人教选修34 激光 第1课时 教案.docx

13.8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？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，激光束的平行度和方向性非常好激光的强度特别大，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。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。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。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473(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473(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、t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473【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sccct，由图(b)可知在s这段位移内小车运动的时间tt0.故小车的速度大小为v.【答案】向右准确读取图中信息，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】c4、反思总结，当堂检测教师组织学生反思本节课的内容，并总结学到的知识。课堂练习：1将激光束的宽度聚集到纳米级(109 m)范围内，可修复人体已损坏的器官，对dna分子进行超微型基因修复，把至今尚令人无奈的癌症、遗传疾病等彻底根除，这是应用了激光的()a平行性好的特性b单色性好的特性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，正是由于这样，才能使激光集中于一极小区域中，且具有很高的能量，这正是激光手术刀所必需的【答案】ac2在演示双缝干涉的实验时，常用激光做光源，这主要是应用激光的()a亮度高b平行性好c单色性好 d波动性好【解析】频率相同的两束光相遇才能发生干涉，激光的单色性好，频率单一，通过双缝时能够得到两束相干光故本题的正确答案是c.【答案】c3欲用激光器击毁位于地平线上方的空间站，则应将激光器()a瞄高些b瞄低些c沿视线直接瞄准d若激光束是红色，而空间站是蓝色的，则应瞄高些【解析】空间站反射太阳的光射向地球，通过地球大气层要发生折射，而激光器发出的光通过大气层射向空间站也要发生折射，根据光路可逆，两者的光路相同因此，a、b错，c对d选项中空间站是蓝色的，反射光也是蓝色的，比红色激光束的折射率大，由折射定律知应瞄低些方能射中，故d错【答案】c4下列说法中正确的是()a如果地球表面没有大气层，太阳照亮地球的范围要比有大气层时略大些b激光是一种人工产生的相干光，因此可对它进行调制来传递信息c激光雷达能根据多普勒效应测出目标的运动速度，从而对目标进行跟踪d从本质上说激光是一种横波【解析】如果地球表面没有大气层，太阳照亮地球的范围要比有大气层时略小些；激光是一种人工产生的相干光，因此可对它进行调制来传递信息；激光雷达能根据多普勒效应测出目标的运动速度，从而对目标进行跟踪；激光是一种横波，故b、c、d正确【答案】bcd作业：1.把一平行玻璃板压在另一个平行玻璃板上，一端用薄片垫起，构成空气劈尖，让单色光从上方射入，如图1376所示，这时可以看到亮暗相间的条纹下面关于条纹的说法中正确的是()图1376a干涉条纹的产生是由于光在空气劈尖膜的上下两表面反射形成的两列光波叠加的结果b干涉条纹中的暗纹是由于上述两列反射光的波谷与波谷叠加的结果c将上玻璃板平行上移，条纹向着劈尖移动d观察薄膜干涉条纹时，应在入射光的另一侧e如果上边玻璃板的下表面有凸凹不平的地方，则对应的干涉条纹不再是平行直条纹【解析】根据薄膜干涉的产生原理，上述现象是由空气膜上下表面反射的两列光叠加而成的，当波峰与波峰、波谷与波谷相遇叠加时，振动加强，形成亮条纹，所以a项正确，b项错误；因相干光是反射光，故观察薄膜干涉时，应在入射光的同一侧，故d项错误；根据条纹的位置与空气膜的厚度是对应的，当上玻璃板平行上移时，同一厚度的空气膜向劈尖移动，故条纹向着劈尖移动，故c、e项正确【答案】ace2.(多选)对激光的认识,以下说法正确的是()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.激光是一种人工产生的相干光d.激光已经深入到我们生活的各个方面解析:普通光源发出的光是自然光,自然光不能发生干涉,是非相干光,激光是人工产生的光,具有很好的相干性,激光已得到广泛的应用。故正确选项为c、d。答案:cd3.(多选)关于激光,下列说法正确的是()a.激光是用人工方法激发的一种特殊的光b.自然界中某些天然物体也可以发出激光c.激光可以像刀子一样切除肿瘤d.由于激光的方向性好,所以激光不能发生衍射现象解析:激光是人工方法激发的一种特殊的光,a对,b错;激光具有亮度高、方向性好、能量强等特点,可以像刀子一样切除肿瘤,c项正确。激光是一种波,只要是波就能发生衍射现象,d错。答案:ac4.取两块平玻璃板,合在一起用手捏紧,会从玻璃板上看到彩色条纹,这是光的干涉现象,有关这一现象的叙述正确的是()a.这是上下两块玻璃板的上表面反射光干涉的结果b.这是两玻璃板间的空气薄层上下两表面的反射光相干涉的结果c.这是上面一块玻璃板的上、下两表面的反射光干涉的结果d.这是下面一块玻璃板的上、下两表面的反射光干涉的结果解析:形成干涉条纹是有一定条件的,即两列相干光的光程差需要连续变化,当=k,k=0,1,2,时,形成明条纹,当=(2k+1),k=0,1,2,时,形成暗条纹,当入射光是白光时,就会形成彩色条纹,对平板玻璃来说,每一块平板玻璃上下表面都是平行的,故不具备产生干涉条纹的条件,而中间的空气膜则可能具备这一条件,故应选b。答案:b5关于激光所具有的特点，下