波的干涉教學設(shè)計 文檔

1、.波的干涉教學設(shè)計【教學目標】1. 知識與技能（1）知道什么是波的獨立性、疊加原理。（2）知道什么是波的干涉現(xiàn)象，干涉圖樣。（3）知道形成穩(wěn)定干涉圖樣的條件。2.過程與方法（1）通過波傳播的模擬實驗，講解波傳播的獨立性和波疊加原理。（2）通過水波演示實驗的現(xiàn)象，并分析現(xiàn)象得到有關(guān)波干涉的相關(guān)知識。3.情感、態(tài)度與價值觀觀察分析模擬實驗、水波演示實驗等情景，使學生認識到波的特點，也認識到知識的客觀性和真理性，不能主觀臆斷。【教學重點、難點】重點：波干涉現(xiàn)象、干涉圖樣的認識。難點：波的疊加原理、干涉圖樣的形成規(guī)律?！緦嶒炂鞑募敖虒W媒體的選擇與使用】水波演示儀、多媒體投影系統(tǒng)【教學方法】提問、討論、

2、講解、觀察、分析【教學過程】一、引入新課師：通過機械波的學習，我們了解了機械波的形成和傳播規(guī)律。如果空間中同時存在兩列機械波，它們在共同傳播過程會呈現(xiàn)甚么特點呢？實驗：（1）演示一列水波傳播特點；（2）兩列完全相同的水波共同傳播。同學們比較一樣嗎？為什么會出現(xiàn)這種奇特的現(xiàn)象呢？這就是我們今天要講的內(nèi)容，物理上稱之為干涉。今天我們就來學習波的干涉，了解干涉現(xiàn)象以及形成的原因。二、新課教學師：在講這個問題之前，我們先思考兩個物體在運動中相遇和兩列波在運動中相遇一樣嗎？有什么區(qū)別？ 思考：波向前傳播傳播的是什么？質(zhì)點是否向前運動？那么物體的運動呢？實驗：我們將一列繩輕輕地向上抖動，那么繩會向上凸起形

3、成一列波并將這個“凸峰”傳到繩的另一段。如果繩的兩端同時有兩列波互相傳播，在它們傳播過程中會有什么情況發(fā)生？（因為太快我們看不明顯，請同學們看動畫）（播發(fā)兩列波相遇的動畫）請同學觀察思考回答PPT給出的問題。1.兩列波在相遇后是怎樣傳播的？2.兩列波在相遇過程中凸起的高度發(fā)生了怎樣的變化，相遇時的質(zhì)點做什么運動？總結(jié)：波的獨立性：兩列波在相遇后能夠保持各自的運動特性（頻率、波長、振動方向等）繼續(xù)傳播，互不影響，這就是波傳播的獨立性。波的疊加性：而在相遇區(qū)域內(nèi)，任一質(zhì)點的位移等于這幾列波單獨傳播時在該點引起的位移的矢量和，這就是波的疊加原理。師：我們剛才所分析的波它們的頻率是否相同？答：頻率不一

4、定相同。師：頻率相同的兩列波疊加會有什么現(xiàn)象呢？(實物投影演示)把兩根金屬絲固定在同一個振動片上，當振動片振動時(由于這兩列波是由同一個振動片引起的，所以這兩個波源的振動頻率和振動步調(diào)相同)，兩根金屬絲周期性地觸動水面，形成兩個波源，觀察在兩列波相遇重疊的區(qū)域里出現(xiàn)的現(xiàn)象。師：這種現(xiàn)現(xiàn)象我們稱為干涉現(xiàn)象。請同學們敘述一下現(xiàn)象： (學生敘述現(xiàn)象)：在振動的水面上，出現(xiàn)了一條條從兩個波源中間伸展出來的相對平靜的區(qū)域和激烈振動的區(qū)域，這兩種區(qū)域在水面上的位置是固定的，而且相互隔開。用多媒體展示課本水波的干涉圖樣及波的干涉的示意圖師：為什么會出現(xiàn)這種現(xiàn)象呢？結(jié)合課件進行分析：討論以下幾個問題出現(xiàn)上述現(xiàn)

5、象的這兩列波有什么特點？（振動頻率和步調(diào)相同）若在傳播相等距離后相遇，其中一例波是波峰，則另一列波是否也為波峰？為什么？波峰和波峰相遇后質(zhì)點振動的情況怎樣變化？（加強，該點稱為加強點）對于該點A，再經(jīng)過半個周期，兩列波使質(zhì)點怎樣振動？再經(jīng)過1/4周期呢？（A點加強的性質(zhì)不變，A點始終是加強點）怎樣描述A點的運動？（A點作振幅是兩列波振幅之和的簡諧運動）怎樣找出圖中的加強點？（峰峰相遇或谷谷相遇）加強點應滿足什么條件？（加強點到兩波源的距離差等于波長的整數(shù)倍。）振動減弱點是怎樣形成的？（峰谷相遇為減弱點，即兩列波在減弱點的振動完全相反）減弱點的振幅為多少？減弱點應滿足什么條件？（加減強點到兩波源

6、的距離差等于半波長的奇數(shù)倍。）同學們總結(jié)什么是波的干涉？振動頻率相同、步調(diào)一致的兩列波疊加，使某些區(qū)域振動加強，某些區(qū)域振動減弱，而且加強區(qū)與減弱區(qū)相互隔開，始終穩(wěn)定，這種現(xiàn)象叫波的干涉。所形成的圖樣叫干涉圖樣。引導學生觀看、分析課件干涉圖樣一、干涉圖樣說明：1、干涉現(xiàn)象是建立在兩個波源產(chǎn)生的頻率相同的前提條件下。2、兩列頻率相同的波疊加，振動加強點始終加強，振動減弱點始終減弱。3、振動加強點和振動減弱點是間隔出現(xiàn)的。4、振動加強點是指振幅較大的點，不是位移始終最大。5、干涉圖樣中，不只有振動加強的質(zhì)點和振動減弱的質(zhì)點。二、振動加強點、減弱點說明若兩波源頻率相同、步調(diào)一致到兩波源的路程差（波程

7、差）s滿足： （K=1、2、3） 加強 （K=1、2、3） 減弱三、小結(jié)1、了解了波的獨立性和波的疊加原理；2、了解了什么是波的干涉；3、知道了波的干涉現(xiàn)象中加強點和減弱點的特點；4、知道了產(chǎn)生穩(wěn)定干涉的條件。四、鞏固練習：1.關(guān)于兩列波的穩(wěn)定干涉現(xiàn)象，下列說法正確的是(BD)A、任意兩列波都能產(chǎn)生穩(wěn)定干涉現(xiàn)象。B、發(fā)生穩(wěn)定干涉現(xiàn)象的兩列波，它們的頻率一定相同。C、在振動減弱的區(qū)域，各質(zhì)點都處于波谷。D、在振動加強的區(qū)域，有時質(zhì)點的位移等于零。2.關(guān)于波的干涉，下列說法正確的是（ ABDF ）A兩列波相遇時，可以相互穿過繼續(xù)傳播，只在重疊區(qū)域發(fā)生疊加B兩列波疊加區(qū)域的任何介質(zhì)質(zhì)點的實際位移是兩

8、列波單獨引起位移的矢量和C兩列波相遇時,一列波對另一列的影響叫干涉D干涉是特殊條件下疊加現(xiàn)象，兩個頻率相同的波源振動產(chǎn)生的波可能發(fā)生干涉現(xiàn)象E兩列波發(fā)生穩(wěn)定的干涉現(xiàn)象時，某一位置某時刻是振動加強區(qū)，一個周期后變?yōu)檎駝訙p弱區(qū)F干涉是波所特的的現(xiàn)象，不是波就不會發(fā)生干涉3.兩列波長相同的水波發(fā)生干涉，若在某一時刻，P點處恰好兩列波的波峰相遇，Q點處兩列波的波谷相遇，則（ BC ）AP點的振幅最大，Q點的振幅最小BP、Q兩點的振幅都是原兩列波的振幅之和CP、Q兩點的振動周期相同DP、Q兩點始終處在最大位移處和最小位移處4.如圖所示，S1、S2是兩個頻率相等的波源，它們在同一種介質(zhì)中傳播，以S1、S2為圓心的兩組同心圓弧分別表示同一時刻兩列波的波峰（實線）和波谷（虛線）則以下說法正確的是：（ A ）A質(zhì)點A是振動加強點B質(zhì)點D是振動減弱點C再過半周期，質(zhì)點B、C是振動加強D質(zhì)點