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“光的本性”一章的教学基本上是按照人们对光的本性的认识过程层层展开的,即循着人类认识历史的线索,引导学生逐步认识光的波粒二象性。而对于光的干涉、衍射和光电效现象,学生在生活中不太熟悉,因此,无论是光的波动说还是光的粒子说,都要经过深入思考、分析和抽象才能透彻理解,这就要求教师在本章的教学过程中,在精心设计教案的前提下,着意点拨,分层次地培养学生的能力。激发学生学习的积极性和主动性,创设学生独立思考、观察的条件,使本章抽象、琐碎的知识学起来易懂、易记,提高教学效果。
一、力求做好物理实验
关于光的波动说,有很多实验论证,如双缝干涉、薄膜干涉、单缝和圆孔衍射、泊松斑等。为了增强知识的可信度,激发学生的学习兴趣和积极性,教师可使用氦氖激光很容易看到上述明显的实验现象,并积极创造条件,引导学生以头发丝、绿豆粒为障碍物观察衍射现象。再布置学生注意观察生活中许多干涉和衍射现象等。这都可以大大激发学生的求知欲和好奇心,他们会主动地去观察去思考,同时锻炼提高实际操作能力。
二、精选针对性训练题,对知识进行分析比较
综合分析白光的干涉、衍射和色散,三种现象有相似之处,但又存在较大差异,为了加深对知识的理解,可编写如下的填空题供学生分析:
干涉间距____,即干涉条纹间距____,紫光条纹间距____,即干涉条纹间距与波长成____,且干涉条纹等间距。
衍射条纹:中央条纹最____,最____,两侧条纹逐渐变____,变____。
白光的色散:____光的偏折最小,____光的偏折最大,同一介质对频率____的色光的折射率大。
此练习针对性强,方向明确,可以培养学生分析推理能力。
三、搞好概念的引入、形成和深化
在学习过程中,应用对比的方法揭示容易混淆的概念,以加深印象,帮助理解和记忆。学习了光波以后,引导学生找出光波与机械波的区别和联系:
共同點:都能产生干涉、衍射现象,它们的频率都取决于波源(光源)的频率,在不同介质中传播时,频率都不变。
不同点:机械波的传播一定需要介质,其波速与介质性质有关,与波的频率无关,而光波(电磁波)本身就是一种物质,既可以在介质中传播,也可以在真空中传播,不同频率的电磁波在真空中传播速度都相同,同一频率的电磁波在不同介质中传播时,传播速度和波长不仅与介质性质有关。还与电磁波的频率有关。为了进一步理解这部分知识,可以设计以下练习题。
1 声波和光波都从空气中进人水中,则:
A 它们的波速都变小,频率都不变,波长都变小
B 它们的波速都变大,频率都不变,波长都变大
C 声波波速变大,波长变大;光波波速变小,波长变小
D 声波波速不变,波长不变;光波波速变小,频率变小
2 关于光的频率、速度的说法正确的是:
A 各种色光在真空中传播速度相同,在介质中传播速度不同
B 各种色光在真空中频率不同,同一色光在各种介质中频率相同
C 同一色光在各种介质中折射率不同,不同色光在同一介质中折射率相同
D 各种色光在同一介质中波长不同,同一色光在不同介质中波长相同
3 A、B为两束平行的单色光,当它们从空气中通过界面00'射入水中时分别发生如下图所示的折射现象,已知α<β则:
A 单色光A的光子能量较大
B 单色光A在水中波长交短
C 单色光B在水中波长较短
D 单色光B在水中传播速度较大
四、图示联系,直观概括
在认识过程中,若能分析问题的思维技巧,重视思路、方法的分析,建立起正确的思维途径,掌握问题转化的策略,可以起到事半功倍的效果。比如,在“光电效应”教学中,为了让学生建立起明确的知识脉络,理清思路,加深印象,帮助记忆,扩大知识的联系,可以理出以下线索。仔细体会光电效应的规律,培养学生灵活思维的能力。
目前,从培养学生的科学素养方面考虑,物理教学必须在进行基础知识、基本技能传授的同时,重视思维方法和能力的培养,使他们在学习上变被动为主动,激发学习的积极性和主动性,促进各方面能力的提高。
一、力求做好物理实验
关于光的波动说,有很多实验论证,如双缝干涉、薄膜干涉、单缝和圆孔衍射、泊松斑等。为了增强知识的可信度,激发学生的学习兴趣和积极性,教师可使用氦氖激光很容易看到上述明显的实验现象,并积极创造条件,引导学生以头发丝、绿豆粒为障碍物观察衍射现象。再布置学生注意观察生活中许多干涉和衍射现象等。这都可以大大激发学生的求知欲和好奇心,他们会主动地去观察去思考,同时锻炼提高实际操作能力。
二、精选针对性训练题,对知识进行分析比较
综合分析白光的干涉、衍射和色散,三种现象有相似之处,但又存在较大差异,为了加深对知识的理解,可编写如下的填空题供学生分析:
干涉间距____,即干涉条纹间距____,紫光条纹间距____,即干涉条纹间距与波长成____,且干涉条纹等间距。
衍射条纹:中央条纹最____,最____,两侧条纹逐渐变____,变____。
白光的色散:____光的偏折最小,____光的偏折最大,同一介质对频率____的色光的折射率大。
此练习针对性强,方向明确,可以培养学生分析推理能力。
三、搞好概念的引入、形成和深化
在学习过程中,应用对比的方法揭示容易混淆的概念,以加深印象,帮助理解和记忆。学习了光波以后,引导学生找出光波与机械波的区别和联系:
共同點:都能产生干涉、衍射现象,它们的频率都取决于波源(光源)的频率,在不同介质中传播时,频率都不变。
不同点:机械波的传播一定需要介质,其波速与介质性质有关,与波的频率无关,而光波(电磁波)本身就是一种物质,既可以在介质中传播,也可以在真空中传播,不同频率的电磁波在真空中传播速度都相同,同一频率的电磁波在不同介质中传播时,传播速度和波长不仅与介质性质有关。还与电磁波的频率有关。为了进一步理解这部分知识,可以设计以下练习题。
1 声波和光波都从空气中进人水中,则:
A 它们的波速都变小,频率都不变,波长都变小
B 它们的波速都变大,频率都不变,波长都变大
C 声波波速变大,波长变大;光波波速变小,波长变小
D 声波波速不变,波长不变;光波波速变小,频率变小
2 关于光的频率、速度的说法正确的是:
A 各种色光在真空中传播速度相同,在介质中传播速度不同
B 各种色光在真空中频率不同,同一色光在各种介质中频率相同
C 同一色光在各种介质中折射率不同,不同色光在同一介质中折射率相同
D 各种色光在同一介质中波长不同,同一色光在不同介质中波长相同
3 A、B为两束平行的单色光,当它们从空气中通过界面00'射入水中时分别发生如下图所示的折射现象,已知α<β则:
A 单色光A的光子能量较大
B 单色光A在水中波长交短
C 单色光B在水中波长较短
D 单色光B在水中传播速度较大
四、图示联系,直观概括
在认识过程中,若能分析问题的思维技巧,重视思路、方法的分析,建立起正确的思维途径,掌握问题转化的策略,可以起到事半功倍的效果。比如,在“光电效应”教学中,为了让学生建立起明确的知识脉络,理清思路,加深印象,帮助记忆,扩大知识的联系,可以理出以下线索。仔细体会光电效应的规律,培养学生灵活思维的能力。
目前,从培养学生的科学素养方面考虑,物理教学必须在进行基础知识、基本技能传授的同时,重视思维方法和能力的培养,使他们在学习上变被动为主动,激发学习的积极性和主动性,促进各方面能力的提高。