高中物理光教案

高中物理光教案

作为一名专为他人授业解惑的人民教师，可能需要进行教案编写工作，教案是教学活动的依据，有着重要的地位。我们该怎么去写教案呢？下面是小编收集整理的高中物理光教案，仅供参考，希望能够帮助到大家。

教学目标

（一）知识目标

1、知道"几何光学"中所说的光沿直线传播是一种近似．

2、知道光通过狭缝和圆孔的衍射现象．

3、知道观察到明显衍射的条件

（二）能力目标

了解单缝衍射、小孔衍射，并能用相关知识对生活中的有关现象进行解释和分析．

（三）情感目标

1、让学生知道科学研究必须重视理论的指导和实践的勤奋作用；

2、必须有自信心和踏实勤奋的态度；

3、在学习中也要有好品质、好作风．

教学建议

有关光的衍射的教学建议

应该让学生了解，光的直进，是几何光学的基础，光的衍射现象并没有完全否定光的直进，而是指出了光的直进的适用范围或者说它的局限性．

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．

在本节教材中提到泊松亮斑--泊松原以为这下子可以驳倒菲涅尔的波动理论了，事与愿违，菲涅尔和阿拉果接受了泊松的挑战，用实验验证了这个理论结论，实验却成了波动理论极其精彩的实证，菲涅尔为此获得了科学奖金(1819年)．这个科学小故事告诉我们，在科学研究上必须重视理论的指导作用和实践的检验作用；作为科研工作者，必须有坚定的自信心和踏实勤奋的工作态度．今天的学习，在掌握知识的同时，也应培养自己这方面的好品质、好作风．

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．

演示：

下面我们用实验进行观察．

取一个不透光的屏，在它的中间装上一个宽度可以调节的狭缝，用平行的单色光照射，在缝后适当距离处放一个像屏（如图）．

我们看到，当缝比较宽时，在像屏上是一条几乎与缝一样宽的亮线，除了这一条光线外，像屏上出现了阴影．这时光可视为是沿直线传播的．接着逐渐缩小缝的宽度，当缝调到很窄（缝宽与光波的波长相当时）在像屏的原阴影区内观察到了明暗相间的条纹．

这实验表明光在其前进的途中遇上大小相当于光的波长的障碍物或孔时，偏离了直线传播方向，即光产生了衍射现象．上述衍射现象是通过单缝形成的，我们称之为光的单缝衍射．

单色光的干涉与衍射都出现明暗相间的条纹，但图案不同．干涉条纹是等间隔的，衍射条纹间隔不等．白光照射单缝时，可以在像屏上得到彩色条纹，它与双缝干涉的彩色条纹也不同，中央一级是又亮又宽的白色条纹，两边是较窄较暗的彩色条纹．

用点光源来照射有较大圆孔AB的屏，在像屏MN上出现一个光亮的圆，

这说明光是沿直线传播的．逐渐缩小孔的直径，可以看到屏上的亮圆也逐渐减小．但是，圆孔缩到很小时，在像屏MN上原阴影区就形成一些明暗相间的圆环，这些圆环达到的范围远远超过了光按直线传播所能照到的范围，这就是光通过小孔产生的衍射现象．

光的衍射现象进一步证明了光具有波动性，对确定光的波动说的正确性起了重要作用．

关于这个问题，历史上曾有过一段趣事．1818年，当法国物理学家菲汉耳提出光的波动理论时，著名数学家泊松根据菲涅耳的理论推算出：把一个不透光的小的圆盘状物放在光束中，在距这个圆盘一定距离的像屏上，圆盘的阴影中心应当出现一个亮斑．人们从未看过和听说过这种现象，因而认为这是荒谬的，所以泊松兴高采烈地宣称他驳倒了菲涅耳的波动理论，菲涅耳接受了这一挑战，精心研究，“奇迹”终于出现了，实验证明圆盘阴影中心确实有一个亮斑，这就是著名的泊松亮斑．

光沿直线传播只是一个近似的规律：当光的波长比障碍物或孔的尺寸小得多时，可认为光是沿直线传播的，当光的波长与障碍物或孔的尺寸可以相比拟时将产生明显的衍射现象

提问：当光通过小孔或者狭缝时，在后面的光屏上会得到什么样的图案？

学生回答的基础上老师总结．

当缝很大时——直线传播（得到影）

当缝减小时——逐渐会出现小孔成像的现象

继续减小缝的大小——会出现光的衍射现象．

探究活动

1、用游标卡尺观察光的衍射现象．

2、考察光的.衍射现象在人们的日常生活中的体现．

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 ……此处隐藏1824个字……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。

答案：AC

一、教学目标

1、理解光密介质、光疏介质以及全反射现象，掌握临界角的概念和全反射条件。

2、用实验的方法，通过分析讨论，准确的概括出全反射现象，提高总结和实践能力。

3、能体会到物理与社会、生产生活的紧密联系，感悟物理学研究中理论与实践的辩证关系。

二、教学重难点

重点：全反射的条件。

难点：对全反射现象的理解。

三、教学过程

环节一：新课导入

【问题情境】

播放医生利用光导纤维检测病人身体的视频，引导学生体会物理与生活的紧密联系，学生思考：光导纤维怎样传输光及相关信息呢？由此引出课题。

环节二：新课讲授

【建立规律】

介绍两个物理概念，光密介质和光疏介质，并明确二者是相对的。

实验探究：将半圆形玻璃砖固定在光具盘上，观察激光束从玻璃进入空气时的折射情况。入射角增大，折射角、反射光和折射光的强度如何变化？

实验猜想：反射光、折射光都消失；反射光消失，只有折射光；折射光消失，只有反射光。

实验现象：随着入射角增大，折射角也逐渐增大，但折射角总大于入射角，同时观察到折射光线越来越暗且接近90°，当入射角增大到一定程度时折射光线消失，只剩下入射光线、反射光线，继续增大入射角，依然看不到折射光线。

得出结论：只有反射光线而折射光线消失的现象是全反射现象。教师介绍玻璃是光密介质，空气是光疏介质，只有从光密介质到光疏介质，才有可能发生全反射现象。可以让学生通过验证光从光疏介质到光密介质，得出这种情况下不能发生全反射。

回顾实验并分析得出：要发生全反射现象对入射角大小有一定的要求，将折射角为90°时的入射角叫做临界角。

学生小组结合实验现象总结全反射（全内反射）的条件：（1）光线从光密介质射入光疏介质（2）入射角大于临界角

教师提问学生如何知道临界角呢？提示学生如果已知介质的折射率，就可以确定光从这种介质射到空气（或真空）时的临界角。

环节三：巩固提高

【深化规律】

解释课前导入中光导纤维如何传输光及相关信息。

环节四：小结作业

学生总结本节内容，课后思考全反射现象在生活中的应用，小组内交流分享。

四、板书设计

中公讲师解析