“教學評”一體化教學設計課時設計課題人教版班中物理選擇性必修第一冊第四章第一節光的折射課型新授課eq\o\ac(□,√)復習課□試卷講評課□其他課□授課班級授課時間教學內容分析課標要求：通過定量探究得出折射定律、測定折射率和應用折射定律解決問題。教材分析：本節的重點是光的折射定律和折射率的測定，教學中要給予充分重視。教學中要求學生能在折射實驗現象的基礎上，經過分析和推理得出定性結論；再通過實驗探究，分析實驗數據，發現特點和規律，得出定量結論，從而培養學生科學思維和科學探究的能力。學習者分析知識儲備：光在同一種介質中沿直線直播、光的反射定律及其應用等。能力基礎：對于光的折射，也做過定性的研究，知道光從真空（空氣）斜射入其他透明介質或從其他透明介質斜射入真空（空氣）時，入射角與折射角之間的大小關系，學習了透鏡等與光的折射有關的現象。思維能力：學生已具備一定的實驗操作技能和科學探究能力。核心素養物理觀念∶知道折射定律與折射率，能夠完成測量玻璃的折射率實驗。科學思維∶會區別光從空氣入水和從水進入空氣時的折射定律，知道折射率與介質有關，會利用折射定律解釋相關光現象和計算有關問題。科學探究：會測定玻璃折射率，能解釋生活中的折射現象。科學態度與責任∶從實驗現象激發學生興趣引出課題，使學生感受奇妙的物理現象，培養學生的科學素養。教學準備多媒體課件活動設計教學內容教師活動學生活動評價任務環節一:導入新課活動一：情境引入（播放動圖）射水魚在水中能準確射中水面上不遠處的小昆蟲。水中的魚看到小昆蟲在什么位置？是在昆蟲的上方還是下方？展示問題和情境結合初中的知識思考回答問題。學生通過對初中物理的學習，對折射的概念已經有所了解，但對折射的本質還不清楚，再次引導學生思考產生折射現象的原因。活動二：回顧陽光照射水面時，我們能夠看到水中的魚和草，同時也能看到太陽的倒影，這說明：光從空氣射到水面時，一部分光射進水中，另一部分光返回到空氣中。2、我們已經知道光從一種介質斜射入另一種介質中，傳播方向通常會發生改變，這種現象稱為光的折射。這種現象發生在兩種介質的分界面上，而且光必須是斜射入的，也就入射角不等于零度，才會有折射現象。1、一般說來，光從第1種介質射到該介質與第2種介質的分界面時，一部分光會返回到第1種介質，這個現象叫作光的反射。問題：光在反射時遵從反射定律，光在折射時遵從什么規律呢？遵循反射定律：①反射光線與入射光線、法線在同一平面。②反射光線和入射光線分居法線兩側。③反射角等于入射角。了解學生的知識儲備。環節二:新課教學活動一：折射定律折射光線與入射光線、法線處在同一平面內，折射光線與入射光線分別位于法線的兩側。播放光的折射的實驗視頻。如圖所示進行投影實驗，多次改變入射角度，觀察。得出實驗規律：思考：光發生了折射，它的入射角θ1和折射角θ2存在什么樣的關系呢？引導學生通過實驗探究入射角和折射角之間的關系。θ1sinθ1θ2sinθ2sinθ1/sinθ21300.50190.331.542400.64250.421.523500.77300.501.534600.87350.571.51平均值1.52測量多個入射角和折射角，找出這些數據之間的關系。從數據可以看出如果由光疏介質向光密介質傳播，入射角大于折射角。但他們數值上并不是簡單的正比關系，經過科學家進行了大量的實驗，找到了他們之間的關系。入射角和折射角的正弦函數成正比這個規律稱為光的折射定律。式中n12是比例常數，它與入射角、折射角的大小無關，只與兩種介質的性質有關。活動二：折射率對于不同的介質，這個常數n是不同的，他是一個反應光學性質的物理量，被稱作介質的折射率。光從真空射入某種介質時，入射角和折射角正弦的比值叫做該種介質絕對折射率，簡稱折射率。實際生活中接觸的都是由空氣射入某種介質的情況，因為空氣對光的傳播影響很小，所以可以把空氣當做真空處理，即把光從空氣到某種介質的折射率近似看作絕對折射率。在這個定律的基礎上，在經過大量的實驗發現介質的折射率還等于光在真空中的速度除以光在該介質中的速度n的大小與介質有關，與θ1和θ2無關，對于確定的介質，n是定值，不能說n∝sinθ1或n∝1/sinθ2以水為例，光在水中的速度等于在真空中速度的3/4，則水的折射率就等于真空的光速，除以水中的速度，約等于1.33（）。折射率的應用由于光在任何介質中的傳播速度都小于真空中的光速，即分母小于分子，所以折射率永遠是一個大于一的數。另外折射率還等于兩個角的正弦之比，也就是兩個數的比，所以折射率還是沒有單位的。1.海市蜃樓2.蒙氣差現象3.鉛筆彎折之謎加深學生對折射率的理解,并進行應用。提高學生用圖像處理數據的能力。活動三：測量玻璃的折射率1.實驗原理我們已經知道了折射率的定義式，顯然要測量技術的折射率，只需要測定光在兩氣質中的入射角和折射角就可以了。要用激作為光源才能看到比較清晰的光路，然后再測定入射角和折射角。引導學生理解實驗步驟的和目的。從三角函數表中查出他們的正弦值，記住表格里用以上方法分別求出入射角是30度，40度，50度，60度時與其對應的折射角，并查出他們的正弦值，利用折射率的定義式算出折射率，求出平均值，就是玻璃的折射率。物理是一門以實驗為基礎的學科，讓學生通過實驗探究，掌握測量折射率的方法和科學處理實驗數據的方法，提高學生的動手操作能力和數據處理能力。θ1sinθ1θ2sinθ2sinθ1/sinθ21300.50190.331.542400.64250.421.523500.77300.501.534600.87350.571.51平均值1.52注意：在做這個實驗的時候，不能用手直接拿玻璃磚的光潔面不然會變臟影響測量結果。也不能直接把玻璃磚當尺子畫邊界線，這樣也會弄臟光潔面，甚至造成玻璃打破損。2.數據處理列表法：插針法測定玻璃的折射率，這是通過測量多組數據求平均值的方法來減小偶然誤差。圖像法：以sinθ1為縱坐標，以sinθ2橫坐標，用表中的數據找到對應的點，連出一條過原點的直線，他的斜率k等于縱坐標比上橫坐標寫成式子，不就是折射率的定義式嗎。這樣，你只要將數據畫到這樣的圖像中，求出直線斜率，可以求出折射率。但是每次實驗數據都要查正弦函數表顯很麻煩。正圓法：教你一個更簡便的方法，以O點為圓心，任取一個長度為半徑畫圓。則有一樣可以求得折射率。3.注意事項①插針的間距適當大些。實驗中的四根針，AB，CD的間距如果過小，在確定光路方向時，容易出現較大的誤差，只要他們的間距適當大些，這個誤差就會減小很多。所以插針的間距要適當大些。②選用較厚的玻璃磚。類似的問題在選擇玻璃磚時，磚的厚度如果太小，折射光線會不夠明顯這樣也會造成光路較大的誤差。所以要選用較厚的玻璃磚。③大頭針要豎直插入。如果傾斜，一樣會造成光路方向的誤差。④入射角最好在30-60之間。最后是插針確定的入射角，如果太小，對應的折射角會更小，在角度測量時相對誤差會更大，反之，如果入射角太大，反射光會太強，那么折射光就會非常弱，這樣就不容易觀察到鋼針的像造成實驗誤差，所以入射角最好存在30度~60度之間。另外，如果折射光線受到了玻璃磚右側，可將玻璃磚向右平移適當的距離即可。環節三:練習完成教材例題例題：圖是光由空氣射入某種介質時的折射情況，試由圖中所給出的數據求出這種介質的折射率和這種介質中的光速。解：展示題目分析解決問題檢驗學生是否掌握求解折射率的兩種方法.環節四：課堂小結折射定律折射率：三、實驗：折射定律的測定引導學生總結總結本節課所學知識。幫助學生梳理基礎知識，建立知識框架。活動五：練習與作業完成教材P94頁練習與應用布置作業完成作業檢驗學生對知識的掌握情況。環節六：主板書設計4.1光的折射一、折射定律折射光線與入射光線、法線處在同一平面內，折射光線與入射光線分別位于法線的兩側；入射角的正弦與折射角的正弦成正比。二、折射率研究表明，光在不同介質中的傳播速度不同；某種介質的折射率，等于光在真空中的傳播速度c與光在這種介質中的傳播速度v之比，即三、實驗：折射定律的測定教學反思“教學評”一體化教學設計課時設計課題人教版班中物理選擇性必修第一冊第四章第二節全反射課型新授課eq\o\ac(□,√)復習課□試卷講評課□其他課□授課班級授課時間教學內容分析課標要求：全反射及其發生的條件是本節的重點，也是培養學生科學思維，幫助他們形成物理觀念的重要載體。教材分析：教材首先通過展示水中氣泡看上去特別明亮的現象引出全反射的話題，意在培養學生通過觀察生活現象提出物理問題的科學探究素養。教材介紹光密介質和光疏介質的定義及其相對性，目的是為得出全反射產生的條件作鋪墊。教材通過半圓形玻璃磚的演示實驗引出全反射的定義和臨界角的概念。學習者分析知識儲備：已經學習了光的反射和折射，了解幾何光學基本的研究方法和相關概念能力基礎：進行全反射的學習，它是前面一節知識的深化和應用。思維能力：從"反射""折射"過渡到"全反射"現象是本節的重點內容，讓學生掌握發生全反射的條件。核心素養物理觀念：知道光疏介質、光密介質、全反射、臨界角的概念。科學思維：理解全反射的條件，能計算有關問題和解釋相關現象。科學探究：通過半圓形玻璃磚實驗總結全反射的定義和臨界角的條件。科學態度與責任：了解光導纖維的工作原理和光導纖維在生產、生活中的應用。教學準備多媒體課件活動設計教學內容教師活動學生活動評價任務環節一:導入新課活動一：知識回顧水中的氣泡看上去特別明亮，這是為什么呢?觀察水中的氣泡，思考為什么氣泡看著比較明亮。從生活中的實際現象出發，引導學生思考，從而引出新課。光的折射及光的折射率回顧上節課學習的折射率的定義。溫故知新，便于更好的學習新課內容。環節二:新課教學活動一：全反射一、全反射1.光疏介質：折射率較小的介質2.光密介質：折射率較大的介質（1）光疏介質與光密介質是相對的。（2）光在光密介質中的傳播速度比在光疏介質中的小。全反射：光由光密介質射入光疏介質時，同時發生反射和折射，折射角大于入射角，隨著入射角的增大，反射光線越來越強，折射光線越來越弱，當折射角增大到90°時，折射光線完全消失，只剩下反射光線，這種現象叫做全反射。全反射條件：(1)光從光密介質射入光疏介質；(2)入射角等于或大于臨界角。釋疑：課本P85頁，為什么水中的氣泡看起來特別明亮？光從水射向氣泡時，一部分光在分界面上發生了全反射臨界角的正弦值與介質的折射率成反比，即介質的折射率越大，臨界角越小。課堂練習1、如圖所示,某種透明物質制成的直角三棱鏡ABC,∠A等于30°,一束光線在紙面內垂直AB邊射入棱鏡。如圖所示,發現光線剛好不能從BC面射出,而是最后從AC面射出。求:(1)透明物質的折射率n。(2)光線從AC面射出時的折射角α的正弦值。解析：(1)由題意可知,光線從AB邊垂直射入,恰好在BC面發生全反射,光線最后從AC面射出,光路圖如圖。設該透明物質的臨界角為C,由幾何關系可知C=θ1=θ2=60°,sinC=解得n=。(2)由幾何關系知β=30°由折射定律n=,解得sinα=。例題：水的折射率是1.33，（1）水的臨界角是多少？（2）在潛水員看來，岸上的所有景物，都出現在一個倒立的圓錐里這個圓錐的頂角是多大？實驗探究考與討論：既然光由光密介質射入光疏介質時，折射角大于入射角，可以預料，當入射角增大到一定程度，但還沒有達到90°時，折射角就會增大到90°。如果入射角再增大，會出現什么現象？思考討論：由于不同的介質的折射率不同，在光從介質射入空氣（真空）時，發生全反射的臨界角是不一樣的。怎樣計算光從折射率為n的某種介質射入空氣（真空）發生全反射時的臨界角C？對比光疏介質和光密介質。觀察實驗現象，思考所給出的問題。結合所學習的全反射的概念，解釋課前提出的問題。總結發生全反射時入射角所滿足的條件。完成課堂練習。完成課本例題。通過實驗觀察現象，先讓學生咋腦海中建立全反射的現象的認知，再用簡潔的語言總結全反射的定義。回扣課前思考題，讓課堂內容相呼應，結構更完整。通過課堂練習和課本例題，掌握全發射的條件的應用。活動二：全反射棱鏡二、全反射棱鏡全反射棱鏡：（截面為等腰直角三角形的棱鏡）全反射棱鏡作用：改變光的方向引導學生閱讀教材思考問題閱讀教材和相關資料，了解全反射在現代科技生活中的應用。活動三：光導纖維三、光導纖維觀察：光在彎曲的有機玻璃棒中傳播的路徑。如圖，激光筆發出的光射入一根彎曲的有機玻璃棒的一端，觀察光傳播的路徑有什么特點。觀察光在彎曲的有機玻璃棒中的路徑。通過介紹全反射在現代生活科技領域的應用，培養學生的社會責任感。環節三:課堂練習1、某種介質相對空氣的折射率是,一束光從該介質射向空氣,入射角是60°,則下列光路圖正確的是(圖中Ⅰ為空氣,Ⅱ為介質)()。答案：D解析:由題意知,光由光密介質射向光疏介質,由,得C=45°<60°,故在兩介質的界面上會發生全反射,只有反射光線,沒有折射光線,故選項D正確完成課堂練習。通過完成課堂練習題，鞏固基礎知識。環節四：課堂小結一、光疏介質與光密介質二、全反射現象三、全反射的條件四、全反射的應用引導學習進行課堂小結總結本節課所學知識。幫助學生梳理基礎知識，形成知識框架。活動五：練習與作業完成教材P89頁練習與應用布置作業完成作業檢驗學生對知識的掌握情況。環節六：主板書設計4.2全反射一、全反射1.全反射現象：指光從光密介質射向光疏介質時，當入射角增大到某一角度，光線全部被反射回光密介質的現象。2.臨界角（C）：物理上光從光密介質射向光疏介質時，折射角等于90度時的入射角叫做臨界角。二、全反射的應用全反射棱鏡、光導纖維教學反思“教學評”一體化教學設計課時設計課題人教版班中物理選擇性必修第一冊第四章第三節光的干涉課型新授課eq\o\ac(□,√)復習課□試卷講評課□其他課□授課班級授課時間教學內容分析課標要求：主要介紹了光的干涉現象，包括干涉的條件、干涉條紋的產生及干涉應用等內容。教材分析：本節課的教學內容涉及了物理學基本原理與現代科技的緊密聯系，能夠幫助學生理解光的波動性，從而更好地理解光的性質。通過學習光的干涉現象，學生能夠了解到光波的特性，并且可以進一步探討光波在其他領域的應用，為后續學習打下基礎。學習者分析知識儲備：學生基本掌握了光的折射、全反射等基本知識，有利于理解光的干涉現象。能力基礎：學生對光的波動性有一定了解，但對于光的干涉現象及其應用尚不熟悉，需要引導學生進行深入學習。思維能力：學生具備一定的實驗操作能力，可以在實驗中觀察光的干涉現象，提高學生對干涉現象的認識。核心素養物理觀念∶知道光的干涉條件，能用干涉條件解釋薄膜干涉。科學思維∶利用光程差的概念，理解產生明暗條紋的條件和相鄰兩個亮（暗）條紋中心間距與波長的關系。科學探究：通過光的雙縫干涉實驗，認識雙縫干涉圖樣的特征。科學態度與責任∶知道薄膜干涉在現實生活中的應用，培養學生用物理的眼光看待問題的思維。教學準備多媒體課件活動設計教學內容教師活動學生活動評價任務環節一:導入新課活動一：（播放視頻）肥皂膜看起來常常是彩色的，雨后公路積水上面漂浮的油膜，也經常顯現出彩色條紋。這些彩色條紋或圖樣是怎樣形成的？想一想如果兩列機械波的頻率相同、相位差恒定、振動方向相同，就會發生干涉。光是一種電磁波，那么光也應該會發生干涉現象。怎樣才能觀察到光的干涉現象呢？環節二:新課教學活動一：光的雙縫干涉一、光的雙縫干涉1.明條紋區：?r=nλ（n=0.1.2......）在兩相干光源中垂線上的P0點到兩波源的距離相同，就是說P0點的光程差是零，即?rp0=0。光波到達P0點時的相位相同，在這一點波峰與波峰疊加，波谷與波谷疊加，兩個光波相互加強，在這個點的振幅最大的，等于兩列光波的振幅之和。所以此處的明條紋被稱作中央明條紋。由P0向上移動，光程差將逐漸增大，當光程差等于一個波長時（?r=λ），再次出現加強點P1，對應的明條紋被稱作一級明條紋。以此類推，當光程差等于二倍波長時（?r=2λ），對應的也是加強點，這個明條紋被稱作二級明條紋。P0下方同樣存在一二級明條紋。2、暗條紋區：綜上所述，光也滿足波的干涉條件，在相干光源的情況下光程差是整倍波長的是加強點，對應的是明條紋。光程差是半波長奇數倍的是減弱點，對應的是暗條紋。注意這個中心條紋的光程差一定是零，也是波的整數倍，所以中心點的一定是明條紋。演示：光的雙縫干涉在暗室中用氦氖激光器發出的紅色激光照射金屬擋板上的兩條平行的狹縫，在后面的屏上觀察光的干涉情況。（播放實驗視頻）問題：為什么會形成這樣明暗相間的條紋呢？在p0和p1之間存在一個Q1點，Q1點的光程差等于半個波長，當S1的波峰到達Q1時，S2的波谷恰好也到達Q1點，兩列光波的波峰與波谷疊加，他們在Q1點的震動是減弱的，這個點的振幅是最小的，等于兩列光波的振幅之差，因此這里會出現暗條紋。他的光程差是半波長的一倍，對應的暗條紋被稱作一級暗條紋。實驗分析：雙縫干涉實驗，這個實驗能得到干涉圖樣。用的是白光，得到干涉圖樣是明暗相間的彩色條紋。后來光源換成了單色光，得到的干涉圖樣更明顯。所以實驗多使用單色光。我們知道波的干涉是由于波程差的不同，當波程差是整倍波長時?r=nλ（λ=0、1、2、3、、、），該點是加強點。當波程差是半波長的奇數倍時，該點就是減弱點。對于光的干涉也是這樣。從Q1點向外側還會有Q2，Q3點光程差分別等于和，他們都是減弱點，對的位置就會出現暗條紋，被稱作二級暗條紋和三級暗條紋。這里所謂的加強點和減弱點分別是振幅最大和最小的點，加強點位于明條紋的中心位置，減弱點微與暗條紋的中心位置，兩種條紋是逐漸過渡過去的。培養學生的觀察、分析何總結能力活動二：干涉條紋和光的波長之間的關系（二）干涉條紋和光的波長之間的關系接下來探究一下這些條紋間距的決定因素是什么呢？在這個實驗設計圖中，用幾何方法推導出x的決定因素。如圖在屏幕上任取加強p，他到p0的距離就是x。設雙方到屏的距離是l，兩縫間距是d，這是兩縫倒p的距離，在pS2上取一點M，使PM的距離等于pS1的距離。那p點的光程差就是S2M，記為?r=S2M=r2-r1結論：對任意兩個明條紋的光程差，它應該等于波長的整數倍，顯然一級明條紋和二級名條文加強點的間距就等于他倆的差值。即與這段間距相同，也就是說任意兩個相鄰明條紋，他們加強點的間距都是。這也是明條紋中心的距離。同理，可以算出兩個相鄰暗條紋的中心距離也是，這個間距與板間距離和波長成正比，與雙縫寬度成反比。根據式可知，條紋之間的距離與光波的波長成正比。因此能夠斷定，不同顏色的光，波長不同。實驗中確實發現，各種顏色的單色光都會發生干涉，但條紋之間的距離不一樣。用黃光做這個實驗，條紋之間的距離比用紅光時小；用藍光時更小。因為屏到兩縫的距離遠大于兩縫的距離，所以在?P1S1M這個等腰三角形中，r1=r2且遠大于底邊S1M，它的頂角很小，可以認為兩個底角近似等于90度，即認為P1S2垂直S1M。在Rt?S1MS2這個直角三角形中，設∠S2S1M=θ，那這個對邊就是?r=S2M=dsinθ。再連接PO和OP0同樣可以將po和S1M看作垂直。在Rt?P1OP0這個三角形中，θ很小，所以有。將這兩個式子連立可得變形一下任意明條紋的間距就是：當P點是一級明條紋的加強點時，它的波程差是一個波長，即（?r=2λ），此時n=1，這個距離就是，如果p點是二級明條紋的加強點時，此時n=2，這個距離就是。知道了間距的決定因素來試試分析一下這個彩色條紋，它是白色光干涉形成的，白光是由紅橙黃綠藍電子復色光組成，按照這個順序波長變短，紅光的波長最長，它的干涉條紋就最寬，使得在這個圖樣中，中間的明條紋邊界處會趨近于暖色，而更外側的明條紋都是紅色靠外，藍色靠里。另外因為所有過程的光在這個中間位置高是明條紋。所以這個中間條紋一定是白色的。思考：光的雙縫干涉條紋特征，如條紋間距、寬度等，能反映出光的波長、頻率等信息嗎？思考與討論不同顏色的單色光產生的干涉條紋會有什么不同？請你作出猜想，并在下節的實驗中驗證。培養學生的觀察、分析何總結能力活動三：薄膜干涉三、薄膜干涉現象：生活中陽光下的肥皂泡，水面上的油膜，都會呈現五彩繽紛的圖樣。在實驗室里如果讓酒精燈發出明亮的黃光，然后把鐵絲掛上肥皂膜，讓酒精燈照射肥皂膜，就會出現明暗相見的黃色條紋。1.薄膜干涉的成因薄膜干涉，它是由于入射光在非等厚薄膜的前表面分離，經過兩個表面反射，再次相遇疊加而形成的。①不等厚度的薄膜②等厚度的薄膜顯然薄膜前后表面的反射光仍然是相干光，他們就一定會發生干涉。但薄膜厚度不變，所以他們的光程差都一樣，如果其中一點的兩束反射光是相互加強的話，那么其他位置的反射光也是加強的。也就是說這樣的薄膜雖然有干涉現象，但膜上各處亮度相同，不會出現干涉條紋。2.薄膜干涉的應用①增透膜那么在上表面形成的干涉就是減弱的，從而使反射光的強度減小為0。根據能量守恒定律，入射光將全部透射入玻璃中，這層膜就被稱作增透膜。②增反膜如果該薄膜厚度，薄膜表面的干涉就是加強的，對應的反射光加強，透射光減弱，這種膜被稱作增反膜。通常將其度在車的外玻璃上，在白天車內的人可以清晰的看到外面的景物，而外面的人卻只能從反射光中看到藍天白云。③平滑度檢測隨著科技的進步出現了很多精密儀器，他們的光學表面精度極高，哪怕只有幾微米的出入也會影響使用。顯然這個不是肉眼能看出來的，那怎么檢測它的平整度呢？取一個透明的標準樣板放在待測面上方，并在一端墊薄片兒。使樣板平面與待測平面之間形成一個楔形空氣膜，用單色光從上方照射，分別在空氣膜的上下表面發生反射，從而在樣板下表面發生了薄膜干涉。如果待測表面平整，它的干涉條紋就是等間距的平行直線。如果干涉條紋發生了彎曲，就說明被測的光學面在P，M兩點就是不平整的。先來看P點，他與Q點在同一個明條紋上，那就說明他們的光程差是相同的，即他們對應的空氣膜厚度是相同的。可是P點比Q點更靠近楔尖，如果被測表面是平的，P的空氣薄膜厚度應該小于Q的空氣薄膜厚度。此時測量到他們的空氣膜厚度相同。即P點空氣膜厚度應該等于Q點的空氣膜厚度，說明P點出現凹陷。再來看M點，它與N點在同一條明條紋上，說明他們的空氣膜厚度也相同。而實際M比N點靠外，它的空氣膜厚度應該比較大，但測量到他們的空氣膜厚度相同。說明M點出現了凸起。待測表面平整先來討論楔形頂角不變光的波長變大時，干涉條紋的寬度如何變化？我們已經知道相鄰兩條條紋的光程差及對應的薄膜厚度的兩倍，它們相差是一個波長。如果波長變大，對應的空氣膜厚度的差值就會變大。播放視頻這兩個過程。在酒精燈的燈芯上撒一些食鹽，燈焰就能發出明亮的黃光。把鐵絲圈在肥皂水中蘸一下，讓它掛上一層薄薄的液膜。把這層液膜當作一個平面鏡，用它觀察燈焰的像。這個像與直接看到的燈焰有什么不同？在這個干涉圖樣中，相鄰兩個明條紋他們的光程差應該差一個波長，顯然波長越大，這個條紋的間距就會越大。比如黃光的波長大于紫光的波長，那紫色的干涉條紋就更窄，而開始的彩色條紋則是有白光干涉所產生的。這些都是厚度不同的楔形薄膜，如果是等厚度的薄膜還會出現干涉條紋嗎？當光照射玻璃時一部分光會發生反射，另外一部分光將會透徹進入玻璃。反射光的存在無疑降低了透射光的強度，使成像的亮度減少。為了減少反射光的強度，常常在玻璃上面涂上一層透明的等厚薄膜。在他的這個表面就會發生薄膜干涉，我們已經知道薄膜干涉的光程差等于兩倍的薄膜厚度，即：?r=2d如果該薄膜厚度，如果把膜厚增加到波長一半又會怎么樣呢？問題：那這兩點對應的是凹陷還是凸起呢？待測表面不平整那待測面面平整，它的條紋寬度與楔形頂角和光的波長有什么關系？從圖中來看，要增加空氣膜厚度的差值，再不改變頂角的情況下，條紋的間距一定變大。即頂角不變，波長變大，條紋間距就變大。那如果波長不變，楔形頂角頂角減小，條紋的間距會怎么變呢？既然波長不變，說明空氣薄膜的厚度差距不變，從圖中來看，這兩處空氣薄膜厚度固定。當頂角減小時，明條紋的位置一定會移動，當空氣膜厚度滿足條件時，兩條明條紋的間距比原來的間距變大。即波長不變，頂角減小時，間距變大。也就是說當光的波長變大，楔形頂角變小時，條紋的間距變大。做一做：用肥皂膜做薄膜干涉實驗現象：為什么會出現這些現象呢？以肥皂膜為例，在重力的作用下，肥皂膜會形成上薄下厚的楔形。酒精燈的黃光照射在他的前表面，一部分會被反射回去，另外一部分會進入肥皂膜，并在他的后表面發生反射。前后表面的反射光在前表面相遇疊加，由于兩束反射光是同一束光分離出來的，所以這樣說反射光是頻率相同的相干光。他們就會發生干涉。對于A這個疊加點兩處反射光在這兒的光程差，就是這束透射光來回的行程，即此處薄膜厚度的兩倍。當等光程差等于一個波長時：?rA=2dA=λ兩束反射光相互加強，即在A點形成明條紋。隨著薄膜厚度增加，當光程差：兩束反射光會相互減弱，即在B點形成暗條紋。以此類推，就會形成明暗相間的黃色條紋了。像這樣在薄膜表面發生的干涉現象，被稱作膜干涉。這里你需要注意這個波長指的是光在膜中的波長，而不是光在真空中的波長。由于白光是多種波長的光復合而成，我們無法使薄膜的厚度同時等于所有光波波長的1/4。由于人眼對綠光最敏感，通常在鏡頭外用的都是綠光的增透膜，還有綠光不上相差最大的紅光和紫光反射就會增多，所以我們看到鏡頭的反光色通常呈現紫色或者藍色。先來看P點，他與Q點在同一個明條紋上，那就說明他們的光程差是相同的，即他們對應的空氣膜厚度是相同的。可是P點比Q點更靠近楔尖，如果被測表面是平的，P的空氣薄膜厚度應該小于Q的空氣薄膜厚度。此時測量到他們的空氣膜厚度相同。即P點空氣膜厚度應該等于Q點的空氣膜厚度，說明P點出現凹陷。再來看M點，它與N點在同一條明條紋上，說明他們的空氣膜厚度也相同。而實際M比N點靠外，它的空氣膜厚度應該比較大，但測量到他們的空氣膜厚度相同。說明M點出現了凸起。培養學生的觀察、分析何總結能力環節三:課堂練習例1：劈尖干涉是一種薄膜干涉，如圖:所示。將一塊平板玻璃放置在另一平板玻璃之上，在一端夾入兩張紙片，從而在兩玻璃表面之間形成一個劈形空氣薄膜，當光從上方入射后，從上往下看到的干涉條紋有如下特點：（1）任意一條明條紋或暗條紋所在位置下面的薄膜厚度相等；（2）任意相鄰明條紋或暗條紋所對應的薄膜厚度差恒定。現若在如圖所示裝置中抽去一張紙片，則當光入射到劈形空氣薄膜后，從上往下可以觀察到干涉條紋發生了怎樣的變化？引導學生分析情境解決問題。解析：經空氣薄膜上下表面分別反射的兩列光是相干光源，其光程差為?x=2d，即光程差是空氣層厚度的2倍。當光程差?x=nλ時，此處出現亮條紋，因此相鄰亮條紋之間的空氣層厚度差一定為。抽去一張紙后，空氣層的傾角變小，則相鄰亮紋（或暗紋）之間的間距變大，因此干涉條紋變疏。評價學生對知識點的掌握和應用的能力。環節四：課堂小結光的雙縫干涉干涉條紋和光的波長之間的關系薄膜干涉引導學生總結總結本節課所學知識。幫助學生梳理基礎知識，建立知識框架。活動五：練習與作業完成教材P100頁練習與應用布置作業完成作業檢驗學生對知識的掌握情況。環節六：主板書設計4.3光的干涉一、光的雙縫干涉明條紋區：?r=nλ（λ=0、1、2、3、、、）暗條紋區：干涉條紋和光的波長之間的關系兩個任意相鄰亮（暗）條紋的中心距離是：薄膜干涉它是由于入射光在非等厚薄膜的前表面分離，經過兩個表面反射，再次相遇疊加而形成的。教學反思“教學評”一體化教學設計課時設計課題人教版班中物理選擇性必修第一冊第四章第四節實驗用雙縫干涉測量光的波長課型新授課eq\o\ac(□,√)復習課□試卷講評課□其他課□授課班級授課時間教學內容分析課標要求：本節的難點是數據的測量，間距的測量需要用到測量頭，學生沒有接觸過，其實也就是螺旋測微器。教材分析：本節內容重點是做好“用雙縫干涉測量光的波長”的學生實驗，教材先介紹了實驗思路，再介紹用雙縫干涉測量光的波長所需要的物理量的測量，最后闡述實驗過程及數據分析。可以先讓學生回顧雙縫干涉條紋的間距和光的波長之間的關系，分析討論實驗思路，制訂實驗方案，引導學生最大限度地自主完成實驗。學習者分析知識儲備：學生基本掌握了光的折射、全反射和光的干涉等基本知識。能力基礎：學生對光的干涉現象有一定了解，但對于光的干涉現象及其應用尚不熟悉，需要引導學生進行深入學習。思維能力：學生具備一定的實驗操作能力，可以在實驗中觀察光的干涉現象，提高學生對干涉現象的認識。核心素養物理觀念∶知道干涉條紋的間距和光的波長之間的關系，會讀測量頭的讀數。科學思維∶利用各物理量之間的關系，創新實驗方法。科學探究：能設計實驗方案并正確操作實驗器材，得到明顯的干涉條紋。科學態度與責任∶通過本實驗培養學生實事求是的精神。教學準備多媒體課件活動設計教學內容教師活動學生活動評價任務環節一:導入新課活動一：回顧知識前面我們通過理論推導，得到了雙縫干涉實驗中干涉條紋的間距和光的波長之間的關系，即。本節我們利用該結果，通過雙縫干涉實驗測量光的波長。結合上節課所學內容，思考測量光的波長的方法。引導學生回顧上節課知識，加強知識的連貫性。引出新課題。環節二:新課教學活動一：一、實驗目的(1)了解光波產生穩定的干涉現象的條件；(2)觀察白光及單色光的雙縫干涉圖樣；(2)掌握測定單色光的波長的方法。二、實驗原理單色光通過單縫后，經雙縫產生穩定的干涉圖樣，圖樣中相鄰兩條亮（暗）紋間的距離△x與雙縫間的距離d、雙縫到屏的距離L、單色光的波長λ之間滿足三、實驗器材雙縫干涉儀(包括：光具座、光源、濾光片、單縫、雙縫、遮光筒、光屏及測量頭，其中測量頭又包括：分劃板、目鏡、手輪等)、學生電源、導線、米尺。（教師演示）（學生操作）四、實驗步驟1、器材的安裝與調整(1)先將光源(線狀光源)、遮光筒依次放于光具座上，調整光源的高度，使它發出的一束光沿著遮光筒的軸線把屏照亮。(2)將單縫和雙縫安裝在光具座上，使線狀光源、單縫及雙縫三者的中心位于遮光筒的軸線上，并注意使雙縫與單縫相互平行，在遮光筒有光屏一端安裝測量頭，調整分劃板位置到分劃板中心刻線位于光屏中央。（教師演示）（學生操作）2、觀察（1）調單縫與雙縫間距為幾厘米時，觀察白光的干涉條紋.（2）在單縫和光源間放上濾光片，觀察單色光的干涉條紋.（教師演示）（學生操作）3、記錄（1）調節測量頭，使分劃板中心刻度線對齊第1條亮條紋的中心，記下手輪上的讀數a1,轉動手輪，使分劃板向一側移動，當分劃板中心刻度線與第n條相鄰的明條紋中心對齊時，記下手輪上的刻度數a2,則相鄰兩條紋間的距離（條紋寬度）（2）換用不同的濾光片，測量其他色光的波長.五、數據分析；；六、注意事項七、誤差分析(1)測雙縫到屏的距離l帶來的誤差，可通過選用毫米刻度尺，進行多次測量求平均值的辦法減小誤差。(2)測條紋間距Δx帶來的誤差。①干涉條紋沒有調到最清晰的程度。②分劃板刻線與干涉條紋不平行，中心刻線沒有恰好位于條紋中心。③測量多條亮條紋間距離時讀數不準確。問題1：雙縫干涉相鄰亮條紋的間距和光的波長有怎樣的關系?怎樣才能得到雙縫干涉條紋?問題2：測量波長需要測量哪些量?可用什么器材測量?問題3：怎樣增大(或減小)亮條紋的寬度?哪些是可以改變的，哪些是很難改變的?問題4：換用不同顏色的濾光片進行實驗時，干涉條紋間的距離會怎祥變化?問題5：實驗過程中應記錄的數據有哪些?問題6：白光的干涉條紋有什么特點?用自光實驗時會存在什么問題?(1)放置單縫和雙縫時，必須使縫平行。(2)要保證光源、濾光片、單縫、雙縫和光屏的中心在同一條軸線上。(3)測量頭的中心刻線要對著亮(或暗)紋的中心。(4)要多測幾條亮紋(或暗紋)中心間的距離，再求Δx。(5)照在像屏上的光很弱，主要原因是燈絲與單縫、雙縫、測量頭與遮光筒不共軸所致，干涉條紋不清晰一般是因為單縫與雙縫不平行。學生進行思考討論。預想在實驗過程中可能遇到的問題和解決方法。學習實驗操作原理和步驟。學習器材的安裝和數據層的采集辦法。讀采集的數據進行處理分析，同時討論數據的準確性，并分析整個實驗操作流程是否存在失誤，從而總結本實驗的注意事項。結合實驗的足以事項讀實驗結果進行誤差分析。通過拋出若干個問題，讓學生在思考與談論的過程中總結出實驗方法和步驟，總結出實驗的大體流程。教師為學生演示操作過程和步驟，讓學生學會實驗器材的使用，提高實驗的成功率。知道學生完成實驗操作，讓學生學會實驗數據的采集，提高動手操作能力和數據采集能力。提高學生的計算能力和數據分析能力。讀實驗作出誤差分析后，在讀實驗數據進行再次測量和分析，提高實驗的準確性。活動二：活動三：環節三:課堂練習課堂練習1、在用雙縫干涉測光的波長實驗中(實驗裝置如圖):(1)下列說法錯誤的是。(填選項前的字母)

A.調節光源高度使光束沿遮光筒軸線照在屏中心時,應放上單縫和雙縫B.測量某條干涉亮紋位置時,應使測微目鏡分劃板中心刻線與該亮紋的中心對齊C.為了減少測量誤差,可用測微目鏡測出n條亮紋間的距離a,求出相鄰兩條亮紋間距(2)測量某亮紋位置時,手輪上的示數如圖,其示數為mm。

展示練習答案：(1)A(2)1.970解析：(1)應先調節光源高度、遮光筒中心及光屏中心后再放上單、雙縫,選項A不正確。測微目鏡分劃板中心刻線應與亮紋中心對齊,使得移動過程測出的條紋間距較為準確,選項B正確。測微目鏡移過n條亮紋,則亮條紋間距,選項C正確。故選A。(2)主尺讀數是1.5mm,螺旋讀數是47.0×0.01mm,因此示數為1.970mm。通過練習回顧實驗的操作步驟和相關需要注意的問題。環節四：課堂小結實驗原理操作步驟注意事項數據處理五、誤差分析引導學生進行課堂小結總結本節課基礎知識。幫助學生梳理基礎知識，形成知識框架。活動五：練習與作業完成教材P103頁練習與應用布置作業完成作業檢驗學生對知識的掌握情況。環節六：主板書設計4.4實驗：用雙縫干涉測量光的波長一、實驗思路二、物理量的測量三、進行實驗四、數據分析五、注意事項教學反思“教學評”一體化教學設計課時設計課題人教版班中物理選擇性必修第一冊第四章第五節光的衍射課型新授課eq\o\ac(□,√)復習課□試卷講評課□其他課□授課班級授課時間教學內容分析課標要求：光的銜射現象進一步證明了光具有波動性，對發展光的波動理論起了重要的作用。教材分析：教材講述光的行射的思路是:首先提出問題，讓學生思考般情況下不容易觀察到光的銜射現象的原因;然后再觀察衍射實驗，說明光的銜射現象及發生行射的條件。由于行射現象產生的物理過程分析起來比較復雜，教材只進行了定性分析。學習者分析知識儲備：高中學生已具備基本的物理知識，了解光的波動性，能夠理解光的衍射原理。能力基礎：學生對衍射現象的實際應用感興趣，但在理論推導和實驗驗證方面可能存在困難。思維能力：學生具備基本的數學計算能力，可以理解和掌握衍射公式，但對復雜數學公式和概念可能有所抗拒。核心素養物理觀念∶知道的衍射概念及產生明顯衍射現象的條件。科學思維∶通過對光的衍射現象的分析，對光的直線傳播現象提出質疑，學會從不同角度思考物理問題。科學探究：通過觀察生活中的衍射現象，認識衍射條紋的特征。科學態度與責任∶知道衍射在生產生活以及科學技術中的應用，弘揚科學愛國精神。教學準備多媒體課件、衍射光柵、兩只一樣的筆等活動設計教學內容教師活動學生活動評價任務環節一:導入新課活動一：回顧與思考我們知道，波能夠繞過障礙物發生衍射。例如，聲音能夠繞過障礙物傳播。既然光也是一種波，為什么在日常生活中我們觀察不到光的衍射，而且常常說光沿直線傳播”呢?分組體驗手影小游戲。體會光沿直線傳播，思考為什么光不會衍射。從小游戲入手，提高課堂參與度，激發學生思考問題，引入新課。環節二:新課教學活動一：光的衍射一、光的衍射調節狹縫的寬窄，如果能在光屏上觀察到比狹縫的寬度寬得多的亮區，就證明了光的衍射現象存在。1.單縫衍射單縫衍射圖樣的光強分布白光單縫衍射條紋：中間是白色的條紋，兩邊是減弱很快的彩色條紋。觀察下列衍射圖樣，分析衍射規律：1、波長一定時，單縫窄的中央條紋寬，各條紋間距大．2、單縫不變時，波長越長的中央亮紋越寬，條紋間隔越大．2.圓孔衍射光通過圓孔(小到一定程度)在屏上會出現：中間較亮，周圍明暗相間的圓環，且亮度小。這些圓環達到的范圍遠遠超過根據光的直線傳播所應照明的面積。3.泊松亮斑取一個不透光的屏，在它的中間裝上一個寬度可以調節的狹縫，在縫后適當距離處放一個像屏，用平行的單色光照射。單色光的衍射圖樣:①中間亮紋最寬最亮。②兩邊是對稱的明暗相間條紋。③亮條紋強度和寬度向兩邊逐漸減小。不只是狹縫和圓孔，各種不同形狀的物體都能使光發生衍射，以至使影的輪廓模糊不清，其原因是光通過物體的邊緣而發生衍射的結果．歷史上曾有一個著名的衍射圖樣——泊松亮斑．回顧波的衍射現象和發生明顯衍射的條件。觀察光的衍射現象。通過觀察不同顏色光的衍射現象，總結光的衍射圖樣的特點。回顧舊知識，引導學生類比波的衍射來學習光的衍射。讓學生觀察現象，加強對光的衍射現象的感性認識。引導學生觀察現象，總結規律。活動二：光發生明顯衍射的條件二、光發生明顯衍射的條件在障礙物的尺寸比光的波長小或跟光的波長相差不多的時候出現明顯的衍射現象。思考：類比波發生明顯衍射的條件，思考光發生明顯衍射的條件。思考光波發生明顯衍射的條件。類比機械波的明顯衍射條件，總結光發生明顯衍射的條件，學會類比的學習方法。活動三：三、衍射光柵光學儀器中用的衍射光柵就是握此制成的。它是由許多等寬的狹縫等距離地排列起來形成的光學元件。在一塊很平的玻璃上刻出一系列等距的平行刻痕，刻痕產生漫反射而不太透光，未刻的部分相當于透光的狹縫，這樣就做成了透射光柵(圖4.5-5)。如果在高反射率的金屬上刻痕，就可以做成反射光柵。實驗表明，如果增加狹縫的個數，衍射條紋的寬度將變窄，亮度將增加。了解科技前沿。讓學生了解我國科學技術的發展，提高學生的民族自豪感和愛國情懷。環節三:課堂練習課堂練習、一束紅光射向一塊有雙縫的不透光的薄板，在薄板后的光屏上呈現明暗相間的干涉條紋。現將其中一條窄縫擋住，讓這束紅光只通過一條窄縫，則在光屏上可以看到()A．與原來相同的明暗相間的條紋，只是明條紋比原來暗些B．與原來不相同的明暗相間的條紋，而中央明條紋變寬些C．只有一條與縫寬對應的明條紋D．無條紋，只存在一片紅光展示題目答案：B解析：衍射圖樣和干涉圖樣的異同點：中央都出現明條紋，但衍射圖樣的中央明條紋較寬，兩側都出現明暗相間的條紋；干涉圖樣為等間隔的明暗相間的條紋，而衍射圖樣兩側為不等間隔的明暗相間的條紋且亮度迅速減弱。所以本題正確選項為B。通過完成練習題，鞏固基礎知識。環節四：課堂小結一、衍射現象1、單縫衍射2、小孔衍射3、泊松亮斑二、產生明顯衍射的條件引導學生進行課堂小結總結本節課所學知識。幫助學生梳理基礎知識，形成知識框架。活動五：練習與作業完成教材P107頁練習與應用布置作業完成作業檢驗學生對知識的掌握情況。環節六：主板書設計4.5光的衍射一、光的衍射1.發生明顯衍射的條件：障礙物或孔的尺寸跟波長差不多，或者比波長小。2.單縫衍射條紋特點：①λ相同，縫寬越小，條紋越寬。②縫寬相同，λ越長，條紋越寬3.衍射現象與干涉現象的比較衍射光柵：許多等寬狹縫形成的光學儀器教學反思“教學評”一體化教學設計課時設計課題人教版班中物理選擇性必修第一冊第四章第六節光的偏振激光課型新授課eq\o\ac(□,√)復習課□試卷講評課□其他課□授課班級授課時間教學內容分析課標要求：偏振”現象是光的一種重要的特性，本節課程繼續通過演示視頻及動態圖讓學生進一步認識光的波動性的特征。教材分析：本節完整的解釋了光是橫波，闡述了光的偏振現象，以及光的偏振在生產、生活、科技等方面的應用。偏振現象對于學生來說不好理解，所以教材先從繩波會發生偏振入手，再通過類比去介紹光的偏振。學習者分析知識儲備：具備基本的物理知識，了解光的波動性，能夠理解光的干涉衍射原理。能力基礎：學生對干涉衍射現象的實際應用感興趣，但在理論推導和實驗驗證方面可能存在困難。思維能力：學生具備基本的數學計算能力，可以理解和掌握衍射公式，但對復雜數學公式和概念可能有所抗拒。核心素養物理觀念∶知道光的偏振現象和光是一種橫波。科學思維∶通過比較偏振光和自然光的區別，能運用偏振光的知識看待生活中的光學現象。科學探究：通過觀察光的偏振現象，理解光波的是不一樣的橫波，有著不同的偏振方向，這一特性。科學態度與責任∶知道我國在激光領域的先進成果，培養民族自豪感。教學準備多媒體課件紅色彩帶、帶狹縫的擋板、彈簧及乒乓球、偏振片、手電筒等。活動設計教學內容教師活動學生活動評價任務環節一:導入新課活動一：回顧舊知1.回顧舊知、提出問題呈現干涉、衍射現象的示意圖：圖1圖2【教師】呈現橫波縱波示意圖：提出問題，干涉、衍射現象說明什么？引導學生猜想：光是一種橫波還是縱波，還是類似于水波。如何判斷光是橫波還是縱波？說明光具有波動性提出猜想回顧之前所學橫波與縱波知識通過回顧干涉衍射現象，學生知道光是一種波，引導學生猜想光是一種橫波還是縱波，還是類似于水波,既包含橫波也包含縱波。層層引導學生，大膽猜想。接著問學生如何判斷，學生不難想到之前機械波的學習中判斷橫波、縱波的方法，明白猜想也是需要理論依據。環節二:新課教學活動一：偏振一、偏振圖5圖6圖7圖8引導學生得出，機械波中判斷橫波與縱波的兩個方法，將判斷光波的方法類比于機械波判斷方法，進而引出類比法，并介紹偏振片。（提醒學生：白色箭頭表示偏振片的透振方向）演示紅色彩帶水平方向上左右振動形成橫波，讓其穿過帶狹縫的擋板，改變狹縫與波的振動方向的位置關系，讓學生觀察。進而引出偏振現象。演示水平方向上左右振動的彈簧形成縱波，讓其穿過帶狹縫的擋板，改變狹縫與波的振動方向的位置關系如7、8所示，讓學生觀察。總結得出偏振是橫波特有的現象，是區別橫波與縱波的又一個方法。觀察到紅色彩帶在水平方向上左右振動形成的橫波，能穿過與振動方向平行的狹縫，不能穿過與振動方向垂直的狹縫觀察到無論狹縫的取向如何，縱波是否都能穿過歸納總結，認真聽講，記好筆記通過演示圖5、6、7、8實驗，引出偏振現象，得出偏振是區別橫波與縱波的又一個方法。通過這樣的學習，讓學生體會到實驗是得出理論的重要途徑。通過教師演示實驗，一方面讓學生體驗實驗分析過程，另一方面從中培養學生觀察、分析、概括能力。通過機械波判斷橫波縱波的方法，進一步歸納總結，引導學生類比，使學生更易理解利用偏振是橫波特有的現象，探究光的偏振現象。活動二：光的偏振二、光的偏振利用實驗器具偏振片，讓學生分組實驗，自主進行觀察完成以下活動：任務1：將手里的一片偏振片對著燈光或窗戶任務2：將手里的一片偏振片對著燈光或者窗戶，旋轉偏振片任務3：通過一片偏振片，得到了偏振光，偏振光再通過一個偏振片（提醒學生：白色箭頭表示偏振片的透振方向）自然光通過偏振片，只有振動方向與偏振片透振方向一致的光能夠通過，我們得到的是沿透振方向振動的偏振光，將第一個偏振片稱為起偏器，用P表示。偏振光繼續向前傳播，通過第二個偏振片時，當兩個偏振片透振方向夾角改變時，光的明暗發生變化，我們將第二個偏振片稱為檢偏器，用Q來表示。在剛才實驗中，大家都發現當兩個偏振片透振方向相同時，光的強度最亮；當兩個偏振片透振方向相互垂直時，光的強度最暗了，完全沒有光通過了。歸納總結、得出結論得出結論:光具有偏振現象，因此光是一種橫波。接下來回到課前，分析解釋“明暗變化的大白”，通過小球“穿墻術”的實驗進一步幫助