光的衍射 说课课件 -2023-2024学年高二上学期物理人教版（2019）选择性必修第一册

《光的衍射》实验说课说课目录一、教材和学情分析二、教学目标及重难点三、实验内容、方法设计四、实验创新要点一、教材和学情分析1.教材分析

（1）出自人教版高中物理选择性必修一第四章第五节《光的衍射》。（2）光的衍射是光的波动性理论的重要组成部分。

2.学情分析（1）学生学习了机械波，对波有了一定的了解。（2）学生形成了光沿直线传播的固有观念。（3）学生对光的波动性理论的理解比较困难。二、教学目标及重难点1.教学目标（1）物理观念层面：认识光的衍射现象，了解光的波动性，知道光产生明显衍射的条件，了解衍射图样与波长、缝宽的定性关系。（2）科学思维层面：通过观察实验，培养学生对物理现象的观察、表述、概括能力。通过体会衍射的“放大”思想，培养学生良好的物理思维。（3）科学探究层面：通过实验操作培养学生实验动手能力和实验探究能力。（4）科学态度与责任层面：通过对“泊松亮斑”的了解，使学生认识到实验是检验真理的标准，深入了解物理学发展的历程。2.重点难点（1）重点：各类衍射现象，产生明显衍射的条件。（2）难点：光的波动理论、衍射图样形成的原理。创新实验一利用“综合演示仪”实现衍射实验的系列化三、创新实验内容、方法设计实验一、衍射“综合演示仪”1.创新实验设计：

（1）单线衍射：

头发丝、针尖、针帽（2）圆孔衍射：

直径0.1mm、0.2mm圆孔（3）单缝衍射：

缝宽0.1mm、0.2mm、0.4mm单缝（4）圆屏衍射：

直径0.5mm圆珠、2mm墨滴、5mm墨滴（5）光栅衍射：

600线/mm透射光栅2.实验器材：固体激光器、透镜组、万象支架、综合演示仪、光屏、光具座、220V电源。

实验一、衍射“综合演示仪”实验一、衍射“综合演示仪”针尖衍射针帽衍射3.教学过程设计（1）认识衍射：通过“综合演示仪”，依次展示单线衍射，单孔衍射实验，让学生充分认识光的衍射现象，进而理解光的衍射原理，初步形成对光的波动性的认知。圆孔衍射图样头发丝衍射实验一、衍射“综合演示仪”（2）实验探究：通过三种不同缝宽的单缝衍射，让学生观察和描述衍射图样的特点，探究影响衍射图样的因素，得出产生明显衍射的条件。0.4mm单缝衍射图样0.2mm单缝衍射图样0.1mm单缝衍射图样创新实验二再现“泊松亮斑”三、实验内容、方法设计实验二、再现“泊松亮斑”1.现有实验的不足

只能进行单缝衍射，无法演示“泊松亮斑”。实验室现有设备实验二、再现“泊松亮斑”2.创新实验设计：

（1）难点突破一：光源的选取。（2）难点突破二：圆屏障碍物的选取。（3）难点突破三：障碍物的固定。实验二、再现“泊松亮斑”3.教学过程设计

（1）实验演示：通过讲述“泊松亮斑”引入新课，通过展示“泊松亮斑”，激发学生的认知冲突。墨滴的“泊松亮斑”图样圆珠的“泊松亮斑”图样（2）实验探究：利用衍射的“放大作用”，观察水中花粉微粒。实验装置花粉颗粒形成的泊松亮斑实验二、再现“泊松亮斑”（3）知识拓展：衍射现象的应用。研究DNA对X射线衍射，提出DNA双螺旋结构模型。研究晶体对X射线的衍射，分析晶体结构。实验二、再现“泊松亮斑”四、实验创新要点1.在激光器上安装调焦透镜组，变平行激光束为发散激光束，实现从夫琅禾费衍射到菲涅尔衍射的转变，使衍射实验更具普遍意义。2.通过放大光斑，缩短了实验距离，为分组实验创造条件。3.创新设计的综合演示仪，可系列化的实现多种衍射，并可进行对比分析。4.通过“泊松亮斑”观察水中的花