2024-2025学年高中物理 第十三章 光 5 光的衍射教学实录 新人教版选修3-4.docx
2024-2025学年高中物理第十三章光5光的衍射教学实录新人教版选修3-4
课题：
科目：
班级：
课时：计划1课时
教师：
单位：
一、教学内容
教材章节：第十三章光
内容：光的衍射现象，包括衍射现象的基本概念、衍射的条件、衍射图样的特点，以及单缝衍射和圆孔衍射的计算方法。
二、核心素养目标
1.培养学生的科学思维，通过光的衍射现象，使学生学会运用物理模型分析和解释自然现象。
2.提升学生的科学探究能力，通过实验探究光的衍射规律，培养学生的实验操作和数据分析能力。
3.增强学生的科学态度与责任，理解科学知识的应用和科学精神的重要性。
三、教学难点与重点
1.教学重点
-重点理解光的衍射现象的基本概念，包括波的衍射和光的衍射的区别。
-理解单缝衍射和圆孔衍射的原理，能够运用公式计算衍射条纹的位置。
-掌握如何根据衍射图样判断衍射孔径的大小。
2.教学难点
-难点在于理解光的衍射现象的物理本质，特别是波的衍射和光的衍射的区别。
-难以掌握单缝衍射公式中的各个物理量的关系，如波长、衍射角、屏幕距离等。
-在实际操作中，如何准确测量衍射条纹的位置，以及如何处理实验数据。
四、教学资源准备
1.教材：确保每位学生都有《人教版选修3-4》教材。
2.辅助材料：准备光的衍射现象相关图片、动画视频、衍射图样图表。
3.实验器材：准备单缝衍射实验装置，包括激光笔、狭缝板、屏幕、光具座等。
4.教室布置：设置实验操作台，并划分小组讨论区域，便于学生合作学习。
五、教学过程设计
**用时：45分钟**
**一、导入环节（5分钟**）
1.**创设情境**：展示自然界中光衍射现象的图片，如水面的波纹、日食的边缘等，引发学生思考。
2.**提出问题**：引导学生思考什么是光的衍射，为什么会出现这种现象？
3.**讨论交流**：学生分组讨论，分享自己对光的衍射现象的理解和猜想。
4.**用时**：5分钟
**二、讲授新课（20分钟**）
1.**光的衍射基本概念**：
-解释波的衍射和光的衍射的区别。
-介绍衍射现象的基本特征和条件。
-**用时**：5分钟
2.**单缝衍射**：
-讲解单缝衍射的原理，包括衍射条纹的形成和特点。
-使用动画演示单缝衍射的实验过程。
-公式推导：讲解单缝衍射条纹的位置公式，并解释各个物理量的含义。
-**用时**：10分钟
3.**圆孔衍射**：
-介绍圆孔衍射的基本原理和现象。
-对比单缝衍射和圆孔衍射的不同之处。
-**用时**：5分钟
**三、巩固练习（10分钟**）
1.**课堂练习**：发放单缝衍射计算题，学生独立完成，教师巡视指导。
2.**小组讨论**：学生分组讨论，分析不同条件下衍射条纹的变化。
3.**学生展示**：每组选派代表展示讨论结果，全班进行点评和总结。
4.**用时**：10分钟
**四、课堂提问（5分钟**）
1.提问学生光的衍射现象在日常生活中的应用。
2.引导学生思考如何设计实验验证光的衍射规律。
3.学生回答问题，教师点评和补充。
4.**用时**：5分钟
**五、师生互动环节（5分钟**）
1.**提问环节**：教师针对本节课的重点和难点提问学生，检验学生对知识的掌握程度。
2.**实验演示**：教师演示单缝衍射实验，引导学生观察和思考。
3.**讨论引导**：教师引导学生讨论衍射现象的物理意义和科学价值。
4.**用时**：5分钟
**六、核心素养拓展（5分钟**）
1.**问题探究**：提出与光的衍射相关的探究性问题，如“如何减小衍射条纹的间距？”
2.**知识迁移**：引导学生将光的衍射知识应用于其他领域，如光学仪器的设计。
3.**思维训练**：通过问题解决和讨论，培养学生的科学思维和创新能力。
4.**用时**：5分钟
**七、总结与作业布置（5分钟**）
1.**总结回顾**：教师对本节课的重点内容进行总结，强调光的衍射现象的重要性和应用。
2.**作业布置**：布置相关练习题，巩固学生对单缝衍射和圆孔衍射的理解。
3.**用时**：5分钟
**八、教学反思（课后进行**）
1.教学过程中学生的参与度和学习效果。
2.教学方法的有效性和改进空间。
3.学生核心素养的培养情况。
六、知识点梳理
1.光的衍射基本概念
-衍射现象：波遇到障碍物或通过狭缝时，偏离直线传播方向而扩散的现象。
-衍射条件：障碍物或狭缝的尺寸与波长相近或更小。
2.单缝衍射
-衍射条纹：单缝衍射产生的明暗相间的条纹。
-条纹间距：相邻亮条纹或暗条纹之间的距离。
-条纹位置公式：\(y=\frac{\lambdaL}{a}\sin\