高中教案的编写应该注重知识转化和学生能力培养的结合。以下是小编为大家准备的一些高中教案示例,供大家参考。
高中物理光的衍射教案
教学要求:
2.知道产生光的衍射现象的条件:障碍物或孔、缝的大小比光的波长小或与波长相仿时,才能观察到明显的衍射现象.
3.知道“几何光学”中所说的光沿直线传播是一种近似.
重点和难点:产生光的衍射现象的条件。
课时:1课时。
基本教学过程。
水波、声波都会发生衍射现象,它们发生衍射的现象特征是什么?
一切波都能发生衍射,通过衍射把能量传到阴影区域,能够发生明显衍射的条件是障碍物或孔的尺寸跟波长差不多.(播放视频)。
1、光的衍射:光离开直线路径绕过障碍物阴影里去的现象叫做光的衍射现象。
2、明显衍射的条件:障碍物或狭缝的尺寸比波长小或者跟波长相差不多。
二、单缝衍射条纹的特征。
1、中央亮纹宽而亮.
2、两侧条纹具有对称性,亮纹较窄、较暗.
单缝衍射规律:
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,光波波长大的(红光)中央亮纹越宽,条纹间隔越大.
3、白炽灯的单缝衍射条纹为中央亮条纹为白色,两侧为彩色条纹,且外侧呈红色,内侧为紫色.
泊松亮斑:
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.
衍射光栅是由许多等宽的狭缝等距离的排列起来形成的光学仪器。可分为透射光栅和反射光栅。
干涉条纹与衍射条纹的区别:
干涉:等距的明暗相间的条纹,亮条纹的亮度向两边减弱较慢。
高中物理摩擦力教案设计
一.教学目标:
1.知道什么是滑动摩擦力,能够从日常生活中发现有关摩擦现象.
2.知道滑动摩擦力的大小跟哪些因素有关.能够对问题提出有根据的猜想。
与假设,能设计研究摩擦力大小与哪些因素有关的实验.对自己设计的实验能搜集数据和证据,并验证自己的猜想.
3.会用弹簧测力计测量滑动摩擦力。
4.知道增大、减小摩擦力的方法。
二.教学重点:
1.通过探究得出影响滑动摩擦力大小的因素。
2.会用弹簧测力计测量滑动摩擦力。
3.知道增大、减小摩擦力的方法。
三.教学难点:探究出影响滑动摩擦力大小的因素。
四.教具。
五.教学内容:
(一).新课引人:(用小游戏引出摩擦力)。
小游戏一:在一分钟内看谁用筷子夹起来最多?夹起小球最困难的是什么?
(二).新课内容:
做一做:1。
2
3
老师讲解摩擦力分类,让学生了解一下静摩擦力、滚动摩擦力、滑动摩擦力(老师不具体讲解,只是让学生了解一下静摩擦力、滚动摩擦力)。
活动二:探究影响滑动摩擦力大小的因素?
1.猜想:(学生依据生活经验以及活动一的体会进行猜想)。
预案:接触面的粗糙程度。
接触面上的压力。
接触面的面积。
物体运动速度。
2.设计实验:(设计思想为控制变量)。
(1)探究滑动摩擦力大小与接触面粗糙程度的关系。
小组讨论:控制不变。
改变。
比较。
这里学生将遇到一个问题:怎么测量滑动摩擦力的大小?
活动三:学生自学测量滑动摩擦力。(老师通过多媒体提示关键词,并适当的加以练习。)。
(2)学生汇报实验方案:
其他组交换意见后进行对比实验。
(3)总结结论:
(4。
(与接触面积的大小、速度无关)。
学生讨论:
预案:有的地方摩擦力越大越好,有的地方摩擦力越小越好。
老师:是不是说摩擦力的存在有利也有弊呢?如果有利的我们就应该增。
大它,如果是有害的我们就应该减小它。
活动四:小组讨论增大有益摩擦力和减小有害摩擦力的方法。
小组讨论:
小组汇报:
增大有益摩擦力的方法:1、增大压力。
2、增大接触面粗糙程度。
减小有害摩擦力的方法:1、减小压力。
2、减小接触面的粗糙程度。
3、加润滑油。
4、变滑动为滚动。
汇报结束,学生看大屏幕,并提出问题:
图中的摩擦力是有益的还是有害的?人们是通过什么途径来增。
大有益摩擦力的或者是减小有害摩擦力的?
学生汇报:
首尾呼应:说说任何提高筷子提米的成功率?
学生汇报:
本节内容小结。
六.板书设计:
摩擦力一.滑动摩擦力的概念:
二.影响滑动摩擦力大小的因素:
1、接触面上的压力。
2、接触面粗糙程度。
1
2
本节课成功之处:
1、本着“以学生发展为本”的教学、设计理念并对教材内容进行了必要的选择与改组,精心设计好适用于学生学习,有利于学生发展的动态方案,以便凸现探究过程和探究方法,给学生一个充裕的思考问题(包括实验方案的设计,实验过程的探究)的时空。
2、从实际生活中物理现象出发,创设问题情景引入课题,再由学生在实验中利用控制变量法归纳出结论和规律,不仅提高学生学习物理的兴趣,又能提高学生解决问题、分析问题的能力。还有在本节教学过程中,能灵活运用观察、实验、分析、归纳等科学方法,这样有利于培养学生正确的科学思维方式和科学方法。
本节的不足之处及建议:
在学生动手实验时,老师还是显得有些急躁,还是没有完全放手给学生;应多些机会给学生,培养学生的分析与语言表述能力。
当堂检测。
1.自行车在我国是很普及的交通工具,从自行车的结构和使用上来看,它涉及了许多物理知识,对其认识错误的是()。
a.轮胎做成圆形,有利于减小摩擦。
b.坐垫下有许多根弹簧,目的是利用它的缓冲作用以减小震动。
c.在车外胎、把手塑料套、脚跟和刹车把套上都刻有花纹是为了增大摩擦。
d.车的前轴、中轴及后轴均采用滚动轴承以增大摩擦。
2.假如没有摩擦,下列哪种现象是不可能发生的?()。
a.地面上滚动的球很难。
b.手拿不住笔写字。
c.人可以在地面上行走如飞。
d.用吹灰之力就可以将火车沿铁轨推动。
高中物理光的偏振教案设计
1.通过实验,认识振动中的偏振现象,知道只有横波有偏振现象。
2.了解偏振光和自然光的区别,从光的偏振现象知道光是横波。
3.了解日常见到的光多数是偏振光,了解偏振光在生产生活中的一些应用。
(二)过程与方法。
1.通过机械波的偏振实验和光的偏振实验掌握类比研究物理问题的方法。
2.通过对光的偏振应用的学习,提高应用知识解决实际问题的能力。
(三)情感、态度与价值观。
通过课外活动观察光的偏振现象培养学生联系实际学习物理的观念和习惯。
【教学重点】。
光的偏振实验的观察和分析。
【教学难点】。
光振动与自然光和偏振光的联系。
【教学方法】。
通过实验现象使学生认清机械波中横波的偏振现象,再通过机械波与光波的类比,实现轻松过渡,形成概念明确规律,并在应用中深化知识的理解。
【教学用具】。
【教学过程】。
(一)引入新课。
(复习横波和纵波的概念)。
师:请同学们回忆一下机械波一节内容,举例说说什么是横波?什么是纵波?
生:振动方向和传播方向垂直的波叫横波,抖动水平软绳时产生的波就是横波,振动方向和传播方向一致的波叫纵波,像水平悬挂的弹簧一端振动时形成的沿弹簧传播的波。
师:通过前几节课的学习,我们知道光具有波动性,那么光波究竟是横波还是纵波呢?
这节课我们要学习的偏振现象,可以说明光是横波。
(二)进行新课。
1.偏振现象。
师:我们先通过一个实验来看看怎么判断一种波是横波还是纵波。
[演示一]。
介绍课本图13.6-1装置,教师演示,引导学生仔细观察波传到狭缝时的情况,看波能否通过狭缝传到木板的另一侧。
师:请一位同学来表述一下看到的现象。
生:对绳上形成的横波,当狭缝与振动方向一致时,波不受阻碍,能通过狭缝,而当狭缝与振动方向垂直时,波被狭缝挡住,不能通过狭缝传到木板另一端,对弹簧上形成的纵波,无论狭缝怎样放置,弹簧上疏密相间的波均能顺利通过狭缝传播到木板另一侧。
师:表达得不错,还有同学要补充吗?
生:在绳上横波传播过程中,当狭缝既不与振动方向平行也不与振动方向垂直时,有部分振动能通过狭缝。
师:很好。横波的这种现象称为偏振现象,大家看到,纵波不会发生偏振现象,根据是否能发生偏振,我们可以判断一个机械波是横波还是纵波。虽然这种方法对判断机械波并非必要,但我们可以借助这种方法来判断光波是横波还是纵波。
[演示二]。
(教师介绍装置,强调起偏器p和检偏器q的作用,演示同时引导学生认真观察随着检偏器q的转动屏上光照强度的变化)。
师:请大家看这个薄片,它在我们这个演示实验中的作用与前面的带有狭缝的木板类似,它上面有一个特殊的方向称透振方向,只有振动方向与透振方向平行的光波才能透过偏振片,下面请大家认真观察。
师:同学们能由此得到什么结论吗?
生:光是纵波。
师:怎么得到这个结论的呢?
生:与前面纵波实验类比得到的。
师:大家有没有考虑过假如波是横波而且沿各个方向都有振动的情况呢?
(学生默然,教师继续演示)。
师:现在大家能判断光是横波还是纵波了吗?
生:能,是横波。
师:那现象1是怎么回事呢?原来,我们这里用的太阳光源包含了垂直于传播方向上沿一切方向振动的光,而且各个方向振动的光波强度都相同,这种光叫自然光。通过起偏器后,这种光就只能沿着一个特定方向振动,这种光叫做偏振光。横波只沿着某一个特定方向振动,称为波的偏振。只有横波才有偏振现象。
师:哪位同学能来解释刚才我们看到的三个现象呢?
(学生基本上能根据与机械波类比解释实验现象,并明确光是一种横波。)。
师:其实,除了从太阳、电灯这样一些从光源直接发出的光外,通常看到的绝大部分光都是偏振光,请大家看课本图13.6-4,在这里反射光和折射光都是偏振光,且两者偏振方向相互垂直。
引导学生阅读教材70页有关内容。了解光的偏振现象是一种常见现象,只是我们不能用肉眼直接察觉罢了。
高中物理光的偏振教案设计
如图13-6-1所示,机械波是横波时,当质点的振动方向与狭缝平行时,机械波能透过狭缝传播(图甲),反之,则不能传播(图乙).
对纵波而言,不管什么情况,纵波总能透过狭缝而传播(图丙).
图13-6-1。
学法一得横波只沿着某一个特定的方向振动,称为波的偏振.只有横波才有偏振现象,而纵波没有偏振现象.所以,光是一种横波.
2.自然光和偏振光。
(1)自然光。
从普通光源直接发出的天然光是无数偏振光的无规则集合,所以直接观察时不能发现光强偏于哪一个方向,这种沿着各个方向振动的光波的强度都相同的光叫自然光.
如图13-6-2所示,普通光源s发出的光经过偏振片时,后面的光屏是明亮的,说明光透过了偏振片;若转动偏振片,光屏上亮度不变,说明透过光的强度不变,由此可知,自然光沿着各个方向振动的光波的强度都相同.
图13-6-2。
联想发散偏振片是由特殊材料制成的,其“狭缝”用肉眼不能看见,它只允许振动方向与“狭缝”平行的光波通过.
深化升华通过偏振片后,自然光就变成了偏振光.
(2)偏振光。
只有一个振动方向的光叫偏振光.如经过偏振片后的自然光.若偏振光再经过一个偏振片后,情况会怎样呢?如图13-6-3所示,当两偏振片的“狭缝”平行时,光屏上仍有亮光.当两偏振片的“狭缝”相互垂直时,透射光的强度几乎为零,光屏上是暗的,如图13-6-4所示.
图13-6-3。
图13-6-4。
深化升华光的偏振现象并不罕见.除了从光源(如太阳、电灯等)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)偏振光的另一种产生方式。
自然光射到两种介质的交界面上,如果光入射的方向合适,使反射光和折射光之间的夹角恰好是90°时,反射光和折射光都是偏振光,且偏振方向相互垂直(如图13-6-5).
图13-6-5。
二、偏振现象的应用。
1.光的偏振现象有很多应用.如在拍摄日落时水面下的景物、池中的游鱼、玻璃橱窗里陈列物的照片时,由于水面或玻璃表面的反射光的干扰,常使景象不清楚,如果在照相机镜头前装一片偏振滤光片,让它的透振方向与反射光的偏振方向垂直,就可以减弱反射光而使景象清晰.
2.夜晚行车时,对方照射过来的光很强,若加一个偏振片,可减弱对眼睛的照射.
3.立体电影也是利用了光的偏振原理.
典题·热题。
知识点一偏振和偏振光。
例1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。
高中物理光的偏振教案设计
教师让学生观看机械波的偏振实验.。
(二)教学过程。
1、首先用机械波来说明横波和纵波的主要区别.。
光是否也会产生偏振呢?
要求学生总结上述现象,尝试类比机械波的偏振来解释上面的实验现象?
3、光的偏振的应用:
探究活动。
1、利用偏振镜观察光的偏振现象.。
2、考察光的偏振在人们的日常生活中的应用.。
高中物理光的衍射教案
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。
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.
高中物理光的衍射教案
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.
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。
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:
高中物理光的偏振教案设计
“教书先生”恐怕是市井百姓最为熟悉的一种称呼,从最初的门馆、私塾到晚清的学堂,“教书先生”那一行当怎么说也算是让国人景仰甚或敬畏的一种社会职业。只是更早的“先生”概念并非源于教书,最初出现的“先生”一词也并非有传授知识那般的含义。《孟子》中的“先生何为出此言也?”;《论语》中的“有酒食,先生馔”;《国策》中的“先生坐,何至于此?”等等,均指“先生”为父兄或有学问、有德行的长辈。其实《国策》中本身就有“先生长者,有德之称”的说法。可见“先生”之原意非真正的“教师”之意,倒是与当今“先生”的称呼更接近。看来,“先生”之本源含义在于礼貌和尊称,并非具学问者的专称。称“老师”为“先生”的记载,首见于《礼记?曲礼》,有“从于先生,不越礼而与人言”,其中之“先生”意为“年长、资深之传授知识者”,与教师、老师之意基本一致。实验演示:教师将一块偏振片在笔记本电脑前转动,请学生观察屏幕的变化情况。
语文课本中的文章都是精选的比较优秀的文章,还有不少名家名篇。如果有选择循序渐进地让学生背诵一些优秀篇目、精彩段落,对提高学生的水平会大有裨益。现在,不少语文教师在分析课文时,把文章解体的支离破碎,总在文章的技巧方面下功夫。结果教师费劲,学生头疼。分析完之后,学生收效甚微,没过几天便忘的一干二净。造成这种事倍功半的尴尬局面的关键就是对文章读的不熟。常言道“书读百遍,其义自见”,如果有目的、有计划地引导学生反复阅读课文,或细读、默读、跳读,或听读、范读、轮读、分角色朗读,学生便可以在读中自然领悟文章的思想内容和写作技巧,可以在读中自然加强语感,增强语言的感受力。久而久之,这种思想内容、写作技巧和语感就会自然渗透到学生的语言意识之中,就会在写作中自觉不自觉地加以运用、创造和发展。电脑屏幕随着偏振片的转动,发生明显的明暗的变化。如图1所示。学生观察到这一奇妙的现象时,都不由地发出惊叹声,不禁问道:为什么会发生这种现象呢?学生的学习兴趣和积极性被充分调动起来。
教师告诉学生手中的这片圆形薄片叫偏振片,这种现象称为偏振现象。为什么会出现这样的现象呢,这是本堂课要解决的重要内容之一,希望大家在观察接下来的实验现象和现象分析后都能知道其中的原因。
二、实验过程、现象解释。
波有横波和纵波之分,光是横波还是纵波,是否所有的波都有偏振现象,日常生活中有哪些常见的偏振现象,对我们的生活有些什么样的影响,我们一起来学习和探讨。
为了更好的理解和解释光的偏振现象,我们从直观、具体的机械波的分析入手。
(一)机械波的偏振实验演示。
实验1:取一软绳和中间有一“狭缝”的硬纸板,使软绳从“狭缝”中穿过,请两位同学分别控制绳的两端,其中一端固定不动,另一端的同学上下抖动,形成一列绳波。调节狭缝的方向,第一次与绳波的振动方向相同,第二次与绳波的振动方向垂直,观察绳波经过狭缝后的现象。
现象:绳波的振动方向与狭缝的方向平行时,传播情况正常;振动方向与狭缝方向垂直时,绳波经过狭缝后消失。现象如图2所示。
图2。
实验2:用一弹簧经过“狭缝”,轻拨弹簧,形成一列弹簧波。旋转狭缝方向,观察弹簧波的情况。
现象:无论“狭缝”如何,弹簧波均正常传播,如图3所示。
图3。
结论:横波的振动方向与狭缝方向垂直时,波的传递受到影响,这种现象就是偏振现象,偏振是横波特有的现象。
光波是横波还是纵波,也可用类似的方法检验。
实验3:利用偏振片检验自然光是横波还是纵波。
偏振片介绍:偏振片由特定的材料制成,每个偏振片都有一个特定的方向,只有沿着这个方向振动的光波才能通过偏振片,这个方向叫做“透振方向”。偏振片对光波的作用就象“狭缝”对机械波的作用一样。
偏振光介绍:只沿着某个特定方向振动的光。
自然光介绍:太阳、电灯等普通光源发出的光,包含着垂直于传播方向上沿一切方向振动的光,而且沿着各个方向振动的光波的强度都相同。如图4所示。
图4。
重复实验1的演示实验,再次观察实验现象。
电脑屏幕本质上是一片偏振片,圆形薄片是另一片偏振片,当光束通过第一片偏振片p(起偏器)之后(如图5所示),旋转第二块偏振片q(检偏器),可以看见光斑亮度周期性变化。当两个偏振片平行时,透光最强。当两个偏振片垂直时,透光最弱。如图5所示。
图5。
通过分析,请学生尝试类比机械波的偏振来解释上面的实验现象。
当激光通过第一片偏振片p后,相当于被“狭缝”卡了一下,只有振动方向跟“狭缝”方向平行的光才能通过,激光通过偏振片p(起偏器)后虽然变成了偏振光,但由于沿各个方向的振动情况相同,无论偏振片透振方向如何,都会有相同强度的光透射过来,再通过第二块偏振片q(检偏器)时就不同了。无论旋转哪块偏振片,当两块偏振片透振方向相同时,透射光最强,当两偏振片透振方向垂直时,透射光完全消失,最弱。
上面的实验表明,光是一种横波。只有横波才有偏振现象。
高中物理光的衍射教案
1.通过实验观察,让学生认识光的衍射现象,知道发生明显的光的衍射现象的条件,从而对光的波动性有进一步的认识。
2.通过学习知道“光沿直线传播”是一种近似规律。
(二)过程与方法。
1.通过讨论和对单缝衍射装置的观察,理解衍射条件的设计思想。
2.在认真观察课堂演示实验和课外自己动手观察衍射现象的基础上,培养学生比较推理能力和抽象思维能力。
(三)情感、态度与价值观。
通过“泊松亮斑”等科学小故事的学习,培养学生坚定的自信心、踏实勤奋的工作态度和科学研究品德。
【教学重点】。
单缝衍射实验的观察以及产生明显衍射现象的条件。
【教学难点】。
衍射条纹成因的初步说明。
【教学方法】。
1.通过机械波衍射现象类比推理,提出光的衍射实验观察设想。
2.通过观察分析实验,归纳出产生明显衍射现象的条件以及衍射是光的波动性的表现。
3.通过对比认识衍射条纹的特点及变化,加深对衍射图象的了解。
【教学用具】。
jgq型氦氖激光器25台,衍射单缝(可调缝宽度),光屏、光栅衍射小圆孔板,两支铅笔(学生自备),日光灯(教室内一般都有),直径5mm的自行车轴承用小钢珠,被磁化的钢针(吸小钢珠用),投影仪(本节课在光学实验室进行)。
【教学过程】。
(一)引入新课。
复习水波的衍射。
[投影水波衍射图片(如图1、图2所示)]。
图1。
图2。
师:请大家看这几幅图片,回忆一下相关内容,回答下面两个问题:
1.什么是波的衍射?
2.图2中哪一幅衍射现象最明显?说明原因。
生1:(议论后,一人发言)波能绕过障碍物的现象叫波的衍射.图2中丙图衍射最明显,因为这里的孔宽度最小。
师:前一个问题回答得很好,后一个问题有没有同学还有其他看法?
生2:我认为丙图中孔的尺寸虽然是最小,但不一定就是发生明显衍射现象的原因,我们应该用它跟波长比。
师:很好,大家一起来说说发生明显衍射现象的条件是什么?
学生一起总结:障碍物或孔的尺寸比波长小或者跟波长相差不多。
师:光也是一种波,也能够发生衍射。这节课我们来认识光的衍射。
(二)进行新课。
(学生讨论后,一致认为,光波也应有衍射本领,但无法举出例子)。
生:可能是因为光波波长很短,而平常我们遇到的障碍物或孔的尺寸比较大,所以不易观察到光的衍射现象.
师:很有道理,大家来想想办法解决这一问题.
(学生讨论,设计出多种实验观察方案,绝大部分着眼于发生明显衍射现象的条件,教师加以肯定鼓励)。
[实验观察]。
安排学生根据上面的设想,自制单缝和小孔.
1.用单缝观察日光灯光源.
2.用小孔观察单色点光源.
师:请大家认真观察,然后告诉我你看到的现象.
(学生回答基本上有两类现象,一是观察到了单一的一条亮线或一个圆形亮点,二是观察到比较模糊的明暗相间的线状或环状条纹)。
师:大家做得很认真,有几位同学已成功地观察到了光的衍射现象,现在我们再用更好的装置来一起观察一下光的衍射现象.
[教师演示]。
在不透明的屏上装有一个宽度可以调节的单缝,用氦氖激光器照射单缝,在缝后适当距离处放一光屏,如图所示.
embedmsphotoed.3。
调节单缝宽度演示,得出下列结果.
缝宽较宽较窄很窄极窄关闭屏上现象一条较宽亮线一条较窄亮线亮线变宽、变暗并出现明暗相间条纹明暗条纹清晰、细小条纹消失师:请大家将我们的实验结果与课本插图的几幅照片比较,总结一下光要发生明显的衍射应满足什么条件.
生:当狭缝的宽度比波长小或跟波长差不多时,光偏离了直线传播方向,发生了明显的衍射.
(点评:通过实验探究,获取必要的感性认识。为以后从理论上认识光的衍射奠定基础。)。
师:大家通过实验观察到,光在传播过程中能离开直线绕过障碍物到达阴影里去,这一现象叫做光的衍射现象.衍射时产生的明暗条纹叫做衍射图样.其实,不仅单缝,还有圆孔,多条平行狭缝以及各种不同形状的障碍物都能使光发生衍射.同机械波的衍射一样,光发生明显衍射现象的条件是:障碍物或孔的尺寸可以跟光的波长相比,甚至比光的波长还小.
师:下面我们再来观察一下圆孔和光栅的衍射现象.
(教师演示,将单缝分别换成圆孔和光栅,可以在屏上观察到清楚的明暗相间的圆环和清晰的明暗相间的条纹.)。
师:同学们已经注意到,在衍射现象中,常有一些亮线和暗线,据此大家来猜猜原因.
生:在干涉现象中我们也观察到明暗相间的条纹,我想这里的道理应该跟在干涉现象中差不多.
生:条纹应该是彩色的,因为不同色光波长不同,在叠加时形成条纹位置也不一样,叠合时形成彩色.
师:回答得非常好,大家明白了吗?
生:明白.(教师指导学生用两支铅笔并拢观察日光灯衍射条纹)。
师:光的衍射现象表明,我们平时说的“光沿直线传播”只是一种特殊情况。在障碍物的尺寸比波长大得多的情况下,光的传播是沿直线,当障碍物的尺寸可以与光的波长相比拟时,光的衍射现象就十分显著,这时就不能说光沿直线传播了。
师:在光的衍射现象中,历史上有过一个“泊松亮斑”的故事,请大家来阅读课本66页“科学足迹”栏目中的短文――泊松亮斑.
师:大家想不想看看这个亮斑?
生:想.
(教师演示,用被磁化的钢针吸一粒钢珠,悬起,使激光束与钢珠球心在同一直线上,如图所示,就能在屏上观察到钢珠暗影中心有一亮斑,即泊松亮斑.)。
embedmsphotoed.3。
高中物理光的偏振教案设计
1.通过实验,认识振动中的偏振现象,知道只有横波有偏振现象。
2.了解偏振光和自然光的区别,从光的偏振现象知道光是横波。
3.了解日常见到的光多数是偏振光,了解偏振光在生产生活中的一些应用。
【学习重点】。
光的偏振实验的观察和分析。
【知识要点】。
1.偏振现象。
2.偏振片。
3.偏振现象的应用。
1)偏振滤光片。
2)车灯玻璃和挡风玻璃。
3)偏光眼镜观看立体电影)。
4)拍摄水面景物。
5)液晶显示。
【典型例题】。
a.透过偏振片的光强先增强,然后又减弱到零。
b.透过的光强先增强,然后减弱到非零的最小值。
c.透过的光强在整个过程中都增强。
d.透过的光强先增强,再减弱,然后又增强。
答案:a。
embedc.8。
【达标训练】。
3.下列哪些波能发生偏振现象(。
a.声波b.绳波。
c.横波d.纵波。
4.关于自然光和偏振光,下列说法正确的是(。
a.自然光就是白光。
b.偏振光就是单色光。
高中物理光的干涉教案
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:
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。
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:18,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]。
[投影图]。
图中,p0点距s1、s2距离相等,路程差=s1p0-s2p0=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)。
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。
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。
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=610-7m,可见该单色光是黄光。
又由n=0/得=0/n=m=4107m。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:410-7m黄色。
高中物理光教案
(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。
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。
教学设计示例。
(-)引入新课。
一、光的衍射现象。
(二)。
演示:
下面我们用实验进行观察.。
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,
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.。
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.。
高中物理光的干涉教案
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1801年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。
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。
将本文的word文档下载到电脑,方便收藏和打印。
高中物理光的干涉教案
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.。
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。
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;
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。
(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.。
高中物理光的干涉教案
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:
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:明暗条纹产生的原因。
教学策略分析。
一、教学方法。
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。
高中物理教案设计
1.知道什么叫磁感线。
3.会用安培定则判断直线电流、环形电流和通电螺线管的磁场方向。
1、磁感线。
所谓磁感线,是在磁场中画出的一些有方向的,在这些上,每一点的磁场方向都在该点的切线方向上。磁感线的基本特性:(1)磁感线的疏密表示磁场的。(2)磁感线不相交、不相切、不中断、是闭合曲线;在磁体外部,从指向;在磁体内部,由指向。(3)磁感线是为了形象描述磁场而假想的物理模型,在磁场中并不真实存在,不可认为有磁感线的地方才有磁场,没有磁感线的地方没有磁场。
2、安培定则。
判定直线电流的方向跟它的磁感线方向之间的关系时,安培定则表述为:用握住导线,让伸直的大拇指所指的方向跟电流的方向一致,弯曲的四指所指的方向就是的环绕方向;判定环形电流和通电螺线管的电流方向和磁感线方向之间的关系时要统一表述为:让弯曲的四指所指方向跟方向一致,大拇指所指的方向就是环形电流或通电螺线管磁感线的方向(这里把环形电流看作是一匝的线圈)。
课内探究学案。
一学习目标。
1.知道安培分子电流假说,并能解释有关现象。
2.理解匀强磁场的概念,明确两种情形的匀强磁场。
3.理解磁通量的概念并能进行有关计算。
二学习过程。
1、安培分子电流假说。
(1)安培分子电流假说:在原子、分子等物质微粒内部,存在着一种环形电流——,分子电流使每个物质微粒都成为微小的,它的两侧相当于两个。
(2)磁现象的电本质:磁铁的磁场和电流的磁场一样,都是由产生的。
(3)磁性材料按磁化后去磁的难易可分为材料和材料。
2、匀强磁场。
磁感应强度、处处相同的磁场叫匀强磁场(uniformmagneticfield)。匀强磁场的磁感线是一些直线。
3、磁通量。
(1)定义:设在磁感应强度为b的匀强磁场中,有一个与磁场方向垂直的平面,面积为s,则b与s的乘积叫做穿过这个面积的磁通量(magneticflux),简称磁通。
(2)定义式:
(3)单位:简称,符号。1wb=1tm2。
(4)磁通量是标量。
(5)磁通密度即磁感应强度b=1t=1。
课内探究学案。
例1、有一矩形线圈,线圈平面与磁场方向成角,
如图所示。设磁感应强度为b,线圈面积为s,则穿过。
线圈的磁通量为多大?
例2、如图所示,两块软铁放在螺线管轴线上,
当螺线管通电后,两软铁将(填“吸引”、
“排斥”或“无作用力”),a端将感应出极。
例3、磁铁在高温下或者受到敲击时会失去磁性,根据安培的分子电流假说,其原因是()。
a、分子电流消失b、分子电流的取向变得大致相同。
c、分子电流的取向变得杂乱d、分子电流的强度减弱。
三反思总结。
课后练习与提高。
1、磁感线上每点的切线方向表示该点。磁感线的定性地表示磁场强弱。
2、磁感线,在磁体(螺线管)外部由极到极,内部由s极到极。该点与电场线不同。磁感线。
3、若某个区域里磁感应强度大小、方向,则该区域的磁场叫做匀强磁场。它的磁感线是的直线。
4、对于通电直导线,右手大拇指代表方向,四个弯曲的手指方向代表方向。
对于环形电流和通电螺线管,右手大拇指代表方向,四个弯曲的手指方向代表方向。
课后练习与提高。
1、根据安培假设的思想,认为磁场是由于运动电荷产生的,这种思想如果对地磁场也适用,而目前在地球上并没有发现相对地球定向移动的电荷,那么由此判断,地球应该()。
a、带负电b、带正电c、不带电d、无法确定。
2、关于磁通量,下列叙述正确的是()。
a、在匀强磁场中,穿过一个面的磁通量等于磁感应强度与该面面积的乘积。
d、同一线圈放在磁感应强度大处,穿过线圈的磁通量不一定大。
4、如图所示,在条形磁铁外面套一圆环,当圆环从磁铁的n极向下平移到s极的过程中,穿过圆环的磁通量如何变化()。
a、逐渐增加。
b、逐渐减少。
c、先逐渐增加,后逐渐减少。
d、先逐渐减少,后逐渐增大。
高中物理教学教案设计
教材分析:
本节教材首先提出重力势能的基本定义,指出物体由于被举高而具有的能为重力势能,接着引出在物体被举高的过程中,伴随着重力做功,然后通过分析重力做功与路径无关的特点,推导得出重力势能的表达式。最后教材又安排了重力势能的相对性以及重力势能是与地球系统共有的特点这部分知识,以便完善和加深学生对重力势能的理解。
新教材在知识安排上与老教材相比有很大不同。老教材在给出“功是能量变化的量度”这一结论后探究重力做功与重力势能的变化关系,从而引出重力势能。而新教材对这一思想的引入采用的是逐渐渗透的方式。在对生活中生动实例的定性分析以后,引入重力做功,给出重力势能的表达形式,让学生在阶梯式的学习中自己寻找“功与能量”的关系。提升了学生对物理知识的兴趣,锻炼了学生的物理思维能力。
学生分析:
高一学生对事物的认知还停留在具体的形象思维上,抽象的逻辑思维的建立还需要时间。所以在教学中我们要借助图片视频等直观手段逐渐引入抽象的物理概念。
重力势能是学生在初中已经接触过的,但当时只停留在定性的分析上。新课应注意对知识从定性到定量的转化。
教学目标分析:
知识目标。
理解重力势能的概念,会用重力势能的表达式计算。
会推导重力做功与重力势能的关系,知道重力做功与路径无关。
知道重力势能的相对性。
技能目标。
根据功能关系,推导出重力势能的表达式。
学会从功能关系上解释和分析物理现象。
情感目标。
渗透从对生活中有关物理现象的解释,得到物理结论的方法,激发和培养学生探索自然规律的兴趣。渗透社会公德教育,让学生认识到高空抛物的危害。
教学重点:
重力势能的概念及重力做功跟物体重力势能改变的关系。
教学难点。
重力做功与路径无关及重力势能的相对性。
教具准备:
ppt课件,装沙的小桶,大小质量各异的3个小球。
步骤教师活动学生活动设计目的新课引入情景引入:
故事引入:在荒芜的海岛上,饥饿的小猴捡到了一个核桃,请同学们帮小猴想想,要怎样才能把核桃打开。
情景引入:纷飞的雪花一直是大家的最爱。我们爱它的白爱它的软,但是有时就是这看似温柔柔软的皑皑白雪却给我们带来灭顶之灾。——这就是雪崩。(出示幻灯片图片)。
提问:为什么漂亮柔软的雪具有如此大的破坏力呢?是因为它具有潜在的能量,一有机会它就会把能量释放出来。我们把这种能量叫做重力势能。
定义:地球上的物体由于处于一定的高度而具有的能量,我们把这种能量叫做重力势能。?用ep表示。
提问:我们知道物体由于被举高而具有的能叫重力势能。那么重力势能的大小与哪些因素有关呢?也就是什么样的物体具有较大的重力势能呢?大家可以根据自己的生活实际,大胆的做出猜测,并说说你的理由。
实验定性验证:(教师演示)。
将大小相同,装有相同水的瓶子从不同高度下落,使其穿过蒙有不同数量报纸的空桶,观察两个瓶子能穿透的报纸的数量。
将大小相同,装有不同水的瓶子从相同高度下落,使其穿进蒙有不同数量报纸的空桶,观察两个瓶子能穿透的报纸的数量。
师:那么我们可不可以通过重力做功来寻找一下重力势能的具体表达式呢?请同学们计算一下三种情况下重力所做的功。
质量5kg的物体自由下落10米。
质量5kg的物体从高10米倾角30度的斜面滑到斜面底端。
质量为5kg的物体从高10米的不规则斜面下滑到底端。
师:同学们观察上面三种情况下重力所做的功,发现他们有什么共同点和什么不同点吗?
师:通过上述的计算,我们可以得到这样一个结论:
物体运动时,重力对它做的功只跟它的起点和终点的位置有关,而与物体运动路径无关。
即:wg=mgh1—mgh2。
重力势能。
ep=mgh。
1、重力做功与重力势能的变化wg=mgh1-mgh2=ep1-ep2。
重力做功wg。
(正、负)。
重力势能ep。
(增加、减少)。
重力做功和重力势能变化的关系。
物体上升。
负
增加。
物体克服重力做的功等于重力势能的增加。
物体下落。
正
减少。
重力做的功等于重力势能的减少。
2.重力势能的相对性。
师:请同学们讨论一下,将质量是2kg的小球放在2楼的地面上,该球的重力势能是多少?一直g取10米每二次方秒,每层楼高3米。
师:大家得到的答案不同,主要原因是大家选择的高度起点不同,也就是我们所说的参考平面不同。
从大家的计算可以看出,如果不选择参考平面,重力势能的值也是不确定的。所以选择参考平面应该是我们确定重力势能的第一步。
确定重力势能的方法:
选择参考平面——高度为0的面,也即重力势能为0的面。
在参考平面上方的物体高度为正值,重力势能也是正值;。
在参考平面下方的物体高度为负值,重力势能也是负值。+、-表示重力势能的大小。
参考平面的选取是任意的,一般从研究问题的方便出发来选择,很多时候我们选地面为参考平面。
例题:如图,质量0.5kg的小球,从桌面以上h1=1.2m的a点落到地面的b点,桌面高h2=0.8m.请按要求填写下表.(g=9.8m/s)。
参考平面。
小球在a点重力势能。
高中物理教案设计
2、知道什么是位移---时间图象,能及如何用图象表示位移和时间的关系;。
3、知道匀速直线运动的s—t图象的意义;。
4、知道公式和图象都是描述物理量之间关系的物理工具,它们各有所长,可以相互补充。
培养学生用多种手段处理问题的能力。
教学重点:
1、匀速直线运动的概念;。
2、用描点法描绘位移---时间图象,并能从图中获取反映出来的物理信息。
教学难点:
如何分析物理图象而从中获取物理信息。
教学步骤:
上一节课我们学习了机械运动的概念,并且知道物理学中为了研究物体的运动我们引进了质点和位移,一个物体运动时不但其位置在不断改变,其位移在随时间不断地改变,那么一个物体运动时位移和时间有什么关系呢?这节课我们就来研究这个问题。
板书:位移和时间的关系。
1、匀速直线运动。
学生:阅读教材弄清楚什么是匀速直线运动。
用投影片出示图表并要求学生回答,在误差允许的范围内,每相等时间内位移有什么特点?
这是一辆汽车在平直公路上的运动情况,它的运动有何特点:。
学生分析后回答:在误差允许的范围内,每2.5s内的位移为50m,每5s内的位移为100m,每10s内的位移为200m??任意相等和时间内位移都相等。
学生如果回答是,则举一反例让学生分析。学生如果回答不一定,则由一学生举例说明,并在黑板上作图说明。
小结:一物体如果作匀速直线运动,则其在任何相等的时间里位移都相等。
2、位移---时间图象。
教师边看边指导,并且改变一组数据(速度不同的物体的一组位移、时间值)让学生在。
同一坐标上作图,然后把同学所画的图象在投影仪上打出分析。
学生:可以看出几个点几乎都在过原点的一条直线上。
教师:同学们与我们在初中学过的一次函数y=kx对照,s与t有什么函数关系。学生:s与t成正比。教师:对,这就是匀速直线运动的位移---时间图象。物理量之间的关系可以用公式表示,也可以用图象表示,利用图象可以比较方便地处理实验(或观测)结果,找出事物的变化规律。以后我们还会遇到更多的用图象来处理物理量之间的变化规律的问题,所以,现在我们就要重视图象的学习。
教师:再请同学们分析一下,这两条图线有什么不同,这两物体的运动情况有什么不同?小结:匀速直线运动的s—t图线是一条直线,其倾斜程度反映物体运动的快慢,倾斜程度越大,速度越快。
教师:从图象上我们可以得到哪些信息呢?
学生分析后小结:可以知道任意时刻物体的位移和任意位移对应的时刻,可以知道哪段时间里的位移和一段位移所用的时间。
3、巩固性训练(出示投影片)。
(1)请同学们看图,说出各种图象表示的运动过程和物理意义。并模拟其运动的实际过程。
(2)请两们同学上台模拟以下两图中所表示的物体运动过程,下面的同学注意观察并指出其错误。
师生共评:在甲图中,0时刻即开始计时,已经有了位移s1;ab表示物体做匀速直线运动,s与t成正比,t1时刻,位移为s2;bc段表示s没有变化,即物体处于静止状态。cd段,物体匀速运动,位移越来越小,说明cd段物体的运动方向与ab段的运动方向相反,最后回到起始点,位移为0。
所以物理图象主要观测方法是:看横、纵轴表示的物理量;其次看图象,从横纵轴上直接可获取的信息,联系实际,搞清物理情景。
教师:请同学们思考位移—时间图线和物体运动轨迹是否相同。
4、变速直线运动。
板书:变速直线运动:物体在一条直线上运动,如果在相等的时间里位移不相等,就叫变速直线运动。
提问:那变速直线运动的图象还是直线吗?
学生分析:变速运动中,位移s与时间t不成正比,肯定不是直线,应是曲线。
归纳总结:只要是匀速直线运动的位移---时间图象,一定为直线,这是判定是否是匀速。
直线运动的位移---时间图象的依据。