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“高中物理单元教学”课时作业设计单
基本信息
单元名称 光 年级 高二 学期 春季
课时题目 实验：用双缝干涉测量光的波长
作业目标
通过作业检测进一步巩固学生对“用双缝干涉测量光的波长”实验中知识点的理解和应用
作业设计
精选题目 设计意图
基础巩固 1.如图所示，挡板上有两条方向竖直、距离很近的狭缝，当用单色光垂直照射双缝时，与挡板平行的光屏上出现的条纹形状是（ ） B． D． 2.下面左图为双缝干涉实验装置示意图，右图为用该装置实验时得到的甲、乙两种单色光的干涉条纹。下列说法正确的是（ ） A．若甲光是蓝光，乙光可能是红光 B．将光屏移近双缝，其他条件不变，干涉条纹间距变小 C．换一个双缝之间距离更小的双缝，其他条件不变，干涉条纹间距变小 D．用白光进行实验，光屏上无干涉条纹 3.在“用双缝干涉测量光的波长”的实验中，实验装置如图所示。某同学以线状白炽灯为光源，对实验装置进行调节并观察实验现象，下列说法正确的是（ ） A．干涉条纹与双缝垂直 B．单缝和双缝应相互平行放置 C．取下滤光片，光屏上观察不到白光的干涉图样 D．将单缝向双缝靠近，从目镜中观察到的条纹条数增加 4.(多选)用如图所示的装置来做“用双缝干涉测量光的波长”的实验，下列说法正确的是（ ） A．图中A为双缝，B为单缝 B．安装装置时，必须使AB相互平行 C．实验时为减小实验误差，常直接测量相邻两条亮条纹间的距离 D．可以通过减小双缝间距使条纹变疏 5.（多选）实验小组的同学在做双缝干涉实验，如图所示，用绿光照射单缝S时，在光屏P上观察到干涉条纹，要使大小一定的光屏P上的干涉图样条纹个数增加，可以（ ） A．将绿光换为红光 B．增大双缝到光屏的距离 C．将整个装置放在水中 D．增大与的间距 6.在“用双缝干涉测光的波长”实验中，一同学通过测量头的目镜观察单色光的干涉图样时，发现里面的亮条纹与分划板竖线未对齐，如图乙所示，若要使两者对齐，该同学应如何调节（ ） 仅左右转动透镜 B．仅旋转单缝 C．仅旋转双缝 D．仅旋转测量头 7.如图甲所示，为“用双缝干涉测光的波长”的实验装置。如图乙为拨杆，下列安装和操作都正确的是（ ） A．拨杆A处丫字叉套在单缝所在处的支柱，手持拨杆的C端，通过左右拨动来调节B小孔套住的双缝 B．拨杆B处小孔套在双缝所在处的支柱，手持拨杆的C端，通过手的左右拨动来调节A丫字叉套住的单缝 C．拨杆B处小孔套在双缝所在处的支柱，手持拨杆的C端，通过手的上下拨动来调节A丫字叉套住的单缝 8.在“用双缝干涉测光的波长”实验中，将双缝干涉实验仪按要求安装在光具座上(如图1)，并选用缝间距为d的双缝屏。从仪器注明的规格可知，毛玻璃屏与双缝屏间的距离为L。接通电源使光源正常工作，发出白光。 (1)组装仪器时，若将单缝和双缝均沿竖直方向分别固定在a处和b处，则________。 A．可观察到水平方向的干涉条纹 B．可观察到竖直方向的干涉条纹 C．看不到干涉现象 (2)若取下红色滤光片，其他实验条件不变，则在目镜中________。 A．观察不到干涉条纹 B．可观察到明暗相间的白条纹 C．可观察到彩色条纹 (3)若实验中在像屏上得到的干涉图样如图2所示，毛玻璃屏上的分划板刻线在图2中A、B位置时，游标尺的读数分别为x1、x2，则入射的单色光波长的计算表达式为λ＝________。分划板刻线在某条明条纹位置时游标卡尺如图3所示，则其读数为________ mm。 通过完成本组习题加深学生对“用双缝干涉测量光的波长”的实验注意事项和数据处理的理解。“用双缝干涉测量光的波长”的实验注意事项和数据处理
拓展提升 1．图为教材中用双缝干涉测光的波长的装置，则下列说法正确的是（ ） A．如发现条纹不清晰，可通过拨杆调节，使单缝与双缝平行 B．转动手轮，直接读出相邻两亮条纹间距离，再算波长 C．如把红色滤光片换成蓝色滤光片，则屏上的条纹数会变少 D．滤光片应置于单缝和双缝之间 2.某同学自制双缝干涉实验装置，在纸板上割出一条窄缝，于窄缝中央沿缝方向固定一根拉直的头发丝形成双缝，将该纸板与墙面平行放置，如图所示。用绿色激光照双缝，能在墙面上观察到干涉条纹。下列做法可以使相邻两条亮纹中央间距变小的是（ ） A．换用更粗的头发丝 B．换用红色激光照双缝 C．增大纸板与墙面的距离 D．减小光源与纸板的距离 3.如图所示，在“用双缝干涉测光的波长”实验中，下列说法中正确的是（ ） A．凸透镜的作用是为了使入射光变成平行光 B．拨杆的作用是调节单缝与双缝之间的距离 C．实验中将6个条纹间距误数成7个，则波长测量值将偏大 D．如图所示，若通过目镜发现里面的亮条纹与分划板竖线未对齐，可通过旋转双缝进行调整 4.某同学利用如图所示装置测量某种单色光的波长若双缝的间距为，屏与双缝间的距离为，测得第一条亮条纹中心与第六条亮条纹中心间距为，下列说法正确的是（ ） A．中央亮纹最亮最宽 B．测得单色光的波长 C．换一个两缝之间距离较大的双缝，干涉条纹间距变窄 D．将屏向靠近双缝的方向移动，可以增加从目镜中观察到的条纹个数 5.在“用双缝干涉测光的波长”实验中，将双缝干涉实验仪按要求安装在光具座上（如图1），并选用缝间距为d的双缝屏。毛玻璃屏与双缝屏间的距离为L。接通电源使光源正常工作，发出白光。 （1）若取下红色滤光片，其他实验条件不变，则在目镜中 。 A．可观察到明暗相间的白条纹 B．可观察到彩色条纹 C． 观察不到干涉条纹 （2）若实验中在像屏上得到的干涉图样如图2所示，毛玻璃屏上的分划板刻线在图2中A、B位置时，游标卡尺的读数分别为、，且有，则入射的单色光波长的计算表达式为 。分划板刻线在某条明条纹位置时游标卡尺如图3所示，则其读数为 cm。 （3）如果测量头中的分划板中心刻线与干涉条纹不在同一方向上，如图4所示，则在这种情况下测量干涉条纹的间距时，真实值 测量值。（填大于“小于”或“等于”） 通过完成本组习题让学生对“用双缝干涉测量光的波长”的实验注意事项和数据处理熟练掌握。
作业展示与评估 1.展示要求：以图片形式展示学生所完成的作业，图片内容清晰，布局均衡、排版合理。 2.教师评估：鼓励单元作业设计者展示对学生作业的多元化评价，例如通过引进师生对评、生生互评等丰富教师对学生作业的评价维度和角度，实现教师对学情的精准把握，为进一步完善教学设计进行创新性探索。 3.个性化辅导,关注学生个体差异，对理解较慢的学生提供额外辅导和支持。
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“高中物理单元教学”课时作业设计单
基本信息
单元名称 光 年级 高二 学期 春季
课时题目 实验：用双缝干涉测量光的波长
作业目标
通过作业检测进一步巩固学生对“用双缝干涉测量光的波长”实验中知识点的理解和应用
作业设计
精选题目 设计意图
基础巩固 1.如图所示，挡板上有两条方向竖直、距离很近的狭缝，当用单色光垂直照射双缝时，与挡板平行的光屏上出现的条纹形状是（ ） B． D． 【答案】C 【详解】单色光经过双缝后发生干涉现象，会得到如图C的干涉条纹。 故选C。 2.下面左图为双缝干涉实验装置示意图，右图为用该装置实验时得到的甲、乙两种单色光的干涉条纹。下列说法正确的是（ ） A．若甲光是蓝光，乙光可能是红光 B．将光屏移近双缝，其他条件不变，干涉条纹间距变小 C．换一个双缝之间距离更小的双缝，其他条件不变，干涉条纹间距变小 D．用白光进行实验，光屏上无干涉条纹 【答案】B 【详解】A．由可知甲的干涉条纹间距大，所以甲的波长长，则甲光可能是红光，乙光可能是蓝光，故A错误； BC．根据干涉图样中两相邻亮条纹的间距 可知若要干涉条纹间距变小，可以将光屏移近双缝，或增大双缝之间的距离，故B正确，C错误； D．用白光进行实验，则干涉条纹是彩色条纹且中央亮纹是白色的，其它亮纹中红色波长最长在最外侧，紫色光波长最短在最内侧，故D错误。 故选B。 3.在“用双缝干涉测量光的波长”的实验中，实验装置如图所示。某同学以线状白炽灯为光源，对实验装置进行调节并观察实验现象，下列说法正确的是（ ） A．干涉条纹与双缝垂直 B．单缝和双缝应相互平行放置 C．取下滤光片，光屏上观察不到白光的干涉图样 【答案】B 【详解】A．干涉条纹与双缝平行，故A错误； B．为了获得清晰的干涉的亮条纹，单缝和双缝应相互平行放置，故B正确； C．若取下滤光片，光屏上可观察到彩色的干涉图样，故C错误； D．想增加从目镜中观察到的条纹个数，则要条纹间距减小，根据可知可以将双缝的距离d增大，或减小双缝到屏的距离L，或用波长小的光做实验，而将单缝向双缝靠近，不会改变条纹的间距，不会改变目镜中观察到的条纹个数，故D错误。 故选B。 D．将单缝向双缝靠近，从目镜中观察到的条纹条数增加 4.(多选)用如图所示的装置来做“用双缝干涉测量光的波长”的实验，下列说法正确的是（ ） A．图中A为双缝，B为单缝 B．安装装置时，必须使AB相互平行 C．实验时为减小实验误差，常直接测量相邻两条亮条纹间的距离 D．可以通过减小双缝间距使条纹变疏 【答案】BD 【详解】A．双缝干涉实验器具的位置顺序依次为光源、透镜、单缝、双缝、遮光筒、测量头、目镜光屏，故A错误； B．安装装置时，必须使AB相互平行，如此才能保证从单缝获得振动方向相同的光完全通过双缝，若AB不平行则通过双缝的光强度将减弱，从而使得光屏上呈现的条纹图像过暗，故B正确； C．实验时为减小实验误差，常测量多条亮条纹间的距离，然后取平均值，以此减小测量时的相对误差，故C错误； D．根据条纹间距公式则可知，可以通过减小双缝间距使条纹变疏，故D正确。 5.（多选）实验小组的同学在做双缝干涉实验，如图所示，用绿光照射单缝S时，在光屏P上观察到干涉条纹，要使大小一定的光屏P上的干涉图样条纹个数增加，可以（ ） A．将绿光换为红光 B．增大双缝到光屏的距离 C．将整个装置放在水中 D．增大与的间距 【答案】CD 【详解】BD．要使光屏的干涉图样条纹个数增加，可减小条纹间距，根据可知，可增大与的间距d，或者减小双缝到光屏的距离l；故B错误，D正确； A．若将绿光换为红光，波长变长，条纹间距变大，条纹个数减小，故A错误； C．将整个装置放在水中时，光的波长减小，则条纹间距会减小，条纹个数增多，故C正确。 故选CD。 6.在“用双缝干涉测光的波长”实验中，一同学通过测量头的目镜观察单色光的干涉图样时，发现里面的亮条纹与分划板竖线未对齐，如图乙所示，若要使两者对齐，该同学应如何调节（ ） 仅左右转动透镜 B．仅旋转单缝 仅旋转双缝 D．仅旋转测量头 【答案】D 【详解】发现里面的亮条纹与分划板竖线未对齐，若要使两者对齐，应旋转测量头。左右转动透镜、旋转单缝、旋转双缝均无法使亮条纹与分划板竖线对齐。 故选D。 7.如图甲所示，为“用双缝干涉测光的波长”的实验装置。如图乙为拨杆，下列安装和操作都正确的是（ ） A．拨杆A处丫字叉套在单缝所在处的支柱，手持拨杆的C端，通过左右拨动来调节B小孔套住的双缝 B．拨杆B处小孔套在双缝所在处的支柱，手持拨杆的C端，通过手的左右拨动来调节A丫字叉套住的单缝 C．拨杆B处小孔套在双缝所在处的支柱，手持拨杆的C端，通过手的上下拨动来调节A丫字叉套住的单缝 D．拨杆A处丫字叉套在单缝所在处的支柱，手持拨杆的C端，通过上下拨动来调节B小孔套住的双缝 【答案】B 【详解】[1] 亮条纹与分划板中心刻线不平行时，需要使单缝与双缝相互平行，转动测量头，将图中的分划板调到竖直方向并与干涉条纹平行，故AC错误，B正确。 故选B。 8.在“用双缝干涉测光的波长”实验中，将双缝干涉实验仪按要求安装在光具座上(如图1)，并选用缝间距为d的双缝屏。从仪器注明的规格可知，毛玻璃屏与双缝屏间的距离为L。接通电源使光源正常工作，发出白光。 (1)组装仪器时，若将单缝和双缝均沿竖直方向分别固定在a处和b处，则________。 A．可观察到水平方向的干涉条纹 B．可观察到竖直方向的干涉条纹 C．看不到干涉现象 (2)若取下红色滤光片，其他实验条件不变，则在目镜中________。 A．观察不到干涉条纹 B．可观察到明暗相间的白条纹 C．可观察到彩色条纹 (3)若实验中在像屏上得到的干涉图样如图2所示，毛玻璃屏上的分划板刻线在图2中A、B位置时，游标尺的读数分别为x1、x2，则入射的单色光波长的计算表达式为λ＝________。分划板刻线在某条明条纹位置时游标卡尺如图3所示，则其读数为________ mm。 【答案】(1)B (2)C (3) 31.85 【详解】 (1)因为该实验是双缝干涉实验，a是单缝，b是双缝，单缝是竖直放置，观察到的是竖直方向的干涉条纹，故B正确，A、C错误。 (2)若取下红色滤光片，白光干涉条纹为彩色的，故C正确，A、B错误。 (3)条纹间距Δx＝ ，又知Δx＝λ ，两式联立得λ＝，此游标卡尺精度值为0.05 mm，读数等于主尺读数与游标尺读数之和，故有x＝31 mm＋0.05 mm×17＝ 31.85 mm。 通过完成本组习题加深学生对“用双缝干涉测量光的波长”的实验注意事项和数据处理的理解。“用双缝干涉测量光的波长”的实验注意事项和数据处理
拓展提升 1．图为教材中用双缝干涉测光的波长的装置，则下列说法正确的是（ ） A．如发现条纹不清晰，可通过拨杆调节，使单缝与双缝平行 B．转动手轮，直接读出相邻两亮条纹间距离，再算波长 C．如把红色滤光片换成蓝色滤光片，则屏上的条纹数会变少 D．滤光片应置于单缝和双缝之间 【答案】A 【详解】A．如发现条纹不清晰，可通过拨杆调节，使单缝与双缝平行，选项A正确； B．转动手轮，读出多条亮条纹间的总的距离，然后求解相邻两条纹间距，再算波长，选项B错误；C．如把红色滤光片换成蓝色滤光片，因蓝光波长较小，则 可知条纹间距减小，则则屏上的条纹数会变多，选项C错误； 滤光片应置于凸透镜和单缝之间，使复色光变成单色光，故D错误。 【答案】A 【详解】由于干涉条纹间距，可知： A．换用更粗的头发丝，双缝间距d变大，则相邻两条亮纹中央间距变小，故A正确； B．换用红色激光照双缝，波长变长，则相邻两条亮纹中央间距变大，故B错误； C．增大纸板与墙面的距离l，则相邻两条亮纹中央间距变大，故C错误； D．减小光源与纸板的距离，不会影响相邻两条亮纹中央间距，故D错误。 故选A。 2.某同学自制双缝干涉实验装置，在纸板上割出一条窄缝，于窄缝中央沿缝方向固定一根拉直的头发丝形成双缝，将该纸板与墙面平行放置，如图所示。用绿色激光照双缝，能在墙面上观察到干涉条纹。下列做法可以使相邻两条亮纹中央间距变小的是（ ） A．换用更粗的头发丝 B．换用红色激光照双缝 C．增大纸板与墙面的距离 D．减小光源与纸板的距离 【答案】A 【详解】由于干涉条纹间距，可知： A．换用更粗的头发丝，双缝间距d变大，则相邻两条亮纹中央间距变小，故A正确； B．换用红色激光照双缝，波长变长，则相邻两条亮纹中央间距变大，故B错误； C．增大纸板与墙面的距离l，则相邻两条亮纹中央间距变大，故C错误； D．减小光源与纸板的距离，不会影响相邻两条亮纹中央间距，故D错误。 故选A。 3.如图所示，在“用双缝干涉测光的波长”实验中，下列说法中正确的是（ ） A．凸透镜的作用是为了使入射光变成平行光 B．拨杆的作用是调节单缝与双缝之间的距离 C．实验中将6个条纹间距误数成7个，则波长测量值将偏大 D．如图所示，若通过目镜发现里面的亮条纹与分划板竖线未对齐，可通过旋转双缝进行调整 【答案】A 【详解】A．凸透镜的作用是为了使入射光变成平行光，故A正确； B．调节拨杆只能调整单缝的角度，使单缝和双缝平行，获得清晰的干涉图样，故B错误； C．由公式可得实验中将6个条纹间距误数成7个，则偏小，测得的波长值将偏小，故C错误； D．若通过目镜发现里面的亮条纹与分划板竖线未对齐，可旋转测量头，分划板竖线随之旋转，可使分划板竖线与亮条纹对齐，故D错误。 故选A。 4.某同学利用如图所示装置测量某种单色光的波长若双缝的间距为，屏与双缝间的距离为，测得第一条亮条纹中心与第六条亮条纹中心间距为，下列说法正确的是（ ） A．中央亮纹最亮最宽 B．测得单色光的波长 C．换一个两缝之间距离较大的双缝，干涉条纹间距变窄 D．将屏向靠近双缝的方向移动，可以增加从目镜中观察到的条纹个数 【答案】CD 【详解】A．干涉条纹是平行等间距的，故A错误； B．相邻明条纹中心间距为根据相邻明条纹中心间距公式解得故B错误； C．换一个两缝之间距离较大的双缝，根据相邻明条纹中心间距公式可知干涉条纹间距变窄，故C正确； D．将屏向靠近双缝的方向移动，根据相邻明条纹中心间距公式可知干涉条纹间距变窄，可以增加从目镜中观察到的条纹个数，故D正确。 故选CD。 5.在“用双缝干涉测光的波长”实验中，将双缝干涉实验仪按要求安装在光具座上（如图1），并选用缝间距为d的双缝屏。毛玻璃屏与双缝屏间的距离为L。接通电源使光源正常工作，发出白光。 （1）若取下红色滤光片，其他实验条件不变，则在目镜中 。 A．可观察到明暗相间的白条纹 B．可观察到彩色条纹 C． 观察不到干涉条纹 （2）若实验中在像屏上得到的干涉图样如图2所示，毛玻璃屏上的分划板刻线在图2中A、B位置时，游标卡尺的读数分别为、，且有，则入射的单色光波长的计算表达式为 。分划板刻线在某条明条纹位置时游标卡尺如图3所示，则其读数为 cm。 （3）如果测量头中的分划板中心刻线与干涉条纹不在同一方向上，如图4所示，则在这种情况下测量干涉条纹的间距时，真实值 测量值。（填大于“小于”或“等于”） 【答案】 B 31.10 小于 【详解】（1）[1]若取下红色滤光片，在毛玻璃屏上观察到的是白光（复色光）的干涉条件，因此观察到的是彩色条纹。故选B。 （2）[2]条纹间距为又联立可得单色光波长为 [3]20分度游标卡尺的精确值为，由图可知其读数为 （3）[4]如果测量头中的分划板中心刻度线与干涉条纹不在同一方向上，则在这种情况下测量干涉条纹的间距时，条纹间距测量值将偏大，即真实值小于测量值。 通过完成本组习题让学生对“用双缝干涉测量光的波长”的实验注意事项和数据处理熟练掌握。
作业展示与评估 1.展示要求：以图片形式展示学生所完成的作业，图片内容清晰，布局均衡、排版合理。 2.教师评估：鼓励单元作业设计者展示对学生作业的多元化评价，例如通过引进师生对评、生生互评等丰富教师对学生作业的评价维度和角度，实现教师对学情的精准把握，为进一步完善教学设计进行创新性探索。 3.个性化辅导,关注学生个体差异，对理解较慢的学生提供额外辅导和支持。
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