光的直线传播

随着高中的教学工作不断熟练，我们需要撰写教案，通过不断的写教案，我们可以加深对教学的理解，老师经常会为写教案感到苦恼，有没有可以参考的高中教案呢？小编为你推荐《光的直线传播》，希望您喜欢。

教学目标

知识目标

1、知道光在同一种均匀媒质中是沿直线传播的．

2、知道光的直线传播的一些典型事例（如小孔成像、日月蚀等）．

3、记住光在真空中的传播速度．不要求知道光速的测量方法．

能力目标

1、能根据光的直线传播原理找出本影和半影，能解决日月蚀问题．

2、会使用光的直线传播性质解释有关光现象如：影子的形成．

情感目标

1、通过光的直线传播的学习，让学生正确的认识日月蚀现象，破除传统的迷信思想，树立科学的人生观．

2、用科学家对光速进行测定的不懈努力的事实，教育学生面对困难要树立信心，勇于探索．

3、利用几何知识解决光学问题，学会知识的迁移和变通．

教学建议

本节内容是在初中学习的基础上进一步加深和拓宽．

重点掌握以下几部分知识点：

1、光沿直线传播的条件：光在同种均匀介质中沿直线传播．

讲解时能说明光沿直线传播的实例有：小孔成像，本影和半影等都能证明光沿直线传播．

2、光源：能够发光的物体．是把其它形式的能转化为光能的装置．

3、光线：光线只代表光的传播方向，它不是客现实际存在的东西，光线是光束的抽象．是在研究光的行为时用来表示光的传播方向的有向直线．

4、光束：有一定关系的一些光线的集合称为光束

5、介质（媒质）、光在其中传播的物质、但要注意：光传播时并不需要介质．

6、影：光线被挡住所形成的暗区．影可分为本影和半影，在本影区域内完全看不到光源的光照射，在半影区域内只能看到部分光源发出的光．如果是点光源，只能形成本影，如果不是点光源，一般会形成本影与半影．光的直线传播可以通过本影和半影的实验来证实如图所示一个点光源，在不透明的物体后面能形成一块阴暗的区域．

如图所示两个或几个光源，在不透明的物体后面能造成本影和半影区域．

7、日食：发生日食时，太阳、月球、地球在同一条直线上，月球在中间，在地球上月球本影里的人看不到太阳的整个发光表面，这就是日全食，如a区．在月球半影里的人看不到太阳某一侧的发光表面，这就是日偏食如b区，在月球本影延长的空间里的人看不到太阳发光表面的中部，能看到太阳周围的发光环形面，这就是日环食，如c区．

8、月食：发生月食时，太阳、月球、地球同在一条直线上，地球在中间，如图所示，当月球全部进入地球本影区域时形成月全食，如图a区；当月球有一部分进人地球本影区域时形成月偏食，如图b区；但要注意，当月球整体在c区时并不发生月偏食．

9、光速：通常光在真空中的速度为C=3.00×108m/s．

注意：光在介质中的传播的速度都将小于该值．

教学设计示例

光的直线传播、光速

（－）引入新课

现在我们学习光学知识，在初中我们学习过，请同学们思考如下问题：

1、什么叫光源，生活中有哪些物体是光源？

2、光线如何表示？

3、小孔成像说明了什么？

在学生思考后请同学提问，教师就学生的回答进行解释和说明．由此引入新课．

（二）教学过程

教师带动学生重点分析以下知识点：

1、光源：

（l）光源：（自身）发光的物体、如：太阳、蜡烛的光焰等．

注意：月亮不是光源，因为月亮本身不发光，而是反射的太阳光．

点光源：可忽略自身尺寸的光源，象质点、点电荷、理想气体一样，是理想化的物理模型．当光源的尺寸远小于它到观提点的距离时就可看作点光源．

（2）光能：光具有的能量，包含在光束中．

光源发光的过程是其他形式的能转化为光能的过程，光照到物体上，光能又可转化为其它形式的能．光束射入人眼才能引起人的视觉．

2、光的直线传播

（1）介质：光能够在其中传播的物质、如：空气、水、玻璃等．

注意：光能在真空中传播，说明光的传播并不依靠介质．

（2）光直线传播的条件：同一种均匀介质中．

光直线传播产生的光现象有：小孔成像、形的形成、日食和月食等．

3、影：

（l）点光源的影

点光源发出的光，照到不透明的物体上，物体向光的表面被照明，在背光面的后方形成一个光线照不到的黑暗区域．

（2）较大发光面的本影和半影．

完全不会受到光的照射的范围是本影，本影周围还有一个能受到光源发出的一部分光照射的区域，是半影，比较以上两图，光源的发光面积极大，本影区越小，无影灯就是根据此原理设计的．

注意强调：本身能够发光的物体叫光源，光源发出的光可用光线表示，但光线实际上是不存在的；光在同一种约匀介质中沿直线传播，正因如此，才能在障碍物的背面留下影子．

关于光的直线传播的问题，除了一些现象解释以外，还会出现一部分相关的计算和证明，大多数都是利用光的直线传播理论和几何知识来解决的．

例题1：一人自街上路灯的正下方经过，看到自己头部的影子正好在自己的脚下，如果人以不变的速度朝前走，试证明他头部的影子相对于地面的运动是匀速直线运动．

分析证明：

先根据光的直线传播和几何知识，确定某时刻人头影的位置，再应用运动学知识推导出其位移或速度的表达式即可得证．

设灯高为H，人高为h，如图所示、人以速度V经一段时间；到达位置A处．

由光的直线传播可知：人头的影应在图示B处，由三角形相似得：

即：

人头的影的速度

因为H、h、V都确定，故V也是确定的，即人头的影的运动是匀速直线运动．

例2某夏天中午晴天，若发生了日偏食，在树荫下，可看见地面有一个个亮斑，这些亮斑是太阳光透过浓密的树叶之间的缝隙照射到地面上形成的，这些亮斑的形状是：

A、不规则的图形B、规则的图形

C、规则的月牙形D、以上都有可能

分析解答：

亮斑是由小孔成像所致，小孔成像是因光的直线传播产生的，其所成像相对物而言是倒立的与物形状相似的实像，其形状与小孔的形状无关，故选（C）．

通过以上实例的分析，请同学注意在以后处理有关光的直线传播的问题时，一定要充分利用数学几何知识，结合正确的光路图来求解．

探究活动

1、动手制作一个小孔成像观测器．

2、查阅资料，了解历史上对光的传播速度的测定方法．

3、注意观测发生日食和月食时的现象以及规律．

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物理教案 光的直线传播

教学目标

知识目标

1、知道光在同一种均匀媒质中是沿直线传播的．

2、知道光的直线传播的一些典型事例（如小孔成像、日月蚀等）．

3、记住光在真空中的传播速度．不要求知道光速的测量方法．

能力目标

1、能根据光的直线传播原理找出本影和半影，能解决日月蚀问题．

2、会使用光的直线传播性质解释有关光现象如：影子的形成．

情感目标

1、通过光的直线传播的学习，让学生正确的认识日月蚀现象，破除传统的迷信思想，树立科学的人生观．

2、用科学家对光速进行测定的不懈努力的事实，教育学生面对困难要树立信心，勇于探索．

3、利用几何知识解决光学问题，学会知识的迁移和变通．

教学建议

本节内容是在初中学习的基础上进一步加深和拓宽．

重点掌握以下几部分知识点：

1、光沿直线传播的条件：光在同种均匀介质中沿直线传播．

讲解时能说明光沿直线传播的实例有：小孔成像，本影和半影等都能证明光沿直线传播．

2、光源：能够发光的物体．是把其它形式的能转化为光能的装置．

3、光线：光线只代表光的传播方向，它不是客现实际存在的东西，光线是光束的抽象．是在研究光的行为时用来表示光的传播方向的有向直线．

4、光束：有一定关系的一些光线的集合称为光束

5、介质（媒质）、光在其中传播的物质、但要注意：光传播时并不需要介质．

6、影：光线被挡住所形成的暗区．影可分为本影和半影，在本影区域内完全看不到光源的光照射，在半影区域内只能看到部分光源发出的光．如果是点光源，只能形成本影，如果不是点光源，一般会形成本影与半影．光的直线传播可以通过本影和半影的实验来证实如图所示一个点光源，在不透明的物体后面能形成一块阴暗的区域．

如图所示两个或几个光源，在不透明的物体后面能造成本影和半影区域．

7、日食：发生日食时，太阳、月球、地球在同一条直线上，月球在中间，在地球上月球本影里的人看不到太阳的整个发光表面，这就是日全食，如a区．在月球半影里的人看不到太阳某一侧的发光表面，这就是日偏食如b区，在月球本影延长的空间里的人看不到太阳发光表面的中部，能看到太阳周围的发光环形面，这就是日环食，如c区．

8、月食：发生月食时，太阳、月球、地球同在一条直线上，地球在中间，如图所示，当月球全部进入地球本影区域时形成月全食，如图a区；当月球有一部分进人地球本影区域时形成月偏食，如图b区；但要注意，当月球整体在c区时并不发生月偏食．

9、光速：通常光在真空中的速度为C=3.00×108m/s．

注意：光在介质中的传播的速度都将小于该值．

教学设计示例

光的直线传播、光速

注意：月亮不是光源，因为月亮本身不发光，而是反射的太阳光．

点光源：可忽略自身尺寸的光源，象质点、点电荷、理想气体一样，是理想化的物理模型．当光源的尺寸远小于它到观提点的距离时就可看作点光源．

（2）光能：光具有的能量，包含在光束中．

光源发光的过程是其他形式的能转化为光能的过程，光照到物体上，光能又可转化为其它形式的能．光束射入人眼才能引起人的视觉．

2、光的直线传播

（1）介质：光能够在其中传播的物质、如：空气、水、玻璃等．

注意：光能在真空中传播，说明光的传播并不依靠介质．

（2）光直线传播的条件：同一种均匀介质中．

光直线传播产生的光现象有：小孔成像、形的形成、日食和月食等．

3、影：

（l）点光源的影

点光源发出的光，照到不透明的物体上，物体向光的表面被照明，在背光面的后方形成一个光线照不到的黑暗区域．

（2）较大发光面的本影和半影．

完全不会受到光的照射的范围是本影，本影周围还有一个能受到光源发出的一部分光照射的区域，是半影，比较以上两图，光源的发光面积极大，本影区越小，无影灯就是根据此原理设计的．

注意强调：本身能够发光的物体叫光源，光源发出的光可用光线表示，但光线实际上是不存在的；光在同一种约匀介质中沿直线传播，正因如此，才能在障碍物的背面留下影子．

关于光的直线传播的问题，除了一些现象解释以外，还会出现一部分相关的计算和证明，大多数都是利用光的直线传播理论和几何知识来解决的．

例题1：一人自街上路灯的正下方经过，看到自己头部的影子正好在自己的脚下，如果人以不变的速度朝前走，试证明他头部的影子相对于地面的运动是匀速直线运动．

分析证明：

先根据光的直线传播和几何知识，确定某时刻人头影的位置，再应用运动学知识推导出其位移或速度的表达式即可得证．

设灯高为H，人高为h，如图所示、人以速度V经一段时间；到达位置A处．

由光的直线传播可知：人头的影应在图示B处，由三角形相似得：

即：

人头的影的速度

因为H、h、V都确定，故V也是确定的，即人头的影的运动是匀速直线运动．

例2某夏天中午晴天，若发生了日偏食，在树荫下，可看见地面有一个个亮斑，这些亮斑是太阳光透过浓密的树叶之间的缝隙照射到地面上形成的，这些亮斑的形状是：

A、不规则的图形B、规则的图形

C、规则的月牙形D、以上都有可能

分析解答：

亮斑是由小孔成像所致，小孔成像是因光的直线传播产生的，其所成像相对物而言是倒立的与物形状相似的实像，其形状与小孔的形状无关，故选（C）．

通过以上实例的分析，请同学注意在以后处理有关光的直线传播的问题时，一定要充分利用数学几何知识，结合正确的光路图来求解．

探究活动

1、动手制作一个小孔成像观测器．

2、查阅资料，了解历史上对光的传播速度的测定方法．

3、注意观测发生日食和月食时的现象以及规律．

光的直线传播 万能通用篇

教学目标

知识目标

1、知道光在同一种均匀媒质中是沿直线传播的．

2、知道光的直线传播的一些典型事例（如小孔成像、日月蚀等）．

3、记住光在真空中的传播速度．不要求知道光速的测量方法．

能力目标

1、能根据光的直线传播原理找出本影和半影，能解决日月蚀问题．

2、会使用光的直线传播性质解释有关光现象如：影子的形成．

情感目标

1、通过光的直线传播的学习，让学生正确的认识日月蚀现象，破除传统的迷信思想，树立科学的人生观．

2、用科学家对光速进行测定的不懈努力的事实，教育学生面对困难要树立信心，勇于探索．

3、利用几何知识解决光学问题，学会知识的迁移和变通．

教学建议

本节内容是在初中学习的基础上进一步加深和拓宽．

重点掌握以下几部分知识点：

1、光沿直线传播的条件：光在同种均匀介质中沿直线传播．

讲解时能说明光沿直线传播的实例有：小孔成像，本影和半影等都能证明光沿直线传播．

2、光源：能够发光的物体．是把其它形式的能转化为光能的装置．

3、光线：光线只代表光的传播方向，它不是客现实际存在的东西，光线是光束的抽象．是在研究光的行为时用来表示光的传播方向的有向直线．

4、光束：有一定关系的一些光线的集合称为光束

5、介质（媒质）、光在其中传播的物质、但要注意：光传播时并不需要介质．

6、影：光线被挡住所形成的暗区．影可分为本影和半影，在本影区域内完全看不到光源的光照射，在半影区域内只能看到部分光源发出的光．如果是点光源，只能形成本影，如果不是点光源，一般会形成本影与半影．光的直线传播可以通过本影和半影的实验来证实如图所示一个点光源，在不透明的物体后面能形成一块阴暗的区域．

如图所示两个或几个光源，在不透明的物体后面能造成本影和半影区域．

7、日食：发生日食时，太阳、月球、地球在同一条直线上，月球在中间，在地球上月球本影里的人看不到太阳的整个发光表面，这就是日全食，如a区．在月球半影里的人看不到太阳某一侧的发光表面，这就是日偏食如b区，在月球本影延长的空间里的人看不到太阳发光表面的中部，能看到太阳周围的发光环形面，这就是日环食，如c区．

8、月食：发生月食时，太阳、月球、地球同在一条直线上，地球在中间，如图所示，当月球全部进入地球本影区域时形成月全食，如图a区；当月球有一部分进人地球本影区域时形成月偏食，如图b区；但要注意，当月球整体在c区时并不发生月偏食．

9、光速：通常光在真空中的速度为C=3.00×108m/s．

注意：光在介质中的传播的速度都将小于该值．

教学设计示例

光的直线传播、光速

注意：月亮不是光源，因为月亮本身不发光，而是反射的太阳光．

点光源：可忽略自身尺寸的光源，象质点、点电荷、理想气体一样，是理想化的物理模型．当光源的尺寸远小于它到观提点的距离时就可看作点光源．

（2）光能：光具有的能量，包含在光束中．

光源发光的过程是其他形式的能转化为光能的过程，光照到物体上，光能又可转化为其它形式的能．光束射入人眼才能引起人的视觉．

2、光的直线传播

（1）介质：光能够在其中传播的物质、如：空气、水、玻璃等．

注意：光能在真空中传播，说明光的传播并不依靠介质．

（2）光直线传播的条件：同一种均匀介质中．

光直线传播产生的光现象有：小孔成像、形的形成、日食和月食等．

3、影：

（l）点光源的影

点光源发出的光，照到不透明的物体上，物体向光的表面被照明，在背光面的后方形成一个光线照不到的黑暗区域．

（2）较大发光面的本影和半影．

完全不会受到光的照射的范围是本影，本影周围还有一个能受到光源发出的一部分光照射的区域，是半影，比较以上两图，光源的发光面积极大，本影区越小，无影灯就是根据此原理设计的．

注意强调：本身能够发光的物体叫光源，光源发出的光可用光线表示，但光线实际上是不存在的；光在同一种约匀介质中沿直线传播，正因如此，才能在障碍物的背面留下影子．

关于光的直线传播的问题，除了一些现象解释以外，还会出现一部分相关的计算和证明，大多数都是利用光的直线传播理论和几何知识来解决的．

例题1：一人自街上路灯的正下方经过，看到自己头部的影子正好在自己的脚下，如果人以不变的速度朝前走，试证明他头部的影子相对于地面的运动是匀速直线运动．

分析证明：

先根据光的直线传播和几何知识，确定某时刻人头影的位置，再应用运动学知识推导出其位移或速度的表达式即可得证．

设灯高为H，人高为h，如图所示、人以速度V经一段时间；到达位置A处．

由光的直线传播可知：人头的影应在图示B处，由三角形相似得：

即：

人头的影的速度

因为H、h、V都确定，故V也是确定的，即人头的影的运动是匀速直线运动．

例2某夏天中午晴天，若发生了日偏食，在树荫下，可看见地面有一个个亮斑，这些亮斑是太阳光透过浓密的树叶之间的缝隙照射到地面上形成的，这些亮斑的形状是：

A、不规则的图形B、规则的图形

C、规则的月牙形D、以上都有可能

分析解答：

亮斑是由小孔成像所致，小孔成像是因光的直线传播产生的，其所成像相对物而言是倒立的与物形状相似的实像，其形状与小孔的形状无关，故选（C）．

通过以上实例的分析，请同学注意在以后处理有关光的直线传播的问题时，一定要充分利用数学几何知识，结合正确的光路图来求解．

探究活动

1、动手制作一个小孔成像观测器．

2、查阅资料，了解历史上对光的传播速度的测定方法．

3、注意观测发生日食和月食时的现象以及规律．

直线的方程【荐】

教学目标

（1）掌握由一点和斜率导出直线方程的方法，掌握直线方程的点斜式、两点式和直线方程的一般式，并能根据条件熟练地求出．

（2）理解直线方程几种形式之间的内在联系，能在整体上把握．

（3）掌握直线方程各种形式之间的互化．

（4）通过直线方程一般式的教学培养学生全面、系统、周密地分析、讨论问题的能力．

（5）通过直线方程特殊式与一般式转化的教学，培养学生灵活的思维品质和辩证唯物主义观点．

（6）进一步理解直线方程的概念，理解直线斜率的意义和解析几何的思想方法．

教学建议

1．教材分析

（1）知识结构

由直线方程的概念和直线斜率的概念导出直线方程的点斜式；由直线方程的点斜式分别导出直线方程的斜截式和两点式；再由两点式导出截距式；最后都可以转化归结为直线的一般式；同时一般式也可以转化成特殊式．

（2）重点、难点分析

①本节的重点是直线方程的点斜式、两点式、一般式，以及根据具体条件求出．

解析几何有两项根本性的任务：一个是求曲线的方程；另一个就是用方程研究曲线．本节内容就是求，因此是非常重要的内容，它对以后学习用方程讨论直线起着直接的作用，同时也对曲线方程的学习起着重要的作用．

直线的点斜式方程是平面解析几何中所求出的第一个方程，是后面几种特殊形式的源头．学生对点斜式学习的效果将直接影响后继知识的学习．

②本节的难点是直线方程特殊形式的限制条件，直线方程的整体结构，直线与二元一次方程的关系证明．

2．教法建议

（1）教材中求直线方程采取先特殊后一般的思路，特殊形式的方程几何特征明显，但局限性强；一般形式的方程无任何限制，但几何特征不明显．教学中各部分知识之间过渡要自然流畅，不生硬．

（2）直线方程的一般式反映了直线方程各种形式之间的统一性，教学中应充分揭示直线方程本质属性，建立二元一次方程与直线的对应关系，为继续学习“曲线方程”打下基础．

直线一般式方程都是字母系数，在揭示这一概念深刻内涵时，还需要进行正反两方面的分析论证．教学中应重点分析思路，还应抓住这一有利时使学生学会严谨科学的分类讨论方法，从而培养学生全面、系统、辩证、周密地分析、讨论问题的能力，特别是培养学生逻辑思维能力，同时培养学生辩证唯物主义观点

（3）在强调几种形式互化时要向学生充分揭示各种形式的特点，它们的几何特征，参数的意义等，使学生明白为什么要转化，并加深对各种形式的理解．

（4）教学中要使学生明白两个独立条件确定一条直线，如两个点、一个点和一个方向或其他两个独立条件．两点确定一条直线，这是学生很早就接触的几何公理，然而在解析几何，平面向量等理论中，直线或向量的方向是极其重要的要素，解析几何中刻画直线方向的量化形式就是斜率．因此，直线方程的两点式和点斜式在直线方程的几种形式中占有很重要的地位，而已知两点可以求得斜率，所以点斜式又可推出两点式（斜截式和截距式仅是它们的特例），因此点斜式最重要．教学中应突出点斜式、两点式和一般式三个教学高潮．

求直线方程需要两个独立的条件，要依不同的几何条件选用不同形式的方程．根据两个条件运用待定系数法和方程思想求直线方程．

（5）注意正确理解截距的概念，截距不是距离，截距是直线（也是曲线）与坐标轴交点的相应坐标，它是有向线段的数量，因而是一个实数；距离是线段的长度，是一个正实数（或非负实数）．

（6）本节中有不少与函数、不等式、三角函数有关的问题，是函数、不等式、三角与直线的重要知识交汇点之一，教学中要适当选择一些有关的问题指导学生练习，培养学生的综合能力．

（7）直线方程的理论在其他学科和生产生活实际中有大量的应用．教学中注意联系实际和其它学科，教师要注意引导，增强学生用数学的意识和能力．

（8）本节不少内容可安排学生自学和讨论，还要适当增加练习，使学生能更好地掌握，而不是仅停留在观念上．

教学设计示例

直线方程的一般形式

教学目标：

（1）掌握直线方程的一般形式，掌握直线方程几种形式之间的互化．

（2）理解直线与二元一次方程的关系及其证明

（3）培养学生抽象概括能力、分类讨论能力、逆向思维的习惯和形成特殊与一般辩证统一的观点．

教学重点、难点：直线方程的一般式．直线与二元一次方程（、不同时为0）的对应关系及其证明．

教学用具：计算机

教学方法：启发引导法，讨论法

教学过程：

下面给出教学实施过程设计的简要思路：

教学设计思路：

（一）引入的设计

前边学习了如何根据所给条件求出直线方程的方法，看下面问题：

问：说出过点（2，1），斜率为2的，并观察方程属于哪一类，为什么？

答：直线方程是，属于二元一次方程，因为未知数有两个，它们的最高次数为一次．

肯定学生回答，并纠正学生中不规范的表述．再看一个问题：

问：求出过点，的，并观察方程属于哪一类，为什么？

答：直线方程是（或其它形式），也属于二元一次方程，因为未知数有两个，它们的最高次数为一次．

肯定学生回答后强调“也是二元一次方程，都是因为未知数有两个，它们的最高次数为一次”．

启发：你在想什么（或你想到了什么）？谁来谈谈？各小组可以讨论讨论．

学生纷纷谈出自己的想法，教师边评价边启发引导，使学生的认识统一到如下问题：

【问题1】“任意都是二元一次方程吗？”

（二）本节主体内容教学的设计

这是本节课要解决的第一个问题，如何解决？自己先研究研究，也可以小组研究，确定解决问题的思路．

学生或独立研究，或合作研究，教师巡视指导．

经过一定时间的研究，教师组织开展集体讨论．首先让学生陈述解决思路或解决方案：

思路一：…

思路二：…

……

教师组织评价，确定最优方案（其它待课下研究）如下：

按斜率是否存在，任意直线的位置有两种可能，即斜率存在或不存在．

当存在时，直线的截距也一定存在，直线的方程可表示为，它是二元一次方程．

当不存在时，直线的方程可表示为形式的方程，它是二元一次方程吗？

学生有的认为是有的认为不是，此时教师引导学生，逐步认识到把它看成二元一次方程的合理性：

平面直角坐标系中直线上点的坐标形式，与其它直线上点的坐标形式没有任何区别，根据直线方程的概念，方程解的形式也是二元方程的解的形式，因此把它看成形如的二元一次方程是合理的．

综合两种情况，我们得出如下结论：

在平面直角坐标系中，对于任何一条直线，都有一条表示这条直线的关于、的二元一次方程．

至此，我们的问题1就解决了．简单点说就是：直线方程都是二元一次方程．而且这个方程一定可以表示成或的形式，准确地说应该是“要么形如这样，要么形如这样的方程”．

同学们注意：这样表达起来是不是很啰嗦，能不能有一个更好的表达？

学生们不难得出：二者可以概括为统一的形式．

这样上边的结论可以表述如下：

在平面直角坐标系中，对于任何一条直线，都有一条表示这条直线的形如（其中、不同时为0）的二元一次方程．

启发：任何一条直线都有这种形式的方程．你是否觉得还有什么与之相关的问题呢？

【问题2】任何形如（其中、不同时为0）的二元一次方程都表示一条直线吗？

不难看出上边的结论只是直线与方程相互关系的一个方面，这个问题是它的另一方面．这是显然的吗？不是，因此也需要像刚才一样认真地研究，得到明确的结论．那么如何研究呢？

师生共同讨论，评价不同思路，达成共识：

回顾上边解决问题的思路，发现原路返回就是非常好的思路，即方程（其中、不同时为0）系数是否为0恰好对应斜率是否存在，即

（1）当时，方程可化为

这是表示斜率为、在轴上的截距为的直线．

（2）当时，由于、不同时为0，必有，方程可化为

这表示一条与轴垂直的直线．

因此，得到结论：

在平面直角坐标系中，任何形如（其中、不同时为0）的二元一次方程都表示一条直线．

为方便，我们把（其中、不同时为0）称作直线方程的一般式是合理的．

【动画演示】

演示“直线各参数．gsp”文件，体会任何二元一次方程都表示一条直线．

至此，我们的第二个问题也圆满解决，而且我们还发现上述两个问题其实是一个大问题的两个方面，这个大问题揭示了直线与二元一次方程的对应关系，同时，直线方程的一般形式是对直线特殊形式的抽象和概括，而且抽象的层次越高越简洁，我们还体会到了特殊与一般的转化关系．

（三）练习巩固、总结提高、板书和作业等环节的设计在此从略

光的折射【推荐】

教学目标

知识目标

1、理解折射定律的确切含义，并能用来解释光现象和计算有关的问题．

2、理解折射率（指绝对折射率）的定义，以及折射率是反映介质光学性质的物理量．

3、知道折射率与光速的关系，并能用来进行计算．

能力目标

1、知道折射光路是可逆的，并能解释光现象和计算有关的问题．

2、能解释自然界中出现的现象，如：海市蜃楼、水中观像等．

情感目标

通过生活中大量的折射现象的分析，激发学生学习物理知识的热情，并正确认识生活中的自然现象．

教学建议

折射定律和折射率的概念是重点内容．其中对折射率的理解是难点．教学中要注意这样几点、

①折射定律在初中是作为实验的结论提出来的，定律的第二条没有讲正弦比，只是通过实验讲了入射角和折射角哪个大、在高中教学中应该介绍折射定律的发现过程，使学生认识到科学上的发现是要经过曲折过程的，培养学生不断树立勇于探索规律的思想、

②折射率是掌握折射定律的关键，要让学生理解中体会这样几个层次；当光由真空射入玻璃时，入射角、折射角以及它们的正弦值是可以改变的，但正弦值之比都是个常数；对于不同介质具有不同的常数；媒质的折射率与入射角、折射角无关，而是跟光在其中的传播速度v有关．

③讲完折射定律应做学生实验，测玻璃的折射率．让学生通过实验理解，是测量式，而折射率反映的是介质的性质、

对于折射定律的应用，要让学生掌握分析方法，教师可以列举一些折射现象，适当引导学生进行分析，逐渐让学生认识到规律对现象的分析方法．

实验建议

1、现象的演示，可用激光光学演示仪，它的优点是可以不在暗室中进行实验．本实验利用半圆形玻璃砖的平面和光盘上“90°”刻度线重合，圆心和光盘圆心重合，使入射光射向圆心让入射光从空气射入玻璃，折射光从柱面射出，因沿半径方向而不再折射．这样改变入射角，可以从光盘读出几组不同的i、r值，计算正弦比值、加深对折射定律的理解．

2、在讲光的全反射现象时，可以增加一个演示实验，以使学生对全反射现象留下深刻的印象．“用一个直径2cm以上的表面粗糙的金属球悬挂起来，表面用蜡烛燃烧冒出烟将其熏黑．使其浸入水中从量林侧面观察是一个亮亮的银球．提出水后是一个黑球．”学生看后很惊奇，然后引导学生用全反射产生的条件分析现象产生的原因，效果较好．

3、测玻璃的折射率的学生实验，作图时要求精确，本实验要让学生知道：

（1）处理数据的方法不仅可以直接测量入射角i和折射角r，还可以通过在入射光线和折射光线上量取等长线段，然后向法线做垂线的方法，如图用刻度尺测量出AD和BP的长度，

这种方法中，AO=PO且注意AO和PO尽量取得长一些，例如要大于10cm，一般可得到三位有效数字，取不同的入射角得到的n值很接近．

（2）本实验也可以不用平行板玻璃砖、实验的关键在于用插针法确定射出玻璃砖的出射光线，然后通过连接入射点和出射点找到折射光线．

教学设计示例

（－）引入新课

当光从一种介质进入另一种介质时，将发生反射和折射现象，现象，我们在初中也已经初步了解，上一节我们学习了光的反射，现在我们讨论．

（二）教学过程

光传播到两种介质交界面时，同时发生反射和折射现象．

1、折射定律：

（1）折射光线、入射光线、法线在同一平面内

（2）折射光线，入射光线在法线两侧．

（3）．为折射率它是反映介质的光学性质的物理量．对于同一介质无论、变化，是不变的．对于不同介质的值是不同的．介质的折射率n与光的其中传播速度有关，．由此可知光在不同介质中传播光速大小是不同的．必须指出光线入射的介质为真空；另一种介质可是任意的，如此定义的折射率为介质对真空的折射率又叫绝对折射率．如果光线在任意“两种介质中传播，折射率大的介质对折射率小的介质叫光密介质，反之叫光疏介质．它们是相对的．

理解和掌握折射率的物理意义是掌握折射定律的关键.

一束光射到两种介质的界面时，其能量分配成反射和折射两部分，随着入射角的不同，其能量分配的比例也不同、在一般情况下，一束光在两个介质的界面上会同时产生反射和折射，其中反射光线遵循反射定律，折射光线遵循的规律与折射率有关．

对于折射率应从下面几个层次来理解：

A、在现象中，折射角随着入射角的变化而变化，而两角的正弦值之比是个常数．

B、对于不同的介质，此常数的值是不同的．如光从真空进入水中，这个常数为4/3，光从真空进入玻璃中，该常数为3/2．显然，这个常数能反映介质的光学性质，我们把它定义为介质的绝对折射率，简称为折射率，用字母n表示．

C、介质的折射率是由介质本身性质决定的．它取决于光在介质中传播的速度．

D、由于不同频率的色光在同一种介质中传播速度不同，红光的传播速度最大，折射率最小，紫光的春播速度最小，折射率最大．

只有掌握了折射率的内涵，才能理解现象，不仅能掌握折射定律，而且为研究全反射现象打下良好的基础．

探究活动

1．测定各种透光物质的折射率

2．研究同种物质对于不同颜色率

3．利用知识解释生活中的有关现象．

直线的方程

教学目标

（1）掌握由一点和斜率导出直线方程的方法，掌握直线方程的点斜式、两点式和直线方程的一般式，并能根据条件熟练地求出．

（2）理解直线方程几种形式之间的内在联系，能在整体上把握．

（3）掌握直线方程各种形式之间的互化．

（4）通过直线方程一般式的教学培养学生全面、系统、周密地分析、讨论问题的能力．

（5）通过直线方程特殊式与一般式转化的教学，培养学生灵活的思维品质和辩证唯物主义观点．

（6）进一步理解直线方程的概念，理解直线斜率的意义和解析几何的思想方法．

教学建议

1．教材分析

（1）知识结构

由直线方程的概念和直线斜率的概念导出直线方程的点斜式；由直线方程的点斜式分别导出直线方程的斜截式和两点式；再由两点式导出截距式；最后都可以转化归结为直线的一般式；同时一般式也可以转化成特殊式．

（2）重点、难点分析

①本节的重点是直线方程的点斜式、两点式、一般式，以及根据具体条件求出．

解析几何有两项根本性的任务：一个是求曲线的方程；另一个就是用方程研究曲线．本节内容就是求，因此是非常重要的内容，它对以后学习用方程讨论直线起着直接的作用，同时也对曲线方程的学习起着重要的作用．

直线的点斜式方程是平面解析几何中所求出的第一个方程，是后面几种特殊形式的源头．学生对点斜式学习的效果将直接影响后继知识的学习．

②本节的难点是直线方程特殊形式的限制条件，直线方程的整体结构，直线与二元一次方程的关系证明．

2．教法建议

（1）教材中求直线方程采取先特殊后一般的思路，特殊形式的方程几何特征明显，但局限性强；一般形式的方程无任何限制，但几何特征不明显．教学中各部分知识之间过渡要自然流畅，不生硬．

（2）直线方程的一般式反映了直线方程各种形式之间的统一性，教学中应充分揭示直线方程本质属性，建立二元一次方程与直线的对应关系，为继续学习“曲线方程”打下基础．

直线一般式方程都是字母系数，在揭示这一概念深刻内涵时，还需要进行正反两方面的分析论证．教学中应重点分析思路，还应抓住这一有利时使学生学会严谨科学的分类讨论方法，从而培养学生全面、系统、辩证、周密地分析、讨论问题的能力，特别是培养学生逻辑思维能力，同时培养学生辩证唯物主义观点

（3）在强调几种形式互化时要向学生充分揭示各种形式的特点，它们的几何特征，参数的意义等，使学生明白为什么要转化，并加深对各种形式的理解．

（4）教学中要使学生明白两个独立条件确定一条直线，如两个点、一个点和一个方向或其他两个独立条件．两点确定一条直线，这是学生很早就接触的几何公理，然而在解析几何，平面向量等理论中，直线或向量的方向是极其重要的要素，解析几何中刻画直线方向的量化形式就是斜率．因此，直线方程的两点式和点斜式在直线方程的几种形式中占有很重要的地位，而已知两点可以求得斜率，所以点斜式又可推出两点式（斜截式和截距式仅是它们的特例），因此点斜式最重要．教学中应突出点斜式、两点式和一般式三个教学高潮．

求直线方程需要两个独立的条件，要依不同的几何条件选用不同形式的方程．根据两个条件运用待定系数法和方程思想求直线方程．

（5）注意正确理解截距的概念，截距不是距离，截距是直线（也是曲线）与坐标轴交点的相应坐标，它是有向线段的数量，因而是一个实数；距离是线段的长度，是一个正实数（或非负实数）．

（6）本节中有不少与函数、不等式、三角函数有关的问题，是函数、不等式、三角与直线的重要知识交汇点之一，教学中要适当选择一些有关的问题指导学生练习，培养学生的综合能力．

（7）直线方程的理论在其他学科和生产生活实际中有大量的应用．教学中注意联系实际和其它学科，教师要注意引导，增强学生用数学的意识和能力．

（8）本节不少内容可安排学生自学和讨论，还要适当增加练习，使学生能更好地掌握，而不是仅停留在观念上．

教学设计示例

直线方程的一般形式

教学目标：

（1）掌握直线方程的一般形式，掌握直线方程几种形式之间的互化．

（2）理解直线与二元一次方程的关系及其证明

（3）培养学生抽象概括能力、分类讨论能力、逆向思维的习惯和形成特殊与一般辩证统一的观点．

教学重点、难点：直线方程的一般式．直线与二元一次方程（、不同时为0）的对应关系及其证明．

教学用具：计算机

教学方法：启发引导法，讨论法

教学过程：

下面给出教学实施过程设计的简要思路：

教学设计思路：

（一）引入的设计

前边学习了如何根据所给条件求出直线方程的方法，看下面问题：

问：说出过点（2，1），斜率为2的，并观察方程属于哪一类，为什么？

答：直线方程是，属于二元一次方程，因为未知数有两个，它们的最高次数为一次．

肯定学生回答，并纠正学生中不规范的表述．再看一个问题：

问：求出过点，的，并观察方程属于哪一类，为什么？

答：直线方程是（或其它形式），也属于二元一次方程，因为未知数有两个，它们的最高次数为一次．

肯定学生回答后强调“也是二元一次方程，都是因为未知数有两个，它们的最高次数为一次”．

启发：你在想什么（或你想到了什么）？谁来谈谈？各小组可以讨论讨论．

学生纷纷谈出自己的想法，教师边评价边启发引导，使学生的认识统一到如下问题：

【问题1】“任意都是二元一次方程吗？”

（二）本节主体内容教学的设计

这是本节课要解决的第一个问题，如何解决？自己先研究研究，也可以小组研究，确定解决问题的思路．

学生或独立研究，或合作研究，教师巡视指导．

经过一定时间的研究，教师组织开展集体讨论．首先让学生陈述解决思路或解决方案：

思路一：…

思路二：…

……

教师组织评价，确定最优方案（其它待课下研究）如下：

按斜率是否存在，任意直线的位置有两种可能，即斜率存在或不存在．

当存在时，直线的截距也一定存在，直线的方程可表示为，它是二元一次方程．

当不存在时，直线的方程可表示为形式的方程，它是二元一次方程吗？

学生有的认为是有的认为不是，此时教师引导学生，逐步认识到把它看成二元一次方程的合理性：

平面直角坐标系中直线上点的坐标形式，与其它直线上点的坐标形式没有任何区别，根据直线方程的概念，方程解的形式也是二元方程的解的形式，因此把它看成形如的二元一次方程是合理的．

综合两种情况，我们得出如下结论：

在平面直角坐标系中，对于任何一条直线，都有一条表示这条直线的关于、的二元一次方程．

至此，我们的问题1就解决了．简单点说就是：直线方程都是二元一次方程．而且这个方程一定可以表示成或的形式，准确地说应该是“要么形如这样，要么形如这样的方程”．

同学们注意：这样表达起来是不是很啰嗦，能不能有一个更好的表达？

学生们不难得出：二者可以概括为统一的形式．

这样上边的结论可以表述如下：

在平面直角坐标系中，对于任何一条直线，都有一条表示这条直线的形如（其中、不同时为0）的二元一次方程．

启发：任何一条直线都有这种形式的方程．你是否觉得还有什么与之相关的问题呢？

【问题2】任何形如（其中、不同时为0）的二元一次方程都表示一条直线吗？

不难看出上边的结论只是直线与方程相互关系的一个方面，这个问题是它的另一方面．这是显然的吗？不是，因此也需要像刚才一样认真地研究，得到明确的结论．那么如何研究呢？

师生共同讨论，评价不同思路，达成共识：

回顾上边解决问题的思路，发现原路返回就是非常好的思路，即方程（其中、不同时为0）系数是否为0恰好对应斜率是否存在，即

（1）当时，方程可化为

这是表示斜率为、在轴上的截距为的直线．

（2）当时，由于、不同时为0，必有，方程可化为

这表示一条与轴垂直的直线．

因此，得到结论：

在平面直角坐标系中，任何形如（其中、不同时为0）的二元一次方程都表示一条直线．

为方便，我们把（其中、不同时为0）称作直线方程的一般式是合理的．

【动画演示】

演示“直线各参数．gsp”文件，体会任何二元一次方程都表示一条直线．

至此，我们的第二个问题也圆满解决，而且我们还发现上述两个问题其实是一个大问题的两个方面，这个大问题揭示了直线与二元一次方程的对应关系，同时，直线方程的一般形式是对直线特殊形式的抽象和概括，而且抽象的层次越高越简洁，我们还体会到了特殊与一般的转化关系．

（三）练习巩固、总结提高、板书和作业等环节的设计在此从略

光的反射

教学目标

知识目标

1、掌握反射定律，理解镜面反射和漫反射的异同．

2、掌握平面镜成像的基本原理，知道什么是虚像，掌握平面镜成虚象的作图法和和利用几何知识进行光路控制的有关计算．

能力目标

1、知道反射光路是可逆的，并能用来解释光现象和计算有关的问题．

2、知道平面镜是怎样成像的，会画成像的光路图，

3、知道像的特点，能够证明物和像是镜面对称的．

情感目标

培养学生通过所学的物理知识来认识自然界，从而热爱生活，用正确的科学的态度对待生活，培养正确的世界观和人生观．

教学建议

关于光的反射、平面镜的教学建议

（－）引入新课

上一节我们学习了光的直线传播，知道光在同一种均匀介质中是沿直线传播的，光在真空中的传播速度是3×108m/s，光在其他介质中也是沿直线传播的，只是其传播速度小于真空中光速，当光照到两种介质的交界面时，发生反射现象，光的反射现象，我们在初中也已经做过初步的学习，现在我们将进一步学习这一部分内容．

（二）教学过程

光的反射部分在内容上与初中没有太大的区别，所以可以先让学生思考自学，而后教师进行讲解和分析．教师可以将主要精力放在平面镜的成像上．

学生思考：

何为光的反射？

光的反射定律内容是什么？

列举光的反射现象．

漫反射和镜面反射的区别和联系．

平面镜成像的特点和规律．

平面镜成像做图．

教师讲解：

光的反射

1、人是怎样看见周围物体的？

物体发出的光(或物体被照明而反射出来的光)进入人的眼睛，并在视网膜上形成清晰的像，人根据这像来识别物体．

2.光的反射定律：

(1)反射光线、入射光线、法线在同一平面内．

(2)反射光线，入射光线在法线两侧．(3)反射角等于入射角．

A、入射角、反射角是指入射光线、反射光线与法线的夹角，不是与界面的夹角．

B、在理解反射定律时，不能片面认为就是反射角等于入射角、因为符合与入射角相等的直线有无数条，只有加上“反射光线，入射光线和法线在同一平面内，反射光线和入射光线分居法线两侧”，反射光线才能确定．

C、在反射现象中，光路是可逆的．

D、光线照射到光滑的平面上，产生镜面反射；照射到粗糙物体表面，产生漫反射、平行光线在粗糙面上发生漫反射时，虽然反射光线显得杂乱无章，但对每一条光线而言，都遵循反射定律．

光路的可逆性：当光线沿反射光线方向入射时，反射光线一定沿入射光线光方向反射．

3.平面镜成像：

像与物相对平面镜对称、等大、且为虚像．

关于像的问题：实像是物体发出的光会聚在一起而成的像．而虚像不是实际光线会聚在一起而成像的，而光沿直线传播的观念．认为逆着射来的光就可以找到物体，物体发出的光经过平面镜反射进入人眼中，平面镜中的是虚像．虚像是虚的，但人视网膜上像是实在的．

平面镜成像作图法：(1)利用对称性作图．(2)利用反射定律作图．

关于平面镜成像的教学建议

在初中阶段学习时只要求利用平面镜成像的规律进行作图，现在要求学生了解根据光的反射原理作图．

①平面镜成的是虚像，像与物等大，并且相对于镜面对称、这个结论在初中阶段由实验得出，现在可以利用几何方法证明．

②加深对虚像的理解，要让学生知道虚像不是由实际光线会聚而成，而是由镜面反射后的实际光线反向延长线会聚而成的、虚像不能用光屏接到，只能用眼睛直接观察．

③平面镜成像特点：

与物等大、正立的虚像，且物与像是关于镜面对称的

注意：虚像人眼能够看到，照相机也能拍摄

④平面镜不改变光线性质：具体是指：平行光线经平面镜反射后仍为平行光线、会聚光线经平面镜反射后仍为会聚光线、发散光线经平面镜反射后仍为发散光线

⑤平面镜成像作图法：

1）反射定律法：从物点作任意两光线射向平面镜，由反射定律作其反射光线，此两条反射光线的反向延长线交点即为虚像点．

2）对称法：先标出反射面，再找物点关于镇面的对称点即像的位置、由物点任意作两条入射光线，其反射光线的反向延长线必通过像点，实际“存在”的光线或实像用实线表示，并不真实“存在”的光线即反向延长线或虚像用虚线表示，实光线方向冠以箭头．通常为了保证准确、方便，常用第二种方法．

教学设计示例

光的反射、平面镜

（－）引入新课

上一节我们学习了光的直线传播，知道光在同一种均匀介质中是沿直线传播的，光在真空中的传播速度是3×108m/s，光在其他介质中也是沿直线传播的，只是其传播速度小于真空中光速，当光照到两种介质的交界面时，发生反射现象，光的反射现象，我们在初中也已经做过初步的学习，现在我们将进一步学习这一部分内容．

（二）教学过程

光的反射部分在内容上与初中没有太大的区别，所以可以先让学生思考自学，而后教师进行讲解和分析．教师可以将主要精力放在平面镜的成像上．

学生思考：

何为光的反射？

光的反射定律内容是什么？

列举光的反射现象．

漫反射和镜面反射的区别和联系．

平面镜成像的特点和规律．

平面镜成像做图．

教师讲解：

光的反射

1、人是怎样看见周围物体的？

物体发出的光(或物体被照明而反射出来的光)进入人的眼睛，并在视网膜上形成清晰的像，人根据这像来识别物体．

2.光的反射定律：

(1)反射光线、入射光线、法线在同一平面内．

(2)反射光线，入射光线在法线两侧．(3)反射角等于入射角．

A、入射角、反射角是指入射光线、反射光线与法线的夹角，不是与界面的夹角．

B、在理解反射定律时，不能片面认为就是反射角等于入射角、因为符合与入射角相等的直线有无数条，只有加上“反射光线，入射光线和法线在同一平面内，反射光线和入射光线分居法线两侧”，反射光线才能确定．

C、在反射现象中，光路是可逆的．

D、光线照射到光滑的平面上，产生镜面反射；照射到粗糙物体表面，产生漫反射、平行光线在粗糙面上发生漫反射时，虽然反射光线显得杂乱无章，但对每一条光线而言，都遵循反射定律．

光路的可逆性：当光线沿反射光线方向入射时，反射光线一定沿入射光线光方向反射．

3.平面镜成像：

像与物相对平面镜对称、等大、且为虚像．

关于像的问题：实像是物体发出的光会聚在一起而成的像．而虚像不是实际光线会聚在一起而成像的，而光沿直线传播的观念．认为逆着射来的光就可以找到物体，物体发出的光经过平面镜反射进入人眼中，平面镜中的是虚像．虚像是虚的，但人视网膜上像是实在的．

平面镜成像作图法：(1)利用对称性作图．(2)利用反射定律作图．

探究活动

1．制作：利用光的反射现象制作一只潜望镜．

2．调查生活中有关光的反射的应用情况．

3．利用光的反射知识解释生活中的有关现象．

光的干涉【精】

教学目标

（一）知识目标

1、知道现象，了解相干条件，知道光的双缝干涉现象是如何产生的以及产生明暗条纹间距与波长的关系；

2、知道薄膜干涉是如何产生的，了解薄膜干涉的现象及技术上的应用。

（二）能力目标

通过观察实验现象，与以前学过的机械波的干涉进行类比，培养学生的自主学习的能力以及对问题的分析、推理能力。

教学建议

是本章的重点之一．讲解前先引导学生回忆机械波的有关内容．

在的教学中，一个值得注意的问题是相干条件的讲述（有关内容可以参见扩展资料）．相对于机械波--比较容易的获得连续振动的波源、满足相干波的条件，两个独立光源发出的光，即使是"频率相同的单色光"(实际上严格的单色光并不存在)，也不能保持恒定的相差．考虑到学生的知识基础和接受水平，讲解中可以不提出相干光的概念，只强调利用"单孔双缝"使得一束光"成了两个振动情况总是相同的波源"，这同机械波中提到的振源的"振动步调相同"的要求是一致的．

做好演示实验．让学生通过观察白光的双缝干涉和单色光的双缝干涉加深知识的理解．

双缝干涉的教学虽不要求定量讨论，但是在讲条纹间距与波长的关系时，要让学生知道公式中每一项的意义，配合彩图让学生将白光、单色图样的特点记住．并要知道不同色光具有不同的频率，光的频率只由光源决定而与介质无关．在狭缝间的距离和狭缝与屏间的距离不变的条件下，单色光产生的干涉条纹间距跟光的波长成正比，这个关系是应该让学生知道的．知道了这一点，学生才能理解不同色光具有不同的频率和波长．

薄膜干涉的教学，可以结合实验、演示来进行，只要求学生初步认识这种现象，不必做进一步的分析．除了肥皂膜的干涉外，两片玻璃之间的空气膜的干涉、浮在水面上的油膜的干涉，都可以让学生观察．如果有牛顿环的实验装置，也可以让学生观察．

关于在技术上的应用，教材中举了用干涉法检查平面和增透膜的例子．对此只要求学生初步了解其原理，可不再补充．

关于演示实验的教学建议

（1）演示实验可以用激光光学演示仪、实验时使激光束的行进方向正对学生的观察方向，用毛玻璃屏接收干涉条纹．让光屏到双缝的距离保持一定（L不变），让光束通过不同间距（d）的双缝，可观察到屏上的条纹间距不同，d大的条纹间距窄，保持d不变，使双缝到屏的距离增大，则条纹间距变宽．

（2）学生实验用双缝干涉仪测光的波长．实验时可以用灯丝为线状的灯泡作光源，在双缝前加一滤光片（红、绿均可），让双缝对准光源且双缝平行于灯丝，这样通过双缝的为单色光．然后调节双缝的卡脚，即可在筒内带有刻波的光屏上得到单色条纹，再从观察到的条纹中选若干条清晰的条纹，从屏上的刻度读出他们的间距之和，求出相邻两条纹的间距：，

由

可以求出

d在双缝上已标出，L从仪器上可得到，为测量到的值，即可求出，本实验除了测波长，还可以让学生用其观察白条纹（不加滤光片，直接观察灯丝发出的光），在屏上可看到彩色条纹

（3）薄膜干涉可采用随堂实验．用生物实验用的盖玻片、酒精灯、食盐．将少许食盐撒在酒精灯的灯芯上点燃，然后将盖玻片置于火焰后方，用眼睛从前面着盖玻片即可看到明、暗相间的条纹

（4）用激光演示仪加牛顿圈配件可以在屏上得到牛顿环

教学设计示例

（－）引入新课

通过机械波的干涉和衍射现象产生的条件和现象引入和衍射

（二）教学过程（需要重点强调的主要知识点）

1、实现新旧知识迁移是掌握双缝干涉的关键

干涉和衍射是波的特有现象，确定某种物理过程是不是波动，就看它有没有干涉现象和衍射现象产生，只有观察到现象和衍射现象，才能确认光具有波动性在学习双缝干涉前，应回顾下列有关机械波的知识：

A、两列波彼此相遇后，仍像相遇以前一样，各自保持原有的波形，继续向前传播；

B、在两列波重叠的区域里，任何一个质点的总位移都等于两列波分别引起的位移矢量和；

C、频率相同的两列波叠加，使某些区域的振动加强，某些区域的振动减弱，并且振动加强和振动减弱的区域互相间隔，这种现象叫波的干涉；

D、要得到稳定的干涉图样，两个波源必须是相干波源

2、掌握了上述波的共同性后，再分析光的特殊性．

由于物质发光的特殊性，任何两个独立的光源发出的光相叠加均不能产生干涉现象怎样才能得到相干光源呢？双缝干涉就是成功的一例．在双缝干涉实验中，光从单缝射到双缝上，形成了两个振动情况总是相同的相干光源，它们在光屏上叠加就出现干涉图样．

上述思维过程，不仅能顺利地掌握双缝干涉，同时为研究薄膜干涉打好了基础

（1）双缝干涉

两个独立的光源发出的光不是相干光，双缝干涉的装置使一束光通过双缝后变为两束相干光，在光屏上相通形成稳定的干涉条纹．

在双缝干涉实验中，光屏上某点到双缝的路程差为半波长的偶数倍时，该点出现亮条纹；光屏上某点到双缝的路程差为半波长的奇数倍时，该点出现暗条纹．

A、对干涉图样的研究可知：相邻两条明条纹（暗条纹）中心距离与屏到双缝的距离L成正比；与双缝间距离d成反比；与照射光的波长成正比．

B、在实验装置不变的情况下化、d不变），由于红光的波长大于紫光的波长，所以红光产生的干涉条纹间距较大，紫光产生的干涉条纹间距较小；初步了解通过双缝干涉测波长的原理．

C、用白光进行干涉实验，各种单色光在光屏中央均为明纹，中央亮纹是各色光复合而成，所以是白色的．各色光由于波长不同，在光屏上产生的其它各级亮纹的位置均不相同，所以其它各级亮纹是彩色的．

（2）薄膜干涉

让一束光经薄膜的两个表面反射后，形成的两束反射光产生的干涉现象叫薄膜干涉．

A、在薄膜干涉中，前、后表面反射光的路程差由膜的厚度决定，所以薄膜干涉中同一明条纹（暗条纹）应出现在膜的厚度相等的地方．由于光波波长极短，所以微薄膜干涉时，介质膜应足够薄，才能观察到干涉条纹．

B、用手紧压两块玻璃板看到彩色条纹，阳光下的肥皂泡和水面飘浮油膜出现彩色等都是薄膜干涉．

C、薄膜于涉在技术上可以检查镜面和精密部件表面形状；精密光学过镜上的增透膜（当增透膜的厚度是入射光在膜中波长的1/4时，透镜上透光损失的能量最小，增强了透镜的透光能力．）

3、光的衍射

光离开直线路径绕到障碍物几何阴影里去的现象叫光的衍射．只有当小孔、单缝或小屏的尺寸小于波长或和波长差不多时，才能观察到明显的衍射现象．

A、白光通过小孔或单缝时，屏上出现的衍射图样中央是白色亮纹，它各级亮纹是彩色的；用单色光进行单缝衍射时，屏上出现明暗相间的衍射条纹．

B、光的衍射现象中出现明暗相间的条纹，实际上是干涉的结果，说明和衍射现象有密切关系．

C、干涉和衍射是波的基本特性，和衍射现象征明了光是一种波．干涉和衍射现象产生的机理不同，产生的图样也有区别．干涉图样的中央亮纹和其它各级亮纹的宽度基本相等，而衍射图样各级亮纹的宽度各不相同，中央亮纹的宽度差不多是其它各级亮纹宽度的两倍．

D、白光干涉、衍射现象中出现的彩色条纹与白光色散的彩色条纹产生的机理不同，前者由光的叠加产生的，后者由光的折射产生的．

探究活动

1、查阅资料：有关的内容

2、实验：观察薄膜干涉和牛顿环

3、了解等厚干涉和等倾干涉．

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