高一物理《波干涉》说课稿
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《波的干涉》教学设计一、教材分析本节课是高中物理第二册第十章第六节的内容,波的干涉和波的衍射是波动所特有的现象.对于干涉和衍射现象的学习能加深对波动本质的认识.对本节课的学习也为后面光的本性的学习打下基础.所以这节课有承上启下的作用.另外在近几年高考的试题中关于波的干涉这个知识点经常出现.因此我认为本课在教学占有很重要的地位.二、教材知识结构本教材对波的干涉的讨论分三个层次进行展开教学(一)通过对实际问题及实验现象的观察定性说明了波的独立传播特性.(二)运用矢量叠加原理分析两列波叠加的情形,得出叠加原理.(三)观察波的干涉实验运用波的独立传播特性和波的叠加原理分析干涉现象,得出两列波发生干涉条件和干涉图样的特点第(一)(二)两个层次的内容是学习第三个层次内容的辅助知识,不是教学的重点,第三个层次的知识是本节课学习的重点.因为波的干涉图样是一种动态的稳定,稳中有动的现象,这对学生的思维能力及空间想象能力要求较高,因而是教学的重点二、设计思想“波的干涉”一节是高一物理教材中学生们感到较难理解的部分,难点在于对波的叠加原理的理解、干涉图样的解释。
要突破难点,必须做好实验,“发波水槽实验”显现明显,并运用多媒体课件进行模拟演示可较好地解决这一问题。
教学过程中两处应用到多媒体课件。
一是用于表现两个单波在相向而行过程中叠加的情况,波的叠加现象在实验中较难演示,“绳波的叠加实验”中几乎看不到现象。
本课采用的“发波水槽实验”观察两个波峰的叠加现象较明显,但波峰与波谷、波谷与波谷的叠加情况则无法看到;此外,波的叠加过程非常快,不便对照讲解,也不能定量地看到叠加过程中每一质点的位移与原来两峰引起位移间的关系。
要让同学们对波的叠加现象有一个全面的、准确的认识,就需要借助多媒体课件模拟这一叠加过程。
本课中另一处借助多媒体表现了动态的干涉图样,当同学们通过“发波水槽实验”观察到水波的干涉现象后,要将这一图样解释清楚,单靠课本上虚、实相交的示意图比较困难。
波的衍射和干涉多普勒效应一、教学目标知识与技能1、知道什么是波的衍射现象、知道波发生明显衍射现象的条件2、知道波的叠加原理3、知道什么是波的干涉现象和干涉图样、知道干涉现象和衍射现象是波所特有的现象4、知道波源的频率与观察者接收到的频率的区别.5、知道什么是多普勒效应,知道它是在波源和观察者之间有相对运动时产生的现象.过程与方法能够利用波的实验解决实际问题、通过波源的频率与观察者接收到的频率的区别,培养学生的分析能力.情感态度与价值观培养学生善于观察、善于总结的能力二、教学重点1.波发生明显衍射现象的条件、波发生干射现象的条件2.知道什么是多普勒效应,知道它是在波源与观察者之间有相对运动时产生的现象.三、教学难点波的叠加原理、波源的频率与观察者接收到的频率的区别.四、教学过程波的干涉1.波的叠加原理(1)波的独立传播特性:两列波在相遇后相互穿过,仍然保持各自的运动状态继续传播,彼此之间好像未曾相遇。
(2)波的叠加原理:在几列波传播的重叠区域内,质点要同时参与由几列波引起的振动,质点的总位移等于各列波单独存在时在该处引起的振动位移的矢量和。
图2-5-12.波的干涉现象(1)实验及现象:①实验:波源是固定在同一个振动棒上的两个小球,当振动棒带动两个小球振动时,将会产生振动方向和振动频率都相同的两列水波。
②现象:在振动的水面上,出现了一条条从两个波源中间展开来的相对平静的区域和振动较强的区域,这两种区域的分布固定而且相互隔开。
(2)现象解释:①加强区:在某一时刻,两列波的波峰(或波谷)同时到达某一点,该质点的振动最剧烈,振动的振幅等于两列波的振幅之和。
加强点形成的区域是加强区。
②减弱区:某一时刻,两列波的波峰和波谷同时到达某一点,该质点振动的振幅等于两列波的振幅之差,减弱点形成的区域是减弱区。
若两列波振幅相同,质点振动的合振幅就等于零。
(3)波的干涉:①定义:频率相同的两列波叠加,使介质中某些区域的质点振动始终加强,另一些区域的质点振动始终减弱,并且这两种区域相互间隔、位置保持不变,这种稳定的叠加现象叫做波的干涉。
《波的干涉》说课稿尊敬的各位评委、老师:大家好!今天我说课的题目是“波的干涉”。
下面我将从教材分析、学情分析、教学目标、教学重难点、教法与学法、教学过程以及教学反思这几个方面来展开我的说课。
一、教材分析“波的干涉”是高中物理选修 3-4 机械波这一章节中的重要内容。
它既是对前面所学的波的衍射等知识的深化和拓展,也为后续学习光的干涉等知识奠定了基础。
通过这部分内容的学习,学生将进一步理解波的特性,提升对波动现象的认识和理解能力。
教材在编排上,先介绍了波的叠加原理,为波的干涉现象的理解做了铺垫,然后通过实验和理论分析,阐述了波的干涉的条件、特点和规律。
二、学情分析学生在学习本节课之前,已经掌握了波的形成和传播、波的衍射等相关知识,具备了一定的抽象思维和逻辑推理能力。
然而,波的干涉这一现象较为抽象,学生在理解干涉的形成过程和条件时可能会存在一定的困难。
此外,学生在实验观察和数据分析方面的能力还有待提高,需要在教学中加以引导和培养。
三、教学目标1、知识与技能目标(1)理解波的干涉现象和干涉条件。
(2)知道干涉条纹的特点和形成原因。
(3)能够运用波的干涉知识解释生活中的相关现象。
2、过程与方法目标(1)通过观察实验现象,培养学生的观察能力和分析问题的能力。
(2)经历对波的干涉现象的探究过程,提高学生的科学探究能力和思维能力。
3、情感态度与价值观目标(1)通过对波的干涉现象的学习,激发学生对物理学科的兴趣和探索欲望。
(2)培养学生的合作精神和实事求是的科学态度。
四、教学重难点1、教学重点(1)波的干涉现象和干涉条件。
(2)干涉条纹的特点和形成原因。
2、教学难点(1)对干涉现象中振动加强点和减弱点的判断。
(2)干涉现象的形成过程和原理。
五、教法与学法1、教法(1)实验演示法:通过实验演示波的干涉现象,让学生直观地感受干涉现象的特点,激发学生的学习兴趣。
(2)问题引导法:设置一系列问题,引导学生思考和探究,培养学生的思维能力。
波的干涉教案范文一、教学目标:1.知识与理解:了解波的干涉现象的基本概念和特点。
2.技能与能力:能够描述和解释波的干涉实验现象,并能够进行简单的计算。
3.情感态度价值观:培养学生的观察、实验和合作探究的能力,提高他们对科学实验的兴趣和热爱。
二、教学重点:1.波的干涉的基本概念和特点。
2.强度的增强和减弱。
三、教学难点:如何能够正确地解释和描述波的干涉实验中的现象和规律。
四、教学过程:1.导入(5分钟)引导学生回忆并复习上一节课所学的波动现象和波的特点,指出我们今天将要学习波的干涉现象。
2.探究(15分钟)让学生观察一个相关的实验现象:实验一:将两根长度相同的橡皮筋悬挂在一个固定的位置,然后将它们分别拉向两边。
请观察两个橡皮筋是否发生了干涉现象,干涉现象的特点是什么?实验二:用水波的干涉现象来观察干涉现象:在一个水盆中,向水中轻轻地放入两个球形物体,观察水波的干涉现象,观察到的现象有哪些?它们是怎样形成的?通过观察和实验,学生可以发现波的干涉现象是两个或多个波相互作用形成的。
并且会发现在一些位置处,波的振幅增大(强度增强),而在另外一些位置处,波的振幅减小(强度减弱)。
3.定义(10分钟)出示干涉现象的定义:当两个或多个波在同一空间内传播时,相遇并产生共同的效果,称为波的干涉。
4.实验(15分钟)进行以下实验来进一步观察和研究波的干涉现象:实验一:双缝干涉实验使用一个光源、两个狭缝和一个屏幕,让学生亲自进行双缝干涉实验。
观察屏幕上观察到的干涉花纹,并记录下观察结果。
实验二:杨氏实验使用一个单缝和一个屏幕,让学生亲自进行杨氏实验。
观察屏幕上观察到的干涉花纹,并记录下观察结果。
通过这两个实验,学生可以进一步理解波的干涉现象,并发现在干涉花纹中存在干涉标志(增强)、暗条纹(减弱)和等厚线(相位)。
5.计算(15分钟)使用一些数学公式和计算方法,帮助学生计算双缝干涉、单缝干涉和等厚线的间距和角度。
6.总结(10分钟)总结波的干涉的概念和特点,并让学生回答一些问题来检验他们对所学知识的掌握情况:1)什么是波的干涉?2)双缝干涉实验和杨氏实验的异同点是什么?3)干涉花纹中的增强和减弱区域分别对应于什么?4)干涉花纹中的等厚线是什么?7.拓展(10分钟)介绍一些波的干涉在工程和科学中的应用,如光的干涉可以用于干涉仪器的制造和光学成像,声波的干涉可以用于声纳和音乐演奏等。
波的衍射和干涉学习目标1.通过观察水波的衍射现象,认识衍射现象的特征。
知道衍射现象是波特有的现象,知道什么是波的衍射现象和发生明显衍射现象的条件。
2.了解波的叠加原理。
通过实验认识波的干涉现象和波的干涉图样。
3.知道干涉现象是波所特有的现象。
知道波发生干涉现象的必要条件。
重点难点重点难点:波的衍射的定义及发生明显衍射现象的条件;波的叠加原理、波的干涉现象、产生干涉的条件及有关计算。
教学建议:衍射和干涉是波特有的现象,也是学生后面学习光的衍射的基础。
对于波的衍射,教学的关键仍在于实验的演示、观察和对实验现象的分析。
为了有助于对实验现象的分析和研究,可以在观察真实现象的同时,利用课件进行模拟,以便于使学生对衍射留下更加清晰的印象。
在波的干涉学习中,从波叠加的一般原理到满足相干条件下的干涉现象,学生对“波是振动形式的传播”的理解得到加深,其中波的相干条件是学习的难点。
导入新课:泰山佛光是岱顶奇观之一。
每当云雾弥漫的清晨或傍晚,游人站在较高的山头上顺光而视,就可能看到缥缈的雾幕上,呈现出一个内蓝外红的彩色光环,这个光环将整个人影或头影映在里面,恰似佛像头上五彩斑斓的光环,故得名“佛光”或“宝光”。
你能解释这种现象吗?1.波的衍射(1)定义:波可以①绕过障碍物而继续传播的现象叫作波的衍射。
(2)发生明显衍射现象的条件:只有缝、孔的宽度或障碍物的尺寸跟波长②相差不多,或者比波长③更小时,才能发生明显的衍射现象。
(3)衍射是波特有的现象,故一切波均可发生衍射现象。
“闻其声而不见其人”是④声波的衍射。
2.波的叠加大量的事实和实验表明,几列波相遇时能保持各自的⑤运动特征继续传播,在它们重叠的区域里,介质中的质点同时参与这几列波的振动,质点的位移等于几列波单独传播时⑥引起的位移的矢量和,这就是波的叠加原理。
3.波的干涉(1)定义:频率相同的两列波叠加时,某些区域的⑦振幅增大,某些区域的⑧振幅减小,这种现象叫作波的干涉。
人教版高三物理选修3《波的衍射和干涉》说课稿一、教材概述《波的衍射和干涉》是高中物理选修3的一章内容,是物理学中的重要知识点之一。
本章主要介绍了波的衍射和干涉现象的基本原理、实验现象及应用,是学习光学的重要环节。
二、教学目标1.理解波的衍射和干涉现象的基本原理;2.掌握衍射和干涉实验方法和技巧;3.能够运用学习到的知识解释实际现象和实验数据;4.培养学生观察、实验和思考的能力。
三、教学内容1.波的衍射现象–衍射的定义与基本特征;–衍射的振幅分布图样;–衍射的条件及实验现象。
2.波的干涉现象–干涉的定义与基本特征;–干涉的类型:等厚干涉、薄膜干涉、Young双缝干涉、杨氏双缝实验现象。
3.干涉与衍射的应用–干涉仪的工作原理与应用;–衍射与干涉在光学仪器中的应用。
四、教学过程本节课采用“导入 - 知识讲解 - 实验演示 - 拓展应用 - 总结归纳”五个步骤的教学过程。
1. 导入(5分钟)通过展示一些日常生活中的光学现象,如彩虹、薄膜颜色、光的衍射等,唤起学生对波的衍射和干涉现象的兴趣,引出本节课的主题。
2. 知识讲解(20分钟)通过投影仪展示教材中的相关知识点,讲解波的衍射和干涉现象的基本原理、实验现象及应用。
结合生活中的实例,引导学生理解并加深对知识点的记忆。
3. 实验演示(30分钟)组织学生进行光的衍射和干涉实验演示,让学生亲自操作仪器,观察衍射和干涉的实验现象,并记录实验数据。
引导学生思考实验现象背后的原理和规律。
4. 拓展应用(25分钟)提供一些拓展性的应用题,让学生运用所学知识解决实际问题,培养解决问题的能力和思维逻辑能力。
同时,加深学生对衍射和干涉原理的理解。
5. 总结归纳(10分钟)对本节课的重点内容进行总结归纳,并回答学生提出的问题,巩固学生对波的衍射和干涉知识的理解和掌握。
五、教学重点和难点•教学重点:波的衍射和干涉现象的基本原理、实验现象及应用。
•教学难点:学生对波的衍射和干涉现象的理解和应用。
波的干涉教案教案标题:波的干涉一、教学目标1.了解波的干涉现象及其特点;2.掌握波的干涉计算;3.能够运用波的干涉原理分析和解决相关问题。
二、教学内容1.波的干涉现象的介绍2.干涉条件的讲解3.干涉级差与干涉图样的研究4.单缝干涉和双缝干涉的计算5.干涉的应用三、教学过程第一节:波的干涉现象的介绍(15分钟)1.波的干涉定义概念和实例介绍。
2.波的干涉分为构成波的叠加干涉和波的波前干涉。
3.讲解光的干涉原理,重点强调双缝干涉和牛顿环干涉。
第二节:干涉条件的讲解(15分钟)1.分析干涉程度的两个重要参数:干涉级差和波长。
2.介绍同相和异相干涉的概念,并结合波的式子进行说明。
3.利用干涉条件的知识来解释明纹和暗纹的形成。
第三节:干涉级差与干涉图样的研究(20分钟)1.定义干涉级差,介绍其计算方法。
2.展示不同干涉级差对干涉图样的影响。
3.分析干涉图样的特点和规律,并进行实际观测。
第四节:单缝干涉和双缝干涉的计算(30分钟)1.分析单缝干涉的特点和计算方法。
2.讲解双缝干涉的特点和计算方法。
3.运用所学知识,解决实际问题。
第五节:干涉的应用(20分钟)1.介绍干涉计算在实际生活中的应用,如干涉仪、厚度测量等。
2.呈现相关应用的实际案例,并引导学生思考。
四、教学方法1.讲授与实践相结合的教学法。
通过讲解干涉现象、干涉条件和干涉计算,引导学生进行实验观察和计算。
2.提问与讨论的教学法。
引导学生通过提问和讨论共同探讨干涉现象和计算方法。
五、教学资源1.多媒体投影仪、干涉实验装置、干涉级差实验装置。
2.实验材料:光源、单缝装置、双缝装置、测量工具等。
六、教学评估1.教师每节课末进行小结和回顾,评估学生对干涉现象、干涉条件和干涉计算的理解情况。
2.课后布置相关作业,包括计算题和应用题,检验学生的能力掌握情况。
七、教学延伸1.学生实际操作干涉实验装置进行观察和测量,加深对干涉现象的理解。
2.让学生探讨其他波的干涉现象,如声波干涉等,并进行相关计算。
波的干涉【教学目标】1.知道波的叠加原理。
2.知道什么是波的干涉现象和干涉图样。
3.知道干涉现象也是波所特有的现象。
【教学重难点】1.波的叠加原理。
2.波的干涉现象和干涉图样。
【教学过程】一、新课导入教师:前面我们研究了一列波在传播过程中的衍射现象,衍射现象是从波源发出的一列波的传播特性。
问题1:那么,如果两列或几列波在传播过程中相遇后,将会发生什么现象呢?二、新课教学(演示实验或放映视频)1.两列水波相遇后传播。
2.红光和蓝光相遇后继续传播。
3.两个绳子波相遇后继续传播。
现象1:两列水波相遇时会互相穿过,各自保持圆形波继续前进,与一列水波单独传播时的情形完全一样——水波相遇后互不干扰。
现象2:红光和蓝光相遇后继续传播——光波相遇后互不干扰。
现象3:两个绳子波相遇后继续传播——绳子波相遇后互不干扰。
现象4:教室里两个人讲话,不同地方的人都能听到两个人的声音——声波相遇后互不干扰。
为了更清楚了解:(放映视频)——水波相遇后互不干扰。
(放映动画)——绳子波相遇后继续传播。
实验表明:几列波相遇时能够保持各自的运动状态,继续传播,彼此都没有受到影响,这叫做波传播的独立性。
【板书】一、波传播的独立性——几列波相遇后能够保持各自的运动状态,继续传播。
从刚才演示中可以发现,两列在传播过程中相遇时,在叠加的区域里,波形要发生变化。
(放映动画)——绳子波相遇时叠加:峰峰相遇、峰谷相遇、相抵消。
问题2:两列在传播过程中相遇时,在叠加的区域里,遵从什么规律?回顾:一个物体如果同时参与两个运动,那它的合运动遵从运动的合成规律,合运动的位移、速度、加速度等于分运动的位移、速度、加速度矢量的合成。
结论:几列波在传播过程中,在它们重叠的区域里,介质的质点同时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矢量和,这叫做波的叠加原理。
【板书】二、波的叠加原理——几列波在传播过程中,在它们重叠的区域里,介质的质点同时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矢量和。
波的衍射和干涉教学目标1.知道波的叠加原理.知道什么是波的干涉现象和干涉图样2.知道什么是波的衍射现象.知道波发生明显衍射现象的条件.3.知道干涉、衍射是波特有的现象.重点难点重点:波的叠加原理和波的干涉.衍射现象及发生明显衍射现象的条件 难点:对干涉现象的解释.教学过程:在介质中常有几列波同时传播.例:振动的音叉的两个叉股产生的声波同时在空气中传播.把两块石子投入池塘的不同地方就有两列水波在水面上传播等等.两列波相遇会发生什么现象是本节我们所关注的问题.(一)波的叠加【演示】在一根水平长绳的两端分别向上抖动一下,就分别有两个凸起状态1和2在绳上相向传播.我们可以看到,两列波相遇后,彼此穿过,继续传播,波的形状和传播的情形都跟相遇前一样,也就是说,相遇后,它们都保持各自的运动状态,彼此都没有受到影响.1.波在叠加时的特点(1)位移是两列波分别产生的位移的矢量和当两个波源产生的两列波在同一介质中传播时,介质中的每个质点都要同时参与两个分运动,在任一时刻,第一列波使某个质点a 振动所产生的位移是1x ,第二列波同时使质点a 振动所产生的位移是2x ,则质点a 的位移就是这两列被分别产生的位移的矢量和.(2)各列波独立传播几列波在同一介质中传播,在介质中某一点(或某一区域)相遇时,每一列波都能够保持各自的状态继续沿着原来的方向向前传播,彼此之间互不影响,好像没有遇到另一列波一样,在它们重叠的区域里,介质的质点同时参与这几列波所产生的振动,每一质点仍然是在各自的平衡位置附近做振动.质点振动的位移等于这几列波单独传播时引起的位移的矢量和.2.叠加原理几列波相遇时能够保持各自的运动状态,继续传播,在它们重叠的区域里,介质的质点同时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矢量和.叠加原理是我们分析几列波在相遇区域所发生现象的理论依据(二)波的干涉【演示】把两根金属丝固定在同一个振动片上,当振动片振动时,两根金属丝周期性地触动水面,形成两个波源.这两个波源的振动频率和振动步调相同,它们发出的波是频率相同的波.这两列波相遇后,在振动着的水面上,出现了一条条从两个波源中间伸展出来的相对平静的区域和激烈振动的区域,这两种区域在水面上的位置是固定的,而且相互隔开.1.波的干涉:频率相同的两列波叠加,使某些区域的振动加强,某些区域的振动减弱,而且振动加强和振动减弱的区域相互隔开的现象叫做波的干涉.2.干涉图样:由波的干涉所形成的图样叫做干涉图样.3.波的干涉的解释【演示】制作的课件:利用波面概念和波的叠加原理对干涉的解释.如果在某一时刻,在水面上的某一点是两列波的波峰和波峰相遇,经过半个周期,就变成波谷和波谷相遇.波峰和波峰相遇时,质点的位移最大,等于两列波的振幅之和;波谷和波谷相遇时,质点的位移也是最大,也等于两列波的振幅之和.因此在这一点,两列波引起的振动始终是加强的,质点的振动最激烈,振动的振幅等于两列波的振幅之和.如果在某一时刻,在水面上的某一点是两列波的波峰和波谷相遇,经过半个周期,就变成波谷和波峰相遇,在这一点,两列波引起的振动始终是减弱的,质点振动的振幅等于两列波的振幅之差,如果两列波的振幅相同,质点振动的振幅就等于零,水面保持平静.把相应的振动最激烈的质点连起来,为振动加强区;相应的振动最不激烈或静止的质点连起来,为振动减弱区.振动加强区和振动减弱区是相互隔开的.【注意】(1)振动加强的区域振动始终加强,振动减弱的区域振动始终减弱.(2)振动加强(减弱)的区域是指质点的振幅大(小),而不是指振动的位移大(小),因为位移是在时刻变化的.4.产生干涉的条件:(1)两列波相遇叠加不一定能得到稳定的干涉图样.而要产生稳定的干涉现象形成稳定的干涉图样,则需要满足一定的条件.(2)产生干涉的条件:两列波的频率必须相同.5.一切波(只要满足条件)都能发生干涉现象,干涉也是波特有的现象. [例1]为什么频率不同的两列波相遇,不形成稳定的干涉图样?【解析】频率不同的两列波相遇,叠加区各点的合振动的振幅,有时是两个振动的振幅之和,有时是两个振动的振幅之差,没有振动总是得到加强或总是减弱的区域,这样的两列波不能产生稳定的干涉现象,不能形成稳定干涉图样.而波的干涉是频率相同的两列波叠加,是波叠加中的一个特例,即产生稳定的干涉图样.[例2]两列简谐波频率相等,波速大小相等,分别沿x +和x -传播,则图中x =1、2、3、4、5、6、7、8各点中振幅最大的是x =_______的点,振幅最小的是x =_______的点.[解析]两波频率相等叠加发生干涉,2、6两点振动总相反,此为峰谷相遇,振动减弱,振幅最小.质点4此时位于平衡位置,但两列波在该点引起的振动均沿y 轴正向,则此时质点4向y 轴正向振动,T /4后两对波在该处均形成波峰,据幅为两波振幅之和,是加强区,据幅最大,同理质点8此时沿y 轴负向振动,T /4为两列波的谷,谷相遇处,也是加强区,则振幅最大的质点为4和8.叠加时不仅是位移为分位移的矢量和,速度也为分速度的矢量和,另外本题也可把两列波沿各自传播方向平移T /4,T /2等,再看各点位移情况.(三)波的衍射【演示】在水波槽里放一个小挡板,让波源发出的圆形波遇到小挡板.将实验现象用投影仪投影在屏幕上.现象:水波绕过小挡板继续传播.1.波的衍射:波可以绕过障碍物继续传播的现象叫做波的衍射.2.一切波都能发生衍射.3.衍射是波特有的现象.(四)发生明显衍射现象的条件【演示】在水波槽里放两块挡板,当中留一窄缝,观察波源发出的水波通过窄缝后怎样传播?(1)保持水波的波长不变,改变窄缝的宽度(缝由窄到宽改变),观察波的传播情况有什么变化?将实验现象没影在屏幕上.观察到的现象:在窄缝的宽度跟波长相差不多的情况下,发生明显的衍射现象,水波绕到挡板后面继续传播.在窄缝的宽度比波长大得多的情况下,波在挡板后面的传播就如同光线沿直线传播一样,在挡板后面留下了“阴影区”.(2)保持窄缝的宽度不变,改变水波的波长(由小到大),将实验现象投影在屏幕上.可以看到:在缝宽不变的情况下,波长越长,衍射现象越明显.1.演示结论:窄缝宽度跟波长相差不多时,有明显的衍射现象;窄缝宽度比波长大得越多,衍射现象越不明显;窄缝宽度跟波长相比非常大时,水波将直线传播,观察不到衍射现象.2.发生明显衍射现象的条件:只有缝、孔的宽度或障碍物的尺寸跟波长相差不多,或者比波长更小时,才能观察到明显的衍射现象.【注意】一切波都能发生衍射,而要发生明显的衍射现象须满足上述条件,当不满足上述条件时,衍射现象仍存在,只不过是衍射现象不明显,不易被我们观察到.【例1】在做水波通过小孔衍射的演示实验时,激发水波的振子振动频率为5Hz ,水波在水槽中传播速度为0.05m /s ,为使实验效果更明显,使用小孔直径d 应为______m . [解析]由发生明显衍射现象的条件知,当λ≤d 时满足要求.由f v λ=知)m (01.0505.0===f v λ 因为λ≤d 所以m 01.0≤d【小结】两列波相遇时,质点的位移等于各列波单独传播引起的位移的矢量和.频率相同的两列波相遇时发生干涉现象.波绕过障碍物或孔(缝)传播的现象叫做波的衍射.一切彼都能发生衍射.发生明显衍射现象条件是障碍物或孔(缝)尺寸跟波长相差不多,或者比波长更小.干涉和衍射都是波特有的现象.。
波的干涉与衍射一、地位:本节是沪科版高中物理选修3-4第二章第五节内容,波的干涉和波的衍射是波动所特有的现象.对于干涉和衍射现象的学习能加深对波动本质的认识,高考对本节内容属于Ⅰ级要求:知道其内容及含义,并能在有关问题中识别和直接使用,但对本节课的学习也为后面光的本性的学习打下基础.所以这节课有承上启下的作用。
二、教材知识结构教材对波的干涉和衍射的讨论分三个部分进行1.通过实验现象说明波的独立性及叠加特性.为下一步分析和理解干涉打下基础2.观察波的干涉实验运用波的独立性和波的叠加原理分析干涉现象,得出两列波发生干涉条件和干涉图样的特点。
这一部分为本节的重点同时也是难点因为波的干涉图样是一种动态的稳定,稳中有动的现象,这对学生的思维能力及空间想象能力要求较高。
3.通过观察波的衍射实验了解什么是衍射,知道发生明显衍射的条件。
三、三维目标知识与技能:1.通过绳子上相向传播的两列波的传播过程,并通过对相遇区域质点的振动分析,认识波的叠加原理。
2.知道波的干涉现象、干涉图样及波的干涉条件。
3.知道波的衍射现象以及发生明显衍射的条件。
过程与方法:1.分析相向传播的两列波的传播过程,尤其是相遇区域的质点的振动情况,从中得出波的叠加原理。
2.通过对波的干涉图样的分析,知道振动加强区域和振动减弱区域的特点,从而加深对干涉现象的理解。
情感态度与价值观:通过共同分析,得出结论,培养学生科学探究能力,用科学的眼光认识世界,激发学生观察和认识周围现象的兴趣,树立良好的世界观、价值观。
四、教材处理和教学方法本节课堂教学的次序按教材的编排进行,先讲叠加,然后讲干涉,最后讲衍射现象。
由于动态的过程学生不易想象,增加了学生理解的难度,所以在教学中让学生观看视频,对过程有直观的了解,然后利用动画来分析。
对每一种现象,通过提问来激发学生思考,并自主得出结论。
高一物理《波干涉》说课稿
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学习没有界限,只有努力了,拼搏了,奋斗了,人生才不会那么枯燥无味。
中国()为了帮助各位高中学生,整理了“《波的干涉》说课稿”一文:
A.教材分析
一、在教材中的地位
本节内容在《xxxx年高考考试大纲理科综合》中属Ⅰ级要求,本节和前一节波的衍射共同讲解波的特有现象,为后面电磁波及光波的教学打下基础。
二、教材设计流程
波的干涉是波的一种特殊的叠加现象,所以对波的叠加现象的理解是认识波的干涉现象的基础。
教材首先讲了波的叠加现象,即两列波相遇而发生叠加时,对某一质点而言,它每一时刻振动的总位移,都等于该时刻两列波在该质点引起的位移的矢量和。
在学生理解波的叠加的基础上,再进一步说明在特殊情况下,即当两列波的频率相同时,叠加的结果就会出现稳定的特殊图样,即某些点两列波引起的振动始终加强,某些点两列波引起的振动始终减弱,并
且加强点与减弱点相互间隔,这就是干涉现象。
由于对干涉现象的理解,需要一定的空间想象能力,可借助图片、计算机模拟,尽可能使学生形象、直观地理解干涉现象。
三、教学目标
1、知识目标
知道波的叠加原理。
知道什么是波的干涉现象和干涉图样。
理解干涉现象的形成原理。
知道干涉现象是波所特有的现象。
2、能力目标
培养观察、分析、归纳和空间想象能力。
学习将三维空间运动转化为二维平面运动进行分析的思维方法
学习在动态变化中抓住瞬间状态进行分析的思维方法
3、德育目标
培养学生辩证唯物主义的思想和实事求是的精神。
四、教学重点
干涉条件和干涉图样
五、教学难点
干涉现象形成的原理
B.教法分析
一、理论依据
为充分体现学生的学习主体地位,准备采用前苏联教育家马赫穆托夫、列尔涅尔、斯卡特金等人所倡导的问题教学法。
其基本程序是:提出问题——引导学生观察实验——启发学生分析和解决问题。
解决问题一般要经过四个阶段:即教师提出问题→学生独立思考、观察、讨论分析→教师根据学生交流的情况进行点拨引导→总结得出结论、进行论证。
二、主要目的
充分体现学生的主体地位和作用,让学生在问题中激发兴趣,在问题的争论中辨清问题,在问题的解决中提升能力。
三、主要设想
1、为了形象直观,打算在课堂中采用播放录相、实验演示、电脑动画模拟辅助手段,帮助学生建立形象直观的认识,降低难度。
2、在引导学生分析清楚不连续的脉冲波的叠加情形之后,顺势通过提问让学生思考连续波的叠加情况。
引入波的干涉现象。
3、通过对波的干涉现象的观察与分析,分析波的
干涉形成的原理,得出波的干涉条件。
四、突破重难点的方法
1、为了能让学生更好的理解波的干涉形成原理,可以采取变“静”为“动”,“动”中取“静”的分析方法。
波的干涉现象是一种动态中的稳态,要分析这种现象,应该采用对某一瞬间状态进行分析的思维方法,并且将立体转化为平面进行形象的分析,充分利用计算机动画化动为静、化快为慢的特点,能有效地化解难点.
具体操作流程如下:首先做演示实验,让学生观察叙述实验现象,然后将水波的干涉图样用三维动画模拟在计算机上,让学生先看三维图的俯视图,再看三维图侧视剖视图,在边缘上放上质点,与上面讲到的波的叠加实验联系起来,让学生从感观上和知识上清楚的意识到,波的干涉实际上是一种特殊的叠加现象。
在这个过程中,还可以使学生将三维空间运动转化为二维平面运动进行分析的思维方法得到提高.
2、在讨论波的干涉图样和干涉条件时,可以提出以下的问题4和5,请学生看课本上的干涉图样,引导学生思考与讨论,然后大面积提问,最后,由教师在黑坂上画图分析总结。
在师生的互动中,将重点难点一一化解
c.学法分析
一、问题展示
1.什么是波的衍射?产生明显衍射现象的条件是什么?
2.在同一界质中两列波在同时传播,这两列波之间会怎样相互作用、最终将会发生什么现象呢?
3.为什么在波的干涉现象中,会出现有些质点振动振幅很大,有些却很小,甚至为零?
4.振动的加强点和减弱点是交替出现还是固定不变?
5.干涉的形成是否还需要条件呢?
回到教材图10-23分析——如果波源S1和S2所激发的波的波长不同
a、某时刻是否会形成规则的强弱
b、半个周期后,强弱点的分布是否还在原处?
6.波的干涉现象是不是很普遍?譬如声音叠加后,会经常出现干涉现象吗?
二、过程推进
针对上述系列问题,教师边演示、边提问,让学生边观察、边思考,最大限度地调动学生积极参与教学活动。
在教材难点处适当放慢节奏,给学生充分的时间进行思考和讨论,教师可给予恰当的思维点拨,
必要时可进行大面积课堂提问,让学生充分发表意见。
三、结果预测
采用问题式课堂教学模式,既有利于化解难点,也有利于充分发挥学生的主体作用,使课堂气氛更加活跃。
让学生在生生互动、师生互动中掌握新知识,提高解决问题的能力。
D、教学过程设想
一、复习&引入
1.复习提问:什么是波的衍射?产生明显衍射现象的条件是什么?
2.请学生回答以上问题,然后请学生评论,答案是否正确。
3.引入提问:在同一界质若有两列波在同时传播,这两列波之间会怎样相互作用、最终将会发生什么现象呢?
4.实验
由实验导入课题,激发学生的探索兴趣和求知欲,同时培养观察能力
二、新课教学
波的独立传播特性
1.设问:把两块石子在不同的地方投入池塘的水中,就有两列波在水面上传播,两列波相遇时,会不
会像两个小球相碰时那样,都改变原来的运动状态呢?
2.学生实验:水波的相向传播[改进课本传统实验]
3.引导让学生叙述实验现象。
5.总结:
波的叠加原理
1.计算机模拟绳波的传播。
请同学叙述在它们的重叠区域里,质点的位移的发生了什么变化。
2.原理
3.画图分析
4.讲解三种典型情况:峰-峰叠加、峰-谷叠加、谷-谷叠加。
5.总结
波的干涉
1.实验:背投式发波水槽演示水波的干涉[改进实验仪器]
1.计算机模拟:请学生叙述观察到的现象.
2.设问:为什么在两列波相遇后,会出现有些质点振动振幅很大,有些却很小,甚至为零?
3.引导学生讨论课本图10-23分析a,b这两个质点的运动情况.
4.分析,归纳,总结.
5.让学生看课本得出波的干涉的定义.
波的干涉的条件
1.设问:波的干涉的形成是否还需要条件呢?
2.引导学生分析:教材图10-23——如果波源S1和S2所激发的波的波长不同
a、某
时刻是否会形成规则的强弱分布?
b、半个周期后,强弱点的分布是否还在原处?
3.大面积提问,让学生回答自己得出的结论。
4.总结:
5.实验检验。
三、教学小结
体现本节知识结构,突出教学重点
四、反馈练习及评讲
五、作业布置
阅读教材;
教材P58第、、题,上作业本
D.媒体应用
录相、实验演示、动画模拟
E.板书设计
一、波的独立传播特性
两列波相遇前后都保持各自运动状态.
二、波的叠加
波的叠加:几列波在同一介质相遇,相遇时,重叠部分的介质点参与几列波引起的振动,质点位移等于这几列波单独传播时引起的位移的矢量和.
三、波的干涉
频率相同的两列波叠加,使某些区域的振动加强,某些区域的振动减弱,而且加强和减弱的区域相互间隔,这种现象叫波的干涉,所形成的图样叫干涉图样。
四、波的干涉的条件:频率相同的波源
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