高二物理教学案（选修3-4）
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简谐振动
机械波
光
电磁波
第十一章机械振动
11.1简谐运动
【教学目标】
1．知道机械振动是物体机械运动的另一种形式，知道机械振动的概念。
2．领悟弹簧振子是一种理想化的模型。
3．知道弹簧振子的位移—时间图象的形状，并理解图象的物理意义。
4．理解记录振动的方法
【自主预习】
1.弹簧振子：把一个有孔的小球装在弹簧的一端，弹簧的另一端固定，小球穿在________杆上，能够自由滑动，两者之间的摩擦可以忽略，弹簧的质量与小球相比________忽略。把小球拉向右方，然后放开，它就左右运动起来，这样的系统称为弹簧振子。小球原来静止时的位置叫做________。
特点：①表现在构造上，是用一根没有质量的弹簧一端固定，另一端连接一个质点；②表现在运动上，没有任何摩擦和介质阻力。
第十一章机械振动
11.2简谐运动的描述
【教学目标】
1．掌握用振幅、周期和频率来描述简谐运动的方法。
2．理解振幅、周期和频率的物理意义。
3．明确相位、初相和相位差的概念。
4．知道简谐运动的表达式，明确各量表示的物理意义。
重点：振幅、周期和频率的物理意义。理解振动物件的固有周期和固有频率与振幅无关。
难点：理解振动物体的固有周期和固有频率与振幅无关。相位的物理意义。
【自主预习】
1.振幅：振动物体离开平衡位置的________距离。振幅的________表示的是做振动的物体运动范围的大小。
①定义：振动物体离开平衡位置的最大距离，叫做振动的振幅，用A表示，在国际单位制中的单位是米(m)。
第十一章机械振动
11.3简谐运动的回复力与能量
【教学目标】
1．掌握物体做简谐运动时回复力的特点，据此可判断物体是否做简谐运动。
2．理解回复力的含义。
3．知道简谐运动中的能量相互转化及转化的过程中机械能是守恒的。
重点：简谐运动时回复力的特点及描述简谐运动的歌物理量的变化规律
难点：简谐运动的动力学分析及能量分析
【自主预习】
1．简谐运动的回复力
(1)定义：使振动物体回到平衡位置的力
(2)效果：把物体拉回到平衡位置．
(3)方向：总是指向．
(4)表达式：F=-kx．即回复力与物体的位移大小成，“-”表明同复力与位移方向始终，k是一个常数，由简谐运动系统决定．
(5)简谐运动的动力学定义：如果质点所受的力与它偏离平衡位置位移的大小成，并且总是指向，质点的运动就是简谐运动．
第十一章机械振动
11.4 单摆
【教学目标】
1、知道什么是单摆，了解单摆的构成。
2、掌握单摆振动的特点，知道单摆回复力的成因，理解摆角很小时单摆的振动是简谐运动。
3、知道单摆的周期跟什么因素有关，了解单摆的周期公式，并能用来进行有关的计算。
4、知道用单摆可测定重力加速度。
重点：1、知道单摆回复力的来源及单摆满足简谐运动的条件；
2、通过定性分析、实验、数据分析得出单摆周期公式。
难点：1、单摆振动回复力的分析；
2、与单摆振动周期有关的因素。
【自主预习】
1．单摆
(1)组成：①，②•
(2)理想化要求：
第十一章机械振动
11.5外力作用下的振动
【教学目标】
1．知道阻尼振动和阻尼振动中能量转化的情况。
2．知道什么是受迫振动及其产生的条件，掌握物体做受迫振动的特点。
3．认识共振现象，掌握产生共振现象的条件。
4.了解共振的防止和应用。
重点：受迫振动的频率特点、共振的特点及条件
难点：受迫振动的频率特点、共振的特点及条件
【自主预习】
1.阻尼振动
(1)阻尼振动
实际的振动过程中，系统受到了摩擦力和其他阻力，机械能向内能转化是无法避免的，振动过程中机械能不断减小使振动逐渐减弱直至最终停止。这种振幅逐渐减小的振动叫阻尼振动。阻尼振动的图象如图11－5－1所示。
(2)特点
第十二章机械波
12.1波的形成和传播
【教学目标】
（1）通过观察和分析，认识波是振动的传播，知道波在传播振动形式的同时也传播能量和信息。
（2）能区分横波和纵波，知道什么是波峰和波谷、密部和疏部
（3）知道什么是机械波和机械波形成的条件
重点：机械波的形成过程及传播
难点：机械波的形成过程及传播
【自主预习】
1．机械波产生的条件：(1) ；(2)
2_机械波的形成
(1)实质：介质质点问存在相互作用力，介质中前面的质点带动后面的质点振动．
(2)质点间的作用：相邻的质点相互做功，l司时将振动形式与振源能量向外传播．
(3)介质质点的振动：从振源开始，每一个质点都由前面的质点带动做受迫振动．
3．机械波的分类：机械波分成和两类．
第十二章机械波
12.2波的图像
【教学目标】
1．理解波的图象的意义，知道波的图象的横、纵坐标各表示什么物理量，知道什么是简谐波。
2．能在简谐波的图象中找出波长和质点的振幅。
3．已知某一时刻某简谐波的图象和波的传播方向，能画出下一时刻的波的图象，并能指出图象中各个质点在该时刻的振动方向。
重点：1.理解波的图象的物理意义.
2.理解波的图象的应用. ①根据某一时刻t的波的图象.波的传播方向和波速，画出经过Δt时间以后，波的形状和各质点的位移.②已知某时刻t的波的图象，又知波的传播方向，判断介质中各质点的振动方向.
第十二章机械波
12.3波长、频率和波速
【教学目标】
1．知道什么是波的波长，能从波的图象中求出波的波长。
2．知道什么是波传播的周期(频率)，理解周期(频率)与质点振动周期(频率)的关系。
3．理解波在传播过程中的特点。
4．会用公式v＝λf解答实际的波动问题。
重点：利用波的图象和波长、频率、波速之间的关系解决实际问题
难点：用波长、频率和波速之间的关系进行计算和分析问题
【自主预习】
（认真阅读教材p29-p30，独立完成下列问题）
一、波长（λ）
1、概念：叫做波的波长。
强调：在横波中，两个相邻的波峰（或波谷）之间的距离等于波长；在纵波中，两个相邻的密部（或疏部）之间的距离等于波长。
第十二章机械波
12.4波的衍射和干涉（二）
【教学目标】
1、知道两列频率相同的波才能发生干涉现象；知道干涉现象的特点．
2、知道波的干涉现象是特殊条件下的叠加现象，知道干涉现象是波特有的现象．
3、通过观察波的独立前进，波的叠加和水波的干涉现象，认识波的干涉条件及干涉现象的特征
重点：波的叠加及发生波的干涉的条件
难点：对稳定的波的干涉图样的理解．
【自主预习】
1．波的叠加：事实表明，几列波相遇时能够保持________运动状态，继续传播，在它们重叠的区域里，介质的质点________参与这几列波引起的振动，质点的位移等于这几列波单独传播时引起的位移的________。
第十二章机械波
12.4波的衍射和干涉（一）
【教学目标】
1．知道什么是波的衍射。
2．知道波发生明显衍射的条件。
3．知道衍射是波所特有的现象。
重点：1.波的衍射现象。
2.波能够产生明显衍射的条件。
难点：产生明显衍射现象的条件的理解
【自主预习】
1.波可以绕过障碍物继续传播，这种现象叫做波的________。
2．实验表明：只有缝、孔的宽度或障碍物的尺寸跟波长________，或者比波长________时，才能观察到明显的衍射现象。
第十二章机械波
12.5多普勒效应
【教学目标】
1．知道波源的频率与观察者接收到的频率的区别．
2．知道什么是多普勒效应，知道它是波源与观察者之间有相对运动时产生的现象。
3．了解多普勒效应的一些应用．
重点：1.知道波源的频率与观察者接收到的频率的区别.
2.多普勒效应的定义及产生条件；
难点：波源的频率与观察者接收到的频率的区别.
【自主预习】
1.波源与观察者互相________或者互相________时，接收到的频率都会________，这种现象叫做多普勒效应。
第十三章光
13．1光的反射和折射
【教学目标】
(1)认识光的反射及折射现象，知道法线、入射角、反射角、折射角的含义。
(2)理解光的折射定律；会利用折射定律解释相关光现象和计算有关问题
(3)理解折射率的概念．会测定玻璃的折射率。
重点：光的折射定律、折射率．折射率是反映介质光学性质的物理量，由介质来决定
难点：1.光的折射定律和折射率的应用．
2．通过问题的分析解决加深对折射率概念的理解，学会解决问题的方法．
【自主预习】
一、反射及反射定律
（1）光的反射：光从一种介质射到它与另一种介质的______时，一部分光会返回到第一种介质的现象。
第十三章光
13．2全反射
【教学目标】
1．知道什么是光疏介质，什么是光密介质。
2．理解光的全反射现象。
3．理解临界角的概念，能判断是否发生全反射，并能解决相关的问题。
4．知道光导纤维原理及其作用。
重点：全反射条件，临界角概念及应用.[
难点：临界角概念、临界条件时的光路图及解题.
【自主预习】
1.不同介质的折射率不同，我们把折射率较小的介质称为________介质，折射率较大的介质称为________介质。光疏介质与光密介质是________。
第十三章光
13．3光的干涉
【教学目标】
1．观察光的干涉现象
2．知道光的干涉现象，并知道从光的干涉现象说明光是一种波。
3．理解双缝干涉现象是如何产生的，并能判断出何处出现亮条纹，何处出现暗条纹。
4．知道什么是相干光源。
重点：光的干涉条件及相干光源的获得。
难点：知道决定干涉条纹间距的条件，认识出现亮条纹和暗条纹的位置特点
【自主预习】
（认真阅读教材p50-p52，独立完成下列问题）
1.1801年，英国物理学家________成功地观察到了光的干涉现象。杨氏实验证明，光的确是________。
第十三章光
13．5光的反射和折射
【教学目标】
（1）观察光的衍射现象，知道什么是光的衍射及产生明显衍射现象的条件。
（2）能用衍射知识对生活中的现象进行解释和分析
（3）初步了解衍射光栅
（4）知道“几何光学”中所说的光沿直线传播是一种近似。
重点：观察光的衍射现象，知道什么是光的衍射及产生明显衍射现象的条件
难点：衍射现象和干涉现象条纹的不同点和相同点
【自主预习】
（认真阅读教材P59-P62相关内容，独立完成下列问题）
1．(1)一单色光照射到一条狭缝时，当狭缝较宽时，光沿___________传播，在光屏上形成一条宽度跟狭缝宽度___________的亮区；当狭缝较窄时，尽管亮区的___________有所减弱，但___________增大了，这表明光经过较窄的单缝时，并没有沿___________传播，而是绕过了单缝的边缘传播到了更宽的空间，这就是光的衍射现象，且缝的宽度越窄，在光屏上形成的亮区的范围越___________。
第十三章光
13．1光的反射和折射
【教学目标】
重点：
难点：
【自主预习】
【典型例题】
【课后练习】
第十三章光
13．6光的偏振
【教学目标】
1．通过实验，认识偏振现象，知道只有横波才有偏振现象。
2．了解偏振光和自然光的区别，从光的偏振现象知道光是横波。
3．了解日常见到的光多数是偏振光，了解偏振光在生产生活中的一些应用。
重点：知道光的偏振现象及光的偏振现象说明光是一种横波
难点：偏振光和自然光的区别
【自主预习】
一、光的干涉和衍射现象说明光具有，光的偏振现象说明光是。
二、偏振片：由特定的材料制成，每个偏振片都有一个特定的方向，只有沿这个方向振动的光才能透过偏振片，这个方向叫，偏振片对光波的作用就像狭缝对于机械波的作用一样。
三、光的分类
第十三章光
13．7光的颜色和色散
【教学目标】
1．知道光的色散现象。
2．理解薄膜干涉中的色散现象，并了解薄膜干涉的应用。
3．理解折射时的色散现象产生的原因。
4．知道同一介质对不同色光的折射率不同。
重点：光的颜色色散
难点：光的颜色色散
【自主预习】
1、光的颜色色散：
（1）在双缝干涉实验中，由条纹间距∆x与光波的波长关系为________，可推知不同颜色的光，其波长________，光的颜色由光的________决定，当光发生折射时，光速发生变化，而颜色不变。
（2）色散现象是指：含有多种颜色的光被分解为________的现象。
（3）光谱：含有多种颜色的光被分解后各种色光按其_______的大小有序排列。红光与紫光相比，频率大，绝对折射率大，在同种介质中速度大。
第十三章光
13．8 激光
【教学目标】
1．知道激光和自然光的区别。
2．了解激光的特点和应用。
3．知道什么是全息照相及其原理。
重点：激光的特点和应用
难点：激光的特点和应用
【自主预习】
1、激光的产生：激光是原子受激辐射产生的光。发光的、、均相同，两列相同激光相遇可以发生。激光是人工产生的光。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。
2、激光具有的特点以及应用：
第十四章电磁波
14．1电磁波
【教学目标】
1．知道麦克斯韦电磁场理论的两大支柱：变化的磁场产生电场；变化的电场产生磁场。变化的磁场和电场相互联系形成统一的电磁场。
2．知道电磁场在空间传播形成电磁波。
3．知道电磁波在真空中的传播速度。
4．知道赫兹实验以及它的重大意义。
重点：麦克斯韦电磁场理论
难点：电磁波的产生
【自主预习】
1.________建立了经典的电磁场理论。它的内容是：变化的磁场产生________；变化的电场产生________。
2．如果在空间某区域中有________变化的电场，那么它就在空间引起________变化的磁场；这个变化的磁场又引起新的变化电场……于是，变化的电场和变化的磁场________产生，由近及远地向周围传播，从而形成了电磁波。电磁波是________波。
3．________观察到了电磁波的反射、折射、干涉、偏振和衍射等现象。他还通过测量证明，电磁波在真空中具有________速度________。从而证实了麦克斯韦关于光的电磁理论。
4. 伟大的预言
第十四章电磁波
14.2 电磁震荡
14.3电磁波的发射和接受
【教学目标】
1．知道什么是LC振荡电路和振荡电流。
2．知道LC回路中振荡电流的产生过程。
3．知道LC回路的周期和频率公式。
4．知道什么样的电磁振荡和电路有利于向外发射电磁波。
5．了解利用电磁波传递信号要对电磁波进行调制，调制方法有两种：调幅和调频。知道什么是调制、什么是调幅和调频。
6．知道接收需要的电磁波要进行调谐，知道还原信号还要进行解调，了解什么是调谐和解调。
重点：知道什么是调制、什么是调幅和调频。了解什么是调谐和解
难点：知道产生电磁振荡过程中，LC振荡电路中的能量转换情况
【自主预习】
第十四章电磁波
14.4电磁波与信息化社会
14.5 电磁波谱
【教学目标】
1．了解电磁波的应用。
2．了解电视和雷达的基本原理。
3．了解电磁波在科技、经济、社会发展中的作用。
4．了解什么是电磁波谱，知道各种可见光和不可见光与无线电波一样，也是电磁波。
5．了解不同波长(或频率)范围的电磁波的特性以及应用。
6．知道电磁波也具有能量，知道电磁波是一种物质。
7．了解阳光的成分以及其能量分布的大体情况。
重点：电磁波谱
难点：不同波长(或频率)范围的电磁波的特性以及应用。
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