2019-2020年高中物理《光的干涉》教学设计 新人教版选修3-4 .pdfVIP

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2019-2020年高中物理《光的干涉》教学设计新人教版选修3-4

一、教材分析

本节主要讲杨氏双缝干涉原理和相干光源的概念。重点是双缝干涉中波的叠加形成的明暗条纹的条件

及判断方法。要把光波的干涉和机械波的干涉联系起来，引用路程差的概念，应用学生已有的波的叠加的

知识，分析光屏上明暗条纹的分布规律，即与两个狭缝的路程差是波长的整数倍处出现亮条纹，与两个狭

缝的路程差是半个波长的奇数倍处出现暗条纹。

教材将《光的干涉》安排在学生可感知的光折射现象研究（第1节）之后，意在建立有层次的光本性

认知平台．在光折射现象研究中得到折射定律后，教材及时引导学生作深层思考：从实验中得出的折射定

律与从惠更斯原理得出的结论形式一致，是否可以推测光可能是一种波？“光线”是否应该是光波的波线？

为将对光的认知同化至波的图式中去作了自然的铺垫，这样的编排与高中学生的认知水平相适应的，也顺

乎人类对光本性认识的进程。

二、教学目标

1．知识与技能

◆会观察与描述光的双缝干涉现象，认识单色光双缝干涉条纹的特征。

◆知道单色光双缝干涉亮、暗条纹形成的原理。

◆知道产生光的干涉现象的条件。

2．过程与方法

▲通过对实验观察分析，认识干涉条纹的特征，获得探究活动的体验。

▲尝试运用波动理论解释光的干涉现象。

▲体验观察到光的双缝干涉以支持光的波动说的假说上升为理论的方法。

▲通过机械波的干涉向光的干涉迁移，经历知识同化、抽象建模的物理思维过程。

3．情感态度与价值观

●体验探究自然规律的艰辛与喜悦。

●欣赏光现象的奇妙和谐。

●了解光干涉现象的发现对推动光学发展的意义。

三、重点难点

重点：1．观察与描述光的双缝干涉现象。

2．双缝干涉中波的叠加形成的明暗条纹的条件及判断方法。

难点：用波动理论解释明暗相间的干涉条纹。

四、教具准备：

⑴实验装置：激光器，双缝干涉演示仪

⑵多媒体课件：水波干涉的视频，托马斯·杨双缝干涉实验原理示意图，PPT课件、多媒体动画等。

五、教学过程

在光的折射一课中，从实验中得出的折射定律与从惠更斯原理得出的结论形式一致，是否可以推测光

可能是一种波？

学生思考与交流后得到：如果光是一种波，则要有波的特征现象作实验支持．干涉是波特有的现象，

一切波都能发生干涉，因此可以用光是否具有干涉现象来判断光是不是一种波。

复习提问：

（课件展示下列问题及右图）

右图是两列水波某时刻干涉的示意图，S、S是振动情况总是相同的波源，实线代表波峰，虚线代表

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波谷，直线是SS的中垂线，在此时刻介质中点为两波谷叠加，点为波峰与波谷叠加，点为两波峰叠加，

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点是处于某种中间状态的叠加。问：中哪些是出现振动加强的地方，哪些是出现振动减弱d地方，哪些是

出现振动加强和减弱的中间过渡状态？

（一般情况下，学生能顺利回答两点是振动加强的点，点是振动减弱的点，对于点可能会出现争议。教师

可做如下引导）

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设问：点位于什么位置呢？

学生答：略

（教师进一步引导学生分析）既然SS到点的路程差为零，根据波动理论，两波源

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在点处激起的振动总是一致的，虽然该时刻是中间状态的叠加，但两列波在点处的叠加，

激起点的振动的振幅（教师强调是振幅最大，而非位移最大，即使是振动加强的点，也

有位移为零的时候）仍为最大，故点还是振动加强的地方。

（屏幕展示“水波干涉”的视频，通过已有知识的迁移让学生走进光的双缝干涉）

让学生观察并描述稳定水波干涉现象的特征：即出现振动