人教版 (新课标)选修33 光的干涉教学设计

这是一份人教版 (新课标)选修33 光的干涉教学设计，共6页。教案主要包含了概述，教学目标分析，学习者特征分析，教学策略选择与设计，教学资源与工具设计，教学过程，教学评价设计，帮助和总结等内容，欢迎下载使用。

·本节课学习光的波动性——光的干涉。了解干涉的形成条件和干涉图样以及光的干涉的应用
· 通过光的干涉现象同学们知道光具有波的特性从而进一步了解光的波动性。同时，知道光的干涉在生活和生产中的应用。
二、教学目标分析
1、知识与技能：
（1）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。
（2）通过干涉实验使学生认识光的干涉现象和干涉条纹的特征
（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。
2、过程与方法
（1）在机械波产生干涉现象的知识基础上，学生通过自主实验探究，小组合作学习探究掌握光的干涉条件，推理在双缝干涉实验中形成亮条纹和暗条纹的原因及产生亮暗条纹的条件。
(2) 通过观察实验，培养学生对物理现象的观察、表述、概括能力．
3、情感态度价值观
(1)通过“杨氏双缝干涉”实验的学习，渗透科学家认识事物的物理思维方法．
(2) 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。
三、学习者特征分析
经过高中两年的学习，高三的学生已经初步形成了一定的学习方法，对于物理学习已掌握一定的步骤，而且经过观察，他们很容易感受到光的干涉和机械波的干涉的关系，容易获得学习喜悦感与成就感，进而主动地研究和探索光的本性。
通过实验和课件调动学生读书的兴趣，以直观动画带动学生对干涉的理解，并自主地进行总结归纳。对于学情的了解是通过简单的测试和观察得到的。
四、教学策略选择与设计
类比、实验、分组探究
五、教学资源与工具设计
PPT课件、激光光源、双缝、红、绿、蓝、紫滤色片；激光干涉演示仪．
六、教学过程
课题引入：
在日常生活中，我们见到许多光学的现象。
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”
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。
波的特有现象有哪些？学生答：波的干涉和衍射
学生回顾：机械波的特有现象——干涉（学生完成学案上的知识回顾）
学生点评
(二)教学过程设计
1．光的干涉现象——扬氏干涉实验．
(1)引导：只要我们能看到光的干涉现象，就能说明光具有波动性。声波发生干涉听到有些地方强，有些地方弱。光若发生干涉在屏幕上会看到什么现象？
学生回答：会看到有些地方亮有些地方暗
板书：光的干涉
(2)扬氏实验．
1801年英国物理学家托马斯·扬在实验室里成功的观察到光的干涉现象。
请大家带着学案上的问题看课本，请学生回答学案上的问题。
请大家参照杨氏实验利用身边的器材进行实验
问:你们看到什么现象？
（3）学生实验探究：
学生回答图样的特点：(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：明暗相间的条纹说明了什么？
光在传播的共同区域发生加强和减弱，光发生了干涉现象。
老师陈述：光发生干涉说明光是一种波。
既然光是一种波，我们就试着用波的理论来解释为什么中央会出现亮条纹？
2．运用波动理论进行分析．
由于S1和S2发出的两列波到达P0点的路程一样，所以这两列波的波峰或波谷同时到达P0点。这两列波总是波峰与波峰叠加、波谷与波谷叠加，他们在点相互加强，因此在P0这里出现了一个亮条纹。
过渡：该同学回答得很好，请同学们继续研究其它亮条纹。
间隔一会儿，请学生回答研究方案。
．(2)屏幕上出现亮纹、暗纹的条件．
在示意图中，S1和S2为一对相干光源，两组半径相同的同心圆表示S1和S2两相干光源向外传播的两列波．学生在图上分析。
总结规律：凡光程差等于波长整数倍的位置，产生亮条纹；凡光程差等于半波奇数倍的位置，产生暗条纹，即产生亮暗条纹条件表达式：
亮纹 光程差δ=kλ(k=0，1，2…)．
暗纹：光程差
3．干涉的应用
（1）薄膜干涉
（2）干涉在工业技术上的应用
①检查物体表面的平整程度
②增透膜
思考：用双缝观察白光的干涉图样．
让学生猜测干涉图样，然后课后试验
(三)课堂小结
1．托马斯·扬在历史上第一次解决了相干光源问题，成功做出了光的干涉实验．光的干涉现象微粒说无法解释，而波动说可做出完善解释，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．
单色光：亮纹 光程差 δ=2k (k=0，1，2…)
暗纹：光程差
3、光的干涉在生活和生产中的应用
七、教学评价设计
在课堂上，教师对学生的学习过程、讨论发言等随时给予评价反馈；课程结束时，教师对本内容和目标完成情况加以总结；课程结束后，教师对学生的作业和后续工作进行评价、指导和反馈。
本课从以下几个方面进行评价：
·学习参与情况：同学们积极参加听课及讨论活动，注意吸取其他同学回答问题的正确的地方，有根据地提出自己的见解和看法，顺利完成了本节课的教学目的。
·资源利用：利用学习资源进一步自主学习、质疑、归纳、提炼、总结的能力
·课后练习反馈：完成练习二三题
八、帮助和总结
在学习过程中，教师通过巡回辅导跟踪学生学习的进展。引导组织学生分组合作，并对合作小组给予必要的指导。对个别操作有困难的同学，在旁边指导。
九、教学过程流程图
导入：回顾历史，设置问题
学生探究原理
明暗条纹位置变化规律
亮纹δ=2k (k=0，1，2…)
增透膜
影响条纹间距的因素
利用波动理论分析规律
杨氏双缝
干涉实验
介绍实验仪器
观察实验现象
光的干涉的应用
暗纹
检测工件表面
薄膜干涉
条纹间距
课堂练习
小结