4.4 实验：用双缝干涉测量光的波长 教学设计-2023-2024学年高二上学期物理人教版（2019）选择性必修第一册.docx

4.4实验：用双缝干涉测量光的波长教学设计-2023-2024学年高二上学期物理人教版（2019）选择性必修第一册

授课内容

授课时数

授课班级

授课人数

授课地点

授课时间

课程基本信息

1.课程名称：实验：用双缝干涉测量光的波长

2.教学年级和班级：2023-2024学年高二上学期，物理人教版（2019）选择性必修第一册

3.授课时间：课时安排请根据实际教学计划调整

4.教学时数：1课时（45分钟）

核心素养目标分析

1.科学探究：通过实验探究，提高学生对双缝干涉现象的理解，培养学生运用物理知识解决实际问题的能力。

2.逻辑推理：引导学生运用数学知识分析实验数据，培养学生的逻辑思维和推理能力。

3.创新思维：鼓励学生在实验过程中提出新观点，培养学生的创新意识和创新能力。

4.信息处理：培养学生收集、处理、分析实验数据的能力，提高学生的信息素养。

5.团队合作：培养学生分工合作、共同完成实验任务的能力，培养学生的团队协作精神。

重点难点及解决办法

重点：

1.双缝干涉现象的理解和应用

2.实验数据的收集和处理

3.光的波长的计算方法

难点：

1.双缝干涉条纹间距与波长的关系

2.实验误差的分析和减小

3.光的波长计算公式的推导和应用

解决办法：

1.通过实物演示和多媒体辅助教学，引导学生直观地理解双缝干涉现象，结合实际案例让学生感受其在生产生活中的应用。

2.组织学生进行小组讨论，共同分析实验数据，引导学生运用物理知识解决实际问题。

3.在课堂上引导学生通过数学方法推导光的波长计算公式，并结合实验数据进行验证，加深学生对公式的理解和运用。

4.针对实验误差，教授学生运用统计方法分析误差来源，并提出相应的减小误差的策略。

5.鼓励学生在课堂上提问，及时解答学生的疑问，帮助学生克服学习难点。

教学方法与策略

1.采用“问题驱动”的教学方法，引导学生通过实验现象提出问题，激发学生探究光的波长的兴趣。

2.利用“分组合作”的教学策略，让学生在小组内共同讨论实验数据处理方法，培养学生的团队协作能力。

3.应用“案例分析”教学方法，挑选具体的实验案例，让学生分析并解决实际问题，提高学生的应用能力。

4.结合“媒体辅助”教学策略，利用实物模型、多媒体演示等教学资源，帮助学生形象地理解双缝干涉现象。

5.实施“互动式”教学，鼓励学生提问、发表见解，教师及时解答疑惑，增强课堂的互动性。

教学过程

1.导入（5分钟）

“同学们，大家好！今天我们要学习的是用双缝干涉测量光的波长。在开始实验之前，请大家回顾一下双缝干涉现象的基本原理。双缝干涉是指当光线通过两个非常接近的狭缝时，会在屏幕上形成一系列明暗相间的条纹。这些条纹的形成与光的波长有什么关系呢？我们今天就要通过实验来探究这个问题。”

2.实验原理讲解（10分钟）

“在正式进行实验之前，我们需要了解一下双缝干涉实验的原理。当单色光通过两个狭缝时，会在屏幕上形成干涉条纹。这些条纹的间距与光的波长有什么关系呢？这里有一个重要的公式：干涉条纹间距△x=(L/d)*λ，其中L是屏幕到狭缝的距离，d是两个狭缝之间的距离，λ是光的波长。通过这个公式，我们可以通过测量干涉条纹的间距来计算光的波长。”

3.实验操作（15分钟）

“请大家按照实验步骤，进行双缝干涉实验。首先，将单色光源调整到适当位置，让光线垂直照射到两个狭缝上。然后，将屏幕放置在合适的位置，观察并记录干涉条纹的间距。在实验过程中，要注意调整狭缝间距、屏幕距离等参数，以获得更准确的实验结果。”

4.实验数据收集与处理（10分钟）

“请大家认真观察实验现象，并记录下干涉条纹的间距。在实验结束后，我们将根据公式△x=(L/d)*λ计算光的波长。请大家注意，实验数据要精确到小数点后两位。另外，为了提高实验结果的可靠性，我们需要重复进行多次实验，并求出平均值。”

5.实验结果分析（10分钟）

“通过实验，我们发现干涉条纹的间距与光的波长成正比。这个结论是否符合我们的预期呢？请大家分组讨论，分析实验结果，并解释可能存在的误差来源。”

6.光的波长计算与应用（10分钟）

“根据实验数据，我们可以计算出光的波长。请大家根据公式△x=(L/d)*λ，计算出你们小组得到的光的波长数值。同时，思考一下，这个原理在生产生活中有哪些应用呢？”

7.总结与反思（5分钟）

“通过本节课的实验，我们学会了如何用双缝干涉测量光的波长。在实验过程中，我们运用了物理知识解决实际问题，并掌握了实验数据的收集、处理和分析方法。希望大家能够总结实验原理和操作步骤，并在课后进行复习和思考。下节课，我们将学习光的衍射现象，请大家提前做好准备。”

教学资源拓展

一、拓展资源

1.《光学原理》：这本书详细介绍了