(dòng)方向平行也不與振動(dòng)方向垂直時(shí),有部分振動(dòng)能通過狹縫。
師:很好。橫波的這種現(xiàn)象稱為偏振現(xiàn)象,大家看到,縱波不會(huì)發(fā)生偏振現(xiàn)象,根據(jù)是否能發(fā)生偏振,我們可以判斷一個(gè)機(jī)械波是橫波還是縱波。雖然這種方法對(duì)判斷機(jī)械波并非必要,但我們可以借助這種方法來判斷光波是橫波還是縱波。
[演示二]。
(教師介紹裝置,強(qiáng)調(diào)起偏器p和檢偏器q的作用,演示同時(shí)引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)真觀察隨著檢偏器q的轉(zhuǎn)動(dòng)屏上光照強(qiáng)度的變化)。
師:請(qǐng)大家看這個(gè)薄片,它在我們這個(gè)演示實(shí)驗(yàn)中的作用與前面的帶有狹縫的木板類似,它上面有一個(gè)特殊的方向稱透振方向,只有振動(dòng)方向與透振方向平行的光波才能透過偏振片,下面請(qǐng)大家認(rèn)真觀察。
師:同學(xué)們能由此得到什么結(jié)論嗎?
生:光是縱波。
師:怎么得到這個(gè)結(jié)論的呢?
生:與前面縱波實(shí)驗(yàn)類比得到的。
師:大家有沒有考慮過假如波是橫波而且沿各個(gè)方向都有振動(dòng)的情況呢?
(學(xué)生默然,教師繼續(xù)演示)。
師:現(xiàn)在大家能判斷光是橫波還是縱波了嗎?
生:能,是橫波。
師:那現(xiàn)象1是怎么回事呢?原來,我們這里用的太陽光源包含了垂直于傳播方向上沿一切方向振動(dòng)的光,而且各個(gè)方向振動(dòng)的光波強(qiáng)度都相同,這種光叫自然光。通過起偏器后,這種光就只能沿著一個(gè)特定方向振動(dòng),這種光叫做偏振光。橫波只沿著某一個(gè)特定方向振動(dòng),稱為波的偏振。只有橫波才有偏振現(xiàn)象。
師:哪位同學(xué)能來解釋剛才我們看到的三個(gè)現(xiàn)象呢?
(學(xué)生基本上能根據(jù)與機(jī)械波類比解釋實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,并明確光是一種橫波。)。
師:其實(shí),除了從太陽、電燈這樣一些從光源直接發(fā)出的光外,通??吹降慕^大部分光都是偏振光,請(qǐng)大家看課本圖13.6-4,在這里反射光和折射光都是偏振光,且兩者偏振方向相互垂直。
引導(dǎo)學(xué)生閱讀教材70頁有關(guān)內(nèi)容。了解光的偏振現(xiàn)象是一種常見現(xiàn)象,只是我們不能用肉眼直接察覺罷了。
高中物理光教案篇九
光是一種電磁波,所以光的干涉就是波動(dòng)特有的特征,最先觀察到這一現(xiàn)象的是英國物理學(xué)家托馬斯·楊,在18的雙縫實(shí)驗(yàn)中成功發(fā)現(xiàn)了,幾道光波在空間中互相疊加時(shí),會(huì)導(dǎo)致某些區(qū)域始終增強(qiáng),某些區(qū)域始終減弱,就會(huì)出現(xiàn)強(qiáng)弱相間的分布規(guī)律。托馬斯·楊還據(jù)此解釋了薄膜干涉現(xiàn)象,也就是為什么薄膜會(huì)呈現(xiàn)彩色的原因。
而光的干涉現(xiàn)象,并不是任何光線都可以隨意發(fā)生的,只有幾道頻率相同,振動(dòng)方向一致,并且相位差恒定的光線才會(huì)出現(xiàn)光的干涉現(xiàn)象。物理學(xué)中還有一種叫做光的衍射現(xiàn)象,這一現(xiàn)象也是出現(xiàn)明暗相間的花紋,但是和光的干涉的等間距條紋不同的是,光的衍射會(huì)出現(xiàn)不等距條紋,這也是光的衍射和干涉在光譜上的區(qū)別。
1.雙光波干涉:這是指兩道光波所產(chǎn)生的干涉現(xiàn)象,雙縫實(shí)驗(yàn)就屬于這一類型,雙光波干涉最大的特征就是不會(huì)呈現(xiàn)多光波干涉的細(xì)銳條紋,而是會(huì)做出正弦式變化。
2.多光波干涉:即兩個(gè)以上光波所出現(xiàn)的干涉現(xiàn)象,陸末-格克爾片干涉實(shí)驗(yàn)就屬于此類,多光波干涉最大的特征就是光強(qiáng)面所產(chǎn)生的條紋十分細(xì)銳。
3.偏振光的干涉:光的'振動(dòng)面只固定于某一個(gè)方向的光就被稱為偏振光,而兩道偏振光相互干涉所產(chǎn)生的明暗條紋現(xiàn)象,就是偏振光的干涉。
光的干涉經(jīng)常被用在檢測(cè)加工工件實(shí)際與設(shè)計(jì)之間所產(chǎn)生的微小偏差,也就是檢測(cè)平面是否平整,其中最具代表性的就是邁克爾遜干涉儀,比如要加工一個(gè)高精度的平面玻璃板,利用樣板和待測(cè)件的表面接觸,在之間形成一個(gè)空氣薄膜,之后利用光的干涉,看到薄膜上是否會(huì)出現(xiàn)條紋彎曲的現(xiàn)象,通過條紋的變化就能看出待測(cè)表面是否偏離平面。
還有一種叫做干涉濾光鏡的光學(xué)薄膜,在彩色電視機(jī)中就是利用干涉濾光鏡分離出了不同的顏色,也經(jīng)常被用于導(dǎo)彈制導(dǎo)系統(tǒng)和衛(wèi)星傳感器中,干涉濾光鏡其實(shí)就是在一塊平面玻璃的底部涂上半透明金屬漆,在接著涂上氟化鎂,在涂一層半透明金屬。
高中物理光教案篇十
1.通過實(shí)驗(yàn)觀察認(rèn)識(shí)光的干涉現(xiàn)象,知道從光的干涉現(xiàn)象說明光是一種波。
2.掌握光的雙縫干涉現(xiàn)象是如何產(chǎn)生的,何處出現(xiàn)亮條紋,何處出現(xiàn)暗條紋。
(二)過程與方法。
1.通過楊氏雙縫干涉實(shí)驗(yàn),體會(huì)把一個(gè)點(diǎn)光源發(fā)出的一束光分成兩束,得到相干光源的設(shè)計(jì)思想。
2.通過根據(jù)波動(dòng)理論分析單色光雙縫干涉,培養(yǎng)學(xué)生比較推理,探究知識(shí)的能力。
(三)情感、態(tài)度與價(jià)值觀。
通過對(duì)光的本性的初步認(rèn)識(shí),建立辯證唯物主義的世界觀。
【教學(xué)重點(diǎn)】雙縫干涉圖象的形成實(shí)驗(yàn)及分析。
【教學(xué)難點(diǎn)】亮紋(或暗紋)位置的確定。
【教學(xué)方法】復(fù)習(xí)提問,實(shí)驗(yàn)探究,計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)。
【教學(xué)用具】jgq型氦氖激光器一臺(tái),雙縫干涉儀,多媒體電腦及投影裝置,多媒體課件(相關(guān)靜態(tài)圖片及flash動(dòng)畫)。
【教學(xué)過程】。
(一)引入新課。
復(fù)習(xí)機(jī)械波的干涉。
[復(fù)習(xí)提問,誘導(dǎo)猜想]。
[多媒體投影靜態(tài)圖片]。
師:大家對(duì)這幅圖還有印象嗎?
生:有,波的干涉示意圖。
師:[投影問題]請(qǐng)大家回憶思考下面的問題:
學(xué)生回答結(jié)果不出所料,大部分同學(xué)能答出a、c兩點(diǎn)振動(dòng)加強(qiáng),d、e兩點(diǎn)振動(dòng)減弱,而對(duì)于b點(diǎn)則出現(xiàn)了爭議。一種認(rèn)為b點(diǎn)是振動(dòng)加強(qiáng)點(diǎn),另一種則認(rèn)為b點(diǎn)是由加強(qiáng)到減弱的過渡狀態(tài)。
師:b點(diǎn)振動(dòng)加強(qiáng)和減弱由什么來決定呢?只有弄清這一點(diǎn)才能解決兩派同學(xué)的爭端。
(有學(xué)生低語,路程差)。
師:好!剛才這位同學(xué)說到了關(guān)鍵,那么就請(qǐng)你來分析一下b點(diǎn)與s1、s2兩點(diǎn)的路程差。
生:由圖可以看出oo是s1、s2連線的中垂線,所以b到s1、s2的路程差為零。
師:那么b點(diǎn)應(yīng)為振動(dòng)(學(xué)生一起回答):加強(qiáng)點(diǎn)。
(教師總結(jié)機(jī)械波干涉的規(guī)律,突出強(qiáng)調(diào)兩列波的振動(dòng)情況總是完全相同。)。
師:光的波動(dòng)理論認(rèn)為,光具有波動(dòng)性。那么如果兩列振動(dòng)情況總是相同的光疊加,也應(yīng)該出現(xiàn)振動(dòng)加強(qiáng)和振動(dòng)減弱的區(qū)域,并且出現(xiàn)振動(dòng)加強(qiáng)和振動(dòng)減弱的區(qū)域互相間隔的現(xiàn)象。那么這種干涉是一個(gè)什么圖樣呢?大家猜猜。
生:應(yīng)是明暗相間的圖樣。
師:猜想合理。那么有同學(xué)看到過這一現(xiàn)象嗎?
(學(xué)生一片沉默,表示沒有人看到過)。
師:看來大家沒有見過。是什么原因呢?
[生1]可能是日常生活中找不到兩個(gè)振動(dòng)情況總相同的光源。
[生2]可能是我們看見了但不知道是光的干涉現(xiàn)象。
生:我覺得生1說的不成立,這樣的光源很多,像我們教室里的日光燈,我覺得它們完全相同。
師:好。我們可以現(xiàn)場(chǎng)來試試。
(先打開一盞日光燈,再打開另一盞對(duì)稱位置的日光燈)。
師:請(qǐng)大家認(rèn)真找一找,墻上、地上、天花板上,有沒有出現(xiàn)明暗相間的干涉現(xiàn)象?
(大家積極尋找,沒有發(fā)現(xiàn),思維活躍,議論紛紛)。
師:看來兩個(gè)看似相同的日光燈或白熾燈光源并不是振動(dòng)情況總相同的光源。
[投影圖]。
師:18,英國物理學(xué)家托馬斯楊想出了一個(gè)巧妙的辦法,把一個(gè)點(diǎn)光源分成兩束,從而找到了兩個(gè)振動(dòng)情況總是相同的光源,成功地觀察到了干涉條紋,為光的波動(dòng)說提供了有力的證據(jù),推動(dòng)了人們對(duì)光的本性的認(rèn)識(shí)。下面我們就來重做這一著名的雙縫干涉實(shí)驗(yàn)。
(二)進(jìn)行新課。
1.楊氏干涉實(shí)驗(yàn)。
[動(dòng)手實(shí)驗(yàn),觀察描述]。
介紹楊氏實(shí)驗(yàn)裝置(如圖)。
師:用氦氖激光器演示雙縫干涉實(shí)驗(yàn)。
用激光器發(fā)出的紅色光(平行光)垂直照射雙縫,將干涉圖樣投影到教室的墻上,引導(dǎo)學(xué)生注意觀察現(xiàn)象。
現(xiàn)象:可以看到,墻壁上出現(xiàn)明暗相間的干涉條紋。
師:(介紹)狹縫s1和s2相距很近,雙縫的作用是將同一束光波分成兩束振動(dòng)情況總是相同的光束。這樣就得到了頻率相同的兩列光波,它們?cè)谄辽席B加,就會(huì)出現(xiàn)明暗相間的條紋。
結(jié)論:楊氏實(shí)驗(yàn)證明,光的確是一種波。
2.亮(暗)條紋的位置。
[比較推理,探究分析]。
[投影圖]。
圖中,p0點(diǎn)距s1、s2距離相等,路程差=s1p0-s2p0=0應(yīng)出現(xiàn)亮紋,(中央明紋)。
[演示動(dòng)畫]圖203中s1、s2發(fā)出的正弦波形在p點(diǎn)相遇疊加,p點(diǎn)振動(dòng)加強(qiáng)(如圖)。
鑒于上述動(dòng)畫的表述角度和效果,教師在此基礎(chǔ)上再播放動(dòng)畫,如下圖所示振動(dòng)情況示意圖,使學(xué)生進(jìn)一步明確.不管波處于哪種初態(tài),p0點(diǎn)的振動(dòng)總是波峰與波峰相遇或波谷與波谷相遇,振幅a總為a1、a2之和,即p點(diǎn)總是振動(dòng)加強(qiáng)點(diǎn),應(yīng)出現(xiàn)亮紋。
師:那么其他點(diǎn)情況如何呢?
[投影圖]。
p1點(diǎn)應(yīng)出現(xiàn)什么樣的條紋?
生:亮紋。
師:為什么?
生:因?yàn)槁烦滩顬椋前氩ㄩL的2倍。
師:我們可以從圖上動(dòng)畫看一下,[演示下圖]。
生:在p點(diǎn)下方,與p1、p2等關(guān)于p0對(duì)稱的點(diǎn)也應(yīng)是明條紋。
師:好。我們可以總結(jié)為:=2n,n=0、1、2時(shí),出現(xiàn)明紋。
[投影下圖]那么s1、s2發(fā)出的光在q1點(diǎn)疊加又該如何呢?
[演示動(dòng)畫]我們先來看一下,動(dòng)畫顯示,在q1點(diǎn)振動(dòng)減弱。
師:在q1點(diǎn)是波峰與波峰相遇還是波峰與波谷相遇?兩振動(dòng)步調(diào)如何?
生:是波峰與波谷相遇,振動(dòng)步調(diào)剛好相反。
(教師啟發(fā)學(xué)生進(jìn)一步分析這點(diǎn)合振幅情況,以及q1點(diǎn)與p0、p1的相對(duì)位置。)。
師:哪位同學(xué)能總結(jié)一下q1點(diǎn)的特征?
生:q1點(diǎn)位置在p0、p1間,它與兩波源路程差|s1q1-s2q1|=。該點(diǎn)出現(xiàn)暗紋。
師:非常好!大家看像q1這樣的點(diǎn)還有嗎?
生:有。
(全體學(xué)生此時(shí)已能一起總結(jié)出q2、q3等的位置)。
師:哪位同學(xué)能用上面的'方法寫個(gè)通式,歸納一下?
生:當(dāng)=(2n+1),n=0、1、2時(shí),出現(xiàn)暗紋。
[投影下圖]。
師:綜合前面分析,我們可以畫出上面圖示的雙縫干涉結(jié)果。
同時(shí)介紹一下相干光源,強(qiáng)調(diào)干涉條件。引導(dǎo)學(xué)生閱讀教材57頁上方的內(nèi)容,進(jìn)一步體會(huì),楊氏實(shí)驗(yàn)中的雙縫的作用就是得到一對(duì)相干光源。
(三)課堂總結(jié)、點(diǎn)評(píng)。
今天我們學(xué)習(xí)了光的干涉,知道光的確是一種波。我們還確定了雙縫干涉實(shí)驗(yàn)中,明暗條紋出現(xiàn)的位置:當(dāng)屏上某點(diǎn)到兩個(gè)狹縫的路程差=2n,n=0、1、2時(shí),出現(xiàn)明紋;當(dāng)=(2n+1),n=0、1、2時(shí),出現(xiàn)暗紋。
兩列波要產(chǎn)生干涉,它們的頻率必須相同,且相位差恒定。能夠產(chǎn)生干涉的光源叫做相干光源。楊氏實(shí)驗(yàn)中,雙縫的作用就是得到一對(duì)相干光源。
(四)課余作業(yè)。
完成p57問題與練習(xí)的題目。
附:課后訓(xùn)練。
答案:暗條紋。
2.關(guān)于楊氏實(shí)驗(yàn),下列論述中正確的是()。
a.實(shí)驗(yàn)證明,光的確是一種波。
b.雙縫的作用是獲得兩個(gè)振動(dòng)情況總是相同的相干光源。
c.在光屏上距離兩個(gè)小孔的路程差等于半波長的整數(shù)倍處出現(xiàn)暗條紋。
d.在光屏上距離兩個(gè)小孔的路程差等于波長的整數(shù)倍處出現(xiàn)亮條紋。
答案:ab。
3.對(duì)于光波和聲波,正確的說法是。
a.它們都能在真空中傳播b.它們都能產(chǎn)生反射和折射。
c.它們都能產(chǎn)生干涉d.聲波能產(chǎn)生干涉而光波不能。
答案:bc。
4.兩個(gè)獨(dú)立的點(diǎn)光源s1和s2都發(fā)出同頻率的紅色光,照亮一個(gè)原是白色的光屏,則光屏上呈現(xiàn)的情況是()。
a.明暗相間的干涉條紋b.一片紅光。
c.仍是呈白色的d.黑色。
解析:兩個(gè)點(diǎn)光源發(fā)出的光雖然同頻率,但振動(dòng)情況并不總是完全相同,故不能產(chǎn)生干涉,屏上沒有干涉條紋,只有紅光。
答案:b。
解析:先根據(jù)0=c/f0計(jì)算出單色光在真空中的波長0,再根據(jù)光進(jìn)入另一介質(zhì)時(shí)頻率不變,由n==,求出光在玻璃中的波長.
0=c/f0=m=610-7m,可見該單色光是黃光。
又由n=0/得=0/n=m=4107m。由于光的顏色是由光的頻率決定的,而在玻璃中光的頻率未變化,故光的顏色依然是黃光。
答案:410-7m黃色。
高中物理光教案篇十一
(一)知識(shí)目標(biāo)。
1、知道"幾何光學(xué)"中所說的光沿直線傳播是一種近似.。
2、知道光通過狹縫和圓孔的衍射現(xiàn)象.。
3、知道觀察到明顯衍射的條件。
(二)能力目標(biāo)。
了解單縫衍射、小孔衍射,并能用相關(guān)知識(shí)對(duì)生活中的有關(guān)現(xiàn)象進(jìn)行解釋和分析.。
(三)情感目標(biāo)。
1、讓學(xué)生知道科學(xué)研究必須重視理論的指導(dǎo)和實(shí)踐的勤奮作用;
2、必須有自信心和踏實(shí)勤奮的態(tài)度;
3、在中也要有好品質(zhì)、好作風(fēng).。
教學(xué)建議。
有關(guān)光的衍射的教學(xué)建議。
關(guān)于演示實(shí)驗(yàn)的教學(xué)建議。
光的衍射實(shí)驗(yàn),可以將演示和學(xué)生實(shí)驗(yàn)同時(shí)在一節(jié)課內(nèi)完成。
教學(xué)設(shè)計(jì)示例。
(-)引入新課。
一、光的衍射現(xiàn)象。
(二)。
演示:
下面我們用實(shí)驗(yàn)進(jìn)行觀察.。
用點(diǎn)光源來照射有較大圓孔ab的屏,在像屏mn上出現(xiàn)一個(gè)光亮的圓,
光的衍射現(xiàn)象進(jìn)一步證明了光具有波動(dòng)性,對(duì)確定光的波動(dòng)說的正確性起了重要作用.。
提問:當(dāng)光通過小孔或者狹縫時(shí),在后面的光屏上會(huì)得到什么樣的圖案?
學(xué)生回答的基礎(chǔ)上老師總結(jié).。
當(dāng)縫很大時(shí)——直線傳播(得到影)。
當(dāng)縫減小時(shí)——逐漸會(huì)出現(xiàn)小孔成像的現(xiàn)象。
繼續(xù)減小縫的大小——會(huì)出現(xiàn)光的衍射現(xiàn)象.。
探究活動(dòng)。
1、用游標(biāo)卡尺觀察光的衍射現(xiàn)象.。
2、考察光的衍射現(xiàn)象在人們的日常生活中的體現(xiàn).。
高中物理光教案篇十二
1、在開普勒第三定律的基礎(chǔ)上,推導(dǎo)得到萬有引力定律,使學(xué)生對(duì)此規(guī)律有初步理解。
2、介紹萬有引力恒量的測(cè)定方法,增加學(xué)生對(duì)萬有引力定律的感性認(rèn)識(shí)。
3、通過牛頓發(fā)現(xiàn)萬有引力定律的思考過程和卡文迪許扭秤的設(shè)計(jì)方法,滲透科學(xué)發(fā)現(xiàn)與科學(xué)實(shí)驗(yàn)的方法論教育。
1、萬有引力定律的推導(dǎo)過程,既是本節(jié)課的重點(diǎn),又是學(xué)生理解的難點(diǎn),所以要根據(jù)學(xué)生反映,調(diào)節(jié)講解速度及方法。
2、由于一般物體間的萬有引力極小,學(xué)生對(duì)此缺乏感性認(rèn)識(shí),又無法進(jìn)行演示實(shí)驗(yàn),故應(yīng)加強(qiáng)舉例。
卡文迪許扭秤模型。
(一)引入新課
1、引課:前面我們已經(jīng)學(xué)習(xí)了有關(guān)圓周運(yùn)動(dòng)的知識(shí),我們知道做圓周運(yùn)動(dòng)的物體都需要一個(gè)向心力,而向心力是一種效果力,是由物體所受實(shí)際力的合力或分力來提供的。另外我們還知道,月球是繞地球做圓周運(yùn)動(dòng)的,那么我們想過沒有,月球做圓周運(yùn)動(dòng)的向心力是由誰來提供的呢?(學(xué)生一般會(huì)回答:地球?qū)υ虑蛴幸?。?/p>
我們?cè)賮砜匆粋€(gè)實(shí)驗(yàn):我把一個(gè)粉筆頭由靜止釋放,粉筆頭會(huì)下落到地面。
實(shí)驗(yàn):粉筆頭自由下落。
同學(xué)們想過沒有,粉筆頭為什么是向下運(yùn)動(dòng),而不是向其他方向運(yùn)動(dòng)呢?同學(xué)可能會(huì)說,重力的方向是豎直向下的,那么重力又是怎么產(chǎn)生的呢?地球?qū)Ψ酃P頭的引力與地球?qū)υ虑虻囊κ遣皇且环N力呢?(學(xué)生一般會(huì)回答:是。)這個(gè)問題也是300多年前牛頓苦思冥想的問題,牛頓的結(jié)論也是:yes。
既然地球?qū)Ψ酃P頭的引力與地球?qū)υ虑蛴幸κ且环N力,那么這種力是由什么因素決定的,是只有地球?qū)ξ矬w有這種力呢,還是所有物體間都存在這種力呢?這就是我們今天要研究的萬有引力定律。
板書:萬有引力定律
(二)教學(xué)過程
1、萬有引力定律的推導(dǎo)
其中m為行星質(zhì)量,r為行星軌道半徑,即太陽與行星的距離。也就是說,太陽對(duì)行星的引力正比于行星的質(zhì)量而反比于太陽與行星的距離的平方。
其中g(shù)為一個(gè)常數(shù),叫做萬有引力恒量。(視學(xué)生情況,可強(qiáng)調(diào)與物體重力只是用同一字母表示,并非同一個(gè)含義。)
應(yīng)該說明的是,牛頓得出這個(gè)規(guī)律,是在與胡克等人的探討中得到的。
2、萬有引力定律的理解
下面我們對(duì)萬有引力定律做進(jìn)一步的說明:
(1)萬有引力存在于任何兩個(gè)物體之間。雖然我們推導(dǎo)萬有引力定律是從太陽對(duì)行星的引力導(dǎo)出的,但剛才我們已經(jīng)分析過,太陽與行星都不是特殊的物體,所以萬有引力存在于任何兩個(gè)物體之間。也正因?yàn)榇?,這個(gè)引力稱做萬有引力。只不過一般物體的質(zhì)量與星球相比過于小了,它們之間的萬有引力也非常小,完全可以忽略不計(jì)。所以萬有引力定律的表述是:
板書:任何兩個(gè)物體都是相互吸引的,引力的大小跟兩個(gè)物體的質(zhì)
其中m1、m2分別表示兩個(gè)物體的質(zhì)量,r為它們間的距離。
(2)萬有引力定律中的距離r,其含義是兩個(gè)質(zhì)點(diǎn)間的距離。兩個(gè)物體相距很遠(yuǎn),則物體一般可以視為質(zhì)點(diǎn)。但如果是規(guī)則形狀的均勻物體相距較近,則應(yīng)把r理解為它們的幾何中心的距離。例如物體是兩個(gè)球體,r就是兩個(gè)球心間的距離。
(3)萬有引力是因?yàn)槲矬w有質(zhì)量而產(chǎn)生的引力。從萬有引力定律可以看出,物體間的萬有引力由相互作用的兩個(gè)物體的質(zhì)量決定,所以質(zhì)量是萬有引力的產(chǎn)生原因。從這一產(chǎn)生原因可以看出:萬有引力不同于我們初中所學(xué)習(xí)過的電荷間的引力及磁極間的引力,也不同于我們以后要學(xué)習(xí)的分子間的引力。
3、萬有引力恒量的測(cè)定
牛頓發(fā)現(xiàn)了萬有引力定律,但萬有引力恒量g這個(gè)常數(shù)是多少,連他本人也不知道。按說只要測(cè)出兩個(gè)物體的質(zhì)量,測(cè)出兩個(gè)物體間的距離,再測(cè)出物體間的引力,代入萬有引力定律,就可以測(cè)出這個(gè)恒量。但因?yàn)橐话阄矬w的質(zhì)量太小了,它們間的引力無法測(cè)出,而天體的質(zhì)量太大了,又無法測(cè)出質(zhì)量。所以,萬有引力定律發(fā)現(xiàn)了100多年,萬有引力恒量仍沒有一個(gè)準(zhǔn)確的結(jié)果,這個(gè)公式就仍然不能是一個(gè)完善的等式。直到100多年后,英國人卡文迪許利用扭秤,才巧妙地測(cè)出了這個(gè)恒量。
這是一個(gè)卡文迪許扭秤的模型。(教師出示模型,并拆裝講解)這個(gè)扭秤的主要部分是這樣一個(gè)t字形輕而結(jié)實(shí)的框架,把這個(gè)t形架倒掛在一根石英絲下。若在t形架的兩端施加兩個(gè)大小相等、方向相反的力,石英絲就會(huì)扭轉(zhuǎn)一個(gè)角度。力越大,扭轉(zhuǎn)的角度也越大。反過來,如果測(cè)出t形架轉(zhuǎn)過的角度,也就可以測(cè)出t形架兩端所受力的大小?,F(xiàn)在在t形架的兩端各固定一個(gè)小球,再在每個(gè)小球的附近各放一個(gè)大球,大小兩個(gè)球間的距離是可以較容易測(cè)定的。根據(jù)萬有引力定律,大球會(huì)對(duì)小球產(chǎn)生引力,t形架會(huì)隨之扭轉(zhuǎn),只要測(cè)出其扭轉(zhuǎn)的角度,就可以測(cè)出引力的大小。當(dāng)然由于引力很小,這個(gè)扭轉(zhuǎn)的角度會(huì)很小。怎樣才能把這個(gè)角度測(cè)出來呢?卡文迪許在t形架上裝了一面小鏡子,用一束光射向鏡子,經(jīng)鏡子反射后的光射向遠(yuǎn)處的刻度尺,當(dāng)鏡子與t形架一起發(fā)生一個(gè)很小的轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),刻度尺上的光斑會(huì)發(fā)生較大的移動(dòng)。這樣,就起到一個(gè)化小為大的效果,通過測(cè)定光斑的移動(dòng),測(cè)定了t形架在放置大球前后扭轉(zhuǎn)的角度,從而測(cè)定了此時(shí)大球?qū)π∏虻囊?。卡文迪許用此扭秤驗(yàn)證了牛頓萬有引力定律,并測(cè)定出萬有引力恒量g的數(shù)值。這個(gè)數(shù)值與近代用更加科學(xué)的方法測(cè)定的數(shù)值是非常接近的。
卡文迪許測(cè)定的g值為6。754×10—11,現(xiàn)在公認(rèn)的g值為6。67×10—11。需要注意的是,這個(gè)萬有引力恒量是有單位的:它的單位應(yīng)該是乘以兩個(gè)質(zhì)量的單位千克,再除以距離的單位米的平方后,得到力的單位牛頓,故應(yīng)為nm2/kg2。
板書:g=6。67×10—11nm2/kg2
由于萬有引力恒量的數(shù)值非常小,所以一般質(zhì)量的物體之間的萬有引力是很小的,我們可以估算一下,兩個(gè)質(zhì)量50kg的同學(xué)相距0。5m時(shí)之間的萬有引力有多大(可由學(xué)生回答:約6。67×10—7n),這么小的力我們是根本感覺不到的。只有質(zhì)量很大的物體對(duì)一般物體的引力我們才能感覺到,如地球?qū)ξ覀兊囊Υ笾戮褪俏覀兊闹亓?,月球?qū)Q蟮囊?dǎo)致了潮汐現(xiàn)象。而天體之間的引力由于星球的質(zhì)量很大,又是非常驚人的:如太陽對(duì)地球的引力達(dá)3。56×1022n。
五、課堂小結(jié)
本節(jié)課我們學(xué)習(xí)了萬有引力定律,了解了任何兩個(gè)有質(zhì)量的物體之間都存在著一種引力,這個(gè)引力正比于兩個(gè)物體質(zhì)量的乘積,反比于兩個(gè)物體間的距離。其大小的決定式為:
其中g(shù)為萬有引力恒量:g=6。67×10—11nm2/kg2
另外,我們還了解了科學(xué)家分析物體、解決問題的方法和技巧,希望對(duì)我們今后分析問題、解決問題能夠有所借鑒。
六、說明
1、設(shè)計(jì)思路:本節(jié)課由于內(nèi)容限制,以教師講授為主。為能夠吸引學(xué)生,引課時(shí)設(shè)計(jì)了一些學(xué)生習(xí)以為常的但又沒有細(xì)致思考過的問題。講授過程中以物理學(xué)史為主線,讓學(xué)生以科學(xué)家的角度分析、思考問題。力爭抓住這節(jié)課的有利時(shí)機(jī),滲透“沒有絕對(duì)特殊的物體”這一引起物理學(xué)幾次革命性突破的辯證唯物主義觀點(diǎn)。
2、卡文迪許扭秤模型為自制教具,可仿課本插圖用金屬桿等焊制,外面可用有機(jī)玻璃制成外殼,并可拆卸。
高中物理光教案篇十三
通過本節(jié)課的學(xué)習(xí),了解對(duì)某個(gè)力進(jìn)行分析的線索和方法.。
一、基本知識(shí)技能。
1、理解力的概念:
2、力的圖示與力的示意圖:
3、要會(huì)從性質(zhì)和效果兩個(gè)方面區(qū)分力.。
二、教學(xué)重點(diǎn)難點(diǎn)分析。
(一)、對(duì)于力是一個(gè)物體對(duì)另一個(gè)物體的作用,要準(zhǔn)確把握這一概念,需要注意三點(diǎn):
1、力的物質(zhì)性(力不能脫離物體而存在);
2、力的相互性;
3、力的矢量性;
(二)、力的圖示是本節(jié)的難點(diǎn).。
(三)、力的分類需要注意的是:
1、兩種分類;
2、性質(zhì)不同的力效果可以相同,效果相同的力性質(zhì)可以不同.。
教法建議:
一、關(guān)于講解“什么是力”的教法建議。
二、關(guān)于講解力的圖示的教法建議。
高中物理光教案篇十四
1、通過例題的討論學(xué)習(xí)勻變速直線運(yùn)動(dòng)的推論公式及。
2、了解初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)的規(guī)律。
3、進(jìn)一步體會(huì)勻變速直線運(yùn)動(dòng)公式中矢量方向的表示方法。
能力目標(biāo)。
1、培養(yǎng)學(xué)生分析運(yùn)動(dòng)問題的能力以及應(yīng)用數(shù)學(xué)知識(shí)處理物理問題的能力。
推論公式的'得出及應(yīng)用.。
初速度為零的勻變速直線運(yùn)動(dòng)的比例關(guān)系.。
主要設(shè)計(jì):
一、例題1的處理:
1、讓學(xué)生閱讀題目后,畫運(yùn)動(dòng)過程草圖,標(biāo)出已知條件,,
a
s
待求量.。
3、教師啟發(fā):上面的解法,用到兩個(gè)基本公式,有兩個(gè)未知量。
t
和,而本題不要求求出時(shí)間。
t
能否有更簡單的方法呢?可以啟發(fā)學(xué)生兩個(gè)基本公式的消去能得到什么結(jié)論呢?
5、用得到的推論解例題。
二、思考與討論的處理。
1、三個(gè)公式中共包括幾個(gè)物理量?各個(gè)公式在什么條件下使用更方便?
3、如果物體的初速度等于零,以上三個(gè)公式是怎樣的?請(qǐng)同學(xué)自己寫出:
.
三、例題2的處理。
1、讓學(xué)生閱讀題目后,畫運(yùn)動(dòng)過程草題,標(biāo)出已知量、待求量為.。
2、放手讓同學(xué)去解:可能有的同學(xué)用公式(3)和(1)聯(lián)立先解出。
a
再求出。
t
;也可能有的同學(xué)利用前面學(xué)過的,利用求得結(jié)果;都應(yīng)給予肯定,也可能有的同學(xué)受例1的啟發(fā),發(fā)現(xiàn)本題沒讓求加速度。
a
想到用基本公式(1)(2)聯(lián)立消去。
a
得到.。
3、得到后,告訴學(xué)生,把它與對(duì)比知,對(duì)于勻變速直線運(yùn)動(dòng),也可以當(dāng)作一個(gè)推論公式應(yīng)用,此公式也可由,將位移公式代入.利用求得.(請(qǐng)同學(xué)自己推證一下)。
4、用或解例2.。
四、討論典型例題(見后)。
五、討論教材練習(xí)七第(5)題.。
1、請(qǐng)同學(xué)根據(jù)提示,自己證明.。
2、展示課件,下載:初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)(見媒體資料)。
3、根據(jù)課件,展開討論:
(1)1秒末,2秒末,3秒末……速度比等于什么?
(2)1秒內(nèi),2秒內(nèi),3秒內(nèi)……位移之比等于什么?
(3)第1秒內(nèi),第2秒內(nèi),第3秒內(nèi)……位移之比等于什么?
(4)第1秒內(nèi),第2秒內(nèi),第3秒內(nèi)……平均速度之比等于什么?
(5)第1個(gè)1米,第2個(gè)1米,第3個(gè)1米內(nèi)……所用時(shí)間之比等于什么?
探究活動(dòng)。
高中物理光教案篇十五
1、使學(xué)生認(rèn)識(shí)物理學(xué)概況,了解物理學(xué)的研究范圍。知道學(xué)習(xí)物理學(xué)的重要意義。
2、培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力、分析、概括能力和自學(xué)能力。
3、激發(fā)、探索的興趣和積極性。
物理學(xué)的研究范圍和學(xué)習(xí)方法
物體重心的確定。
培養(yǎng)學(xué)生設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)的能力、動(dòng)手能力
培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)探索科學(xué)實(shí)驗(yàn)的方法素質(zhì)。
實(shí)驗(yàn)法、閱讀教學(xué)法、歸納法
高中物理光教案篇十六
2、初步運(yùn)用力的平行四邊形法則求解共點(diǎn)力的合力;。
3、會(huì)用作圖法求解兩個(gè)共點(diǎn)力的合力;并能判斷其合力隨夾角的變化情況,掌握合力的變化范圍。
能力目標(biāo)。
1、能夠通過實(shí)驗(yàn)演示歸納出互成角度的兩個(gè)共點(diǎn)遵循平行四邊形定則;。
2、培養(yǎng)學(xué)生動(dòng)手操作能力;。
情感目標(biāo)。
培養(yǎng)學(xué)生的物理思維能力和科學(xué)研究的態(tài)度。
教學(xué)建議。
教學(xué)重點(diǎn)難點(diǎn)分析。
1、本課的重點(diǎn)是通過實(shí)驗(yàn)歸納出力的平行四邊形法則,這同時(shí)也是本章的重點(diǎn).
2、對(duì)物體進(jìn)行簡單的受力分析、通過作圖法確定合力是本章的難點(diǎn);。
教法建議。
一、共點(diǎn)力概念講解的教法建議。
關(guān)于共點(diǎn)力的概念講解時(shí)需要強(qiáng)調(diào)不僅作用在物體的同一點(diǎn)的力是共點(diǎn)力,力的作用線相交于一點(diǎn)的也叫共點(diǎn)力.注意平行力于共點(diǎn)力的區(qū)分(關(guān)于平行請(qǐng)參考擴(kuò)展資料中的“平行與分解”),教師講解示例中要避開這例問題.
二、關(guān)于矢量合成講解的教法建議。
本課的重點(diǎn)是通過實(shí)驗(yàn)歸納出力的平行四邊形法則,這同時(shí)也是本章的重點(diǎn).由于學(xué)生剛開始接觸矢量的運(yùn)算方法,在講解中需要從學(xué)生能夠感知和理解的日?,F(xiàn)象和規(guī)律出發(fā),理解合力的概念,從實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象總結(jié)出規(guī)律,由于矢量的運(yùn)算法則是矢量概念的核心內(nèi)容,又是學(xué)習(xí)物理學(xué)的基礎(chǔ),對(duì)于初上高中的學(xué)生來說,是一個(gè)大的飛躍,因此教學(xué)時(shí),教師需要注意規(guī)范性,但是不必操之過急,通過一定數(shù)量的題目強(qiáng)化學(xué)生對(duì)平行四邊形定則的認(rèn)識(shí).
由于與分解的基礎(chǔ)首先是對(duì)物體進(jìn)行受力分析,在前面力的知識(shí)學(xué)習(xí)中,學(xué)生已經(jīng)對(duì)單個(gè)力的分析過程有了比較清晰的認(rèn)識(shí),在知識(shí)的整合過程中,教師可以通過練習(xí)做好規(guī)范演示.
三、關(guān)于作圖法求解幾個(gè)共點(diǎn)力合力的教法建議。
1、在講解用作圖法求解共點(diǎn)力合力時(shí),可以在復(fù)習(xí)力的圖示法基礎(chǔ)上,讓學(xué)生加深矢量概念的理解,同時(shí)掌握矢量的計(jì)算法則.
2、注意圖示畫法的規(guī)范性,在本節(jié)可以配合學(xué)生自主實(shí)驗(yàn)進(jìn)行教學(xué).
第四節(jié)與分解。
教學(xué)設(shè)計(jì)過程:
一、復(fù)習(xí)提問:
1、什么是力?
2、力產(chǎn)生的效果跟哪些因素有關(guān)?
教師總結(jié),并引出新課內(nèi)容.
二、新課引入:
1、通過對(duì)初中學(xué)過的單個(gè)力產(chǎn)生的效果,與兩個(gè)力共同作用的效果相同,引出共點(diǎn)力、合力和分力的概念,同時(shí)出示教學(xué)圖片,如:兩個(gè)人抬水、拉纖或拔河的圖片.(圖片可以參見多媒體素材中的圖形圖像)。
2、提問1:已知同一直線上的兩個(gè)力f1、f2的大小分別為50n、80n,如果兩個(gè)力的方向相同,其合力大小是多少?合力的方向怎樣?(教師講解時(shí)注意強(qiáng)調(diào):‘描述力的時(shí)候,要同時(shí)說明大小和方向,體現(xiàn)力的矢量性’)。
教師引導(dǎo)學(xué)生得到正確答案后,總結(jié)出“同一直線上二力合成”的規(guī)律:
物體受幾個(gè)力共同作用,我們可以用一個(gè)力代替這幾個(gè)力共同作用,其效果完全相同,這個(gè)力叫那幾個(gè)力的合力.已知幾個(gè)力,求它們的合力叫.
指明:
(1)、同一直線上,方向相同的兩個(gè)力的合力大小等于這兩個(gè)力大小之和,方向跟這兩個(gè)力的方向相同.
(2)、同一直線上,方向相反的兩個(gè)力的合力大小等于這兩個(gè)力大小之差,合力的方向跟較大的力方向相同.
4、提問3、若兩個(gè)力不在同一直線上時(shí),其合力大小又是多少?合力的方向怎樣?
演示1:將橡皮筋固定在a點(diǎn),演示用兩個(gè)力f1、f2拉動(dòng)橡皮筋到o點(diǎn),再演示用f力將橡皮筋拉到o點(diǎn),對(duì)比兩次演示結(jié)果,運(yùn)用力的圖示法將力的大小方向表示出來,為了讓學(xué)生更好的獲得和理解力的平行四邊性法則,在實(shí)驗(yàn)前,教師可以設(shè)計(jì)f1、f2的大小為3n和4n,兩個(gè)力的夾角為90度,這樣數(shù)學(xué)計(jì)算比較簡單,學(xué)生很容易會(huì)發(fā)現(xiàn)f1、f2和f的關(guān)系滿足勾股定理,進(jìn)而得到力的平行四邊性定則,教師總結(jié):兩個(gè)互成角度的力的合力,可以用表示這兩個(gè)力的線段作鄰邊,作平行四邊形,所夾的對(duì)角線就表示合力的大小和方向.
6、學(xué)生可以通過分組實(shí)驗(yàn)來驗(yàn)證力的平行四邊性定則(可以參考多媒體資料中的視頻試驗(yàn)):
學(xué)生在教師的知道下,組裝好試驗(yàn)設(shè)備,進(jìn)行試驗(yàn)驗(yàn)證.
強(qiáng)調(diào):需要記錄的數(shù)據(jù)(彈簧秤的示數(shù))和要作的標(biāo)記(橡皮筋兩次拉到的同一位置和兩個(gè)分力的方向)。
7、教師總結(jié):經(jīng)過人們多次的、精細(xì)的試驗(yàn),最后確認(rèn),對(duì)角線的長度、方向,跟合力的大小、方向一致,即對(duì)角線與合力重合,力和合成滿足平行四邊形法則.
8、讓學(xué)生根據(jù)書中的提示自己推倒出合力與分力之間的關(guān)系式.
三、課堂小結(jié)。
探究活動(dòng)。
關(guān)于“滑輪”問題的研究。
題目。
關(guān)于“滑輪”問題的研究。
內(nèi)容。
在初中學(xué)習(xí)的有關(guān)滑輪問題后,對(duì)“定”、“動(dòng)”滑輪作用的理解,尤其是動(dòng)滑輪的使用時(shí),是否一定省力?研究一下初中的物理課本,在什么條件下,應(yīng)用動(dòng)滑輪省力最多?觀察生活中應(yīng)用滑輪的實(shí)例,說出自己的心得,或以書面形式寫出相關(guān)內(nèi)容以及研究結(jié)果.
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