第四章光单元教学分析课件-高二上学期物理人教版（2019）选择性必修第一册

光单元教学分析选择性必修1

新课程标准的要求、核心素养目标1概述新课程标准的要求、核心素养目标1新课程标准的要求1.3.1通过实验，理解光的折射定律。会测量材料的折射率。1.3.2知道光的全反射现象及其产生的条件。初步了解光纤的工作原理、光纤技术在生产生活中的应用。

例1演示光沿水柱（或弯曲的玻璃柱）的传播。

例2观察光缆的结构，分析光的全反射在光纤中是如何产生的。1.3.3观察光的干涉、衍射和偏振现象，了解这些现象产生的条件，知道其在生产生活中的应用。知道光是横波，会用双缝干涉实验测量光的波长。

例3演示双缝干涉和单缝衍射现象，观察双缝干涉和单缝衍射图样，并以

此说明光具有波的性质。

例4利用生活中的器材设计实验，观察光的薄膜干涉现象，讨论薄膜干

涉的原因。1.3.4通过实验，了解激光的特性。能举例说明激光技术在生产生活中的应用。物理观念——物质观1、光的反射、折射、折射率4、光的衍射“物理观念”是物理概念和规律等在头脑中的提炼与升华3、双缝干涉、薄膜干涉核心素养目标2、全反射5、光的偏振物理观念——能量观1、光的反射、折射3、光的干涉、衍射、偏振从物理学视角形成的关于能量等的基本认识2、全反射科学思维——模型建构、科学推理

构建模型，推导、测量折射率，推导临界角科学思维——模型建构、科学推理

构建模型，理解全反射棱镜、光导纤维科学思维——模型建构、科学推理

构建模型，推导干涉条纹和光的波长之间的关系科学思维——模型建构、科学推理

构建模型，理解光的偏振及应用产品介绍Productintroduction科学探究——问题、证据产品介绍Productintroduction科学探究——问题、证据产品介绍Productintroduction科学探究——问题、证据产品介绍Productintroduction科学态度与责任产品介绍Productintroduction科学态度与责任2新旧教材对比1.光的折射

实验：测量玻璃的折射率2.全反射3.光的干涉4.实验：用双缝干涉测量光的波长5.光的衍射6.光的偏振

激光1.光的折射

实验：测定玻璃的折射率2.光的干涉3.实验：用双缝干涉测量光的波长4.光的颜色色散5.光的衍射6.光的偏振7.全反射8.激光新旧教材对比新教材旧教材单元教学设计、教学内容分析3单元教学设计光学几何光学物理光学光的直线传播光的反射光的折射折射定律折射率光的波动性光的粒子性光的干涉光的衍射光的偏振光电效应康普顿效应光的电磁波本性光的波粒二象性光子说全反射光全反射光的衍射全反射光的折射折射定律折射率测量玻璃的折射率全反射棱镜光导纤维偏振光的衍射单元教学设计第一单元衍射光栅光的干涉光的双缝干涉干涉条纹和波长关系薄膜干涉用双缝干涉测量光的波长第二单元光的偏振实验光的偏振及应用激光的特点及其应用几何光学物理光学任务一：光的折射任务二：测量玻璃的折射率任务三：全反射第一单元：光的折射全反射（几何光学）任务一：光的折射真实情境与核心任务真实情景：光由一种介质射入另一种介质核心任务：光的折射思维过程外显与问题链1、光从空气斜射到水中时，在水面处有什么现象？2、我们初中学过，返回原介质的光，叫什么光？3、哪位同学回顾一下“反射定律”的内容？4、除了有反射光，你还发现有其它光线吗？5、折射光线、入射光线、法线的位置关系如何？6、观察，光垂直入射时，入射角、折射角多大？

实验演示：逐渐增大入射角……记录入射时，折射角的数据7、入射角与折射角成正比吗？8、分析数据，你猜想一下，入射角与折射角的关系？任务一：光的折射折射定律1、介质的折射率与入射角的正弦成正比、

与折射角的正弦成反比吗？2、不同介质中的折射率相同吗？3、折射率是描述谁的物理量？4、光在不同介质中的速度一样吗？5、介质的折射率由谁决定？思维过程外显与问题链任务一：光的折射折射率相关实验推荐任务一：光的折射任务二：测量玻璃的折射率（单独分组实验）环节、情境与任务1：实验原理2：实验器材3：实验过程与数据记录4：数据处理5：误差分析任务三：全反射真实情境与核心任务真实情景：光从玻璃射入空气核心任务：光的全反射现象思维过程外显与问题链1、观察光由玻璃射入空气发生什么现象？2、三条光线的亮度有什么不同？3、（逐渐增大入射角），观察三条光线的亮度有什么变化？4、（增大到临界角），观察到了什么现象？此时光的强度如何？

此时如何计算玻璃的折射率？5、继续增大入射角呢，你观察到什么现象？6、逐渐减小入射角，什么时候折射光线出现？7、继续减小入射角，你观察到什么现象？光的强度如何变化？8、观察光由空气射入玻璃，逐渐增大入射角，还能看到全反射现象吗？9、请你总结，什么情况下发生全反射？任务三：全反射相关实验推荐任务三：全反射相关实验、自然现象解释任务三：全反射科学推理与论证请推导：光从平行玻璃砖射入空气，在界面处能否发生全反射？任务三：全反射第二单元：光的干涉、衍射、偏振（物理光学）任务一：光的干涉任务二：双缝干涉测量光的波长任务三：光的衍射任务四：光的偏振激光任务一：光的干涉真实情景1：双缝干涉现象核心任务1：明暗条纹的产生真实情景2：薄膜干涉现象核心任务2：明暗条纹的产生真实情境与核心任务任务一：光的干涉教学策略：理论抽象：类比建立模型任务一：光的干涉思维过程外显与问题链

学生观察：在暗室中用氦氖激光器发出的红色激光照射金属挡板上的两条平行狭缝，在白板上形成干涉条纹。1、你看到的条纹有何特点？条纹间距相等吗？明暗相间吗？2、类比水波干涉，请解释明暗条纹是如何形成的？3、类比水波干涉，明条纹处，始终是峰峰相遇吗？4、类比水波干涉，暗条纹处，是谷谷相遇吗？5、白板向双缝移动，还会有明暗相间的条纹吗？（学生回答后，实验检验）6、白板向双缝移动后，条纹间距是如何变化的？任务一：光的干涉相关实验推荐任务一：光的干涉科学推理与论证构建模型，推导干涉条纹和光的波长之间的关系任务二：实验：用双缝干涉测量光的波长环节、情境与核心任务1：实验原理2：实验器材3：实验过程与数据记录4：数据处理5：误差分析任务三：光的衍射真实情景2：单缝衍射现象核心任务2：衍射条纹的产生真实情景1：为什么“闻其声而不见其人？”核心任务1：回顾：发生明显衍射的条件真实情境与核心任务任务三：光的衍射教学策略：理论抽象：类比建立模型相关实验推荐任务三：光的衍射0.16mm0.08mm0.04mm0.02mm思维过程外显与问题链

学生观察：在暗室中用氦氖激光器发出的红色激光照射金属挡板上的单缝，在白板上形成衍射条纹。1、你看到的条纹有何特点？条纹间距相等吗？明暗相间吗？2、对比双缝干涉条纹，这两种图样有何不同？3、联系干涉条纹，衍射条纹为何也是明暗相间？任务三：光的衍射认识提升任务三：光的衍射

光的直进，是几何光学的基础，光的衍射现象并没有完全否定光的直进，而是指出了光的直进的适用范围，即它的局限性。⑴光在没有障碍物的均匀介质中是沿直线传播的；⑵在障碍物的尺寸比光的波长大得多的情况下，衍射现象不明显，也可以认为光是沿直线传播的。⑶在障碍物的尺寸可以跟光的波长相比，甚至比光的波长还小时，衍射现象十分明显，这时就不能说光沿直线传播了。科学漫步1任务三：光的衍射1、泊松亮斑科学漫步2任务三：光的衍射2、X射线衍射与双螺旋1、各种小孔的衍射圆孔衍射方孔衍射三角孔衍射任务四：光的偏振激光真实情景：用偏振片观察笔记本显示屏

核心任务：光的偏振真实情境与核心任务任务四：光的偏振激光教学策略：理论抽象：类比建立模型思维过程外显与问题链