2019-2020年高中物理 13.8 激光教案 新人教版3-4.doc
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2019-2020年高中物理 13.8 激光教案 新人教版3-4 【教學目標】 (一)知識目標 1.了解激光和自然光的區(qū)別. 2.通過閱讀,收集整理相關(guān)資料,認識激光的特點和應用. (二)能力目標 1.通過課外閱讀,收集整理有關(guān)激光應用的資料,培養(yǎng)加工處理信息的能力. 2.通過對激光的特點及應用的學習,培養(yǎng)應用物理知識解決實際問題的能力. (三)德育目標 通過對激光應用的學習,使學生感受到科學知識的無究力量,培養(yǎng)熱愛科學的品質(zhì). 【教學重點】激光與自然光的區(qū)別以及激光特點和應用. 【教學難點】激光與自然光的區(qū)別. 【教學方法】 1.通過對自然光的分析,提出激光的相干性. 2.通過學生課前閱讀,初步了解激光的特點及廣泛應用. 3.通過收集激光方面的材料,討論交流,進一步掌握激光的特點及應用知識. 4.通過觀看錄像,進一步加深對激光知識的了解. 【教學用具】激光手電筒、投影儀、三段有關(guān)激光的錄像材料. 【教學過程】 一、引入新課 [師]課前大家已經(jīng)閱讀了課文,了解了激光是自然界沒有的光,首先我們來看看它與自然光有什么不同. 二、新課教學 (一)自然光和激光(投影) 自然光(例如白熾燈) 激光 原子發(fā)光方向,時刻不確定 頻率不一樣 不能發(fā)生干涉 非相干光 頻率一樣 能發(fā)生干涉(雙縫干涉實驗) 人工產(chǎn)生的相干光 都是原子受激發(fā)處于不穩(wěn)定狀態(tài)發(fā)射出來的 [師]通過上表的比較,同學們可以看到,激光的第一個特點就是它是一種人工相干光.激光還有許多與自然光不同的特點,下面請同學們將自己閱讀課文整理的表格展示出來. (教師巡視,大部分同學整理得很好,選出比較全面的一組投影(如表20—2)老師簡單講解) [師]其實,激光的應用遠不止這些,而且還在迅速發(fā)展,這方面的介紹很多,下面請大家根據(jù)課前收集的材料,開展課堂交流. (二)激光的應用 (分組介紹,同時教師提煉要點并板書,以調(diào)動學生的積極性.) 第一組(投影資料)我們組收集整理了激光在相干性方面的特點,激光是相干光.可用來進行光的干涉、衍射等實驗(科學實驗),由于原子的發(fā)光不是無限制持續(xù)的,每一次發(fā)光與下一次發(fā)光總有一個時間間隔,只有同一光源在同一發(fā)光時間間隔內(nèi)發(fā)出的光,在空間某點相遇時才會發(fā)生干涉,所以原子發(fā)光的平均時間間隔稱為相干時間,在相干時間內(nèi)光的行程稱為相干長度,激光的相干長度可達幾十千米,相干性較好. 第二組(投影資料)我們組整理的信息中,激光的另一特點是激光的亮度特高,近年研制出的強激光的亮度要比太陽亮100億倍以上.激光器發(fā)出的激光是集中在沿傳播方向的一個極小的發(fā)射角內(nèi),亮度就會比同功率的光源高幾億倍,在極短時間內(nèi)會輻射出巨大的能量,聚集在一點時可產(chǎn)生幾百萬甚至上千萬度的高溫. 第三組除了前面兩組介紹的兩個特點外,還有一個特點就是激光的單色性好,自然界找不到頻率“純凈”的光,各種頻率的光總是混雜在一起的.但由于激光器中光學諧振腔的干涉作用,只有那些滿足諧振腔共振條件的頻率才能形成激光輸出,不滿足共振條件的頻率,都在諧振腔內(nèi)干涉相消了,因此激光的頻率單一,單色性非常好,拿氦氖氣體激光器來說,它產(chǎn)生的光波長范圍不到一百億分之一微米,完全可以視為單一而沒有偏差的波長,是極純的單色光. 第四組我們組收集的資料中,除了前面三組講的,還有一點,激光的方向性好,一般的手電筒或探照燈聚光雖然很好,看上去它們射出的光束是筆直的,但在一兩公里后,光線就發(fā)散成很大一片,亮度明顯減弱.而激光射到這個距離上基本沒有發(fā)散,激光是方向最一致、最集中的光. [師]前面幾組同學從激光的特點角度閱讀收集了很多資料,都比較好,雖然其中有些材料我們不能完全弄懂,但以后我們還有很多學習機會,到時可以更進一步理解.下面我們再來交流激光應用方面的資料. 第五組(閱讀) 激光具有很高的能量,所以它是精密機械加工特別是微電子工業(yè)加工不可缺少的工具,用激光對金屬打孔、切割、焊接、淬火,激光代替機械刀具和刻刀直接加工大型和微型元件,具有普通機械加工不可比擬的特點.利用它可以在堅硬的材料上打直徑0.1 mm到幾微米的小孔.激光鉆孔不受加工材料的硬度和脆性的限制,而且鉆孔速度異??欤梢詭浊Х种幻肷踔翈装偃f分之一秒內(nèi)鉆出表面十分整齊光潔的小孔,激光快速自動成型技術(shù),可以控制激光束將材料逐層“燒結(jié)”而形成實體零件或模具、模型.它可快速制成精密復雜或不規(guī)則圖案的機械零件.我國已經(jīng)研制成功激光迅速自動成型機,標志著我國已經(jīng)掌握了這項新技術(shù),并迅速進入國產(chǎn)化、商品化階段. 第六組(閱讀) 激光在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上也有廣泛應用,用激光照射農(nóng)作物種子,可誘發(fā)遺傳變異,縮短種子發(fā)芽時間,育出的秧苗生長比較快,長勢好,粗壯且均勻整齊,改善了農(nóng)作物生長性能,提高產(chǎn)量.把激光技術(shù)引入果樹裁培,能改良水果品質(zhì),提高水果產(chǎn)量.用激光照射牲畜家禽魚類,能促進生長發(fā)育等. 激光在臨床醫(yī)學上的應用相當廣泛,“激光刀”能有效地局部加熱凝固血管,出血少.而且“刀”不與組織接觸,不用消毒,激光刀很鋒利,切割軟組織和硬組織都一樣快捷,還可應用激光對穴位照射,給穴位輸入能量,無痛、滅菌、快速、安全. 第七組(閱讀) 激光在信息產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域有著重要應用.在光纖通信中,激光作為信息高速傳輸?shù)妮d體作通信載波.它還是信息高速處理的載體,光學計算機有著普通計算機無法比擬的優(yōu)點,這種計算機運算速度高,傳輸信息量大,激光應用在信息存儲領(lǐng)域,使大容量、高密度信息存儲成為可能,像課本上介紹的DVD實際上是一種存儲數(shù)據(jù)的磁性媒體,它可以雙層雙面使用,運行時間高達484 min,儲存量是VCD的幾十倍甚至數(shù)十倍,可多達17GB. 第八組(閱讀) 目前,激光已成為重要的戰(zhàn)略武器,在國防軍事領(lǐng)域有著廣泛的應用,例如激光測距、激光雷達、激光制導、激光模擬等技術(shù)的應用.激光武器包括激光致盲武器、激光干擾武器、激光防空武器等,這些武器對現(xiàn)代戰(zhàn)爭產(chǎn)生了深遠影響.激光制導炸彈能快速準確無誤地擊中目標. 用激光點燃核燃料是目前各國科學家競相研究的重大課題,預計在xx年左右能夠用激光實現(xiàn)核聚變,能源危機問題有望得到根本解決. [師]同學們課前做了很多準備,閱讀了大量相關(guān)資料,一定很有收獲.我也給大家收集了部分與激光相關(guān)的錄像資料,請大家看一看. (師生共同觀看錄像) 三、小結(jié) 四、布置作業(yè) 練習四、1 (三)交流總結(jié)(根據(jù)學生表述,提煉板書內(nèi)容)- 1.請仔細閱讀文檔,確保文檔完整性,對于不預覽、不比對內(nèi)容而直接下載帶來的問題本站不予受理。
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