《物理（上冊(cè)）》452-1（任婷）教案 第五章 第三節(jié) 縱橫波演示器-機(jī)械波 （二）

課題第三節(jié)縱橫波演示器——機(jī)械波（二）課時(shí)1課時(shí)（45min）總21課時(shí)教學(xué)目標(biāo)知識(shí)技能目標(biāo)：了解波的衍射了解波的干涉了解多普勒效應(yīng)（4）理解波的衍射和干涉的物理意義，知道它們之間的關(guān)系思政育人目標(biāo)：（1）通過音叉實(shí)驗(yàn)，了解聲音的共鳴，培養(yǎng)善于發(fā)現(xiàn)問題和解決問題的能力（2）通過學(xué)習(xí)“關(guān)于共振現(xiàn)象的故事”這一案例，感受古人的智慧，堅(jiān)定文化自信教學(xué)重難點(diǎn)教學(xué)重點(diǎn)：衍射、干涉、多普勒效應(yīng)教學(xué)難點(diǎn)：波的衍射和干涉的物理意義，以及它們之間的關(guān)系教學(xué)方法講練結(jié)合法教學(xué)用具電腦、投影儀、多媒體課件、教材教學(xué)設(shè)計(jì)→→→傳授新知（24min）→課堂討論（10min）→課堂小結(jié)（3min）→作業(yè)布置（2min）教學(xué)過程主要教學(xué)內(nèi)容及步驟設(shè)計(jì)意圖課前任務(wù)【教師】布置課前任務(wù)，和學(xué)生負(fù)責(zé)人取得聯(lián)系，讓其提醒同學(xué)通過文旌課堂APP或其他學(xué)習(xí)軟件，完成課前任務(wù)多普勒效應(yīng)【學(xué)生】完成課前任務(wù)通過課前的預(yù)熱，讓學(xué)生了解所學(xué)課程的大概內(nèi)容，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)欲望考勤（2min）【教師】使用文旌課堂APP進(jìn)行簽到，清點(diǎn)上課人數(shù)，記錄好考勤【學(xué)生】班干部報(bào)請(qǐng)假人員及原因培養(yǎng)學(xué)生的組織紀(jì)律性，掌握學(xué)生的出勤情況問題導(dǎo)入（4min）【教師】提出以下問題：【學(xué)生】思考、舉手回答通過問題導(dǎo)入的方法，引導(dǎo)學(xué)生主動(dòng)思考，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣傳授新知（20min）【教師】通過學(xué)生的回答引入要講的知識(shí)知識(shí)點(diǎn)波的衍射?【教師】舉例講解波的衍射波可以繞過障礙物繼續(xù)傳播的現(xiàn)象，叫作波的衍射只有孔、縫的寬度或障礙物的尺寸與波長相差不多，或者比波長更小時(shí)，才能觀察到明顯的衍射現(xiàn)象。一切波都能發(fā)生衍射，而要發(fā)生明顯的衍射現(xiàn)象須滿足上述條件。當(dāng)不滿足上述條件時(shí)，衍射現(xiàn)象仍存在，只不過該現(xiàn)象不明顯，不易被觀察到。衍射的實(shí)質(zhì)，是振動(dòng)的形式和能量傳到障礙物后方的陰影區(qū)域中。?【學(xué)生】聆聽、理解、做筆記知識(shí)點(diǎn)波的獨(dú)立傳播原理和疊加原理?【教師】講解波的獨(dú)立傳播原理和疊加原理幾列波相遇時(shí)，能夠保持各自的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)繼續(xù)傳播，互不影響，這就是波的獨(dú)立傳播原理。介質(zhì)的質(zhì)點(diǎn)同時(shí)參與了這兩列波引起的振動(dòng)，質(zhì)點(diǎn)的位移等于兩列波單獨(dú)傳播時(shí)引起的位移的矢量和，這就是波的疊加原理。波的獨(dú)立傳播原理和疊加原理并不矛盾。前者用于描述波的性質(zhì)，即同時(shí)在同一介質(zhì)中傳播的幾列波都是獨(dú)立的。后者用于描述介質(zhì)中質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)情況，即每個(gè)質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)是各列波在該點(diǎn)引起的運(yùn)動(dòng)的矢量和。?【學(xué)生】聆聽、理解、記筆記知識(shí)點(diǎn)波的干涉?【教師】講解波的干涉當(dāng)頻率相同、振動(dòng)方向平行、相位相同或相位差恒定的兩列波相遇時(shí)，使某些區(qū)域的振動(dòng)始終加強(qiáng)，某些區(qū)域的振動(dòng)始終減弱，且振動(dòng)加強(qiáng)和振動(dòng)減弱的區(qū)域相間的現(xiàn)象，稱為波的干涉。由波的干涉所形成的圖樣，叫作干涉圖樣。一切波都能發(fā)生干涉，干涉和衍射一樣，都是波特有的現(xiàn)象，但當(dāng)兩列波相遇并疊加時(shí)，不一定能得到穩(wěn)定的干涉圖樣。要產(chǎn)生穩(wěn)定的干涉現(xiàn)象，需要滿足以下條件：頻率相等、相差恒定、兩列波共面同線。滿足上述條件的波稱為相干波，其波源稱為相干波源。兩列振幅均為A的相干波，其干涉圖樣中的振動(dòng)加強(qiáng)點(diǎn)（區(qū)）出現(xiàn)在波峰與波峰相遇處或波谷與波谷相遇處，此處振幅為2A，位移在2A～0～范圍內(nèi)周期性變化；振動(dòng)減弱點(diǎn)（區(qū)）出現(xiàn)在波峰與波谷相遇處，此處振幅為0，位移始終為0（不振動(dòng)）。兩波源的振動(dòng)情況完全相同，某點(diǎn)到兩波源的波程差若滿足，則該點(diǎn)（或該點(diǎn)所在區(qū)域）為振動(dòng)加強(qiáng)點(diǎn)（或振動(dòng)加強(qiáng)區(qū)）；若滿足，則該點(diǎn)（或該點(diǎn)所在區(qū)域）為振動(dòng)減弱點(diǎn)（或振動(dòng)減弱區(qū)），其中，1，2，3……兩波源相位相反，頻率和波長相同，某點(diǎn)到兩波源的波程差若滿足，則該點(diǎn)（或該點(diǎn)所在區(qū)域）為振動(dòng)減弱點(diǎn)（或振動(dòng)減弱區(qū)）；若滿足，則該點(diǎn)（或該點(diǎn)所在區(qū)域）為振動(dòng)加強(qiáng)點(diǎn)（或振動(dòng)加強(qiáng)區(qū)），其中，1，2，3……?【學(xué)生】聆聽、理解、記筆記知識(shí)點(diǎn)多普勒效應(yīng)?【教師】講解多普勒效應(yīng)波源和觀察者相對(duì)靜止時(shí)，觀察者接收到的頻率不變；兩者相對(duì)靠近時(shí)，觀察者接收到的頻率變大；兩者相對(duì)遠(yuǎn)離時(shí)，觀察者接收到的頻率變小。由于波源和觀察者相對(duì)介質(zhì)運(yùn)動(dòng)時(shí)，使觀察者感到頻率變化的現(xiàn)象稱為多普勒效應(yīng)。多普勒效應(yīng)是物理學(xué)研究中的重要成果之一，在交通、醫(yī)學(xué)、氣象、通信等方面應(yīng)用廣泛。1．交通應(yīng)用檢查機(jī)動(dòng)車速度的雷達(dá)測速儀就是利用了多普勒效應(yīng)。交警向行進(jìn)中的車輛發(fā)射頻率已知的電磁波（通常是紅外線），當(dāng)電磁波到達(dá)目標(biāo)車輛后，就會(huì)向測試儀器發(fā)射一定頻率的反射波。根據(jù)反射波頻率變化的多少，就能知道該車輛的速度。2．醫(yī)學(xué)應(yīng)用在現(xiàn)代醫(yī)學(xué)中，可利用超聲波檢查心臟和血管的健康情況。這是因?yàn)檠軆?nèi)的血液是流動(dòng)的物體，所以超聲波振源與相對(duì)運(yùn)動(dòng)的血液間就會(huì)產(chǎn)生多普勒效應(yīng)。血液向著聲源運(yùn)動(dòng)時(shí)，反射波的波長被壓縮，因而頻率增大；血液遠(yuǎn)離聲源運(yùn)動(dòng)時(shí)，反射波的波長變長，因而頻率減小。反射波頻率增大或減小的量，與血液的流動(dòng)速度成正比，因此可根據(jù)超聲波的頻移量，測定血液的流速。除此之外，有經(jīng)驗(yàn)的鐵路工人可以由火車的汽笛聲判斷火車的運(yùn)動(dòng)方向和快慢；有經(jīng)驗(yàn)的戰(zhàn)士可以由炮彈飛行時(shí)的尖叫聲，判斷飛行的炮彈是接近還是遠(yuǎn)去；由在地球表面收到的遙遠(yuǎn)天體發(fā)出的光波頻率，可以判斷該天體相對(duì)于地球的運(yùn)動(dòng)速度，這些都體現(xiàn)了多普勒效應(yīng)?！緦W(xué)生】聆聽、理解、記筆記通過教師的講解和演示，使學(xué)生理解力的概念、三要素、特性、力的圖示。課堂討論（10min）【教師】組織學(xué)生以小組為單位討論以下問題：（1）為什么在眾多說話聲中，仍能辨別出某個(gè)人的聲音？為什么樂隊(duì)在演奏交響樂時(shí)，聽眾仍能辨別出不同樂器所發(fā)出的聲音？（2）舉例說明多普勒效應(yīng)在生活中的應(yīng)用?聆聽、思考、小組討論，由小組代表上臺(tái)發(fā)表討論結(jié)果【教師】與學(xué)生一起評(píng)價(jià)各組的發(fā)言通過課堂討論，鞏固所學(xué)知識(shí)，加深學(xué)生對(duì)所學(xué)知識(shí)的理解，并將所學(xué)知識(shí)與實(shí)踐相結(jié)合課堂小結(jié)（3min）【教師】簡要總結(jié)本節(jié)課的要點(diǎn)本節(jié)課學(xué)習(xí)了波的衍射、干涉、多普勒效應(yīng)等知識(shí)，重點(diǎn)是生活實(shí)際中對(duì)這些知識(shí)的應(yīng)用，希望大家在課下多加練習(xí)，鞏固課上所學(xué)知識(shí)，能夠正確理解波的衍射和干涉的物理意義，并知道它們之間的關(guān)系?！緦W(xué)生】總結(jié)回顧知識(shí)點(diǎn)總結(jié)知識(shí)點(diǎn)，鞏固學(xué)生對(duì)多普勒效應(yīng)相關(guān)知識(shí)的印象作業(yè)布置（2min）【教師】布置課后作業(yè)完成教材習(xí)題5-3中與本課相關(guān)的習(xí)題【學(xué)生】完成課后作業(yè)通過課后作業(yè)復(fù)習(xí)鞏固學(xué)到的知識(shí)，提高計(jì)算能力教學(xué)反思本節(jié)課中，重點(diǎn)是對(duì)知識(shí)的