高中物理-7 波的颜色 色散教学设计学情分析教材分析课后反思

教学设计一、学习内容分析

在学习“光的折射”、“光的干涉”和“光的衍射”等内容之后，教材把薄膜干涉产生的色散、衍射产生的色散和棱镜折射产生的色散进行综合，突出光的特性在生活、生产中相关现象的解释和实际应用上，从而让学生更为深入地理解光的特性。1.薄膜干涉。对于薄膜干涉的色散，学生可能难以理解。在实际的教学过程中，可以将肥皂液薄膜干涉实验由演示变为学生分组，让学生仔细观察，点拨时注意结合光路图说明其原理，注重分析和判断发生干涉的两列光从何而来，并充分利用前面所学过的知识（第3节内容）说明产生彩色的原因是什么。2.棱镜折射。关于棱镜折射产生的色散，主要涉及同一介质对不同颜色的光的速度、折射率、偏折角的影响。关于光的颜色、频率和波长，应当明确，不同颜色的光具有不同的频率，光的频率决定于光源，与介质无关。光在不同介质中传播时，频率不变，颜色不变，但速度、波长会发生改变，在界面发生折射时偏折程度不同，这就是折射色散的本质。3.实验设计。为丰富学生的感性认识，将所有的演示实验变为学生分组实验。为学生尽可能提供多样的实验器材：肥皂液和金属环；三棱镜；相机镜头；光盘等。二、学习重点和难点1.重点：光的颜色、频率和波长；薄膜干涉的原理。2.难点：薄膜干涉原理的理解。三、学习目标1.观察并理解干涉、衍射和折射中的色散现象。2.探究生活、生产中的色散现象。3.感受光学对社会生活的重大影响，激发学习兴趣。四、教学资源

1.学生分组实验器材：酒精灯、肥皂液和细铁圈、大烧杯、三棱镜、玻璃砖、牛顿环、相机镜头、眼镜片、激光笔、光盘以及计算机等。2.演示实验器材：鲜花、儿童吹泡泡玩具以及教师制作的多媒体课件等。

3.PPT幻灯片。4.录播教室。

五、课堂教学理念自主、探究、合作、引领六、课堂活动设计流程图光的颜色、色散光的颜色、色散教师点拨引领课件讨论解决疑点导入新课实验演示学习目标解读分组实验、合作探究课件思考记录课堂反馈课件落实整理教师监控问题、疑点展示课件合作学习学生评价教师评价结束七、教学过程（一）引入新课师：1.请一位学生演示儿童吹泡泡玩具，让学生观察肥皂泡的颜色。2.展示一束花儿，让学生思考：花儿为什么这样红？3.解读学习目标。师：上节课我们观察了各种色光的干涉图样，下面，我们进一步学习有关光的特性的知识：光的颜色和色散。（二）合作探究，展示交流师：简单说明探究内容和实验有关事项。生：根据以下问题，小组合作，自主探究，动手实验。1.造成色散的原因有哪些？2.利用身边的实验器材，观察薄膜干涉，探究其中的干涉原理。3.自然界中的花儿，最常见的颜色有几种？为什么？4.对比用红光和白光做双缝干涉实验，它们的图样有何不同？为什么？5.棱镜对光线的控制作用是怎样的？解释棱镜中色散的原因？师：监控、指导学生的探究活动。生：探究小组室外阳光下探究活动。生：小组根据自己探究的情况，展示自己的成果和发现的问题、疑点。生：讨论交流成果，相互解答疑问。（三）教师引领点拨师：（PPT）点拨1：自然界中的花儿，为什么黑色的品种少？生：思考，回答。师：渗透物理学中哲学思想，引发学生对人生的思考。师：（PPT）总结点拨2：光的颜色。生：思考：光的颜色、波长和频率。师：对学生的展示点评。师：总结光的颜色由频率决定，红光频率最低，紫光频率最高。（1）不同频率的光在真空中的传播速度相同，但在介质中不同。（2）光在介质中传播时光速发生变化，波长也发生变化：同一色光在不同介质中，折射率大的光速小，波长短(n=c/v)；不同色光在同一介质中频率高的折射率大，光速小，波长短。师：（PPT）点拨3：关于薄膜干涉在生活、生产中的应用。关于增透膜。生：学生观察眼镜片和相机镜头，思考回答PPT中的问题。师：点拨。师：（PPT）点拨3：检查表明的平整程度。生：学生思考回答PPT中的问题。师：点拨师：（PPT）点拨4：问题拓展：跳一跳，够得着。生：思考、讨论，自由发表见解。师：点拨。师：总结点拨5：薄膜干涉（1）在薄膜干涉中，前、后表面反射光的路程差由膜的厚度决定，所以薄膜干涉中同一明条纹（暗条纹）应出现在膜的厚度相等的地方。（2）如薄膜厚度均匀变化，用单色光照射，条纹间距相等；用白光照射，在同一厚度某一波长的光反射后增强，另一波长的光也可能减弱，故呈现等间隔彩色条纹。师：点拨6：物理学中的美：牛顿的棱镜分解太阳光实验和托马斯·杨的光双缝干涉实验同时被誉为“十大最美丽的物理学实验”。为什么这两个实验被选中？生：思考、讨论。师：点拨：科学崇尚“简单就是美”的审美情趣。物理学发展史上简单的实验不计其数，为何色散实验和双缝实验就被选中呢？其实这两个实验除了简单以外还有这样一些最根本、最直接、最有说服力，在实验过程中其思辨富有严谨的哲学理念。最简单的仪器和设备，发现了最根本、最单纯的科学概念，这些“抓”住了物理学家眼中“最美的”科学之魂的实验，就像是一座座历史丰碑一样，把人们长久的困惑和含糊顷刻间一扫而空，使之对自然界的认识更加清晰。生：课堂落实整理。师：请用一句话总结本节课内容。生：思考、发表见解。（四）课堂评价。（五）课堂活动结束。学情分析学习内容是在学生学习了“光的折射”、“光的干涉”以及“光的衍射”现象和规律的基础上，对光的几何特性和物理特性的一个整合应用。教材把薄膜干涉时发生的色散和棱镜折射时发生的色散放在同一节内容中，是因为两者都有色散现象，而形成原理不同，这也符合学生的认知规律。根据学生已有的知识经验，教师在教学中注意引导学生从生活中的一些熟悉的现象入手，让学生利用已学的知识和科学研究方法去探索新的物理规律，培养学生的创新精神和实践能力。效果分析1.评测练习答案1BD、2C、3D、4B、5A2.效果分析题号12345难度系数10.920.980.890.24考查内容对生活中常见光学现象的认识和理解薄膜干涉原理的初步理解对生活中常见光学现象的认识和理解光的颜色和介质对色光折射率的理解薄膜干涉原理的深层次理解效果评测好良良良差教材分析一、内容分析在学习“光的折射”、“光的干涉”和“光的衍射”等内容之后，教材把薄膜干涉产生的色散、衍射产生的色散和棱镜折射产生的色散进行综合，突出光的特性在生活、生产中相关现象的解释和实际应用上，从而让学生更为深入地理解光的特性。1.薄膜干涉。对于薄膜干涉的色散，学生可能难以理解。在实际的教学过程中，可以将肥皂液薄膜干涉实验由演示变为学生分组，让学生仔细观察，点拨时注意结合光路图说明其原理，注重分析和判断发生干涉的两列光从何而来，并充分利用前面所学过的知识（第3节内容）说明产生彩色的原因是什么。2.棱镜折射。关于棱镜折射产生的色散，主要涉及同一介质对不同颜色的光的速度、折射率、偏折角的影响。关于光的颜色、频率和波长，应当明确，不同颜色的光具有不同的频率，光的频率决定于光源，与介质无关。光在不同介质中传播时，频率不变，颜色不变，但速度、波长会发生改变，在界面发生折射时偏折程度不同，这就是折射色散的本质。3.实验设计。为丰富学生的感性认识，将所有的演示实验变为学生分组实验。为学生尽可能提供多样的实验器材：肥皂液和金属环；三棱镜；相机镜头；光盘等。二、重点难点1.重点：光的颜色、频率和波长；薄膜干涉的原理。2.难点：薄膜干涉原理的理解。评测练习【测评目标】理解干涉、衍射和折射中的色散现象。利用有关的光学原理，分析解决生活、生产中的色散现象。1.下列现象中，属于光的干涉的是（）A.雨过天晴，天空中形成的彩虹；B.阳光下，肥皂泡呈现彩色；C.一截插入水中的筷子，看上去变弯了；D.下雨后，在停过汽车的沥青路面上，油膜常出现彩色。2.如图所示是用干涉法检查某块厚玻璃板的上表面是否平整的装置，所用单色光是用普通光源加滤色片后获得的，检查中所观察到的干涉条纹是下列哪两个表面反射的光线叠加而成的（）A.a的上表面和b的下表面；B.a的上表面和b的上表面；C.a的下表面和b的上表面；D.a的下表面和b的下表面。3.下列现象属于光的衍射的是()A.太阳光通过三棱镜产生彩色条纹；B.阳光下肥皂膜上的彩色条纹；C.雨后天空中的彩虹；D.对着日光灯从两支紧靠的铅笔间窄缝看到的彩色条纹。ab4.如图所示，一束红光和一束蓝光平行入射到三棱镜上，经棱镜折射后，交会在屏上同一点，若n1和n2分别表示三棱镜对红光和蓝光的折射率，则有abA.n1＜n2，a为红光，b为蓝光；B.n1＜n2，a为蓝光，b为红光；C.n1＞n2，a为红光，b为蓝光；D.n1＞n2，a为蓝光，b为红光。5.劈尖干涉是一种薄膜干涉，其装置如图1所示．将一块平板玻璃放置在另一平板玻璃之上，在一端夹入两张纸片，从而在两玻璃表面之间形成一个劈形空气薄膜．当光垂直入射后，从上往下看到的干涉条纹如图2所示。干涉条纹有如下特点：(1)任意一条明条纹或暗条纹所在位置下面的薄膜厚度相等；(2)任意相邻明条纹或暗条纹所对应的薄膜厚度差恒定。现若在图(1)装置中抽去一张纸片，则当光垂直入射到新的劈形空气薄膜后，则条纹()A.变疏B.变密C.不变D.消失教学反思以探究核心问题为主线，以小组合作探究为主要的学习方式来整体设计学生的学习活动。结合多媒体课件，对薄膜干涉、棱镜折射、用干涉法检查工件表面的平整程度、增透膜的机理等内容进行教学和学习。突出了物理课堂的动手实验、科学观察、理性思维和联系实际等特色。优点：1.全员参入，人人动手，学习积极性高。特别是让学生在室外探究，更是激发了学生的学习热情。2.物理课堂特色鲜明：实验、理性思维、联系实际，注重学科核心素养的渗透培养。3.注重人文性和科学性的统一。从哲学的角度对相关物理知识作出了深刻深刻的解释。缺点：1．因材施教方面做得不够细致，导致个别小组学习活动主动性不够。因此，课前培训是必要的，甚至视为整个学习活动的一部分。2．探究内容较多，个别内容难度较大，教师点拨少，学生自主探究不深入，浪费时间。3.学生整理落实的时间太少，不能将所学内容全部内化为自己的东西。课标分析1.整体分析波动是一种常见而重要的运动形式。自20世纪初以来，随着电磁波的广泛应用和对微观世界的深入研究，与波相关的物理学内容的重要性也日益突出。学生将首先通过机械波的学习认识波动的一般规律，进而学习电磁波和光。光现象和人的生活息息相关。光对人类非常重要，我们能够看到外部世界丰富多采的景象，就是因为眼睛接收到了光。据估计，人类由感觉器官接收到的信息中，有90%是通