2023高中物理教育教案
一個正確的物理理論不僅能解釋當時發現的物理現象,還能預言當時無法探測到的物理現象。下面是小編為大家帶來的2023高中物理教育教案7篇,希望大家能夠喜歡!
2023高中物理教育教案(精選篇1)
三維目標:
知識目標:
( 1 )了解擴散現象是由于分子的熱運動產生的。
( 2 )知道什么是布朗運動,理解布朗運動產生的原因。
( 3 )知道什么是熱運動及決定熱運動激烈程度的因素。
(4)注重理論聯系實際,勤觀察、多思考,養成良好的學習習慣。
能力目標:
分析綜合能力,理解推理能力,實驗能力
情感態度價值觀:
唯物主義世界觀,尊重事實
教學重點、難點
擴散現象 布朗運動
教具:顯微鏡(大于500倍),火柴,電源接線,布朗運動演示儀(氣體)
新課教學
一、新課引入
根據分子動理論,構成物體的分子永不停息地做無規則運動,這個結論也是實驗事實的基礎上得到的,本節課我們就從實驗說明分子的無規則運動。
二、擴散現象
學生觀察兩個實驗:
1.將盛有二氧化氮的集氣瓶與另一集氣瓶豎直方向對口接觸 ,看到二氧化氮氣體從下面的瓶子慢慢擴展到上面瓶內。
2.在一燒杯的水中,滴入幾滴紅墨水后,紅墨水在水中逐漸擴展。
【問】:這兩個實驗屬于什么物理現象?它說明了什么?
學生回答問題,教師總結:上述實驗是氣體,液體的擴散現象,說明分子在做永不停息的熱運動。
【問】舉例說明在固體之間也會存在擴散現象。(堆在地面上的煤)
固體的擴散現象比較緩慢,不特別觀察很難直接觀察到。
【問】擴散的快慢與什么因素有關?
演示實驗:同時將紅墨水分別滴入冷水和熱水中,學生觀察擴散的快慢。
結論:擴散的快慢與溫度有關,溫度高,擴散現象加快,說明分子運動更加激烈。
【問】分子究竟做什么樣的運動?能否直接用肉眼觀察到分子的無規則運動?
回憶分子直經、體積,得出不可能的
看到的顏色變化是分子的群體遷移(類似云、水珠)
【問】借助于儀器(如顯微鏡)能否觀察到?
三、布朗運動
可以更明顯的觀察證實分子的無規則運動的現象是布朗運動。
1.介紹布朗運動
1827年英國植物學家布朗用顯微鏡觀察懸浮在水中的花粉,發現花粉顆粒在水中不停地在做無規則運動,后來就把懸浮顆粒的無規則運動叫做布朗運動。
閱讀實驗,思考:
“小碳粒”是不是分子?
“位置連線”是路程還是位移?(位移)
時間間隔延長,折線更復雜還是更簡單?(復雜)
2023高中物理教育教案(精選篇2)
【教學目標】
(一)知識與技能
1.通過實驗,認識振動中的偏振現象,知道只有橫波有偏振現象。
2.了解偏振光和自然光的區別,從光的偏振現象知道光是橫波。
3.了解日常見到的光多數是偏振光,了解偏振光在生產生活中的一些應用。
(二)過程與方法
1.通過機械波的偏振實驗和光的偏振實驗掌握類比研究物理問題的方法。
2.通過對光的偏振應用的學習,提高應用知識解決實際問題的能力。
(三)情感、態度與價值觀
通過課外活動觀察光的偏振現象培養學生聯系實際學習物理的觀念和習慣。
【教學重點】
光的偏振實驗的觀察和分析。
【教學難點】
光振動與自然光和偏振光的聯系。
【教學方法】
通過實驗現象使學生認清機械波中橫波的偏振現象,再通過機械波與光波的類比,實現輕松過渡,形成概念明確規律,并在應用中深化知識的理解。
【教學用具】
柔軟的長繩一根,帶有狹縫的木板兩塊,細軟的彈簧一根,電氣石晶體薄片或人造偏振片兩片,投影儀
【教學過程】
(一)引入新課
(復習橫波和縱波的概念)
師:請同學們回憶一下機械波一節內容,舉例說說什么是橫波?什么是縱波?
生:振動方向和傳播方向垂直的波叫橫波,抖動水平軟繩時產生的波就是橫波,振動方向和傳播方向一致的波叫縱波,像水平懸掛的彈簧一端振動時形成的沿彈簧傳播的波。
師:通過前幾節課的學習,我們知道光具有波動性,那么光波究竟是橫波還是縱波呢?
這節課我們要學習的偏振現象,可以說明光是橫波。
(二)進行新課
1.偏振現象
師:我們先通過一個實驗來看看怎么判斷一種波是橫波還是縱波。
[演示一]
介紹課本圖13.6-1裝置,教師演示,引導學生仔細觀察波傳到狹縫時的情況,看波能否通過狹縫傳到木板的另一側。
師:請一位同學來表述一下看到的現象。
生:對繩上形成的橫波,當狹縫與振動方向一致時,波不受阻礙,能通過狹縫,而當狹縫與振動方向垂直時,波被狹縫擋住,不能通過狹縫傳到木板另一端,對彈簧上形成的縱波,無論狹縫怎樣放置,彈簧上疏密相間的波均能順利通過狹縫傳播到木板另一側。
師:表達得不錯,還有同學要補充嗎?
生:在繩上橫波傳播過程中,當狹縫既不與振動方向平行也不與振動方向垂直時,有部分振動能通過狹縫。
師:很好。橫波的這種現象稱為偏振現象,大家看到,縱波不會發生偏振現象,根據是否能發生偏振,我們可以判斷一個機械波是橫波還是縱波。雖然這種方法對判斷機械波并非必要,但我們可以借助這種方法來判斷光波是橫波還是縱波。
[演示二]
(教師介紹裝置,強調起偏器P和檢偏器Q的作用,演示同時引導學生認真觀察隨著檢偏器Q的轉動屏上光照強度的變化)
師:請大家看這個薄片,它在我們這個演示實驗中的作用與前面的帶有狹縫的木板類似,它上面有一個特殊的方向稱透振方向,只有振動方向與透振方向平行的光波才能透過偏振片,下面請大家認真觀察。
[現象1]用一個起偏器觀察自然光,偏振片是透明的,以光的傳播方向為軸旋轉P時,透射光強度不變。[投影]
師:同學們能由此得到什么結論嗎?
生:光是縱波。
師:怎么得到這個結論的呢?
生:與前面縱波實驗類比得到的。
師:大家有沒有考慮過假如波是橫波而且沿各個方向都有振動的情況呢?
(學生默然,教師繼續演示)
[現象2]加上檢偏器Q,當Q的透振方向與P的透振方向一致時,透射光強度最大。[投影]
[現象3]以光傳播方向為軸旋轉時,透射光強度減弱。當Q與P透振方向垂直時,屏上最暗,光強幾乎為零。[投影]
師:現在大家能判斷光是橫波還是縱波了嗎?
生:能,是橫波。
師:那現象1是怎么回事呢?原來,我們這里用的太陽光源包含了垂直于傳播方向上沿一切方向振動的光,而且各個方向振動的光波強度都相同,這種光叫自然光。通過起偏器后,這種光就只能沿著一個特定方向振動,這種光叫做偏振光。橫波只沿著某一個特定方向振動,稱為波的偏振。只有橫波才有偏振現象。
師:哪位同學能來解釋剛才我們看到的三個現象呢?
(學生基本上能根據與機械波類比解釋實驗現象,并明確光是一種橫波。)
師:其實,除了從太陽、電燈這樣一些從光源直接發出的光外,通??吹降慕^大部分光都是偏振光,請大家看課本圖13.6-4,在這里反射光和折射光都是偏振光,且兩者偏振方向相互垂直。
引導學生閱讀教材70頁有關內容。了解光的偏振現象是一種常見現象,只是我們不能用肉眼直接察覺罷了。
2023高中物理教育教案(精選篇3)
教材選用
人教版普通高中課程標準實驗教科書·物理選修3-4·第十三章第三節。
教學內容分析
(一)作用與地位
本節是在《機械波》的基礎上展開的,上承幾何光學,也是后面學習《光的衍射》等知識的基礎,本節揭示了光的波動性,促使人類對光的本性有更進一步的認識。同時也與選修3-5《光電效應》共同構成光的波粒二象性,所以本節具有重要的研究意義。
(二)課程標準
1、觀察光的干涉現象;2、知道產生干涉現象的條件。
(三)課程特點
課程標準是課程的宏觀結構,教材是課程的微觀結構。從教材特點看,本節通過提出猜想:如果光真的是一種波;隨后進行楊氏雙縫實驗,通過得到干涉圖樣,進而證明光是一種波;最后討論路程差與半波長的關系,得出明暗條紋出現的條件。
但教材中并沒有突出“空間”干涉;雙縫干涉實驗的示意圖并沒有采用形象化的展示,從而影響了學生對光的干涉機理的理解;增加了學習的難度,所以我對教材做了以下的處理:
1.增加創新演示實驗,利用丁達爾效應展示干涉通路,有助于學生對物理規律的深刻理解;
2. 通過演示光波直觀圖示,形象的展示光波的干涉機理,化抽象的光波為直觀;
3.增強教學中的邏輯性,注重知識的構建過程;
學生情況分析
(一)思維特點
按皮亞杰的理論,高二學生正處在形式運算的思維階段, 遵循從簡單到復雜,從直觀到抽象的認知規律,但是他們的抽象思維能力還不夠強,常常會需要具體的表象或類比于相似的具體經驗來支持思維過程。
(二)知識基礎
學生已經學習了機械波的內容,對機械波的干涉和波的疊加原理有一定認識。
(三)認知困難
但學生知識的遷移能力相對薄弱,且光的干涉機理比較抽象,加之對光干涉無本質的認識。
教學目標分析
(一)知識與技能
(1)知道光產生干涉的條件,知道光是一種波;
(2)知道光的干涉現象和干涉條紋的分布特點;
(3)知道路程差與明暗條紋之間的關系。
(二)過程與方法
(1)通過光的干涉與機械波干涉的類比,培養學生比較分析的能力和知識遷移的能力。
(三)情感、態度、價值觀
(1)通過觀察實驗,培養學生實事求是的科學態度。
(2)通過了解楊氏雙縫干涉實驗,培養學生的物理學史情懷,增加對物理學的熱愛。
教學重難點
重點:光的干涉特點和產生條件
重點:明暗條紋產生的原因
教學策略分析
一、教學方法
主要采用實驗法、講授法、并輔以提問法等教法,把教學過程設計成以激發學生興趣的吹肥皂泡實驗為切入點,以觀察實驗和已有知識為基礎,以“為什么肥皂泡表面的條紋始怎么形成的?”等問題為主線的師生對話活動,
實驗法
通過探究楊氏雙縫實驗,觀察光干涉的特點,得出光是一種波;通過創新演示實驗,利用丁達爾效應顯現干涉通路,展示光干涉的空間性,進一步理解光的波動性;通過演示直觀圖示模擬波在空間P點的三種疊加情況(峰峰、谷谷、峰谷),理解光的干涉機理。
(2)講授法
通過已熟悉的機械波干涉,遷移到光干涉問題的新情境中來,加強學生知識的遷移能力。
二、學法指導
在學法指導上,注重引導學生合作實驗探究,觀察思考,多自主討論,重視分析歸納,使學生自主發現問題,解決問題,在獲取新知識的同時提高合作意識,獨立思考,易遷移,領會物理學的思想。
教學準備
教具:肥皂水、激光筆、雙縫、支架、水槽、清水、牛奶、自制教具等。
多媒體:PPT、圖片、圖示模型、動畫、視頻等
實驗創新
本節課除去導入新課使用的趣味實驗和雙縫實驗外,設計了兩個實驗。
實驗1 傳統的雙縫干涉實驗不能明顯的展示干涉具有空間性,但通過往清水中加入牛奶,利用丁達爾效應顯示干涉通路,進一步加深學生對光波動性的認識。
實驗2 課本中光干涉的插圖并沒有讓學生清晰的認識到干涉的機理,通過利用演示實驗,制作兩列波在空間某點P的三種疊加情況(波峰與波峰疊加、波谷與波谷疊加、波峰與波谷疊加),直觀展示光波疊加的實際過程,讓學生更好的理解明暗條紋產生的原因。
教學流程
教學過程設計
教學環節和教學內容 教師活動 學生活動 設計意圖 一、創設情境,引入課題:
介紹器材:肥皂水、塑料圈
演示實驗:吹泡泡
二、創新演示實驗 展示空間干涉
1.學習物理學史,增強對物理學的熱愛
介紹以牛頓為代表的物理學家認為光是粒子性的,以惠更斯為代表的物理家提出了波動性及托馬斯楊實驗。
2.進行實驗探究,觀察實驗現象
實驗器材:綠色激光、雙縫片、光屏
介紹實驗裝置,進行雙縫干涉實驗。
觀察實驗,總結現象:中間是明條紋,并且出現明暗相間的條紋。
光干涉條件:頻率、相位差、振動方向相同。
實驗結論:光是一種波。
干涉圖樣特點:出現中央亮紋,亮度往兩邊變暗;明(暗)條紋的寬度相同。
3.演示創新實驗,展示空間干涉
前后移動激光筆,引導學生觀察干涉圖樣。
實驗器材:單色激光、雙縫、牛奶、水槽、水。
利用丁達爾現象演示光干涉通路。
更進一步地認識光的波動性。
得出結論:光在整個疊加空間區域內都發生干涉。
三、演示形象圖示,理解干涉原理
通過演示直觀的光波疊加圖示:通過類比機械波的疊加圖示,在空間某點P,恰好兩列相干波波峰與波峰疊加,由于波峰的振幅最大,且振動方向相同,疊加時振幅更大,則相干加強,以此遷移到抽象的光波,在光屏該處則為明條紋,同理波谷與波谷在此處疊加也為明條紋,波峰與波谷則為暗條紋。
(同理谷谷疊加也為明條紋,沒有展示疊加圖示)
光波峰谷疊加相消為暗條紋
2023高中物理教育教案(精選篇4)
【教學目標】1、了解光的認識發展史
2、理解光的干涉的產生條件 【教學重點】光的干涉的產生條件 【教學難點】明、暗條紋的判定方法 主備教案 自備教案 【引入】前面我們討論了有關光的一些基本特性,可我們同學們可知道光到底是什么?物理學家對此著不同的爭論:
光的微粒說與波動說
光的微粒說:認為光是一種沿直線傳播的高速粒子流
eq oac(○,1) 代表人物:牛頓
eq oac(○,2) 能解釋的現象:光的直進和光的反射
eq oac(○,3) 困難:在兩種介質的分界面上會同時發生反射和折射;光的疊加等
光的波動說:認為光是某種振動以撥的形式想周圍傳播
eq oac(○,1) 代表人物:惠更斯
eq oac(○,2) 能解釋的現象:在兩種介質的分界面上會同時發生反射和折射,光的干涉和衍射
eq oac(○,3) 困難:影的形成、光電效應等
光的干涉:
光的干涉現象:兩列頻率想同的光相遇是發生疊加,形成明、暗相間的條紋或者彩色條紋
干涉的條件:頻率相同,相差恒定
雙縫干涉實驗:(托馬斯.楊)
【實驗裝置】
【實驗規律】
eq oac(○,1) 令δ=r2-r1
當δ=nλ(n=0、1、2、3……),P點出現亮條紋
當δ=(2n+1)λ/2(n=0、1、2、3……),P點出現暗條紋
2023高中物理教育教案(精選篇5)
【教學目標】
1.了解什么是熱輻射及熱輻射的特性。
2.了解黑體輻射,了解黑體熱輻射的強度與波長的關系 。
3.了解能量子的概念 及提出的科學過程,領會這一科學突破過程中科學家的思想。
4.了解宏觀物體和微觀粒子的能量變化特點,體會量子論的建立深化了人們對于物質世界的認識 。
【教學重點】
能量子的概念。
【教學難點】
黑體輻射的實驗規律。
【教學方法】
講授為主,啟發、引導。
【教學用具】
多媒體輔助教學設備。
【教學過程 】
一、引入新課
師:19世紀末,牛頓定律在各個領域里都取得了很大的成功:在機械運動方面不用說,在分子物理方面,成功地解釋了溫度、壓強、氣體的內能。在電磁學方面,建立了一個能推斷一切電磁現象的 Maxwell方程。另外還找到了力、電、光、聲等都遵循的規律---能量轉化與守恒定律。當時許多物理學家都沉醉于這些成績和勝利之中。他們認為物理學已經發展到頭了。
1900年在英國皇家學會的新年慶祝會上,著名物理學家開爾文作了展望新世紀的發言:“科學的大廈已經基本完成,后輩的物理學家只要做一些零碎的修補工作就行了。” “但是,在物理學晴朗天空的遠處,還有兩朵令人不安的烏云?!?/p>
這兩朵烏云是指什么呢? 一朵與黑體輻射有關,另一朵與邁克爾遜實驗有關。然而, 事隔不到一年(1900年底),就從第一朵烏云中降生了量子論,緊接著(1905年)從第二朵烏云中降生了相對論。經典物理學的大廈被徹底動搖,物理學發展到了一個更為遼闊的領域。正可謂“山重水復疑無路, 柳暗花明又一村”。
我們這節課就來學習“能量量子化的發現 ——物理學新紀元的到來”。
二、進行新課
1.黑體與黑體輻射
師:請同學們閱讀教材27第一段,思考:什么是熱輻射,物體的熱輻射有什么特性?(學生閱讀教材、思考問題)
(1)熱輻射現象
師:我們周圍的一切物體都在輻射各種波長的電磁波,這種輻射與由于物體中的分子、原子受到激發而造成的,它與溫度有關,因此稱為熱輻射。
所輻射電磁波的特征與溫度有關。 當溫度升高時,熱輻射中較短波長的成分越來越強。。例如:在給鐵塊加熱使其溫度升高時,從看不出發光到暗紅到橙色到黃白色 ,這表明輻射強度按波長的分布情況隨物體的溫度而有所不同。
課件展示:鐵塊在溫度升高時顏色的變化(下圖)。
(板書)1 熱輻射
①定義
②特性
輻射強度按波長的分布情況隨物體的溫度而有所不同。
(2)黑體
教師:除了熱輻射之外,物體表面還會吸收和反射外界射來的電磁波。不同的物體吸收和反射電磁波的能力是不一樣的。
(板書)能全部吸收各種波長的電磁波而不發生反射的物體,稱為絕對黑體,簡稱黑體。
教師:課件展示黑體模型(如下圖)并進行闡釋。
不透明的材料制成帶小孔的空腔,那么射入小孔的電磁波在空腔內表面會發生多次反射和吸收,最終不能從空腔射出。這個小孔可近似看作黑體。
2.黑體輻射的實驗規律
教師:一般材料的物體和黑體輻射電磁波的情況有什么不同呢?
2023高中物理教育教案(精選篇6)
教學要求:
1、知道光的衍射現象
2.知道產生光的衍射現象的條件:障礙物或孔、縫的大小比光的波長小或與波長相仿時,才能觀察到明顯的衍射現象.
3.知道“幾何光學”中所說的光沿直線傳播是一種近似.
重點和難點:產生光的衍射現象的條件
課時:1課時
基本教學過程
光的干涉現象反映了光的波動性,而波動性的另一特征是波的衍射現象,光是否具有衍射現象呢?如果有衍射現象,為什么在日常生活中我們沒有觀察到光的衍射現象呢?
水波、聲波都會發生衍射現象,它們發生衍射的現象特征是什么?
一切波都能發生衍射,通過衍射把能量傳到陰影區域,能夠發生明顯衍射的條件是障礙物或孔的尺寸跟波長差不多.(播放視頻)
一、光的衍射
1、光的衍射:光離開直線路徑繞過障礙物陰影里去的現象叫做光的衍射現象。
2、明顯衍射的條件:障礙物或狹縫的尺寸比波長小或者跟波長相差不多。
3、物理意義:光的衍射現象證明光是一種波。
二、單縫衍射條紋的特征
1、中央亮紋寬而亮.
2、兩側條紋具有對稱性,亮紋較窄、較暗.
單縫衍射規律:
1、波長一定時,單縫窄的中央條紋寬,各條紋間距大.
2、單縫不變時,光波波長大的(紅光)中央亮紋越寬,條紋間隔越大.
3、白熾燈的單縫衍射條紋為中央亮條紋為白色,兩側為彩色條紋,且外側呈紅色,內側為紫色.
泊松亮斑:
不只是狹縫和圓孔,各種不同形狀的物體都能使光發生衍射,以至使影的輪廓模糊不清,其原因是光通過物體的邊緣而發生衍射的結果.歷史上曾有一個著名的衍射圖樣——泊松亮斑.
三、衍射光柵
衍射光柵是由許多等寬的狹縫等距離的排列起來形成的光學儀器??煞譃橥干涔鈻藕头瓷涔鈻拧?/p>
干涉條紋與衍射條紋的區別:
干涉:等距的明暗相間的條紋,亮條紋的亮度向兩邊減弱較慢。
2023高中物理教育教案(精選篇7)
教學目標:
(一)知識與技能
1、通過實驗,認識振動中的偏振現象,知道只有橫波有偏振現象。
2、了解偏振光和自然光的區別,從光的偏振現象知道光是橫波。
3、了解日常見到的光多數是偏振光,了解偏振光在生產生活中的一些應用。
(二)過程與方法
1、通過機械波的偏振實驗和光的偏振實驗掌握類比研究物理問題的方法。
2、通過對光的偏振應用的學習,提高應用知識解決實際問題的能力。
(三)情感、態度與價值觀
通過課外活動觀察光的偏振現象培養學生聯系實際學習物理的觀念和習慣。
教學重點:
光的偏振實驗的觀察和分析。
教學難點:
光振動與自然光和偏振光的聯系。
教學方法:
通過實驗現象使學生認清機械波中橫波的偏振現象,再通過機械波與光波的類比,實現輕松過渡,形成概念明確規律,并在應用中深化知識的理解。
教學用具:
柔軟的長繩一根,帶有狹縫的木板兩塊,細軟的彈簧一根,電氣石晶體薄片或人造偏振片兩片,投影儀。
教學過程:
(一)引入新課
(復習橫波和縱波的概念)
教師:請同學們回憶一下機械波一節內容,舉例說說什么是橫波?什么是縱波?
學生:振動方向和傳播方向垂直的波叫橫波,抖動水平軟繩時產生的波就是橫波。振動方向和傳播方向在一條直線上的波叫縱波,像水平懸掛的彈簧一端振動時形成的沿彈簧傳播的波。
教師:通過前幾節課的學習,我們知道光具有波動性,那么光波究竟是橫波還是縱波呢?
這節課我們要學習的偏振現象,可以說明光是橫波。
(二)新課教學
1、偏振現象
演示實驗一:
介紹課本圖13.6-1裝置,教師演示,引導學生仔細觀察波傳到狹縫時的情況,看波能否通過狹縫傳到木板的另一側。
現象:對繩上形成的橫波,當狹縫與振動方向一致時,波不受阻礙,能通過狹縫,而當狹縫與振動方向垂直時,波被狹縫擋住,不能通過狹縫傳到木板另一端,對彈簧上形成的縱波,無論狹縫怎樣放置,彈簧上疏密相間的波均能順利通過狹縫傳播到木板另一側。
教師補充:在繩上橫波傳播過程中,當狹縫既不與振動方向平行也不與振動方向垂直時,有部分振動能通過狹縫。橫波的這種現象稱為偏振現象,大家看到,縱波不會發生偏振現象,根據是否能發生偏振,我們可以判斷一個機械波是橫波還是縱波。雖然這種方法對判斷機械波并非必要,但我們可以借助這種方法來判斷光波是橫波還是縱波。
演示實驗二:
(教師介紹裝置,強調起偏器P和檢偏器Q的作用,演示同時引導學生認真觀察隨著檢偏器Q的轉動屏上光照強度的變化)
教師:請大家看這個薄片,它在我們這個演示實驗中的作用與前面的帶有狹縫的木板類似,它上面有一個特殊的方向稱透振方向,只有振動方向與透振方向平行的光波才能透過偏振片,下面請大家認真觀察。