資源簡介

(共49張PPT)
光 單元教學(xué)分析
選擇性必修1
新課程標準的要求、核心素養(yǎng)目標
1
概述
新課程標準的要求、核心素養(yǎng)目標
1
新課程標準的要求
1.3.1 通過實驗，理解光的折射定律。會測量材料的折射率。
1.3.2 知道光的全反射現(xiàn)象及其產(chǎn)生的條件。初步了解光纖的工作原理、光纖技術(shù)在生產(chǎn)生活中的應(yīng)用。
例1 演示光沿水柱（或彎曲的玻璃柱）的傳播。
例2 觀察光纜的結(jié)構(gòu)，分析光的全反射在光纖中是如何產(chǎn)生的。
1.3.3 觀察光的干涉、衍射和偏振現(xiàn)象，了解這些現(xiàn)象產(chǎn)生的條件，知道其在生產(chǎn)生活中的應(yīng)用。知道光是橫波，會用雙縫干涉實驗測量光的波長。
例3 演示雙縫干涉和單縫衍射現(xiàn)象，觀察雙縫干涉和單縫衍射圖樣，并以
此說明光具有波的性質(zhì)。
例4 利用生活中的器材設(shè)計實驗，觀察光的薄膜干涉現(xiàn)象，討論薄膜干
涉的原因。
1.3.4 通過實驗，了解激光的特性。能舉例說明激光技術(shù)在生產(chǎn)生活中的應(yīng)用。
物理觀念——物質(zhì)觀
1、光的反射、折射、折射率
4、光的衍射
“物理觀念” 是物理概念和規(guī)律等在頭腦中的提煉與升華
3、雙縫干涉、薄膜干涉
核心素養(yǎng)目標
2、全反射
5、光的偏振
物理觀念——能量觀
1、光的反射、折射
3、光的干涉、衍射、偏振
從物理學(xué)視角形成的關(guān)于能量等的基本認識
2、全反射
科學(xué)思維——模型建構(gòu)、科學(xué)推理
構(gòu)建模型，推導(dǎo)、測量折射率，推導(dǎo)臨界角
科學(xué)思維——模型建構(gòu)、科學(xué)推理
構(gòu)建模型，理解全反射棱鏡、光導(dǎo)纖維
科學(xué)思維——模型建構(gòu)、科學(xué)推理
構(gòu)建模型，推導(dǎo)干涉條紋和光的波長之間的關(guān)系
科學(xué)思維——模型建構(gòu)、科學(xué)推理
構(gòu)建模型，理解光的偏振及應(yīng)用
產(chǎn)品介紹 Product introduction
科學(xué)探究——問題、證據(jù)
產(chǎn)品介紹 Product introduction
科學(xué)探究——問題、證據(jù)
產(chǎn)品介紹 Product introduction
科學(xué)探究——問題、證據(jù)
產(chǎn)品介紹 Product introduction
科學(xué)態(tài)度與責(zé)任
產(chǎn)品介紹 Product introduction
科學(xué)態(tài)度與責(zé)任
2
新舊教材對比
1.光的折射
實驗：測量玻璃的折射率
2.全反射
3.光的干涉
4.實驗：用雙縫干涉測量光的波長
5.光的衍射
6.光的偏振 激光
1.光的折射
實驗：測定玻璃的折射率
2.光的干涉
3.實驗：用雙縫干涉測量光的波長
4.光的顏色 色散
5.光的衍射
6.光的偏振
7.全反射
8.激光
新舊教材對比
新教材
舊教材
單元教學(xué)設(shè)計、教學(xué)內(nèi)容分析
3
單元教學(xué)設(shè)計
光學(xué)
幾何光學(xué)
物理光學(xué)
光的直線傳播
光的反射
光的折射
折射定律
折射率
光的波動性
光的粒子性
光的干涉
光的衍射
光的偏振
光電效應(yīng)
康普頓效應(yīng)
光的電磁波本性
光的波粒二象性
光子說
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
測量玻璃的折射率
全反射棱鏡
光導(dǎo)纖維
偏振
光的衍射
單元教學(xué)設(shè)計
第一單元
衍射光柵
光的干涉
光的雙縫干涉
干涉條紋和波長關(guān)系
薄膜干涉
用雙縫干涉測量光的波長
第二單元
光的偏振
實驗
光的偏振及應(yīng)用
激光的特點及其應(yīng)用
幾何光學(xué)
物理光學(xué)
任務(wù)一：光的折射
任務(wù)二：測量玻璃的折射率
任務(wù)三：全反射
第一單元：光的折射 全反射（幾何光學(xué)）
任務(wù)一：光的折射
真實情境與核心任務(wù)
真實情景：光由一種介質(zhì)射入另一種介質(zhì)
核心任務(wù)：光的折射
思維過程外顯與問題鏈
1、光從空氣斜射到水中時，在水面處有什么現(xiàn)象？
2、我們初中學(xué)過，返回原介質(zhì)的光，叫什么光？
3、哪位同學(xué)回顧一下“反射定律”的內(nèi)容？
4、除了有反射光，你還發(fā)現(xiàn)有其它光線嗎？
5、折射光線、入射光線、法線的位置關(guān)系如何？
6、觀察，光垂直入射時，入射角、折射角多大？
實驗演示：逐漸增大入射角……記錄入射時，折射角的數(shù)據(jù)
7、入射角與折射角成正比嗎？
8、分析數(shù)據(jù)，你猜想一下，入射角與折射角的關(guān)系？
任務(wù)一：光的折射
折射定律
1、介質(zhì)的折射率與入射角的正弦成正比、
與折射角的正弦成反比嗎？
2、不同介質(zhì)中的折射率相同嗎？
3、折射率是描述誰的物理量？
4、光在不同介質(zhì)中的速度一樣嗎？
5、介質(zhì)的折射率由誰決定？
思維過程外顯與問題鏈
任務(wù)一：光的折射
折射率
相關(guān)實驗推薦
任務(wù)一：光的折射
任務(wù)二：測量玻璃的折射率（單獨分組實驗）
環(huán)節(jié)、情境與任務(wù)
1：實驗原理
2：實驗器材
3：實驗過程與數(shù)據(jù)記錄
4：數(shù)據(jù)處理
5：誤差分析
任務(wù)三：全反射
真實情境與核心任務(wù)
真實情景：光從玻璃射入空氣
核心任務(wù)：光的全反射現(xiàn)象
思維過程外顯與問題鏈
1、觀察光由玻璃射入空氣發(fā)生什么現(xiàn)象？
2、三條光線的亮度有什么不同？
3、（逐漸增大入射角），觀察三條光線的亮度有什么變化？
4、（增大到臨界角），觀察到了什么現(xiàn)象？此時光的強度如何？
此時如何計算玻璃的折射率？
5、繼續(xù)增大入射角呢，你觀察到什么現(xiàn)象？
6、逐漸減小入射角，什么時候折射光線出現(xiàn)？
7、繼續(xù)減小入射角，你觀察到什么現(xiàn)象？光的強度如何變化？
8、觀察光由空氣射入玻璃，逐漸增大入射角，還能看到全反射現(xiàn)象嗎？
9、請你總結(jié)，什么情況下發(fā)生全反射？
任務(wù)三：全反射
相關(guān)實驗推薦
任務(wù)三：全反射
相關(guān)實驗、自然現(xiàn)象解釋
任務(wù)三：全反射
科學(xué)推理與論證
請推導(dǎo)：光從平行玻璃磚射入空氣，在界面處能否發(fā)生全反射？
任務(wù)三：全反射
第二單元：光的干涉、衍射、偏振（物理光學(xué)）
任務(wù)一：光的干涉
任務(wù)二：雙縫干涉測量光的波長
任務(wù)三：光的衍射
任務(wù)四：光的偏振 激光
任務(wù)一：光的干涉
真實情景1：雙縫干涉現(xiàn)象
核心任務(wù)1：明暗條紋的產(chǎn)生
真實情景2：薄膜干涉現(xiàn)象
核心任務(wù)2：明暗條紋的產(chǎn)生
真實情境與核心任務(wù)
任務(wù)一：光的干涉
教學(xué)策略：
理論抽象：類比建立模型
任務(wù)一：光的干涉
思維過程外顯與問題鏈
學(xué)生觀察：在暗室中用氦氖激光器發(fā)出的紅色激光照射金屬擋板上的兩條平行狹縫，在白板上形成干涉條紋。
1、你看到的條紋有何特點？條紋間距相等嗎？明暗相間嗎？
2、類比水波干涉，請解釋明暗條紋是如何形成的？
3、類比水波干涉，明條紋處，始終是峰峰相遇嗎？
4、類比水波干涉，暗條紋處，是谷谷相遇嗎？
5、白板向雙縫移動，還會有明暗相間的條紋嗎？（學(xué)生回答后，實驗檢驗）
6、白板向雙縫移動后，條紋間距是如何變化的？
任務(wù)一：光的干涉
相關(guān)實驗推薦
任務(wù)一：光的干涉
科學(xué)推理與論證
構(gòu)建模型，推導(dǎo)干涉條紋和光的波長之間的關(guān)系
任務(wù)二：實驗：用雙縫干涉測量光的波長
環(huán)節(jié)、情境與核心任務(wù)
1：實驗原理
2：實驗器材
3：實驗過程與數(shù)據(jù)記錄
4：數(shù)據(jù)處理
5：誤差分析
任務(wù)三：光的衍射
真實情景2：單縫衍射現(xiàn)象
核心任務(wù)2：衍射條紋的產(chǎn)生
真實情景1：為什么“聞其聲而不見其人？”
核心任務(wù)1：回顧：發(fā)生明顯衍射的條件
真實情境與核心任務(wù)
任務(wù)三：光的衍射
教學(xué)策略：
理論抽象：類比建立模型
相關(guān)實驗推薦
任務(wù)三：光的衍射
0.16 mm
0.08 mm
0.04 mm
0.02 mm
思維過程外顯與問題鏈
學(xué)生觀察：在暗室中用氦氖激光器發(fā)出的紅色激光照射金屬擋板上的單縫，在白板上形成衍射條紋。
1、你看到的條紋有何特點？條紋間距相等嗎？明暗相間嗎？
2、對比雙縫干涉條紋，這兩種圖樣有何不同？
3、聯(lián)系干涉條紋，衍射條紋為何也是明暗相間？
任務(wù)三：光的衍射
認識提升
任務(wù)三：光的衍射
光的直進，是幾何光學(xué)的基礎(chǔ)，光的衍射現(xiàn)象并沒有完全否定光的直進，而是指出了光的直進的適用范圍，即它的局限性。
⑴光在沒有障礙物的均勻介質(zhì)中是沿直線傳播的；
⑵在障礙物的尺寸比光的波長大得多的情況下，衍射現(xiàn)象不明顯，也可以認為光是沿直線傳播的。
⑶在障礙物的尺寸可以跟光的波長相比，甚至比光的波長還小時，衍射現(xiàn)象十分明顯，這時就不能說光沿直線傳播了。
科學(xué)漫步1
任務(wù)三：光的衍射
1、泊松亮斑
科學(xué)漫步2
任務(wù)三：光的衍射
2、X射線衍射與雙螺旋
1、各種小孔的衍射
圓孔衍射
方孔衍射
三角孔衍射
任務(wù)四：光的偏振 激光
真實情景：用偏振片觀察筆記本顯示屏
核心任務(wù)：光的偏振
真實情境與核心任務(wù)
任務(wù)四：光的偏振 激光
教學(xué)策略：
理論抽象：類比建立模型
思維過程外顯與問題鏈
學(xué)生用偏振片觀察周圍的物體。
1、請用一個偏振片觀察筆記本顯示屏和周圍其他物體，你有什么發(fā)現(xiàn)？
2、請旋轉(zhuǎn)這個偏振片，繼續(xù)觀察，有什么新的發(fā)現(xiàn)？
3、請透過兩個偏振片繼續(xù)觀察周圍的物體，有什么發(fā)現(xiàn)？
4、嘗試旋轉(zhuǎn)其中的一個偏振片，有什么發(fā)現(xiàn)？
5、嘗試解釋你看到的現(xiàn)象？
任務(wù)四：光的偏振 激光
課后實驗： 體驗與思考
任務(wù)四：光的偏振 激光

展開更多......

收起↑