高二春學期教學案幾何光學

1、高二物理2010年春學期教案（2）編寫人:王若放 備課組長:孫琦第五節(jié) 光的衍射知識與技能認識光的衍射現(xiàn)象，使學生對光的波動性有進一步的了解了解光產(chǎn)生明顯衍射的條件，及衍射圖樣與波長、縫寬的定性關系過程與方法通過觀察實驗，培養(yǎng)學生對物理現(xiàn)象的觀察、表述、概括能力通過觀察實驗培養(yǎng)學生觀察、表述物理現(xiàn)象,概括規(guī)律特征的能力,學生親自做實驗教學重點與難點分析：通過眾多的光的衍射實驗事實和衍射圖片來認識光的波動性光的衍射現(xiàn)象與干涉現(xiàn)象根本上講都是光波的相干疊加正確認識光發(fā)生明顯衍射的條件培養(yǎng)學生動手實驗能力，教育學生重視實驗，重視實踐學習過程一、光的衍射現(xiàn)象：發(fā)生明顯衍射的條件：二、常見的衍射現(xiàn)象1.

2、單縫衍射現(xiàn)象：條紋特點：2.小孔衍射現(xiàn)象：條紋特點：3.不透明障礙物衍射現(xiàn)象：泊松亮斑：三、衍射光柵：例1.在觀察光的衍射現(xiàn)象的實驗中，通過緊靠眼睛的卡尺測腳形成的狹縫，觀看遠處的日光燈管或線狀白熾燈絲(燈管或燈絲都要平行于狹縫)，可以看到 ( )A.黑白相間的直條紋 B.黑白相間的弧形條紋C.彩色的直條紋 D.彩色的弧形條紋例2.在單縫衍射實驗中,下列說法中正確的是: ( )A.將入射光由黃色換成綠色,衍射條紋間距變窄B.使單縫寬度變小,衍射條紋間距變窄C.換用波長較長的光照射,衍射條紋間距變寬D.增大單縫到屏的距離,衍射條紋間距變寬例3.在一次觀察光的衍射實驗中，觀察到如圖所示的清晰的亮暗

3、相間的圖樣，那么障礙物可能是 ( ) A.很小的不透明圓板B.很大的中間有大圓孔的不透明檔板C.很大的不透明圓板D.很大的中間有小圓孔的不透明擋板例4.分析以下現(xiàn)象產(chǎn)生的原因： ( )通過盛水的玻璃杯，在適當?shù)慕嵌瓤梢缘玫讲噬狻２藴系挠突ǔ尸F(xiàn)彩色隔著賬?？催h處的燈，見到燈的周圍呈現(xiàn)彩色的光芒光線照在花布上，可以看見花布上的圖樣。思考：太陽照著一塊遮光板，遮光板上有一個大的三角形孔。太陽光透過這個孔，在光屏上形成一個三角形斑。請說明：遮光板上三角形孔的尺寸不斷小時，光屏上的圖形將怎樣變化？請你說明其中的原理。作業(yè)(2)1.肥皂泡呈現(xiàn)的彩色是由于_ 現(xiàn)象產(chǎn)生的；露珠呈現(xiàn)的彩色是由于_ 現(xiàn)象形成

4、的；通過狹縫看到的白光形成的彩色條紋是由于_ 現(xiàn)象產(chǎn)生的。2.用單色平行光照射單縫，觀察單縫衍射現(xiàn)象，下列說法中正確的是：（ ）A.縫越窄，衍射現(xiàn)象越顯著；B.縫越寬，衍射現(xiàn)象越顯著；C.照射光的波長越長，衍射現(xiàn)象越顯著；D.照射光的波長越短，衍射現(xiàn)象越顯著。3.對衍射現(xiàn)象的定性分析，不正確的是（ ）A.光的衍射是光在傳播過程中繞過障礙物發(fā)生彎曲傳播的現(xiàn)象；B.衍射花紋圖樣是光波相互疊加的結(jié)果；C.光的衍射現(xiàn)象為光的波動說提供了有力的證據(jù)；D.光的衍射現(xiàn)象完全否定了光的直線傳播結(jié)論。4.下列關于衍射的說法中，正確的是（ ）A.衍射現(xiàn)象中衍射花樣的明暗條紋的出現(xiàn)是光干涉的結(jié)果；B.雙縫干涉中也存

5、在著光衍射現(xiàn)象；C.影的存在是一個與衍射相矛盾的客觀事實；D.一切波都可以產(chǎn)生衍射。5.下列現(xiàn)象中，能產(chǎn)生明顯衍射的是（ ）A.光的波長比孔或障礙物的尺寸大得多；B.光的波長與孔或障礙物的尺寸可相比；C.光的波長等于孔或障礙物的大??；D.光的波長比孔或障礙物的尺寸小得多6.下列有關泊松亮斑正確的說法是（ ）A.泊松亮斑只能在實驗中看到，無法用波動理論解釋；B.泊松亮斑既可以在實驗中看到，又可以用波動理論證明；C.泊松亮斑只是一種理論假設，沒有被實驗證明；D.泊松亮斑是指用光照射不透明的圓盤時陰影的中心出現(xiàn)一個亮斑。7.在光的單縫衍射實驗中可觀察到清晰的亮暗相間的圖樣，下列四幅圖片中屬于光的單縫

6、衍射圖樣的是（ ）abcdA.a、c B.b、c C.a、d D.b、d8.在觀察光的衍射現(xiàn)象的實驗中，通過緊靠眼睛的卡尺測腳形成的狹縫，觀看遠處的日光燈管或線狀白熾燈絲(燈管或燈絲都要平行于狹縫)，可以看到 ()A.黑白相間的直條紋 B.黑白相間的弧形條紋C.彩色的直條紋 D.彩色的弧形條紋9.抽制高強度纖維細絲時可用激光監(jiān)控其粗細，如圖所示，觀察激光束經(jīng)過細絲時在光屏上所產(chǎn)生的條紋即可判斷細絲粗細的變化 （ ）A.這主要是光的干涉現(xiàn)象B.這主要是光的衍射現(xiàn)象C.如果屏上條紋變寬，表明抽制的絲變粗D.如果屏上條紋變寬，表明抽制的絲變細10.在不透明的檔板上安裝一個寬度可以調(diào)節(jié)的狹縫，縫后放一

7、個光屏。用平行單色光照射狹縫，當狹縫的寬度較小時，我們會從光屏上看到衍射條紋。此時如果進一步調(diào)小狹縫的寬度，所看到的衍射條紋有什么變化？高二物理2010年春學期教案（3）編寫人:王若放 備課組長:孫琦第七節(jié) 全反射知識與技能知道光疏介質(zhì)、光密介質(zhì)、全反射、臨界角的概念能判斷是否發(fā)生全反射，并能分析解決有關問題了解全反射棱鏡和光導纖維過程與方法通過觀察實驗培養(yǎng)學生觀察、表述物理現(xiàn)象，概括規(guī)律特征的能力，學生親自做實驗教學重點與難點分析：判斷發(fā)生全反射的條件和全反射的應用學習過程：一、全反射現(xiàn)象1.光疏介質(zhì)和光密介質(zhì)2.全反射實驗現(xiàn)象：意義：臨界角全反射現(xiàn)象產(chǎn)生的條件是：光線必須從 介質(zhì)進入 介質(zhì)

8、入射角必須 ,發(fā)生全反射時, 光線完全消失,只剩下 光線 二、全反射的應用1.對“海市蜃樓”的解釋2.光導纖維3.全反射棱鏡三、例題分析例題1. 已知介質(zhì)對某單色光的臨界角為, 則 ( )A.該介質(zhì)對單色光的折射率為 B.此單色光在該介質(zhì)中的頻率是真空中的C.此單色光在此介質(zhì)中傳播速度為c·sin(c為真空中光速)D.此單色光在該介質(zhì)中的波長是在真空中波長的sin倍例題2.在一半徑為R的圓形輕木塞中心插一根大頭針，然后把它倒放在某一液體的液面上當針尖在水面下深度為d時，觀察者不論在液面上方何處，都不能看到液面下的大頭針，則此液體的折射率至少為多少？例題3.如圖，有一折射率為n、長為L

9、的細長透明玻璃的長方體，若從A端面射入的光在玻璃中恰好發(fā)生全反射，光經(jīng)多次全反射由B端射出，那么光在其中傳播所用的時間是多少？例題4.如圖所示，將半圓形玻璃磚放在豎直面內(nèi)，它左方有較大的光屏P，一光束SA總是射向圓心O，在光束SA繞圓心O逆時針轉(zhuǎn)動過程中，在P上先看到七色光帶，然后各色光陸續(xù)消失，則此七色光帶從下到上的排列順序以及最早消失的光是（ ）A.紅光紫光，紅光 B.紫光紅光，紅光C.紅光紫光，紫光 D.紫光紅光，紫光作業(yè)(3).光在光密介質(zhì)和光疏介質(zhì)中，傳播的速度是：（ ）A.在光密介質(zhì)中大B.在光密介質(zhì)中小C.在光疏介質(zhì)中大 D.在光疏介質(zhì)中小2.關于全反射下列說法正確的是:（ ）A

10、.發(fā)生全反射時有折射光線,只是折射光很弱B.光從光密介質(zhì)射入光疏介質(zhì)一定能發(fā)生全反射C.光從光密介質(zhì)射入光疏介質(zhì)可能不發(fā)生全反射D.光從光疏介質(zhì)射入光密介質(zhì)可能發(fā)生全反射3.某種玻璃的臨界角為42° ,有一條光線從玻璃射向空氣,若入射角約小于臨界角,則光線在空氣中的折射角應為:（ ）A.小于42° B.小于60° C.小于90° D.無折射光線4.下列現(xiàn)象中，由于全反射造成的是（ ）A.露水珠在陽光照射下格外明亮B.用光導纖維傳輸光信號C.能在各個方向看到黑板上的字D.在盛水的玻璃杯中放一空試管，用燈光照亮玻璃杯側(cè)面，在水面上觀察水中的試管，看到試管特別

11、明亮5.光導纖維是由內(nèi)芯和外套兩層組成,下列說法正確的是:（ ）A.內(nèi)芯的折射率大些 B.內(nèi)芯的折射率小些C.光導纖維束能傳播圖象 D.光導纖維束不能傳播聲音信號6.酷熱的夏天，在平坦的柏油公路上你會看到在一定距離之外，地面顯得格外明亮，仿佛是一片水面，似乎還能看到遠處車、人的倒影。但當你靠近“水面”時，它也隨你的靠近而后退。對此現(xiàn)象正確解釋是（ ）A.同海市蜃樓具有相同的原理，是由于光的全反射造成的B.“水面”不存在，是由于酷熱難耐，人產(chǎn)生的幻覺C.太陽輻射到地面，使地表溫度升高，折射率大，發(fā)生全反射D.太陽輻射到地面，使地表溫度升高，折射率小，發(fā)生全反射7.光從介質(zhì)a射向介質(zhì)b，如果要在a

12、、b介質(zhì)的分界面上發(fā)生全反射，那么必須滿足的條件是 （ ）A.a是光密介質(zhì)，b是光疏介質(zhì)。B.光在介質(zhì)a中的速度必須大于在介質(zhì)b中的速度。C.光的入射角必須大于或等于臨界角。D.必須是單色光8.一束光從空氣射到某種介質(zhì)的表面上，人射光線與折射光線間的夾角是150°，折射光線和反射光線成90°角，則這種介質(zhì)的折射率是 光在這種介質(zhì)中的傳播速度是 當光從此介質(zhì)射人空氣時，臨界角的正弦值為 。9.如圖所示，直角玻璃三棱鏡置于空氣中，已知A=600, C= 900；一束極細的光于 AC邊的中點垂直AC面入射,=2a，棱鏡的折射率為n，求：(1)光在棱鏡內(nèi)經(jīng)一次全反射后第一次射入空氣

13、時的折射角(2）光從進入棱鏡到第一次射入空氣時所經(jīng)歷的時間（設光在真空中傳播速度為c).10.若光在某種介質(zhì)中的傳播速度為1.5×108m/s，則該介質(zhì)的臨界角為多少度？ 高二物理2010年春學期教案（4）編寫人:王若放 備課組長:孫琦第七節(jié) 全反射習題課例1.光線從甲介質(zhì)投射到甲、乙兩種介質(zhì)分界面時，入射線與界面的夾角為300，它的折射光線與反射光線間的夾角是900(如圖)，求(1)介質(zhì)乙對甲的折射率(2)光線由哪種介質(zhì)射向兩介質(zhì)的界面時有可能發(fā)生全反射?臨界角為多大?例2.如圖透明液體的折射率為，MN為平面鏡有一水平光線垂直器壁入射，求平面鏡MN與水平面的夾角為多大時，光線在液體

14、與空氣的界面上會發(fā)生全反射?例3.如圖所示，半徑為R的半圓形透明材料，折射率n2.0，一束平行光從空氣以垂直于其底面方向射入，則下列說法中正確的是( )A.所有光線都能通過這種材料B.只有距圓心O兩側(cè)R2范圍內(nèi)的光才能通過C.射出的光束會形成發(fā)散光束D.射出的光束會形成會聚光束例4.為了從坦克內(nèi)部觀察外部目標，在坦克壁上開了一個長方形孔。假定坦克的壁厚為20cm，孔的左右兩邊距離為12cm，孔內(nèi)安裝一塊折射率為1.52的玻璃，厚度與坦克的壁厚相同。坦克內(nèi)的人通過這塊玻璃能看到的外界的角度范圍為多大？ 坦克內(nèi)部坦克外部12cm20cm例5.如圖，一玻璃立方體放在空氣中，其折射率n15,光線從立方

15、體的頂面斜射進來，然后投射到它的一個側(cè)面，問：(1)此光線能否從此側(cè)面射出?(2)若要使光線從這個側(cè)面射出，玻璃的折射率應滿足什么條件? 作業(yè)(4)1.潛水員在水深為h的地方向水面張望，發(fā)現(xiàn)自己頭頂上方有一圓形亮斑，如果水對空氣的臨界角為C，則此圓形亮斑的直徑是 ( )A.2htanC B.2hsinC C.2htanC D.2hsinC2.如圖所示的是光在A、B、C三種介質(zhì)中傳播時發(fā)生全反射和折射的情況，若M、N兩界面平行，光在這三種介質(zhì)中的傳播速度分別是vA、vB 、vC，則有（ ）A.vA> vB >vC B.vA< vC <vBC.vA>vC&g

16、t;vB D.vC>vA>vB3.黃、綠、紅三種色光以相同的入射角到達某介質(zhì)和空氣界面，若黃光恰好發(fā)生全反射，則 ( )A.綠光一定能發(fā)生全反射 B.紅光一定能發(fā)生全反射C.在空氣中綠光的傳播速率最大 D.在該介質(zhì)中紅光的傳播速率最小4.相同顏色的兩束光A和B，分別射到兩介質(zhì)的分界面OO上，如圖所示，這束光在介質(zhì)I中的速度為V1=c，c為真空中的光速，在介質(zhì)中的速度V2=則（ ）A.A、B都不能發(fā)生全反射 B.A能發(fā)生全反射C.B能發(fā)生全反射 D.A、B都能發(fā)生全反射5.已知某種無色透明液體對紅、綠和藍光的折射率分別為1.512、1.532、1.534如果這些光從液體中射向液體與空

17、氣的交界面并且入射角等于綠光的臨界角從液面上方俯視看，液體將呈現(xiàn) 色理由： 6.已知水的折射率為1.33，有一束豎直向下射入水中的光剛好射到放在水中的平面鏡上，發(fā)現(xiàn)水面上完全沒有光線射出，則水中平面鏡與水平面的夾角為多少？（水的臨界角C48.50）7.半圓柱形玻璃磚如圖所示，已知光線從A處(A點為MB的中點)進入玻璃磚后，在圓心O點恰好發(fā)生全反射，玻璃磚的折射率是多少？與AO平行的光從頂點B處折射入玻璃磚，那么此折射光線與MN相交于距O點多遠的地方？它從MN折射出玻璃磚的光線與射向B點的光線的關系是什么？(設截面半圓的半徑為R)8.如圖所示,半圓玻璃磚的半徑R=10cm,折射率為n=，直徑AB

18、與屏幕垂直并接觸于A點激光a以入射角i=30°射向半圓玻璃磚的圓心O，結(jié)果在水平屏幕MN上出現(xiàn)兩個光斑求兩個光斑之間的距離LNMAOBai高二物理2010年春學期教案（5）編寫人:王若放 備課組長:孫琦第一節(jié) 電磁波的發(fā)現(xiàn)知識與技能1.知道麥克斯韋電磁場理論的基本思想以及在物理學發(fā)展史上的意義2.了解電磁波的產(chǎn)生，通過電磁波體會電磁場的物質(zhì)性過程與方法情感、態(tài)度、價值觀教學過程一.麥克斯韋電磁場理論1.變化的磁場產(chǎn)生電場2.變化的電場產(chǎn)生磁場擴展1.均勻變化的磁場，產(chǎn)生穩(wěn)定的電場，均勻變化的電場，產(chǎn)生穩(wěn)定的磁場。這里的“均勻變化”指在相等時間內(nèi)磁感應強度(或電場強度)的變化量相等，或

19、者說磁感應強度(或電場強度)對時間變化率一定。振蕩的(即周期性變化的)磁場產(chǎn)生同頻率的振蕩電場，振蕩的電場產(chǎn)生同頻率的振蕩磁場。思考與討論：如果一個非均勻變化的電場會產(chǎn)生一個非均勻變化的磁場，那么下面還要發(fā)生什么現(xiàn)象呢？二.電磁波1.電磁場： 2.電磁波的產(chǎn)生：電磁波的特點：電磁波與機械波的比較：赫茲的電火花：課內(nèi)互動1.根據(jù)麥克斯韋電磁理論，下列說法正確的是A.在電場周圍一定產(chǎn)生磁場，磁場周圍一定產(chǎn)生電場B.在變化的電場周圍一定產(chǎn)生變化的磁場，變化的磁場周圍一定產(chǎn)生變化的電場C.均勻變化的電場周圍一定產(chǎn)生均勻變化的磁場,均勻變化的磁場周圍一定產(chǎn)生均勻變化的電場D.振蕩電場周圍一定產(chǎn)生同頻率的

20、振蕩磁場，振蕩磁場周圍一定產(chǎn)生同頻率的振蕩電場2.應用麥克斯韋的電磁理論判斷如圖所示的表示電場產(chǎn)生磁場（或磁場產(chǎn)生電場）的關系圖象中（每個選項中的上圖是表示變化的場，下圖是表示變化的場產(chǎn)生的另外的場），正確的是oAB3.某空間中出現(xiàn)了如圖中虛線所示的一組閉合的電場線，這可能是A.在中心點O有一靜止的點電荷B.沿AB方向有一段通有恒定直流的直導線C.沿BA方向的磁場在減弱D.沿AB方向的磁場在減弱4*.如下圖所示，一個帶正電離子在垂直于勻強磁場的平面內(nèi)做勻速圓周運動.當磁場的磁感應強度均勻增加時，此離子的動能變化情況是A.增大B.減小C.不變D.無法確定作業(yè)（5）1.根據(jù)麥克斯韋電磁理論，如下說法正確的是 ( )A.變化的電場一定產(chǎn)生變化的磁場B.均勻變化的電場一定產(chǎn)生均勻變化的磁場C.穩(wěn)定的電場一定產(chǎn)生穩(wěn)定的磁場D.振蕩交變的電場一定產(chǎn)生同頻率的振蕩交變磁場2.關于電磁場和電磁波的正確說法是 ( )A.電場和磁場相互聯(lián)系，統(tǒng)稱為電磁場B.電磁場由發(fā)生的區(qū)域向遠處的傳播形成電磁波C.在電場周圍一定產(chǎn)生磁場，磁場周圍一定產(chǎn)生電場D.電磁波是