4.4光的干涉 教学设计-2023-2024学年高二上学期物理人教版（2019）选择性必修第一册

4.3光的干涉 物理课程标准：知道双缝干涉叠加形成明暗条纹的条件，以及明暗条纹的判断方法。 教材内容及体系安排：通过前面的学习，知道波干涉产生的条件。引用某点到达双缝的路程差，当波的振幅、频率相同时，某点到达两个狭缝的路程差是波长的整数倍是出现亮条纹。路程差等于半个波长的奇数倍时出现暗条纹。前面几节也介绍光具有波类似的性质，为本节的内容打下坚实的基础。 二、学情分析 授课学生对象：高二年级的学生 知识储备：知道波的干涉条纹的特征 能力基础：会利用波的干涉条纹特点，路程差等于波长的整数倍时。出现是振动的加强点，路程差等于半个 波长的整数倍时，该点是振动的减弱点。 思维方式：学生具备判断同种频率、振幅的光波出现的干涉特点，为本节课的学习打下结实的基础。 三、教学目标与核心素养 物理观念∶亮条纹、暗条纹的判断方式。 科学思维∶通过实验观察，认识到干涉条纹的相关特征。 科学探究：运用生活中接触到的干涉现象，现象导入课堂，能够掌握产生特点及其规律。 科学态度与责任∶运用学过的概率为本节课的切入点，增加学生对光的干涉的认识，同时运用动画、视频的形式。培养学生观察能力、动作操作的能力。 四、教学重难点 教学重点：双缝干涉现象特征、判断明暗条纹的条件及方法 教学难点：运用波动理论解释明暗相间的干涉条纹 五、教法学法 教法：讲授法、实验探究法 学法：自主探究法、讨论交流法、归纳总结法 六、教学准备 多媒体课件、水波干涉器、托马斯.杨双缝干涉实验原理图、动画等 七、教学过程 创设情境，导入新课：通过生活中常见的现象 空气中的水泡 掉在地上的油 提出问题：为什么空气中的水泡、掉在地上的油会出现彩色的条纹，什么原因导致的？ 回顾知识：机械波产生干涉现象的条件：频率相同、相位差恒定、振幅方向的两个相干波源。 观察以下图像，寻找出现光波出现振动加强点、较弱的的点 当波源中的波峰+波峰、波谷+波谷的叠加点，会出现振动的加强点 当波源中的波谷+波峰的叠加点，会出现振动的减弱点 新课教学：观察单色光照射挡板上的两条狭缝时，在屏幕出现的条纹特点 实验现象：屏幕上出现明暗相间的条纹，光束通过双缝形成单独的光源，屏幕上出现两个相干光源的叠加效果，其中黑色的线代替的是下方的光源产生的。红色的线是上方光源产生的光源。 当同种颜色的线共同的交点在屏幕上时，观察到的光斑比较亮。出现不同颜色线的交点在屏幕上时，出现的光斑比较暗。 实验分析：出现亮条纹可以看做是波的振动加强区、出现暗条纹可以看做是波的振动减弱区。 新课教学：中央条纹、亮条纹、暗条纹的特点分析 中央条纹：打在屏幕上的点比较亮，双缝到某点的距离，两点间的光程差的大小等于零。 亮条纹：打在屏幕上的点依次变暗，越靠近中间区域，条纹的亮度越强。向屏幕的两侧移动，条纹的亮度越来越弱。两点间的光程差等于光的波长整数倍。 暗条纹：打在屏幕上的点依次变暗，越靠近中间区域，暗条纹的亮度越强。向屏幕的两侧移动，暗条纹的亮度越来越弱。两点间的光程差等于光的半个波长整数倍。 双缝干涉亮条纹、暗条纹的规律 光程差： 亮条纹的特征：n= 0、1、2、3…… n=0、1、2、3…… 暗条纹的特征： 课堂练习，学以致用 例1、双缝干涉实验装置如图所示,当使用波长为6×10-7 m的橙光做实验时,光屏P点及上方的P1点形成相邻的亮条纹。若使用波长为4×10-7 m的紫光重复上述实验,在P和P1点形成的亮、暗条纹的情况是(　　) A.P和P1都是亮条纹 B.P是亮条纹,P1是暗条纹 C.P是暗条纹,P1是亮条纹 D.P和P1都是暗条纹 例2、同一双缝干涉实验装置在真空中做红光和紫光的双缝干涉实验，获得甲、乙两种干涉条纹，如图所示，则下列说法正确的是（　　） A．甲为紫光，乙为红光 B．甲光在水中的传播速率大于乙光在水中的传播速率 C．在同一种介质中，甲光的折射率大，乙光的折射率小 D．在同一种介质中，甲光的全反射临界角小，乙光的全反射临界角大 八.板书设计 一、波的叠加原理以及传播的独立性 二、光干涉条纹形成的条件及相关的规律 三、中央条纹、亮条纹、暗条纹的判断方式 九、教学反思 1.学习波的干涉，当两列波发生相遇时。实际上是波的波峰、波谷的发生叠加，某点发生的位移，都是两列波在该点质点位移的矢量和。 2.能够对比当光发生干涉现象，会在屏幕上形成明暗相间的条纹。 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$