光的衍射 說課課件 -2023-2024學(xué)年高二上學(xué)期物理人教版（2019）選擇性必修第一冊(cè)

《光的衍射》實(shí)驗(yàn)說課說課目錄一、教材和學(xué)情分析二、教學(xué)目標(biāo)及重難點(diǎn)三、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容、方法設(shè)計(jì)四、實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新要點(diǎn)一、教材和學(xué)情分析1.教材分析

（1）出自人教版高中物理選擇性必修一第四章第五節(jié)《光的衍射》。（2）光的衍射是光的波動(dòng)性理論的重要組成部分。

2.學(xué)情分析（1）學(xué)生學(xué)習(xí)了機(jī)械波，對(duì)波有了一定的了解。（2）學(xué)生形成了光沿直線傳播的固有觀念。（3）學(xué)生對(duì)光的波動(dòng)性理論的理解比較困難。二、教學(xué)目標(biāo)及重難點(diǎn)1.教學(xué)目標(biāo)（1）物理觀念層面：認(rèn)識(shí)光的衍射現(xiàn)象，了解光的波動(dòng)性，知道光產(chǎn)生明顯衍射的條件，了解衍射圖樣與波長(zhǎng)、縫寬的定性關(guān)系。（2）科學(xué)思維層面：通過觀察實(shí)驗(yàn)，培養(yǎng)學(xué)生對(duì)物理現(xiàn)象的觀察、表述、概括能力。通過體會(huì)衍射的“放大”思想，培養(yǎng)學(xué)生良好的物理思維。（3）科學(xué)探究層面：通過實(shí)驗(yàn)操作培養(yǎng)學(xué)生實(shí)驗(yàn)動(dòng)手能力和實(shí)驗(yàn)探究能力。（4）科學(xué)態(tài)度與責(zé)任層面：通過對(duì)“泊松亮斑”的了解，使學(xué)生認(rèn)識(shí)到實(shí)驗(yàn)是檢驗(yàn)真理的標(biāo)準(zhǔn)，深入了解物理學(xué)發(fā)展的歷程。2.重點(diǎn)難點(diǎn)（1）重點(diǎn)：各類衍射現(xiàn)象，產(chǎn)生明顯衍射的條件。（2）難點(diǎn)：光的波動(dòng)理論、衍射圖樣形成的原理。創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)一利用“綜合演示儀”實(shí)現(xiàn)衍射實(shí)驗(yàn)的系列化三、創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)內(nèi)容、方法設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)一、衍射“綜合演示儀”1.創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)：

（1）單線衍射：

頭發(fā)絲、針尖、針帽（2）圓孔衍射：

直徑0.1mm、0.2mm圓孔（3）單縫衍射：

縫寬0.1mm、0.2mm、0.4mm單縫（4）圓屏衍射：

直徑0.5mm圓珠、2mm墨滴、5mm墨滴（5）光柵衍射：

600線/mm透射光柵2.實(shí)驗(yàn)器材：固體激光器、透鏡組、萬象支架、綜合演示儀、光屏、光具座、220V電源。

實(shí)驗(yàn)一、衍射“綜合演示儀”實(shí)驗(yàn)一、衍射“綜合演示儀”針尖衍射針帽衍射3.教學(xué)過程設(shè)計(jì)（1）認(rèn)識(shí)衍射：通過“綜合演示儀”，依次展示單線衍射，單孔衍射實(shí)驗(yàn)，讓學(xué)生充分認(rèn)識(shí)光的衍射現(xiàn)象，進(jìn)而理解光的衍射原理，初步形成對(duì)光的波動(dòng)性的認(rèn)知。圓孔衍射圖樣頭發(fā)絲衍射實(shí)驗(yàn)一、衍射“綜合演示儀”（2）實(shí)驗(yàn)探究：通過三種不同縫寬的單縫衍射，讓學(xué)生觀察和描述衍射圖樣的特點(diǎn)，探究影響衍射圖樣的因素，得出產(chǎn)生明顯衍射的條件。0.4mm單縫衍射圖樣0.2mm單縫衍射圖樣0.1mm單縫衍射圖樣創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)二再現(xiàn)“泊松亮斑”三、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容、方法設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)二、再現(xiàn)“泊松亮斑”1.現(xiàn)有實(shí)驗(yàn)的不足

只能進(jìn)行單縫衍射，無法演示“泊松亮斑”。實(shí)驗(yàn)室現(xiàn)有設(shè)備實(shí)驗(yàn)二、再現(xiàn)“泊松亮斑”2.創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)：

（1）難點(diǎn)突破一：光源的選取。（2）難點(diǎn)突破二：圓屏障礙物的選取。（3）難點(diǎn)突破三：障礙物的固定。實(shí)驗(yàn)二、再現(xiàn)“泊松亮斑”3.教學(xué)過程設(shè)計(jì)

（1）實(shí)驗(yàn)演示：通過講述“泊松亮斑”引入新課，通過展示“泊松亮斑”，激發(fā)學(xué)生的認(rèn)知沖突。墨滴的“泊松亮斑”圖樣圓珠的“泊松亮斑”圖樣（2）實(shí)驗(yàn)探究：利用衍射的“放大作用”，觀察水中花粉微粒。實(shí)驗(yàn)裝置花粉顆粒形成的泊松亮斑實(shí)驗(yàn)二、再現(xiàn)“泊松亮斑”（3）知識(shí)拓展：衍射現(xiàn)象的應(yīng)用。研究DNA對(duì)X射線衍射，提出DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型。研究晶體對(duì)X射線的衍射，分析晶體結(jié)構(gòu)。實(shí)驗(yàn)二、再現(xiàn)“泊松亮斑”四、實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新要點(diǎn)1.在激光器上安裝調(diào)焦透鏡組，變平行激光束為發(fā)散激光束，實(shí)現(xiàn)從夫瑯禾費(fèi)衍射到菲涅爾衍射的轉(zhuǎn)變，使衍射實(shí)驗(yàn)更具普遍意義。2.通過放大光斑，縮短了實(shí)驗(yàn)距離，為分組實(shí)驗(yàn)創(chuàng)造條件。3.創(chuàng)新設(shè)計(jì)的綜合演示儀，可系列化的實(shí)現(xiàn)多種衍射，并可進(jìn)行對(duì)比分析。4.通過“泊松亮斑”觀察水中的花