光的微粒說(shuō)和波動(dòng)說(shuō)》教學(xué)設(shè)計(jì)

1、光的微粒說(shuō)和波動(dòng)說(shuō)教學(xué)設(shè)計(jì)特征碼標(biāo)簽:特征碼光的微粒說(shuō)和波動(dòng)說(shuō)教學(xué)設(shè)計(jì)甘肅省蘭州一中 靳建設(shè) 1月15日一、素質(zhì)教育目標(biāo)： （一）知識(shí)教學(xué)點(diǎn)： 1知道光的微粒說(shuō)和波動(dòng)說(shuō) 2了解光的波動(dòng)說(shuō)和微粒說(shuō)的發(fā)展史 （二）能力訓(xùn)練點(diǎn)： 1通過(guò)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的觀察對(duì)比分析，注重觀察能力的培養(yǎng)。 2通過(guò)對(duì)光本性發(fā)展史的認(rèn)識(shí)，培養(yǎng)科學(xué)探索、質(zhì)疑精神，提高科學(xué)素質(zhì)。 （三）德育滲透點(diǎn)： 1通過(guò)對(duì)光本性發(fā)展史的了解，使學(xué)生感受和體會(huì)物理學(xué)的研究方法，領(lǐng)略物理理論的形成過(guò)程和物理學(xué)家的思維方法。 2對(duì)光的波動(dòng)說(shuō)與微粒說(shuō)的初步了解，培養(yǎng)學(xué)生的辯證唯物觀點(diǎn)，激發(fā)學(xué)習(xí)興趣，培養(yǎng)創(chuàng)新意識(shí)和創(chuàng)新精神。 二、重點(diǎn)、難點(diǎn)、疑點(diǎn)及解決辦法

2、： 本節(jié)課的內(nèi)容，就課本而言，十分簡(jiǎn)單，而學(xué)生學(xué)起來(lái)比較枯燥抽象。但它是*的開(kāi)頭.*貫穿主線-人類對(duì)本性認(rèn)識(shí)的發(fā)展過(guò)程。因而，上好這節(jié)課，對(duì)認(rèn)識(shí)光的本性，提高學(xué)生的科學(xué)素質(zhì)和培養(yǎng)創(chuàng)新精神十分必要。重點(diǎn)是了解人類對(duì)光本性認(rèn)識(shí)的發(fā)展史，從而激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，使學(xué)生受到辯證唯物主義教育，了解物理學(xué)的曲折發(fā)展過(guò)程和研究方法。初步認(rèn)識(shí)光的波動(dòng)性與粒子性，且光具有波粒二象性是學(xué)習(xí)的難點(diǎn)。要調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性，使課堂變得生動(dòng)活潑，增加較多的演示實(shí)驗(yàn)，穿插介紹物理學(xué)史是十分必要的。 三、課時(shí)安排： 本節(jié)內(nèi)容：1課時(shí) 四、教具準(zhǔn)備： 多功能激光儀 投影儀 多媒體課件 五、學(xué)生活動(dòng)設(shè)計(jì)： 主要包括老師提出問(wèn)題

3、引導(dǎo)學(xué)生思考、討論，觀察實(shí)驗(yàn)，類比分析，歸納推理，質(zhì)疑等，激發(fā)起興趣，落實(shí)以人為本，注重發(fā)展的目標(biāo)。 六、教學(xué)步驟： （一）明確目標(biāo)，引入課題： 演示一：激光儀演示觀察：光的直進(jìn)、反射、折射、介質(zhì)分界面上同時(shí)發(fā)生的反射與折射。 演示二：激光器上演示在寬窄不同的三種單縫下所發(fā)生的直進(jìn)、衍射現(xiàn)象等。 演示三：?jiǎn)紊馔ㄟ^(guò)雙縫屏所發(fā)生的干涉現(xiàn)象。 在實(shí)驗(yàn)演示前可由老師先引導(dǎo)學(xué)生分析可能產(chǎn)生何種現(xiàn)象，然后演示觀察，一方面檢驗(yàn)所學(xué)知識(shí)的理解和應(yīng)用能力，另一方面由于受所學(xué)知識(shí)的局限，對(duì)演示二與演示三所發(fā)生的現(xiàn)象產(chǎn)生驚奇，產(chǎn)生學(xué)習(xí)興趣，可以激發(fā)求知欲。在此基礎(chǔ)上老師提出：以上種種現(xiàn)象已經(jīng)無(wú)法用光的直進(jìn)、反射、

4、折射等規(guī)律解釋和說(shuō)明，需要我們進(jìn)一步弄清光的本質(zhì)，光到底是什么？ 人類對(duì)光本性的探討，從很早就開(kāi)始了，不過(guò)這個(gè)問(wèn)題并不簡(jiǎn)單，人類對(duì)光本性的認(rèn)識(shí)經(jīng)歷了漫長(zhǎng)而曲折的過(guò)程，直到十七世紀(jì)，人類對(duì)光本性的認(rèn)識(shí)才逐漸形成了兩種學(xué)說(shuō)。 （二）重點(diǎn)、難點(diǎn)的學(xué)習(xí)與目標(biāo)的完成過(guò)程： 1光的微粒說(shuō)： 多媒體課件：關(guān)于光的本性問(wèn)題，在1704年出版的光學(xué)一書(shū)中，牛頓認(rèn)為光是從發(fā)光體發(fā)出的而且以一定速度向空間直線傳播的微粒。這種看法被稱為微粒說(shuō)。牛頓用彈性小球撞擊平面時(shí)發(fā)生反彈現(xiàn)象的類比，來(lái)解釋光的反射現(xiàn)象，當(dāng)光從空氣進(jìn)入透明介質(zhì)時(shí)，由于介質(zhì)對(duì)光微粒的吸引，使它們的速度發(fā)生變化，即造成光的折射。按這種解釋，應(yīng)該假設(shè)介質(zhì)

5、中的光速大于真空中的光速。當(dāng)時(shí)，人們不能用實(shí)驗(yàn)方法測(cè)出光速，又因牛頓的威望，這種學(xué)說(shuō)在18世紀(jì)取得了統(tǒng)治地位。 按照牛頓的微粒說(shuō)，解釋光的直進(jìn)、影的形成、反射、折射十分方便，但一束光射到兩種介質(zhì)界面時(shí)，既有反射，又有折射。何種情況下反射，何種情況下折射？微粒說(shuō)在解釋時(shí)遇到很大的困難。 2光的波動(dòng)說(shuō)； 多媒體課件展示：荷蘭物理學(xué)家惠更斯在1678年寫(xiě)成的光論一書(shū)中，從光與聲的某些相似性出發(fā)，認(rèn)為光是在以太介質(zhì)中傳播的球面縱波。以太是一種假想的彈性介質(zhì)，充滿整個(gè)宇宙空間，這就是惠更斯的波動(dòng)說(shuō)。這種學(xué)說(shuō)認(rèn)為光是某種振動(dòng)，以波的形式在以太介質(zhì)中的傳播。按此學(xué)說(shuō)解釋光的折射時(shí)要假設(shè)介質(zhì)中的光速小于真空中

6、的光速?；莞钩晒Φ赝茖?dǎo)出了光的反射和折射定律。但是，以太這種連續(xù)彈性介質(zhì)，難以想象，給波動(dòng)說(shuō)本身造成了不可克服的困難。 光的波動(dòng)說(shuō)在解釋光的直進(jìn)和影子的形成原因時(shí)也遇到困難。 可見(jiàn)，光的微粒說(shuō)和波動(dòng)說(shuō)在解釋光現(xiàn)象時(shí)，都各有成功的一面，但都不能完滿地解釋當(dāng)時(shí)的一切光現(xiàn)象。 直到19世紀(jì)初，人們發(fā)現(xiàn)了光的干涉、衍射，從而波動(dòng)說(shuō)得到很大發(fā)展。19世紀(jì)未，又發(fā)現(xiàn)了波動(dòng)說(shuō)不能解釋的新現(xiàn)象-光電效應(yīng)，證實(shí)了光的確又具有粒子性。人們終于認(rèn)識(shí)到了光的本性-光具有波粒二象性。 3牛頓的辯證思想： 牛頓雖然提倡了微粒說(shuō)，但他并不排斥波動(dòng)說(shuō)。他根據(jù)所做過(guò)的大量實(shí)驗(yàn)和縝密的思考，提出了不少卓越而富有啟發(fā)性的思想。如

7、牛頓提出周期性概念，這是波動(dòng)的一個(gè)特征，而惠更斯卻否認(rèn)波的周期性。因此，牛頓在它的微粒說(shuō)理論中包容有波動(dòng)說(shuō)的合理因素。牛頓認(rèn)為我只是對(duì)尚待發(fā)現(xiàn)的光和它對(duì)自然結(jié)構(gòu)的那些效果開(kāi)始做了一些分析，對(duì)它做了幾點(diǎn)提示，而把這些啟示留等那些好奇的人們進(jìn)一步去用實(shí)驗(yàn)和觀察來(lái)加以證明和改進(jìn)。牛頓的嚴(yán)謹(jǐn)、兼收并蓄的科學(xué)態(tài)度值得我們學(xué)習(xí)。 （三）總結(jié)擴(kuò)展與作業(yè)布置： 關(guān)于光本性的探索又一次證明了物理學(xué)是通過(guò)實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)發(fā)展起來(lái)的一門(mén)科學(xué)，物理學(xué)理論的形成經(jīng)過(guò)實(shí)驗(yàn)假說(shuō)實(shí)驗(yàn)完善和發(fā)展假說(shuō)的辯證過(guò)程，這期間往往要經(jīng)過(guò)幾代科學(xué)家的努力。這種探索精神，是我們今天學(xué)習(xí)的動(dòng)力，這種探索過(guò)程，使我們?cè)俅晤I(lǐng)略到物理學(xué)的研究方法和物理思

8、想。 布置學(xué)生預(yù)習(xí)下二節(jié)內(nèi)容，提出預(yù)習(xí)目標(biāo)，按課本要求自己觀察所講述的現(xiàn)象。 七、板書(shū)設(shè)計(jì)（投影） 第一節(jié) 波動(dòng)說(shuō)和微粒說(shuō) 八、參考資料： 1牛頓在1675年提出光是一群難以想象的細(xì)微而迅速運(yùn)動(dòng)的大小不同的粒子，這些粒子被發(fā)光體一個(gè)接一個(gè)地發(fā)射出來(lái)。 2為解釋光在兩種介質(zhì)界面上同時(shí)發(fā)生的反射與折射，牛頓提出著名的猝發(fā)理論，他提出：每一束光線在通過(guò)任何折射面時(shí)，便處于某種為時(shí)短暫的過(guò)渡性結(jié)構(gòu)和狀態(tài)之中。在光線的前進(jìn)過(guò)程中，這種狀態(tài)每隔相等的間隔（等時(shí)或等距）內(nèi)就復(fù)發(fā)一次，并使光線在它每一次復(fù)發(fā)時(shí)，容易通過(guò)下一個(gè)折射面，而在它經(jīng)過(guò)兩次復(fù)發(fā)之間容易被這個(gè)面反射，我將把任何一條光線返回到傾向于反射的狀態(tài)稱它為容易反射的猝發(fā)。而把它反回到傾向于透射狀