高中物理5 光的衍射教案设计

这是一份高中物理5 光的衍射教案设计，共5页。教案主要包含了光的衍射，光发生明显衍射的条件，衍射光栅等内容，欢迎下载使用。
课 题
人教版班中物理 选择性必修 第一册
第四章 第五节 光的衍射
课 型
新授课 eq \\ac(□,√) 复习课□ 试卷讲评课□ 其他课□
授课班级
授课时间
教学内容分析
课标要求：光的衔射现象进一步证明了光具有波动性， 对发展光的波动理论起了重要的作用。
教材分析：教材讲述光的行射的思路是:首先提出问题， 让学生思考般情况下不容易观察到光的衔射现象的原因;然后再观察衍射实验，说明光的衔射现象及发生行射的条件。由于行射现象产生的物理过程分析起来比较复杂，教材只进行了定性分析。
学习者
分析
知识储备：高中学生已具备基本的物理知识，了解光的波动性，能够理解光的衍射原理。
能力基础：学生对衍射现象的实际应用感兴趣，但在理论推导和实验验证方面可能存在困难。
思维能力：学生具备基本的数学计算能力，可以理解和掌握衍射公式，但对复杂数学公式和概念可能有所抗拒。
核心素养
物理观念∶知道的衍射概念及产生明显衍射现象的条件。
科学思维∶通过对光的衍射现象的分析，对光的直线传播现象提出质疑，学会从不同角度思考物理问题。
科学探究：通过观察生活中的衍射现象，认识衍射条纹的特征。
科学态度与责任∶知道衍射在生产生活以及科学技术中的应用，弘扬科学爱国精神。
教学准备
多媒体课件、衍射光栅、两只一样的笔等
活动设计
教学内容
教师活动
学生活动
评价任务
环节一:导入新课
活动一： 回顾与思考
我们知道，波能够绕过障碍物发生衍射。例如，声音能够绕过障碍物传播。
既然光也是一种波，为什么在日常生活中我们观察不到光的衍射，而且常常说光沿直线传播”呢?
分组体验手影小游戏。
体会光沿直线传播，思考为什么光不会衍射。
从小游戏入手，提高课堂参与度，激发学生思考问题，引入新课。
环节二:新课教学
活动一：光的衍射
一、光的衍射
调节狭缝的宽窄，如果能在光屏上观察到比狭缝的宽度宽得多的亮区，就证明了光的衍射现象存在。
1.单缝衍射
单缝衍射图样的光强分布
白光单缝衍射条纹：
中间是白色的条纹，两边是减弱很快的彩色条纹。
观察下列衍射图样，分析衍射规律：
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，波长越长的中央亮纹越宽，条纹间隔越大．
2.圆孔衍射
光通过圆孔(小到一定程度)在屏上会出现：中间较亮，周围明暗相间的圆环，且亮度小。这些圆环达到的范围远远超过根据光的直线传播所应照明的面积。
3.泊松亮斑
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，在缝后适当距离处放一个像屏，用平行的单色光照射。
单色光的衍射图样:
①中间亮纹最宽最亮。
②两边是对称的明暗相间条纹。
③亮条纹强度和宽度向两边逐渐减小。
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．
回顾波的衍射现象和发生明显衍射的条件。
观察光的衍射现象。
通过观察不同颜色光的衍射现象，总结光的衍射图样的特点。
回顾旧知识，引导学生类比波的衍射来学习光的衍射。
让学生观察现象，加强对光的衍射现象的感性认识。
引导学生观察现象，总结规律。
活动二：光发生明显衍射的条件
二、光发生明显衍射的条件
在障碍物的尺寸比光的波长小或跟光的波长相差不多的时候出现明显的衍射现象。
思考：类比波发生明显衍射的条件，思考光发生明显衍射的条件。
思考光波发生明显衍射的条件。
类比机械波的明显衍射条件，总结光发生明显衍射的条件，学会类比的学习方法。
活动三：
三、衍射光栅
光学仪器中用的衍射光栅就是握此制成的。它是由许多等宽的狭缝等距离地排列起来形成的光学元件。在一块很平的玻璃上刻出一系列等距的平行刻痕，刻痕产生漫反射而不太透光，未刻的部分相当于透光的狭缝，这样就做成了透射光栅(图4.5-5)。 如果在高反射率的金属上刻痕，就可以做成反射光栅。
实验表明，如果增加狭缝的个数，衍射条纹的宽度将变窄，亮度将增加。
了解科技前沿。
让学生了解我国科学技术的发展，提高学生的民族自豪感和爱国情怀。
环节三:课堂练习
课堂练习、一束红光射向一块有双缝的不透光的薄板，在薄板后的光屏上呈现明暗相间的干涉条纹。现将其中一条窄缝挡住，让这束红光只通过一条窄缝，则在光屏上可以看到( )
A．与原来相同的明暗相间的条纹，只是明条纹比原来暗些
B．与原来不相同的明暗相间的条纹，而中央明条纹变宽些
C．只有一条与缝宽对应的明条纹
D．无条纹，只存在一片红光
展示题目
答案：B
解析：衍射图样和干涉图样的异同点：中央都出现明条纹，但衍射图样的中央明条纹较宽，两侧都出现明暗相间的条纹；干涉图样为等间隔的明暗相间的条纹，而衍射图样两侧为不等间隔的明暗相间的条纹且亮度迅速减弱。所以本题正确选项为B。
通过完成练习题，巩固基础知识。
环节四：课堂小结
一、衍射现象
1、单缝衍射
2、小孔衍射
3、泊松亮斑
二、产生明显衍射的条件
引导学生进行课堂小结
总结本节课所学知识。
帮助学生梳理基础知识，形成知识框架。
活动五：练习与作业
完成教材P107页练习与应用
布置作业
完成作业
检验学生对知识的掌握情况。
环节六：主板书设计
4.5光的衍射
一、光的衍射
1.发生明显衍射的条件：障碍物或孔的尺寸跟波长差不多，或者比波长小。
2.单缝衍射条纹特点：①λ相同，缝宽越小，条纹越宽。②缝宽相同，λ越长，条纹越宽
3.衍射现象与干涉现象的比较
衍射光栅：许多等宽狭缝形成的光学仪器
教学反思