激光 说课稿 教案 教学设计
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激光
教学目标
1、知识目标
(1)知道激光的特点,了解激光的应用
(2)知道全息照相的原理,理解相位差是形成立体图像的根本原因
2、能力目标
(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.
3、情感、态度和价值观目标
通过对激光应用的学习,体验现代科技的神奇,发现的科学的美妙
教学重点难点
重点:激光与自然光的区别
难点:激光的应用
学情分析
学生已经学习了光的一些知识,对光的特点也有了很多的了解,在此基础上让学生认识和了解一种很特殊的光,就是激光,会激发学生的学习兴趣。也能让学生体会科学的美妙所在。
教学方法
教师启发、引导,学生讨论、交流。
课前准备
1.学生的学习准备:预习本节课的内容,初步了解激光特点和应用
2.教师的教学准备:教具,多媒体素材,学案的准备
课时安排: 1 课时
教学过程
1、预习检查
检查学生的预习情况并了解了学生存在的问题
2、创设实验情景,导入课题
利用多媒体让学生观看有激光应用的片段,引起学生的兴趣。促进学生的学习。
3、合作探究,精讲点拨
引导学生仔细阅读教材,完成学习目标
探究问题:
(1)究竟什么是激光呢?
激光是原子受激辐射产生的光。发光的方向、频率、偏振方向均相同,两列相同激光相遇可以发生干涉。激光是相干光,激光是人工产生的光。
(2)激光是如何产生的?
在现代科技中用激光器产生激光。激光一种特殊的光,自然界中的发光体不能发出激光。1958年,激光问世。
(3)激光与自然光有什么样的区别?
①普通光源发出的是混合光,激光的频率单一.因此激光相干性非常好,颜色特别纯,
②激光束的平行度和方向性非常好.
③激光的强度特别大,亮度很高.
(4)激光都有那些特性和用途呢?
激光具有的特点
①相干性好
所谓相干性好是指容易产生干涉现象。普通光源发出的光(即使是所谓的单色光)频率是不一样的,而激光器发出的激光的频率几乎是单一的,并且满足其他的相干条件,所以,现在我们做双缝干涉实验时,无需在双缝前放一个单缝,而是用激光直接照射双缝,就能得到既明亮又清晰的干涉条纹。
②平行度非常好
与普通光相比,传播相同距离的激光束的扩散程度小,光线仍能保持很大的强度,保持它的高能量,利用这一点可以精确测距。现在利用激光测量地月距离精确度已达到1m。
③激光的亮度非常高
他可以在很小的空间和很短的时间内集中很大的能量。如果把强大的激光束会聚起来,可使物体被照部分在千分之一秒的时间内产生几千万度的高温。不能直接照射眼睛,否则会伤害眼睛。
④激光单色性很好
激光的频率范围极窄,颜色几乎是完全一致的。
激光的应用非常多,发展前景非常广阔,目前的重要应用有:光纤通信、精确测距、目标跟踪、激光光盘、激光致热切割、激光核聚变等等.
(5)什么是全息照相?利用了什么原理?和平时我们说的照相有什么不同?
典例分析:
例1:下列说法中正确的是()
A.激光是自然光被放大而产生的
B.激光是原子受激发辐射而得到的加强光
C.激光的能量一定大于其他光的能量
D.激光的传播速度比普通光大
【导析】根据激光的产生和特性去分析.
【解析】激光是人工产生的光,它是由原子受到激发而产生的,具有相干性强、平行度好和亮度高的特点,其能量不一定大于其他光的能量,传播速度仍为光速,故B 正确.
【答案】 B
激光尽管有自己的特性,如相干性强、平行度好等,但它仍是一种光,本质还是电磁波.所以对激光的认识,不要因为它的特性而忽视了与其他光的共性.
1.对于激光的认识,以下说法中正确的是()
A.普通光源发出的光都是激光
B.激光是自然界普遍存在的一种光
C.激光的频率、偏振方向几乎相同
D.激光是横波
【解析】激光是人工产生的光,与普通光不同,它相干性强,频率和偏振方向几乎相同;但激光仍具有光的共性,激光是一种横波.故本题正确选项为C、D.
【答案】CD
例2:利用激光遇到物体发生反射,可以测定物体的有关参量.如图4-7-3(a)所示,B为固定的激光发生器和接收器于一体的装置,C为一辆在水平地面上做匀速直线运动的小车,现使B对准匀速行驶的小车C,使B每隔固定时间T0发射一激光脉冲,如图4-7-3(b)所示幅度大的波形,而B接收到的由小车C返回的激光脉冲为如图(b)所示幅度较小的波形,发射、接收激光脉冲的时间间隔如图(b)所示,T0、T、ΔT均为已知,则根据所给信息判断小车的运动方向为________(填“向左”或“向右”),速度大
小为________(光速为c ).
图4-7-3
【导析】 结合光的反射特点及匀速直线运动知识,画出图象,找出v 、s 、t 之间的关系,不难分析求解.
【解析】 若小车不动,发射激光脉冲后到接收返回脉冲的时间应恒定,而从图形上看,从发射到接收的时间间隔逐渐增大,故可知小车C 速度方向与激光发射方向一致,即小车向右运动.
要求小车的速度,关键是要求出小车通过的某段位移和所用时间,可用运动学中处理追及问题的方法求解,作出运动示意图如图所示.
s =OD -OA =c ·T +ΔT 2-c ·T 2=12c ·ΔT ,
由图(b)可知在s 这段位移内小车运动的时间t =T 0+ΔT 2.故小车的速度大小为v =s t =
c ·ΔT 2T 0+ΔT .
【答案】 向右 c ·ΔT 2T 0+ΔT
①准确读取图中信息,如高脉冲代表发射脉冲;低脉冲代表接收脉冲;发射脉冲与
接收脉冲的中间时刻为激光遇到小车时的反射时刻.
②准确想出或画出运动过程图,这对寻求物理量的联系有很大帮助.
2.关于激光的应用问题,下列说法中正确的是( )
A .光纤通信是应用激光平行度非常好的特点对信号进行调制,使其在光导纤维中进行传递信息
B .计算机内“磁头”读出光盘上记录的信息是应用了激光有相干性的特点来进行的
C .医学中用激光作“光刀”来切除肿瘤是应用了激光亮度高的特点
D .“激光测距雷达”利用激光测量很远目标的距离是应用了激光亮度高的特点
【解析】 由激光的特点及应用可知光纤通信主要利用激光的相干性,A 错误,计算机内的“磁头”读出光盘上的信息主要应用了激光的平行性好,选项B 错误.医疗中的激光“光刀”利用了激光的高亮度的特点,C 正确.激光测距利用的是激光的平行性,D 错误.
【答案】 C
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