光的干涉物理教案

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2024-10-08
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以下是小编为大家整理的光的干涉物理教案，本文共20篇，欢迎阅读与收藏。

光的干涉物理教案

教学目标

（一）知识目标

1、知道光的干涉现象，了解相干条件，知道光的双缝干涉现象是如何产生的以及产生明暗条纹间距与波长的关系；

2、知道薄膜干涉是如何产生的，了解薄膜干涉的现象及技术上的应用。

（二）能力目标

通过观察实验现象，与以前学过的机械波的干涉进行类比，培养学生的自主学习的能力以及对问题的分析、推理能力。

教学建议

光的干涉是本章的重点之一．讲解前先引导学生回忆机械波的有关内容．

在光的干涉的教学中，一个值得注意的问题是相干条件的讲述（有关内容可以参见扩展资料）．相对于机械波--比较容易的获得连续振动的波源、满足相干波的条件，两个独立光源发出的光，即使是频率相同的单色光(实际上严格的单色光并不存在)，也不能保持恒定的相差．考虑到学生的知识基础和接受水平，讲解中可以不提出相干光的概念，只强调利用单孔双缝使得一束光成了两个振动情况总是相同的波源，这同机械波中提到的振源的振动步调相同的要求是一致的．

做好演示实验．让学生通过观察白光的双缝干涉和单色光的双缝干涉加深知识的理解．

双缝干涉的教学虽不要求定量讨论，但是在讲条纹间距与波长的关系时，要让学生知道公式中每一项的意义，配合彩图让学生将白光、单色光的干涉图样的特点记住．并要知道不同色光具有不同的频率，光的频率只由光源决定而与介质无关．在狭缝间的距离和狭缝与屏间的距离不变的条件下，单色光产生的干涉条纹间距跟光的波长成正比，这个关系是应该让学生知道的．知道了这一点，学生才能理解不同色光具有不同的频率和波长．

薄膜干涉的教学，可以结合实验、演示来进行，只要求学生初步认识这种现象，不必做进一步的分析．除了肥皂膜的干涉外，两片玻璃之间的空气膜的干涉、浮在水面上的油膜的干涉，都可以让学生观察．如果有牛顿环的.实验装置，也可以让学生观察．

关于光的干涉在技术上的应用，教材中举了用干涉法检查平面和增透膜的例子．对此只要求学生初步了解其原理，可不再补充．

关于演示实验的教学建议

（1）演示实验可以用激光光学演示仪、实验时使激光束的行进方向正对学生的观察方向，用毛玻璃屏接收干涉条纹．让光屏到双缝的距离保持一定（L不变），让光束通过不同间距（d）的双缝，可观察到屏上的条纹间距不同，d大的条纹间距窄，保持d不变，使双缝到屏的距离增大，则条纹间距变宽．

（2）学生实验用双缝干涉仪测光的波长．实验时可以用灯丝为线状的灯泡作光源，在双缝前加一滤光片（红、绿均可），让双缝对准光源且双缝平行于灯丝，这样通过双缝的为单色光．然后调节双缝的卡脚，即可在筒内带有刻波的光屏上得到单色光的干涉条纹，再从观察到的条纹中选若干条清晰的条纹，从屏上的刻度读出他们的间距之和，求出相邻两条纹的间距：，

由

可以求出

d在双缝上已标出，L从仪器上可得到，为测量到的值，即可求出，本实验除了测波长，还可以让学生用其观察白光的干涉条纹（不加滤光片，直接观察灯丝发出的光），在屏上可看到彩色条纹

（3）薄膜干涉可采用随堂实验．用生物实验用的盖玻片、酒精灯、食盐．将少许食盐撒在酒精灯的灯芯上点燃，然后将盖玻片置于火焰后方，用眼睛从前面着盖玻片即可看到明、暗相间的条纹

（4）用激光演示仪加牛顿圈配件可以在屏上得到牛顿环

教学设计示例

（－）引入新课

通过机械波的干涉和衍射现象产生的条件和现象引入光的干涉和衍射

（二）教学过程（需要重点强调的主要知识点）

1、实现新旧知识迁移是掌握双缝干涉的关键

干涉和衍射是波的特有现象，确定某种物理过程是不是波动，就看它有没有干涉现象和衍射现象产生，只有观察到光的干涉现象和衍射现象，才能确认光具有波动性在学习双缝干涉前，应回顾下列有关机械波的知识：

A、两列波彼此相遇后，仍像相遇以前一样，各自保持原有的波形，继续向前传播；

B、在两列波重叠的区域里，任何一个质点的总位移都等于两列波分别引起的位移矢量和；

C、频率相同的两列波叠加，使某些区域的振动加强，某些区域的振动减弱，并且振动加强和振动减弱的区域互相间隔，这种现象叫波的干涉；

D、要得到稳定的干涉图样，两个波源必须是相干波源

2、掌握了上述波的共同性后，再分析光的特殊性．

由于物质发光的特殊性，任何两个独立的光源发出的光相叠加均不能产生干涉现象怎样才能得到相干光源呢？双缝干涉就是成功的一例．在双缝干涉实验中，光从单缝射到双缝上，形成了两个振动情况总是相同的相干光源，它们在光屏上叠加就出现干涉图样．

上述思维过程，不仅能顺利地掌握双缝干涉，同时为研究薄膜干涉打好了基础

（1）双缝干涉

两个独立的光源发出的光不是相干光，双缝干涉的装置使一束光通过双缝后变为两束相干光，在光屏上相通形成稳定的干涉条纹．

在双缝干涉实验中，光屏上某点到双缝的路程差为半波长的偶数倍时，该点出现亮条纹；光屏上某点到双缝的路程差为半波长的奇数倍时，该点出现暗条纹．

A、对干涉图样的研究可知：相邻两条明条纹（暗条纹）中心距离与屏到双缝的距离L成正比；与双缝间距离d成反比；与照射光的波长成正比．

B、在实验装置不变的情况下化、d不变），由于红光的波长大于紫光的波长，所以红光产生的干涉条纹间距较大，紫光产生的干涉条纹间距较小；初步了解通过双缝干涉测波长的原理．

C、用白光进行干涉实验，各种单色光在光屏中央均为明纹，中央亮纹是各色光复合而成，所以是白色的．各色光由于波长不同，在光屏上产生的其它各级亮纹的位置均不相同，所以其它各级亮纹是彩色的．

（2）薄膜干涉

让一束光经薄膜的两个表面反射后，形成的两束反射光产生的干涉现象叫薄膜干涉．

A、在薄膜干涉中，前、后表面反射光的路程差由膜的厚度决定，所以薄膜干涉中同一明条纹（暗条纹）应出现在膜的厚度相等的地方．由于光波波长极短，所以微薄膜干涉时，介质膜应足够薄，才能观察到干涉条纹．

B、用手紧压两块玻璃板看到彩色条纹，阳光下的肥皂泡和水面飘浮油膜出现彩色等都是薄膜干涉．

C、薄膜于涉在技术上可以检查镜面和精密部件表面形状；精密光学过镜上的增透膜（当增透膜的厚度是入射光在膜中波长的1/4时，透镜上透光损失的能量最小，增强了透镜的透光能力．）

3、光的衍射

光离开直线路径绕到障碍物几何阴影里去的现象叫光的衍射．只有当小孔、单缝或小屏的尺寸小于波长或和波长差不多时，才能观察到明显的衍射现象．

A、白光通过小孔或单缝时，屏上出现的衍射图样中央是白色亮纹，它各级亮纹是彩色的；用单色光进行单缝衍射时，屏上出现明暗相间的衍射条纹．

B、光的衍射现象中出现明暗相间的条纹，实际上是干涉的结果，说明光的干涉和衍射现象有密切关系．

C、干涉和衍射是波的基本特性，光的干涉和衍射现象征明了光是一种波．干涉和衍射现象产生的机理不同，产生的图样也有区别．干涉图样的中央亮纹和其它各级亮纹的宽度基本相等，而衍射图样各级亮纹的宽度各不相同，中央亮纹的宽度差不多是其它各级亮纹宽度的两倍．

D、白光干涉、衍射现象中出现的彩色条纹与白光色散的彩色条纹产生的机理不同，前者由光的叠加产生的，后者由光的折射产生的．

探究活动

1、查阅资料：有关光的干涉的内容

2、实验：观察薄膜干涉和牛顿环

3、了解等厚干涉和等倾干涉．

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。

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．

（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．

(D) 无干涉条纹．

教学目标

（一）知识目标

1、知道现象，了解相干条件，知道光的双缝干涉现象是如何产生的以及产生明暗条纹间距与波长的关系；

2、知道薄膜干涉是如何产生的，了解薄膜干涉的现象及技术上的应用。

（二）能力目标

通过观察实验现象，与以前学过的机械波的干涉进行类比，培养学生的自主学习的能力以及对问题的分析、推理能力。

教学建议

是本章的重点之一．讲解前先引导学生回忆机械波的有关内容．

在的教学中，一个值得注意的问题是相干条件的讲述（有关内容可以参见扩展资料）．相对于机械波--比较容易的获得连续振动的波源、满足相干波的条件，两个独立光源发出的光，即使是“频率相同的单色光”(实际上严格的单色光并不存在)，也不能保持恒定的相差．考虑到学生的知识基础和接受水平，讲解中可以不提出相干光的概念，只强调利用“单孔双缝”使得一束光“成了两个振动情况总是相同的波源”，这同机械波中提到的振源的“振动步调相同”的要求是一致的．

做好演示实验．让学生通过观察白光的双缝干涉和单色光的双缝干涉加深知识的理解．

双缝干涉的教学虽不要求定量讨论，但是在讲条纹间距与波长的关系时，要让学生知道公式中每一项的意义，配合彩图让学生将白光、单色图样的特点记住．并要知道不同色光具有不同的频率，光的频率只由光源决定而与介质无关．在狭缝间的距离和狭缝与屏间的距离不变的条件下，单色光产生的干涉条纹间距跟光的波长成正比，这个关系是应该让学生知道的．知道了这一点，学生才能理解不同色光具有不同的频率和波长．

薄膜干涉的教学，可以结合实验、演示来进行，只要求学生初步认识这种现象，不必做进一步的分析．除了肥皂膜的干涉外，两片玻璃之间的空气膜的干涉、浮在水面上的油膜的干涉，都可以让学生观察．如果有牛顿环的实验装置，也可以让学生观察．

关于在技术上的应用，教材中举了用干涉法检查平面和增透膜的例子．对此只要求学生初步了解其原理，可不再补充．

关于演示实验的教学建议

（2）学生实验用双缝干涉仪测光的波长．实验时可以用灯丝为线状的灯泡作光源，在双缝前加一滤光片（红、绿均可），让双缝对准光源且双缝平行于灯丝，这样通过双缝的为单色光．然后调节双缝的卡脚，即可在筒内带有刻波的光屏上得到单色条纹，再从观察到的条纹中选若干条清晰的条纹，从屏上的刻度读出他们的间距之和，求出相邻两条纹的间距：，

由

可以求出

d在双缝上已标出，L从仪器上可得到，为测量到的值，即可求出，本实验除了测波长，还可以让学生用其观察白条纹（不加滤光片，直接观察灯丝发出的光），在屏上可看到彩色条纹

（4）用激光演示仪加牛顿圈配件可以在屏上得到牛顿环

教学设计示例

（－）引入新课

通过机械波的干涉和衍射现象产生的条件和现象引入和衍射

（二）教学过程（需要重点强调的主要知识点）

1、实现新旧知识迁移是掌握双缝干涉的关键

干涉和衍射是波的特有现象，确定某种物理过程是不是波动，就看它有没有干涉现象和衍射现象产生，只有观察到现象和衍射现象，才能确认光具有波动性在学习双缝干涉前，应回顾下列有关机械波的知识：

A、两列波彼此相遇后，仍像相遇以前一样，各自保持原有的波形，继续向前传播；

B、在两列波重叠的区域里，任何一个质点的总位移都等于两列波分别引起的位移矢量和；

C、频率相同的两列波叠加，使某些区域的振动加强，某些区域的振动减弱，并且振动加强和振动减弱的区域互相间隔，这种现象叫波的干涉；

D、要得到稳定的干涉图样，两个波源必须是相干波源

2、掌握了上述波的共同性后，再分析光的特殊性．

上述思维过程，不仅能顺利地掌握双缝干涉，同时为研究薄膜干涉打好了基础

（1）双缝干涉

两个独立的光源发出的光不是相干光，双缝干涉的装置使一束光通过双缝后变为两束相干光，在光屏上相通形成稳定的干涉条纹．

A、对干涉图样的研究可知：相邻两条明条纹（暗条纹）中心距离与屏到双缝的距离L成正比；与双缝间距离d成反比；与照射光的波长成正比．

（2）薄膜干涉

让一束光经薄膜的两个表面反射后，形成的两束反射光产生的干涉现象叫薄膜干涉．

B、用手紧压两块玻璃板看到彩色条纹，阳光下的肥皂泡和水面飘浮油膜出现彩色等都是薄膜干涉．

3、光的衍射

A、白光通过小孔或单缝时，屏上出现的衍射图样中央是白色亮纹，它各级亮纹是彩色的；用单色光进行单缝衍射时，屏上出现明暗相间的衍射条纹．

B、光的衍射现象中出现明暗相间的条纹，实际上是干涉的结果，说明和衍射现象有密切关系．

C、干涉和衍射是波的基本特性，和衍射现象征明了光是一种波．干涉和衍射现象产生的机理不同，产生的图样也有区别．干涉图样的中央亮纹和其它各级亮纹的宽度基本相等，而衍射图样各级亮纹的宽度各不相同，中央亮纹的宽度差不多是其它各级亮纹宽度的两倍．

D、白光干涉、衍射现象中出现的彩色条纹与白光色散的彩色条纹产生的机理不同，前者由光的叠加产生的，后者由光的折射产生的．

探究活动

1、查阅资料：有关的内容

2、实验：观察薄膜干涉和牛顿环

3、了解等厚干涉和等倾干涉．

光是一种电磁波，所以光的干涉就是波动特有的特征，最先观察到这一现象的是英国物理学家托马斯·杨，在18的双缝实验中成功发现了，几道光波在空间中互相叠加时，会导致某些区域始终增强，某些区域始终减弱，就会出现强弱相间的分布规律。托马斯·杨还据此解释了薄膜干涉现象，也就是为什么薄膜会呈现彩色的原因。

而光的干涉现象，并不是任何光线都可以随意发生的，只有几道频率相同，振动方向一致，并且相位差恒定的光线才会出现光的干涉现象。物理学中还有一种叫做光的衍射现象，这一现象也是出现明暗相间的花纹，但是和光的干涉的等间距条纹不同的是，光的衍射会出现不等距条纹，这也是光的衍射和干涉在光谱上的区别。

光的干涉的分类

1.双光波干涉：这是指两道光波所产生的干涉现象，双缝实验就属于这一类型，双光波干涉最大的特征就是不会呈现多光波干涉的细锐条纹，而是会做出正弦式变化。

2.多光波干涉：即两个以上光波所出现的干涉现象，陆末-格克尔片干涉实验就属于此类，多光波干涉最大的特征就是光强面所产生的条纹十分细锐。

3.偏振光的干涉：光的'振动面只固定于某一个方向的光就被称为偏振光，而两道偏振光相互干涉所产生的明暗条纹现象，就是偏振光的干涉。

光的干涉在生活中的应用

光的干涉经常被用在检测加工工件实际与设计之间所产生的微小偏差，也就是检测平面是否平整，其中最具代表性的就是迈克尔逊干涉仪，比如要加工一个高精度的平面玻璃板，利用样板和待测件的表面接触，在之间形成一个空气薄膜，之后利用光的干涉，看到薄膜上是否会出现条纹弯曲的现象，通过条纹的变化就能看出待测表面是否偏离平面。

还有一种叫做干涉滤光镜的光学薄膜，在彩色电视机中就是利用干涉滤光镜分离出了不同的颜色，也经常被用于导弹制导系统和卫星传感器中，干涉滤光镜其实就是在一块平面玻璃的底部涂上半透明金属漆，在接着涂上氟化镁，在涂一层半透明金属。

【教学目标】

(一)知识与技能

1.通过实验观察认识光的干涉现象，知道从光的干涉现象说明光是一种波。

2.掌握光的双缝干涉现象是如何产生的，何处出现亮条纹，何处出现暗条纹。

(二)过程与方法

1.通过杨氏双缝干涉实验，体会把一个点光源发出的一束光分成两束，得到相干光源的设计思想。

2.通过根据波动理论分析单色光双缝干涉，培养学生比较推理，探究知识的能力。

(三)情感、态度与价值观

通过对光的本性的初步认识，建立辩证唯物主义的世界观。

【教学重点】双缝干涉图象的形成实验及分析。

【教学难点】亮纹(或暗纹)位置的确定。

【教学方法】复习提问，实验探究，计算机辅助教学

【教学用具】JGQ型氦氖激光器一台，双缝干涉仪，多媒体电脑及投影装置，多媒体课件(相关静态图片及Flash动画)

【教学过程】

(一)引入新课

复习机械波的干涉

[复习提问，诱导猜想]

[多媒体投影静态图片]

师：大家对这幅图还有印象吗?

生：有，波的干涉示意图。

师：[投影问题]请大家回忆思考下面的问题：

图中，S1、S2是两个振动情况总是相同的波源，实线表示波峰，虚线表示波谷，a、b、c、d、e中哪些点振动加强?哪些点振动减弱?

学生回答结果不出所料，大部分同学能答出a、c两点振动加强，d、e两点振动减弱，而对于b点则出现了争议。一种认为b点是振动加强点，另一种则认为b点是由加强到减弱的过渡状态。

师：b点振动加强和减弱由什么来决定呢?只有弄清这一点才能解决两派同学的争端。

(有学生低语，路程差)

师：好!刚才这位同学说到了关键，那么就请你来分析一下b点与S1、S2两点的路程差。

生：由图可以看出OO是S1、S2连线的中垂线，所以b到S1、S2的路程差为零。

师：那么b点应为振动(学生一起回答)：加强点。

(教师总结机械波干涉的规律，突出强调两列波的振动情况总是完全相同。)

师：光的波动理论认为，光具有波动性。那么如果两列振动情况总是相同的光叠加，也应该出现振动加强和振动减弱的区域，并且出现振动加强和振动减弱的区域互相间隔的现象。那么这种干涉是一个什么图样呢?大家猜猜。

生：应是明暗相间的图样。

师：猜想合理。那么有同学看到过这一现象吗?

(学生一片沉默，表示没有人看到过)

师：看来大家没有见过。是什么原因呢?

[生1]可能是日常生活中找不到两个振动情况总相同的光源。

[生2]可能是我们看见了但不知道是光的干涉现象。

师：两位同学分析得非常好，也许是没有干涉的条件，也许是相逢未必曾相识。大家看他们俩谁分析得对呢?

生：我觉得生1说的不成立，这样的光源很多，像我们教室里的日光灯，我觉得它们完全相同。

师：好。我们可以现场来试试。

(先打开一盏日光灯，再打开另一盏对称位置的日光灯)

师：请大家认真找一找，墙上、地上、天花板上，有没有出现明暗相间的干涉现象?

(大家积极寻找，没有发现，思维活跃，议论纷纷)

师：看来两个看似相同的日光灯或白炽灯光源并不是振动情况总相同的光源。

[投影图]

师：1801年，英国物理学家托马斯杨想出了一个巧妙的办法，把一个点光源分成两束，从而找到了两个振动情况总是相同的光源，成功地观察到了干涉条纹，为光的波动说提供了有力的证据，推动了人们对光的本性的认识。下面我们就来重做这一著名的双缝干涉实验。

(二)进行新课

1.杨氏干涉实验

[动手实验，观察描述]

介绍杨氏实验装置(如图)

师：用氦氖激光器演示双缝干涉实验。

用激光器发出的红色光(平行光)垂直照射双缝，将干涉图样投影到教室的墙上，引导学生注意观察现象。

现象：可以看到，墙壁上出现明暗相间的干涉条纹。

师：(介绍)狭缝S1和S2相距很近，双缝的作用是将同一束光波分成两束振动情况总是相同的光束。这样就得到了频率相同的两列光波，它们在屏上叠加，就会出现明暗相间的条纹。

结论：杨氏实验证明，光的确是一种波。

2.亮(暗)条纹的位置

[比较推理，探究分析]

师：通过实验，我们现在知道，光具有波动性。现在我们是不是可以根据机械波的干涉理论来认真探究一下实验中的明暗条纹是如何形成的呢?

[投影图]

图中，P0点距S1、S2距离相等，路程差=S1 P0-S2 P0=0应出现亮纹，(中央明纹)

[演示动画]图203中S1、S2发出的正弦波形在P点相遇叠加，P点振动加强(如图)

鉴于上述动画的表述角度和效果，教师在此基础上再播放动画，如下图所示振动情况示意图，使学生进一步明确.不管波处于哪种初态，P0点的振动总是波峰与波峰相遇或波谷与波谷相遇，振幅A总为A1、A2之和，即P点总是振动加强点，应出现亮纹。

师：那么其他点情况如何呢?

[投影图]

P1点应出现什么样的条纹?

生：亮纹。

师：为什么?

生：因为路程差为，是半波长的2倍。

师：我们可以从图上动画看一下，[演示下图]

生：在P点下方，与P1、P2等关于P0对称的点也应是明条纹。

师：好。我们可以总结为：=2n ，n=0、1、2时，出现明纹。

[投影下图]那么S1、S2发出的光在Q1点叠加又该如何呢?

[演示动画]我们先来看一下，动画显示，在Q1点振动减弱。

师：在Q1点是波峰与波峰相遇还是波峰与波谷相遇?两振动步调如何?

生：是波峰与波谷相遇，振动步调刚好相反。

(教师启发学生进一步分析这点合振幅情况，以及Q1点与P0、P1的相对位置。)

师：哪位同学能总结一下Q1点的特征?

生：Q1点位置在P0、P1间，它与两波源路程差|S1Q1-S2Q1|= 。该点出现暗纹。

师：非常好!大家看像Q1这样的点还有吗?

生：有。

(全体学生此时已能一起总结出Q2、Q3等的位置)

[教师总结]=|S1Q2-S2Q2|= ，处，在P1P2、P2P3、等明纹之间有第2条暗纹Q2、第3条暗纹Q3

师：哪位同学能用上面的'方法写个通式，归纳一下?

生：当=(2n+1) ，n=0、1、2时，出现暗纹。

[投影下图]

师：综合前面分析，我们可以画出上面图示的双缝干涉结果。

同时介绍一下相干光源，强调干涉条件。引导学生阅读教材57页上方的内容，进一步体会，杨氏实验中的双缝的作用就是得到一对相干光源。

(三)课堂总结、点评

今天我们学习了光的干涉，知道光的确是一种波。我们还确定了双缝干涉实验中，明暗条纹出现的位置：当屏上某点到两个狭缝的路程差=2n ，n=0、1、2时，出现明纹;当=(2n+1) ，n=0、1、2时，出现暗纹。

两列波要产生干涉，它们的频率必须相同，且相位差恒定。能够产生干涉的光源叫做相干光源。杨氏实验中，双缝的作用就是得到一对相干光源。

(四)课余作业

完成P57问题与练习的题目。

附：课后训练

1.用波长为0.4m的光做双缝干涉实验，A点到狭缝S1、S2的路程差为1.810-6 m，则A点是出现明条纹还是暗条纹?

答案：暗条纹

2.关于杨氏实验，下列论述中正确的是 ( )

A.实验证明，光的确是一种波。

B.双缝的作用是获得两个振动情况总是相同的相干光源

C.在光屏上距离两个小孔的路程差等于半波长的整数倍处出现暗条纹

D.在光屏上距离两个小孔的路程差等于波长的整数倍处出现亮条纹

答案：AB

3.对于光波和声波，正确的说法是

A.它们都能在真空中传播 B.它们都能产生反射和折射

C.它们都能产生干涉 D.声波能产生干涉而光波不能

答案：BC

4.两个独立的点光源S1和S2都发出同频率的红色光，照亮一个原是白色的光屏，则光屏上呈现的情况是 ( )

A.明暗相间的干涉条纹 B.一片红光

C.仍是呈白色的 D.黑色

解析：两个点光源发出的光虽然同频率，但振动情况并不总是完全相同，故不能产生干涉，屏上没有干涉条纹，只有红光。

答案：B

5.在真空中，黄光波长为610-7 m，紫光波长为410-7 m。现有一束频率为51014 Hz的单色光，它在n=1.5的玻璃中的波长是多少?它在玻璃中是什么颜色?

解析：先根据 0=c/f0计算出单色光在真空中的波长 0，再根据光进入另一介质时频率不变，由n= = ，求出光在玻璃中的波长 .

0=c/f0= m=610-7 m，可见该单色光是黄光。

又由n= 0/ 得 = 0/n= m=4107 m。由于光的颜色是由光的频率决定的，而在玻璃中光的频率未变化，故光的颜色依然是黄光。

答案：410-7 m 黄色

1 教学分析 1.1 教材分析光的干涉是这章的重点内容,也是历年高考的重点.教材分两节分别从定性和定量两个方面展开讨论,力求再现科学家对光的波动性认识的探究过程.第一节主要从实验角度研究产生双缝干涉的条件及原因,第二节则从理论上推导了亮条纹和暗条纹的间距规律,进一步让学生通过实验测量波长.光的波动性>

【教学目标】

1、知识与技能：

(1)在学生已有几何光学知识的基础上引导学生回顾人类对光的本性的认识发展过程

(2)在复习机械波干涉的基础上使学生了解产生光的干涉的条件和杨氏实验的设计原理。

(3)使学生掌握在双缝干涉实验中产生亮条纹和暗条纹的原因及条件，并了解其有关计算，明确可以利用双缝干涉的关系测定光波的波长。

(4)通过干涉实验使学生对光的干涉现象加深认识。

2、过程与方法

在教学的主要设置了两个探究的问题

(1)在机械波产生干涉现象的知识基础上，学生通过自主学习掌握光的干涉条件，在双缝干涉实验中产生亮条纹和暗条纹的原因及条件。

(2)小组合作学习探究相邻两条亮条纹(或暗条纹)的间距与什么因素有关。

3、情感态度价值观

培养学生合作的精神、团队的意识和集体的观念，培养学生循着科学家足迹自主探究科学知识的能力，从而真正实现使每个学生都得到发展的目标。

【教学重点】

(1)使学生知道双缝干涉产生的条件，掌握干涉图样的特征。

(2)理解双缝干涉实验中产生亮条纹和暗条纹的条件

(3)理解相邻的亮条纹(或暗条纹)的间距，并能应用这一规律解决实际问题

【教学难点】

(1)对双缝干涉图样中亮条纹和暗条纹产生原因的正确理解

(2)理解影响双缝干涉图样中相邻亮条纹(或暗条纹)间距的因素

【教学方法】

类比、实验、分组探究

【教学工具】

PPT课件、玩具激光光源、光栅(双缝)

【教学过程】

课题引入：

问一：在日常生活中，我们见到许多光学的现象，这些自然现象是如何形成的?

图片展示：如光的直线传播、彩虹、“海市蜃楼”

引入：自然界中的光现象如此丰富多彩，人们不禁要问光的本质到底是什么?

新课教学：

一、两大学说之争：

在17世纪以牛顿为代表的一派认为：“光是一种物质微粒，在均匀的介质中以一定的速度传播”

以惠更斯为代表的一派认为：“光是在空间传播的某种波”

学生讨论：你赞同谁的观点?并说一说赞同的原因。

二、光的干涉：

(一)假设：光是一种波，则必然会观察到波的特有现象。

学生回顾：机械波的特有现象——干涉

引导：只要能看到光的干涉现象，就能说明光具有波性

(二)实验探究：

1、我们怎样才能使两列光相遇时发生干涉现象?

演示：两个单独的激光光源相遇

设问：为什么看不到干涉现象?产生干涉现象必须有什么条件?

学史介绍：实际上很难找到两个能相互干涉的光源，一直到18英国物理学家托马斯·杨在实验室里成功的观察到了光的干涉。

2、托马斯·杨双缝干涉实验介绍：

介绍实验装置，在挡板上开两条很窄的狭缝，当一束单色光投射到挡板时，两条狭缝相当于两个完全相同的光源——相干光源。

光的干涉条件：相干光源

3、演示实验：双缝干涉实验

思考：光通过双缝后墙上出现了什么现象?这又说明了什么?

师生小结：光具有波动性

引导学生参阅课本彩图中的双缝干涉图样

小组讨论：光的干涉图样有什么特征?

得出实验现象：中央亮条纹、明暗相间、间距相等的条纹

设问(现象解释)：你该如何解释光屏上出现的亮条纹(暗条纹)?

光屏上何处出现亮条纹，何处出现暗条纹?即产生的条件是什么?

小组讨论：形成共识，派代表阐述原因。

光屏上出现亮条纹(或暗条纹)的条件：

亮条纹： (n=0、1、2、3…)

暗条纹： (n=0、1、2、3…)

【教学目标】

(一)知识与技能

1.通过实验观察认识光的干涉现象，知道从光的干涉现象说明光是一种波。

2.掌握光的双缝干涉现象是如何产生的，何处出现亮条纹，何处出现暗条纹。

(二)过程与方法

1.通过杨氏双缝干涉实验，体会把一个点光源发出的一束光分成两束，得到相干光源的设计思想。

2.通过根据波动理论分析单色光双缝干涉，培养学生比较推理，探究知识的能力。

(三)情感、态度与价值观

通过对光的本性的初步认识，建立辩证唯物主义的世界观。

【教学重点】双缝干涉图象的形成实验及分析。

【教学难点】亮纹(或暗纹)位置的确定。

【教学方法】复习提问，实验探究，计算机辅助教学

【教学用具】JGQ型氦氖激光器一台，双缝干涉仪，多媒体电脑及投影装置，多媒体课件(相关静态图片及Flash动画)

【教学过程】

(一)引入新课

复习机械波的干涉

[复习提问，诱导猜想]

[多媒体投影静态图片]

师：大家对这幅图还有印象吗?

生：有，波的干涉示意图。

师：[投影问题]请大家回忆思考下面的问题：

图中，S1、S2是两个振动情况总是相同的波源，实线表示波峰，虚线表示波谷，a、b、c、d、e中哪些点振动加强?哪些点振动减弱?

师：b点振动加强和减弱由什么来决定呢?只有弄清这一点才能解决两派同学的争端。

(有学生低语，“路程差”)

师：好!刚才这位同学说到了关键，那么就请你来分析一下b点与S1、S2两点的路程差。

生：由图可以看出OO′是S1、S2连线的中垂线，所以b到S1、S2的路程差为零。

师：那么b点应为振动——(学生一起回答)：加强点。

(教师总结机械波干涉的规律，突出强调两列波的振动情况总是完全相同。)

生：应是明暗相间的图样。

师：猜想合理。那么有同学看到过这一现象吗?

(学生一片沉默，表示没有人看到过)

师：看来大家没有见过。是什么原因呢?

[生1]可能是日常生活中找不到两个振动情况总相同的光源。

[生2]可能是我们看见了但不知道是光的干涉现象。

师：两位同学分析得非常好，也许是没有干涉的条件，也许是相逢未必曾相识。大家看他们俩谁分析得对呢?

生：我觉得生1说的不成立，这样的光源很多，像我们教室里的日光灯，我觉得它们完全相同。

师：好。我们可以现场来试试。

(先打开一盏日光灯，再打开另一盏对称位置的日光灯)

师：请大家认真找一找，墙上、地上、天花板上，有没有出现明暗相间的干涉现象?

(大家积极寻找，没有发现，思维活跃，议论纷纷)

师：看来两个看似相同的日光灯或白炽灯光源并不是“振动情况总相同的光源”。

[投影图]

师：1801年，英国物理学家托马斯·杨想出了一个巧妙的办法，把一个点光源分成两束，从而找到了“两个振动情况总是相同的光源”，成功地观察到了干涉条纹，为光的波动说提供了有力的证据，推动了人们对光的本性的认识。下面我们就来重做这一著名的双缝干涉实验。

(二)进行新课

1.杨氏干涉实验

[动手实验，观察描述]

介绍杨氏实验装置(如图)

师：用氦氖激光器演示双缝干涉实验。

用激光器发出的红色光(平行光)垂直照射双缝，将干涉图样投影到教室的墙上，引导学生注意观察现象。

现象：可以看到，墙壁上出现明暗相间的干涉条纹。

师：(介绍)狭缝S1和S2相距很近，双缝的作用是将同一束光波分成两束“振动情况总是相同的光束”。这样就得到了频率相同的两列光波，它们在屏上叠加，就会出现明暗相间的条纹”。

结论：杨氏实验证明，光的确是一种波。

2.亮(暗)条纹的位置

[比较推理，探究分析]

师：通过实验，我们现在知道，光具有波动性。现在我们是不是可以根据机械波的干涉理论来认真探究一下实验中的明暗条纹是如何形成的呢?

[投影图]

图中，P0点距S1、S2距离相等，路程差Δ=S1 P0-S2 P0=0应出现亮纹，(中央明纹)

[演示动画]图20—3中S1、S2发出的正弦波形在P点相遇叠加，P点振动加强(如图)

EMBED MSPhotoEd.3

师：那么其他点情况如何呢?

[投影图]

EMBED MSPhotoEd.3

P1点应出现什么样的条纹?

教材选用

人教版普通高中课程标准实验教科书·物理选修3-4·第十三章第三节。

教学内容分析

(一)作用与地位

本节是在《机械波》的基础上展开的，上承几何光学，也是后面学习《光的衍射》等知识的基础，本节揭示了光的波动性，促使人类对光的本性有更进一步的认识。同时也与选修3-5《光电效应》共同构成光的波粒二象性，所以本节具有重要的研究意义。

(二)课程标准

1、观察光的干涉现象;2、知道产生干涉现象的条件。

(三)课程特点

课程标准是课程的宏观结构，教材是课程的微观结构。从教材特点看，本节通过提出猜想：如果光真的是一种波;随后进行杨氏双缝实验，通过得到干涉图样，进而证明光是一种波;最后讨论路程差与半波长的关系，得出明暗条纹出现的条件。

但教材中并没有突出“空间”干涉;双缝干涉实验的示意图并没有采用形象化的展示，从而影响了学生对光的干涉机理的理解;增加了学习的难度，所以我对教材做了以下的处理：

1.增加创新演示实验，利用丁达尔效应展示干涉通路，有助于学生对物理规律的深刻理解;

2. 通过演示光波直观图示，形象的展示光波的干涉机理，化抽象的光波为直观;

3.增强教学中的逻辑性，注重知识的构建过程;

学生情况分析

(一)思维特点

按皮亚杰的理论，高二学生正处在形式运算的思维阶段，遵循从简单到复杂，从直观到抽象的认知规律，但是他们的抽象思维能力还不够强，常常会需要具体的表象或类比于相似的具体经验来支持思维过程。

(二)知识基础

学生已经学习了机械波的内容，对机械波的干涉和波的叠加原理有一定认识。

(三)认知困难

但学生知识的迁移能力相对薄弱，且光的干涉机理比较抽象，加之对光干涉无本质的认识。

教学目标分析

(一)知识与技能

(1)知道光产生干涉的条件，知道光是一种波;

(2)知道光的干涉现象和干涉条纹的分布特点;

(3)知道路程差与明暗条纹之间的关系。

(二)过程与方法

(1)通过光的干涉与机械波干涉的类比，培养学生比较分析的能力和知识迁移的能力。

(三)情感、态度、价值观

(1)通过观察实验，培养学生实事求是的科学态度。

(2)通过了解杨氏双缝干涉实验，培养学生的物理学史情怀，增加对物理学的热爱。

教学重难点

重点：光的干涉特点和产生条件

重点：明暗条纹产生的原因

教学策略分析

一、教学方法

主要采用实验法、讲授法、并辅以提问法等教法，把教学过程设计成以激发学生兴趣的吹肥皂泡实验为切入点，以观察实验和已有知识为基础，以“为什么肥皂泡表面的条纹始怎么形成的?”等问题为主线的师生对话活动，

实验法

通过探究杨氏双缝实验，观察光干涉的特点，得出光是一种波;通过创新演示实验，利用丁达尔效应显现干涉通路，展示光干涉的空间性，进一步理解光的波动性;通过演示直观图示模拟波在空间P点的三种叠加情况(峰峰、谷谷、峰谷)，理解光的干涉机理。

(2)讲授法

通过已熟悉的机械波干涉，迁移到光干涉问题的新情境中来，加强学生知识的迁移能力。

二、学法指导

在学法指导上，注重引导学生合作实验探究，观察思考，多自主讨论，重视分析归纳，使学生自主发现问题，解决问题，在获取新知识的同时提高合作意识，独立思考，易迁移，领会物理学的思想。

教学准备

教具：肥皂水、激光笔、双缝、支架、水槽、清水、牛奶、自制教具等。

多媒体：PPT、图片、图示模型、动画、视频等

实验创新

本节课除去导入新课使用的趣味实验和双缝实验外，设计了两个实验。

实验1 传统的双缝干涉实验不能明显的展示干涉具有空间性，但通过往清水中加入牛奶，利用丁达尔效应显示干涉通路，进一步加深学生对光波动性的认识。

实验2 课本中光干涉的插图并没有让学生清晰的认识到干涉的机理，通过利用演示实验，制作两列波在空间某点P的三种叠加情况(波峰与波峰叠加、波谷与波谷叠加、波峰与波谷叠加)，直观展示光波叠加的实际过程，让学生更好的理解明暗条纹产生的原因。

教学流程

教学过程设计

教学环节和教学内容教师活动学生活动设计意图一、创设情境，引入课题：

介绍器材：肥皂水、塑料圈

演示实验：吹泡泡

二、创新演示实验展示空间干涉

1.学习物理学史，增强对物理学的热爱

介绍以牛顿为代表的物理学家认为光是粒子性的，以惠更斯为代表的物理家提出了波动性及托马斯杨实验。

2.进行实验探究，观察实验现象

实验器材：绿色激光、双缝片、光屏

介绍实验装置，进行双缝干涉实验。

观察实验，总结现象：中间是明条纹，并且出现明暗相间的条纹。

光干涉条件：频率、相位差、振动方向相同。

实验结论：光是一种波。

干涉图样特点：出现中央亮纹，亮度往两边变暗;明(暗)条纹的宽度相同。

3.演示创新实验，展示空间干涉

前后移动激光笔，引导学生观察干涉图样。

实验器材：单色激光、双缝、牛奶、水槽、水。

利用丁达尔现象演示光干涉通路。

更进一步地认识光的波动性。

得出结论：光在整个叠加空间区域内都发生干涉。

三、演示形象图示，理解干涉原理

通过演示直观的光波叠加图示：通过类比机械波的叠加图示，在空间某点P，恰好两列相干波波峰与波峰叠加，由于波峰的振幅最大，且振动方向相同，叠加时振幅更大，则相干加强，以此迁移到抽象的光波，在光屏该处则为明条纹，同理波谷与波谷在此处叠加也为明条纹，波峰与波谷则为暗条纹。

(同理谷谷叠加也为明条纹，没有展示叠加图示)

光波峰谷叠加相消为暗条纹

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.

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?

(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

教学目标：

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

画出简单光路路图

学习目标：

1.知道光的反射、入射光线、反射光线、法线、反射面、入射点

2.会设计“探究光的反射定律”的实验过程、动手进行实验、完成探究报告

3.知道反射定律、光的反射分类4.知道反射时光路可逆5、知道能看到不发光物体的原因

重点、难点：光的反射定律和应用，反射定律中的“三线共面”的理解

课堂导学

自主学习

1、①我们为什么可以看见发光的物体?例如：蜡烛、日光灯、电视。

②许多物体本身并不发光，例如：月亮、课桌等，我们也可以看的见，是因为这些物体的光进入我们的眼睛。

所以，任何物体表面都可以反射光，这种现象就是光的反射。

2、光的反射规律：

光路图

角i角r

第一次

第二次

第三次

①入射光线与法线的夹角叫做x，反射光线与法线的夹角叫做x。

②x、x和x在同一平面上;

③x和x分居在法线的两侧。

④在反射现象中，x 角等于x角。反射角随入射角的增大而增大。

问：①两名同学，甲同学能通过镜子看到乙同学的眼睛，乙同学能看到甲的眼睛吗?

②补充光路图，并求反射角和入射角。

注意：①光在反射时，光路是x的x②入射角为00时，反射角为

3、镜面反射和漫反射

探究：①用小镜子反射光线，照入同学眼睛会有什么感觉?周围的其他同学会有什么感觉?

②如果在镜面上铺一张白纸，又会有什么感觉呢?原因是什么呢?

(1)镜面反射：光滑镜面的反射(平行光线射入时，光线x射出)

(2)漫反射：表面凹凸不平的反射(平行光线射入时，反射光线朝x)

探讨：在漫反射中，是否遵守上面的反射规律?

练习反馈一、选择题

1.一束光斜射到平面镜上，当入射光线与镜面的夹角逐渐减小时，则(x)

A.入射角逐渐增大，反射角逐渐增大 B.入射角逐渐减小，反射角逐渐减小

C.入射角逐渐增大，反射角逐渐减小 D.入射角逐渐减小，反射角逐渐增大

2.一束光斜射到平面镜上，反射光线与入射光线夹角为70°，反射光线与平面镜的夹角(x)

A.35° B.20° C.55° D.30°

3.晚上，在桌面上铺一张白纸，把一小块平面镜放在纸上，让手电筒的光正对着平面镜照射，则从侧面看去(x )

A.镜子比较亮，它发生了镜面反射 B.镜子比较暗，它发生了镜面反射

C.白纸比较亮，它发生了镜面反射 D.白纸比较暗，它发生了漫反射

㈠教学目的：

⒈知道现象；知道规律；知道在折射中光路是可逆的；知道日常生活中由于而产生的一些现象。

⒉培养学生的观察能力和分析数据得出结论的综合能力。

⒊对学生进行安全教育。

㈡教学重点和难点：

重点：现象。观察、分析实验，归纳出规律。

难点：观察、分析实验，归纳出规律及在折射中光路中可逆的。

㈢教学仪器：

玻璃水缸、水、激光发射器、光具盘、玻璃砖、几根钢针、多媒体电脑及投影仪等。

㈣教学过程：

一、课题引入：

我们都知道渔民捕鱼有很多方法，如：用网网鱼、用鱼叉叉鱼等。现在，我们也来体验一下渔民的生活，（出示塑料泡沫上画有鱼和玻璃水缸）进行叉鱼比赛。当学生在比赛时，发现钢针都叉在鱼的上方后，惊奇之余，告诉学生，要知道为什么，等我们学完后，就明白其中的道理了。从而引入课题。（电脑显示标题）

二、新课进行：

1、平时我们看到装水的玻璃杯中的'吸管会在水面处弯折，也是这个道理（电脑显示图片）。让我们再来观察另一个实验，在玻璃水缸中插入一块木板，用激光沿着木板，从空气斜射到水面，问：可以看到什么现象？（可以看到光不再沿直线传播而是在水面处改变方向进入水中）再观察光从空气中斜射到玻璃中，问：要以看到什么现象？（同样也可以看到光不再沿直线传播而是在玻璃面处改变方向进入玻璃中）

从实验中，我们看到光从空气中斜射入水和玻璃中都能看到光在水面和玻璃面处改变传播方向，而且实践也证明其他介质中也会发生同样的现象。因此，我们把“光从一种介质斜射入另一种介质时，传播方向一般会发生变化。”的这种现象叫做。（板书用电脑显示）

2、规律：

通过刚才的实验教师把刚才现象用电脑显示出光路图。

从图中介绍，什么是折射光线和折射角。为了防止学生把折射光线与界面夹角误认为折射角。所以，要特别指出：折射角是折射光线与法线的夹角。（并用电脑显示）

下面我们来做个实验研究光从空气射入玻璃有什么规律。要求学生要注意观察，并用电脑显示观察目的：①光从哪一种介质中射入哪一种介质中的？是怎样入射的？②折射光线、入射光线与法线在位置上有什么关系？③入射角和折射角的大小关系？d、当入射角变化时，折射角是如何变化的？先让学生观察一下整个实验的动态过程，然后让学生回答出部分问题后，教师：为更好地研究规律，我们来认真分析整个实验。并出示以下表格：

边实验边让学生填写表格，表格完成后分析表格和利用电脑动画来总结规律。得出：光从空气斜射入水或其他介质中时，折射光线与入射光线、法线在同一平面内；折射光线和入射光线分居法线两侧；折射角小于入射角；入射角增大时，折射角也随着增大；当光线垂直射向介质表面时，传播方向不改变。（用电脑显示出）

从表格中我们也可以看出，在折射中，光路也中可逆的。（用电脑显示出，并加以动画显示。）

3、用来解释眼睛受骗的问题

现在，我们来解释刚才在叉鱼比赛中，为什么我们同学会叉在鱼的上方。原来鱼从水中发出的光线，由水进入空气时，会在水面发年折射，折射角大于入射角，折射光线进入人眼，人眼逆着折射光线的方向看去，觉得这些光线好像是从它们的反向延长线的交点鱼像发出来的，鱼像是鱼的虚像，鱼像比鱼位置高。所以刚才比赛的同学会叉在鱼的上方。（利用电脑演示加以解释）

利用电脑播放视频材料：放在杯底刚好看不见的硬币，加上水后又会看得见。要求学生利所学的知识加以回答，最后强调看见的硬币是硬币的虚像。

4、课堂练习

（1）光从空气行政村射入水中时，折射角入射角。

（2）池水看起来比实际的浅，这是由于光从水中射入空气时发生（）造成的。

（3）画出图中折射光线的大致方向。

三、小结

1、：光从一种介质斜射入另一种介质时，传播方向一般会发生变化，这现象叫做。

2、规律：

内容：光从空气斜射入水或其它介质中，折射光线与入射光线、法线在同一平面内；折射光线和入射光线分居法线两侧；折射角小于入射角；入射角增大时，折射角也随着增大；当光线垂直射向介质表面时，传播方向不改变；在折射中光路也是可逆的。

注意：弄清一点、二角、三线的涵义。

光现象初二物理教案

教学目标:

1、知识和技能

了解光沿直线传播及其应用。

了解光在真空和空气中的传播速度c=3108m/s。

了解色散现象。知道色光的三原色是不同的。

2、过程和方法

阅读我们看到了古老的光的内容,了解宇宙的信息。

探索色光的混合和颜色的混合,获得有关的知识。

3、情感、态度、价值观

通过亲身的体验以及探究的学习活动,培养学生尊重客观事实、实事求是的科学态度。

通过亲身的体验与感悟,使学生获得感性认识。

通过探究性物理学习活动,使学生获得成功的喜悦,提高探索的积极性。

重、难点:

1、光的直线传播的内容。

2、分析解释有关现象。

3、知道颜色、颜料之迷。

教学器材:

激光源、玻璃杯、水、烟雾、三棱镜

教学课时:1课时

教学过程:

一、前提测评:

无前面无相关内容

二、导学达标:

引入课题:①我们为什么可以看见物体?物体有光线射

入我们的眼睛。例如:阳光、日光灯、电视等。

②学生探讨:光线是如何传播的?

进行新课:

1、能够发光的物体叫光源。

例如:学生举例

上面的光源能分成几种类型?

(1)、自然光源 (2)、人造光源

2、探究:光的.传播

演示试验①:图片阳光穿过树林

演示试验②:激光在水中穿过

演示试验③:激光在烟雾中穿过

结论:光是沿直线传播的。

应用:影、排队、射击、日食、月食

(可以让学生先讨论,部分现象要解释)

3、光的速度:

讨论:光有没有速度?

(有,非常大)

在真空中,光的传播速度为 c=3108m/s,是宇宙中最快的速度。

利用对比说明:34页图示在其他介质中的速度都比在真空中小

4、阅读:我们看到了古老的世界

问答:(1)我们为什么看到了古老的世界?

(2)什么是光年?它是什么物理量?

5、颜色:

(1)、试验:光的色散说明什么问题?

结论:白光是由各种颜色的光组成的,不同颜色的光混合后会变成其他颜色。不同颜色的光分散的过程叫光的色散。

(2)、颜色之迷: 不透明物体:

透明物体:

(3)、光的三原色:红、绿、蓝

(4)、颜料的三原色:品红、黄、青

3、达标练习:完成物理套餐中的本节内容。

小结:根据板书,总结本节内容,明确重、难点。

课后活动:

1、完成物理套餐内容。

2、课本后练习。

教学后记:

本节课在怎样显示光路、光的传播上采用了探究式的学习方法,课堂反应比较好,以后应加强这方面的探究。在需要较多时间的课时上,不要只顾进度,要避免出现学生的滞后情况。

物理教案光的折射

教学内容：光的折射

教学目的：

1．知道什么是光的折射现象及入射光线、折射光线、法线、入射和折射角

2．知道光从空气斜射入水、其他介质中及光从水、其他介质斜射入空气中的折射情况

3．知道折射现象中光路是可逆的，物理教案－光的折射。

4．能用光的折射解释生活中的一些简单现象。

教学重点：

1．光的折射规律；

2．作光折射的光路图。

教学用具：

光具盘、平行光源（调压器不能放得太矮便于掌握）、玻璃水槽、水彩笔、多媒体课件、多媒体设备，实物展示台、碗筷（每人1个）、水

教学过程：

一．引入新课

“同学们，我们一起来做一个小实验，好不好？请大家将准备好的碗放在桌面上，看着碗底，将水倒入碗中，碗的深度有什么变化？再将你桌上的筷子象我这样斜插入盛水的碗中，注意从侧面观察筷子在水面处发生了什么变化？”

①．学生实验

盛了水的碗看上去变浅了，插入水中的筷子好像变弯了。

“这是为什么呢？要弄清楚这些问题，就请大家和我一起来学习这一节课 ——《光的折射》。”

板书课题。

二．新授

1．光的折射现象

“下面请同学们观察两个实验。”

演示实验一：光在空气中传播，光从空气斜射入玻璃中。

“请同学们注意观察，光在什么中传播？其传播方向是否发生变化？”

多媒体出示问题：光在什么中传播？其传播方向是否发生变化？

学生回答。

“请同学们注意观察，光从什么射入什么？其传播方向是否发生变化？”

多媒体出示问题：光从什么射入什么？其传播方向是否发生变化？

学生回答。

演示实验二：光从空气斜射入水中。

“再请同学们再注意观察，光又从什么射入什么？其传播方向是否发生变化？”

多媒体出示问题：光又从什么射入什么？其传播方向是否发生变化？

学生回答。

教师小结：“通过这两个实验现象，说明光在同一种介质中传播时，传播方向不发生变化，光从一种介质射入另一种介质时，其传播方向一般会怎样？”

学生回答。

“对，会发生变化”

“象这些光从一种介质射入另一种介质传播方向发生变化的现象叫做光的折射。”

学生看多媒体识记概念，教师板书：[1.光的折射现象：

光从一种介质射入另一种介质时，其传播方向一般会发生变化，这种现象叫做光的折射”。]

2．光的折射规律

“下面我们把刚才的折射现象画在黑板上。

我用一条直线表示空气和玻璃的分界面，上面是空气，下面是玻璃。”

① 把刚才光的折射现象在黑板上画出光的折射光路图；

回顾入射光线、法线和入射角。

“请同学们回顾一下入射光线、法线和入射角。”

入射光线

i 入射角

空气

玻璃

r 折射角

折射光线

从图中介绍什么是折射光线和折射角。

“这一条从分界面射入玻璃的光线叫折射光线，折射光线与法线的夹角叫折射角，用r表示。”

利用多媒体强调：折射角是折射光线与法线的夹角。

“这个折射光路图中的折射角为多少度？请大家不要错误的认为是90度，因为折射角是折射光线与法线的夹角，看图中的折射角现在正逐渐减小，最后减小到了0度。”

② 演示实验三：光从空气斜射入玻璃中；

“请同学们在光具盘上找出分界面、法线、入射光线、折射光线、入射角和折射角，物理教案《物理教案－光的折射》。”

老师指出，学生确认。

“下面让我们进一步来观察实验一，思考屏幕上的问题。”

a.学生观察入射角与折射角的大小关系。

b.改变光从空气射入玻璃中的入射角的大小，再观察折射角的变化和变化后的大小。

c.垂直入射时，观察光线方向是否改变

学生思考下列问题（多媒体显示）：

“a.入射光线、法线、折射光线是否在同一平面内，入射光线、折射光线是在法线的同侧还是分居在它的两侧？

b.折射光线是偏向还是偏离法线？入射角与折射角的大小关系是怎样的？

c.入射角增大后，折射角是否随着增大？入射角减小后呢？

d.当入射角改变后，折射角与入射角的大小关系是否改变？折射光线向哪边偏折？

e.垂直入射时，光的传播方向是否改变？”

③ 通过上述实验现象回答。

“大家观察得非常仔细，也回答得非常正确。请一位同学把我们刚才回答的问题综合一下，完成黑板上的填空。”

小黑板：

[2.光的折射规律：

光从空气斜入水或其它介质中时，_______光线与______光线、_______在同一平面上；折射光线和入射光线分居法线______；折射角_____入射角；入射角增大时，折射角也随着_______；光线垂直射向介质表面时，传播方向_________。（填“改变”或“不改变”）]

教师揭示：“请一位同学大声的把这段话读一遍，这就是光的折射规律。”

学生识记：“请同学们再把光的折射规律读一遍”

④ 学生猜想：（多媒体演示猜想的三种可能）

“请同学们看屏幕上的这个光路图是否正确？现在发挥同学们的聪明才智，请大家猜想一下：

如果让入射光线逆着原来折射光线的方向入射，现在的折射光线将怎样射出？”

⑤ 演示实验五：光从玻璃射入空气中。

“为了证实大家的猜想，我们再来做一个实验。”

“请一位同学用笔在入射光线和折射光线的位置分别做上一个标记。

现在我让入射光线逆着原来折射光线的方向入射，请同学观察现在折射光线的位置。”

提问：“你观察到了什么？你猜对了吗？请大家通过屏幕上的两个光路图对比，说明折射光路具有什么性质？”

学生观察现象并得出结论：折射光路具有可逆性。

板书：[折射光路具有可逆性。]

⑥ 小结光从玻璃或水中射入空气的情况：

“不知同学们注意没有，我觉得刚才我们所学习的光的折射规律有点美中不足，它只总结了光空气射入水、玻璃等其它介质中的情况，没有介绍光从水中、玻璃等其它介质射入空气的情况。下面我们结合实验现象把它补充完整，光从水、玻璃等其它介质射入空气时……折射角大于入射角，折射光线偏离法线。

学生自已小结，教师板书光路图。

学生回答。

⑦ 学生练习：

“请同学们根据光的折射规律完成下列光路图。”

完成下列光路图：

空气空气

玻璃玻璃

多媒体演示画图过程。

“首先通过入射点作一条垂直于界面的'虚线即法线，因为光从空气斜射入水中，折射角小于入射角，所以折射光线的方向应偏向法线。”

“同样首先通过入射点作一条垂直于界面的虚线即法线，因为光从玻璃斜射入空气中，折射角大于入射角，所以折射光线的方向应偏离法线。”

3．光的折射规律的应用

① 回到引入新课的实验现象。

“同学们，还记得上课前我们做的那个小实验吗？现在我们就利用刚才所学的知识来解释碗变浅和筷子变弯的原因。”

多媒体演示：碗变浅的原因。

“从碗底S点射向空气的光线,在水面处发生了折射,折射角大于入射角,折射光线偏离法线,眼晴逆着折射光线看去,觉得好像是从S1射来的，眼睛看到的是S点的虚像S1,S1在S的上方，所以看起来碗底升高，碗变浅了。”

“你明白了吗？请你解释给你的同桌听一听。”

请学生回答。

“哪么插入水中的筷子变弯又是怎样一回事呢？”

学生看演示并讨论。

学生回答：筷子变弯的原因。

② 学生看书：看眼睛受骗这一框。

“下面请同学们把眼睛受骗这一框自已看一下。”

板书：[3.眼睛受骗]

“眼睛受骗是什么原因造成的？刚才我们所解释的两个例子是否属于眼睛受骗现象？”

学生回答。

学生练习：运用本课所学知识，动手操作：如何看见桶底物体。

“学习了眼睛受骗，我来考考你。我有一样东西放在了这个桶里，你们看得见吗？谁能用我们这一节课所学知识来让大家都能看清我桶里的东西。不能移动我的桶和这个摄像头。”

三．小结

“这一节课我们学习了‘光的折射’，我们一起来回顾学习了哪些新知识。”

“我们首先认识了光的折射现象，光从一种介质射入另一种介质时，其传播方向一般会发生变化，这种现象就叫光的折射。”

“然后我们通过实验小结出了光的折射规律。光从……”

“我们认识的光的折射现象都要遵守光的折射规律。”

四．作业

见油印资料。

订正作业。

五．结束

“同学们，其实光的折射现象在我们的生活中很多，如：由于大气层是不均匀的，早晨，当太阳还在地平线以下时，太阳发出的光在不均匀的大气层中发生了折射，所以我们逆着折射光线看去，就看见了太阳升高了的虚像，好象太阳已经升起来了。又例如：夏天海面附近的温度比高空低，空气由于热胀冷缩，上层的空气就比海面附近的空气稀疏，远处物体反射的太阳光，在射向空气的过程中发生折射，逐渐向地面弯曲，进入观察者眼中，逆着光线方望去，就觉得海面上空的物体射来的一样。这就是美丽的海市蜃楼现象。希望各位同学努力学习，改造自然，将我们生活的环境变得更加美丽！”

一、教学目标

知识与技能

1.初步了解白光是由色光组成的，色光的三原色是红、绿、蓝。

2.初步了解透明物体的'颜色是由它通过的色光决定的，不透明物体的颜色是由它反射的色光决定的。

过程与方法

1.动手参与想想做做，了解实验是研究物理问题的主要方法。

2.阅读科学世界，了解颜料三原色与色光三原色的不同。

情感态度与价值观

1.观察、实验以及探究的学习活动，培养学生尊重客观事实，实事求是的科学态度。

2.通过探究性学习活动，使学生获得成功的喜悦，乐于参与物理学习活动。

二、教学重点与难点

重点：光的色散现象，物体的颜色。

难点：色光的混合。

三、教学准备

教师：多媒体资料(美丽的彩虹光碟)、电视机、放大镜。

学生：玻璃水槽(装水)、小平面镜、白屏、红玻璃片、蓝玻璃片、黄玻璃片、红纸、绿纸、黄纸、棱镜。

[

关于光的偏振物理教案

一、知识点梳理

1、自然光和偏振光的定义

(1)光的偏振

偏振光：自然光通过偏振片后，在垂直于传播方向的平面上，只沿一个特定的方向振动，叫偏振光。

①光的偏振也证明了光是一种波，而且是横波。各种电磁波中电场E的方向、磁场B的方向和电磁波的传播方向之间，两两互相垂直。

②光波的感光作用和生理作用主要是由电场强度E引起的，因此将E的振动称为光振动。

③自然光。太阳、电灯等普通光源直接发出的光，包含垂直于传播方向上沿一切方向振动的光，而且沿各个方向振动的光波的强度都相同，这种光叫自然光。

自然光射到两种介质的界面上，如果光的入射方向合适，使反射和折射光之间的夹角恰好是90，这时，反射光和折射光就都是偏振光，且它们的偏振方向互相垂直。我们通常看到的绝大多数光都是偏振光。

2、偏振光的产生方式：

(1)偏振光的理论意义

(2)应用：利用偏振滤光片摄影、观看立体电影等。

3、激光

(1)激光的定义：

(2)激光的特点及应用：

①频率单一;

②相干性好;

③平行度好(方向性好);

④亮度高(能在很小空间、很短时问内集中很大的能量)。

二、精选例题

【例1】有关偏振和偏振光的下列说法中正确的有 (BD)

A.只有电磁波才能发生偏振，机械波不能发生偏振

B.只有横波能发生偏振，纵波不能发生偏振

C.自然界不存在偏振光，自然光只有通过偏振片才能变为偏振光

D.除了从光源直接发出的光以外，我们通常看到的绝大部分光都是偏振光

解：机械能中的横波能发生偏振。自然光不一定非要通过偏振片才能变为偏振光。本题应。

【例2】.下列有关光现象的说法中正确的是 ( AC )

A.在太阳光照射下，水面上油膜出现彩色花纹是光的色散现象

B.在光的双缝干涉实验中，若仅将入射光由绿光改为红光，则干涉条纹间距变窄

C.光异纤维丝内芯材料的折射率比外套材料的折射率大

D.光的偏振现象说明光是一种纵波

三、过关测试

1.如图所示，让太阳光或白炽灯光通过偏振片P和Q，以光的.传播方向为轴旋转偏振片P或Q，可以看到透射光的强度会发生变化，这是光的偏振现象.这个实验表明 ( )

A.光是电磁波

B.光是一种横波

C.光是一种纵波

D.光是概率波

2.有关偏振和偏振光的下列说法中正确的有 ( )

A.只有电磁波才能发生偏振，机械波不能发生偏振

B.只有横波能发生偏振，纵波不能发生偏振

C.自然界不存在偏振光，自然光只有通过偏振片才能变为偏振光

D.除了从光源直接发出的光以外，我们通常看到的绝大部分光都是偏振光

3、纳米技术是跨世纪的新技术，将激光束的宽度集中到纳米范围内，可修复人体已损坏的器官，对DNA分子进行超微型基因修复，把诸如癌症等彻底根除。在上述技术中，人们主要利用了激光的：( )

A、单色性 B、单向性

C、亮度高 D、粒子性

4、如图所示，人眼隔着起偏器B、A去看一只电灯泡S，一束透射光都看不到，那么，以下说法中哪些是正确的( )

A.使A和B同时转过90，仍然一束光都看不到

B.单使B转过90过程中，看到光先变亮再变暗

C.单使B转过90过程中，看到光逐渐变亮

D.单使A转动时，始终看不到透射光

参考答案：

1、B

2、BD

3、BC

4、AC

《光的直线传播》的物理教案参考

[教学目标]

1、积极参与影子游戏，在游戏中思考阴影的成因；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、日食、月食等现象，物理教案－光的直线传播。

2、了解光的传播需要一定的时间，知道真空中、空气中的光速，理解测光距的原理。

3、了解我国古代在光现象研究上的成就，知道中华文明对科学发展作出的贡献。

[重点难点]

1、光的直线传播的探索过程，光速的大小及理解有关的生活、自然现象

2、日食、月食的成因，光速的应用

[设计思想] 这是一节集物理现象、物理规律于一身的课。授课时，先通过游戏体验有关的现象，提出问题，进行猜想和检验，得出结论，让学生在愉快中获得知识。了解光和影揭开了中国古文明的秘密，以及用激光制成的测距仪，让学生到科学的巨大作用。

[教学用具]

学生自带：手电筒、厚纸板2张、铅笔、玩具激光器（没有可不带）；

教师备有：豆浆、方水槽、水。

[教学过程]

一、新课引入

师：大家请看，阳光从窗口照到了我们的教室，大家有没有想过，光是如何传过来的？

二、新课教学

师：“同学们，这堂课我们先做个游戏。大家打开手电筒，在桌子上竖一支铅笔，谁能用手把影子压在下面？”

生：实验

师：“能否压住？为什么会产生影子？”

生：（可能的答案）“光沿直线传播”

（说明：由于学生小学自然常识已学过，马上会想到这个答案，但未必知其所以然。）

师：“为什么光沿直线传播会产生影子？”

生：回答

（说明：如果教室离操场较近，在太阳下游戏效果更佳，趣味性更强。）

师：“光在水中是否沿直线传播呢？请同学们利用桌上的器材如何设计一个实验证明光沿直线传播？

（说明：因为小学已学过，所以光在空气中和水中传播择其一个探究即可。）

生：分组试验，再派代表交流发言，物理教案《物理教案－光的直线传播》。（对于光线显现不清晰的问题，可让同学们再讨论。）

师：“通过试验，可得到什么结论？”

生：回答

师：打开投影仪，光投向银幕。“同学们，我们再做一个游戏，利用手影做出一些动物的形状，哪个同学来试试？”

师：让一些举手的同学来表演

师：“手影为什么会随手形改变？”

生：回答

（说明：两个游戏分阶段做，可保持课堂的活跃气氛。）

师：“请同学们观看图3-29，林间的光柱说明了什么？

生：回答

师：“请大家再做一个实验，在厚纸板上用刀挖一个三角形的孔，同学们拿纸板在日光灯下观察下面的光斑，会看到什么？”

（说明：拉上窗帘，让教室暗一些。日光灯开得不易多。这个实验现象学生会觉得意外惊奇，从而提高了学生的兴趣，增强了学生的思维。）

生：实验。

师：“请代表发言。”

生：回答。

师：“为什么会有长方形光斑？”

生：回答。

（说明：估计学生难于讲清。）

师：介绍《墨经》中关于小孔成的故事，并让学生阅读P79有关内容。

师：板画

“哪能个同学领会书上的`内容，来黑板画图说明？”

“光线可以用带箭头线表示”

生：代表上黑板画

师：“小孔成像说明了什么？”

生：回答

师：“刚才为什么三角形孔下看到了圆形光斑？”

生：回答

师：“同学们，日食，月食知道是怎么一回事吗？”

生：回答

师：讲述“光与影揭开了中国文明的秘密”的故事，并多媒体展示日食，月食的情景。

“日食，月食说明了什么？“

生：回答

师：“通过刚才的学习，我们来总结一下，光如何传播？哪些现象说明光沿直线传播？”（板书）

师：“光传播需要时间吗？”

“课本上两个卡通人谁说得对？”

生：讨论

师：讲解光速并板书，然后要求同学们阅读P79光速

师：要求同学们看课本“读一读”。

生：阅读

师：投影思考题

“向月球发射一束激光，过2.5秒钟接收到反射回来的光，计算月球离地球多远？”

生：练习

（通过练习，既熟悉了光速的应用，也进一步了解了测距仪的作用。）

三、课堂小结

1、光是沿直线传播的。2、光每秒传播的距离是3×108m。3、通过游戏发现问题，从而进一步实验探究，得出结论。

四、巩固练习

1、下列不属于光的直线传播的是（）

A、灯泡发光时温度很高 B、烈日下用伞挡阳光 C、挖隧道用激光准直

D、小孔成像

2、向月球发射一束光，过2、5秒钟接收到反射回来的光，计算月球离地球多远？

五、布置作业

课本P66 WWW

附1：板书设计

三、光的直线传播

影子的形成小孔成像图

小孔成像光沿直线传播

日食、月食光速----每秒3×108m

附2教学建议

1、游戏人人参与，让学生体验学物理的快乐。踩影子的游戏如在太阳下更好。

2、光的直线传播因小学已学过，在空气和水中传播的实验择其一个做即可。

3、小孔成像实验需在光线较暗的教室内做效果好。

4、日食、月食可用多媒体演示。

光的衍射物理教案

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．

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