光的波粒二象性

做为高中教师，我们经常会接触到教案的撰写，教案是保证教学质量的基本条件，可以通过编写教案认识自己教学的优点和不足。好的高中教案都有哪些内容？这篇《光的波粒二象性》应该可以帮助到您。

教学目标

（1）知道光具有波粒二象性。

（2）知道概率波的概念。

教学建议

教材分析

分析一：教材先总结前面所学知识，提出光具有波粒二象性，并进一步指出光波是一种概率波：大量光子表现出的波动性强，少量光子表现出的粒子性强；频率高的光子表现出的粒子性强，频率低的光子表现出的波动性强。

分析二：教材中内容要求较低，学生掌握部分以记忆为主。

教法建议

建议：可以由教师提出思考问题，学生再阅读课本自学，最后学生回答问题，有不明白的地方由教师解释。

教学设计示例

教学重点：光具有波粒二象性

教学难点：对波粒二象性的理解

示例：

由教师提出思考问题（光波能干涉和衍射，说明光具有波动性；而光电效应又说明光具有粒子性，那么光波到底是波还是粒子呢？），学生再阅读课本自学，最后学生回答思考问题，有不明白的地方由教师解释。

探究活动

题目：光学发展史

组织：个人

方案：科普论文

评价：科普性

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高中教案光的波粒二象性【精】

教学目标

（1）知道光具有波粒二象性。

（2）知道概率波的概念。

教学建议

教材分析

分析一：教材先总结前面所学知识，提出光具有波粒二象性，并进一步指出光波是一种概率波：大量光子表现出的波动性强，少量光子表现出的粒子性强；频率高的光子表现出的粒子性强，频率低的光子表现出的波动性强。

分析二：教材中内容要求较低，学生掌握部分以记忆为主。

教法建议

建议：可以由教师提出思考问题，学生再阅读课本自学，最后学生回答问题，有不明白的地方由教师解释。

--示例

光的波粒二象性

教学重点：光具有波粒二象性

教学难点：对波粒二象性的理解

示例：

由教师提出思考问题（光波能干涉和衍射，说明光具有波动性；而光电效应又说明光具有粒子性，那么光波到底是波还是粒子呢？），学生再阅读课本自学，最后学生回答思考问题，有不明白的地方由教师解释。

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题目：光学发展史

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高中教案光的波粒二象性(小编推荐)

教学目标

（1）知道光具有波粒二象性。

（2）知道概率波的概念。

教学建议

教材分析

分析一：教材先总结前面所学知识，提出光具有波粒二象性，并进一步指出光波是一种概率波：大量光子表现出的波动性强，少量光子表现出的粒子性强；频率高的光子表现出的粒子性强，频率低的光子表现出的波动性强。

分析二：教材中内容要求较低，学生掌握部分以记忆为主。

教法建议

建议：可以由教师提出思考问题，学生再阅读课本自学，最后学生回答问题，有不明白的地方由教师解释。

教学设计示例

教学重点：光具有波粒二象性

教学难点：对波粒二象性的理解

示例：

由教师提出思考问题（光波能干涉和衍射，说明光具有波动性；而光电效应又说明光具有粒子性，那么光波到底是波还是粒子呢？），学生再阅读课本自学，最后学生回答思考问题，有不明白的地方由教师解释。

探究活动

题目：光学发展史

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物理教案 光的波粒二象性【精】

教学目标

（1）知道光具有波粒二象性。

（2）知道概率波的概念。

教学建议

教材分析

分析一：教材先总结前面所学知识，提出光具有波粒二象性，并进一步指出光波是一种概率波：大量光子表现出的波动性强，少量光子表现出的粒子性强；频率高的光子表现出的粒子性强，频率低的光子表现出的波动性强。

分析二：教材中内容要求较低，学生掌握部分以记忆为主。

教法建议

建议：可以由教师提出思考问题，学生再阅读课本自学，最后学生回答问题，有不明白的地方由教师解释。

教学设计示例

光的波粒二象性

教学重点：光具有波粒二象性

教学难点：对波粒二象性的理解

示例：

由教师提出思考问题（光波能干涉和衍射，说明光具有波动性；而光电效应又说明光具有粒子性，那么光波到底是波还是粒子呢？），学生再阅读课本自学，最后学生回答思考问题，有不明白的地方由教师解释。

探究活动

题目：光学发展史

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高中教案波的图象 精选版

教学目标

1、明确波图象的物理意义．

2、能够从中求解：

①波长和振幅；

②已知波的传播方向求各个质点的振动方向，或已知某一质点的振动方向确定波的传播方向；

③会画出经过一段时间后的波形图；

④质点通过的路程和位移．

3、明确振动图象与波动图形的区别．

4、通过学习使学生能用图象描述波的特点．

教学建议

本节难点是理解横波图象的物理意义，要求会“识读”横波图象，能够弄清横波图象和振动图象的区别．掌握波有三个基本要素，即某一时刻的波形图、质点的振动方向和波的传播方向；波还有两个特性，即双向性(在不注明波的传播方向的情况下，波的传播方向有两种可能)和重复性(经过周期的整数倍时间后，波形图是完全一样的)．研究波的“三要素”之间的关系时，注意波的“两个特性”，这是我们解决波的问题的关键．

由可以求什么?

(1)从图象上可以直接读出振幅(注意单位)．

(2)从图象上可直接读出波长(注意单位)．

(3)可求任一质点在该时刻相对平衡位置的位移(包括大小和方向)．

(4)在波传播方向已知(或已知波源方位)时可确定各质点在该时刻的振动方向．

(5)可确定各质点振动的加速度方向．

教学设计示例

教学目标：

1、明确的物理意义。

2、从中会求：①波长和振幅；②已知波的传播方向求各个质点的振动方向，或已知某一质点的振动方向确定波的传播方向；③会画出经过一段时间后的波形图；④质点通过的路程和位移。

3、明确振动图象与波动图形的区别。

4、通过学习使学生能用图象描述波的特点。

教学重点：的物理意义

教学难点：的应用

教学过程

(一)引入新课：

机械波是机械振动在介质里的传播过程（如绳波），从波源开始，随着波的传播，介质中的大量质点先后开始振动起来，虽然这些质点只在平衡位置附近做重复波源的振动。但由于它们振动步调不一致，所以，在某一时刻介质中各质点对平衡位置的位移各不相同。（如右图：是绳波在某一时刻的形状，即）为了从总体上形象地描绘出波的运动情况，物理学中采用了。

同学们可以思考，是什么？

学生举例：足球赛场上的“世界波”，也可请同学集体表演“世界波”

教师举例：水波，演示水波的实验，让学生理解是某一时刻的“照片”。

教师提问：那么怎样画图象呢？

(二)新授课：

1、：

在直角坐标系中：

横坐标——表示在波的传播方向上各质点的平衡位置与参考点的距离。

纵坐标——表示某一时刻各质点偏离平衡位置的位移。

请学生把绳表示出来。

在某一时刻连接各位移矢量的末端所得到的曲线就形成了，横与纵形状相似，又叫波形图。简谐是一条正弦或余弦曲线。

2、的物理意义：

表示介质中各质点在某一时刻(同一时刻)偏离平衡位置的位移的空间分布情况。在不同时刻质点振动的位移不同，波形也随之改变，不同时刻的波形曲线是不同的。图2表示经过丛时间后的波的形状和各质点的位移。

从某种意义上讲，可以看作是“位移对空间的展开图”，即具有空间的周期性；同时每经过一个周期波就向前传播一个波长的距离，虽然不同时刻波的形状不同，但每隔一个周期又恢复原来的形状，所以波在时间上也具有周期性。

3、从上可获取的物理信息

例1、如图3所示为一列简谐波在某一时刻的。

求：(1)该波的振幅和波长。

(2)已知波向右传播，说明A、B、C、D质点的振动方向。

(3)画出经过T／4后的。

解：(1)振幅是质点偏离平衡位置的最大位移，波长是两个相邻的峰峰或谷谷之间的距离，所以振幅A＝5cm，波长＝20m。

(2)根据波的传播方向和波的形成过程，可以知道质点B开始的时间比它左边的质点A要滞后一些，质点A已到达正向最大位移处，所以质点月此时刻的运动方向是向上的，同理可判断出C、D质点的运动方向是向下的。

(3)由于波是向右传播的，由此时刻经T／4后，即为此时刻的波形沿波的传播方向推进T／4的，如图4所示。

请学生讨论：1.若已知波速为20m／s，从图示时刻开始计时，说出经过5s，C点的位移和通过的路程。

2、若波是向左传播的，以上问题的答案应如何?

3、从可以知道什么?

总结：从上可获取的物理信息是：

(1)波长和振幅。

(2)已知波的传播方向可求各个质点的振动方向。(若已知某一质点的振动方向也可确定波的传播方向。可以提出问题，启发学生思考。)

(3)经过一段时间后的波形图。

(4)质点在一段时间内通过的路程和位移。

例题2、一列简谐横波，在t=0时波形如图7—8所示，P、Q两点的坐标分别为-1m、-7m，波的传播方向由右向左，已知t=0.7s时，P点第二次出现波峰，则：①此波的周期是多少？②此波的波长是多少？③当t=1.2s时P点的位移？④从t=0到t=1.2s质点P的路程是多少？

思路分析：由t=0时刻的波形图

由右向左传播可知：以后每个质点开始振动时应向上振动，而波传播到P点需半个周期，当t=0.7s时，P点第二次出现波峰，可见P点在0.7s内完成了次全振动，则可求得波的周期。质点在一个周期内的路程是4A。

解：①由分析可知：T=0.7T=0.4s。

②由可知：λ=4cm

③由分析可得：x=0

④由分析可得：s=1.5×4A=1.5×4×2=12cm

布置作业：练习一的1、2、3。

波的干涉

教学目标

1、知道两列频率相同的波才能发生干涉现象；知道干涉现象的特点．

2、知道现象是特殊条件下的叠加现象，知道干涉现象是波特有的现象．

3、通过观察波的独立前进，波的叠加和水现象，认识条件及干涉现象的特征．

教学建议

本节重点是对干涉概念的理解和产生稳定干涉条件的应用．学习中要注意两列波的波峰、波峰相遇处是振动最强的地方，波谷、波谷相遇处也是振动最强的地方；而波峰、波谷或波谷、波峰相遇处则是振动最弱的地方．干涉的图样是稳定的，振动加强的地方永远加强，振动减弱的地方永远减弱．

为什么频率不同的两列波相遇，不发生干涉现象?

因为频率不同的两列波相遇，叠加区各点的合振动的振幅，有时是两个振动的振幅之和，有时是两个振动的振幅之差，没有振动总是得到加强或总是减弱的区域，这样的两个波源不能产生稳定的干涉现象，不能形成稳定干涉图样．而是波叠加中的一个特例，即产生稳定的干涉图样.

请教师阅读下表：

项目

备注

概念

频率相同的两列波叠加，使某些区域的振动始终加强，某些区域的振动始终减弱，并且振动的加强区和减弱区相互间隔的现象

是波特有的现象

产生稳定干涉条件

(1)两列波的频率相同；

(2)振动情况相同.

产生的原因

波叠加的结果

教学设计示例教学重点：波的叠加及发生的条件．教学难点：对稳定的图样的理解．教学方法：实验讨论法教学仪器：水槽演示仪，长条橡胶管，计算机多媒体新课引入：问题1：上节课我们研究了波的衍射现象，什么是波的衍射现象呢？（波绕过障碍物的现象）问题2：发生明显的衍射现象的条件是什么？（障碍物或孔的大小比波长小，或者与波长相差不多）这节课我们研究现象，如果同时投入两个小石子，形成了两列波，当它们相遇在一起时又会怎样?请学生注意观察演示实验．一、观察现象：①在水槽演示仪上有两个振源的条件下，单独使用其中的一个振源，水波按该振源的振动方式向外传播；再单独使用另一个振源，水波按该振源的振动方式向外传播．现象结论：每一个波源都按其自己的方式，在介质中产生振动，并能使介质将这种振动向外传播．②找两个同学拉着一条长绳，让他们同时分别抖动一下绳的端点，则会从两端各产生一个波包向对方传播．当两个波包在中间相遇时，形状发生变化，相遇后又各自传播．（由于这种现象一瞬间完成，学生看不清楚，教师可用计算机多媒体演示）现象结论：波相遇时，发生叠加．以后仍按原来的方式传播，是独立的．1.波的叠加：在前面的现象的观察的基础上，向学生说明什么是波的叠加．教师板书：两列波相遇时，在波的重叠区域，任何一个质点的总位移都等于两列波分别引起的位移的矢量和．

结合图下图解释此结论．

解释时可以这样说：在介质中选一点为研究对象，在某一时刻，当波源l的振动传播到点时，若恰好是波峰，则引起点向上振动；同时，波源2的振动也传播到了点，若恰好也是波峰，则也会引起点向上振动；这时，点的振动就是两个向上的振动的叠加，点的振动被加强了．(当然，在某一时刻，当波源1的振动传播到点时，若恰好是波谷，则引起户点向下振动；同时，波源2的振动传播到了点时，若恰好也是波谷，则也会引起点向下振动；这时，点的振动就是两个向下的振动的叠加，点的振动还是被加强了．)用以上的分析，说明什么是振动加强的区域．

波源l经过半周期后，传播到P点的振动变为波谷，就会使P点的振动向下，但此时波源2传过来的振动不一定是波谷(因为两波源的周期可能不同)，所以，此时P点的振动可能被减弱，也可能是被加强的．(让学生来说明原因)

问题：如果希望P点的振动总能被加强，应有什么条件?如果在介质中有另一质点Q，希望Q点的振动总能被减弱，应有什么条件?

总结：波源1和波源2的周期应相同．

2：

观察现象：③水槽中的水．对水波干涉图样的解释中，特别要强调两列水波的频率是相同的，所以产生了在水面上有些点的振动加强，而另一些点的振动减弱的现象，加强和减弱的点的分布是稳定的．

详细解释教材中给出的插图，如下图所示．在解释和说明中，特别应强调的几点是：①此图是某时刻两列波传播的情况；②两列波的频率(波长)相等；③当两列波的波峰在某点相遇时，这点的振动位移是正的最大值，过半周期后，这点就是波谷和波谷相遇，则这点的振动位移是负的最大值；④振动加强的点的振动总是加强的，振动减弱的点的振动总是减弱的．

让学生思考和讨论，并在分析的基础上，给出干涉的定义：

（教师板书）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，形成的图样叫做图样．

请学生反复观察水槽中的水，分清哪些区域为振动加强的区域，哪些区域为振动减弱的区域．

最后应帮助学生分析清楚：介质中某点的振动加强，是指这个质点以较大的振幅振动；而某点的振动减弱，是指这个质点以较小的振幅振动，这与只有一个波源的振动在介质中传播时，各质点均按此波源的振动方式振动是不同的．

问题：任何两列波进行叠加都可以产生干涉现象吗？（不可以）为什么？（干涉是一种特殊的叠加．任何两列波都可以进行叠加，但只有两列频率相同）

总结：干涉是波特有的现象．

二、应用

请学生思考和讨论在我们生活中是否遇到过现象，举例说明：

例1、水现象．

例2、声现象．

三、课堂小结

今天，我们学习了波特有的现象：．请同学再表达一下：什么叫波干涉?什么条件下可能发生?

课后的任务是认真阅读课本．

探究活动

研究声音的干涉现象．

本文网址：http://m.jk251.com/jiaoan/10625.html