高中物理选修3-4教案
高中物理选修3-4教案【篇一:《物理》(人教版)选修3-4教学设计全册】第一节简谐运动【教材分析】简谐运动是最简单、最基本、最有规律性的机械振动,通过学习,使学生既了解到机械振动的基本特点,又体会到振动这种运动形式较直线运动、曲线运动都要复杂。
在本节教材中研究弹簧振子的振动情况时,忽略了摩擦力和弹簧的质量,应让学生认真领会这种理想化的方法。
简谐运动中振子的“位移”x实质是位置矢量,与运动学中讲的位移矢量不同,中学没有严格区分这两个矢量,我们通俗地说成是相对于平衡位置的位移。
偏离平衡位置的位移与运动学中的位移概念容易混淆,这是难点。
【教学目标】(一)知识与技能1、知道什么是弹簧振子,理解振动的平衡位置和位移。
2、知道弹簧振子的位移-时间图象,知道简谐运动及其图象。
(二)过程与方法通过对简谐运动图象的绘制,认识简谐运动的特点。
(三)情感、态度与价值观1、通过对简谐运动图象的绘制,培养认真、严谨、实事求是的科学态度。
2、从图像中了解简谐运动的规律,培养分析问题的能力及审美能力(逐步认识客观存在的简洁美、对称美等)。
【教学重点】理解简谐运动的位移-时间图象。
【教学难点】根据简谐运动的图象弄清各时刻质点的位移、路程及运动方向。
【教学方法】实验演示、讨论与归纳、推导与列表对比、多媒体模拟展示【教学用具】一端固定的钢尺、单摆、音叉、小槌、水平弹簧振子、竖直弹簧振子、cai课件【教学过程】(一)引入新课在自然界中有一种很常见的运动,如微风中树枝的颤动、心脏的跳动、钟摆的摆动、水中浮标的上下浮动、担物行走时扁担的颤动、声带的振动、地震时大地的剧烈振动??,这些物体的运动称之为机械振动,简称振动。
振动是自然界中普遍存在的一种运动形式。
(演示振动实例,建立振动的概念,归纳振动的特点)演示:一端固定的钢尺、单摆、水平和竖直的弹簧振子、穿在橡皮绳上的塑料球、音叉的叉股等物体的振动。
问题:这些物体的运动各不相同,运动轨迹有的是直线,有的是曲线;运动方向有的在水平方向,有的在竖直方向;物体各部分的运动情况有的相同、有的不同??,那么它们的运动有什么共同特征呢?归纳:物体振动时有一中心位置,物体(或物体的一部分)在中心位置两侧做往复运动。
物体振动时有一个中心位置,如琴弦振动的中心位置就是琴弦静止时或未开始振动时的位置。
这个位置称为平衡位置。
(1)平衡位置:物体振动时的中心位置,振动物体未开始振动时相对于参考系静止的位置。
(2)机械振动:物体在平衡位置附近所做的往复运动,叫做机械振动,通常简称为振动。
(3)振动特点:振动是一种往复运动,具有周期性和往复性。
(用多媒体展示振动的几个实例,在多媒体展示过程中强化“平衡位置”和“往复运动”)教师:振动是一种新的运动形式。
我们研究问题的方法都是由浅入深、由简到繁的。
简谐运动是机械振动中最简单的运动形式,所以我们下面先来研究简谐运动。
(二)进行新课1.弹簧振子演示:水平放置的弹簧振子的振动。
观察、分析、讨论:①小球原来静止的位置就是平衡位置。
小球在平衡位置附近所做的往复运动,是一种机械振动。
②小球的运动是平动,可以看作质点。
③忽略小球与水平杆之间的摩擦,弹簧的质量与小球质量相比也忽略不计,将小球拉离平衡位置后由静止释放,小球能够自由滑动。
这样的系统称为弹簧振子。
演示:竖直方向上弹簧振子的振动。
(引导学生观察、体会弹簧振子的“平衡位置”和“往复运动”,增强感性认识。
)说明:在中学阶段只研究在没有阻力的理想条件下弹簧振子的运动。
小球称为振子。
弹簧振子是一个理想化的模型,它忽略了一些次要的因素。
2.弹簧振子的位移-时间图象教师:要进一步研究弹簧振子的运动规律,我们首先来研究振子的位移如何变化。
说明:以小球的平衡位置为坐标原点,沿运动方向建立坐标轴。
规定小球在平衡位置右边时,位移为正,在平衡位置左边时,位移为负。
教师:用频闪照相的方法来显示振子在不同时刻的位置。
[投影]如图11.1-2。
思考:如何理解这就是振子的位移时间图象,即x-t图象。
学生:思考、讨论。
发表见解。
因为摄像底片从下向上匀速运动,底片运动的距离与时间成正比。
因此,可用底片运动的距离代表时间轴。
振子的频闪照片反映了不同时刻,振子离开平衡位置的位移。
也就是位移随时间变化的规律。
教师:板画,如图所示。
引导学生观察振子从a→o→a'→o→a的一个循环,这一循环可分为四个阶段:a→o、o→a'、a'→o、o→a,分析在这四个阶段中振子位移的变化,并将定性分析的结论填入表格中。
由a到o运动过程中,位移方向由O→a,随着振子不断地向o靠近,位移越来越小。
总结:振动物体的位移与运动学中的位移含义不同,振子的位移总是相对于平衡位置而言的,即初位置是平衡位置,末位置是振子所在的位置。
因而振子对平衡位置的位移方向始终背离平衡位置。
3.简谐运动及其图象教师:观察弹簧振子的位移-时间图象,可以发现该图象像数学中学过的何种图象?学生:正弦图线。
教师:精确的实验和理论研究表明,弹簧振子的位移随时间按正弦规律变化。
像这样,质点的位移随时间按正弦规律变化的振动,叫做简谐运动。
简谐运动的位移-时间图象为正弦曲线。
简谐运动是机械振动中最简单、最基本的的振动。
弹簧振子的运动就是简谐运动。
教师:怎样来记录振动的图象呢?演示:在弹簧振子的小球上安装一只绘图笔,让一条纸带在与小球振动方向垂直的方向上匀速运动,笔在纸带上画出的就是小球的振动图象。
教师:介绍这种方法在实际中的重要应用。
如医院里的心电图仪、地震仪中绘制地震曲线的装置等,都用类似的方法记录振动情况。
如图所示。
(三)课堂总结、点评物体在平衡位置附近所做的往复运动,叫做机械振动。
弹簧振子是我们学习的又一个理想化的物理模型。
忽略小球与水平杆之间的摩擦,弹簧的质量与小球质量相比也忽略不计,这样的系统称为弹簧振子。
弹簧振子的位移随时间按正弦规律变化,其位移-时间图象是一条正弦曲线。
这样的振动叫做简谐运动。
简谐运动是机械振动中最简单、最基本的的振动。
(四)课余作业完成p5“问题与练习”的题目。
阅读p4科学漫步中的短文。
11.2 简谐运动的描述教材分析本节学习了描述简谐运动的几个物理量,是进一步认识简谐运动的基础课,同时也为后续课程交流电、电磁振荡等知识的学习打下基础。
由于相位的概念比较抽象,在教学中,能让学生理解相位的物理意义,识别位移方程中各量的含义就可以了.对于基础较好的学生,教师也可以介绍参考圆的方法,以帮助学生更深入地理解相位的概念。
【教学目标】(一)知识与技能1、知道振幅、周期和频率的概念,知道全振动的含义。
2、了解初相和相位差的概念,理解相位的物理意义。
3、了解简谐运动位移方程中各量的物理意义,能依据振动方程描绘振动图象。
(二)过程与方法1、在学习振幅、周期和频率的过程中,培养学生的观察能力和解决实际问题的能力。
2、学会从相位的角度分析和比较两个简谐运动。
(三)情感、态度与价值观1、每种运动都要选取能反映其本身特点的物理量来描述,使学生知道不同性质的运动包含各自不同的特殊矛盾。
2、通过对两个简谐运动的超前和滞后的比较,学会用相对的方法来分析问题。
【篇二:高中物理选修3-4全套教案(人教版)】高二物理选修3-4教案11、1简谐运动一、三维目标知识与技能1、了解什么是机械振动、简谐运动2、正确理解简谐运动图象的物理含义,知道简谐运动的图象是一条正弦或余弦曲线过程与方法通过观察演示实验,概括出机械振动的特征,培养学生的观察、概括能力情感态度与价值观让学生体验科学的神奇,实验的乐趣二、教学重点使学生掌握简谐运动的回复力特征及相关物理量的变化规律三、教学难点偏离平衡位置的位移与位移的概念容易混淆;在一次全振动中速度的变化四、教学过程引入:我们学习机械运动的规律,是从简单到复杂:匀速运动、匀变速直线运动、平抛运动、匀速圆周运动,今天学习一种更复杂的运动——简谐运动1、机械振动振动是自然界中普遍存在的一种运动形式,请举例说明什么样的运动就是振动?微风中树枝的颤动、心脏的跳动、钟摆的摆动、声带的振动??这些物体的运动都是振动。
请同学们观察几个振动的实验,注意边看边想:物体振动时有什么特征?[演示实验](1)一端固定的钢板尺[见图1(a)] (2)单摆[见图1(b)](3)弹簧振子[见图1(c)(d)] (4)穿在橡皮绳上的塑料球[见图1(e)]1提问:这些物体的运动各不相同:运动轨迹是直线的、曲线的;运动方向水平的、竖直的;物体各部分运动情况相同的、不同的??它们的运动有什么共同特征?归纳:物体振动时有一中心位置,物体(或物体的一部分)在中心位置两侧做往复运动,振动是机械振动的简称。
2、简谐运动简谐运动是一种最简单、最基本的振动,我们以弹簧振子为例学习简谐运动(1)弹簧振子演示实验:气垫弹簧振子的振动讨论:a.滑块的运动是平动,可以看作质点b.弹簧的质量远远小于滑动的质量,可以忽略不计,一个轻质弹簧联接一个质点,弹簧的另一端固定,就构成了一个弹簧振子c.没有气垫时,阻力太大,振子不振动;有了气垫时,阻力很小,振子振动。
我们研究在没有阻力的理想条件下弹簧振子的运动。
(2)弹簧振子为什么会振动?物体做机械振动时,一定受到指向中心位置的力,这个力的作用总能使物体回到中心位置,这个力叫回复力,回复力是根据力的效果命名的,对于弹簧振子,它是弹力。
回复力可以是弹力,或其它的力,或几个力的合力,或某个力的分力,在o点,回复力是零,叫振动的平衡位置。
2(3)简谐运动的特征弹簧振子在振动过程中,回复力的大小和方向与振子偏离平衡位置的位移有直接关系。
在研究机械振动时,我们把偏离平衡位置的位移简称为位移。
3、简谐运动的位移图象——振动图象简谐运动的振动图象是一条什么形状的图线呢?简谐运动的位移指的是什么位移?(相对平衡位置的位移)演示:当弹簧振子振动时,沿垂置于振动方向匀速拉动纸带,毛笔p就在纸带上画出一条振动曲线说明:匀速拉动纸带时,纸带移动的距离与时间成正比,纸带拉动一定的距离对应振子振动一定的时间,因此纸带的运动方向可以代表时间轴的方向,纸带运动的距离就可以代表时间。
介绍这种记录振动方法的实际应用例子:心电图仪、地震仪理论和实验都证明:(1)简谐运动的振动图象都是正弦或余弦曲线让学生思考后回答:振动图象在什么情况下是正弦,什么情况下是余弦?引导学生回答:由开始计时的位置决定。
五、板书设计11、1简谐运动1、机械振动物体振动时有一中心位置,物体(或物体的一部分)在中心位置两侧做往复运动,振动是机械振动的简称2、简谐运动简谐运动是一种最简单、最基本的振动3、简谐运动的位移图象——振动图象正弦曲线六、课后作业优化方案七、教学辅助手段钢板尺、铁架台、单摆、竖直弹簧振子、皮筋球、气垫弹簧振子、微型气源3八、课后反思本节课主要让学生体会机械振动和简谐运动,从实验中感受简谐运动到底是一个什么样的运动,无论从形式上还是图像上。
高中物理选修3-4教学
高中物理选修3-4教学一、教学任务及对象1、教学任务本教学任务是基于高中物理选修3-4的内容,旨在让学生掌握电磁学、波动光学和量子物理的基础知识,培养他们运用物理原理解决实际问题的能力。
具体包括以下模块:(1)电磁学:电磁场、电磁波、电磁感应等基本概念和原理;(2)波动光学:光的干涉、衍射、偏振等基本现象和规律;(3)量子物理:黑体辐射、光电效应、原子结构等基本知识。
2、教学对象本课程的教学对象为高中二年级学生,他们在之前的物理学习中已经掌握了基础的物理知识和实验技能,具有一定的物理思维和分析能力。
此外,学生具备一定的数学基础,能够理解并运用相关数学知识解决物理问题。
在本课程的教学过程中,将针对学生的认知水平、兴趣和需求进行因材施教,激发他们的学习兴趣和探究精神。
二、教学目标1、知识与技能(1)理解电磁学、波动光学和量子物理的基本概念、原理和定律;(2)掌握电磁场、电磁波、电磁感应、光的干涉、衍射、偏振等现象的产生原因和规律;(3)学会运用物理知识解决实际问题,如分析电磁现象、解释光学现象、理解量子物理现象等;(4)掌握基本的物理实验方法和技能,能独立完成相关实验操作,并能对实验结果进行分析、解释;(5)具备运用数学知识解决物理问题的能力,如运用微积分、线性代数等数学工具分析物理问题。
2、过程与方法(1)培养学生主动探究、合作学习的能力,鼓励学生提出问题、分析问题、解决问题;(2)采用以问题为导向的教学方法,引导学生运用所学知识分析现实生活中的物理现象;(3)组织课堂讨论、小组合作等活动,培养学生表达、沟通、协作的能力;(4)通过实验、演示、模拟等教学手段,让学生在实践中掌握物理知识和方法;(5)注重培养学生批判性思维和创新意识,鼓励学生对现有知识提出质疑,勇于探索未知领域。
3、情感,态度与价值观(1)培养学生对物理学科的兴趣和热情,激发他们探索自然、追求真理的精神;(2)引导学生认识到物理知识在科学技术发展中的重要作用,增强学生的社会责任感和使命感;(3)培养学生严谨、务实的学习态度,使他们能够勇于面对困难,克服挑战;(4)通过学习物理,使学生认识到自然界的美妙和和谐,培养他们的审美情趣;(5)教育学生遵循科学道德,尊重客观事实,树立正确的价值观和世界观。
高中物理选修3-4第十一章-11.4单摆
高二物理选修3-411、4单摆教案一、教材分析《单摆》是人教版高中物理选修3-4机械运动第四节的教学内容,是简谐运动的实例应用,既是本章重点又是高考热点。
本节重点是单摆周期及其应用。
二、教学目标1.知识与技能:(1)知道什么是单摆;(2)理解单摆振动的回复力来源及做简谐运动的条件;(3)知道单摆的周期和什么有关,掌握单摆振动的周期公式,并能用公式解题。
(4)知道利用单摆可以测定重力加速度2.过程与方法:(1)通过单摆做简谐运动条件的学习,体会用近似方法研究物理问题(2)通过研究单摆周期,掌握用控制变量法研究问题3情感、态度和价值观:通过介绍科学家的情况,激发学生发现知识热爱科学的热情;鼓励学生象科学家那样不怕困难,勇于发现勇于创造!三、教学重难点:重点:单摆的周期公式及其成立条件。
难点:单摆回复力的分析。
四、学情分析本节课主要学习单摆振动的规律,只有在θ<10°时单摆振动才是简谐运动;单摆振动周期。
学生对条件的应用陌生应加以强调。
五、教学方法实验、分析、探究六、课前准备小钢球、细线、铁架台七、课时安排1课时八、教学过程(一)预习检查、总结疑惑(二)情景引入、展示目标教师:在前面我们学习了弹簧振子,知道弹簧振子做简谐运动。
那么:物体做简谐运动的条件是什么?学生:物体做机械振动,受到的回复力大小与位移大小成正比,方向与位移方向相反。
今天我们学习另一种机械振动——单摆的运动。
(展示实验器材)(三)合作探究、精讲点播1、阅读课本第13页到14页,思考:什么是单摆?什么情况下单摆可视为简谐运动?答:一根细线上端固定,下端系着一个小球,如果悬挂小球的细线的伸长和质量可以忽略,细线的长度又比小球的直径大得多,这样的装置就叫单摆。
在偏角很小的情况下,单摆的运动可视为简谐运动。
2物体做机械振动,必然受到回复力的作用,弹簧振子的回复力由弹簧弹力提供,单摆同样做机械振动,思考:单摆的回复力由谁来提供,如何表示?(教师引导)梯度小问题:(1)平衡位置在哪儿?(2)回复力指向?(学生回答)(3)单摆受哪些力?(学生黑板展示)(4)回复力由谁来提供?(学生回答)注意:数学上的近似必须让学生了解,同时通过此处也能让学生单摆做简谐运动是有条件3.单摆的周期(有条件的话最好让学生动手实验)我们知道做机械振动的物体都有振动周期,请思考:单摆的周期受那些因素的影响呢?学生:可能和摆球质量、振幅、摆长有关。
【最新人教版】【人教版】(高考)高中物理(选修3-4):13.5《光的衍射》精品教案(含答案)
课时13.5光的衍射1.观察光的衍射现象,知道什么是光的衍射及产生明显衍射现象的条件。
2.能用衍射知识对生活中的现象进行分析和解释。
3.初步了解衍射光栅。
重点难点:衍射实验现象的观察以及产生明显衍射现象的条件和衍射条纹与干涉条纹的区别。
教学建议:光的衍射进一步证明了光具有波动性。
教学中,要让学生思考一般情况下不容易观察到光的衍射现象的原因,而后再观察衍射实验,来说明衍射现象以及发生衍射现象的条件。
教学过程中,可以通过复习机械波衍射的知识,来加深对光的衍射的理解。
还可以借助多媒体技术把衍射现象展示给学生,引发学生的兴趣和思考。
导入新课:蜡烛照到可调节孔大小的挡板上,当孔较大时光沿直线传播,在光屏上形成类似孔的亮斑;当孔变得较小时,则屏上形成烛焰的像;当孔再变小时,在屏上形成比孔大许多的模糊区域,这是为什么呢?你能解释吗?1.光的衍射(1)衍射现象:用单色平行光照射狭缝,当缝比较宽时,光沿着①直线通过狭缝,在狭缝后光屏上产生一条与缝宽②相当的亮条纹;当将缝调到很窄时,尽管亮条纹的③亮度有所降低,但是④宽度反而增大了,这表明光经过较窄的单缝时,并没有沿⑤直线传播,而是绕过了单缝的边缘传播到了更宽的空间,这就是光的衍射现象。
(2)常见的几种衍射:⑥单缝衍射、⑦圆孔衍射和泊松亮斑(圆屏衍射)。
(3)产生明显衍射的条件:障碍物、孔或狭缝的尺寸与光的波长⑧差不多,或比光的波长⑨小。
2.衍射光栅(1)定义:由许多⑩等宽的狭缝等距离地排列起来形成的光学元件叫衍射光栅。
(2)原理:增加狭缝的个数,衍射条纹的宽度将变窄,亮度将增加。
(3)分类:衍射光栅通常分为透射光栅和反射光栅两种。
1.光的衍射是不是说明光不能沿直线传播?解答:光的衍射与直线传播是在不同条件下的表现,都是正确的。
2.光的衍射能证明光的哪种学说是正确的?解答:波动说。
3.衍射现象中,如果增加狭缝的个数有什么现象?解答:衍射条纹的宽度将变窄,亮度将增加。
人教课标版高中物理选修3-4:《简谐运动》教案-新版
《简谐运动》教学设计【教材分析】本节是人教版选修3-4第十一章《机械振动》第一节《简谐运动》。
机械振动是较复杂的机械运动,振动的知识在实际生活中有很多应用(如心电图、核磁共振仪、地震仪、钟摆等),可以使学生联系实际,扩大知识面;同时,也是以后学习波动知识的基础。
因此,学好此章内容,具有承上启下的作用。
《简谐运动》是《机械振动》这一章中最基本而又最重要的一节,是全章的基础。
本节课首先通过学生身边和生活中实际的例子引出振动的概念;而后从简单到复杂、从特殊到一般的思路,从运动学的角度认识弹簧振子,通过手机拍摄频闪照片的方法得出弹簧振子的图象;再通过分析揭示出弹簧振子的位移-时间图象是正弦式曲线,然后从其运动学特征给出了简谐运动的定义,并进一步引导学生认识简谐运动是一种较前面所学的直线运动、曲线运动更复杂的机械运动;最后回归生活和应用举例,使学生知道机械振动是一种普遍的运动形式。
【学情分析】现阶段高二的学生已具有运动学和动力学的基本知识,对高中物理的学习要求和方法已具有一定的认识,但在大小和方向都做周期性变化的力的作用下的物体运动还是第一次遇到,对这种运动模式的运动形式没有抽象认识;很难对较为复杂的运动有清晰的认识。
为此,如何帮助他们建立合理的简谐运动情景是教学的关键。
心理学研究表明,在学生的学习中调动眼、耳、口等各种感觉器官共同参与学习过程,则学习效率将得到极大的提高;而建构主义学习理论所要求的学习环境必须具备的基本要素是“情景创设”、“协商会话”和“信息资源提供”。
为此在课堂教学上首先通过实验演示给学生以直观的感受,创设学习的良好情景;再引导学生观察、思考、讨论得出初步的简谐运动规律,然后再次通过观察、思考、讨论得出正确而科学的结论。
由此培养学生的观察能力、空间想象能力、协同学习的能力和科学的思维能力,使学生的学习过程变得轻松而高效,并且同步培养学生自主学习的能力,为学生的可持续发展提供必要的训练。
【高中物理】人教版选修3-4 12.6 惠更斯原理 教案 Word版含答案
课时12.6惠更斯原理1.知道什么是波面和波线,了解惠更斯原理。
2.认识波的反射现象,并能用惠更斯原理进行解释。
3.认识波的折射现象,并能用惠更斯原理进行解释。
重点难点:波面、波线的概念和惠更斯原理。
以及用惠更斯原理对波的反射规律和折射规律进行解释。
教学建议:本节在已学过的光的反射、折射及回声等知识的基础上,进一步加深对波的特性的理解。
要理解波面、波线等概念及惠更斯原理,并能用惠更斯原理对波的反射规律和折射规律进行解释。
由于这些概念比较抽象,应通过实验演示和日常生活经验来辅助教学。
波的反射和折射是常见的现象,从对现象的研究中概括出规律,再用来解释现象和指导实践,使学生提高学习的兴趣,感受知识的力量。
导入新课:北京天坛的回音壁为圆形,直径为61.5米,周长为193.2米,是用磨砖对缝砌成的,墙面极其光滑整齐。
两个人分东、西方向贴墙而立,一个人靠墙向北说话,无论说话声音多小,也可以使另一人听得清清楚楚,而且声音悠长,堪称奇趣,给人造成一种“天人感应”的神秘气氛。
为什么声音能够传播这么远呢?1.波面和波线任何振动状态①相同的点都组成一个个圆,这些圆叫作②波面,与波面垂直的线代表了波的③传播方向,叫作④波线。
2.惠更斯原理(1)内容:介质中任一波面上的各点,都可以看作可以发射⑤子波的波源,其后任意时刻,这些⑥子波在波前进方向的⑦包络面就是新的波面。
这就是惠更斯原理。
(2)应用:如果知道某时刻一列波的某个⑧波面的位置,还知道⑨波速,利用惠更斯原理可以得到下一时刻这个⑩波面的位置,从而确定波的传播方向。
还可以利用惠更斯原理说明平面波的传播,解释波的衍射。
(3)局限性:惠更斯原理只能解释波的传播方向,不能解释波的强度,所以无法说明衍射现象与狭缝或障碍物的大小的关系。
3.波的反射和折射(1)回声是声波的反射,利用惠更斯原理可以确定反射波的传播方向。
(2)波从一种介质进入另一种介质后传播方向发生偏折的现象叫作波的折射。
鲁科版高中物理选修3-4教案 1.4生活中的振动
生活中的振动【教学目标】:1.知识与技能(1)知道阻尼振动和无阻尼振动,并能从能量的观点给予说明。
知道实际的振动过程是阻尼振动,了解阻尼振动的图象。
(2)知道受迫振动的概念。
知道受迫振动的频率取决于驱动力的频率,而跟振动物体的固有频率无关。
(3)知道共振的概念,理解共振产生的条件,知道常见的共振的应用和危害并了解如何利用有利的共振和防止有害的共振。
2.过程与方法:通过分析实际例子,得到什么是受迫振动和共振现象,培养学生联系实际,提高观察和分析能力;了解共振在实际中的应用和防止,提高理论联系实际的能力3.情感态度价值观:通过共振的应用和防止的教学,渗透一分为二的观点;通过共振产生条件的教学,认识内因和外因的关系【教学重难点】:理解受迫振动的频率等于驱动力的频率;掌握共振的条件及其应用【教学器材】:弹簧振子、受迫振动演示仪、摆的共振演示器、视频(桥在共振时坍塌)若干【教法学法】:读书指导,猜想证明,实验对比,计算机辅助教学问题【教学过程设计】:1、复习提问让学生注意观察教师的演示实验。
教师把弹簧振子的振子向右移动至B点,然后释放,则振子在弹性力作用下,在平衡位置附近持续地沿直线振动起来。
重复两次让学生在黑板上画出振动图象的示意图(图1Ⅰ)。
再次演示上面的振动,只是让起始位置明显地靠近平衡位置,再让学生在原坐标上画出第二次振子振动的图象(图1中的Ⅱ)。
Ⅰ和Ⅱ应同频、同相、振幅不同。
结合图象和振子运动与学生一起分析能量的变化并引入新课。
2、新课教学现在以弹簧振子为例讨论一下简谐运动的能量问题。
问:振子从B向O运动过程中,它的能量是怎样变化的?引导学生答出弹性势能减少,动能增加。
问:振子从O向C运动过程中能量如何变化?振子由C向O、又由O向B运动的过程中,能量又是如何变化的?问:振子在振动过程中总的机械能如何变化?引导学生运用机械能守恒定律,得出在不计阻力作用的情况下,总机械能保持不变。
教师指出:将振子从B点释放后在弹簧弹力(回复力)作用下,振子向左运动,速度加大,弹簧形变(位移)减少,弹簧的弹性势能转化为振子的动能。
人教课标版高中物理选修3-4:《电磁振荡》教案-新版
14.2 电磁振荡【教学目标】1、知识与技能:理解LC回路中产生振荡电流的过程掌握分析电磁振荡过程及变化的规律。
知道阻尼振荡和无阻尼振荡的区别2、过程与方法:了解物理过程的一般推理方法3、情感态度与价值观:体会动态和暂态的辨证关系【重点难点】1、重点:对振荡电路,振荡电流基本概念的理解和电磁振荡现象的认识电场能和磁场能的转化过程2、难点:LC回路产生电磁振荡是本章本单元的重点,也是难点。
【授课内容】引入新课电磁振荡演示实验,简介仪器,电磁振荡示教板,电感L,电容C,另附晶体管振荡器,市售40V干电池,演示操作,先用40V电源给电容C充电,再将开关S拨到G端。
[提出问题]将会发生什么现象?它说明了什么?引导学生见课本图示,参照此图认真阅读课本关于电磁振荡的叙述,以便在头脑中建立起形象的电磁振荡的物理图象。
进行新课一、电磁振荡现象概念总结1、像这样产生的大小和方向交替变化的电流,叫做振荡电流,能产生振荡电流的电路,叫振荡电路,上面的LC回路叫LC振荡电路。
2、再将振荡电流信号取出接在示波器上观察波形,就会发现,LC回路里产生的振荡电流跟正弦式电流一样,也是按正弦规律变化的。
指出振荡电流实质上就是前边学过的交流电,它也是按正弦规律变化的。
二、电磁振荡的产生过程(可结合投影幻灯,启发思考进行分析讲解)①给电容充电,如图所示,电容器中储存一定的电场能(E电)②电容C放电,如图所示,电场能转化为磁场能C上带电量,电场能(电压)逐渐减小(降低),电路中的电流、磁场能则逐渐增大,请同学们想一下这样转化的条件是什么?为什么是“逐渐”的?随后指出这是由于电容器的放电作用(两极板上正、负电荷的吸引作用)和电感L中电流变化时产生的自感电动势的“阻碍”作用所至,当C放电完了时,如图所示(电场能为0,0=0,U=0),磁场能达到最大(与之对应的振荡电流也达到最大Im).③反向充电过程,如图所示,是磁场能转化为电场能的过程,C放电完了时,由于L的自感作用,电路中移动的电荷不能立即停止运动,仍保持原方向流动,C反向充电,同理则有i减小,ε磁减小,而ε电增大(Qc,Uc也随之增大),直到ε磁(i)减为零,ε电(Qc,Uc)增为最大,如图5所示。
湖北省阳新高中物理选修3-4《薄膜干涉》教案(新人教版)
薄膜干涉教学目的:1.通过对肥皂液薄膜干涉实验的分析使学生理解薄膜干涉的原理。
并对光的干涉现象加深认识;2. 通过举例使学生了解薄膜干涉在科学技术中的一些应用3.会用薄膜干涉的知识解设一些常见的现象。
教学重点:薄膜干涉的原理教学难点:薄膜干涉应用实验用具和教具:酒精灯、铁丝圈、肥皂水教学设计:复习回顾:提问1:两束光产生干涉的条件是什么?答:频率相同的相干光源提问2:路程差满足怎样条件的区域出现亮条纹?满足怎样条件的区域出现暗条纹?答:两束光干涉,在空间互相叠加,所以出现了亮暗相间的条纹。
提问3:红光和蓝光相比较,干涉条纹间距有何不同? 答:红光的条纹间距大。
λdl x =∆ 提问4:白光的干涉条纹为什么是彩色的?答:由于白光内各种单色光的干涉条纹间距不同,在屏上会出现彩色条纹。
新课教学:一、薄膜干涉的实验及原理做实验,学生观察实验:酒精灯里的酒精中溶解一些氯化钠,灯焰就能发出明亮的黄光。
把铁丝圈在肥皂水中蘸一下,让它挂上一层薄薄的液膜,用酒精灯的黄光照射液摸;实验现象:液膜反射的光使我们看到灯焰的像,像上有亮暗相间的条纹,这是光的干涉产生的。
提问:它是怎样产生的?分析产生干涉的原理分析:竖直放置的肥皂薄膜,由于受到重力的作用,形成了上薄下厚的楔形,酒精灯火焰照射到薄膜上时,从膜的前表面和后表面分别发射出来,形成两了波,这两列光波的频率相同,所以能够发生干涉。
在薄膜的某些地方,两列波反射回来时恰是波峰和波峰叠加、波谷和波谷叠加,使光波的振动加强,形成黄色的亮条纹;在另外一些地方,两列波的波峰和波谷叠加,使光波的振动互相抵消,形成暗条纹。
(我们虽然不能明显观察到上薄下厚,但是这样微小的厚度之差与光的波长相比还是相当大的。
)定量分析:在薄膜上不同的地方,来自前后两个面的发射光如图所示,所走的路程差不同,后膜反射光的路程与前膜反射光路之差正好为入射处膜厚度的2倍,对于不同的入射处膜厚度不同,某处膜厚度的2倍正好为波长整数倍时,该处两列光波叠加后互相加强,出现明条纹,若正好半个波长的奇数倍,互相叠加后减弱则为暗条纹。
高中物理第十三章7光的颜色色散教材梳理教案新人教版选修3-4
光的颜色 色散知识·巧学一、光的颜色1.光的颜色光的频率决定光的颜色;不同颜色的光波长不同,在真空中λ=fc . 误区警示 光的颜色由光的频率决定,不要认为光的颜色由光的波长决定,这是因为同一种光在不同的介质里传播时,频率始终不变,但是波长却不一样。
2.光的色散含有多种颜色的光被分解为单色光的现象叫光的色散.3。
光谱的定义含有多种颜色的光被分解后,各色光按其波长的有序排列就叫光谱。
深化升华 红到紫七色光中波长依次减小;红到紫七色光中频率依次增大。
二、薄膜干涉中的色散1.薄膜干涉的成因如图13—4-1所示,竖直放置的肥皂薄膜由于受到重力的作用使下面厚、上面薄,因此在薄膜上不同的地方,从膜的前、后表面反射的两列光波叠加,若两列波叠加后互相加强,则出现亮纹;在另一些地方,叠加后互相减弱,则出现暗纹,故在单色光照射下,就出现了明暗相间的干涉条纹;若在白光照射下,则出现彩色干涉条纹.图13-4-1深化升华(1)观察的是从膜前、后两表面反射回来的光,不是透过膜的光,眼睛与光源在膜的同一侧。
(2)用单色光和白光分别照射同一膜,观察到的现象是不同的,用白光照射膜时,某一位置红光得到加强,其他颜色的光就被削弱,故在此位置看到的是红色,而另一位置则会看到黄色等其他颜色;而在单色照射下,则会出现明暗相间的条纹。
2。
薄膜干涉的应用(1)用干涉法检查平面:如图13—4-2所示,被检查平面B与标准样板A之间形成了一个楔形的空气薄膜,用单色光射入,入射光从空气膜的上、下表面反射出两列光波,形成干涉条纹,被检查平面若是平的,空气膜厚度相同的各点就位于一条直线上,干涉条纹平行;若被检查表面某些地方不平,那里空气膜产生的干涉条纹将发生弯曲。
图13-4-2(2)增透膜:光学元件(透镜、棱镜)的表面涂一层薄膜,当薄膜的厚度是入射光在薄膜中波长的1/4时,在薄膜的两个面上的反射光,光程差恰好等于半波长,因而相互抵消,达到减小反射光,增大透射光强度的作用。
【最新人教版】【人教版】(高考)高中物理(选修3-4):13.8《激光》精品教案(含答案)
课时13.8激光1.知道激光与自然光的区别。
2.了解激光的特点及其应用。
3.知道全息照相的原理,体验现代科技的神奇,培养对科学的兴趣。
重点难点:激光的特性和实际应用,激光和自然光的区别,全息照相的原理。
教学建议:本节主要讲解激光的特点及其应用,以及全息照相技术。
只要求学生对激光有所了解,知道激光和自然光的区别,但不给激光下定义,更不讲激光产生的机理。
关于全息照相的原理,要理解相位差是形成立体图像的根本原因。
导入新课:激光最初的中文名叫作“镭射”“莱塞”,是它的英文名称LASER的音译,是英文Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation的各单词头一个字母组成的缩写词。
意思是“通过受激辐射光扩大”。
激光应用很广泛,你知道有哪些应用吗?1.自然光与激光(1)光是从物质的①原子中发射出来的。
原子获得能量后处于②不稳定状态 ,它会以光的形式把能量发射出去。
普通的光源原子在什么时刻发光、在哪个方向偏振,完全是③随机(填“一定”或“随机”)的,所以两个独立的普通光源发出的光是④非相干光(填“相干光”或“非相干光”)。
(2)激光是一种通过人工方法获得的一种频率⑤相同、相位差⑥恒定、偏振方向⑦一致的光,所以激光是一种相干光。
2.激光的特点(1)相干性:激光是相干光,所以它能像无线电波那样被⑧调制,用来传递信息。
(2)平行度:激光的平行度好,能传播相当远的距离,可以用于精确的⑨测距。
(3)亮度:激光的亮度高,可以在很小的空间和很短的时间内集中⑩很大的能量,可以用于切割、焊接以及在坚硬材料上打孔等。
3.全息照相(1)普通照相技术所记录的只是光波的强弱信息,而全息照相技术还可以记录光波的相位信息。
(2)拍摄全息照片时将同一束激光分为两部分,一部分直接照射到底片上(称为参考光),另一部分通过被拍摄物反射后再到底片上(称为物光),参考光和物光在底片上相遇时发生干涉,形成复杂的干涉条纹。
