资源简介

第四章 第4节 实验 用双缝干涉测量光的波长------教学评大单元分课时教学设计
课 题 人教版班中物理 选择性必修 第一册 第四章 第四节 实验 用双缝干涉测量光的波长
课 型 新授课 复习课□ 试卷讲评课□ 其他课□
授课班级 授课时间
教学内容分析 课标要求：本节的难点是数据的测量，间距的测量需要用到测量头，学生没有接触过，其实也就是螺旋测微器。 教材分析：本节内容重点是做好“用双缝干涉测量光的波长”的学生实验，教材先介绍了实验思路，再介绍用双缝干涉测量光的波长所需要的物理量的测量，最后阐述实验过程及数据分析。可以先让学生回顾双缝干涉条纹的间距和光的波长之间的关系，分析讨论实验思路，制订实验方案，引导学生最大限度地自主完成实验。
学习者 分析 知识储备：学生基本掌握了光的折射、全反射和光的干涉等基本知识。 能力基础：学生对光的干涉现象有一定了解，但对于光的干涉现象及其应用尚不熟悉，需要引导学生进行深入学习。 思维能力：学生具备一定的实验操作能力，可以在实验中观察光的干涉现象，提高学生对干涉现象的认识。
核心素养 物理观念∶知道干涉条纹的间距和光的波长之间的关系，会读测量头的读数。 科学思维∶利用各物理量之间的关系，创新实验方法。 科学探究：能设计实验方案并正确操作实验器材，得到明显的干涉条纹。 科学态度与责任∶通过本实验培养学生实事求是的精神。
教学准备 多媒体课件
活动设计
教学内容 教师活动 学生活动 评价任务
环节一:导入新课 活动一：回顾知识
前面我们通过理论推导，得到了双缝干涉实验中干涉条纹的间距和光的波长之间的关系，即 。本节我们利用该结果，通过双缝干涉实验测量光的波长。 结合上节课所学内容，思考测量光的波长的方法。 引导学生回顾上节课知识，加强知识的连贯性。引出新课题。
环节二:新课教学 活动一：
一、实验目的 (1)了解光波产生稳定的干涉现象的条件； (2)观察白光及单色光的双缝干涉图样； (2)掌握测定单色光的波长的方法。 二、实验原理 单色光通过单缝后，经双缝产生稳定的干涉图样，图样中相邻两条亮（暗）纹间的距离△x与双缝间的距离d、双缝到屏的距离L、单色光的波长λ之间满足 三、实验器材 双缝干涉仪(包括：光具座、光源、滤光片、单缝、双缝、遮光筒、光屏及测量头，其中测量头又包括：分划板、目镜、手轮等)、学生电源、导线、米尺。（教师演示）（学生操作） 四、实验步骤 1、器材的安装与调整 (1)先将光源(线状光源)、遮光筒依次放于光具座上，调整光源的高度，使它发出的一束光沿着遮光筒的轴线把屏照亮。 (2)将单缝和双缝安装在光具座上，使线状光源、单缝及双缝三者的中心位于遮光筒的轴线上，并注意使双缝与单缝相互平行，在遮光筒有光屏一端安装测量头，调整分划板位置到分划板中心刻线位于光屏中央。（教师演示）（学生操作） 2、观察 （1）调单缝与双缝间距为几厘米时，观察白光的干涉条纹. （2）在单缝和光源间放上滤光片，观察单色光的干涉条纹.（教师演示）（学生操作） 3、记录 （1）调节测量头，使分划板中心刻度线对齐第1条亮条纹的中心，记下手轮上的读数a1,转动手轮，使分划板向一侧移动，当分划板中心刻度线与第n条相邻的明条纹中心对齐时，记下手轮上的刻度数a2,则相邻两条纹间的距离（条纹宽度） （2）换用不同的滤光片，测量其他色光的波长. 五、数据分析 ；； 六、注意事项 七、误差分析 (1)测双缝到屏的距离 l 带来的误差，可通过选用毫米刻度尺，进行多次测量求平均值的办法减小误差。 (2)测条纹间距Δx带来的误差。 ①干涉条纹没有调到最清晰的程度。 ②分划板刻线与干涉条纹不平行，中心刻线没有恰好位于条纹中心。 ③测量多条亮条纹间距离时读数不准确。 问题1：双缝干涉相邻亮条纹的间距和光的波长有怎样的关系 怎样才能得到双缝干涉条纹 问题2：测量波长需要测量哪些量 可用什么器材测量 问题3：怎样增大(或减小)亮条纹的宽度 哪些是可以改变的，哪些是很难改变的 问题4：换用不同颜色的滤光片进行实验时，干涉条纹间的距离会怎祥变化 问题5：实验过程中应记录的数据有哪些 问题6：白光的干涉条纹有什么特点 用自光实验时会存在什么问题 (1)放置单缝和双缝时，必须使缝平行。 (2)要保证光源、滤光片、单缝、双缝和光屏的中心在同一条轴线上。 (3)测量头的中心刻线要对着亮(或暗)纹的中心。 (4)要多测几条亮纹(或暗纹)中心间的距离，再求Δx。 (5)照在像屏上的光很弱，主要原因是灯丝与单缝、双缝、测量头与遮光筒不共轴所致，干涉条纹不清晰一般是因为单缝与双缝不平行。 学生进行思考讨论。预想在实验过程中可能遇到的问题和解决方法。 学习实验操作原理和步骤。 学习器材的安装和数据层的采集办法。 读采集的数据进行处理分析，同时讨论数据的准确性，并分析整个实验操作流程是否存在失误，从而总结本实验的注意事项。 结合实验的足以事项读实验结果进行误差分析。 通过抛出若干个问题，让学生在思考与谈论的过程中总结出实验方法和步骤，总结出实验的大体流程。 教师为学生演示操作过程和步骤，让学生学会实验器材的使用，提高实验的成功率。 知道学生完成实验操作，让学生学会实验数据的采集，提高动手操作能力和数据采集能力。 提高学生的计算能力和数据分析能力。 读实验作出误差分析后，在读实验数据进行再次测量和分析，提高实验的准确性。
活动二：
活动三：
环节三:课堂练习
课堂练习1、在用双缝干涉测光的波长实验中(实验装置如图): (1)下列说法错误的是　　　　。(填选项前的字母) A.调节光源高度使光束沿遮光筒轴线照在屏中心时,应放上单缝和双缝 B.测量某条干涉亮纹位置时,应使测微目镜分划板中心刻线与该亮纹的中心对齐 C.为了减少测量误差,可用测微目镜测出n条亮纹间的距离a,求出相邻两条亮纹间距 (2)测量某亮纹位置时,手轮上的示数如图,其示数为 mm。 展示练习 答案：(1) A　 (2)1.970 解析：(1)应先调节光源高度、遮光筒中心及光屏中心后再放上单、双缝,选项A不正确。测微目镜分划板中心刻线应与亮纹中心对齐,使得移动过程测出的条纹间距较为准确,选项B正确。测微目镜移过n条亮纹,则亮条纹间距 ,选项C正确。故选A。 (2)主尺读数是1.5 mm,螺旋读数是47.0×0.01 mm,因此示数为1.970 mm。 通过练习回顾实验的操作步骤和相关需要注意的问题。
环节四：课堂小结
实验原理 操作步骤 注意事项 数据处理 五、误差分析 引导学生进行课堂小结 总结本节课基础知识。 帮助学生梳理基础知识，形成知识框架。
活动五：练习与作业
完成教材P103页练习与应用 布置作业 完成作业 检验学生对知识的掌握情况。
环节六：主板书设计
4.4实验：用双缝干涉测量光的波长 一、实验思路 二、物理量的测量 三、进行实验 四、数据分析 五、注意事项
教学反思

展开更多......

收起↑