高中物理18.5激光教学案新人教版选修3_5
人教版物理教材选修3-5 第十七章第2节《光的粒子性》名师教案
光的粒子性——光电效应一、概述本课题为普通高中物理选修（3-5）第五章波和粒子第一节，高三理科班课程，学时一课时。
学习光电效应现象及其解释理论——光电效应方程。
本课教材蕴含着十分丰富的教学内容：在知识方面，本课作为后牛顿物理两大支柱之――量子理论的入门，涉及到量子物理最基础的内容，也是经典物理学与量子物理学的重要衔接；同时本节还有着厚重的物理学科文化积淀，有物理学史、科学方法、辩证唯物主义思想、创新意识等人文精神教育的题材．教材在知识陈述上较为浅显直接，而关于这些知识的“背景”，则是相当丰满、承赋人文，为实施“科学的人文教育价值”提供了很大的空间．二、核心素养经历“探究光电效应的规律”过程，让学生获得探究活动的体验，体验探究自然界规律的艰辛与喜悦．陶冶崇尚科学、仰慕科学家，欣赏物理学的奇妙与和谐的情愫．学习科学家敢于坚持真理、勇于创新和实事求是的科学态度和科学精神，培养判断有关信息是否科学的意识．三、教学目标1. 了解光电效应研究史实．了解光子的概念，了解并识别光电效应现象．2. 能表述光电效应现象的规律，会用光子说解释光电效应现象的规律．3. 理解光电效应方程的各个物理量的含义及其对光电效应的解释．四、学情分析学生已经在3-5第二章学习过原子结构和氢原子光谱与能级结构，对原子微观结构有了一定的认识。
知道原子的电离过程本质。
高三理科班学生对原子的微观机理有一定的兴趣，但是，微观世界的抽象性会成为学生理解过程的主要障碍。
急于求成、重视结论型陈述、轻视物理探究史实和逻辑推理是不少理科生学习原子物理相关理论的通病，这也是这一部分知识遗忘率高的原因。
五、教学过程课前：登陆优教平台，发送预习任务。
根据优教平台上学生反馈的预习情况，发现薄弱点，针对性教学。
<一> 引言师：前几节课我们了解了人们在研究光的本性过程提出的几种有代表性的学说。
（简单回顾光的微粒说和波动说的发展过程）自从麦克期韦提出光的电磁说，赫兹又用实验证实了麦克斯韦的理论后，光的波动理论发展到了完美的地步。
高中物理教科版选修3-5教学案：第三章 章末盘点 Word版含答案
专题三
半衰期的计组成的放射性样品中，放射性元素的原子核有一半发生衰变所需的时间。
2、计算公式
N′＝N0( )n或m′＝m0( )n，其中n＝t/T。(式中N′、m′为衰变后剩余的原子数量和质量，N0、m0为衰变前原子数量和质量，n为半衰期个数，t是所用时间)。
(4)在写核反应方程时，应先将已知原子核和已知粒子的符号填入核反应方程一般形式的适当位置上；然后根据质量数守恒和电荷数守恒规律计算出未知核(或未知粒子)的电荷数和质量数；最后根据未知核(或未知粒子)的电荷数确定它们是哪种元素(或哪种粒子)，并在核反应方程一般形式中的适当位置填写上它们的符号。
[例1]关于核衰变和核反应的类型，下列表述正确的有()
详细解析:选ACE密立根通过油滴实验测出了元电荷即基本电荷的数值，A项正确；贝克勒尔发现了天然放射现象，说明原子核具有复杂的结构，卢瑟福通过α粒子散射实验确定了原子的核式结构模型，B项错误；居里夫妇从沥青铀矿中分离出了钋和镭两种新元素，C项正确；卢瑟福用镭放射出的α粒子轰击氮的原子核，从中找出了新的粒子，通过测定其质量和电荷，确定该粒子为氢的原子核，证实了原子核内部存在质子，D项错误；汤姆孙根据阴极射线在电场和磁场中的偏转情况确定了阴极射线的本质是带电的粒子流，并测出了这种粒子的比荷，E项正确。
5、太阳能是由于太阳内部高温高压条件下的聚变反应产生的，下列核反应属于聚变反应的是()
图1
A. H＋ H―→ He＋ n
B. 7N＋ He―→ 8O＋ H
C. 92U＋ n―→ 54Xe＋ Sr＋10 n
D. 92U―→ 90Th＋ He
详细解析:选AA是聚变反应，B是人工转变的核反应，C是裂变反应，D是α衰变反应，故选项A是正确的。
人教版高中物理选修3-5教学案：第十八章 第1节 电子的发现 -含答案
第1节电子的发现1．英国物理学家汤姆孙发现了电子。
2．组成阴极射线的粒子——电子。
3．密立根通过“油滴实验”精确测定了电子电荷量。
4．密立根实验发现：电荷是量子化的，即任何带电体的电荷只能是e的整数倍。
一、阴极射线1．实验装置：如图18-1-1所示真空玻璃管中K是金属板制成的阴极，A是金属环制成的阳极；把它们分别连在感应圈的负极和正极上。
图18-1-12．实验现象：玻璃壁上出现淡淡的荧光及管中物体在玻璃壁上的影。
3．阴极射线：荧光是由于玻璃受到阴极发出的某种射线的撞击而引起的，这种射线被命名为阴极射线。
二、电子的发现1．汤姆孙的探究(1)让阴极射线分别通过电场和磁场，根据偏转情况，证明它是B(A.带正电B．带负电)的粒子流并求出了它的比荷。
(2)换用不同材料的阴极做实验，所得比荷的数值都相同。
证明这种粒子是构成各种物质的共有成分。
(3)进一步研究新现象，不论是由于正离子的轰击，紫外光的照射，金属受热还是放射性物质的自发辐射，都能发射同样的带电粒子——电子。
由此可见，电子是原子的组成部分，是比原子更基本的物质单元。
2．密立根“油滴实验”(1)精确测定电子电荷。
(2)电荷是量子化的。
3．电子的有关常量1．自主思考——判一判(1)玻璃壁上出现的淡淡荧光就是阴极射线。
(×)(2)玻璃壁上出现的影是玻璃受到阴极射线的撞击而产生的。
(×)(3)阴极射线在真空中沿直线传播。
(√)(4)英国物理学家汤姆孙认为阴极射线是一种电磁辐射。
(×)(5)组成阴极射线的粒子是电子。
(√)(6)电子是原子的组成部分，电子电荷量可以取任意数值。
(×)2．合作探究——议一议气体放电管中的气体为什么会导电？提示：气体分子内部有电荷，正电荷和负电荷的数量相等，对外呈电中性，当分子处于电场中时，正电荷和负电荷受电场力的方向相反，电场很强时正、负电荷被“撕”开，于是出现了等量的正、负电荷，在电场力作用下做定向运动，气体就导电了。
高中物理3一5教案
高中物理3一5教案课题：激光教学目标：1. 了解激光的基本概念和特性；2. 掌握激光的产生原理和工作原理；3. 能够说明激光在不同领域的应用。
教学重点：1. 激光的特性；2. 激光的产生原理；3. 激光的应用。
教学难点：1. 激光的工作原理；2. 激光在不同领域的应用。
教学过程：一、导入（5分钟）1. 引导学生回顾以前学过的关于光的知识，让学生思考光有哪些特性。
2. 引出激光的概念，让学生猜想激光与普通光有何不同。
二、激光的基本概念和特性（10分钟）1. 给出激光的定义，解释激光的特性，如单色性、准直性、相干性等。
2. 通过实例讲解激光与普通光的区别。
三、激光的产生原理（15分钟）1. 分别介绍激光的产生原理，包括受激辐射和放大原理。
2. 讲解激光发射过程中能级跃迁的过程，引导学生理解激光的产生过程。
四、激光的工作原理（15分钟）1. 通过图示和实例讲解激光器的工作原理，包括激发、放大和反射过程。
2. 引导学生理解如何实现特定波长和能量的激光输出。
五、激光的应用（10分钟）1. 介绍激光在不同领域的应用，如医疗、通信、加工等。
2. 引导学生思考如何应用激光技术解决实际问题。
六、小结（5分钟）1. 总结本节课的重点内容，强化学生对激光的理解。
2. 提出问题让学生思考，鼓励他们在课后继续学习激光相关知识。
教学反思：在设计这节课的教学过程中，我尽量将抽象的概念转化为具体的实例，让学生更容易理解和接受新知识。
但是在教学难点部分，还需要进一步完善，留下更多的例子和练习，以帮助学生更好地掌握激光的工作原理和应用。
人教版高中物理选修3-5教学案：第十六章 第3节 动量守恒定律 -含答案
第3节动量守恒定律1．相互作用的两个或多个物体组成的整体叫系统，系统内部物体间的力叫内力。
2．系统以外的物体施加的力，叫外力。
3．如果一个系统不受外力，或者所受外力的矢量和为0，这个系统的总动量保持不变。
一、系统内力和外力1．系统：相互作用的两个或多个物体组成的整体。
2．内力：系统内部物体间的相互作用力。
3．外力：系统以外的物体对系统以内的物体的作用力。
二、动量守恒定律1．内容：如果一个系统不受外力，或者所受外力的矢量和为零，这个系统的总动量保持不变。
2．表达式：对两个物体组成的系统，常写成：p1＋p2＝p1′＋p2′或m1v1＋m2v2＝m1v1′＋m2v2′。
3．适用条件：系统不受外力或者所受外力矢量和为零。
4．普适性：动量守恒定律是一个独立的实验规律，它适用于目前为止物理学研究的一切领域。
1．自主思考——判一判(1)如果系统的机械能守恒，则动量也一定守恒。
(×)(2)只要系统内存在摩擦力，动量就不可能守恒。
(×)(3)只要系统受到的外力做的功为零，动量就守恒。
(×)(4)只要系统所受到合外力的冲量为零，动量就守恒。
(√)(5)系统加速度为零，动量不一定守恒。
(×)2．合作探究——议一议(1)如果在公路上有三辆汽车发生了追尾事故，将前面两辆汽车看作一个系统，最后面一辆汽车对中间汽车的作用力是内力，还是外力？如果将后面两辆汽车看作一个系统呢？提示：内力是系统内物体之间的作用力，外力是系统以外的物体对系统以内的物体的作用力。
一个力是内力还是外力关键是看所选择的系统。
如果将前面两辆汽车看作一个系统，最后面一辆汽车对中间汽车的作用力是系统以外的物体对系统内物体的作用力，是外力；如果将后面两辆汽车看作一个系统，最后面一辆汽车与中间汽车的作用力是系统内物体之间的作用力，是内力。
(2)动量守恒定律和牛顿运动定律的适用范围是否一样？提示：动量守恒定律比牛顿运动定律的适用范围要广。
人教版高中物理选修3-5课件18.5激光
激 （一）粒子数的正常分布和反转分布
光 原
受激辐射：光子数↑
理
受激吸收：光子数↓
当E2 E1时，N1 N2 — —粒子数正常分布
E2
E1
粒子数正常分布：受激吸收占优势，发生 其他两种过程的几率很小。
当E2 E1时，N2 N1 — —粒子数反转分布
E2
E1
粒子数反转分布： 受激辐射占优势，光通过工作物质后得到 加强，获得光放大。
激 光
（二）产生激光的必要条件
原
理 实现粒子数反转 N2 N1
激 光 （1）激活介质 原 理 一般情况：大量原子处于基态，而处激发态
的时间很短，约为，10不8 稳s 定。
亚稳态：不如基态稳定，但比激发态要稳 定得多，如
He，Ne，Ar，Nd2O3，CO2
具有亚稳态的工作物质，就能实现粒子数 反转。
（1）亮度高
（2）方向性好
（3）相干性好 （4）抗电磁干扰能力强
答案：（3）
练习3.
原子可以通过自发辐射和受激辐射的方式发光，它们所发出的 光的特点是
（1）前者是相干光，后者是非相干光。
（2）前者是Biblioteka 相干光，后者是相干光。（3）都是相干光。
（4）都是非相干光。
答案：（2）
练习4.
激光器的基本结构包括三部分，
高中物理课件
（金戈铁骑 整理制作）
激光
1916年爱因斯坦在玻尔能及理论基础上提出辐射 的量子理论，是产生激光的基本原理。
自发辐射、受激吸收和受激辐射
（一）自发辐射
E2
E1 发光前
h
发光后
光子的频率为 E2 E1
h
普通光源（白炽灯、日光灯、高压水银 灯）的发光过程为自发辐射。各原子自 发辐射发出的光彼此独立，频率、振动 方向、相位不一定相同——为非相干光.
人教版高中物理选修3-5教学案：第十六章 第5节 反冲运动 火箭 -含答案
第5节反冲运动__火箭1．一个静止的物体在内力的作用下分裂为两个部分，一部分向某个方向运动，另一部分必然向相反的方向运动，这个现象叫反冲。
2．喷气式飞机和火箭的飞行应用了反冲的原理。
3．日常生活中，有时要应用反冲，有时要防止反冲，如农田、园林的喷灌利用了水的反冲，用枪射击时，要防止枪身的反冲。
一、反冲运动1．定义一个静止的物体在内力的作用下分裂为两部分，一部分向某一个方向运动，另一部分必然向相反的方向运动的现象。
2．特点(1)物体的不同部分在内力作用下向相反方向运动。
(2)反冲运动中，相互作用力一般较大，通常可以用动量守恒定律来处理。
3．反冲现象的应用及防止(1)应用：农田、园林的喷灌装置是利用反冲使水从喷口喷出时，一边喷水一边旋转。
(2)防止：用枪射击时，由于枪身的反冲会影响射击的准确性，所以用步枪射击时要把枪身抵在肩部，以减少反冲的影响。
二、火箭1．工作原理：利用反冲运动，火箭燃料燃烧产生的高温、高压燃气从尾部喷管迅速喷出，使火箭获得巨大速度。
2．影响火箭获得速度大小的两个因素：(1)喷气速度：现代火箭的喷气速度为2 000～4 000 m/s。
(2)质量比：火箭起飞时的质量与火箭除燃料外的箭体质量之比。
喷气速度越大，质量比越大，火箭获得的速度越大。
3．现代火箭的主要用途：利用火箭作为运载工具，如发射探测仪器、常规弹头和核弹头、人造卫星和宇宙飞船等。
1．自主思考——判一判(1)反冲运动是相互作用的物体之间的作用力与反作用力产生的效果。
(√)(2)只有系统合外力为零的反冲运动才能用动量守恒定律来分析。
(×)(3)反冲运动的原理既适用于宏观物体，也适用于微观粒子。
(√)(4)火箭应用了反冲的原理。
(√)2．合作探究——议一议(1)反冲运动过程中，动量守恒吗？为什么？提示：守恒。
因为反冲运动是系统内力作用的结果，虽然有时系统所受的合外力不为零，但由于系统内力远远大于外力，所以系统的总动量是守恒的。
高中物理选修3-5步步高全套学案及课件第一章3课时2
课时2反冲现象与火箭的发射[学习目标] 1.了解反冲运动及反冲运动的典型事例.2.能够应用动量守恒定律解决反冲运动问题.3.了解火箭的工作原理及决定火箭最终速度大小的因素.一、反冲现象1.定义一个静止的物体在内力的作用下分裂为两部分,一部分向某个方向运动,另一部分必然向相反的方向运动的现象.2.规律：反冲运动中,相互作用力一般较大,满足动量守恒定律.二、火箭1.工作原理：利用反冲运动,火箭燃料燃烧产生的高温、高压燃气从尾部喷管迅速喷出,使火箭获得巨大的向前的速度.2.影响火箭获得速度大小的两个因素(1)喷气速度：现代火箭的喷气速度为2 000～4 000 m/s.(2)质量比：火箭起飞时的质量与燃料燃尽时的质量之比.喷气速度越大,质量比越大,火箭获得的速度越大.3.现代火箭的主要用途：利用火箭作为运载工具,如发射探测仪器、常规弹头和核弹头、人造卫星和宇宙飞船等.[即学即用]1.判断下列说法的正误.(1)反冲运动是相互作用的物体之间的作用力与反作用力产生的效果.(√)(2)只有系统合外力为零的反冲运动才能用动量守恒定律来分析.(×)(3)反冲运动的原理既适用于宏观物体,也适用于微观粒子.(√)(4)火箭点火后离开地面加速向上运动,是地面对火箭的反作用力作用的结果.(×)(5)在没有空气的宇宙空间,火箭仍可加速前行.(√)2.如图1所示是一门旧式大炮,炮车和炮弹的质量分别是M和m,炮筒与地面的夹角为α,炮弹射出出口时相对于地面的速度为v0.不计炮车与地面的摩擦,则炮车向后反冲的速度大小为v ＝________.图1答案m v 0cos αM解析 取炮弹与炮车组成的系统为研究对象,因不计炮车与地面的摩擦,所以水平方向动量守恒.炮弹发射前,系统的总动量为零,炮弹发射后,炮弹的水平分速度为v 0cos α,根据动量守恒定律有：m v 0cos α－M v ＝0所以炮车向后反冲的速度大小为v ＝m v 0cos αM.一、反冲运动的理解和应用例1 反冲小车静止放在水平光滑玻璃上,点燃酒精,水蒸气将橡皮塞水平喷出,小车沿相反方向运动.如果小车原来的总质量M ＝3 kg,水平喷出的橡皮塞的质量m ＝0.1 kg,水蒸气质量忽略不计.(1)若橡皮塞喷出时获得的水平速度v ＝2.9 m/s,求小车的反冲速度；(2)若橡皮塞喷出时速度大小不变,方向与水平方向成60°角,小车的反冲速度又如何(小车一直在水平方向运动)?答案 (1)0.1 m/s,方向与橡皮塞运动的方向相反 (2)0.05 m/s,方向与橡皮塞运动的水平分运动方向相反解析 (1)小车和橡皮塞组成的系统所受外力之和为零,初始状态系统总动量为零. 以橡皮塞运动的方向为正方向 根据动量守恒定律,m v ＋(M －m )v ′＝0 v ′＝－m M －m v ＝－0.13－0.1×2.9 m /s ＝－0.1 m/s负号表示小车运动方向与橡皮塞运动的方向相反,反冲速度大小是0.1 m/s. (2)小车和橡皮塞组成的系统水平方向动量守恒. 以橡皮塞运动的水平分运动方向为正方向,有 m v cos 60°＋(M －m )v ″＝0v ″＝－m v cos 60°M －m ＝－0.1×2.9×0.53－0.1m /s ＝－0.05 m/s负号表示小车运动方向与橡皮塞运动的水平分运动方向相反,反冲速度大小是0.05 m/s. 针对训练 “爆竹声中一岁除,春风送暖入屠苏”,爆竹声响是辞旧迎新的标志,是喜庆心情的流露.有一个质量为3m 的爆竹斜向上抛出,到达最高点时速度大小为v 0、方向水平向东,在最高点爆炸成质量不等的两块,其中一块质量为2m ,速度大小为v ,方向水平向东,则另一块的速度是( )A.3v 0－vB.2v 0－3vC.3v 0－2vD.2v 0＋v答案 C解析 在最高点水平方向动量守恒,以水平向东为正方向,由动量守恒定律可知,3m v 0＝2m v ＋m v ′,可得另一块的速度为v ′＝3v 0－2v ,故C 正确. 二、火箭的工作原理分析 [导学探究]1.火箭飞行的工作原理是什么？答案 火箭靠向后连续喷射高速气体飞行,利用了反冲原理.2.设火箭发射前的总质量是M ,燃料燃尽后的质量为m ,火箭燃气的喷射速度为v ,试求燃料燃尽后火箭飞行的最大速度v ′.答案 在火箭发射过程中,由于内力远大于外力,所以可认为动量守恒.取火箭的速度方向为正方向,发射前火箭的总动量为0,发射后的总动量为m v ′－(M －m )v 则由动量守恒定律得0＝m v ′－(M －m )v 所以v ′＝M －m m v ＝⎝⎛⎭⎫M m －1v .[知识深化]1.火箭喷气属于反冲类问题,是动量守恒定律的重要应用.2.分析火箭类问题应注意的三个问题(1)火箭在运动过程中,随着燃料的燃烧,火箭本身的质量不断减小,故在应用动量守恒定律时,必须取在同一相互作用时间内的火箭和喷出的气体为研究对象.注意反冲前、后各物体质量的变化.(2)明确两部分物体初、末状态的速度的参考系是否为同一参考系,如果不是同一参考系要设法予以调整,一般情况要转换成对地的速度. (3)列方程时要注意初、末状态动量的方向.例2 一火箭喷气发动机每次喷出m ＝200 g 的气体,气体离开发动机喷出的速度v ＝1 000 m/s.设火箭质量M ＝300 kg,发动机每秒钟喷气20次. (1)当第三次喷出气体后,火箭的速度多大？ (2)运动第1 s 末,火箭的速度多大？ 答案 (1)2 m /s (2)13.5 m/s 解析 规定与v 相反的方向为正方向. (1)设喷出三次气体后,火箭的速度为v 3,以火箭和喷出的三次气体为研究对象,据动量守恒定律得：(M －3m )v 3－3m v ＝0,故v 3＝3m v M －3m ≈2 m/s.(2)发动机每秒钟喷气20次,以火箭和喷出的20次气体为研究对象,根据动量守恒定律得：(M －20m )v 20－20m v ＝0,故v 20＝20m vM －20m ≈13.5 m/s.三、反冲运动的应用——“人船模型” 1.“人船模型”问题两个原来静止的物体发生相互作用时,若所受外力的矢量和为零,则动量守恒.在相互作用的过程中,任一时刻两物体的速度大小之比等于质量的反比.这样的问题归为“人船模型”问题. 2.人船模型的特点(1)两物体满足动量守恒定律：m 1v 1－m 2v 2＝0.(2)运动特点：人动船动,人停船停,人快船快,人慢船慢,人左船右；人船位移比等于它们质量的反比；人船平均速度(瞬时速度)比等于它们质量的反比,即x 1x 2＝v 1v 2＝m 2m 1.(3)应用此关系时要注意一个问题：公式中的v 1、v 2和x 一般都是相对地面而言的. 例3 有一只小船停在静水中,船上一人从船头走到船尾.如果人的质量m ＝60 kg,船的质量M ＝120 kg,船长为l ＝3 m,则船在水中移动的距离是多少？(水的阻力不计) 答案 1 m解析 人在船上走时,由于人、船组成的系统所受合外力为零,总动量守恒,因此系统的平均动量也守恒,如图所示.设人从船头走到船尾所用时间为t ,在这段时间内船后退的距离为x ,人相对地面运动的距离为l －x ,选船后退的方向为正方向,由动量守恒定律有：M xt －m l －x t ＝0所以x ＝m M ＋m l ＝60120＋60×3 m ＝1 m.“人船模型”是利用平均动量守恒求解的一类问题,解决这类问题应明确： (1)适用条件：①系统由两个物体组成且相互作用前静止,系统总动量为零；②在系统内发生相对运动的过程中至少有一个方向的动量守恒(如水平方向或竖直方向). (2)画草图：解题时要画出各物体的位移关系草图,找出各长度间的关系,注意两物体的位移是相对同一参考系的位移.1.(反冲运动的认识)下列不属于反冲运动的是( ) A.喷气式飞机的运动 B.直升机的运动 C.火箭的运动 D.章鱼的运动答案 B2.(反冲运动的计算)步枪的质量为4.1 kg,子弹的质量为9.6 g,子弹从枪口飞出时的速度为855 m/s,步枪的反冲速度约为( ) A.2 m/s B.1 m/s C.3 m/s D.4 m/s 答案 A解析 以子弹从枪口飞出时速度的反方向为正方向,由动量守恒定律：M v 1－m v 2＝0,得v 1＝9.6×10－3×8554.1m /s ≈2 m/s.3.(火箭的工作原理)运送人造地球卫星的火箭开始工作后,火箭做加速运动的原因是( ) A.燃料推动空气,空气反作用力推动火箭B.火箭发动机用力将燃料燃烧产生的气体向后推出,气体的反作用力推动火箭C.火箭吸入空气,然后向后排出,空气对火箭的反作用力推动火箭D.火箭燃料燃烧发热,加热周围空气,空气膨胀推动火箭 答案 B4.(人船模型的迁移)质量为m 、半径为R 的小球,放在半径为2R 、质量为2m 的大空心球内,大球开始静止在光滑水平面上.当小球从如图2所示的位置无初速度沿内壁滚到最低点时,大球移动的距离是( )图2A.R 2B.R 3C.R 4D.R 6答案 B解析 由水平方向平均动量守恒有：mx 小球＝2mx 大球,又x 小球＋x 大球＝R ,所以x 大球＝13R ,B 正确.一、选择题考点一反冲运动的理解和应用1.关于反冲运动的说法中,正确的是()A.抛出物m1的质量要小于剩下的质量m2才能反冲B.若抛出物质量m1大于剩下的质量m2,则m2所受的力大于m1所受的力C.反冲运动中,牛顿第三定律适用,但牛顿第二定律不适用D.抛出部分和剩余部分都适用于牛顿第二定律答案 D解析由于系统的一部分向某一方向运动,而使另一部分向相反方向运动,这种现象叫反冲运动.定义中并没有确定两部分物体之间的质量关系,故选项A错误.在反冲运动中,两部分之间的作用力是一对作用力与反作用力,由牛顿第三定律可知,它们大小相等,方向相反,故选项B错误.在反冲运动中一部分受到的另一部分的作用力产生了该部分的加速度,使该部分的速度逐渐增大,在此过程中对每一部分牛顿第二定律都成立,故选项C错误,D正确.2.小车上装有一桶水,静止在光滑水平地面上,如图1所示,桶的前、后、底及侧面各装有一个阀门,分别为S1、S2、S3、S4(图中未全画出).要使小车向前运动,可采用的方法是()图1A.打开阀门S1B.打开阀门S2C.打开阀门S3D.打开阀门S4答案 B解析根据反冲运动特点,当阀门S2打开时,小车将受到向前的推力,从而向前运动,故B项正确,A、C、D项均错误.3.(多选)向空中发射一物体,不计空气阻力,当此物体的速度恰好沿水平方向时,物体炸裂成a、b 两块,若质量较大的a块的速度方向仍沿原来的方向,则()A.b的速度方向一定与原速度方向相反B.从炸裂到落地的这段时间里,a飞行的水平距离一定比b的大C.a、b一定同时到达水平地面D.在炸裂过程中,a、b受到的力大小一定相等答案CD解析爆炸后系统的总机械能增加,但不能确定a、b两块的速度大小及b块的速度方向,所以A、B不能确定；因炸开后两者都做平抛运动,且高度相同,故C对；由牛顿第三定律知D对.4.质量为m的人站在质量为2m的平板小车上,以共同的速度在水平地面上沿直线前行,车所受地面阻力的大小与车对地面压力的大小成正比.当车速为v0时,人从车上以相对于地面大小为v0的速度水平向后跳下.跳离瞬间地面阻力的冲量忽略不计,则下列图中能正确表示车运动的v－t图像的是()答案 B解析人和车以共同的速度在水平地面上沿直线前行,做匀减速直线运动,当车速为v0时,人从车上以相对于地面大小为v0的速度水平向后跳下,跳离前后系统动量守恒,规定车的速度方向为正方向,则有(m＋2m)v0＝2m v＋(－m v0),得v＝2v0,人跳离后小车做匀减速直线运动,车所受地面阻力的大小与车对地面压力的大小成正比,所以人跳离前后,车的加速度不变,所以能正确表示车运动的v－t图像的是选项B.考点二火箭问题分析5.(多选)采取下列哪些措施有利于增加火箭的飞行速度()A.使喷出的气体速度更大B.使喷出的气体温度更高C.使喷出的气体质量更大D.使喷出的气体密度更小答案AC解析设原来的总质量为M,喷出的气体质量为m,喷出的气体速度为v,剩余的质量(M－m)的速度为v′,由动量守恒定律得出：(M－m)v′＝m v,则v′＝m vM－m,因此m越大,v′越大；v 越大,v′越大.故A、C正确.6.将静置在地面上,质量为M (含燃料)的火箭模型点火升空,在极短时间内以相对地面的速度v 0竖直向下喷出质量为m 的炽热气体.忽略喷气过程重力和空气阻力的影响,则喷气结束时火箭模型获得的速度大小是( )A.m M v 0B.M m v 0C.M M －m v 0D.m M －m v 0 答案 D考点三 “人船模型”的应用7.(多选)一气球由地面匀速上升,当气球下的吊梯上站着的人沿着梯子上爬时,下列说法正确的是( )A.气球可能匀速上升B.气球可能相对地面静止C.气球可能下降D.气球运动速度不发生变化 答案 ABC解析 设气球质量为M ,人的质量为m ,由于气球匀速上升,系统所受的外力之和为零,当人沿吊梯向上爬时,动量守恒,以向上为正方向,则(M ＋m )v 0＝m v 1＋M v 2,在人向上爬的过程中,气球的速度为v 2＝(M ＋m )v 0－m v 1M .当v 2>0时,气球可匀速上升；当v 2＝0时,气球静止；当v 2<0时,气球下降.所以选项A 、B 、C 均正确；要使气球运动速度不变,则人相对地面的速度仍为v 0,即人不上爬,显然不对,D 选项错误.8.如图2所示,一个倾角为α的直角斜面体静置于光滑水平面上,斜面体质量为M ,顶端高度为h ,今有一质量为m 的小物体,沿光滑斜面下滑,当小物体从斜面顶端自由下滑到底端时,斜面体在水平面上移动的距离是( )图2A.mh M ＋mB.Mh M ＋mC.mh (M ＋m )tan αD.Mh (M ＋m )tan α答案 C解析 此题属于“人船模型”问题,m 与M 组成的系统在水平方向上动量守恒,以m 在水平方向上对地位移的方向为正方向,设m 在水平方向上对地位移大小为x 1,M 在水平方向上对地位移大小为x 2,则0＝mx 1－Mx 2.① 且x 1＋x 2＝htan α.②由①②可得x 2＝mh(M ＋m )tan α,故选C.9.(多选)某同学想用气垫导轨模拟“人船模型”.在实验室里,该同学将一质量为M 、长为L 的滑块置于水平气垫导轨上(不计摩擦)并接通电源.该同学又找来一个质量为m 的蜗牛置于滑块的一端,在食物的诱惑下,蜗牛从该端移动到另一端.下列说法正确的是( ) A.只有蜗牛运动,滑块不运动 B.滑块运动的距离是M M ＋m LC.蜗牛运动的位移是滑块的Mm 倍D.滑块与蜗牛运动的距离之和为L 答案 CD解析 根据“人船模型”,易得滑块的位移大小为m M ＋m L ,蜗牛运动的位移大小为MM ＋m L ,C 、D正确. 二、非选择题10.(反冲问题模型)如图3所示,带有光滑的半径为R 的14圆弧轨道的滑块静止在光滑水平面上,滑块的质量为M ,将一个质量为m 的小球从A 处由静止释放,当小球从B 点水平飞出时,滑块的速度为多大？(重力加速度为g )图3答案 m2gRM (M ＋m )解析 运动过程中小球和滑块组成的系统机械能守恒,又因为系统在水平方向不受外力,故系统水平方向动量守恒,设小球从B 点飞出时速度大小为v 1,滑块的速度大小为v 2,以v 1的方向为正方向,则有：m v 1－M v 2＝0,mgR ＝12m v 12＋12M v 22,解得v 2＝m2gRM (M ＋m ).11.(火箭发射问题)课外科技小组制作一只“水火箭”,用压缩空气压出水流使火箭运动.假如喷出的水流流量保持为2×10－4 m 3/s,喷出速度保持为对地10 m/s.启动前火箭总质量为1.4 kg,则启动2 s 末火箭的速度可以达到多少？(已知火箭沿水平轨道运动且阻力不计,水的密度是103 kg/m 3) 答案 4 m/s解析 “水火箭”喷出水流做反冲运动,设火箭原来的总质量为M ,喷出水流的流量为Q ,水的密度为ρ,水流的喷出速度大小为v ,火箭的反冲速度大小为v ′,由动量守恒定律得(M －ρQt )v ′＝ρQt v ,启动2 s 末火箭的速度为v ′＝ρQt v M －ρQt ＝103×2×10－4×2×101.4－103×2×10－4×2m /s ＝4 m/s. 12.(“人船模型”的应用)平板车停在水平光滑的轨道上,平板车上有一人从固定在车上的货厢边,沿水平方向顺着轨道方向跳出,落在平板车地板上的A 点,距货厢的水平距离为l ＝4 m,如图4所示.人的质量为m ,车连同货厢的质量为M ＝4m ,货厢高度为h ＝1.25 m.图4求：(g 取10 m/s 2)(1)车从人跳出后到落到地板期间的反冲速度大小；(2)人落在地板上并站定以后,车还运动吗？车在地面上移动的位移是多少？ 答案 (1)1.6 m/s (2)车不运动 0.8 m解析 (1)人从货厢边跳离的过程,系统(人、车和货厢)的动量守恒,设人的水平速度大小是v 1,车的反冲速度大小是v 2,则m v 1－M v 2＝0,v 2＝14v 1.人跳离货厢后做平抛运动,车以v 2做匀速直线运动,运动时间为t ＝2hg＝0.5 s,在这段时间内人的水平位移x 1和车的位移x 2分别为x 1＝v 1t , x 2＝v 2t , 由图可知：x 1＋x 2＝l ,即v 1t ＋v 2t ＝l ,则v 2＝l 5t ＝45×0.5m /s ＝1.6 m/s.(2)人落到车上A 点的过程中,系统水平方向的动量守恒(水平方向系统不受外力),人落到车上前的水平速度大小仍为v 1,车的速度大小为v 2,落到车上后设它们的共同速度为v ,根据水平方向动量守恒,得m v 1－M v 2＝(M ＋m )v ,则v ＝0,故人落到车上A 点站定后车的速度为零. 车的水平位移为x 2＝v 2t ＝1.6×0.5 m ＝0.8 m.。
最新人教版高中物理选修3-5第十八章《激光》互动课堂
互动课堂疏导引导1.激光的产生机理（1）粒子数反转：通常状态下多数原子处于基态，但是如果用一定的手段去激发原子体系，使得在激发态E2上的原子数多于低能级E1上的原子数，这种状态就叫做粒子数反转.（2）光放大：在粒子数反转的状态下，一个入射光子引起的受激辐射比它被吸收的概率大得多，受激辐射时发出的光子的频率、发射方向等，都跟入射光子完全一样，这样一个入射光子由于引起受激辐射就变成了两个同样的光子.如果这两个光子在介质中传播时再引起其他原子发生受激辐射，就会产生越来越多的频率和发射方向都相同的光子，使光得到加强，称为光放大.2.受激发射又使处于低能态的原子数增多，受激吸收的效应就会增强，实际激光器中如何解决这一问题?为了避免上述问题，使得原子保持粒子数反转的状态，就需要用抽运装置不断地将回到低能状态的原子再激发到高能级.实际激光器中，固体激光器或染料激光器中采用光抽运，如红宝石激光器中用氙闪光灯照射激活介质起到光抽运的作用；在气体激光器中采用放电激励的手段达到抽运之目的，如氦氖激光器中采用气体放电的方法激发氖原子.3.激光器的组成及各部分的作用（1）激活介质作用：通过受激发射而使入射光放大.（2）抽运装置作用：使激活介质产生粒子数反转.（3）光学共振腔作用：激活介质放在其中，增加放大作用并对发射频率进行选择.4.激光的特点（1）相干性好：有着非常好的单色性，包含的波长范围非常窄，如氦—氖激光，它的波长范围比亿分之一纳米还要小，即频率单一，因此激光是颜色最单纯的单色光.（2）平行度好：只向一定的方向发光，可以说是一束平行光，方向性好.（3）亮度高：可以在很小的空间和很短的时间内集中很大的能量，一支仅为1 mW的氦氖激光器的亮度要比地球上看到的太阳光高约一百倍，而一功率较大的红宝石巨脉冲激光器的亮度比太阳光要高上百万倍，可以说，激光是现代最亮的光源.5.激光的应用（1）利用单色性、相干性：拍频技术（可精密测定各种移动、转动和振动速度）、激光地震仪、精密导航、光纤通信、全息照相、工业探伤、激光全息摄影等.（2）利用平行度好、亮度高：测距、激光雷达、读取VCD机、CD唱机和计算机的光盘、切割金属、打孔、医学上切除肿瘤等.（3）利用亮度高：军事上的激光炮弹、医疗上的激光手术.活学巧用【例1】关于受激发射的理论，正确描述为（）A.原子只吸收满足两个能级差值的光子B.原子可吸收大于相邻两个能级差值的一切光子C.受激发射的光子与入射光子具有相同的能量、相同的相位和偏振态D.受激发射的光子与入射光子的频率不同思路解析：原子吸收和发射光子的特点是只吸收和发射满足两个能级差值的光子，不满足两个能级差值的光子，除非使原子的核外电子电离，否则不吸收，故A对B错.受激辐射的光子和入射光子具有相同的频率、相位和偏振态，故C 对D 错.答案：AC【例2】请以红宝石激光器为例，说明粒子数反转的形成过程.思路解析：红宝石中含有铬离子，在氙灯的照射下，铬离子经过两次跃迁处于较高的能级E 2，这个能级的寿命相对较长，可达3×10-3s ，因此能够积累大量粒子，形成E 2与基态E 1之间的粒子数反转，最终发出波长为694.3 nm 的激光.答案：见思路解析.【例3】一台激光器，它的功率为P ，如果它发射出的单色光在空气中的波长为λ，则这束单色光的频率是_______，它在时间t 内辐射的光能为____________，如果已知这束单色光在某介质中的传播速度为v ，那么这束单色光从该介质射向真空发生全反射的临界角为_________ .思路解析：根据v =λν，可得这束单色光的频率ν=c /λ；激光器在时间t 内所做的功W =Pt 转化为光能这束单色光对该介质的折射率n =c /v ，设它从该介质射向真空发生全反射的临界角为C ，则 sin C =1/n =v /c ，所以C=arcsin （v /c ）.答案：c /λ Pt arcsin(v /c )【例4】某激光源发光功率为P ，当激光束射到折射率为n 的介质中时，波长为λ，光束直径为d ，由于反射其能量损失了10%，那么媒介中光经过的路径上单位时间单位横截面积通过的光子数为多少？思路解析： 激光单位时间内单位面积上的能量为2)2(d P E π=，依题意在介质中：λn c h N E ⋅=%90，得N =3.6nλ/πd 2hc . 答案：hcd n 26.3πλ。
最新人教版高中物理选修3-5第十八章《激光》名师导航
5 激光名师导航知识梳理1.如果一个入射光子的能量正好等于原子的某一对能级的能量之差E2-E1，那么处于激发态E2的原子可能受到这个光子的刺激，而___________到能量较低的状态E1，同时___________一个与入射光子完全相同的光子，这就是___________过程.2.根据激活介质不同，激光器可分为___________、___________、___________、染料、半导体激光器等.3.现在常见的激光器有___________、___________.疑难突破对激光器结构的理解剖析：激光器一般包括三个部分.1.激光工作介质：激光的产生必须选择合适的工作介质，可以是气体、液体、固体或半导体.在这种介质中可以实现粒子数反转，以制造获得激光的必要条件.显然亚稳态能级的存在，对实现粒子数反转是非常有利的.现有工作介质近千种，可产生的激光波长包括从真空紫外到远红外，非常广泛.2.激励源：为了使工作介质中出现粒子数反转，必须用一定的方法去激励原子体系，使处于上能级的粒子数增加.一般可以用气体放电的办法来利用具有动能的电子去激发介质原子，称为电激励；也可用脉冲光源来照射工作介质，称为光激励；还有热激励、化学激励等.各种激励方式被形象化地称为泵浦或抽运.为了不断得到激光输出，必须不断地“泵浦”以维持处于上能级的粒子数比下能级多.3.谐振腔：有了合适的工作物质和激励源后，可实现粒子数反转，但这样产生的受激辐射强度很弱，无法实际应用.于是人们就想到了用光学谐振腔进行放大.所谓光学谐振腔，实际是在激光器两端，面对面装上两块反射率很高的镜子.一块几乎全反射，一块光大部分反射、少量透射出去，以使激光可透过这块镜子而射出.被反射回到工作介质的光，继续诱发新的受激辐射，光被放大.因此，光在谐振腔中来回振荡，造成连锁反应，雪崩似地获得放大，产生强烈的激光，从部分反射镜子一端输出.问题探究问题：激光的产生机理是什么？探究：原子开始处于高能级E2，当一个外来光子所带的能量hν正好为某一对能级之差E2-E1,则这原子可以在此外来光子的诱发下从高能级E2向低能级E1跃迁.这种受激辐射的光子有显著的特点，就是原子可发出与诱发光子完全相同的光子，不仅频率（能量）相同，而且发射方向、偏振方向以及光波的相位都完全一样.于是，入射一个光子，就会出射两个完全相同的光子.这意味着原来光信号被放大，这种在受激过程中产生并被放大的光，就是激光.一个诱发光子不仅能引起受激辐射，而且它也能引起受激吸收，所以只有当处在高能级的原子数目比处在低能级的还多时，受激辐射跃迁才能超过受激吸收，而占优势.由此可见，为使光源发射激光，而不是发出普通光的关键是发光原子处在高能级的数目比低能级上的多，这种情况称为粒子数反转.但在热平衡条件下，原子几乎都处于最低能级（基态），因此，如何从技术上实现粒子数反转是产生激光的必要条件.探究结论：激光是由高能级电子受激发而产生的.典题精讲【例题】纳米科技是跨世纪新科技，将激光束宽度聚焦到纳米范围，可修复人体已损坏的器官，对DNA分子进行超微型基因修复，把尚令人类无奈的癌症、遗传疾病彻底根除.1.这是利用了激光的（）A.单色性B.方向性C.高能量D.粒子性2.纳米科技是人类认识自然的一个新层次，1 nm等于（）A.10-6 mB.10-9 mC.10-10 mD.10-12 m3.对DNA进行修复，属于（）A.基因突变B.基因重组C.基因互换D.染色体变异思路解析：（1）激光由于能把巨大能量高度集中地辐射出来，所以在医学上作“光刀”切开皮肤、切除肿瘤或做其他外科手术.（2）纳米是长度单位，波长经常用纳米作单位，1 nm=10-9m.（3）激光对生物DNA修复的实质是生物体基因突变.答案：1.C 2.B 3.A知识导学学习本节内容时，首先要理解激光的产生机理和激光器的构成以及激光器的组成和分类，同时结合前几节学习的关于能级的知识对本节内容进行一次系统的学习.随着现代科学技术的发展，由于激光的优越性，激光常用于工业的切割和打孔、医疗上的手术刀、军事上的激光枪和激光炮、通讯上的光纤通信、农业上的激光育种等等，通过本课题的研究，同学们将比较深入地学习有关激光本身特性的知识、激光的应用知识.疑难导析当物质受到来自外界能量的激发时，原子核周围的大量电子，会从基态能级A跃迁到高能级B，它们在高能级作短暂停留后形成亚稳态C，再向低能级状况作C、D顺次的衰落，在这个从C至D的衰落过程中，电子释放出能量，致使产生了光子.这些光子便是激光产生的诱发“基因”.仅仅依靠原子受激辐射，从高能态向低能态跃迁衰落产生的光子，还不能产生激光，如果这些光子在一个由两块反射镜组成的光学谐振腔内被连续地来回反射、振荡的话，便会诱发同样性质的跃迁，产生同频率、同相位的光子，新产生的光子再起诱发作用，循环往复地反射振荡，使受激辐射的程度不断被加强，从而便产生了同频率、同相位、足够强的光流.从那谐振腔中输出的光流，便是激光.激光器是由三部分组成的，即工作物质、泵浦源和谐振腔.工作物质是发射激光的材料.一般来说，根据激光器的性能要求而选择不同的工作物质是基本的原则.谐振腔由一块半反射透镜和一块全反射透镜组成，起到反射振荡的作用.激光便是从那块半反射透镜输出来的.问题导思激光的产生原理是利用了物质原子受激辐射后发生跃迁的特性.原子中的电子的能量级有四种状态，即A、B、C、D态.A态称为基态，一般电子都处于A态.B、C属于高能态.一般电子在高能态是属于不稳定状态，要向低能态发生跃迁.D态属于低能态，电子从B—C—D依次跃迁的过程，就是原子发生跃迁的过程.当属于高能态的电子比属于低能态的电子数多时，我们把这种现象称为粒子数反转，只有形成粒子数反转，才可能实现跃迁发光.有两种原因可以产生这种电子的跃迁而导致原子发光.一种原因是原子内部自身的运动引起电子作自发激射产生跃迁，这种原因产生的高能态电子数较少，形成不了粒子数反转；另一种原因是来自外部或人为的原因，即通过外界的能量把大量的电子激发到高能级状态上去，形成粒子数反转，实现电子从高向低跃迁.要把大量的处于基态能级的电子激发到高能级上去必须加上某种外界的能量，这便是我们所说的泵浦，如同把水用泵抽到一定高度一样.典题导考绿色通道:激光因为相干性好、平行性好、能量高，而具有广泛应用，由于激光高能量的特点，可以用来切割各种物质、焊接金属以及在硬质难熔材料上打孔.利用相干性进行信息的传递，例如光导纤维.利用平行性好进行精确的测量.【典题变式】激光火箭的体积小，却可以装载更大、更重的卫星或飞船，激光由地面激光站或空间激光动力卫星提供，通过一套装置，像手电筒一样，让激光束射入火箭发动机的燃烧室，使推进剂受热而急剧膨胀，于是形成一股高温高压的燃气流，以极高的速度喷出，产生巨大的推力，把卫星或飞船送入太空，激光火箭利用了激光的（）A.单色性好B.平行度高C.高能量D.相干性好答案：BC。
高三物理-激光教案
高三物理-激光教案教学目标：1. 了解激光的概念及特点，掌握激光的发射、特性和激光器结构。
2. 了解激光的应用领域和应用特点，掌握激光在通讯、医学、工业等方面的应用。
3. 能够分析激光的优缺点，掌握激光与人类的关系，正确使用激光设备。
教学重点：1. 激光的发射、特性和激光器结构。
2. 激光的应用领域和应用特点。
教学难点：1. 激光与人类的关系及正确使用激光设备。
2. 激光技术发展趋势。
教学内容及步骤：第一部分：激光的概念及特点1. 导入（5分钟）请同学们回答以下问题：a. 你们学过光吗？你们知道光有哪些特性？b. 你们了解激光吗？你们知道激光与普通光有什么不同吗？2. 激光的概念及特点（15分钟）a. 激光的概念解释激光的定义：激光（Laser）是由激光器产生的一束具有高度相干性、高单色性、高亮度和高直线性的光束。
具有聚焦性、波长可调等特点。
b. 激光的特点1）高度相干性：激光由相干光束组成，可以在某些材料上形成干涉条纹。
2）高单色性：激光波长非常短，跨越的颜色范围很窄，只有一个颜色的光。
3）高亮度：激光能集中大量光子在极小的空间内，其光束中光子密度比普通光强得多。
4）高直线性：激光是一些单色光波的叠加，它具有非常好的直线性，照射到远处时也能成为一条直线。
5）聚焦性：激光穿过透镜后可以高效聚焦成束点。
3. 激光的发射（10分钟）激光发射主要有三种方式：自发辐射、受激辐射和放电激发。
a. 自发辐射自发辐射是指在原子、分子等能级中，某个个别元件在没有外部激发的情况下，原子内的受激跃迁产生激光。
b. 受激辐射受激辐射是指一个光子进入至少两个同种的原子，使一个原子原来的激素跃迁到较低能级时，另一个原子中一个处于同样的能级的原子的另一个激素跃迁为它原来的能级，放出一个额外的光子，将原有的两束光再恢复成单一的光束。
c. 放电激发放电激发是利用高速电子在放电过程中得到能级的跃迁，使原子从高能级跃迁到低能级产生激光。
最新人教版高中物理选修3-5第十八章《激光》目标导引
4 玻尔的原子模型
5 激光
一览众山小
诱学导入
材料：按照经典电磁理论，电子绕原子核运行时，辐射电磁波的频率应等于电子绕核运行的频率，随着运行轨道半径的不断变化，电子绕核运行的频率不断变化，原子辐射电磁波的频率也应不断变化.这样大量原子发光的频率应当是连续光谱.而通过氢原子光谱的学习我们知道它是不连续的.
问题：这是为什么，怎样解释呢？
导入:玻尔把能量量子化观念引入到原子理论中去，提出了不能用经典概念解释的假设——轨道量子化假设和跃迁假设，进而解释氢原子光谱.本节主要学习玻尔原子理论，并用它来解释氢原子光谱.同时学习弗兰克-赫兹实验，它从另一个角度证明了能量量子化的正确性. 温故·知新
1.光子的能量取决于什么因素？
答：光子的频率.
2.谈谈普朗克对带电粒子辐射或吸收能量时的观点.
答：以最小能量值(能量子)为单位一份份地辐射或吸收的.。
人教版选修3《激光》教案及教学反思
人教版选修3《激光》教案及教学反思一、教案设计1. 教学内容本课程为高中物理选修3中的“激光”一节，主要内容涵盖以下几个方面：•激光的概念及基本特性•激光的产生和放大•激光的传输和应用2. 教学目标•了解激光的概念、特性、产生和放大原理•熟悉激光的传输方式及应用范围•能够运用激光相关知识，阅读相关文献并分析3. 教学重点和难点•教学重点：激光的产生和放大、激光的传输和应用•教学难点：激光的物理特性及其在科技领域中的应用4. 教学策略•利用图示、动画等多媒体教学手段，生动形象地呈现激光的产生和传输原理•通过实验演示，使学生更深入地了解激光在科技领域中的应用•鼓励学生积极思考，探索激光所发挥的作用，并与传统事物进行比较分析5. 课堂教学步骤(1) 导入环节•教师以“现代科学技术中，哪些领域需要激光的应用？”为引导，开展“激光在科技领域中的应用”语言交际活动，带动学生兴趣，进入课题(2) 教学过程•教师以PPT多媒体教学工具，呈现激光的照明、刻字、通讯和医疗等领域的应用，并重点讲解激光的产生和传输原理•激光与一般光波的产生机制及分类区别•激光的基本特性，如激光的单色性、相干性、定向性、高亮度与窄线宽等•激光的产生原理及几种典型激光（He-Ne激光、半导体激光器）的结构及其特点•激光的传输方式（平面、圆柱、球面）及其在微加工、通讯等方面的应用•利用实验示范，展现激光在物理实验研究、无损测试和历史文物保护等领域的应用(3) 教学总结•教师重新梳理本堂课涉及的概念、模型、方法等方面的知识点，并向学生提出思考和抛出问题•教师引导学生反思、总结、归纳所学知识，达到知识的传授和思维的拓展二、教学反思1. 教学收获本堂激光课是本学期选修3的一个重点课题。
通过课堂讲解和实验示范，学生对激光产生和传输原理有了初步的了解，对激光的特性有了深入的认识，同时也知道了激光在科技领域中的广泛应用。
学生们能够通过学习，掌握激光基本应用技术和操作方法,并对这些技术产生了浓厚的兴趣。
最新人教版高中物理选修3-5第十八章《激光》温故知新
第五节激光
温故知新
新知预习
1.激光产生的机理
（1）自发发射：处于能量较高状态的原子________，会自发地跃迁到_________，同时放出________，这就是_________.
（2）受激发射：如果一个入射光子的能量正好等于原子的某一对能级的能量差E2-E1，那么处于_________原子就可能受到这个光子的刺激而跃迁到__________________，同时发射一个与_________完全相同的光子，这就是_________.
2.激光器
（1）激光器由_________、_________、_________三部分组成.
（2）红宝石激光器以_________作为激活介质，_________起到光抽运的作用.
（3）氦氖激光器的激活介质是_________，辐助物质是_______.这种激光器采用_________的方法激发氖原子.
知识回顾
选修3－4中学习了激光的产生及其特点：激光是原子受激辐射产生的光，具有相干性好、平行度好、亮度高、单色性好等特点.基于这些特点，激光在测距、雷达、光纤通信、医疗、机械加工、导弹制导等方面具有广泛应用.
本节从激光的产生机理着手进一步学习激光.。
高中物理 18.5 激光教案 新人教版理选修3-5(2021年整理)
江苏省铜山县高中物理18.5 激光教案新人教版理选修3-5编辑整理：尊敬的读者朋友们：这里是精品文档编辑中心，本文档内容是由我和我的同事精心编辑整理后发布的，发布之前我们对文中内容进行仔细校对，但是难免会有疏漏的地方，但是任然希望（江苏省铜山县高中物理18.5 激光教案新人教版理选修3-5）的内容能够给您的工作和学习带来便利。
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激光一、教学目标1、知识与技能（1)理解自发发射、受激吸收和受激发射.(2）了解激光产生的机理。
（3）了解激光器的构造和工作原理。
2、过程与方法（1)通过对自发发射、受激吸收、受激发射的学习,了解原子发光的原理及特点,进一步理解原子能级理论。
（2）对激光产生的机理、激光器的结构和工作原理的学习和分析，认识科学探究并掌握科学探究的方法。
3、情感、态度与价值观（1）通过学生对激光产生机理及激光器的学习和分析，发展学生对科学的好奇心和求知欲，体验探索自然规律的艰辛与喜悦.（2）通过对学习过程的调控、对物理问题的解决，培养学生信息收集和处理能力和分析解决问题的能力。
二、设计思路本节内容在科课程标准中的要求不高,主要是让学生了解激光的产生机理以及一些常用激光器的构造和工作原理。
但是通过本节课的学习，能使学生更进一步了解原子的结构和理解原子的能级理论。
本节课的设计思路是在向学生介绍激光产生机理和激光器的构造、工作原理的同时,设计一些问题，让学生在解决这些问题的过程中，对原子的结构和原子的能级理论加深记忆和理解，达到对知识的复习与巩固,培养学生应用知识及进行科学探究和创新的能力。
三、重点与难点激光的产生机理是本节的重点，需要在教学过程中加深学生对原子结构和原子能级理论的理解。
2017年秋人教版高中物理选修3-5精选教案：18.5 激光 Word版含答案
第五节激光教学目标：（一）知识与技能1、了解激光产生的机理。
2、通过阅读，收集整理相关资料，认识激光器的构成和常见激光器。
（二）过程与方法1、通过课外阅读，收集整理有关激光应用的资料，培养加工处理信息的能力。
2、通过对激光的特点及应用的学习，培养应用物理知识解决实际问题的能力。
（三）情感、态度与价值观通过对激光应用的学习，使学生感受到科学知识的无究力量，培养热爱科学的品质。
教学重点：激光产生的机理。
教学难点：激光产生的机理。
教学方法：教师启发、引导，学生讨论、交流。
教学用具：投影片，多媒体辅助教学设备教学过程：（一）引入新课教师：我们已经学习了氢原子光谱，了解了有关物质发光的知识。
对于普通的光源，如白炽灯，灯丝原子吸收了电流做功产生的热被激发到高能级，即处于激发态，处于高能级的原子是不稳定的，会自发地向低能级跃迁，同时放出光子，这就是自发发射。
经过一个或多个这样的过程，原子最终回到基态。
在原子自发发射过程中，包含了各种频率的光，因此，这种普通光源发出的光不是相干光。
今天我们就来学习一种不同于自发辐射的光，这种光被称为激光。
（二）新课教学1、激光的产生机理（1）概念：激光准确内涵是“来自受激辐射的放大、增强的光”。
（2）产生机理：激光的产生原理是利用了物质原子受激辐射后发生跃迁的特性。
激光的产生包括以下三个步骤：a、设置工作物质（发光物质——可以是气体、液体或固体）；b、泵浦（补充能量）实现粒子数反转．．．．．→受激辐射；c、谐振腔（内连续来回反射、振荡）诱发同性质的跃迁→使同频率、同相位的受激辐射得以放大．．。
（课件展示）2、激光器（1）激光器的组成引导学生阅读教材，然后学生回答。
（2）激光器的种类引导学生阅读教材，然后学生回答。
a、气体激光器（氦氖激光器、氩离子激光器、“隐形杀手”二氧化碳激光器）；b、液体、化学和半导体激光器（“变色龙”染料激光器、“死光”氟化氢激光器、砷化镓激光器）；c、固体激光器（红宝石激光器、钇铝石榴石激光器）。
人教版高中物理选修3-5全册教案18.5 激光
课题18．5 激光课型新授课课时 1教学目标1、知识与技能（1）理解自发发射、受激吸收和受激发射。
（2）了解激光产生的机理。
（3）了解激光器的构造和工作原理。
2、过程与方法（1）通过对自发发射、受激吸收、受激发射的学习，了解原子发光的原理及特点，进一步理解原子能级理论。
（2）对激光产生的机理、激光器的结构和工作原理的学习和分析，认识科学探究并掌握科学探究的方法。
3、情感、态度与价值观（1）通过学生对激光产生机理及激光器的学习和分析，发展学生对科学的好奇心和求知欲，体验探索自然规律的艰辛与喜悦。
（2）通过对学习过程的调控、对物理问题的解决，培养学生信息收集和处理能力和分析解决问题的能力。
教学重点难点激光的产生机理是本节的重点，需要在教学过程中加深学生对原子结构和原子能级理论的理解。
激光器的工作原理是本节课的难点，在教学过程中应使学生了解抽运装置的作用，理解如何产生粒子数反转。
教学准备演示原子跃迁过程吸收和释放光子的课件，多媒体教学设备，红宝石激光器、氦氖激光器的结构示意图。
教学过程课题的引入提出问题：我们在选修3-4中学习过激光的特点及应用，请大家回忆一下激光的特点及相关应用。
我们知道，激光是一种人造光，那么激光是如何产生的呢？一、激光产生的机理前面我们学习了原子的能级理论，原子是如何在能级之间进行跃迁的呢？1、自发发射提出问题，引导学生思考和分析：对于普通的光源，如我们熟悉的白炽灯，它们是如何发光的呢？对学生的回答进行点评，并给出概念：对，这就是自发发射。
课件演示自发发射过程。
在自发发射中，原子以随机的方式回到基态，也就是说，每个原子发光的时刻、方向、初相位都是不确定的，发光的频率一般也不一样。
因此普通光源发出的光不是相干光。
2、受激吸收演示课件并解说：常温下处于热平衡状态的原子系统，多数原子都处在基态。
如果一个人射光子的能量恰好等于原子基态与某个激发态的能量差，那么原子就很容易吸收这个光子而跃迁到这个激发态上。
人教版高中物理教案-激光
1．學生的學習準備：預習本節課的內容，初步瞭解鐳射特點和應用
2．教師的教學準備：教具，多媒體素材，學案的準備
七、課時安排： 1課時
八、教學過程
1、預習檢查
檢查學生的預習情況並瞭解了學生存在的問題
2、創設實驗情景，導入課題
利用多媒體讓學生觀看有鐳射應用的片段，引起學生的興趣。促進學生的學習。
二、教學目標
1、知識目標
（1）知道鐳射的特點，瞭解鐳射的應用
（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，收集整理有關鐳射應用的資料，培養加工處理資訊的能力.
（2）通過對鐳射的特點及應用的學習，培養應用物理知識解決實際問題的能力.
3、情感、態度和價值觀 目標
學校：臨清實驗高中學科：物理編寫人：燕敬勇審稿人：孔慶生
選修3-4第十三章第8節《鐳射》教學設計
一、教材分析
本節主要講解鐳射的特點及其應用，特別是全息照相技術。只要求學生對鐳射有初步瞭解，知道鐳射和自然光的區別，但不給鐳射下定義，更不講解鐳射產生的機理。關於全息照相的原理，理解相位差是形成立體圖像的根本原因。由於本節知識重在瞭解，故可以讓學生在老師的指導下自主學習。
通過對鐳射應用的學習，體驗現代科技的神奇，發現的科學的美妙
三、教學重點難點
重點：鐳射與自然光的區別
難點：鐳射的應用
四、學情分析
學生已經學習了光的一些知識，對光的特點也有了很多的瞭解，在此基礎上讓學生認識和瞭解一種很特殊的光，就是鐳射，會激發學生的學習興趣。也能讓學生體會科學的美妙所在。
五、教學方法
教師啟發、引導，學生討論、交流。
②平行度非常好
與普通光相比，傳播相同距離的雷射光束的擴散程度小，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。現在利用鐳射測量地月距離精確度已達到1m。
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激光
）了解激光器的构造和工作原理。
提出问题的形式引入，可以引发学生的思考，带领学生进入主题。
提出问题，引导学生思考和
并给出概念：
原子吸收能量后，从较低能级跃迁到较高能级，所吸收的能量等于两能级之差；处于较高能级状态的原
在自发发射中，原子以随机的方式回到基态，也就是说，每个原子发光的时刻、方向、初相位都是不确定的，发光的频率一般也不一样。
因此普通光源发出的光不是相干光。
原子基态与某个激发态的能量差，那么原子就很容易吸收这个光子而跃迁到这个激发态上。
过程，比较被吸收的光子的能量核能级差的关系。
得。