2. 从业资格
  3. 阅读材料，完成教学设计。 材料一《普通高中物理课程标准（实验）》中关于“光的干

阅读材料，完成教学设计。 材料一《普通高中物理课程标准（实验）》中关于“光的干

免费题库2022-08-02  55
问题 阅读材料，完成教学设计。材料一《普通高中物理课程标准（实验）》中关于“光的干涉”的要求是：“观察光的干涉现象，知道产生干涉现象的条件。”材料二下面是“光的干涉”一节中杨氏双缝干涉的实验。如图13.3—2，让一束单色光投射到一个有两条狭缝S1和S2的挡板上，两狭缝相距很近。如果光是一种波．狭缝就成了两个波源，它们的频率、相位和振动方向总是相同的。这两个波源发出的光在挡板后面的空间互相叠加，发生干涉现象。13．3—2杨氏双缝干涉的示意图材料三教学对象为高中三年级学生，已学过光的相关知识。任务：（1）光的干涉图样的特点是什么?（2）根据上述材料完成“光的干涉”学习内容的教学设计。教学设计要求包括：教学目标、教学重点、教学过程。（不少于300字）
选项
答案
解析 （1）明暗相间，相邻明纹和相邻暗纹都是等间距的，中央位置是亮条纹。（2）教学设计如下：一、教学目标1．知识与技能（1）认识光的干涉现象及产生光干涉的条件。（2）理解光的干涉条纹形成原理，认识干涉条纹的特征。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明暗条纹的条件。（2）学生通过观察实验，提高了对物理现象的观察、表述、概括能力。3．情感、态度与价值观通过“杨氏双缝干涉”实验的学习，学习科学家认识事物的科学思维方法。二、教学重点1．波的干涉条件，相干光源。2．如何用波动说来说明明暗相间的干涉条纹，空间上存在着加强区和减弱区并且互相间隔，如何理解“加强”和“减弱”。3．培养学生观察、表述、分析能力。三、教学过程课堂活动1：光是什么呈现图片：水中清晰的倒影、天上美丽的彩虹、城市的夜景。提出问题：这些景色大家很熟悉，都来自光的恩赐。可有谁知道光是什么?学生活动：讨论，提出自己的看法。课堂活动2：关于光的本性的争论早在17世纪，人们就已经思考光是什么，播放视频：l7世纪对光的本性问题提出了两种假说．即牛顿的微粒说和惠更斯的波动说。学生活动：提出疑惑，认识到对同一种现象，可以提出两种不同的假设。课堂活动3：怎样证实光是一种波学生活动：四人一组，学生讨论并提出猜想，形成可以实施的方案。师生活动：展示各组的讨论结果，给予肯定的评价。展示其中一例：如果能够使光发生干涉或衍射现象，便可以证明光是一种波。课堂活动4：“相干光源”的研究提出问题：怎样使光发生干涉现象?注意引导学生从机械波发生干涉的条件加以类比。学生研究方案：准备两个相同的小灯泡和白纸，在白纸上是否能寻找到明暗相间的条纹?如果有．则说明发生了光的干涉。学生活动：利用实验器材验证，寻找明暗相间的条纹。结论：白纸上一片光亮，找不到明暗相间的条纹。师生讨论：回忆机械波发生干涉的条件，对实验重新审视。播放水波干涉视频。师生共同认识：使机械波发生干涉，两波源频率必须相同、振动方向相同，而灯丝发光时的光源频率不恒定。提出问题：物理学家是怎样获得两束相干光源的呢?阅读教材：杨氏双缝干涉实验。①介绍英国物理学家托马斯．杨如何认识光，如何获得相干光源——展示杨氏实验挂图，鼓励学生在认识事物或遇到问题时，学习杨氏的科学态度，巧妙的思维方法。②介绍实验装置——双缝干涉仪。说明双缝很近（0．1mm），强调双缝S1,S2与单缝S的距离相等，所以两单缝S1、S2处光的振动不仅频率相同，而且总是同相。③演示：先用加滤色片后单色光红光进行演示，然后改用激光源做双缝干涉实验，并使双缝与屏幕的距离加大．这样在屏幕上得到的条纹间距离大，有更为清晰的明暗相间的图样。展示双缝干涉图样，让学生注意观察图样，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。课堂活动5：讨论双缝干涉条纹的研究方法提出问题：光的干涉有什么样的规律?为什么会出现这样的图样?根据上面类比的研究方法，你能猜想光的叠加有什么规律吗?学生活动：学生讨论，提出各自的看法。展示学生观点：光是一种波，光的叠加规律可以用机械波的叠加规律类比。课堂活动6：双缝干涉条纹的定量研究类比机械波的叠加规律，得到如下推断：（1）相干光源S1、S2到达光屏中心的距离相等，两列光波在0点叠加的结果必然是得到加强，该点因而出现亮条纹。（2）在O点上的P点处，若S1、S2到达P点的距离之差是半波长的奇数倍，两列光波在P点叠加的结果总是被减弱，因而出现暗条纹。（3）若S1、S2到达P点的距离之差是半波长的偶数倍，两列波在P点叠加的结果总是得到加强，因而该点出现明条纹。师生共同认识：这些规律与光的干涉图样分布基本吻合，实际上就是光的干涉满足的规律。进一步提出问题：相邻两级明纹中心间距总是相等，你能从理论上进行分析吗?师生活动：引导学生思考，提示利用几何关系推导。其同椎导，根据三角形相似得到叠加加强和减弱的位置，讨论如下：（1）光的干涉的加强条件为：光程差（2）光的干涉的减弱条件为：光程差课堂小结：学会用类比方法思考问题。
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