一、经济全球化和区域经济集团化
(1)世界经济发展趋势:20世纪90年代为世界经济的发展趋势为经济全球化和区域经济集团化。
(2)经济全球化的原因:
①市场经济制度在全球范围得到普遍认可和接受。
②新科技革命为经济全球化提供了物质条件。
③国际金融的发展是全球化发展的催化剂。
④跨国公司是推动经济全球化的主要力量。
(3)经济全球化过程中的问题:
①经济全球化的本质是资本主义在全球范围内的新一轮扩张,因此全球化带来的利益和风险是不均衡的。
②经济全球化作为一把双刃剑,虽然为发展中国家提供了赶超发达国家的机遇。但使大部分发展中国家处于更为不利的地位,他们的经济安全和经济主权正面临着空前的压力和挑战。
(4)贸易自由化体系的建立:
①1995年1月1日世界贸易组织(wto)正式运转.标志着一个以贸易自由化为中心,囊括当今世界经济各领域的多边贸易体制建立起来。
②这一体制的确立大大促进了国际经济的发展。
(5)区域经济集团化的发展:90年代,形成了三大区域经济集团:欧洲联盟、北美自由贸易区和亚太经济合作组织,在这三大区域经济集团的基础上,世界经济多极化格局也形成了。
(6)经济全球化和区域经济集团化的关系:二者既有联系又有区别:
①在发展中相互促进,又相互制约。共同形成对世界经济、政治及国际关系的影响。
②经济全球化发展不平衡,从而产生经济区域集团化的趋势。
③区域经济集团化是世界经济全球化在当前条件下的具体表现,对经济全球化有促进和阻碍的双重作用。
二、知识经济的兴起和可持续发展
(1)知识经济的兴起及影响:
①冷战结束后,经济科技领域的国际竞争加速了经济知识化的步伐,90年代中期以来,知识经济开始在美国首先形成。
②知识经济的兴起和发展进一步推动了经济全球化的进程,同时也促进了可持续发展观念的形成和发展。
(2)可持续发展战略及影响:
①1992年,在里约热内卢召开的联合国环境与发展大会把环境问题与经济、社会发展结合起来,树立了环境与发展相互协调的观点,找到了在发展中解决环境问题的正确道路——“可持续发展战略”,把可持续发展由理论和概念变为行动。
②影响:a.在实现可持续发展过程中,发展中国家问题严重,可持续发展战略是其面临的迫切和艰巨的任务;b.世界各国都把可持续发展作为国家宏观经济发展战略的一种重要选择,这是人类发展观的重大转折,具有深远的历史意义。
三、中国与世界多极化
(1)随着综合国力的增强和国际地位的提高,中国已经成为世界政治大国。
(2)为适应经济全球化的大潮,中国除了加入亚太经合组织等区域合作组织外,还积极为加入世界贸易组织而努力(xx年已加入)。
(3)中国作为最大的发展中国家,必将为世界和平与发展做出更大的贡献。
教学目标
知识目标
1、知道正弦交流电是矩形线框在匀强磁场中匀速转动产生的.知道中性面的概念.
2、掌握交变电流的变化规律及表示方法,理解描述正弦交流电的物理量的物理含义.
3、理解正弦交流电的图像,能从图像中读出所需要的物理量.
4、理解交变电流的瞬时值和最大值,能正确表达出正弦交流电的最大值、有效值、瞬时值.
5、理解交流电的有效值的概念,能用有效值做有关交流电功率的计算.
能力目标
1、掌握描述物理规律的基本方法——文字法、公式法、图像法.
2、培养学生观察能力、空间想象能力、立体图转化为平面图进行处理问题的能力.
3、培养学生运用数学知识解决处理物理问题的能力.
情感目标
培养学生爱国主义精神及为富民强国认真学习的精神.
教学建议
教材分析以及相应的教法建议
1、交流与直流有许多相似之处,也有许多不同之处.学习中我们特别要注意的是交流与直流的不同之处,即交流电的特殊之处.这既是学习、了解交流电的关键,也是学习、研究新知识的重要方法.在与已知的知识做对比中学习和掌握新知识特点的方法,是物理课学习中很有效和很常用的方法.
在学习交变电流之前,应帮助学生理解直流电和交流电的区别.其区别的关键是电流方向是否随时间变化.同时给出了恒定电流的定义——大小和方向均不随时间变化.
2、对于交变电流的产生,课本采取由感性到理性,由定性到定量,逐步深入的讲述方法.为了有利于学生理解和掌握,教学中要尽可能用示波器或模型配合讲解.教学中应注意让学生观察教材中的线圈通过4个特殊位置时电表指针的变化情况,分析电动势和电流方向的变化,使学生对线圈转动一周中电动势和电流的变化有比较清楚的了解.有条件的,还可以要求学生运用已学过的知识,自己进行分析和判断.
3、用图像表示交变电流的变化规律,是一种重要方法,它形象、直观、学生易于接受.要注意在学生已有的图像知识的基础上,较好地掌握这种表述方法.更要让学生知道,交变电流有许多种,正弦电流只是其中简单的一种.课本中用图示的方法介绍了常见的几种,以开阔学生思路,但不要求引伸.
4、在这一节中学生要第一次接受许多新名词,如交变电流、正弦电流、中性面、瞬时回值、最大值(以及下一节的有效值)等等.要让学生明白这些名词的准确含义.特别是对中性面的理解,要让学生明确,中性面是指与磁场方向垂直的平面.当线圈位于中性面时,线圈中感应电动势为零,线圈转动过程中通过中性面时,其中感应电动势方向要改变.
5、课本上介绍的交变电流的产生,实际上是正弦交流电的产生.以矩形线框在匀强磁场中匀速转动为模型,以线框通过中性面为计时起点,得到电动势随时间满足正弦变化的交变电流.这里可以明确指出,电动势的最大值由线框的匝数、线框面积、转动角速度和磁感应强度共同决定.
6、课本将线框的位置与产生的电动势的对应起来,意图是帮助学生建立起鲜明的形象,把物理过程和描述它的物理规律对应起来.教师可以通过一些问题的提问,帮助学生理解有关内容,例如,如果在线框转到线框平面与磁感线平行时开始计时,它产生的电动势随时间变化的图像应是什么样的?
7、交流电的有效值、周期等概念的学习重在理解.
交流电的有效值概念是本章的重点,也是难点.课本中的交流电有效值定义特别强调是从使电阻产生热量等效这一方面来定义交流电的有效值的.教材中直接给出了正弦交流电流的有效值与最大值的关系式,但不要求证明,为了让学生更好地理解和熟悉有效值,课本上已经指出,交流电压表和电流表的示数都是有效值,家用电器上的标称也是有效值.
交流电的周期描述交流电的变化快慢.在一个周期时间内,交流电完成一次完全变化.在实际生活中,经常能见到的是交流电的频率.我国民用交流电的频率是50HZ.在一些欧美国家,交流电的频率是60HZ.
8、交流电的最大值、有效值、周期和频率都是描述交流电某一方面的特性,而交流电的图像却可以全面反映某一交流电的情况.所以,要求学生能够从交流电的图像中得到描述交流电的各个物理量.
教学重点、难点分析以及解决办法
1、重点:交变电流产生的物理过程的分析及中性面的特点.
2、难点:交变电流产生的物理过程的分析.
3、疑点:当线圈处于中性面时磁通量最大,而感应电动势为零.当线圈处于平行磁感线时,通过线圈的磁通量为零,而感应电动势最大.即,有最大值;,的理解.
4、解决办法:
通过对矩形线圈在匀强磁场中匀速转动一周的实物演示,立体图结合侧视图的分析、特殊位置结合任一位置分析使学生了解交变电流的大小和方向是如何变化的.
通过侧视图分析线圈运动方向与磁场方向之间关系,利用导体切割磁场线方法来处理,使问题容易理解.
教学设计方案
交流电的产生和变化规律
教学用具:交流发电机模型、演示电流表
教学过程:
一、知识回顾
教师:如何产生感应电流?
请运用电磁感应的知识,设计一个发电机模型.
学生设计:让矩形线圈在匀强磁场中匀速转动.
二、新课教学:
1、交变电流的产生
演示1:出示手摇发电机模型,并连接演示电流表.
当线圈在磁场中转动时,电流表的指针随着线圈的转动而摆动,线圈每转动一周指针左右摆动一次.
表明电流强度的大小和方向都做周期性的变化,这种电流叫交流电.
2、交变电流的变化规律
投影显示:矩形线圈在匀强磁场中匀速转动的四个过程.
分析:线圈bc、da始终在平行磁感线方向转动,因而不产生感应电动势,只起导线作用.
(1)线圈平面垂直于磁感线(甲图),ab、cd边此时速度方向与磁感线平行,线圈中没有感应电动势,没有感应电流.
教师强调指出:这时线圈平面所处的位置叫中性面.
中性面的特点:线圈平面与磁感线垂直,磁通量最大,感应电动势最小为零,感应电流为零.
(2)当线圈平面逆时针转过时(乙图),即线圈平面与磁感线平行时,ab、cd边的线速度方向都跟磁感线垂直,即两边都垂直切割磁感线,这时感应电动势最大,线圈中的感应电流也最大.
(3)再转过时(丙图),线圈又处于中性面位置,线圈中没有感应电动势.
(4)当线圈再转过时,处于图(丁)位置,ab、cd边的瞬时速度方向,跟线圈经过图(乙)位置时的速度方向相反,产生的感应电动势方向也跟在(图乙)位置相反.
(5)再转过线圈处于起始位置(戊图),与(甲)图位置相同,线圈中没有感应电动势.
在场强为的匀强磁场中,矩形线圈边长为,逆时针绕中轴匀速转动,角速度为,从中性面开始计时,经过时间.线圈中的感应电动势的大小如何变化呢?
线圈转动的线速度为,转过的角度为,此时ab边线速度以磁感线的夹角也等于,这时ab边中的感应电动势为:
同理,cd边切割磁感线的感应电动势为:
就整个线圈来看,因ab、cd边产生的感应电势方向相同,是串联,所以当线圈平面跟磁感线平行时,即,这时感应电动势最大值;
.
感应电动势的瞬时表达式为:
可见在匀强磁场中,匀速转动的线圈中产生的感应电动势是按正弦规律变化的.即感应电动势的大小和方向是以一定的时间间隔做周期性变化.
当线圈跟外电路组成闭合回路时,设整个回路的电阻为,则电路的感应电流的瞬时值为表达式.
感应电流瞬时值表达式为,这种按正弦规律变化的交变电流叫正弦式电流.
3、交流电的图像
交流电的变化规律还可以用图像来表示,在直角坐标系中,横轴表示线圈平面跟中性面的夹角(或者表示线圈转动经过的时间),纵坐标表示感应电动势(感应电流).
4、交流发电机
(1)发电机的基本组成
①用来产生感应电动势的线圈(叫电枢).
②用来产生磁场的磁极.
(2)发电机的基本种类
①旋转电枢式发电机(电枢动磁极不动).
②旋转磁极式发电机(磁极动电枢不动).
无论哪种发电机,转动的部分叫转子,不动的部分叫定子.
三、小结:
1、交流电的产生
强度和方向都随时间做周期性变化的电流叫做交变电流,简称交流.
2、交流电的变化规律
感应电动势的瞬时表达式为:.
感应电流瞬时值表达式:.
3、交流电的图像
4、交流发电机
(1)发电机的基本组成:①电枢.②磁极.
(2)发电机的基本种类:①旋转电枢式发电机.②旋转磁极式发电机.
执教:夏青峰(全国小学数学赛课一等奖获得者,江苏省特级教师,江苏省无锡市江阴华士实验学校小学部校长)
记录/评析:张金龙(江苏省吴江市实验小学)一、课前交流——“引领”师:同学们,下面老师要和大家要一起度过美好的40分钟,大家欢迎吗?真欢迎还是假欢迎?那作为小主人你想说什么?(教师亲切的话语,顿时勾起学生学习的浓厚兴趣。)生:欢迎客人老师来到我们江苏扬州宝应县。我们的大门永远敞开欢迎您。(掌声。)师:(屏幕出示一张青蛙素描图。)你看见了什么?学生:蟾蜍。师:是青蛙啊,(众笑)哦,我画的是青蛙,你说的是蟾蜍啊。(又笑)那么我倒过来放,你又看到了什么?生:我看到了一个码头。师:看来不同的角度可以看出不同的事物。再出示一张图。师:看见了什么?生:一个人在吹喇叭。生:一个大鼻子的人在抽烟。(此处,教师应适时进行健康教育,吸烟有害健康!让学生从小知道这一点,非常重要,不可小视、更不可忽视!虽然此处看似与数学教学关系不大。)师:有没有看到漂亮女孩的脸?生:没有。生:我看到了。不同的角度可以看到不同的东西。师:我再问大家一个非常简单而又非常难答的问题,1加1等于几?生:等于2。师:错了。等于1。你们老师教“错”了。(众笑,激趣。)师:比如,一团橡皮泥加一团橡皮泥等于——一团橡皮泥。师:7加8等于?(1!)不同的视角看1,看到的不同。(再如,2+5≠7,2+5=1,即:2天+5天=1周。)评析:借班上课,师生课前交谈,看似简单、平淡、多余,实属不可或缺的必要环节之一,尤其是像“第三届新教育实验研讨会”等全国性的重大教研活动。夏青峰老师作为远道而来的客人教师,利用课前短暂的两三分钟组织教学,激趣引领,从而一定程度上缩短师生心理距离,营造了宽松和谐、自由活跃的课堂氛围,制造了必需的学生心理磁场;千方百计力求让课堂成为学生数学思维的运动场!二、唤起经验——“起跑”师:今天我们学习的内容是五年级学生学习的,你们刚刚三年级结束,有信心学好吗?有了信心还要有好的学习方法。(跳一跳,摘果子!)师:今天我们学的内容是“分数的意义”。(教师随即板书课题。)师:关于分数,我们已经知道了什么?(教师借用电脑PowerPoint演讲稿形式,实物投影,呈现问题。)生1:分子、分母和分数线。师:你能举个例子吗?(教师设问,引出话题。)生:把一个苹果分成2份,取其中的1份就是1/2。(该生说到第3遍,才悟出是“平均分”,教师没有急于求成,而是让学生自我纠正。从而突出概念的关键词“平均分”。这样的学习应该是刻骨铭心的!)生2:我还知道了分数的大小。比如:4/5>2/5。生3:我还知道分母表示平均分的份数,分子表示取的份数。……师:老师也想说我自己知道的一些知识。投影出示4副图:虽然都表示1/4,但是可以看到古希腊人、古中国、古印度人、阿拉伯人用了不同的表示方法。三千多年前,用嘴巴的形状代表分数,后来逐渐演变到现在的1/4,(教师依次向学生介绍分数的历史渊源)……评析:《小学数学新课程标准》指出:数学教学活动必须建立在学生的认知发展水平和已有的知识经验基础之上。夏老师在教学《分数的意义》这一概念时,就是从学生学情出发,简短的一句“你已经知道了什么”唤起了学生已有的知识经验,找到了新知与旧知的链接点,改变了传统的概念教学“复习——引新——练习——巩固”的程式化、僵化的四环节教学。教师借助现代教育媒体手段向学生介绍分数的由来,适时渗透了数学文化思想。导入部分,教师对于知识结构的变革,缘于教师全新的课程理念,使学生的思维开始了有效的“起跑”。三、文本阅读-----“加速”师:你还有什么问题吗?你还想知道什么?(教师借用电脑PowerPoint演讲稿形式,实物投影,再次呈现问题。)生1:最大的分数是什么?生2:分数能乘除吗?生3:分数可以做应用题吗?生4:为什么会有分数?……(学生头脑里装载着一系列数学问题,学生的思维是期待点燃的火种!绝非数学知识的简单容器!)师:这些问题,相信大家可以通过看书,也可以上网查资料等方法自己去解决。师:现在就请大家看书,哪些已经明白?哪些还不太明白,通过看书哪些可以自己解决,哪些还解决不了?我们就一起来解决。学生看书。师:好,通过自学课本,你又知道了什么?生1:如果把一个东西平均分成若干分,其中有几分就可以用分数表示。生2:分数是怎么产生的?我知道了分数产生的原因。生3:如果把许多物体合在一起,就可以用自然数表示……师:还有什么看不懂的地方?生4:一个数字,为什么称它为自然数?师:板书:1与“单位1”。(教师及时纠正这里的“1”是指单位“1”,与自然数的1是有区别的。学生问题动态生成,教师说理就地取材,“随意”列举:像现在的一个班级,一个大会场所有的人,都可以看作单位“1”。)生5:为什么不能说二分之一是一半呢?(能的。)生6:为什么不规则的图形可以看成一个整体?(教师“信手”板书板画一个个不规则图形,引导学生可以将它看成一个整体。)评析:建构主义教学论认为:学生的知识建构不是教师传授与输出的结果,而是通过亲历,通过与学习环境间的交互作用来实现的。如果说以往的概念教学,教师侧重于直观演示、通过举例让学生来理解定义,那么,新课程中,课堂活动发生了变化,教师的课堂角色也发生了变化。课本是知识的载体,是教师的教和学生学的中介物,它对教学起着指导作用。阅读文本,使学生真正走近(进)了“分数”的世界,《分数的意义》一课中,学生对于单位“1”的理解是一个难点,夏老师大胆放手让学生提出问题,辨析问题,真正体现了学生是学习的主体,帮助学生实现思维的“加速”。四、操作实验——“冲刺”师:我们要学会自己出题考自己。现在来进行“闯三关”游戏。【第一关】:试试你的眼力。1、出示一个长方形,标出其中的一部分,让学生目测是其中的几分之几?(1/3。)为什么看出三分之一?把一个长方形平均分成三份,表示这样的一份。学生回答后,教师板书:1/3是把一个长方形平均分成3份,表示这样1份的数。2、出示一个圆,阴影部分可用什么分数表示?(学生猜测是1/3、1/2、3/8……实际上是一个圆的八分之三)教师板书:3/8是把一个圆平均分成8份,表示这样3份的数。3、教师出示的部分是整个图形的四分之一。(露出的是一个小三角形),你能根据老师画的,画出下面的图形吗?老师告诉你,答案可能不止是一种。学生操作,接着上台展示自己的画。师问:关键看什么?生:看露出一份。(学生展示的作品多姿多彩,生生互动,充分体现学生富于个性的思维以及每个人的主观能动性。)老师也出示多种情况的图。(说明有很多可能性,展示思维的多角度。)【第二关】:快速抢答。1、铅笔实验:师:把6枝铅笔平均分给3人,每人几枝?(2枝)师:把8枝铅笔平均分给4人,每人几枝?(2枝)师:把一盒铅笔平均分给2人,每人得多少?(1/2)师:把一盒铅笔平均分给6人,每人得多少?(1/6)生:把6枝铅笔平均分给3人,每人得其中的1/2。师:为什么把6枝铅笔平均分给3人,每人得2枝,还可以用1/2表示呢?把8枝铅笔平均分给4人,每人2枝,可以用1/2表示吗?假如把100枝铅笔平均分成2份,每一份也可以用1/2表示吗?(这一环节主要让学生弄清楚一些铅笔所表示的一个整体,平均分成2份后,都可以用1/2来表示。)2、画图实验:师:出示6枝铅笔,我要拿走它的2/3,请问拿走几枝?生:4枝。为什么?提问后板书:2/3是把一盒铅笔平均分成3份,表示这样2份的数。师:出示1根小棒,我拿走了它的1/5,请问一共有几根小棒?(5根)师:出示2根小棒,我拿走了它的1/5,请问一共有几根小棒?(10根)师:出示2根小棒,我拿走了它的1/5,请问一共有几根小棒?(15根)教师出示了三幅用不同的铅笔数表示相同的五分之一的画,让学生画出遮盖的部分。学生操作后,展示学生作品。小结后板书:1/5是把()平均分成()份,表示这样()份的数。(【第三关】可能由于时间关系没有完成,估计是“动手摆小棒”之类的学生操作性游戏。)师:(进行课堂小结,形成完整的课堂板书,将分数的意义逐层抽象、概括、提升。)师:师生对照着板书,进行课堂小结,教师质疑问难。评析:数学概念是“生活的具像”,又是具体形象事物的抽象与“升华”,针对小学生以形象思维为主的特点,夏老师没有直接奉献真理——把书本上现成的分数的意义告诉学生,这一环节的教学,当学生产生了强烈的探索欲望后,教师就及时设计了一系列的操作活动,调动了学生的多种感官来参与概念学习,引导学生猜一猜,想一想,动手画一画,亲身体验,合作交流,向学生提供了充分从事数学活动的机会,帮助他们在自主探索和合作交流的过程中真正理解和掌握“分数的意义”,“让学生在做中学”。教师主要抓住了不同物体所表示的整体平均分成2份后,其中的一份都可以用1/2表示;反过来,同样是1/5,由于单位“1“不同,实际上表示的铅笔的枝数却不同。整个新课的学习,教师看似淡化了定义概念的教学,实际上引在核心处,拨在关键处,强化了定义概念,教师成了真正意义上的学习组织者、引导者与合作者,借助于课堂这个思维“运动场”,不着痕迹地引导学生理解了分数的真正含义。数学教学也真正体现了数学活动的教学,是师生之间、学生之间交往互动与共同发展的过程。整堂课,学生兴趣盎然,就在不经意间,学生建立了数感,理解了“分数的意义”,这充分说明夏老师的数学课堂是一个充满灵性、动态生成的课堂,从引导学生“起跑“到“加速”,最后“冲刺”,水道渠成,他使每个学生获得了成功的体验。这节轻松、活泼、实在的数学课,无疑为我们打开了一扇“概念教学”的新“天窗”!★{争鸣与商榷·相关链接1}“可以对学生说‘不'?!”☆[李镇西老师的点评]:我特别欣赏夏青峰老师的数学课,这是我迄今为止听课的最好的一堂数学课(我迄今为止只听过一趟小学数学课)。夏老师的成功,在于他真正把教的过程转化成了学的过程,一切服务于学生的学习!整堂课,学生活跃,夏老师的引导都非常巧妙,不是让学生配合夏老师,而是夏老师去“迎合”学生心灵的需要。非常精彩!在听夏老师课的时候,我不止一次地想:如果我小学时候的数学老师是夏老师,那我现在可能是一名数学教师呢!当然,如果硬要挑刺的话,我也可以挑一个刺。先说一个笑话,现在不是时兴鼓励学生吗?!在一堂课上,有个学生发言,把本来应该是“6”的正确答案,说成“7”了,老师却表扬他说:“很好,你的答案基本上接近正确答案了!”(下面的老师大笑。)很遗憾呀,今天我们的夏老师不幸也犯了这样的“错误”——当学生把八分之三说成三分之一的时候,夏老师是这样表扬的:“很好,差不多!”我在思考:我们的老师为什么不可以在课堂上对孩子说“不”呢?……★{争鸣与商榷·相关链接2}注重细节,追求完美——与夏老师商榷☆[蒋文利老师的点评]:在《教育在线》第三届新教育实验会议上,“理想的课堂”环节中,听取了特级教师夏青峰老师一节数学课,感触很深。夏老师由浅入深,由易到难,循序展现,把一个大问题分化成若干个小问题,分散难点,各个突破,化难为易,步步相扣,遵循知识的内在规律,让学生了解了“分数”定义的来龙去脉。学生在夏老师的牵引下,一步步地走进了快乐的数学殿堂。一堂课,老师思维敏捷,学生积极主动,师生互动明显,配合默契。但我认为夏老师对于课堂环节的完整性的注重远远超过了课堂即时生成的本身,以至于本课还有几点值得认真商榷的地方。第一、没把学生的想象力引向深入。夏老师在“闯三关”时,出示例题:“露出的部分是整个图形的四分之一,请想象一下整个图形”,选题好,手段妙,能力培养目标十分明确。不过,我认为夏老师点拨不到位,出示图形急于求成,一古脑儿的把全部答案展示了出来,这样一来,虽不能说是完全扼杀学生的想象力,但是至少不能把学生的想象力引向深入,不能像李镇西老师说的那样思维“继续碰撞”。想象力是人创造的源泉,没有想象就没有创造发明,特别小学生更需要想象力。假如夏老师在学生回答完此题之后,继续启发追问,还有其他情况吗?再给出一点时间让学生互相交流探讨一下,我想,学生也许会找出我们教师所想不到的结果呢?比如:空间立体图(正四面体),如果学生想不到,老师可以用实物图展示,还可以让学生把正四面体涂色展开,然后再讨论比较交流,既培养了学生的动手动脑能力,又把新课程理念深入落实。这样学生就可以在数学的海洋里翱翔。因为数学的学习方式不应是单一的、枯燥的、以被动听讲和练习为主的方式,而应该是一个充满活力的历程。在课堂教学中,给学生留出足够的探索空间,为所有的学生提供表现的机会,使学生主动参与教学思维过程,发展学生的智力,培养学生能力。而喜欢动手是儿童的天性,所以教学时,应尽可能多地为学生提供机会,让学生通过动手操作对数学产生兴趣,进而实现自主探索(当然由于借班上课,学生学情不甚了解,又因时间关系“闯三关”游戏中的第三关未能及时完成,估计是“动手操作摆小棒”之类的学生操作性游戏);并尽可能多地为学生提供合作交流的机会,让学生在交流合作中,学他人之长,补己之短,并在交流中感受不同的见解,从而使学生从不同角度感知知识。第二、被老师遗忘的学生在想什么?不论哪位老师上课,提问学生时,都有不举手的,对于不举手的学生,作为老师就可以视而不见吗?什么样的课堂是理想的课堂,应是动脑动手的、欢快的、和谐的、主动的、全员参与的。假如你叫一个没举手的(可能是一个成绩差的学生,也可能是一个性格内向的沉默学生)回答问题,答对了,你的一句称赞也许能改变他的自我判断;答错了,你鼓励的目光、温暖的话语,也许可以改变他的未来,但是,可惜的是,在夏老师的这节课上,举手回答问题的很多,被叫到的也很多,而那些始终没有举手的学生却一个也没有得到老师的垂青,无形之中,这些安静的学生便成了被遗忘的部分,成了热闹兴奋的课堂上,不被老师关心的陪衬。如果是因为公开课才造成了这种关怀的偏差的话,那这不是公开课的作秀吗?如果日常课堂上也是如此,那么就更加值得反思了,因为,对于部分学生人文关怀的无意识缺失,久而久之,势必会影响其心理性格的健康发展。我想,这似乎也是一个非常值得重视的问题。
教学目标
知识目标
使学生了解,理解放热反应和吸热反应;
介绍燃料充分燃烧的条件,培养学生节约能源和保护环境意识;
通过学习和查阅资料,使学生了解我国及世界能源储备和开发;
通过布置研究性课题,进一步认识化学与生产、科学研究及生活的紧密联系。
能力目标
通过对的学习,培养学生综合运用知识发现问题及解决问题的能力,提高自学能力和创新能力。
情感目标
在人类对能源的需求量越来越大的现在,开发利用新能源具有重要的意义,借此培养学生学会知识的迁移、扩展是很难得的。注意科学开发与保护环境的关系。
教学建议
教材分析
本节是第一章第三节。可以讲是高中化学理论联系实际的开篇,它起着连接初高中化学的纽带作用。本节教学介绍的理论主要用于联系实际,分别从氧化还原反应、离子反应和能量变化等不同反应类型、不同反应过程及实质加以联系和理解,使学生在感性认识中对知识深化和总结,同时提高自身的综合能力。
教法建议
以探究学习为主。教师是组织者、学习上的服务者、探究学习的引导者和问题的提出者。建议教材安排的两个演示实验改为课上的分组实验,内容不多,准备方便。这样做既能充分体现以学生为主体和调动学生探究学习的积极性,又能培养学生的实际操作技能。教师不能用化学课件代替化学实验,学生亲身实验所得实验现象最具说服力。教学思路:影像远古人用火引入课题→→学生实验验证和探讨理论依据→确定吸热反应和放热反应的概念→讨论燃料充分燃烧的条件和保护环境→能源的展望和人类的进步→布置研究学习和自学内容。
教学设计方案
课题:
教学重点:,吸热反应和放热反应。
教学难点:的观点的建立。能量的“储存”和“释放”。
教学过程:
[引入新课]影像:《远古人用火》01/07
[过渡]北京猿人遗址中发现用火后的炭层,表明人类使用能源的历史已非常久远。
[板书]
一、
[过渡]化学反应中能量是怎样变化的?
[学生分组实验]请学生注意①操作方法;②仔细观察实验现象;③总结实验结论;④写出化学方程式。
(1)反应产生大量气泡,同时试管温度升高,说明反应过程中有热量放出。化学反应方程式:2Al+6HCl=2AlCl3+3H2↑
(2)混合搅拌后,玻璃片和小烧杯粘在一起,说明该反应吸收了大量的热,使水温降低结成冰。化学反应方程式:Ba(OH)2•8H2O+2NH4Cl=BaCl2+2NH3↑+10H2O
[结论]
放热反应:化学上把有能量放出的化学反应叫做放热反应。
如CH4(g)+2O2(g)CO2(g)+2H2O(l)
吸热反应:化学上把吸收热量的化学反应叫做吸热反应。
如C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g)
[讨论]现代人怎样利用化学反应?
结论:现代人利用化学反应主要是①利用化学反应中释放出的能量;②利用化学反应制取或合成新物质。
[板书]二、燃料燃烧的条件和环境保护
[学生分组讨论](1)燃料充分燃烧条件?(2)大量使用化石燃料的缺点?
[结论]
(1)使燃料充分燃烧需要考虑两点:①燃烧时要有足够多的空气;②燃料与空气要有足够大的接触面。
空气不足:①浪费资源;②产生大量一氧化碳污染空气,危害人体健康。
空气过量:过量空气会带走部分热量,浪费能源。
增大接触面:改变燃料的状态。如固体燃料粉碎、将液体燃料以雾状喷出、固体燃料液化等。
(2)大量使用化石燃料:①能引起温室效应;②会造成化石燃料蕴藏量的枯竭;③煤燃烧排放二氧化硫,导致酸雨;④煤燃烧会产生大量的烟尘。
[板书]三、现代能源结构和新能源展望
[讨论]现代人怎样利用化学反应中释放出的能量?
结论:人类所需要能量,绝大部分是通过化学反应产生。主要是煤、石油和天然气等化石燃料或它们的制品燃烧所产生的。
[讲述]现代能源结构。
1999年我国化石燃料和水电能源的消耗结构:
能源
煤
石油
天然气
水电
比例
76.2%
16.6%
2.1%
5.1%
[讲述]我国化石燃料与世界主要国家或地区对比。
石油储量/1×1010t
天然气储量/1×1010m3
煤炭/1×1010t
北美
5.6
8.4
262.9
西欧
3.4
6.1
99.3
日本
0
0
1.0
前苏联
8.3
42.5
241.0
中东
54
24.2
0
中国
2.4
0.8
99.0
[讨论]我国能源结构的缺点和新能源展望(环保、防止能源危机)。学生发表自己的想法。
[结论]得出以下结构。
[阅读]能源与人类进步。
请学生阅读教材22——23页。
[本节课的总结和评价]——根据实际完成的情况和教学效果而定。
[尾声]《太阳能》05/34
教学手段:
设计思想:教师应从课堂的知识传输者和灌输者,变为组织者、学习上的服务者、探究学习的引导者和问题的提出者。
板书设计:
教学目标
知识目标
1、知道正弦交流电是矩形线框在匀强磁场中匀速转动产生的.知道中性面的概念.
2、掌握交变电流的变化规律及表示方法,理解描述正弦交流电的物理量的物理含义.
3、理解正弦交流电的图像,能从图像中读出所需要的物理量.
4、理解交变电流的瞬时值和最大值,能正确表达出正弦交流电的最大值、有效值、瞬时值.
5、理解交流电的有效值的概念,能用有效值做有关交流电功率的计算.
能力目标
1、掌握描述物理规律的基本方法——文字法、公式法、图像法.
2、培养学生观察能力、空间想象能力、立体图转化为平面图进行处理问题的能力.
3、培养学生运用数学知识解决处理物理问题的能力.
情感目标
培养学生爱国主义精神及为富民强国认真学习的精神.
教学建议
教材分析以及相应的教法建议
1、交流与直流有许多相似之处,也有许多不同之处.学习中我们特别要注意的是交流与直流的不同之处,即交流电的特殊之处.这既是学习、了解交流电的关键,也是学习、研究新知识的重要方法.在与已知的知识做对比中学习和掌握新知识特点的方法,是物理课学习中很有效和很常用的方法.
在学习交变电流之前,应帮助学生理解直流电和交流电的区别.其区别的关键是电流方向是否随时间变化.同时给出了恒定电流的定义——大小和方向均不随时间变化.
2、对于交变电流的产生,课本采取由感性到理性,由定性到定量,逐步深入的讲述方法.为了有利于学生理解和掌握,教学中要尽可能用示波器或模型配合讲解.教学中应注意让学生观察教材中的线圈通过4个特殊位置时电表指针的变化情况,分析电动势和电流方向的变化,使学生对线圈转动一周中电动势和电流的变化有比较清楚的了解.有条件的,还可以要求学生运用已学过的知识,自己进行分析和判断.
3、用图像表示交变电流的变化规律,是一种重要方法,它形象、直观、学生易于接受.要注意在学生已有的图像知识的基础上,较好地掌握这种表述方法.更要让学生知道,交变电流有许多种,正弦电流只是其中简单的一种.课本中用图示的方法介绍了常见的几种,以开阔学生思路,但不要求引伸.
4、在这一节中学生要第一次接受许多新名词,如交变电流、正弦电流、中性面、瞬时回值、最大值(以及下一节的有效值)等等.要让学生明白这些名词的准确含义.特别是对中性面的理解,要让学生明确,中性面是指与磁场方向垂直的平面.当线圈位于中性面时,线圈中感应电动势为零,线圈转动过程中通过中性面时,其中感应电动势方向要改变.
5、课本上介绍的交变电流的产生,实际上是正弦交流电的产生.以矩形线框在匀强磁场中匀速转动为模型,以线框通过中性面为计时起点,得到电动势随时间满足正弦变化的交变电流.这里可以明确指出,电动势的最大值由线框的匝数、线框面积、转动角速度和磁感应强度共同决定.
6、课本将线框的位置与产生的电动势的对应起来,意图是帮助学生建立起鲜明的形象,把物理过程和描述它的物理规律对应起来.教师可以通过一些问题的提问,帮助学生理解有关内容,例如,如果在线框转到线框平面与磁感线平行时开始计时,它产生的电动势随时间变化的图像应是什么样的?
7、交流电的有效值、周期等概念的学习重在理解.
交流电的有效值概念是本章的重点,也是难点.课本中的交流电有效值定义特别强调是从使电阻产生热量等效这一方面来定义交流电的有效值的.教材中直接给出了正弦交流电流的有效值与最大值的关系式,但不要求证明,为了让学生更好地理解和熟悉有效值,课本上已经指出,交流电压表和电流表的示数都是有效值,家用电器上的标称也是有效值.
交流电的周期描述交流电的变化快慢.在一个周期时间内,交流电完成一次完全变化.在实际生活中,经常能见到的是交流电的频率.我国民用交流电的频率是50HZ.在一些欧美国家,交流电的频率是60HZ.
8、交流电的最大值、有效值、周期和频率都是描述交流电某一方面的特性,而交流电的图像却可以全面反映某一交流电的情况.所以,要求学生能够从交流电的图像中得到描述交流电的各个物理量.
教学重点、难点分析以及解决办法
1、重点:交变电流产生的物理过程的分析及中性面的特点.
2、难点:交变电流产生的物理过程的分析.
3、疑点:当线圈处于中性面时磁通量最大,而感应电动势为零.当线圈处于平行磁感线时,通过线圈的磁通量为零,而感应电动势最大.即,有最大值;,的理解.
4、解决办法:
通过对矩形线圈在匀强磁场中匀速转动一周的实物演示,立体图结合侧视图的分析、特殊位置结合任一位置分析使学生了解交变电流的大小和方向是如何变化的.
通过侧视图分析线圈运动方向与磁场方向之间关系,利用导体切割磁场线方法来处理,使问题容易理解.
教学设计方案
交流电的产生和变化规律
教学用具:交流发电机模型、演示电流表
教学过程:
一、知识回顾
教师:如何产生感应电流?
请运用电磁感应的知识,设计一个发电机模型.
学生设计:让矩形线圈在匀强磁场中匀速转动.
二、新课教学:
1、交变电流的产生
演示1:出示手摇发电机模型,并连接演示电流表.
当线圈在磁场中转动时,电流表的指针随着线圈的转动而摆动,线圈每转动一周指针左右摆动一次.
表明电流强度的大小和方向都做周期性的变化,这种电流叫交流电.
2、交变电流的变化规律
投影显示:矩形线圈在匀强磁场中匀速转动的四个过程.
分析:线圈bc、da始终在平行磁感线方向转动,因而不产生感应电动势,只起导线作用.
(1)线圈平面垂直于磁感线(甲图),ab、cd边此时速度方向与磁感线平行,线圈中没有感应电动势,没有感应电流.
教师强调指出:这时线圈平面所处的位置叫中性面.
中性面的特点:线圈平面与磁感线垂直,磁通量最大,感应电动势最小为零,感应电流为零.
(2)当线圈平面逆时针转过时(乙图),即线圈平面与磁感线平行时,ab、cd边的线速度方向都跟磁感线垂直,即两边都垂直切割磁感线,这时感应电动势最大,线圈中的感应电流也最大.
(3)再转过时(丙图),线圈又处于中性面位置,线圈中没有感应电动势.
(4)当线圈再转过时,处于图(丁)位置,ab、cd边的瞬时速度方向,跟线圈经过图(乙)位置时的速度方向相反,产生的感应电动势方向也跟在(图乙)位置相反.
(5)再转过线圈处于起始位置(戊图),与(甲)图位置相同,线圈中没有感应电动势.
在场强为的匀强磁场中,矩形线圈边长为,逆时针绕中轴匀速转动,角速度为,从中性面开始计时,经过时间.线圈中的感应电动势的大小如何变化呢?
线圈转动的线速度为,转过的角度为,此时ab边线速度以磁感线的夹角也等于,这时ab边中的感应电动势为:
同理,cd边切割磁感线的感应电动势为:
就整个线圈来看,因ab、cd边产生的感应电势方向相同,是串联,所以当线圈平面跟磁感线平行时,即,这时感应电动势最大值;
.
感应电动势的瞬时表达式为:
可见在匀强磁场中,匀速转动的线圈中产生的感应电动势是按正弦规律变化的.即感应电动势的大小和方向是以一定的时间间隔做周期性变化.
当线圈跟外电路组成闭合回路时,设整个回路的电阻为,则电路的感应电流的瞬时值为表达式.
感应电流瞬时值表达式为,这种按正弦规律变化的交变电流叫正弦式电流.
3、交流电的图像
交流电的变化规律还可以用图像来表示,在直角坐标系中,横轴表示线圈平面跟中性面的夹角(或者表示线圈转动经过的时间),纵坐标表示感应电动势(感应电流).
4、交流发电机
(1)发电机的基本组成
①用来产生感应电动势的线圈(叫电枢).
②用来产生磁场的磁极.
(2)发电机的基本种类
①旋转电枢式发电机(电枢动磁极不动).
②旋转磁极式发电机(磁极动电枢不动).
无论哪种发电机,转动的部分叫转子,不动的部分叫定子.
三、小结:
1、交流电的产生
强度和方向都随时间做周期性变化的电流叫做交变电流,简称交流.
2、交流电的变化规律
感应电动势的瞬时表达式为:.
感应电流瞬时值表达式:.
3、交流电的图像
4、交流发电机
(1)发电机的基本组成:①电枢.②磁极.
(2)发电机的基本种类:①旋转电枢式发电机.②旋转磁极式发电机.
教学目标
(一)知识目标
1、知道"几何光学"中所说的光沿直线传播是一种近似.
2、知道光通过狭缝和圆孔的衍射现象.
3、知道观察到明显衍射的条件
(二)能力目标
了解单缝衍射、小孔衍射,并能用相关知识对生活中的有关现象进行解释和分析.
(三)情感目标
1、让学生知道科学研究必须重视理论的指导和实践的勤奋作用;
2、必须有自信心和踏实勤奋的态度;
3、在学习中也要有好品质、好作风.
教学建议
有关的教学建议
应该让学生了解,光的直进,是几何光学的基础,现象并没有完全否定光的直进,而是指出了光的直进的适用范围或者说它的局限性.
课本只要求学生初步了解现象,不做理论讨论,因此与机械波类比和观察实验现象是十分重要的.首先,要结合机械波的衍射,使学生明确光产生衍射的条件.
讲要配合演示实验、要让学生能区分干涉图样与衍射图样的区别.单色光干涉图样条纹等间距,衍射图样中间宽两边窄.
除了演示实验外,要尽可能多地让学生自己动手做实验进行观察.包括节后的小实验2,以及观察小孔衍射(在铝箔或胶片上打出尺寸不同的小孔,以小电珠作光源,距光源1~2米,眼睛靠近小孔观察光通过小孔的衍射花样--彩色圆环).还可让学生通过羽毛、纱巾观看发光的灯丝(对见到的彩色花样可不作解释)等等,以补学生对这一现象的不熟悉和帮助学生理解.
在本节教材中提到泊松亮斑--泊松原以为这下子可以驳倒菲涅尔的波动理论了,事与愿违,菲涅尔和阿拉果接受了泊松的挑战,用实验验证了这个理论结论,实验却成了波动理论极其精彩的实证,菲涅尔为此获得了科学奖金(1819年).这个科学小故事告诉我们,在科学研究上必须重视理论的指导作用和实践的检验作用;作为科研工作者,必须有坚定的自信心和踏实勤奋的工作态度.今天的学习,在掌握知识的同时,也应培养自己这方面的好品质、好作风.
关于演示实验的教学建议
实验,可以将演示和学生实验同时在一节课内完成
单缝衍射仍用激光演示仪.演示时可以再将双缝干涉演示一下,让学生从中对比干涉条纹等间距,衍射条纹中间宽、两边窄,然后让学生用游标下尺观察日光灯通过卡尺两测脚形成的窄缝产生的衍涉条纹.实验中要让学生仔细观察两侧脚间距从大到小逐渐变化.本实验也可用线状白炽灯使缝与灯丝平行,眼睛靠近狭缝可以观察到狭缝两侧的彩色条纹.
教学设计示例
(-)引入新课
一、现象
上节研究了光的干涉现象,说明光具有波动性.衍射现象也是波的主要特征之一,如果我们能通过实验观察到光的明显的衍射现象,那么也就能更充分地说明光具有波动性.
(二)教学过程
所谓现象,是当光在它传播的方向上遇到障碍物或孔(其大小可以与光的波长相比或比光的波长小)时,光绕到障碍物阴影里去的现象.
演示:
下面我们用实验进行观察.
取一个不透光的屏,在它的中间装上一个宽度可以调节的狭缝,用平行的单色光照射,在缝后适当距离处放一个像屏(如图).
我们看到,当缝比较宽时,在像屏上是一条几乎与缝一样宽的亮线,除了这一条光线外,像屏上出现了阴影.这时光可视为是沿直线传播的.接着逐渐缩小缝的宽度,当缝调到很窄(缝宽与光波的波长相当时)在像屏的原阴影区内观察到了明暗相间的条纹.
这实验表明光在其前进的途中遇上大小相当于光的波长的障碍物或孔时,偏离了直线传播方向,即光产生了衍射现象.上述衍射现象是通过单缝形成的,我们称之为光的单缝衍射.
单色光的干涉与衍射都出现明暗相间的条纹,但图案不同.干涉条纹是等间隔的,衍射条纹间隔不等.白光照射单缝时,可以在像屏上得到彩色条纹,它与双缝干涉的彩色条纹也不同,中央一级是又亮又宽的白色条纹,两边是较窄较暗的彩色条纹.
用点光源来照射有较大圆孔AB的屏,在像屏MN上出现一个光亮的圆,
这说明光是沿直线传播的.逐渐缩小孔的直径,可以看到屏上的亮圆也逐渐减小.但是,圆孔缩到很小时,在像屏MN上原阴影区就形成一些明暗相间的圆环,这些圆环达到的范围远远超过了光按直线传播所能照到的范围,这就是光通过小孔产生的衍射现象.
现象进一步证明了光具有波动性,对确定光的波动说的正确性起了重要作用.
关于这个问题,历史上曾有过一段趣事.1818年,当法国物理学家菲汉耳提出光的波动理论时,著名数学家泊松根据菲涅耳的理论推算出:把一个不透光的小的圆盘状物放在光束中,在距这个圆盘一定距离的像屏上,圆盘的阴影中心应当出现一个亮斑.人们从未看过和听说过这种现象,因而认为这是荒谬的,所以泊松兴高采烈地宣称他驳倒了菲涅耳的波动理论,菲涅耳接受了这一挑战,精心研究,“奇迹”终于出现了,实验证明圆盘阴影中心确实有一个亮斑,这就是著名的泊松亮斑.
光沿直线传播只是一个近似的规律:当光的波长比障碍物或孔的尺寸小得多时,可认为光是沿直线传播的,当光的波长与障碍物或孔的尺寸可以相比拟时将产生明显的衍射现象
提问:当光通过小孔或者狭缝时,在后面的光屏上会得到什么样的图案?
学生回答的基础上老师总结.
当缝很大时——直线传播(得到影)
当缝减小时——逐渐会出现小孔成像的现象
继续减小缝的大小——会出现现象.
探究活动
1、用游标卡尺观察现象.
2、考察现象在人们的日常生活中的体现.
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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