物理人教版（2019）选择性必修第一册4.5光的衍射（共25张ppt）
文档属性
| 名称 | 物理人教版（2019）选择性必修第一册4.5光的衍射（共25张ppt） |  | |
| 格式 | zip | ||
| 文件大小 | 4.0MB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2022-05-06 16:22:25 | ||
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文档简介
(共25张PPT)
光的衍射
概述
一、教学内容分析
1、教材分析
2、学情分析
二、教学目标设定
三、教学重点和难点
四、开放性学习环境
五、教学过程设计及评价
六、板书设计
七、作业设计及反馈评价
产品介绍 Product introduction
一、教学内容分析----教材分析
本节“光的衍射”进一步证明了光具有波动性，对发展光的波动理论起了重要作用。
教材讲述光的衍射的思路是：首先提出问题，让学生思考一般情况下不容易观察到光的衍射现象的原因；然后再观察衍射实验，说明光的衍射现象及发生衍射的条件。由于衍射现象产生的物理过程分析起来复杂，教材只进行了定性分析。
通过对光的衍射现象的研究表明，光在没有障碍物的均匀介质中是沿直线传播的，在障碍物的尺寸与光的波长相当甚至更小的情况下，衍射明显，就不能说光是沿直线传播了。
本节以图片方式阐述了光栅衍射现象。
一、教学内容分析----学情分析
学生已经学习了机械波的干涉和衍射现象，知道发生明显衍射的条件。衍射是波特有的现象。学习了光的干涉，知道光是一种波。因此，学生容易从理论上认识光的衍射现象及发生明显衍射的条件。
本节内容对学生的形象思维、建模能力要求很高。由于生活中光的衍射现象不易产生。因此可以采用与机械波衍射进行类比学习，结合演示实验以及多媒体展示，帮助学生建立清晰的衍射图景，生成光的衍射概念，加深对光的衍射的认识和理解。
知识目标
1、知道什么是光的衍射现象，及产生明显衍射现象的条件。
2、了解衍射图样与波长、缝宽的关系。
3、能用衍射知识对生活中的现象进行解释和分析。
4、初步了解衍射光栅。
核心素养目标
1、通过对衍射现象的分析，建立光的衍射概念以及从能量观念分析中央亮纹。
2、通过对衍射现象的分析培养学生的建模和分析推理的科学思维能力。
3、通过光的衍射的学习，能对光的直线传播现象提出质疑的科学态度。
4、通过衍射、衍射光栅在生产生活及科学技术中的应用，培养学生的社会责任。
二、教学目标
三、教学重点和难点
重点：
1、知道光的衍射现象及产生明显衍射现象的条件
2、单缝衍射实验和圆孔衍射实验的观察及分析
难点：
1、衍射条纹成因的初步说明
四、开放性学习环境
1、多媒体播放和展示平台
2、电脑（手机）或网络的硬软件支持
3、相关实验器材
4、利于交互的桌椅摆放
5、学习用具和学案资料
问题1：为什么“闻其声而不见其人” ？
五、教学过程设计及评价
活动1：真实情境+问题引入
问题2：发生明显衍射需要什们条件？
活动2：类比机械波衍射，构建物理图景，引出光的衍射。
问题3：为什么能闻其声？为什么不见其人呢 ？
活动3：类比建立光的衍射实验模型
问题4：怎样设计实验，能观察到光的明显衍射现象呢？
活动4：实验探究：单缝衍射
问题 5、你看到的条纹有何特点？条纹间距相等吗？明暗相间吗？
B、两侧条纹具有对称性，不等间距、较窄、较暗．
衍射图样：
A、明暗相间,中央亮条纹亮而宽．
活动4：实验探究：单缝衍射
活动5：图样对比
问题 6、对比双缝干涉条纹，这两种图样有何不同？
问题 7、联系干涉条纹，衍射条纹为何也是明暗相间？
活动6：实验探究：圆孔衍射
问题8：单缝换成圆孔，也能观察到明显衍射吗？
实验建议：建议采用“可变圆孔”进行实验
活动7：实验扩展：各种小孔衍射
问题9：换用“其他形状的孔”进行衍射实验，衍射图样一样吗？
活动7：实验扩展：各种小孔衍射
圆孔衍射
方孔衍射
三角孔衍射
问题10：根据衍射图样，可以反向推断孔的形状吗？
活动8：实验扩展：介绍障碍物衍射
问题11：换用“其他形状的障碍物”进行衍射实验，衍射图样一样吗？
活动9：科学漫步1：泊松亮斑趣事
问题12：看完这则“泊松亮斑趣事”，你有何感想？
活动10：科学漫步2：X射线衍射与双螺旋
问题13： 读完“X 射线衍射与双螺旋”，你有何感想？
活动11：认识提升
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，即它的局限性。
⑴光在没有障碍物的均匀介质中是沿直线传播的；
⑵在障碍物的尺寸比光的波长大得多的情况下，衍射现象不明显，也可以认为光是沿直线传播的。
⑶在障碍物的尺寸可以跟光的波长相比，甚至比光的波长还小时，衍射现象十分明显，这时就不能说光是沿直线传播了。
问题14：光的衍射现象中，光绕过障碍物，光沿直线传播还正确吗？
活动12：衍射光栅
问题15：现代科技在生产生活中的应用，你还知道哪些？你有何想法？
六、板书设计
一、真实情境 1、波的衍射：波可以绕过缝、孔或障碍物继续传播，这种现象叫波的衍射。 一切波都能发生衍射. 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、实验探究 1、单缝衍射 2、圆孔衍射 3、实验扩展1：观察不同形状孔的衍射 实验扩展2：介绍障碍物衍射 4、科学漫步1：泊松亮斑趣事 科学漫步2：X射线衍射与双螺旋 三、光的衍射：
1、光的衍射：光离开直线路径绕到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
3、物理意义：光的衍射现象证明光是一种波.
四、认识提升
1、当光在没有障碍物的均匀介质中:是沿直线传播的。
2、当障碍物的尺寸比光的波长大的多时，
衍射现象不明显，也可以认为光沿直线传播。
3、当障碍物的尺寸可以跟光的波长相比，甚至比光 的波长还小时:衍射现象明显，这时就不能说光沿直线传播了。
五、衍射光栅
七、作业设计及反馈评价
【评价内容】是否掌握光的衍射的概念，及其物理意义。
【评价方法】学生自评 教师点评
1．对光的衍射现象的定性分析，正确的是( )
A．光的衍射是光在传播过程中绕过障碍物继续传播的现象
B．衍射条纹图样是光波相互叠加的结果
C．光的衍射现象为光的波动说提供了有力的证据
D．光的衍射现象完全否定了光沿直线传播的结论
参考答案ABC
【评价内容】是否认真观察了实验现象，是否掌握了光的衍射规律。
【评价方法】学生自评 教师点评
2．观察单缝衍射现象时，把缝宽由0.2mm逐渐增大到0.8mm，看到的现象是( )
A．衍射条纹的间距逐渐变小，衍射现象逐渐不明显
B．衍射条纹的间距逐渐变大，衍射现象越来越明显
C．衍射条纹的间距不变，只是亮度增强
D．衍射条纹的间距不变，只是亮度变暗
参考答案A
【评价内容】是否能区分干涉、衍射图样。
【评价方法】学生自评 教师点评
3．如图所示为红光和紫光通过相同的双缝和单缝所呈现的图样，则
A．甲为紫光的干涉图样
B．乙为紫光的干涉图样
C．丙为红光的干涉图样
D．丁为红光的干涉图样
参考答案B
光的衍射
概述
一、教学内容分析
1、教材分析
2、学情分析
二、教学目标设定
三、教学重点和难点
四、开放性学习环境
五、教学过程设计及评价
六、板书设计
七、作业设计及反馈评价
产品介绍 Product introduction
一、教学内容分析----教材分析
本节“光的衍射”进一步证明了光具有波动性，对发展光的波动理论起了重要作用。
教材讲述光的衍射的思路是：首先提出问题，让学生思考一般情况下不容易观察到光的衍射现象的原因；然后再观察衍射实验，说明光的衍射现象及发生衍射的条件。由于衍射现象产生的物理过程分析起来复杂，教材只进行了定性分析。
通过对光的衍射现象的研究表明，光在没有障碍物的均匀介质中是沿直线传播的，在障碍物的尺寸与光的波长相当甚至更小的情况下，衍射明显，就不能说光是沿直线传播了。
本节以图片方式阐述了光栅衍射现象。
一、教学内容分析----学情分析
学生已经学习了机械波的干涉和衍射现象，知道发生明显衍射的条件。衍射是波特有的现象。学习了光的干涉，知道光是一种波。因此，学生容易从理论上认识光的衍射现象及发生明显衍射的条件。
本节内容对学生的形象思维、建模能力要求很高。由于生活中光的衍射现象不易产生。因此可以采用与机械波衍射进行类比学习，结合演示实验以及多媒体展示，帮助学生建立清晰的衍射图景，生成光的衍射概念，加深对光的衍射的认识和理解。
知识目标
1、知道什么是光的衍射现象，及产生明显衍射现象的条件。
2、了解衍射图样与波长、缝宽的关系。
3、能用衍射知识对生活中的现象进行解释和分析。
4、初步了解衍射光栅。
核心素养目标
1、通过对衍射现象的分析，建立光的衍射概念以及从能量观念分析中央亮纹。
2、通过对衍射现象的分析培养学生的建模和分析推理的科学思维能力。
3、通过光的衍射的学习，能对光的直线传播现象提出质疑的科学态度。
4、通过衍射、衍射光栅在生产生活及科学技术中的应用，培养学生的社会责任。
二、教学目标
三、教学重点和难点
重点：
1、知道光的衍射现象及产生明显衍射现象的条件
2、单缝衍射实验和圆孔衍射实验的观察及分析
难点：
1、衍射条纹成因的初步说明
四、开放性学习环境
1、多媒体播放和展示平台
2、电脑（手机）或网络的硬软件支持
3、相关实验器材
4、利于交互的桌椅摆放
5、学习用具和学案资料
问题1：为什么“闻其声而不见其人” ？
五、教学过程设计及评价
活动1：真实情境+问题引入
问题2：发生明显衍射需要什们条件？
活动2：类比机械波衍射，构建物理图景，引出光的衍射。
问题3：为什么能闻其声？为什么不见其人呢 ？
活动3：类比建立光的衍射实验模型
问题4：怎样设计实验，能观察到光的明显衍射现象呢？
活动4：实验探究：单缝衍射
问题 5、你看到的条纹有何特点？条纹间距相等吗？明暗相间吗？
B、两侧条纹具有对称性，不等间距、较窄、较暗．
衍射图样：
A、明暗相间,中央亮条纹亮而宽．
活动4：实验探究：单缝衍射
活动5：图样对比
问题 6、对比双缝干涉条纹，这两种图样有何不同？
问题 7、联系干涉条纹，衍射条纹为何也是明暗相间？
活动6：实验探究：圆孔衍射
问题8：单缝换成圆孔，也能观察到明显衍射吗？
实验建议：建议采用“可变圆孔”进行实验
活动7：实验扩展：各种小孔衍射
问题9：换用“其他形状的孔”进行衍射实验，衍射图样一样吗？
活动7：实验扩展：各种小孔衍射
圆孔衍射
方孔衍射
三角孔衍射
问题10：根据衍射图样，可以反向推断孔的形状吗？
活动8：实验扩展：介绍障碍物衍射
问题11：换用“其他形状的障碍物”进行衍射实验，衍射图样一样吗？
活动9：科学漫步1：泊松亮斑趣事
问题12：看完这则“泊松亮斑趣事”，你有何感想？
活动10：科学漫步2：X射线衍射与双螺旋
问题13： 读完“X 射线衍射与双螺旋”，你有何感想？
活动11：认识提升
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，即它的局限性。
⑴光在没有障碍物的均匀介质中是沿直线传播的；
⑵在障碍物的尺寸比光的波长大得多的情况下，衍射现象不明显，也可以认为光是沿直线传播的。
⑶在障碍物的尺寸可以跟光的波长相比，甚至比光的波长还小时，衍射现象十分明显，这时就不能说光是沿直线传播了。
问题14：光的衍射现象中，光绕过障碍物，光沿直线传播还正确吗？
活动12：衍射光栅
问题15：现代科技在生产生活中的应用，你还知道哪些？你有何想法？
六、板书设计
一、真实情境 1、波的衍射：波可以绕过缝、孔或障碍物继续传播，这种现象叫波的衍射。 一切波都能发生衍射. 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、实验探究 1、单缝衍射 2、圆孔衍射 3、实验扩展1：观察不同形状孔的衍射 实验扩展2：介绍障碍物衍射 4、科学漫步1：泊松亮斑趣事 科学漫步2：X射线衍射与双螺旋 三、光的衍射：
1、光的衍射：光离开直线路径绕到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
3、物理意义：光的衍射现象证明光是一种波.
四、认识提升
1、当光在没有障碍物的均匀介质中:是沿直线传播的。
2、当障碍物的尺寸比光的波长大的多时，
衍射现象不明显，也可以认为光沿直线传播。
3、当障碍物的尺寸可以跟光的波长相比，甚至比光 的波长还小时:衍射现象明显，这时就不能说光沿直线传播了。
五、衍射光栅
七、作业设计及反馈评价
【评价内容】是否掌握光的衍射的概念，及其物理意义。
【评价方法】学生自评 教师点评
1．对光的衍射现象的定性分析，正确的是( )
A．光的衍射是光在传播过程中绕过障碍物继续传播的现象
B．衍射条纹图样是光波相互叠加的结果
C．光的衍射现象为光的波动说提供了有力的证据
D．光的衍射现象完全否定了光沿直线传播的结论
参考答案ABC
【评价内容】是否认真观察了实验现象，是否掌握了光的衍射规律。
【评价方法】学生自评 教师点评
2．观察单缝衍射现象时，把缝宽由0.2mm逐渐增大到0.8mm，看到的现象是( )
A．衍射条纹的间距逐渐变小，衍射现象逐渐不明显
B．衍射条纹的间距逐渐变大，衍射现象越来越明显
C．衍射条纹的间距不变，只是亮度增强
D．衍射条纹的间距不变，只是亮度变暗
参考答案A
【评价内容】是否能区分干涉、衍射图样。
【评价方法】学生自评 教师点评
3．如图所示为红光和紫光通过相同的双缝和单缝所呈现的图样，则
A．甲为紫光的干涉图样
B．乙为紫光的干涉图样
C．丙为红光的干涉图样
D．丁为红光的干涉图样
参考答案B