人教選修34 激光 第1課時 教案.docxVIP

13.8激光教學目標1、知識目標（1）知道激光的特點，了解激光的應(yīng)用（2）知道全息照相的原理，理解相位差是形成立體圖像的根本原因2、能力目標（1）通過課外閱讀，收集整理有關(guān)激光應(yīng)用的資料，培養(yǎng)加工處理信息的能力.（2）通過對激光的特點及應(yīng)用的學習，培養(yǎng)應(yīng)用物理知識解決實際問題的能力.3、情感、態(tài)度和價值觀目標通過對激光應(yīng)用的學習，體驗現(xiàn)代科技的神奇，發(fā)現(xiàn)的科學的美妙教學重點難點重點：激光與自然光的區(qū)別難點：激光的應(yīng)用學情分析學生已經(jīng)學習了光的一些知識，對光的特點也有了很多的了解，在此基礎(chǔ)上讓學生認識和了解一種很特殊的光，就是激光，會激發(fā)學生的學習興趣。也能讓學生體會科學的美妙所在。教學方法教師啟發(fā)、引導，學生討論、交流。課前準備1學生的學習準備：預習本節(jié)課的內(nèi)容，初步了解激光特點和應(yīng)用2教師的教學準備：教具，多媒體素材，學案的準備課時安排： 1 課時教學過程1、預習檢查檢查學生的預習情況并了解了學生存在的問題2、創(chuàng)設(shè)實驗情景，導入課題利用多媒體讓學生觀看有激光應(yīng)用的片段，引起學生的興趣。促進學生的學習。3、合作探究，精講點撥引導學生仔細閱讀教材，完成學習目標探究問題：（1）究竟什么是激光呢？激光是原子受激輻射產(chǎn)生的光。發(fā)光的方向、頻率、偏振方向均相同，兩列相同激光相遇可以發(fā)生干涉。激光是相干光，激光是人工產(chǎn)生的光。（2）激光是如何產(chǎn)生的？在現(xiàn)代科技中用激光器產(chǎn)生激光。激光一種特殊的光，自然界中的發(fā)光體不能發(fā)出激光。1958年，激光問世。（3）激光與自然光有什么樣的區(qū)別？普通光源發(fā)出的是混合光，激光的頻率單一因此激光相干性非常好，顏色特別純，激光束的平行度和方向性非常好激光的強度特別大，亮度很高（4）激光都有那些特性和用途呢？激光具有的特點相干性好 所謂相干性好是指容易產(chǎn)生干涉現(xiàn)象。普通光源發(fā)出的光（即使是所謂的單色光）頻率是不一樣的，而激光器發(fā)出的激光的頻率幾乎是單一的，并且滿足其他的相干條件，所以，現(xiàn)在我們做雙縫干涉實驗時，無需在雙縫前放一個單縫，而是用激光直接照射雙縫，就能得到既明亮又清晰的干涉條紋。平行度非常好 與普通光相比，傳播相同距離的激光束的擴散程度小，光線仍能保持很大的強度，保持它的高能量，利用這一點可以精確測距?，F(xiàn)在利用激光測量地月距離精確度已達到1m。激光的亮度非常高 他可以在很小的空間和很短的時間內(nèi)集中很大的能量。如果把強大的激光束會聚起來，可使物體被照部分在千分之一秒的時間內(nèi)產(chǎn)生幾千萬度的高溫。不能直接照射眼睛，否則會傷害眼睛。激光單色性很好 激光的頻率范圍極窄，顏色幾乎是完全一致的。激光的應(yīng)用非常多，發(fā)展前景非常廣闊，目前的重要應(yīng)用有：光纖通信、精確測距、目標跟蹤、激光光盤、激光致熱切割、激光核聚變等等（5）什么是全息照相？利用了什么原理？和平時我們說的照相有什么不同？典例分析：例1：下列說法中正確的是()a激光是自然光被放大而產(chǎn)生的b激光是原子受激發(fā)輻射而得到的加強光c激光的能量一定大于其他光的能量d激光的傳播速度比普通光大【導析】根據(jù)激光的產(chǎn)生和特性去分析【解析】激光是人工產(chǎn)生的光，它是由原子受到激發(fā)而產(chǎn)生的，具有相干性強、平行度好和亮度高的特點，其能量不一定大于其他光的能量，傳播速度仍為光速，故b正確【答案】b激光盡管有自己的特性，如相干性強、平行度好等，但它仍是一種光，本質(zhì)還是電磁波所以對激光的認識，不要因為它的特性而忽視了與其他光的共性. 1對于激光的認識，以下說法中正確的是()a普通光源發(fā)出的光都是激光b激光是自然界普遍存在的一種光c激光的頻率、偏振方向幾乎相同d激光是橫波【解析】激光是人工產(chǎn)生的光，與普通光不同，它相干性強，頻率和偏振方向幾乎相同；但激光仍具有光的共性，激光是一種橫波故本題正確選項為c、d.【答案】cd例2：利用激光遇到物體發(fā)生反射，可以測定物體的有關(guān)參量如圖473(a)所示，b為固定的激光發(fā)生器和接收器于一體的裝置，c為一輛在水平地面上做勻速直線運動的小車，現(xiàn)使b對準勻速行駛的小車c，使b每隔固定時間t0發(fā)射一激光脈沖，如圖473(b)所示幅度大的波形，而b接收到的由小車c返回的激光脈沖為如圖(b)所示幅度較小的波形，發(fā)射、接收激光脈沖的時間間隔如圖(b)所示，t0、t、t均為已知，則根據(jù)所給信息判斷小車的運動方向為_(填“向左”或“向右”)，速度大小為_(光速為c)圖473【導析】結(jié)合光的反射特點及勻速直線運動知識，畫出圖象，找出v、s、t之間的關(guān)系，不難分析求解【解析】若小車不動，發(fā)射激光脈沖后到接收返回脈沖的時間應(yīng)恒定，而從圖形上看，從發(fā)射到接收的時間間隔逐漸增大，故可知小車c速度方向與激光發(fā)射方向一致，即小車向右運動要求小車的速度，關(guān)鍵是要求出小車通過的某段位移和所用時間，可用運動學中處理追及問題的方法求解，作出運動示意圖如圖所示sccct，由圖(b)可知在s這段位移內(nèi)小車運動的時間tt0.故小車的速度大小為v.【答案】向右準確讀取圖中信息，如高脈沖代表發(fā)射脈沖；低脈沖代表接收脈沖；發(fā)射脈沖與接收脈沖的中間時刻為激光遇到小車時的反射時刻準確想出或畫出運動過程圖，這對尋求物理量的聯(lián)系有很大幫助. 2關(guān)于激光的應(yīng)用問題，下列說法中正確的是()a光纖通信是應(yīng)用激光平行度非常好的特點對信號進行調(diào)制，使其在光導纖維中進行傳遞信息b計算機內(nèi)“磁頭”讀出光盤上記錄的信息是應(yīng)用了激光有相干性的特點來進行的c醫(yī)學中用激光作“光刀”來切除腫瘤是應(yīng)用了激光亮度高的特點d“激光測距雷達”利用激光測量很遠目標的距離是應(yīng)用了激光亮度高的特點【解析】由激光的特點及應(yīng)用可知光纖通信主要利用激光的相干性，a錯誤，計算機內(nèi)的“磁頭”讀出光盤上的信息主要應(yīng)用了激光的平行性好，選項b錯誤醫(yī)療中的激光“光刀”利用了激光的高亮度的特點，c正確激光測距利用的是激光的平行性，d錯誤【答案】c4、反思總結(jié)，當堂檢測教師組織學生反思本節(jié)課的內(nèi)容，并總結(jié)學到的知識。課堂練習：1將激光束的寬度聚集到納米級(109 m)范圍內(nèi)，可修復人體已損壞的器官，對dna分子進行超微型基因修復，把至今尚令人無奈的癌癥、遺傳疾病等徹底根除，這是應(yīng)用了激光的()a平行性好的特性b單色性好的特性c亮度高的特性d粒子性好的特性【解析】激光的平行性好，且亮度高，正是由于這樣，才能使激光集中于一極小區(qū)域中，且具有很高的能量，這正是激光手術(shù)刀所必需的【答案】ac2在演示雙縫干涉的實驗時，常用激光做光源，這主要是應(yīng)用激光的()a亮度高b平行性好c單色性好 d波動性好【解析】頻率相同的兩束光相遇才能發(fā)生干涉，激光的單色性好，頻率單一，通過雙縫時能夠得到兩束相干光故本題的正確答案是c.【答案】c3欲用激光器擊毀位于地平線上方的空間站，則應(yīng)將激光器()a瞄高些b瞄低些c沿視線直接瞄準d若激光束是紅色，而空間站是藍色的，則應(yīng)瞄高些【解析】空間站反射太陽的光射向地球，通過地球大氣層要發(fā)生折射，而激光器發(fā)出的光通過大氣層射向空間站也要發(fā)生折射，根據(jù)光路可逆，兩者的光路相同因此，a、b錯，c對d選項中空間站是藍色的，反射光也是藍色的，比紅色激光束的折射率大，由折射定律知應(yīng)瞄低些方能射中，故d錯【答案】c4下列說法中正確的是()a如果地球表面沒有大氣層，太陽照亮地球的范圍要比有大氣層時略大些b激光是一種人工產(chǎn)生的相干光，因此可對它進行調(diào)制來傳遞信息c激光雷達能根據(jù)多普勒效應(yīng)測出目標的運動速度，從而對目標進行跟蹤d從本質(zhì)上說激光是一種橫波【解析】如果地球表面沒有大氣層，太陽照亮地球的范圍要比有大氣層時略小些；激光是一種人工產(chǎn)生的相干光，因此可對它進行調(diào)制來傳遞信息；激光雷達能根據(jù)多普勒效應(yīng)測出目標的運動速度，從而對目標進行跟蹤；激光是一種橫波，故b、c、d正確【答案】bcd作業(yè)：1.把一平行玻璃板壓在另一個平行玻璃板上，一端用薄片墊起，構(gòu)成空氣劈尖，讓單色光從上方射入，如圖1376所示，這時可以看到亮暗相間的條紋下面關(guān)于條紋的說法中正確的是()圖1376a干涉條紋的產(chǎn)生是由于光在空氣劈尖膜的上下兩表面反射形成的兩列光波疊加的結(jié)果b干涉條紋中的暗紋是由于上述兩列反射光的波谷與波谷疊加的結(jié)果c將上玻璃板平行上移，條紋向著劈尖移動d觀察薄膜干涉條紋時，應(yīng)在入射光的另一側(cè)e如果上邊玻璃板的下表面有凸凹不平的地方，則對應(yīng)的干涉條紋不再是平行直條紋【解析】根據(jù)薄膜干涉的產(chǎn)生原理，上述現(xiàn)象是由空氣膜上下表面反射的兩列光疊加而成的，當波峰與波峰、波谷與波谷相遇疊加時，振動加強，形成亮條紋，所以a項正確，b項錯誤；因相干光是反射光，故觀察薄膜干涉時，應(yīng)在入射光的同一側(cè)，故d項錯誤；根據(jù)條紋的位置與空氣膜的厚度是對應(yīng)的，當上玻璃板平行上移時，同一厚度的空氣膜向劈尖移動，故條紋向著劈尖移動，故c、e項正確【答案】ace2.(多選)對激光的認識,以下說法正確的是()a.普通光源發(fā)出的光都是激光b.激光是自然界普遍存在的一種光c.激光是一種人工產(chǎn)生的相干光d.激光已經(jīng)深入到我們生活的各個方面解析:普通光源發(fā)出的光是自然光,自然光不能發(fā)生干涉,是非相干光,激光是人工產(chǎn)生的光,具有很好的相干性,激光已得到廣泛的應(yīng)用。故正確選項為c、d。答案:cd3.(多選)關(guān)于激光,下列說法正確的是()a.激光是用人工方法激發(fā)的一種特殊的光b.自然界中某些天然物體也可以發(fā)出激光c.激光可以像刀子一樣切除腫瘤d.由于激光的方向性好,所以激光不能發(fā)生衍射現(xiàn)象解析:激光是人工方法激發(fā)的一種特殊的光,a對,b錯;激光具有亮度高、方向性好、能量強等特點,可以像刀子一樣切除腫瘤,c項正確。激光是一種波,只要是波就能發(fā)生衍射現(xiàn)象,d錯。答案:ac4.取兩塊平玻璃板,合在一起用手捏緊,會從玻璃板上看到彩色條紋,這是光的干涉現(xiàn)象,有關(guān)這一現(xiàn)象的敘述正確的是()a.這是上下兩塊玻璃板的上表面反射光干涉的結(jié)果b.這是兩玻璃板間的空氣薄層上下兩表面的反射光相干涉的結(jié)果c.這是上面一塊玻璃板的上、下兩表面的反射光干涉的結(jié)果d.這是下面一塊玻璃板的上、下兩表面的反射光干涉的結(jié)果解析:形成干涉條紋是有一定條件的,即兩列相干光的光程差需要連續(xù)變化,當=k,k=0,1,2,時,形成明條紋,當=(2k+1),k=0,1,2,時,形成暗條紋,當入射光是白光時,就會形成彩色條紋,對平板玻璃來說,每一塊平板玻璃上下表面都是平行的,故不具備產(chǎn)生干涉條紋的條件,而中間的空氣膜則可能具備這一條件,故應(yīng)選b。答案:b5關(guān)于激光所具有的特點，下