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高二物理优秀教案
作为一名辛苦耕耘的教育工作者,可能需要进行教案编写工作,教案是实施教学的主要依据,有着至关重要的作用。那么问题来了,教案应该怎么写?下面是小编整理的高二物理优秀教案,仅供参考,大家一起来看看吧。
高二物理优秀教案1
一、 教材分析
(一)、教材的地位和作用
本节是人教社物理选修3-1第一章第4、5节的内容,本节处在电场强度之后,位于静电现象前,起到承上启下的作用。教材从电场对电荷做功的角度出发,推知在匀强电场中电场力做功与移动电荷的路径无关。利用定义法给出电势的定义,并通过电势描述等势面,对学生能力的提高和对知识的迁移、灵活运用给予了思维上的指导作用。
(二)、学情分析
学生已学习了电荷及库仑定律、电场强度的知识,对本节的学习已具备基础知识,但不够深入,仍需要通过本节的学习进一步培养和提高。
(三)、教学内容
本节课为第一课时,主要内容为概念的引入和对其物理含义的理解。
二、 教学目标分析
根据高中新课程总目标(进一步提高科学素养,满足全体学生的终身发展需求)的要求和理念(探究性、主体性、发展性、和谐性)、本节教材的特点(思想性、探究性、逻辑性、方法性和哲理性融会一体)和所教学生的学习基础(知识结构、思维结构和认知结构),本节课的教学目标为:
知识与技能目标:1、理解电势的概念,知道电势是描述电场的能的性质的物理量,理解电势差与零点电势面位置的选取无关,熟练应用其概念及定义式UAB?WAB进行相关计q
算。明确电势差、电势、静电力的功、电势能的关系。2、理解电势是描述电场的物理量,知道电势与电势差的关系UAB??A??B,电势与零势面的选取有关,知道电场中沿着电场线的方向电势的变化。
过程与方法目标:利用学生已经掌握的知识进行类比、概括,讲述新知识,培养学生对新知识的自学能力,以及抽象思维能力。通过与前面知识的结合,理解电势能与静电力做的功的关系,从而更好地了解电势差和电势的概念。
情感与价值观目标:尝试运用物理原理和研究方法解决一些与生产和生活相关的实际问题,增强科学探究的价值观。
三、 重难点分析
为更好地完成教学目标,本课教学重点为:理解和掌握电势差、电势、等势面的概念及意义。在本节学习之前,学生已学习过其他力做功,如分子力做功使得分子势能发生变化,弹簧的弹力做功引起弹性势能的变化,因此本节教学的难点为把电势、电势面与前后知识区别、联系,并能用此解决相关问题。
四、 教学与学法分析
(一)、学法指导
教学矛盾的主要方面是学生的学。学是中心,会学是目的,因此在教学中要不断指导学
生学习。现代教育更重视在教学过程中对学生的学法指导,物理教学是以实验为基础的,重在启发思维,教会方法。对于简谐运动丰富的感性认识,在教学中,收集一些简谐运动实例,巧用提问,评价激活学生的积极性,调动起课堂气氛,让学生在轻松,自主,讨论的学习环境下完成学习任务。最后让学生自由发言,举出生活中一些简谐运动,做到从实践到理论,再从理论到实践。
(二)、教法分析
本节课设计的指导思想是:现代认知心理学—建构主义学习理论。
建构主义学习理论认为:应把学习看成是学生主动的建构活动,学生应与一定的知识背景即情景相联系,在实际情况下学习,可以使学生利用已有知识与经验同化和索引出当前要学习的新知识,这样获取的知识,不但便于保持,而且易于迁移到陌生的问题情境中。
本节课采用“诱思引探教学法”。使用投影仪,形象、直观的展示教学内容,引导学生发现简谐运动的规律及描述方式,把分析问题的机会留给学生。
五、 教学过程
本节课的教学设计充分体现以学生发展为本,培养学生的观察、概括和探究能力,遵循学生的认知规律,体现理论联系实际、循序渐进和因材施教的教学原则,通过问题情境的创设,激发兴趣,是学生在问题解决的探索过程中,由学会走向会学,由被动答题走向主动探究。
1、 知识回顾。首先展示图片,电场对放入其中的电荷有力的作用,此导体内部电荷同样有
力的作用,此力可以做功,所以电场也有能的性质。
电势、电势差的概念比较抽象,在讲解时可以通过引入重力场的有关概念进行类比,以增强知识的可感知性,有助于学生理解。因此接下来,复习有关功的知识以及重力做功和重力势能的关系。功的量度:W?FScos?;重力做功只与位置有关,与经过的路径无关;重力做功与势能的.关系:WG??Ep;重力势能是相对的,有零势能面。
进一步引导学生扩展思维,回顾所学知识,对新知识产生兴趣。例如,我们还研究过其它力做功,如分子力做功使得分子势能发生变化,弹簧的弹力做功引起弹性势能的变化,那么电场力做功的情形又是怎样的呢。
2、 引入新课。
指出上图:在某一点电荷+Q形成的电场中,将同一电荷放入电场的不同位置A、B两点,所受到的电场力是不同的,这是因为A、B两点的电场强度不同,为了研究问题的方便,以匀强电场为例,匀强电场中,电荷从A点移动到B点,电场力的大小F?
Eq为恒力,则电
场力做功大小为:W?EqScos?。在这里,W
类似如重力做功W
因此,将W?EScos?是一个与电荷本身无关的量,?hcos?,也是与物体本身无关的物理量,只与重力场本身性质有关。 这一比值叫A、B两点间的电势差,用UAB来表示。
继续联系重力势能提出问题:物体在重力作用下移动的高度差越大,重力势能的变化也越大,高度差即高度的差值,电势差也就是电势的差值,那么如何定义电场中各点的电势?给一分钟同学思考后,引导学生阅读教材定义,UAB?WAB,若将B点的电势定义为零电q
势点,则A点的电势等于单位正电荷由A点移动到B点——零电势点时所做的功。因此,老师强调,电势通常用?表示,电场中某一点的电势,等于单位正电荷由该点移动到参考点(零电势点)时电场力所做的功。
3、 强化和延伸知识点。
引导学生思考,指出电势差与零点电势的选取无关,但电势是相对零点电势而言的,与零点电势的选取有关。然后课堂给出几分钟时间,由学生独立完成一道例题:设电场中AB
2两点的电势差U?2、0?10V,带电粒子的电量q?1、2?10?8C,把q从A点移动到B点,
电场力做了多少功?是正功还是负功?设UA?UB。
4、 知识小结。(1)、电场中两点间的电势差,类似重力场中两点的高度差,电势差UAB?WAB,q
U与W、q无关。(2)、电场中某一点的电势?,等于单位正电荷由该点移动到参考点时电场力所做的功,并且注意电势的大小与参考点的选取无关。(3)、UB?B??,A?A
沿着电场线的方向,电势越来越低。
5、 布置作业。布置课后习题,要求学生课后独立完成。
高二物理优秀教案2
教学目标
1、了解电流的磁场,理解磁感应强度、磁力线、磁通、磁导率、磁场强度磁导率等概念。
2、理解磁场的几个基本物理量之间的区别和联系。
3、掌握通电直导线和通电螺线管周围磁场方向的判断方法。
4、培养学生关注细节,认真思考的习惯。
教学重点
1、磁力线、磁感应强度、磁通、磁导率和磁场强度的概念。
2、电流的磁效应及安培定则的应用。
教学难点
磁感应强度概念的建立。
教学方法
利用课堂实验对磁体的磁场、通电导体的磁场进行演示、讲解。
学时安排
1、导入和实验演示20分钟。
2、奥斯特的故事引出电流的磁效应20分钟。
3、磁场的基本物理量30。
4、总结和习题练习10分钟。
课外作业
结合本节课知识,搜集生活中电流磁效应的具体实例并进行分享。
教学过程
任务引入:
1、初中咱们学过磁,大家回忆一下,磁体分几个极?磁极间的相互作用力是什么样的?
2、磁极之间不接触而会有作用力,他们之间通过什么发生作用呢?通过今天的学习,我们一起来解决这个疑惑。
实验演示:
通电导线周围的小磁针发生偏转。
分析:
在磁体或通电导体的周围存在着磁场,磁场使得磁极间没有接触却有相互作用力。试验中,小磁针在不同位置受到的作用力不同,说明不同的位置磁场的强弱不同。
基本概念:
1、磁体与磁极
某些物体能够吸引铁、钴、镍等金属或者它们的合金的性质称为磁性。具有磁性的物体称为磁体。
2、磁场与磁力线
磁体两端磁性的区域叫做磁极。
磁力线具有以下几个特征:磁力线是互不交叉的闭合曲线。在磁体外部由N极指向S级,在磁体内部由S极指向N极;磁力线上任意一点的切线方向,就是该点的磁场方向,即小磁针在该点静止时的N极指向;磁力线的疏密程度反映了磁场的'强弱。磁力线越密集,表示该处磁场越强,磁力线越稀疏,表示该处磁场越弱。
3、电流产生的磁场(由奥斯特发现电流磁效应的故事引入)
通电直导体产生的磁场:安培定则(右手螺旋定则):用右手握住直导体,让伸直的大拇指指向电流的方向,则其余四指所环绕的方向就是磁力线的方向。
通电螺线管产生的磁场:安培定则(右手螺旋定则):用右手握住螺线管,让弯曲的四指与电流的方向一致,则拇指所指的方向就是螺线管内部磁力线方向(即大拇指指向通电螺线管的N极)。
磁场相关物理量
1、磁通
通过与磁场方向垂直的某一面积上的磁力线的总数,叫做通过该面积的磁通量,简称磁通,用字母表示,单位为特斯拉(T)。
3、磁导率
磁导率是表示介质对磁场影响程度的一个物理量,=4π×10-7H/m。
把任一物质的磁导率的比值称为相对磁导率,用表示,单位为安每米(A/m)。
磁场强度只与线圈中的电流及线圈的几何尺寸有关,而与媒介质的磁导率无关。
任务小结
1、回顾本次所学知识,强调本节课的重点与难点,加深理解与记忆。
2、通过奥斯特发现电流的磁效应的故事你有什么感触?
课后作业
1、“磁力线始于N极,终于S极”的说法正确吗?为什么?
2、“磁通”与“磁感应强度”这两个概念有何区别?有何联系?
3、磁力线的特点有哪些?
高二物理优秀教案3
一、教学任务分析
匀速圆周运动是继直线运动后学习的第一个曲线运动,是对如何描述和研究比直线运动复杂的运动的拓展,是力与运动关系知识的进一步延伸,也是以后学习其他更复杂曲线运动(平抛运动、单摆的简谐振动等)的基础。
学习匀速圆周运动需要以匀速直线运动、牛顿运动定律等知识为基础。
从观察生活与实验中的现象入手,使学生知道物体做曲线运动的条件,归纳认识到匀速圆周运动是最基本、最简单的圆周运动,体会建立理想模型的科学研究方法。
通过设置情境,使学生感受圆周运动快慢不同的情况,认识到需要引入描述圆周运动快慢的物理量,再通过与匀速直线运动的类比和多媒体动画的辅助,学习线速度与角速度的概念。
通过小组讨论、实验探究、相互交流等方式 ,创设平台,让学生根据本节课所学的知识,对几个实际问题进行讨论分析, 调动学生学习的情感,学会合作与交流,养成严谨务实的科学品质。
通过生活实例,认识圆周运动在生活中是普遍存在的,学习和研究圆周运动是非常必要和十分重要的,激发学习热情和兴趣。
二、教学目标
1、知识与技能
(1)知道物体做曲线运动的条件。
(2)知道圆周运动;理解匀速圆周运动。
(3)理解线速度和角速度。
(4)会在实际问题中计算线速度和角速度的大小并判断线速度的方向。
2、过程与方法
(1)通过对匀速圆周运动概念的形成过程,认识建立理想模型的物理方法。
(2)通过学习匀速圆周运动的定义和线速度、角速度的定义,认识类比方法的运用。
3、态度、情感与价值观
(1)从生活实例认识圆周运动的普遍性和研究圆周运动的必要性,激发学习兴趣和求知欲。
(2)通过共同探讨、相互交流的学习过程,懂得合作、交流对于学习的重要作用,在活动中乐于与人合作,尊重同学的见解,善于与人交流。
三、教学重点 难点
重点:
(1)匀速圆周运动概念。
(2)用线速度、角速度描述圆周运动的快慢。
难点:理解线速度方向是圆弧上各点的切线方向。
四、教学资源
1、器材:壁挂式钟,回力玩具小车,边缘带孔的旋转圆盘,玻璃板,建筑用黄沙,乒乓球,斜面,刻度尺,带有细绳连 接的小球。
2、课件:flash课件—— 演示同样时间内,两个运动所经过的弧长不同的匀速圆周运动;——演示同样时间内,两个运动半径所转过角度不同的匀速圆周运动。
3、录像:三环过山车运动过程。
五、教学设计思路
本设计包括物体做曲线 运动的条件、匀速圆周运动、线速度与角速度三部分内容。
本设计的基本思路是:以录像和实验为基础,通过分析得出物体做曲线运动的条件;通过观察对比归纳出匀速圆周的特征;以情景激疑认识对匀速圆周运动快慢的不同描述,引入线速度与角速度概念; 通过讨论、释疑、活动、交流等方式,巩固所学知识,运用所学知识解决实际问题。
本设计要突出的重点是:匀速圆周运动概念和线速度、角速度概念。方法是:通过对钟表指针和过山车两类圆周运动的观察对比,归纳出匀速圆周运动的特征;设置地月对话的情景,引入对匀速圆周运动快慢的描述;再通过多媒体动画辅助,并与 匀速直线运动进行类比得出匀速圆周运动的概念和线速度、角速度的概念。
本设计要突破的.难点是:线速度的方向。方法是:通过观察做圆周运动的小球沿切线飞出,以及由旋转转盘边缘飞出的红墨水在纸上的径迹分布这两个演示实验,直观显示得出。
本设计强调以视频、实验、动画为线索,注重刺激学生的感官,强调学生的体验和感受,化抽象思维为形象思维,概念和规律的教学体现“建模”、“类比”等物理方法,学生的活动以讨论、交流、实验探究为主,涉及的问题联系生活实际,贴近学生生活,强调对学习价值和意义的感悟。
完成本设计的内容约需2课时。
六、教学流程
1、教学流程图
2、流程图说明
情境I 录像,演示,设问1
播放录像:三环过山车,让学生看到物体的运动有直线和曲线。
演示:让学生向正在做直线运动的乒乓球用力吹气,体验球在什么情况下将做曲线运动。
设问1:物体在什么情况下将做曲线运动?
情境II 观察、对比,设问2
观察、对比钟表指针和过山车这两类圆周运动。
篇四:涡流
教学目标
知识目标
1、知道涡流是如何产生的;
2、知道涡流对我们的不利和有利的两个方面,以及如何防止和利用;
情感目标
通过分析事例,培养学生全面认识和对待事物的科学态度、
教学建议
本节是选学的内容,它又是一种特殊的电磁感应现象,在实际中有很多应用,比如:发电机、电动机和变压器等等、所以可以根据实际情况选讲,或者知道学生阅读、什么是涡流是本节课的重点内容、
涡流和自感一样,也有利和弊两个方面、教学中应该充分应用这些实例,培养学生全面认识和对待事物的科学态度、
教学设计方案
一、引入:引导学生观察发电机、电动机和变压器(可用事物或图片)
提出问题:为什么它们的铁芯都不是整块金属,而是由许多相互绝缘的薄硅钢片叠合而成?
引导学生看书回答,从而引出涡流的概念:什么是涡流?
把块状金属放在变化的磁场中,或者让它在磁场中运动时,金属块内将产生感应电流,这种电流在金属块内自成闭合回路,很象水的旋涡,因此叫做涡流、
整块金属的电阻很小,所以涡流常常很大、
(使学生明确:涡流是整块导体发生的电磁感应现象,同样遵守电磁感应定律、)
二、涡流在实际中的意义是什么?
⑴为什么电机和变压器通常用相互绝缘的薄硅钢片叠合而成,就可以减少涡流在造成的损失?
⑵利用涡流原理制成的冶炼金属的高频感应炉有什么优点?
电学测量仪表如何利用涡流原理,方便观察?
提出上述问题后,让学生看书、讨论回答
三、作业:让学生业余时间到物理实验室观察电度表如何利用涡流,写出小文章进行阐述、
高二物理优秀教案4
一、教材简析
本节课力的合成,是在学生了解力的基本性质和常见几种力的基础上,通过等效替代思想,研究多个力的合成方法,是对前几节内容的深化。
本节重点介绍力的合成法则——平行四边形定则,但实际这是所有矢量运算的共同工具,为学习其他矢量的运算奠定了基础。
更重要的是,力的合成是解决力学问题的基础,对今后牛顿运动定律、平衡问题、动量与能量问题的理解和应用都会产生重要影响。
因此,这节课承前启后,在整个高中物理学习中占据着非常重要的地位。
二、教学目标定位
为了让学生充分进行实验探究,体验获取知识的过程,本节内容分两课时来完成,今天我说课的内容为本节内容的第一课时。根据上述教材分析,考虑到学生的实际情况,在本节课的教学过程中,我制定了如下教学目标:
一、知识与技能
1、理解合力、分力、力的合成的概念、理解力的合成本质上是从等效的角度进行力的替代、
2 、探究求合力的方法——力的平行四边形定则 ,会用平行四边形定则求合力、
二、过程与方法
1、通过学习合力和分力的概念,了解物理学常用的方法——等效替代法、
2、通过实验探究方案的设计与实施,体验科学探究的过程。
三、情感态度与价值观
1 、培养学生的合作精神,激发学生学习兴趣,形成良好的学习方法和习惯、
2、培养认真细致、实事求是的实验态度、
根据以上分析确定本节课的重点与难点如下:
一、重点
1、合力和分力的概念以及它们的关系、
2、实验探究力的合成所遵循的法则、
二、难点
平行四边形定则的理解和运用。
三、重、难点突破方法——教法简介
本堂课的重、难点为实验探究力的合成所遵循的法则——平行四边形定则,为了实现重难点的突破,让学生真正理解平行四边形定则,就要让学生亲自体验规律获得的过程。
因此,本堂课在学法上采用学生自主探究的实验归纳法——通过重现获取知识和方法的思维过程,让学生亲自去体验、探究、归纳总结。体现学生主体性。
实验归纳法的步骤如下。这样设计让学生不仅能知其然,更能知其所以然,这也是本堂课突破重点和难点的重要手段。
本堂课在教法上采用启发式教学——通过设置问题,引导启发学生,激发学生思维。体现教师主导作用。
四、教学过程设计
采用六环节教学法,教学过程共有六个步骤。
教学过程第一环节、创设情景导入新课:
安排两个同学共提一桶水,再请全班力气最大的同学来提这一桶水,游戏虽简单,但能迅速调动学生参与课堂的积极性。然后用图片引导学生通过作用效果相同得出合力与分力的概念。由此引出——
第二环节、新课教学:
展示合力与分力以及力的合成的概念,强调等效替代法。举例说明等效替代法是一种重要的物理方法。
那么如何来求合力呢?先简单回顾初中所学同一直线上两个力的'合成方法:直接加减即可 。再通过设置三个问题激发学生思维,引导学生猜想合力与分力究竟是什么关系呢?学生猜想五花八门,产生思维冲突,怎么办呢?学生自然会想到通过实验来寻求问题答案。由此引出——
第三环节、合作探究:
首先,教师展示实验仪器,让学生思考如何设计实验,,如何进行实验呢?学生面对器材可能会觉得无从下手。再次设置问题引导学生思维,让学生面对仪器分组讨论以下四个问题。
问题1要用动画辅助说明。在问题2中,教师要强调结点的问题, 用动画说明。问题3中,直观简洁的描述力必须用力的图示,用图片说明。问题4让学生注意测力计的使用,减小实验误差。通过对这四个问题的讨论,再结合多媒体动画的展示,使学生对探究的步骤清晰明了。
然后,学生分组实验,合作探究,记录合力与两分力的大小和方向,作出力的图示。实验完成后请学生展示实验结果,应该立即可得出结论一:比较分力与合力的大小,可得互成角度的两个力的合成,不能简单地利用代数方法相加减、
那合力与分力到底满足什么关系呢?
此时要引导学生思考:既然从数字上找不到关系,哪可不可以从几何上找找关系呢?学生会立即猜想出O、A、C、B像是一个平行四边形的四个顶点,OB可能是这个平行四边形的对角线、哪么猜想是否正确呢?亲自实践才有发言权,学生动手作图:以OA、OC为邻边作平行四边形OACB,看平行四边形的对角线与OB是否重合。
学生作图后发现对角线与合力很接近。教师说明实验的误差是不可避免的,科学家经过很多次的、精细的实验,最后确认对角线的长度、方向,跟合力的大小、方向一致,说明对角线就表示F1和F2的合力、由此得到结论二:力的合成法则——平行四边形定则。
高二物理优秀教案5
【教学目标】
(一)知识与技能
1.掌握明条纹(或暗条纹)间距的计算公式及推导过程。
2.观察双缝干涉图样,掌握实验方法。
(二)过程与方法
培养学生的动手能力和分析处理故障的能力。
(三)情感、态度与价值观
体会用宏观量测量微观量的方法,对学生进行物理方法的教育。
【教学重点】
双缝干涉测量光的波长的实验原理及实验操作。
【教学难点】
L、d、的准确测量。
【教学方法】
复习提问,理论推导,实验探究
【教学用具】
双缝干涉仪、光具座、光源、学生电源、导线、滤光片、单缝、双缝、遮光筒、毛玻璃屏、测量头、刻度尺
【教学过程】
(一)引入新课
师:在双缝干涉现象中,明暗条纹出现的位置有何规律?
生:当屏上某点到两个狭缝的路程差=2n ,n=0、1、2时,出现明纹;当=(2n+1) ,n=0、1、2时,出现暗纹。
师:那么条纹间距与波长之间有没有关系呢?下面我们就来推导一下。
(二)进行新课
1.实验原理
师:[投影下图及下列说明]
设两缝S1、S2间距离为d,它们所在平面到屏面的距离为l,且ld,O是S1S2的中垂线与屏的交点,O到S1、S2距离相等。
推导:(教师板演,学生表达)
由图可知S1P=r1
师:r1与x间关系如何?
生:r12=l2+(x- )2
师:r2呢?
生:r22=l2+(x+ )2
师:路程差|r1-r2|呢?(大部分学生沉默,因为两根式之差不能进行深入运算)
师:我们可不可以试试平方差?
r22-r12=(r2-r1)(r2+r1)=2dx
由于ld,且lx,所以r1+r22l,这样就好办了,r2-r1=r= x
师:请大家别忘了我们的任务是寻找x与的关系。r与波长有联系吗?
生:有。
师:好,当r=2n ,n=0、1、2时,出现亮纹。
即 x=2n 时出现亮纹,或写成x=
第n条和第(n-1)条(相邻)亮纹间距离x为多少呢?
生:x=xn-xn-1
=[n-(n-1)]
师:也就是x=
我们成功了!大家能用语言表述一下条纹间距与波长的关系吗?
生:成正比。
师:对,不过大家别忘了这里l、d要一定。暗纹间距大家说怎么算?
生:一样。
师:结果如何?
生:一样。
师:有了相邻两个亮条纹间距公式x= ,我们就可以用双缝干涉实验来测量光的波长了。
2.观察双缝干涉图样
(教师指导学生按步骤进行观察,也可引导学生先设计好步骤,分析研究后再进行,教师可将实验步骤投影)
步骤:(1)按课本图13.3-2,将光源、单缝、遮光管、毛玻璃屏依次安放在光具座上。
(2)接好光源,打开开关,使灯丝正常发光;
(3)调节各器件的高度,使光源灯丝发出的光能沿轴线到达光屏;
(4)安装单缝和双缝,使双缝与单缝平行,二者间距约5~10 cm.;
(5)在单缝和光源间放上滤光片,观察单色光的干涉条纹。
(6)那走滤光片,观察白光的干涉条纹。
(教师指导学生分别观察红色、紫色等不同颜色的单色光的干涉图样,比较不同色光干涉条纹宽度,与课本第59页彩图13.3-3对照,得出结论:红光干涉条纹间距大于紫光干涉条纹间距(注意其他条件相同,进行实验)。对于同种色光,改变双缝间距d,得出结论:双缝间距d越小,条纹间距越大。观察线状白炽灯的干涉条纹,与课本60页图彩图对比,得出结论:白光的干涉条纹是彩色的。)
3.测定单色光的波长
(教师指导学生按步骤进行测量,也可引导学生先设计好步骤,分析研究后再进行,教师可将实验步骤投影)
步骤:(1)安装测量头,调节至可清晰观察到干涉条纹;
(2)使分划板中心刻线对齐某条(记为第1条)亮条纹的中央,记下手轮上的读数a1,转动手轮,使分划板中心刻线移动,当中心刻线与第n条亮纹中央对齐,记下移动的条纹数n和移动后手轮的读数a2,则相邻两条纹间的距离 。
(3)用刻度尺测量双缝到光屏间距离L;
(4)用游标卡尺测量双缝间距d(这一步也可省去,d在双缝玻璃上已标出);
(5)重复测量、计算,求出波长的平均值;
(6)换用不同滤光片,重复实验。
说明:实验过程中教师要注意指导:
(1)双缝干涉仪是比较精密的实验仪器,实验前教师要指导学生轻拿轻放,不要随便拆分遮光筒,测量头等元件,学生若有探索的兴趣应在教师指导下进行。
(2)滤光片、单缝、双缝、目镜等会粘附灰尘,要指导学生用擦镜纸轻轻擦拭,不用其他物品擦拭或口吹气除尘。
(3)指导安装时,要求学生注意调节光源、滤光片、单缝、双缝的中心均在遮光筒的中心轴线上,并使单缝、双缝平行且竖直,引导学生分析理由。
(4)光源使用线状长丝灯泡,调节时使之与单缝平行且靠近。
(5)实验中会出现像屏上的光很弱的情况.主要是灯丝、单缝、双缝、测量头与遮光筒不共轴线所致;干涉条纹的清晰与否与单缝和双缝是否平行很有关系.因此(3)(4)两步要求应在学生实验中引导他们分析,培养分析问题的能力。
(6)实验过程中学生还会遇到各种类似故障,教师要鼓励他们分析查找原因。
(三)课堂总结、点评
通过今天的学习,我们掌握了干涉条纹的间距与光的波长之间的'定量关系,即x= ,并利用上式测量了光的波长。该实验为我们提供了一种用宏观量测量微观量的方法。
(四)课余作业
完成P60问题与练习的题目。
附:课后训练
1.在做双缝干涉实验时,用普通的白光做光源,若在双缝处把一缝用红色玻璃挡住,另一缝用绿色玻璃挡住,则屏上会出现 ( )
A.红色干涉条纹 B.绿色干涉条纹
C.红绿相间的干涉条纹 D.无干涉条纹,但有亮光
答案:D
2.在杨氏双缝干涉实验中,保持双缝到屏的距离不变,调节双缝间距离,当距离增大时,干涉条纹距离将变________,当距离减小时,干涉条纹间距将变________.
答案:小,大
3.用单色光做双缝干涉实验时,测得双缝间距离为0.4 mm,双缝到屏的距离为1 m,干涉条纹间距为1.5 mm,求所用光波的波长。
答案:610-7 m
4.光纤通信是70年代以后发展起来的新兴技术,世界上许多国家都在积极研究和发展这种技术。发射导弹时,可在导弹后面连一根细如蛛丝的光纤,就像放风筝一样,这种纤细的光纤在导弹和发射装置之间,起着双向传输信号的作用,光纤制导的下行光信号是镓铝砷激光器发出的在纤芯中波长为0.85 m的单色光。而上行光信号是铟镓砷磷发光二极管发射的在纤芯中波长为1.06 m的单色光,这样操纵系统通过这根光纤向导弹发出控制指令,导弹就如同长眼睛一样盯住目标。根据以上信息,回答下列问题:
(1)在光纤制导中,上行光信号在真空中波长是多少?
(2)为什么上行光信号和下行光信号要采用两种不同频率的光?(已知光纤纤芯的折射率为1.47)
答案:(1)157 m,(2)如果上行光信号和下行光信号频率相同,会发生干涉现象。相互间产生干扰。
5.在双缝干涉实验中,以白光为光源,在屏幕上观察到了彩色干涉条纹。若在双缝中的一缝前放一红色滤光片(只能透过红光),另一缝前放一绿色滤光片(只能透过绿光),这时 ( )
A.只有红色和绿色的双缝干涉条纹,其他颜色的双缝干涉条纹消失
B.红色和绿色的双缝干涉条纹消失,其他颜色的双缝干涉条纹依然存在
C.任何颜色的双缝干涉条纹都不存在,但在屏上仍有光亮
D.屏上无任何光亮
解析:题目中给出的条件是:以白光为光源时,在屏幕上得到了彩色的干涉条纹。若在双缝中的一缝前放一红色滤光片(只能透过红光),另一缝前放一绿色滤光片(只能透过绿光),那么,从双缝射出的则是频率不同的红色光和绿色光,所以不可能产生干涉条纹,故A、D错;而其他颜色的光不可能透过滤光片,故B亦错.虽然不能产生干涉条纹,但仍有光照在屏上,故C对。
答案:C
6.用单色光做双缝干涉实验,下列说法正确的是
A.相邻干涉条纹之间距离相等
B.中央明条纹宽度是两边明纹宽度的两倍
C.屏与双缝之间距离减小,则屏上条纹间的距离增大
D.在实验装置不变的情况下,红光的条纹间距小于蓝光的条纹间距
解析:因为双缝干涉的条纹宽x= ,可见条纹宽应是相等的,A正确,BC错,又因为 红 蓝,所以x红x蓝,故D错.
答案:A
7.如图所示,用波长为 的单色光做双缝干涉实验时,设两个狭缝S1、S2到屏上某点P的路程差为d,则
A.距O点最近的一条暗纹必是d= /2
B.对屏上某点d=n /2(n为正整数)时,出现暗纹
C.距O点越远的点d越长,就越容易出现暗条纹
D.用各色光在同一条件下实验,波长越短的色光条纹间距越小
解析:当路程差d=n 时出现亮条纹,路程差d=(2n+1) /2时出现暗条纹,可见,当n=0时,d= /2,所以A正确。由x=l /d(式中d为两狭缝间的距离)得,频率越大的色光,其波长越短,干涉条纹之间的距离越小,故D正确。
答案:AD
8.在利用双缝干涉测定光波波长时,首先调节________和________的中心均位于遮光筒的中心轴线上,并使单缝和双缝竖直并且互相平行.当屏上出现了干涉图样后,用测量头上的游标卡尺测出n条明纹间距离a,则两条相邻明条纹间的距离x=________,双缝到毛玻璃屏的距离L用________测量,用公式________可以测出单色光的波长。
答案:光源、滤光片、单缝、双缝 ,毫米刻度尺x=
9.用红光做光的干涉实验时,已知双缝间的距离为0.210-3 m,测得双缝到屏的距离为0.700 m,分划板中心刻线对齐第一级亮条纹中央时手轮读数为0.20010-3 m,第四级亮条纹所在位置为7.47010-3 m,求红光的波长.若改用蓝光做实验,其他条件不变,则干涉条纹宽度如何变化?
答案:6.92210-7 m,变窄
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