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

《光的衍射》實驗說課說課目錄一、教材和學情分析二、教學目標及重難點三、實驗內容、方法設計四、實驗創(chuàng)新要點一、教材和學情分析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性理論的重要組成部分。

2.學情分析（1）學生學習了機械波，對波有了一定的了解。（2）學生形成了光沿直線傳播的固有觀念。（3）學生對光的波動性理論的理解比較困難。二、教學目標及重難點1.教學目標（1）物理觀念層面：認識光的衍射現(xiàn)象，了解光的波動性，知道光產生明顯衍射的條件，了解衍射圖樣與波長、縫寬的定性關系。（2）科學思維層面：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。通過體會衍射的“放大”思想，培養(yǎng)學生良好的物理思維。（3）科學探究層面：通過實驗操作培養(yǎng)學生實驗動手能力和實驗探究能力。（4）科學態(tài)度與責任層面：通過對“泊松亮斑”的了解，使學生認識到實驗是檢驗真理的標準，深入了解物理學發(fā)展的歷程。2.重點難點（1）重點：各類衍射現(xiàn)象，產生明顯衍射的條件。（2）難點：光的波動理論、衍射圖樣形成的原理。創(chuàng)新實驗一利用“綜合演示儀”實現(xiàn)衍射實驗的系列化三、創(chuàng)新實驗內容、方法設計實驗一、衍射“綜合演示儀”1.創(chuàng)新實驗設計：

（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.實驗器材：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。

實驗一、衍射“綜合演示儀”實驗一、衍射“綜合演示儀”針尖衍射針帽衍射3.教學過程設計（1）認識衍射：通過“綜合演示儀”，依次展示單線衍射，單孔衍射實驗，讓學生充分認識光的衍射現(xiàn)象，進而理解光的衍射原理，初步形成對光的波動性的認知。圓孔衍射圖樣頭發(fā)絲衍射實驗一、衍射“綜合演示儀”（2）實驗探究：通過三種不同縫寬的單縫衍射，讓學生觀察和描述衍射圖樣的特點，探究影響衍射圖樣的因素，得出產生明顯衍射的條件。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)新實驗二再現(xiàn)“泊松亮斑”三、實驗內容、方法設計實驗二、再現(xiàn)“泊松亮斑”1.現(xiàn)有實驗的不足

只能進行單縫衍射，無法演示“泊松亮斑”。實驗室現(xiàn)有設備實驗二、再現(xiàn)“泊松亮斑”2.創(chuàng)新實驗設計：

（1）難點突破一：光源的選取。（2）難點突破二：圓屏障礙物的選取。（3）難點突破三：障礙物的固定。實驗二、再現(xiàn)“泊松亮斑”3.教學過程設計

（1）實驗演示：通過講述“泊松亮斑”引入新課，通過展示“泊松亮斑”，激發(fā)學生的認知沖突。墨滴的“泊松亮斑”圖樣圓珠的“泊松亮斑”圖樣（2）實驗探究：利用衍射的“放大作用”，觀察水中花粉微粒。實驗裝置花粉顆粒形成的泊松亮斑實驗二、再現(xiàn)“泊松亮斑”（3）知識拓展：衍射現(xiàn)象的應用。研究DNA對X射線衍射，提出DNA雙螺旋結構模型。研究晶體對X射線的衍射，分析晶體結構。實驗二、再現(xiàn)“泊松亮斑”四、實驗創(chuàng)新要點1.在激光器上安裝調焦透鏡組，變平行激光束為發(fā)散激光束，實現(xiàn)從夫瑯禾費衍射到菲涅爾衍射的轉變，使衍射實驗更具普遍意義。2.通過放大光斑，縮短了實驗距離，為分組實驗創(chuàng)造條件。3.創(chuàng)新設計的綜合演示儀，可系列化的實現(xiàn)多種衍射，并可進行對比分析。4.通過“泊松亮斑”觀察水中的花