高二物理教案11.1簡諧運動(1)了解什么是機械振動、簡諧運動(2)正確理解簡諧運動圖象的物理含義，知道簡諧運動的圖象教學過程(教學方法)1.機械振動[演示實驗](1)一端固定的鋼板尺[見圖1(a)](2)單擺[見圖(3)彈簧振子[見圖1(c)(d)](4)穿在橡皮繩上的塑料球[見{歸納}物體振動時有一中心位置，物體(或物體的一部分)在中(1)彈簧振子c.沒有氣墊時，阻力太大，振子不振動；有了氣墊時，阻力很(2)彈簧振子為什么會振動?(3)簡諧運動的特征簡諧運動的振動圖象是一條什么形狀的圖線呢?簡諧運動的位移指的是什么位移?(相對平衡位置的位移)毛筆P就在紙帶上畫出一條振動曲線。是余弦?(由開始計時的位置決定)作業(yè)：1、必作部分2.完成第195頁第(3)題振動的頻率f:單位時間內完成全振動的次數。舉例來說，若周期T=0.2s,即完成一次全振動需要0.2s,那么即頻率為5Hz.振子的固有周期或固有頻率1.A、B兩個完全一樣的彈簧振子，把A振子移到A的平衡位置右邊10cm,把B振子移到B的平衡位置右邊5cm,然后同時放手，那么:A.A、B運動的方向總是相同的.B.A、B運動的方向總是相反的.D.無法判斷A、B運動的方向的關系.作業(yè)化?2.書面作業(yè)：把課本162頁練習二(1)、(2)題做在練習本上.3.結合舊知識進行分析，推理而掌握新知識，以培養(yǎng)其觀(一)引入新課提問1:什么是機械振動?提問2:振子做什么運動?提問3:過去我們研究自由落體等勻變速直線運動是從哪幾個角今天，我們仍要從運動學(位移、速度、加速度)研究簡諧運動(二)新課教學提問4:大家應明確觀察什么?(物體)提問5:上述四個物理量中，哪個比較容易觀察?提問6:做簡諧運動的物體受的是恒力還是變力?力的大小、方提問7:簡諧運動是不是勻變速運動?提問8:從簡諧運動的運動特點，我們來看它在運動過程中能量如何變化?讓我們再來觀察。提問9:振動前為什么必須將振子先拉離平衡位置?(外力對系統做功)提問10:在A點，振子的動能多大?系統有勢能嗎?提問11:在O點，振子的動能多大?系統有勢能嗎?提問12:在D點，振子的動能多大?系統有勢能嗎?提問13:在B,C點，振子有動能嗎?系統有勢能嗎?(三)總結：(四)布置作業(yè)：(一)引入新課(二)進行新課1、閱讀課本第167頁到168頁第一段，思考：什么是單擺?1)平衡位置當擺球靜止在平衡位置O點時，細線豎直下垂，2)回復力單擺的回復力F回=G1=mgsinθ,單擺的振動是不單擺受到的回復力F回=mgsinθ,如圖：雖然隨著單擺位移X擺的振動不是簡諧運動。但是，在θ值較小的情況下(一般取θ≤衡位置時，單擺的位移為0,回復力也為0,思考：此時，單擺所受的合外力是否為0?向心力從何而來?)。在平衡位置，擺球受繩的拉力F和重力G的作所以，單擺經過平衡位置時，受到的回復力為0,但是所受的單擺的周期是否和這些因素有關呢?下面我們用實驗來證實我們的猜想[演示1]將擺長相同，質量不同的擺球拉到同一高度釋放。角不要超過10°。[演示2]擺角小于10°的情況下，把兩個擺球從不同高度釋放。(由一名學生來完成實驗驗證，教師加以指導)不會影響周期?[演示3]取擺長不同，兩個擺球從某一高度同時釋放，注意要θ≤10°。(由一名學生來完成實驗驗證，教師加以指導)(三)課堂小結：本節(jié)課主要講了單擺振動的規(guī)律，只有在θ例1:已知某單擺的擺長為L,振動周期為T,試表示出單擺所例2:有兩個單擺，甲擺振動了15次的同時，乙擺振動了5次，(2)知道受迫振動的概念。知道受迫振動的頻率等于驅動力的(一)復習提問動至B點，然后釋放，則振子在彈性力作用下，在平衡位置附近持圖(圖1中的I)。讓學生在原坐標上畫出第二次振子振動的圖象(圖1中的Ⅱ)。I和(二)新課教學問：振子從B向O運動過程中，它的能量是怎樣變化的?引導問：振子從O向C運動過程中能量如何變化?振子由C向O、又由O向B運動的過程中，能量又是如何變化的?問：振子在振動過程中總的機械能如何變化?引導學生運用機械教師指出：將振子從B點釋放后在彈簧彈力(回復力)作用下，振子向左運動，速度加大，彈簧形變(位移)減少，彈簧的彈性勢能點)彈簧的彈性勢能，也就是等于系統的總機械能。初始時B點與O點的距離越大，到O點時，振子的動能越大，則系呢?引導學生答出，應不斷地向系統補充損耗的機械能，以使振動物再讓學生舉幾個受迫振動的例子，例如內燃機氣缸中活塞的運讓學生注意觀察演示(圖3)。用不同的轉速勻速地轉動把手，動就比較穩(wěn)定，可以明顯地觀察到受迫振動的周期等于驅動力的周演示擺的共振(裝置如圖4),在一根繃緊的繩上掛幾個單擺，振動起來。驅動力的頻率等于A擺的頻率。實驗發(fā)現，在A擺多次擺動后，各球都將以A球的頻率振動起來，但振幅不同，固有頻率與驅動力頻率相等的B、G球的振幅最大，而頻率與驅動力頻率相差2.當振動物體的能量逐漸減小時，振幅也隨著減小，這樣的振支持火車車廂的彈簧的固有頻率為2Hz,行駛在每節(jié)鐵軌長10(一)引入新課過地震嗎?學生會想到地震波。(二)進行新課[演示]敲擊音叉，聽到聲音，這是聲波在空氣中傳播(指明，波是怎樣形成的呢?為什么會有不同的波形?波傳播的是什么呢?(設置疑問，激發(fā)學生的探究欲望)實驗(一),學生分組實驗：每兩人一條絲帶(60cm左右),觀起來?如果將絲帶剪斷，后面的質點還能運動嗎?②分析：絲帶上凹凸相間的波形是怎樣產生的?(可以參閱課本實驗(三),觀察彈簧上產生的疏密相間的波。復步驟(1)。②分析：彈簧上疏密相間的波形是怎樣產生的?(類比絲帶上波產生的分析方法，鍛煉學生的知識遷移能力)實驗(四),觀察波動演示器上疏密相間的波：(1)、逆時針轉動搖柄，演示屏上的質點排成一條水平線。(2)、順時針轉動搖柄，各個質點依次振動起來?，F象：①后面的質點總比前面的質點開始振動的時刻，從總體上看形成疏密相間的波。②各質點的振動沿，波的傳播沿方向，質點振動方向與波的傳播③質點是否沿波的傳播方向遷移?這種波叫做縱波，在縱波中最密處叫做密部，最疏處叫做疏部。①不論橫波還是縱波，介質中各個質點發(fā)生振動并不隨波遷移。因此，波傳播的是，而不是介質本身。②波傳來前，各個質點是靜止的，波傳來后開始振動，說明他們獲得了能量。這個能量是從波源通過前面的質點傳來的。因此：波是傳遞的一種方式?！景鍟?、機械振動在介質中的傳播，形成機械波。2、機械波的分類：橫波、縱波3、波傳播的是振動形式，是振動的能量。(三)知識應用：況嗎?為什么?(從理性認識回到感性認識，實現認識的第二次飛躍)遞(四)布置作業(yè)：1、書面作業(yè)：列舉生活中常見的有關機械波的例子(橫波、縱波各一例)簡述它們是如何形成的。(培養(yǎng)學生觀察生活并用所學物成房屋倒塌、人員傷亡的事故?請用本節(jié)所學知識加以解釋。(學以致用，鞏固提高)12.2波的圖象(一)引入新課(二)進行新課點應是帶動a點振動的，c點應是在a點帶動下振動的。所以b點先示。若波向右傳播，畫出T/4后和T/4前兩個時刻的波的圖象?！景鍟?、兩種圖象相鄰兩個正向(或負向)位移最大值之間波的圖象中相鄰兩個正向(或負向)位移最大值之間的距離表示(三)鞏固練習(四)作業(yè)2、教材練習一第(1)—(3)題。(一)引入新課(二)進行新課【板書】一、波長(λ)在教材中的圖10-5可以看出，由質點1發(fā)出的振動傳到質點13,使質點13開始振動時，質點1完成一次全振動，因而這兩個質點的如圖10-10所示，如E、F兩點在圖示的時刻位移是相等的，但過一結合圖10-10,我們可以看到，相距λ/2的兩個質點振動總是相波源質點振動的周期(或頻率)也就是波傳播的周期(頻率)?！景鍟?、波源質點振動的周期(或頻率)就是波的周期(或關于波的周期(或頻率)我們也需要理解幾個問題。由于波的周期(或頻率)就是波源質點振動周期(或頻率),所以波的周期(或頻率)應由波源決定，與傳播波的介質無關?！景鍟?1)、同一種波在同一種介質中傳播時周期(或頻率)(2)一列波在同一均勻介質中是勻速傳播的，即s=vt.【板書】(3)要區(qū)分波速與質點振動速度的含【板書】四、波長、周期(或頻率)和波速的關系。由于周期T和頻率f互為倒數(即f=1/T),所以v、λ與f還應(三)作業(yè)2、思考教材練習二第(1)題。3、教材練習二(2)-(5)題。12.4、5波的反射和折射、波的衍射(一)引入新課(二)進行新課【板書】1、波的衍射：波可以繞過障礙物繼續(xù)傳播，這種現象(1)保持水波的波長不變，該變窄縫的寬度(由窄到寬),觀察水波繞到擋板后面繼續(xù)傳播。(參見課本圖10-26甲)10-26乙)(2)保持窄縫的寬度不變，改變水波的波長(由小到大),將實將課本圖10-27中的甲、乙、丙一起投影在屏幕上，它們是做衍射實驗時拍下的照片。甲中波長是窄縫寬度的3/10,乙中波長是窄縫寬度的5/10,丙中波長是窄縫寬度的7/10。(三)鞏固練習1.光也是一種波，那么光遇到障礙物是否會發(fā)生衍射現象?2.為什么在通常情況下，我們說光沿直線傳播，與光是一種波是否矛盾?3.我們站在大柱子后面能聽到前面人說話的聲音，而太陽光照(四)課堂小結。(五)作業(yè)(2)頻率為104Hz;(3)波長為10m13m的障礙物，發(fā)生明顯衍射現象的是()D.都可以2、下列哪些現象是波的衍射現象?(1)面對障礙物大喊一聲，過一會聽見自己的聲音。(2)將一個音叉敲響，人圍繞它走一周，將聽到忽強忽弱的聲(3)在障礙物的后面可以聽到前面的人說話的聲音。12.6波的干涉(1)知道波的疊加原理.(2)知道什么是波的干涉現象和干涉圖樣.(3)知道干涉現象也是波所特有的現象.四、教具：長繩、發(fā)波水槽(電動雙振子)、音叉、(一)引入新課(二)進行新課處在這兩列波的波峰中央相遇處[課本圖10-30所示中的a點],則該央相遇處，該點(a點)的位移就是負向最大值。再經過半個周期，布在課本圖10—30中畫出的粗實線上。某一時刻，介質中另一點如果正處在一列波的波峰中央和另一列波的波谷中央相遇處[課本圖10—30中的b點],該點位移等于兩列波的振幅之差。經過半個周期，布在課本圖10—30中畫出的粗虛線上。可以看出，振動最強的區(qū)域(三)鞏固練習那么,在兩列水波相遇處，會獲得穩(wěn)定的干涉圖樣嗎?為什么?(四)課堂小結(五)作業(yè)1、復習本節(jié)課文2、教材練習四第(1)、(2)、(3)題。12.7多普勒效應課時安排：1課時讓學生敘述火車向你駛來時，汽笛本身的音調如何變?人聽到的汽笛音調如何變?火車離你而去時，汽笛本身的音調如何變?人聽到的汽笛音調如何變?同是汽笛發(fā)聲為什么會產生兩種不同的現象呢?[板書]:多普勒效應2.觀察者接收到的頻率單位時間內觀察者接收到的完全波的個數2.觀察者相對于介質靜止，波源以速度V源=10m/動則對觀察者來說感覺到的波速為110m,他在1秒鐘內接收到的完全波數為110個，所以觀察者感受到的頻率f=110Hz比波源的頻率f3.波源相對于介質靜止，觀察者以速度V人=10m/s相對于介質運動三、多普勒效應的應用A.多普勒效應是由波的干涉引起的B.多普勒效應說明波源的頻C.多普勒效應是由于波源和觀察者之間有相對運音調A.越來越高B.越來越低13、1光的折射教學課題光的折射備課時間教學課型新課課時1課時授課時間12.直尺，計算器.導言我們在初中已學過光的折射規(guī)律：折射光線跟入射光明暗程度與入射光線進行對比.然后改變入射角進行記錄，再次觀察能量改變的情況.最后進行概括、歸納、小結.量分配.2.經歷了近1500年才得到完善的定律.doc文檔可能在WAP端瀏覽體驗不佳。建議您優(yōu)先選擇TXT,高二物理選修3-4教案11.1簡諧運動.簡諧運動教學目標：教學目標：(一)知識與技能(1)了解什么是機械振動、簡諧運動(2)正確理解簡諧運動(二)過程與方法(三)情感、態(tài)度與價值觀情感、子、皮筋球、氣墊彈簧振子、微型氣源教學過程(教學方法)教學的運動——簡諧運動。1.機械振動振動是自然界中普遍存在的一種運動形式，請舉例說明什么樣的運動就是振動?[講授]微風中樹動都是振動。請同學們觀察幾個振動的實驗，注意邊看邊想：物體振動時有什么特征?[演示實驗](1)一端固定的鋼板尺[見圖1(a)](2)單擺[見圖1(b)](3)彈簧振子[見圖1(c)(d)](4)它們的運動有什么共同特征?{歸納}物體振動時有一中心位置，物的簡稱。2.簡諧運動簡諧運動是一種最簡單、最基本的振動，我們以彈簧振子為例學習簡諧運動。(1)彈簧振子演示實驗：氣墊彈簧振子的振動1[討論]a.滑塊的運動是平動，可以看作質點b.彈簧的質量遠簧的另一端固定，就構成了一個彈簧振子c.沒有氣墊時，阻力太有阻力的理想條件下彈簧振子的運動。(2)彈簧振子為什么會振動?物體做機械振動時，一定受到指向中心位置的力，這個力的作用總能使物體回到中心位置，這個力叫回復力，回復力是叫振動的平衡位置。(3)簡諧運動的特征彈簧振子在振動過程中，機械振動時，我們把偏離平衡位置的位移簡稱為位移。3、簡諧運動的位移圖象——振動圖象簡諧運動的振動圖象是一條什么形圖線呢?簡諧運動的位移指的是什么位移?(相對平衡位置的位移)P就在紙帶上畫出一條振動曲線。說明：勻速拉動紙帶時，紙帶移動的距離與時間成正比，紙帶拉動一定的距離對應振子振動一時間，因此紙帶的運動方向可以代表時間軸的方向，紙帶運動的距離就可以代表時間。介紹這種記錄振動方法的實圖儀、地震儀。理論和實驗都證明：(1)簡諧運動的振動圖象都正弦，什么情況下是余弦?(由開始計時的位置決定)小結：作業(yè)：作業(yè)1、閱讀課本完成“問題與練習”2、完成《第22、簡諧運動的描述、教學目標：教學目標：(一)知識與技能1.知道簡諧運動的振幅、周期和頻率的含義。2.知道振動物(二)過程與方法(三)情感、態(tài)度與價值觀情感、教學過程1.新課引入上節(jié)課講了簡諧運動的現象和受力情況。我我們觀察彈簧振子的運動。將振子拉到平衡位置O的右側，放手需要引入新的物理量，即振幅、周期和頻率。2.新課講授實驗演距離。我們要注意，振幅是振動物體離開平衡位置的最大距離，而對值?！景鍟?、振動的周期和頻率(1)、振動的周期T:做簡諧運動的物體完成一次全振動的時間。振動的頻率f:單位時間的物理量。兩者的關系為：T=1/f次，即頻率為5Hz.【板書】3、簡諧運動的周期或頻率與振幅無關實驗演示(引導學生注意聽):自己的固有周期或固有頻率.鞏固練習：1.A、B兩個完全一樣的彈簧振子，把A振子移到A的平衡位置右邊10cm,把B振子移到B的平衡位置右邊5cm,然后同時放手，那么:A.B.C.A、B方向有時相同、有時相反.3或f=1/T舉例來說，若周期T=0.2s,即完成一次全振動需要0.2s,那么1s內完成全振動的次數，就是1/0.2=5s-1.也就是說，1s鐘振動5變振子振動的振幅、彈簧的勁度和振子的質量，其周期和頻率是否變化?2.閱讀課本3、完成“問題與練習”教學反思：教學反思：(二)過程與方法(三)情感、態(tài)度與價值觀情感、思維能力。二、教學難點1.重點是簡諧運動的定義；2.難點是主要教學過程(一)引入新課提問1:什么是機械振動?答：物體在平衡位置附近做往復運動叫機械振動。提問2:振子做什么運械振動，叫做簡諧運動。提問3:過去我們研究自由落體等勻變速課教學(第二次演示豎直方向的彈簧振子)提問4:大家應明確觀察什么?(物體)提問5:上述四個物理量中，哪個比較容易觀察?提問6:做簡諧運動的物體受的是恒力還是變力?力的大小、方向如回復力的方向指向平衡位置提問7:簡諧運動是不是勻變速運動?4速度等于零；速度最大時，加速度等于零。提問8:從簡諧運動的運動特點，我們來看它在運動過程中能量如何變化?讓我們再來觀察。提問9:振動前為什么必須將振子先拉離平衡位置?(外力對系統做功)提問10:在A點，振子的動能多大?系統有勢能嗎?提問11:在O點，振子的動能多大?系統有勢能嗎?提問12:在D點，振子的動能多大?系統有勢能嗎?提問13:在B,C點，振子有動能嗎?系統有勢能嗎?小結：簡諧運動過程是一個動能和勢能(四)作業(yè)1、閱讀課本作業(yè)：作業(yè)2、完成“問題與練習”教學反思：教學反思：4、單擺、教學目標：教學目標：(一)知識與技能(1)知道什么是單擺；(2)理解單擺振動的回復力來源及做簡諧運動的條件；(3)知道單擺的周期和什么有關，掌握單擺振動(二)過程與方法(三)情感、態(tài)度與價值觀情感、二、教學重點、難點分析1.本課重點在于掌握好單擺的周期公式及其成立條件。2.本課難點在于單擺回復力的分析。三、教具：兩個單擺(擺長相同，質量不同)四、教學過程(一)引入新課在前面我們學習了彈簧振子，知道彈簧振子做簡諧運動。那么:物體做簡諧運動的條件是什么?答：物體做機械振動，受到的回復力大小與位移大小成正比，方向與位移方向相反。今天我們學習另一種機械振動——單擺的運動(二)進行新課1、閱讀課本思考：什么是單擺?答：一根細線上端固定，下端系著一個小球，如果懸掛小球這樣的裝置就叫單擺。物理上的單擺，是在一個固定的懸點下，用一根不可伸長的細繩，系住一個一定質量的質點，在豎直平面內擺從懸點到擺球重心的距離。將擺球拉到某一高度由靜止釋放，單擺5彈簧彈力提供，單擺同樣做機械振動，思考：單擺的回復力由誰來提供，如何表示?1)平衡位置位置。2)回復力單擺的回復力F回=G1=mgsinθ,單擺的振動是不是簡諧運動呢?單擺受到的回復大，但是回復力F的大小并不是和位移成正比，單擺的振動不是簡諧運動。但是，在θ值較小的情況下(一般取θ≤10°),在誤θ=(mg/L)x=kx時，單擺振動是簡諧運動。條件：擺角θ≤10°置時，單擺的位移為0,回復力也為0,思考：此時，單擺所受的合外力是否為0?單擺此時做的是圓周運動，做圓周運動的物體受向心力，單擺也不能例外，也受到向心力的作用(引導學生思考，單擺作圓周運動的向心力從何而來?)。在平衡位置，擺球受繩的拉力F和重力G的作用，繩的拉力大于重力G,它們的合力充當向心力。所以，單擺經過平衡位置時，受到的回復力為0,但是所受的合外力不為0。3.單擺的周期我們知道做機械振動的物體都有振動周期，請思考：單擺的周期受那些因素的影響呢?生：可能和擺球質量、振幅、擺長有關。單擺的周期是否和這些因素有關呢?下面我們用實驗來證實我們的猜想為了減小對實驗的干擾，每次實法。首先，我們研究擺球的質量對單擺周期的影響：那么就先來看示1]將擺長相同，質量不同的擺球拉到同一高度釋放?，F象：兩要超過10°。接下來看一下振幅對周期的影響。[演示2]擺角小于10°的情況下，把兩個擺球從不同高度釋放。(由一名學生來完成實驗驗證，教師加以指導)現象：擺球同步振動，說明單擺振動的周期和振幅無關。剛才做過的兩個演示實驗，證實了如果兩個等，改變了這個條件會不會影響周期?[演示3]取擺長不同，兩個擺球從某一高度同時釋放，注意要θ≤10°。(由一名學生來完成實驗驗證，教師加以指導)現象：兩擺振動不同步，而且擺長越過一系列的理論推導和證明得到：單擺的周期和擺長1周期公式：擺角θ≤10°由周期公式我們看到T與兩個因素有關，當g一就一定了，的平方根成正比，和重向O點，與位移方向相反，滿足簡諧運動的條件，即物體在大小-(mg/L)x=-kx(k=mg/L)為簡諧運動。所以，當θ≤10°當擺(三)課堂小結：本節(jié)課主要講了單擺振動的規(guī)律，只有在θ<10°時單擺振動才是簡諧運動；單擺振動周期例1:已知某單擺的例2:有兩個單擺，甲擺振動了15次的同時，乙擺振動了5次，則甲乙兩個擺的擺長之比為。(四)作業(yè)：1.閱讀課本作2、完成“問題與練習”5、外力作用下的振動、教學目標：教學目標：(一)知識(二)過程與方法理解共振的概念，知道常見的共振的應用和危害。情感、(三)情感、態(tài)度與價值觀常見的共振的應用和危害受迫振動演示儀、擺的共振演示器四、教學過程(一)復習提問讓衡位置，再讓學生在原坐標上畫出第二次振子振動的圖象(圖1中學生一起分析能量的變化并引入新課。(二)新課教學現在以彈簧振子為例討論一下簡諧運動的能量問題。問：振子從B向O運動過程中，它的能量是怎樣變化的?引導學生答出彈性勢能減少，動O、又由O向B運動的過程中，能量又是如何變化的?問：振子在子從B點釋放后在彈簧彈力(回復力)作用下，振子向左運動，速度加大，彈簧形變(位移)減少，彈簧的彈性勢能轉化為振子的動達到最大值，這時振子的動能等于它在最大位移處(B點)彈簧的如果初始時B點與O點的距離越大，到O點時，振子的動能越大，損耗的機械能，以使振動物體的振幅不變。7子，例如電鈴響的時候，鈴錘是做等幅振動。電磁打點計時器工運動，縫紉機針頭的運動，揚聲器紙盆的運動，電話耳機中膜片的運動等都是受迫振動。問：受迫振動的頻率跟什么有關呢?讓學生注意觀察演示(圖3)。用不同的轉速勻速地轉動把手，可以發(fā)現，有頻率無關。問：受迫振動的振幅又跟什么有關呢?演示擺的共振(裝置如圖4),在一根繃緊的繩上掛幾個單擺，其中A、B、G驅動力的頻率等于A擺的頻率。實驗發(fā)現，在A擺多次擺動后，各時，振幅最大，這種現象叫共振。講解一下共振在技的一面，也存在不利的一面。結合課本讓同學思考，在生活實際振動叫阻尼振動；3.振幅保持不變的振動叫等幅振動；4.物體在廂的彈簧的固有頻率為2Hz,行駛在每節(jié)鐵軌長10米的鐵路上，則當運行速度為m/s時，車廂振動最劇烈。[20m/s]作業(yè)：作業(yè)1.閱讀課本2、完成“問題與練習”8一、教學目標：教學目標：(一)知識與技能①知道直線上機械波的形成過程②知道什么是橫波，波峰和波(二)過程與方法①培養(yǎng)學生進行科學探索的能力②培養(yǎng)學生觀察、分析和歸納的能力③培養(yǎng)學生的空間想象能力和思維能力，形式的同時也傳遞了能量(三)情感、態(tài)度與價值觀知道“機械振動在介質中傳播，形成機械波”情感、二、教學重點、難點分析機三、教學方法實驗探索和計算機輔助教學四、教具絲帶、波動演示箱、水平懸掛的長彈簧、音叉五、教學過程(一)引入新課[演例，活躍氣氛；讓學生在大量生活實例中感觸波的存在，增強感性認識。)學生會列舉水波、聲波、無線電波、光波。教師啟發(fā)，大家聽說過地震嗎?學生會想到地震波。水波、聲波、地震波都是機以后還會學習電磁波的知識。(二)進行新課現在學習第一節(jié)，波的形成和傳播?！景鍟恳弧⒉ǖ男纬珊蛡鞑演示]撥動水平懸掛的柔軟長彈簧一端，產生一列疏密相間的波沿彈簧傳播；[演示]到波形，但它客觀存在，也是疏密相間的波形)師生共同分析，得是怎樣形成的呢?為什么會有不同的波形?波傳播的是什么呢?(設驗目的：探索波的形成原因和傳播規(guī)律實驗(一),學生分組實驗：每兩人一條絲帶(60cm左右),觀察絲帶上凹凸相間的波。實驗重復步驟(1)。觀察絲帶上的質點依次被帶動著振動起來，振動端振動后，為什么后面的質點能被帶動著運動起來?如果將絲帶剪斷，后面的質點還能運動嗎?②分析：絲帶上凹凸相間的波形是怎樣產生的?(可以參閱課本第3頁)③觀察絲帶上的質點是否隨波向遠處遷移?實驗(二),觀察波動演示器上凹凸相間的波：(因(1)、逆時針轉動搖柄，演示屏上的質點排成一條水平線。(表示各質點都處在平衡位置)(2)、順時針轉動搖柄，各個質點依次振動起來。(注意觀察各個質點振動的先后順序)現象：①后面的質點總比前面的質點開始振動的時刻，從總體上看形成凹凸相間的波。②各質點的振動沿方向，波的傳播沿方向，質點振動方向與波C.折射角正比于入射角.德國物理學家開普勒也做了研究.(2)折射定律：最終在1621年，由荷蘭數學家斯涅耳找到了入射角和折射角之間的關系.將一組測量數據抄寫在黑板上讓學生進行計算(用計算器),光線從空氣射入某種玻璃.入射角i(°)折射角r(°)i/rsini/sinr通過分析表中數據可以得出結論：著原來的入射光線射出，這就是說，在折射現象中光路也是可逆3.折射率n.i是光線在真空中與法線之間的夾角.率.相對折射率在高中不作要求.又因為空氣的絕對折射率為(2)折射率的定義式為量度式.折射率無單位，任何介質的折射率不4.介質的折射率與光速的關系.理論和實驗的研究都證明：某之比.例1光在某介質中的傳播速度是2.122×108m/s,當光線以30°法線間的夾角30°所以r=45°這種玻璃中傳播的速度之比是多少?9:8.已知入射角是53°,則這種介質可能是什么?水.(3)一束寬度為10cm的平行光束，以60°的入射角從空氣射入折射12.2、3光的干涉(1)認識光的干涉現象及產生光干涉的條件.(2)理解光的干涉條紋形成原理，認識干涉條紋的特征.2、過程與方法(1)通過觀察實驗，培養(yǎng)學生對物理現象的觀察、表述、概括能力.(2)通過觀察實驗培養(yǎng)學生觀察、表述物理現象，概括其規(guī)律特征的能力，學生親自做實驗培養(yǎng)學生動手的實踐能力.(1)波的干涉條件，相干光源.(2)如何用波動說來說明明暗相間的干涉條紋，怎么會出現時(3)加強區(qū)和減弱區(qū)并且互相間隔，如何理解“加強”和“減1、從紅光到紫光頻率是如何變化的?頻率由誰決定?(1)從紅光到紫光的頻率關系為：U紫>………>U紅2、在真空中，從紅光到紫光波長是如何變化的?3、任一單色光從真空進入某一介質時，波長、光速、頻率各如何變化?(1)當光從真空進入介質或從一種介質進入另一種介質時，頻(2)當光從真空進入介質后，傳播速度將變小(當光從一種介質進入另一種介質后，又如何判斷波長的變例1、已知介質對某單色光的臨界角為θ,則()(1)在同一種介質中，頻率小的傳播速度大(2)在同一種介質中，頻率小的波長大(這一點與真空中的規(guī)律一樣)6、日常生活中為何不易看到光的干涉現象?對機械波來說容易用普通光源獲得相關光的方法是把一列光波設法分成兩部分進行疊7、楊氏雙縫干涉圖樣的特點有那些?(1)單色光為等間隔明暗相間的條紋。(明暗條紋的寬度相同)(2)相同雙縫時，頻率越大紋8、如何解釋白光楊氏雙縫干涉圖樣是彩色的這一現象?(如何解釋紫光的楊氏雙縫干涉條紋比紅光窄這一現象?B.中央明條紋寬度是兩邊明條紋寬度的2倍距10、薄膜干涉是指哪兩列光波的疊加?薄膜上下表面的反射光。干涉條紋出現在被照面上11、如何理解等厚干涉的“厚”字?(1)由于膜很薄所以上下表面疊加反射光的光程差為所在處膜厚的2倍。 (2)厚度相同各點光程差相同，干涉紋的亮度相同。(同一條紋下方膜的厚度相同)(3)在膜的一個表面為平面的前提下，如果紋是等間例1、如圖4-4所示，豎直的肥皂液膜的橫截面，右側受到一束最敏感的色光為綠光，所以增透膜的厚度為綠光的1/4。以增大綠光例1、市場上有種燈具俗稱“冷光燈”,用它照射物品時能使被處.這種燈降低熱效應的原因之一是在燈泡后面放置的反光鏡玻璃表面上鍍了一層薄膜(例如氟化鎂),這種膜能消除不鍍膜時玻璃表面反射回來的熱效應最顯著的紅外線.以λ表示此紅外線的波長，則所鍍12.4光的色散教學課型新課課時1課時授課時間教學目標知識目標1.知道光的色散現象2.知道白光由不同的色光組成3.知道同一介質對不同的色光折射本領不同4.知道白光通過三棱鏡折射后，色散光譜的七色排列順序6.知道光的三原色7.知道透明物體、不透明物體的顏色8.明確棱鏡是利用光的反射及折射規(guī)律來改變和控制光路的光6教學重點1.光的色散現象及原因(不同的單色光對同一種介質的折射率不同)導言演示實驗：一束白光(復色光)通過列的彩色光帶)新課教學(一)、通過棱鏡的光線3)、同一媒質對不同色光的折射率大小關系如何?4)、不同色光在同一媒質中的速率大小關系如何?4、不同色光在媒質中(真空除外)的速度不同，v紅>v紫。偏向角小大折射率較小較大在媒質中的光速較大較小激光器)、濾光器或根據分光原理制成的單色器可以獲得各種純度的三種顏料按一定比例混合，能調出各種不同的顏色來(見彩圖)。這(多媒體模擬)兩個直角邊AB和BC代表了棱鏡上兩個互相垂直的鏡面，當光垂直AB面進入棱鏡到達AC面時發(fā)生全反射，(因為此時入射角為450,而光從玻璃到空氣的臨界角為420),光線沿垂直于BC方向射出，光線的方向改變了900。如果光線垂于AC面進入棱鏡，光線將在AB面上發(fā)生全反射，射到BC上，再在BC面其作用控制光的傳播方向。平面鏡光全部反射，大約10%的光被吸收掉，會使光線和所成的像3、應用：潛望鏡(如圖所示)小結總結(回到教學目標，由學生總結)如果光從真空或空氣射向三棱鏡的一個側面，可能產生的現象2)通過三棱鏡成正立的虛像，像與物在棱鏡同側，而且偏向頂4)白光通過三棱鏡發(fā)生色散，在光屏上形成光譜，排列順序為12.5光的衍射現象(2)了解光產生明顯衍射的條件，及衍射圖樣與波長、縫寬的定性關系.(1)通過觀察實驗，培養(yǎng)學生對物理現象的觀察、表述、概括能力.(2)通過觀察實驗培養(yǎng)學生觀察、表述物理現象，概括規(guī)律特(1)通過對“泊松亮斑”的講述，使學生認識到任何理論都必(1)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(2)光的衍射現象與干涉現象根本上講都是光波的相干疊加.(3)正確認識光發(fā)生明顯衍射的條件.1、常見的衍射現象有那些?小孔衍射、小屏衍射、單縫衍射、例1、在觀察光的衍射現象的實驗中，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()例2、在雙縫干涉實驗中，以白光為光源，在屏幕上觀察到了彩一縫前放一綠色濾光片(只能透過綠光),這時()失在2、為什么平時很難見到光的衍射現象?(發(fā)生衍射現象的條件)3、什么是“泊松亮斑”?誰提出了“泊松亮斑”?提出的目的是什么?誰證實了“泊松亮斑”的存在?你從中能體會到什么?著4、你能解釋光學顯微鏡的放大率為什么會受到限制嗎?(1)人5、你能解釋交通燈為什么用紅、黃兩色作為安全信號嗎?為避免云霧小水滴阻擋光的傳播(紅光波長長易發(fā)生衍射)例1、有些動物在夜間幾乎什么都看不到，而貓頭鷹在夜間有很12.6、7、8光的偏振、全反射、激光教學課型新課課時1課時授課時間學生思維海洋中的波瀾，培養(yǎng)學生透過現象分析本質的方法、能力.更科學的應用生活中常見的儀器、物品.等于90°時的入射角叫做臨界角，當光線從光密介質射到它與光疏介質的界面上時，如果入射角等于或大于臨界角就發(fā)生全反射現象.教學難點全反射的應用，對全反射現象的解釋.光導纖維、自行由于全反射的原因而呈現的自然現象.教學用具1.全反射現象演示儀，接線板，煙霧發(fā)生器，火柴，產生煙霧的煙霧源，半圓柱透明玻璃(半圓柱透鏡),彎曲的細玻璃棒管夾上).4.直尺.導言演示I將光亮鐵球出示給學生看，在陽光下很刺眼，將光焰的內焰進行熏制，一定要全部熏黑，再讓學生觀察.然后將熏黑的在陽光下更亮.好奇的學生誤認為是水泡掉了鐵球上黑色物，當老師開始學習新的知識——全反射現象.新課教學1.全反射現象.光傳播到兩種介質的界面上時，通常要同時發(fā)生反射和折射現象，若滿足了某種條件，光線不再發(fā)生折射現象，而全部返回到原介質中傳播的現象叫全反射現象.那么滿足什么條件就可以產生全反射現象呢?2.發(fā)生全反射現象的條件.(1)光密介質和光疏介質.對于兩種介質來說，光在其中傳播速度較小的介質，即絕對折射率較大的介質，叫光密介質，而光在其中傳播速度較大的介質，即絕對折射率較小的介質叫光疏介質，光疏介質和光密介質是相對的.例如：水、空氣和玻璃三種物質相比較，水對空氣來說是光密介質，而水對玻璃來說是光疏介質，根據折射定律可知，光線由光疏介質射入光密介質時(例如由空氣射入水),折射角小于入射角；光線由光密介質射入光疏介質(例如由水射入空氣),折射角大于入射角.既然光線由光密介質射入光疏介質時，折射角大于入射角，由此可以預料，當入射角增大到一定程度時，折射角就會增大到90°,如果入射角再增大，會出現什么情況呢?演示Ⅱ將半圓柱透鏡的半圓一側靠近激光光源一側，使直平面垂直光源與半圓柱透鏡中心的連線，點燃煙霧發(fā)生器中的煙霧源置于激光演示儀中，將接線板接通電源，打開激光器的開關.一束激光垂直于半圓柱透鏡的直平面入射，讓學生觀察.我們研究光從半圓柱透鏡射出的光線的偏折情況，此時入射角0°,折射角亦為零度，即沿直當入射角增大到某一角度，使折射角達到90°時，折射光線完全消失，只剩下反射光線.這種現象叫做全反射.表示.光從折射率為n的某種介質射到空氣(或真空)時的臨界角C就②入射角等于或大于臨界角.3.對全反射現象的解釋.(1)引入新課的演示實驗I.被蠟燭熏黑的光亮鐵球外表面附著道理再來看這個實驗，學生會有另一番感受.(2)讓學生觀察自行車尾燈.用燈光來照射尾燈時，尾燈很亮，也是利用全反射現象制成的儀器.在講完全反射棱鏡再來體會它的原理就更清楚了.可先讓學生觀察自行車尾燈內部的結構，回想在夜間子一樣.的蜃景.小結1.全反射現象是非常重要的光學現象之一，產生全反射2.全反射的應用在實際生活中是非常多的.在用全反射的知識3.為了給后面全反射棱鏡的學習打基礎.臨界角是幾何光學中i利用電磁波。那么,電磁波是什么呢?它是怎樣產生的，有些什么性1、實驗右圖所示。將電鍵K扳到1,給電容器充電，然后將電鍵扳到2,此時可以見到G表的指針來回擺動。q(2)電路分析：甲圖：電場能達到最大，磁場能為零，電路感應電流i=0甲→乙：電場能↓,磁場能個，電路中電流i↑,電路中電場能乙圖：磁場能達到最大，電場能為零，電路中電流I達到最大。乙→丙：電場能，磁場能↓,電路中電流i↓,電路中電場能丙圖：電場能達到最大(與甲圖的電場反向),磁場能為零，電丁圖：磁場能達到最大，電場能為零，回路中電流達到最大(方向與原方向相反),丁→戊：電場能個，磁場能↓,電路中電流i↓,電路中電場能①充電完畢(充電開始):電場能達到最大，磁場能為零，回路②放電完畢(放電開始):電場能為零，磁場能達到最大，回路例題1、在LC振蕩電路中，某時刻若磁場B正在增加，則電容器處于(放)電狀態(tài)，電場能正在(減小)磁場能正在(增加)能量轉變狀態(tài)為(電場能正在向磁場能轉化)電容器上板帶(正)電。例題2、在LC的回路中，電流i——t的關系如圖所示，(1)阻尼振蕩：在振蕩電路中由于能量被逐漸消耗，振(2)無阻尼振蕩：在電磁振蕩的電路中，如果沒有能量損失，14.3電磁波的發(fā)射和接收為C=3.00×108m/s電磁波的波長由V=λf得到(1)電諧振：當接收電路的固有頻率跟接收到的電磁波的頻率(2)調諧電路例題1、LC回路的頻率為100赫茲，電容為0.1微法.求電感是λ1:λ2=(10:1),電容之比為C1:C2=(100:1)1927年，美國人研制出最早的電視機。1928年，美國通用公司不清。1927年，紐約州斯克內克塔迪一家老資格的無線電臺開始每國人的家庭(第二次世界大戰(zhàn)中，電視的發(fā)展一度陷入停頓。1947年美國家庭中約有1.4萬臺電視機，1949年達到近100萬臺。1955年，將近3000萬臺，1960年，達6000萬臺，于1951年問世的彩色中國最早的電視誕生在1958年3月17日。天津無線電廠(后改為天津通信廣播公司)研制的中國第一臺電視接這臺被譽為“華夏第一屏”的北京牌820型35cm電子管黑白電視機，如今擺在天津通信廣播公司的產品陳列室里。我國在1958年以前還沒有電視廣播，國內不能生產電視機。1957年4月，第二機電視在電視發(fā)射端，由攝像管(圖18-14)攝取景物并將景物反進行，直到b。電子束把一幅圖像按照各點的明暗情況，逐點變?yōu)閺姷暮喎Q)200-300線，標準清晰度電視(SDTV)500-600線，高清晰度電視(HDTV)1000線以上。調制過程見圖18-17甲圖。請注意，攝象機無法在屏幕上顯現聲音信號，因此，這里還有一個同步錄音后，將聲波(機械波)轉換成點信號的過程。最后，圖象(電)信息和聲音(電)信息都要同時調攝像機在一秒內傳送25張畫面，這些畫面都要通過發(fā)射設備發(fā)調等處理，將得到的圖像信號送到顯像管(圖18-16),還原成景物的信息數字化存儲以便觀眾隨時調用。其圖像水平清晰度達到1200在一個標準有線電視模擬頻道中傳輸4—10套電視節(jié)目。第二，提高本相同的。③質點是否沿波的傳播方向遷移?這種波叫做橫波，在①觀察：:紅布條是否隨波遷移?說明了什么?②分析：彈簧上疏密生的知識遷移能力)實驗(四),觀察波動演示器上疏密相間的波：實驗步驟：(1)、逆時針轉動搖柄，演示屏上的質點排成一條水平線。(2)、順時針轉動搖柄，各個質點依次振動起來?，F向與波的傳播方向。③質點是否沿波的傳播方向遷移?這種波叫做縱波，在縱波中最密處叫做密部，最疏處叫做疏部。分析實驗得出結論：①不論橫波還是縱波，介質中各個質點發(fā)生振動并不隨波遷移。因此，波傳播的是，而不是介質本身。②波傳來前，各個質點波、縱波3、波傳播的是振動形式，是振動的能量。(三)知識應震時，位于震源正上方的建筑物，在縱波和橫波分別傳來時的振動情況嗎?為什么?(從理性認識回到感性認識，實現認識的第二次飛躍)2、本來是靜止的質點，隨著波的傳來開始振動，有關這一現象振動的能量向后傳遞D、波是傳遞能量的一種方式E、如果振源停 (四)布置作業(yè)：1、書面作業(yè)：列舉生活中常見的有關機械波的例子(橫波、縱波各一例)簡述它們是如何形成的。(培養(yǎng)學生觀察生活并用所學物理知識解決實際問題的能力和表達能力)2、動腦人員傷亡的事故?請用本節(jié)所學知識加以解釋。(學以致用，鞏固提高)12.2波的圖象(一)知識與技能(二)過程與方法實驗演示四、教具：波動演示儀，五、教學過程：(一)引入新表示出來。這就是波的圖象。(二)進行新振動方向和波的傳播方向的關系【例題1】一列橫波在某一時刻的波形圖如圖10-1所示。若此時刻質點a的振動方向向下，則波向振動的。所以b點先振動，其次是a、c兩點。因此，波是向左傳們重點學習前一種方法)【板書】1、描點作圖法【例題3】某一簡諧波在t=0時刻的波形圖如圖10-2中的實線所示。若波向右傳到經T/4后時刻的波的圖象。如圖10-2中虛線所示。若波向左傳刻開始的T/4后和T/4前兩個時刻的波的圖象。(可以請兩個學負向)位移最大值之間的距離含義不同。波的圖象中相鄰兩個正向 振動圖象中相鄰兩個正向(或負向)位移最大值之間的距離表示振動的周期。(三)鞏固練習1、一列橫波在某一時刻的波形如圖10-4所示，若質點0此時向上運動，則波的傳播方向此時振動方向向下的質點有；若波向左傳播，則2、如圖10-5所示是一列橫波在t=0時刻的波形圖。若波向左傳播，用“描點法”作出3T/4前時刻的波形圖。(四)作業(yè)1、復習本節(jié)課文內容。2、教材練習第(1)—(3)題。12.3波長、頻率和波速波長、一、教學目標：教學目標：(一)知識與技能么是波傳播的周期(頻率),理解周期與質點振動周期的關系。③(二)過程與方法：學會應用波長、周期(頻率)和波速的關系分析解決實際問題的方法。(三)情感、態(tài)度與價值觀情感、系進行計算和分析實際問題。三、教學方法：實驗演示四、教具：波動演示儀五、教學過程：(一)引入新課在物理中，即波長、頻率和波速12(二)進行新課【板書】一、波長(入λ)在教材中的圖10-5可以看出，由質點1發(fā)出的振動傳到質點13,使質點13開始振動時，F兩點在圖示的時刻位移是相等的，但過一段時間后，位移就不一移總相等”的含義是“每時每刻都相等”(1)。從波的圖象中 鄰密部或兩個相鄰疏部之間的距離也等于波長。結合圖10-10,我/2奇數倍的質點振動步調總是相反的。為了描述波的傳播過程，還需要引入物理量——周期和頻率?！景鍟慷?、周期(T)、頻率(f)波源質點振動的周期(或頻率)也就是波傳播的周期(頻率)?！景鍟?、波源質點振動的周期(或頻率)就是波的周期(或頻率)。關于波的周期(或頻率)我們也需要理解幾個問題。【板書】2、幾點說明由于波的周期(或頻率)就是波源質點振動周期(或頻率),書】、同一種波在同一種介質中傳播時周期(或頻率)保持不變。(1)【板書】、每經過一個周期的時間波就沿傳播方向傳播一個波長的 相同的。波速描述的是振動在介質中傳播的快慢程度?！景鍟?、單位時間內振動所傳播的距離叫做波速。即v=s/t【板書】2、幾點同一列波在不同介質中傳播的速度不同。由此我們還可以想到，在 (2)一列波在同一均勻介質中是勻速傳播的，即s=vt.波速和質點值，后者的大小和方向都是隨時間改變的?！景鍟?3)要區(qū)分波速與質點振動速度的含義。由波長、周期、(或頻率)和波速的定義，我們可以看到三者有著一定的聯系?！景鍟克?、波長、周期(或頻率)和波速的關系。在波動中，每經過一個周期T,振動和v三者之間的關系?！景鍟?、v=λ/T由于周期T和頻率f問題和解決問題的能力。(三)作業(yè)1、復習本節(jié)課內容，并思考教材練習(2)-(5)題。12.4、5波的反射和折射、波的衍射、波的反射和折射、(一)知識與技能條件。3.知道衍射是波的特有現象。(二)過程與方法實驗觀察能力情感、波的反射和折射，波的衍射在實際生活中的應用(三)情感、態(tài)度與價值觀進行新課波在向前傳播遇到障礙物時，會發(fā)生波線彎曲，偏離原來的直線方向而繞到障礙物的背后繼續(xù)轉播，這種現象就叫做波的的障礙物，會繞過它們繼續(xù)傳播。下面我們用水波槽和小擋板來做實驗，請大家認真觀察?，F象：水波繞過小擋板繼續(xù)傳播。將小擋板換成長擋板，重新做實驗。現想：水波不能繞到長擋板的背后傳播。這個現象說明發(fā)生衍生的條件與障礙物的大小有關。下面通過實驗研究發(fā)生明顯衍射現象的條件?！狙菔尽吭谒３炙ǖ牟ㄩL不變，該變窄縫的寬度(由窄到寬),觀察波的傳播情況有什么變化。觀察到的現象：在窄縫的寬度跟波長相差不多的情況下，發(fā)生明顯的衍射現象。水波繞到擋板后面繼續(xù)傳播。在沿直線傳播一樣，在擋板后面留下了“陰影區(qū)”。(2)保持窄縫的寬度不變，改變水波的波長(由小到大),將實驗現象用投影儀照片。甲中波長是窄縫寬度的3/10,乙中波長是窄縫寬度的5/10,丙中波長是窄縫寬度的7/10。通過對比可以看出：窄縫寬度跟波長相差不多時，有明顯的衍射現象。窄縫寬度比波長大得多時，衍射現象越不明顯。窄縫寬度與波長相比非常大時，水波將直線傳播，觀察不到衍射現象。【板書】二、發(fā)生明顯衍射現象的條件只有縫、觀察到明顯的衍射現象?！景鍟恳磺胁ǘ寄馨l(fā)生衍射，衍射是波的特有現象。(三)鞏固練習1.光也是一種波，那么光遇到障礙物是否會發(fā)生衍射現象?2.為什么在通常情況下，我們說光沿直線傳播，與光是一種波是否矛盾?3.我們站在大柱子后面能聽到前面(四)課堂小結。(五)作業(yè)1、已知空氣中的聲速是340m/s。現有幾種聲波：(1)周期為0.05s;(2)頻率為104Hz;(3)波長為10m。它們傳播時若遇到寬度約為13m的障礙物，發(fā)生明顯都可以2、下列哪些現象是波的衍射現象?(1)(2)(3)面對障礙物大喊一聲，過一會聽見自己的聲音。將一個音叉敲響，人圍繞它走一周，將聽到忽強忽弱的聲音。在障礙物的后面一、教學目標；教學目標：(一)知識與技能(1)知道波的疊加原理.(2)知道什么是波的干涉現象和干涉圖樣.(3)知道干涉現象也是波所特有的現象.二、教學重點：波的疊加原理三、教學方法：實驗演示四、教具：長繩、發(fā)波水槽(電動雙振子)、音叉、五、教學過程：(一)引入新課15在實際情況中，?？煽吹綆琢胁ㄍ瑫r在介質中傳播。那么,兩列或互不干擾。【板書】二、波的干涉一般地說，振動頻率、振動方向象如課本圖10—29所示。為什么會產生這種現象呢?我們可以用波的疊加原理來解釋。課本圖10—30所示的是產生上述現象的示時刻，如果介質中某點正處在這兩列波的波峰中央相遇處[課本圖10—30所示中的a點],則該點(a點)的位移是正向最大值，等于兩列就處在這兩列波的波谷中央相遇處，該點(a點)的位移就是負向強的。這些振動最強的點都分布在課本圖10—30中畫出的粗實線上。某一時刻，介質中另一點如果正處在一列波的波峰中央和另一列波的波谷中央相遇處[課本圖10-30中的b點],該點位移等于兩列波的振幅之差。經過半個周期，該點就處在一列波的波谷中央等于兩列波的振幅之差，所以該點的振動總是最弱的。如果兩列波呈現平靜的原因。這些振動最弱的點都分布在課本圖10—30中畫間隔開的。頻率相同的波，疊加時形成某些區(qū)域的振動始終加強，另一些區(qū)域的振動始終減弱，并且振動加強和振動減弱的區(qū)域相互間隔，這種現象叫做波的干涉(inerference)。形成的圖樣叫做干涉圖樣。只有兩個頻率相同、振動方向相同的波源發(fā)出的波，疊加時才會獲得穩(wěn)定的干涉圖樣，這樣的波源叫做相干波源，它們發(fā)出的波叫做相干波。不僅水波，一切波都能發(fā)生干涉，干涉現象是一切波 (三)鞏固練習1.乙兩同學分別用竹竿擊打湖面，甲、湖面上就產生兩列水波，列水波相遇處，會獲得穩(wěn)定的干涉圖樣嗎?為什堂小結(五)作業(yè)1、復習本節(jié)課文2、教材練習四第(1)(2)(3)12.7多普勒效應.教學目標：1.知道波源的頻率與觀察者接收到的頻率的區(qū)別2.知道什么是多普勒效應?3.能運用多普勒效應解釋一些物理現象教的頻率與觀察者接收到的頻率的區(qū)別16教學方法：讀、講、練與分析相結合課時安排：1課時教學過程：讓學生敘述火車向你駛來時，汽笛本身的音調如何變?人聽到的汽笛音調如何變?火車離你而去時，汽笛本身的音調如何變?人聽到的汽笛音調如何變?同是汽笛發(fā)聲為什么會產生兩種不同的現象呢?[板書]:多普勒效應一、波源的頻率與觀察者接收到的頻率率單位時間內波源發(fā)出的完全波的個數2.觀察者接收到的頻率單位時間內觀察者接收到的完全波的個數如果波源和觀察者相對于介質現象就叫多普勒效應二、多普勒效應的成因例：波速為V=100m/s.源相對于介質靜止，觀察者相對于介質靜止在時間t=1s里有100個波傳到觀察者所在的A處，觀察者接收到的頻率與波源的頻率相對于介質運動(1).波源向觀察者運動則對觀察者來說感覺到的波速為110m,他在1秒鐘內接收到的完全波數為110個，所以觀察者感受到的頻率f=110Hz比波源的頻率f=100Hz要高，因而音調變高注意：波速實際并沒有改變，但在相同的距離中卻多了10個完整觀察者由同學自行分析3.波源相對于介質靜止，觀察者以速度V人=10m/s相對于介質運動(1).觀察者向波源運動(2).觀察者遠離波源由同學自行分析4.波源與觀察者同時相對于介質運動又如何呢?多普勒效應更加明顯三、多普勒效應的應用學生閱讀課文的最后一段，并加以總結四、本課小結五、鞏固練習1.關于多普勒效應，之間有相對運動而產生的D.只有聲波才能產生多普勒效應2.炮彈13、1光的折射、教學課題教學課型知識目標教學目標(1)了解介質的折射率與光速的關系；(2)掌握光的折射定律；(3)掌握介質的折射率的概念.新課課時1課時授課時間1光的折射備課時間培養(yǎng)學生的觀察、概括能力，通過相關物理量變化規(guī)律的學習，培察的主觀性的矛盾應如何解決，人的直接觀察與用儀器探測是有差別的，我們應用科學的態(tài)度看待用儀器探測的結果.教學重點教學難點教學方法教學手段教學用具理量，由介質來決定.難點是光的折射定律和折射率的應用.通過問題的分析解決加深對折射率概念的理解，學會解決問題的方法.引導探究實驗1.光的折射演示器.附件：接線板、火柴、煙霧發(fā)生器及煙霧半圓柱透明玻璃.2.直尺，計算器.教學環(huán)節(jié)我們在初中已學過光的折射規(guī)律：折射光線跟入射光線和法線在同一平面內；折射光線和入射光線導言分居在法線的兩側；當光從空氣斜射入水或玻璃中時，折射角小于入射角；當光從水或玻璃斜射入空氣中時，折射角大于入射角.初中學的光的折射規(guī)律只是定性地描述了光的折射現象，而我們今天要定量地進行研究.演示：將光的激光演示儀接通電源，暫不打開開關，將煙霧發(fā)生器點燃置入光的折射演示器中，將半圓柱透明玻璃放入對應的位置.打開開關，將激光管點燃，讓一束激光照在半圓柱透明玻璃的平面上，讓光線垂直于平面過圓心入射(沿法線入射),觀察折射情況：角度，明暗程度與入射光線進行對比.a.b.然后改變入射角進行記錄，再次觀察能量改變的情況.最后進行概括、歸納、小結.1.在兩種介質的分界面上入射光線、反射光線、折射光線的能量分配.我們可以得出結論：隨入射角的增大，反射光線的能量比例逐漸增加，而折射光線的能量比例逐漸減小.2.經歷了近1500年才得到完善的定律.(1)歷史發(fā)展：公元2世紀古希臘天文學家托勒密通過實驗得到：A.折射光線跟入射光線和法線新課教學B.折射光線和入射光線分居在法線的兩側；C.折射角正比于入射角.德國物理學家開普勒也做了研究.(2)折射定律：最終在1621年，由荷蘭數學家斯涅耳找到了入射角和折射角之間的關系.將一組測量數據抄寫在黑板上讓學生進行計算(用計算器),光線從空氣射入某種玻璃.入射角i(°)10203040506070折射角r(°)6.713.319.625.230.735.138.6i/r1.501.501.531.591.631.67弦成正比.如果用n來表示這個比例常數，就有這就是光的折射定律，也叫斯涅耳定律.演示：如果使光線逆可逆的)3.折射率n.光從一種介質射入另一種介質時，雖然入射這個常數n是不同的.這個常數n跟介質有關系，是一個反映介質的光學性質的物理量，我們把它叫做介質的折射率.i是光線在真空中與法線之間的夾角.r是光線在介質中與法線之間的夾角.光從真空射入某種介質時的折射率，叫做該種介質的絕對折射率，也簡稱為某種介質的折射率.相對折射率在高中不作要求.又因為空氣的絕對折射率為1.00028,在近似計算中認為空氣率進行計算.(2)折射率的定義式為量度式.折射率無單位，任何介4.介質的折射率與光速的關系.理論和實驗的研究都證明：某種介質的折射率，等于光在真空中的速度c跟光在這種介質中的速度之比.例1光在某介質中的傳播速度是2.122×108m/s,當光線以30°入射角，由該介質射入空氣時，折射角為多少?解：由介質的r為在空氣中光線、法線間的夾角即為所求.i為在介質中光線所以r=45°.練習：這種玻璃中傳播的速度之比是多少?9:8.(2)光線由空氣射入某種介質，折射光線與反射光線恰好垂直，已知入射角是53°,則這種介質可能是什么?水.(3)一束寬度為10cm的平行光束，以12.2、3光的干涉、一、教學目標1、知識與技能(1)認識光的干涉現象及產生光干涉的條件.(2)理解光的干涉條紋形成原理，認識干涉條紋的特征.2、過程與方法(1)通過觀察實驗，培養(yǎng)學生對物理現象的觀察、表述、概括能力.(2)通過觀察實驗培養(yǎng)學生觀察、表述物理強”和“減弱”.三、教學過程：1、從紅光到紫光頻率是如何變化的?頻率由誰決定?(1)從紅光到紫光的頻率關系為：U紫>………>U紅(2)頻率由光源決定與傳播介質無關。(由光源Cn(光從真空進入介質后波長變小)U頻率不發(fā)生變化。即光的的顏色不發(fā)生改變。介質后，傳播速度將變小(當光從一種介質進入另一種介質后，又如何判斷傳播速度的變化?)(當光從一種介質進入又如何判斷波長的變化?)例1、已知介質對某單色光的臨界角為介質中的傳播速度等于csinθ倍(c是紫光波長、速度大小間的關系如何?(1的傳播速度大(2)在同一種介質中，頻率小的波長大(這一點與真空中的規(guī)律一樣)5、產生穩(wěn)定干涉現象的條件是什么?頻率相同、光波設法分成兩部分進行疊加發(fā)生干涉。)7、楊氏雙縫干涉圖樣的特點有那些?(1)單色光為等間隔明暗相間的條紋。(明暗條紋的寬度相同)(2)相同雙縫時，頻率越大紋越窄。(3)白光干涉圖樣為彩色，中央亮紋為白色。注意；r2)(r2r1)=2xdLλx=d8、如何解釋白光楊氏雙縫干涉圖樣是彩色的這一現象?(如何解釋紫光的楊氏雙縫干涉條紋比紅光窄這一現象?例1、用紅光做明條紋寬度的2倍C.D.在實驗裝置不變的情況下，紅光的條紋間距小于藍光的條紋間距條紋出現在被照面上11、如何理解等厚干涉的“厚”字?(1)由于膜很薄所以上下表面疊加反射光的光程差為所在處膜厚的2倍。(2)厚度相同各點光程差相同，干涉紋的亮度相同。(同一條紋下方膜的厚度相同)(3)在膜的一個表面為平面的前提下，如果紋明彎曲處面不平。例1、如圖4-4所示，豎直的肥皂液膜的橫截法正確的是(A.在右側觀察到的干涉條紋是由光線在肥皂液薄膜左到的條紋可能是水平的也可能是豎直的))所以增透膜的厚度為綠光的1/4。以增大綠光的透射強度。因為紅光與紫光反射強度大，所以鏡頭的顏色常呈淡紫色或藍色。例1、一層薄膜(例如氟化鎂),這種膜能消除不鍍膜時玻璃表面反射回來的熱效應最顯著的紅外線.以λ表示此紅外線的波長，則所鍍薄膜的厚度最小應為(A.λ/8教學課題教學課型B.λ/4光的色散新課知識目標課時1.2.3.4.教學目標5.6.7.1課時知道光的色散現象知道白光由不同的色光組成知道同一介質對不同的色光折顏色8.明確棱鏡是利用光的反射及折射規(guī)律來改變和控制光路的光12.4光的色散備課時間授課時間方法，大力開展以創(chuàng)新精神為核心的素質教育，全面提高教育的質量和水平。“3.知道光的三原色教學難點教學方法教學手段教學用具知道透光帶)(一)、通過棱鏡的光線1、明顯地向著棱鏡的底邊偏折——來改變光的傳播方向。(演示實驗)讓一束單色光從空氣射向這樣呢?我們利用光的折射定律就可以得到結論。結論：光線在棱如何偏折?光線將向頂角偏折，關于棱鏡對光線的偏折作用我們不的經驗，認為光線是從它們的反向延長線的交點S射出的，S'就是S在棱鏡中所成的像。新課教學這個虛像的位置比物體的實際律。二、光的色散：(多媒體模擬)讓學生觀察思考幾個問題：1)、各色光是怎樣排列的?2)、各色光偏向角關系如何?3)、同一媒質對不同色光的折射率大小關系如何?4)、不同色光在同一媒質中的速率大小關系如何?3、說明：同一媒質對不同色光折射率紫。4、不同色光在媒質中(真空除外)的速度不同，v紅>v紫。形成的原因是太陽光被懸在空中的許多小水珠色散而22形成了彩色光帶。光的顏色紅偏向角折射率單色光單色很窄的光，就可認為是單色光。利用單色光源(如氣體放電，激光器)、濾光器或根據分光原理制成的單色器可以獲得各種純度的單色光。復色光復色光：亦稱“復合光”。包含多種頻率的光，例種不同的顏色來(見彩圖)。這是因為每種顏色的顏料，在陽光照 的鏡面，當光垂直AB面進入棱鏡到達AC面時發(fā)生全反射，(因為此時入射角為450,而光從玻璃到空氣的臨界角為420),光線沿垂直于BC方向射出，光線的方向改變了900。如果光線垂于反射棱鏡。其作用控制光的傳播方向。思考：這兩種全反射棱鏡而且鍍銀的表面不能使光全部反射，大約10%的光被吸收掉，會使反射鏡。3、應用：潛望鏡(如圖所示)練習：1、如圖所示的三 在媒質中的光速橙小較總結(回到教學目標，由學生總結)如果光從真空或空氣射向三棱鏡的一個側面，可能產生的現象是：1)通過兩次折射，出射光線向底面偏折；小結2)通過三棱鏡成正立的虛像，像與物在棱鏡同側，而且偏向頂角；3)利用全反射棱鏡可以控制光路。4)白光綠、蘭、靛、紫。12.5光的衍射現象一、教學目標1、知識與技能(1)認識光的衍射現象，使學生對光的波動性有進一步的了解.(2)了解光產生明顯衍射的條件，及衍射圖樣與波長、縫寬的定性關系.2、過程與方法(1)通過觀親自做實驗培養(yǎng)學生動手的實踐能力.3、態(tài)度、情感、價值觀(1) (1)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.(2)光的衍射現象與干涉現象根本上講都是光波的相干疊加.(3)正確認識光發(fā)生明顯衍射的條件.(4)培養(yǎng)學生動手實驗能力，教育學生重視實驗，重視實踐.三、教學過程1、常見的縫),可以看到A.黑白相間的直條紋C.彩色的直條紋()B.黑白相間另一縫前放一綠色濾光片(只能透過綠光),這時()失B.紅色和綠色的雙縫干涉條紋消失，其他顏色的干涉條紋依然存任何光亮2、為什么平時很難見到光的衍射現象?(發(fā)生衍射現象的條件)因為發(fā)生明顯衍射現象的條件為：逢、孔、障礙物的尺度與波長接如圖4-2所示，A、B兩幅圖是由單色光分別入射到圓孔而形成的圖A所對應的圓孔的孔徑(填“大于”或“小于”)圖B所對應的圓孔的孔徑.3、什么是“泊松亮斑”?誰提出了“泊松亮斑”?提出的目的是什么?誰證實了“泊松亮斑”的存在?你從中能體會到什么?著名數學家泊松根據菲涅耳的波動理論推算出：把一各不透光個亮斑。后人稱此亮斑為泊松亮斑。泊松指望這一預言能推翻光的驗，證實了這一亮斑的存在。4、你能解釋光學顯微鏡的放大率為什么會受到限制嗎?(1)人眼最小分辨距離約為0.2mm(2)由于人視網膜寬度有限，為增加放大率就應物鏡及目鏡的孔徑。當孔徑 么用紅、黃兩色作為安全信號嗎?為避免云霧小水滴阻擋光的傳播(紅光波長長易發(fā)生衍射)例1、有些動物在夜間幾乎什么都看不12.6、7、8光的偏振、全反射、激光、、光的偏振、全教學課題教學課型新課知識目標光的偏振、全反射、激光備課時的應用.教學目標能力目標通過觀察演示實驗，理解光的全反射現象，概括出發(fā)生全反射的條件，培養(yǎng)學生的觀察、概括能力；通析本質的方法、能力.德育目標滲透學生愛科學的教育，培養(yǎng)學生學科學、愛科學、用科學的習慣，生活中的物理現象很多，能否用90°時的入射角叫做臨界角，當光線從光密介質射到它與光疏介質原因而呈現的自然現象.引導探究實驗與計算機相結合1.全反射柱透明玻璃(半圓柱透鏡),彎曲的細玻璃棒(或光導纖維).教學用具2.燒杯，水，蠟燭，火柴，試管夾、鍍鉻的光亮鐵球(可夾在試管夾上).3.自行車尾燈(破碎且內部較完整).4.直尺.教學環(huán)教學難點教學方法教學手段內焰進行熏制，一定要全部熏黑，再讓學生觀察.然后將熏導言黑比在陽光下更亮.好奇的學生誤認為是水泡掉了鐵球上黑色物，當個疑問開始學習新的知識——全反射現象.1.全反射現象.光傳的現象叫全反射現象.那么滿足什么條件就可以產生全反射現象呢?2.發(fā)生全反射現象的條件.(1)光密介質和光疏介質.對于介質，叫光密介質，而光在其中傳播速度較大的介質，即絕對折射率較小的介質叫光疏介質，光疏介質和光密介質是相對的.例如：玻璃來說是光疏介質，根據折射定律可知，光線由光疏介質射入光密介質時(例如由空氣射入水),折射角小于入射角；光線由光密介質射入光疏介質(例如由水射入空氣),折射角大于入射角.既然光當入射角增大到一定程度時，折射角就會增大到90°,如果入射角再增大，會出現什么情況呢?演示Ⅱ將半圓柱透鏡的半圓一側靠近激光光源一側，使直平面垂直光源與半圓柱透鏡中心的連線，點燃激光器的開關.一束激光垂直于半圓柱透鏡的直平面入射，讓學生觀察.我們研究光從半圓柱透鏡射出的光線的偏折情況，此時入射角0°,折射角亦為零度，即沿直線透出，當入射角增大一些時，此時，會有微弱的反射光線和較強的折射光線，同時可觀察出反射角等于入射角，折射角大于入射角，隨著入射角的逐漸增大，反射光折射角達到90°時，折射光線完全消失，只剩下反射光線.這種現象叫做全反射.新課教學(2)臨界角C.折射角等于90°時的入射角叫做臨界角，用符號C表示.光從折射率為n的某種介質射到空氣(或真空)時的臨界角C就是折射角等于90°時的入射角，根據(3)發(fā)生全反射的條件.①光從光密介質進入光疏介質；②入射角等于或大于臨界角.3.對全反射現象的解釋.(1)引入新課的演示實驗I.被蠟燭熏黑的光亮鐵球外表面附著一層未燃燒完全的碳蠟混和物，對水來說是不浸潤的