选修3-4第十二章第6节波的干涉教学设计

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《波的干涉》 说课稿

《波的干涉》 说课稿

《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。

高中物理选修3-4教学设计6:13.3 光的干涉教案

高中物理选修3-4教学设计6:13.3  光的干涉教案

3 光的干涉【教学目的】1、认识光的干涉现象及光产生干涉的条件2、理解(杨氏)双缝干涉形成的原理,以及条纹的特征3、知道实现光的干涉的途径并不是唯一的,了解薄膜干涉形成的原理,以及它在工程物理领域的应用【教学重点】光产生干涉的条件,干涉条纹的特征【教学难点】(杨氏)双缝干涉形成的原理,以及条纹的特征分析【教具】(杨氏)双缝干涉仪,酒精灯,食盐,铁丝圈,肥皂水【课时安排】2课时【教学过程】○、复习&引入复习提问1:波动只所以有别于粒子运动,其重要特征是什么?☆学生:能够发生干涉、衍射。

复习提问2:什么是机械波的干涉?发生波的干涉的条件是什么?☆学生:两列波在叠加后,在空间形成稳定的振动加强和减弱的区域(而且它们彼此间隔);两列波的频率相等。

我们要确认光具有波动性,就必须拿出光能够干涉或衍射的事实。

而根据刚才的物理学史介绍,在波动说已经提出的前提下,整个十八世纪都没有得到发展。

是不是观察光的干涉、衍射现象很不容易呢?[答案]是肯定的。

为什么不容易,这得从两个角度去认识:一是干涉的条件是否容易达成,二是干涉现象形成后,其强弱的分布状况是否方便人们去观察。

在第一个方面,就是一个难题。

原来的一般的光源都含有多种颜色(即多种频率)的成分,即便是找到了“完全相同”的光源,但从发光的微观角度看,由于发出的光波具有不连续性(就不能保证相位差恒定),要保证它们能够发生干涉,也是很难的。

光学上,把能够发生干涉的光源叫做——频率相等、相位差恒定的光源称为相干光源。

为了确保这两个条件满足,人们想过很多办法,英国物理学家托马斯·杨是这样做的:将同一光源发出的光用一个只留两个孔(或两个缝)的挡板挡住,那么从这两个空(或两个缝)中射出的光就是相干光源了。

干涉现象形成后,如何方便观察?这个问题复杂一些,让我们将实验完成之后,再做定量分析。

演示:(杨氏)双缝干涉实验a、学生观察双缝;b机械波干涉分析——类比);c、学生观察干涉条纹…过渡:为了解决干涉现象形成后是否方便观察.............的问题,下面进入双缝干涉的定量分析——(请同学们注意,我们这里并不仅仅是解释为什么形成干涉条纹——这一点,我们已经能够利用已有的知识去预测了——而是要研究怎样形成方便观察....的条纹,这就涉及到一个条纹宽度的计算问题。

波的干涉教案高中物理

波的干涉教案高中物理

波的干涉教案高中物理目标:了解波的干涉现象,掌握干涉条纹的特点和计算方法。

一、引入让学生观察水面上两个石子投入水中产生的涟漪,并让他们思考为什么会有涟漪产生。

二、学习目标1.掌握波的干涉概念。

2.了解波的叠加原理。

3.学习干涉条纹的特点。

4.掌握计算干涉条纹间距的方法。

三、理论讲解1.波的干涉是指两个或多个波在空间某一点相遇时,彼此叠加而产生一种新的波动现象。

2.当两个波的波峰或波谷相遇时,会出现加强效应,形成明亮的干涉条纹;当波峰与波谷相遇时,会出现相消效应,形成暗淡的干涉条纹。

3.干涉条纹的间距可以用公式d=(λD)/d计算,其中λ为波长,D为两个波源到干涉点的距离,d为干涉条纹间距。

四、实验操作1.准备两个相干的波源,可以使用两个发声器或两个发光二极管。

2.在干涉板或双缝装置上观察波的干涉现象。

3.调整波源位置,观察干涉条纹的变化,并测量干涉条纹的间距。

五、讨论与总结1.请学生讨论干涉现象与波的叠加原理之间的关系。

2.让学生总结干涉条纹的特点,以及计算干涉条纹间距的方法。

3.教师进行总结,并回答学生提出的问题。

六、作业1.计算一组波的干涉条纹间距。

2.思考一下如果波源间距增大会对干涉条纹间距有何影响。

七、拓展可以让学生自行设计其他干涉实验,并观察不同波的干涉现象。

八、课后反思1.学生是否掌握了波的干涉概念和计算方法?2.学生在实验中是否能够准确观察到干涉条纹的特点?3.如果有不明白的地方,教师是否及时解答了学生的疑问?通过以上教学设计和实施,相信学生能够深入理解波的干涉现象,并掌握干涉条纹的特点和计算方法。

希望学生能够在实践中加深对物理知识的理解,培养科学探究的能力。

【注:可以根据需要调整教学内容和教学方法,让学生更好地理解和掌握知识。

】。

波的干涉教案

波的干涉教案

波的干涉教案教案标题:波的干涉教案教学目标:1. 理解波的干涉现象及其原理;2. 掌握波的干涉的条件和类型;3. 能够分析和解决与波的干涉相关的问题;4. 培养学生合作探究和实验设计的能力。

教学准备:1. 教师准备:幻灯片、实验器材、教学课件、波的干涉相关的实验视频等;2. 学生准备:笔记本、实验记录本、尺子、直尺、量角器等。

教学过程:引入:1. 利用幻灯片或实验视频展示波的干涉现象,引发学生对干涉现象的兴趣和好奇心;2. 引导学生思考并回答问题:“你观察到了什么现象?这些现象是如何产生的?”探究:1. 分组实验:将学生分成小组,每个小组设计一种波的干涉实验,例如双缝干涉实验或杨氏双缝干涉实验;2. 学生通过实验记录、观察和测量,探究波的干涉现象的条件和特点;3. 引导学生总结实验结果,归纳波的干涉的类型和规律。

讲解:1. 教师通过幻灯片或教学课件,讲解波的干涉的原理和相关概念;2. 引导学生理解波的干涉是波的叠加效应,涉及到波的相位差和波程差的概念;3. 通过实例分析,解释波的干涉的条件和类型。

拓展:1. 引导学生思考并回答问题:“波的干涉现象在日常生活中有哪些应用?”;2. 通过教学课件或实例,展示波的干涉在干涉仪、光学薄膜、声音传播等方面的应用;3. 鼓励学生自主拓展,了解更多与波的干涉相关的应用领域。

巩固:1. 练习与应用:提供一些波的干涉相关的问题,让学生进行思考和解答;2. 引导学生运用所学知识,分析和解决与波的干涉相关的实际问题;3. 鼓励学生展示解题过程和结果,促进合作学习和交流。

总结:1. 教师对本节课的内容进行总结,强调波的干涉的重要性和应用价值;2. 学生进行自我总结,回顾本节课的学习收获和困难。

拓展延伸:1. 鼓励学生进行更深入的研究,了解更多波的干涉的相关知识;2. 提供相关的参考书籍、网站和视频资源,供学生进一步学习和探索。

这个教案旨在通过实验探究和理论讲解相结合的方式,引导学生深入理解波的干涉现象及其原理,并培养学生的实验设计和问题解决能力。

新人教版高中物理选修3-4波的干涉教案

新人教版高中物理选修3-4波的干涉教案

波的干涉频率相同的两列波在相遇的区域中将形成某些区域的振动始终加强,某些区域的振动始终减弱,且振动加强与减弱的区域相互间隔的稳定干涉现象;本文从以下几个方面来探讨“波的干涉”问题的分析方法与过程。

一、波的干涉图象及位移、速度的合成与能量问题:注意波峰与波峰、波谷与波谷相遇而叠加时,此质点的合振幅必为最大,故此位置必形成干涉加强;波峰与波谷相遇而叠加时,质点的合振幅必为最小,故此位置必形成干涉减弱;二振动的平衡位置相遇且二振动在某点处引起的速度方向相同时,则该质点的振动能量必最大,故该位置必形成干涉加强;二振动的平衡位置相遇且二振动在某点处引起的速度方向相反时,则该质点的振动能量必最小,故该位置必形成干涉减弱。

例1 图1中为两个相干波源发出的波相遇时某时刻的情况,图中实线表示波峰,虚线表示波谷;相干波的振幅均为5cm,波速与波长分别为;点C为相邻圆弧间的中央处的同心圆的交点。

则:⑴此时图中标示的点中振动最强的点有________,振动最弱的点有______;⑵从该时刻起经过个周期时位移为0的点有__________;⑶图示时刻A、B二点在振动方向上的高度差为______________;⑷图示时刻质点C的位置与运动状态为________________________________;⑸从图示时刻起经过,质点B通过的路程为________。

分析:由图1知点A、E为波峰与波峰相遇,故A、E点的合振幅必最大即为振动最强的点;点B为波谷与波谷相遇合振幅也最大,仍为振动最强的点;点D、F为波峰与波谷相遇故其合振幅为0即为振动最弱的点;对点C因为是相邻圆弧间的中央处的同心圆的交点,即为过E、F的二圆弧间(圆心在右上角的圆)的中央处的同心圆与过E、B的二圆弧间(圆心在左上角的圆)的中央处的同心圆的交点,故点C距过B点的二波谷间的距离(图1中的二粗短线段示)必均为个波长,因而此时二振动传到点C的状态必为平衡位置,那么二振动在点C的合成如图2示,波从B向C传播故二振动在点C产生的速度方向必均向负方向且有最大速度,故点C必有向负方向的最大合速度,因而点C的振动能量为最大值,那么点C必为振动最强的点。

波的干涉教案

波的干涉教案

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。

选修3-4光的干涉教案

选修3-4光的干涉教案

13.2、光的干涉【教学目标】1、知识与技能:(1)在复习机械波干涉的基础上使学生了解产生光的干涉的条件和杨氏实验的设计原理。

(2)通过干涉实验使学生认识光的干涉现象和干涉条纹的特征(3)使学生掌握在双缝干涉实验中产生亮条纹和暗条纹的原因及条件。

2、过程与方法(1)在机械波产生干涉现象的知识基础上,学生通过自主实验探究,小组合作学习探究掌握光的干涉条件,推理在双缝干涉实验中形成亮条纹和暗条纹的原因及产生亮暗条纹的条件。

(2) 通过观察实验,培养学生对物理现象的观察、表述、概括能力.3、情感态度价值观(1)通过“杨氏双缝干涉”实验的学习,渗透科学家认识事物的物理思维方法.(2) 培养学生循着科学家足迹自主探究科学知识的能力,从而真正实现使每个学生都得到发展的目标。

【教学重点】(1)使学生知道双缝干涉产生的条件,认识干涉图样的特征。

(2)理解双缝干涉实验中产生亮条纹和暗条纹的条件【教学难点】对双缝干涉图样中亮条纹和暗条纹产生原因的正确理解,如何用波动说来说明明暗相间的干涉条纹,在时间上是稳定的,空间上存在着加强区和减弱区并且互相间隔,如何理解“加强”和“减弱”.【教学方法】类比、实验、分组探究【教学工具】PPT课件、激光笔、双缝、铁架台、夹子;红光滤色片、学生电源、直灯丝光源。

【教学过程】课题引入:在日常生活中,我们见到许多光学的现象。

图片展示:如光的直线传播、彩虹、“海市蜃楼”引入:自然界中的光现象如此丰富多彩,人们不禁要问光到底是什么?新课教学:一、两大学说之争:在17世纪以牛顿为代表的一派认为:“光是一种物质微粒,在均匀的介质中以一定的速度传播”以惠更斯为代表的一派认为:“光是在空间传播的某种波”二、光的干涉:(一)假设:光是一种波,则必然会观察到波的特有现象。

波的特有现象有哪些?学生答:波的干涉和衍射学生回顾:机械波的特有现象——干涉,观看水波的干涉视频。

提问: 1.水波的干涉有什么特征?2.这种现象是波特有的,要产生这种现象需要什么条件?学生回答:两列波的频率必须相同。

选修3-4第十二章第6节波的干涉教学设计(2篇)

选修3-4第十二章第6节波的干涉教学设计(2篇)

选修3-4第十二章第6节波的干涉教学设计一、教材分析《波的干涉》是人教版高中物理选修3-4《机械波》第12章第6节的教学内容,本节课为一个课时,主要学习波的一种现象------干涉。

本节内容是对以后学习光的干涉是很好的促进。

二、教学目标1.知识目标(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特有的现象.2.能力目标培养学生的空间想象能力.3.情感目标通过波的叠加原理,使学生认识到事物之间的普遍联系.三、重点难点重点:波的叠加原理和波的干涉现象.难点:波的干涉中加强点和减弱点的位移和振幅的区别.四、学情分析本节内容较为抽象,学生对干涉和叠加的实质往往理解的不透不到位,上课时应多在这些地方想些好的办法。

五、教学方法实验法、电教法、训练法六、教具和课前准备1绳2、学生准备:把导学案的课前预习内容做完整并且核对答案。

3、教师的准备:多媒体课件制作,课前预习学案,课内探究学案,课后延伸拓展学案,还有教具的准备。

七、课时安排一个课时八、教学过程:(一)、引入[投影复习思考题]1.什么叫波的衍射?2.产生明显的衍射的条件是什么?学生答波可以绕过障碍物继续传播,这种现象叫做波的衍射.只有缝、孔的宽度和障碍物的尺寸跟波长相差不多,或者比波长更小时,才能产生明显的衍射现象.教师:波的衍射研究的是一个波源发出波的情况,那么两列或两列以上的波在同一介质中传播,又会发生什么情况呢?(二)、新课教学(1)波的叠加原理[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?[演示]取一根长绳,两位同学在这根水平长绳的两端分别向上抖动一下,学生观察现象.[学生叙述现象]现象一:抖动一下后,看到有两个凸起状态在绳上相向传播.现象二:两列波相遇后,彼此穿过,继续传播,波的形状和传播的情形跟相遇前一样. [教师总结]两列波相遇后,每列波都像相遇前一样,保持各自原来的波形,继续向前传播,这是波的独立传播特性.[多媒体模拟绳波相遇前和相遇后的波形][教师]刚才,通过实验,我们知道了两列波在相遇前后,它们都保持各自的运动状态,彼此都没有受到影响,那么在两列波相遇的区域里情况又如何呢?[多媒体模拟绳波相遇区的情况][教师总结]在两列波重叠的区域里,任何一个质点同时参与两个振动,其振动位移等于这两列波分别引起的位移的矢量和.当两列波在同一直线上振动时,这两种位移的矢量和简化为代数和,这叫做波的叠加原理.[强化训练]两列振动方向相同和振动方向相反的波叠加,振幅如何变化?振动加强还是减弱?学生讨论后得到:两列振动方向相同的波叠加,振动加强,振幅增大.两列振动方向相反的波叠加,振动减弱,振幅减小.(2)波的干涉[实物投影演示]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,观察在两列波相遇重叠的区域里出现的现象.[教师说明]由于这两列波是由同一个振动片引起的,所以这两个波源的振动频率和振动步调相同. [学生叙述现象]在振动的水面上,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.[用多媒体展示课本水波的干涉图样及波的干涉的示意图][教师]为什么会出现这种现象呢?结合课本图10~30进行分析:对于图中的a点:设波源S1、S2在质点a引起的振幅分别为A1和A2,以图中a点波峰与波峰相遇时刻计时波源S1、S2引起a质点的振动图象如下图甲、乙所示,当两列波重叠时,质点A同时参与两个振动,合振动图象如图丙所示:从图中可看出:对于a点,在t=0时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,也就是说:在a点,两列波引起的振幅都等于两列波的振幅之和,即a点始终是振动加强点.说明的几个问题:1.从波源S1、S2发出的两列波传到振动加强的点a振动步调是一致的,引起质点a的振动方向是一致的,振幅为A=A1+A2.2.振动加强的质点a并不是始终处于波峰或波谷,它仍然在平衡位置附近振动,只是振幅最大,等于两列波的振幅之和.那么,振动减弱的点又是如何形成的呢?以波源S1、S2分别将波峰、波谷传给减弱点(例如b点)时刻开始计时,波源S1、S2分别引起质点b振动的图象如图甲、乙所示,当两列波重叠后,质点b同时参与两个振动,合振动图象如图丙所示.在b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合振动始终是减弱的,质点振动的振幅等于两列波的振幅之差.说明的几个问题:1.从波源S1、S2发出的两列波传到b点时引起b点的振动方向相反,振幅为A=|A1-A2|.2.振动减弱的质点b并不是一定不振动,只是振幅最小,等于两列波的振幅之差.[学生阅读课文相关内容][强化训练]1.如图所示,沿一条直线相向传播的两列波的振幅和波长均相等,当它们相遇时可能出现的波形是下图中的哪个?2.如图所示是两列波发生干涉的图样,图中a、b、c、d、e各点的振动情况如何?参考答案1.当两列波的前半个波(或后半个波)相遇时,根据波的叠加原理,在前半个波(或后半个波)重叠的区域里所有的质点振动的合位移为零,而两列波的后半个波(或前半个波)的波形保持不变,所以选项B 正确.当两列波完全相遇时(即重叠在一起),由波的叠加原理可知,所有质点振动的位移均等于每列波单独传播时引起的位移的矢量和,使得所有的质点,振动的位移加倍,所以选项C也是正确的.所以本题应选B、C2.解:a是振动减弱点;b、c是振动加强点,d处在振动加强区上,因此也是振动加强点,只好在此时刻它恰好处在平衡位置上;e点既不在振动加强区上,也不在振动减弱区上,因此它的振幅既不是最大,也不是零.(3)产生波的干涉的条件[对比投影演示实验]实验一:在投影仪上放一个发波水槽,用同一振动片带动两个振针振动,观察产生的现象.实验二:在投影仪上放一个发波水槽,用二个振针分别激起两列水波,观察发生的现象.[学生叙述现象]现象一:看到了稳定的干涉图样(实验一)现象二:实验二中,得到的干涉图样是不稳定的.[教师总结]如果互相叠加的两列波波源频率相同,振动情况相同,则产生稳定的干涉现象.说明:1.干涉现象中那些总是振动加强的点或振动减弱的点是建立在两个波源产生的频率相同的前提条件下.2.如果两列频率不同的波相叠加,得到的图样是不稳定的;而波的干涉是指波叠加中的一个特例,即产生稳定的叠加图样.3.如果两列波频率相同,但振幅相差很大将不会有明显的干涉现象,因为振动加强区和振动减弱区都在振动,振幅差别不大.[强化训练]关于两列波的稳定干涉现象,下列说法正确的是A.任意两列波都能产生稳定干涉现象B.发生稳定干涉现象的两列波,它们的频率一定相同C.在振动减弱的区域,各质点都处于波谷D.在振动加强的区域,有时质点的位移等于零参考答案两列波叠加产生稳定干涉现象是有条件的,不是任意两列波都能产生稳定干涉现象的,两列波叠加产生稳定干涉现象的一个必要条件是两列波的频率相同,所以选项A是错误的而选项B是正确的;在振动减弱的区域里,只是两列波引起质点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,也不可能各质点都处于波谷,所以选项C是错误的.在振动加强的区域里,两列波引起质点的振动始终是加强的,质点振动的最激烈,振动的振幅等于两列波的振幅之和,但这些点始终是振动着的,因而有时质点的位移等于零,所以选项D是正确的.所以本题应选B、D.[题后总结]1.不论是振动加强点还是振动减弱点,位移仍随时间做周期性变化.2.一切波都能够产生干涉和衍射现象;反之能够发生干涉和衍射现象的必定是波.三、小结[投影出示小结思考题]1.什么是波的独立性?2.什么是波的叠加原理?3.什么是波的干涉?4.产生稳定干涉的条件是什么?四、板书设计1.频率相同的两列波叠加,使某些区域内的振动加强,某些区域内的振动 减弱,且振动加强和减弱的区域互相间隔,这种现象叫做波的干涉.2.产生稳定干涉的条件:两列波的频率相同.3.①确定干涉时,加强区域和减弱区域的位置是确定的,即加强点(域)始终加强,减弱点(域)始终减弱.②不论是增强区还是减弱区,各质点都做与波源相同的振动,各质点的位移是周期性变化的波的干涉选修3-4第十二章第6节波的干涉学案课前预习学案一、预习目标通过预习并且联系生活中的一些实例,达到简单的了解一下波的叠加和干涉,达到感性认识的地步。

选修3-4 第十二章 机械波 教案

选修3-4 第十二章 机械波 教案

课题:第一节波的形成和传播(1课时)第 1 课时总序第个教案课型:新授课编写时时间:年月日执行时间:年月日一、三维目标1、知识与技能:①知道直线上机械波的形成过程②知道“机械振动在介质中传播,形成机械波”,知道波在传播运动形式的同时也传递了能量2、过程与方法:①培养学生进行科学探索的能力②培养学生观察、分析和归纳的能力③培养学生的空间想象能力和思维能力3.情感、态度与价值观:①培养学生实事求是的科学态度和良好的工作作风②培养学生互相团结、分工协作的团队精神二、教学重点、难点分析机械波的形成过程及传播规律是本节课的重点,也是本节课的难点。

解决方案:通过课堂实验和课件演示以及巩固练习来突破重难点,同时引导学生看书三、教学方法实验探索法四、教具丝带、波动演示箱、水平悬挂的长弹簧、音叉、计算机、投影仪、大屏幕、课件五、教学过程(-)引入新课[演示]抖动丝带的一端,产生一列凹凸相间的波在丝带上传播(二)进行新课【板书】一、波的形成和传播[演示]拨动水平悬挂的柔软长弹簧一端,产生一列疏密相间的波沿弹簧传播;[演示]敲击音叉,听到声音,这是声波在空气中传播师生共同分析,得出波产生的条件:①波源,②介质。

波是怎样形成的呢?为什么会有不同的波形?波传播的是什么呢?【板书】实验探索发放“探索波的形成和传播规律”的实验报告,进行实验探索并完成实验报告。

实验目的:探索波的形成原因和传播规律实验(一),学生分组实验:每两人一条丝带(60cm左右),观察丝带上凹凸相间的波。

实验步骤:(1)、将丝带一端用手指按在桌面上,手持另一端沿水平桌面抖动,在丝带上产生一列凹凸相间的波向另一端传播。

(2)、在丝带上每隔大约2~3cm用墨水染上一个点,代表丝带上的质点。

重复步骤(1)。

观察丝带上的质点依次被带动着振动起来,振动沿丝带传播开去,在丝带上形成凹凸相间的波。

①思考:丝带的一端振动后,为什么后面的质点能被带动着运动起来?如果将丝带剪断,后面的质点还能运动吗?②分析:丝带上凹凸相间的波形是怎样产生的?③观察丝带上的质点是否随波向远处迁移?实验(二),观察波动演示器上凹凸相间的波实验步骤:(1)、逆时针转动摇柄,演示屏上的质点排成一条水平线。

最新人教选修3-4高中物理第十二章第6节波的干涉学案

最新人教选修3-4高中物理第十二章第6节波的干涉学案

选修3-4第十二章第6节波的干涉案一、预习目标通过预习并且联系生活中的一些实例,达到简单的了解一下波的叠加和干涉,达到感性认识的地步。

二、预习内容1在介质中常常有几列波同时传播,例如把两块石子在不同的地方投入池塘的水里,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,都能改变原的运动状态呢?2预习完毕后,用自己的语言描述一下波的叠加这现象。

3什么叫做波的干涉,两列波发生干涉的条件是什么啊?4用自己的话说一说波的叠加和波的干涉的关系。

三、提出疑惑同们,通过你的自主习,你还有哪些疑惑,请把它填在下面的表格中课内探究案一、习目标(1)知道波的叠加原(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特有的现象二、习过程1、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.(参见课本图10-28)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.仔细观察两列相遇的水波,也可以看到两列水波相遇后,彼此穿过,仍然保持各自的运动状态继续传播,就像没有跟另一列水波相遇一样.(1).位移特点当两个波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振动所产生的位移是1,第二列波同时使质点振动所产生的位移是2,则质点的位移就是这两列波分别产生的位移的矢量和.如果位移1,2的方向相同,则质点的振动位移的大小为= 方向与。

如图10-18所示.如果位移1,2方向相反,则质点的振动位移的大小为= ;方向。

(2).波的独立性特点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;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,每个质点仍然是在各自的平衡位置附近做简谐振动.质点振动的位移。

高中物理选修3-4教学设计3:12.4 波的衍射和干涉教案

高中物理选修3-4教学设计3:12.4 波的衍射和干涉教案

4 波的干涉和衍射【教学目标】一、知识与技能:1、知道波的干涉和衍射现象2、理解波的独立传播原理和叠加原理3、理解波产生稳定干涉现象的条件4、理解波产生明显衍射现象的条件二、过程和方法:通过对频率相同的两列波的相遇现象的观察,以及对频率不同的两列波的相遇现象的观察,并且对比,知道如何从现象中归纳波产生稳定干涉现象的条件。

通过观察在波源前放置不同大小的,不同形状的障碍物所产生的现象,并作对比,知道如何从现象中归纳产生明显衍射现象的条件。

三、情感、态度与价值观:让学生观察实验现象,并从中归纳出结论的过程,激发学生关心周围事物的兴趣。

【学情分析】这部分知识对学生来讲属于全新的,但由于新课标对这部分知识的要求只是定性的学习,所以如果老师能够做好演示实验,那么学生接受这部分知识并不困难。

学生在我们的生活中已经观察过干涉和衍射现象,很有必要引导学生去发现和再认识已经观察过的有关现象,这对培养学生学习物理的兴趣也很有意义。

【教学思路】以实验演示为突破口,引导学生认识新物理现象,归纳干涉、衍射的规律;然后依据波的叠加原理对所发生的现象作出解释;对易混淆的概念,通过对比分析予以澄清。

【教学重点、难点】重点:波的叠加、波的干涉、衍射及发生波的干涉、衍射的条件。

难点:波的独立传播原理和波的叠加原理、对干涉后加强与减弱的正确理解。

【教学方法、学习方法】1教法:实验观察法、点拨式讲授。

2学法:观察、思考、归纳总结。

【教学流程】【教学过程及知识要点】(一)波的叠加原理1. 观察分析实验现象及生活现象:绳上波的叠加、水波叠加2. 归纳总结规律:几列波在介质中相遇时能保持各自的特性(频率、波长、振动方向等)继续传播互不影响。

这就是波的独立传播原理。

在相遇区域里,任一质点的位移是各列波单独存在时在该点所引起的位移的矢量和。

这就是波的叠加原理。

(二)研究波的干涉1. 实验观察:注意观察频率相同的两列波的叠加情况,注意老师是引导提示,概括现象结论。

人教版高中物理选修3-4第十二12.4《波的衍射和干涉》学案设计

人教版高中物理选修3-4第十二12.4《波的衍射和干涉》学案设计

波的衍射和干涉基本知识基本技能1.波的衍射(1)定义:波绕过障碍物继续传播的现象。

(2)实验及现象①实验器材:在水槽里放两块挡板,中间留个狭缝。

②现象A.狭缝宽度比波长大得多时:波的传播如同光沿直线传播一样,挡板后面产生一个阴影区。

B.狭缝宽度与波长相差不多或狭缝宽度比波长更小时:波绕到挡板后面继续传播。

实例分析:单缝衍射如图所示是做衍射实验时拍下的照片。

甲中波长是窄缝宽度的3/10,乙中波长是窄缝宽度的5/10,丙中波长是窄缝宽度的7/10。

【例1】如图所示,S为在水面上振动的波源,M、N为在水面上的两块挡板,其中N 板可以移动,两板中间有一狭缝,此时测得A处水没有振动。

为使A处水也能发生振动,可采用的方法是()A.使波源的频率增大B.使波源的频率减小C.移动N使狭缝的距离减小D.移动N使狭缝的距离增大解析:本题考查能发生明显衍射现象的条件。

减小波源的频率使波长增大,移动N使狭缝的距离减小都可以使衍射现象更加明显,故B、D正确。

答案:BD2.发生明显衍射现象的条件(1)障碍物或孔的尺寸大小,并不是决定衍射能否发生的条件,仅是衍射现象是否明显的条件,一般情况下,波长较大的波容易产生显著的衍射现象。

(2)波传到小孔(或障碍物)时,小孔(或障碍物)仿佛一个新的波源,由它发出与原来同频率的波(称为子波)在孔后传播,于是,就出现了偏离直线传播的衍射现象。

(3)当孔的尺寸远小于波长时尽管衍射现象十分突出,但由于衍射波的能量很弱,衍射现象也不容易观察到。

【例2】如图是观察水面波衍射的实验装置,AC和BD是两块挡板,AB是一个狭缝,O是波源,图中已画出波源所在区域波的传播情况,每两条相邻波纹(图中曲线)之间距离表示一个波长。

则波经过孔之后的传播情况,下列描述中正确的是()A.此时能明显观察到波的衍射现象B.挡板前后波纹间距离相等C.如果将孔AB扩大,有可能观察不到明显的衍射现象D.如果孔的大小不变,使波源频率增大,能更明显地观察到衍射现象解析:3.波的叠加原理(1)波的独立传播:几列波相遇时能够保持各自的运动状态,继续传播,即各自的波长、频率等保持不变。

高中物理 第十二章 4.2 波的干涉教材梳理教案 新人教版选修3-4-新人教版高二选修3-4物理教案

高中物理 第十二章 4.2 波的干涉教材梳理教案 新人教版选修3-4-新人教版高二选修3-4物理教案

波的干涉疱丁巧解牛知识·巧学一、波的叠加1.波的独立传播特性两列波相遇后,每列波仍像相遇前一样,保持各自原来的波形,继续向前传播.例如:音乐会上,歌唱演员男女合唱,听众仍能区分开男女不同声音和特色;在众多的说话声音中,人们也能分辨出不同的人所说的话,这就是声波相互交错、叠加后仍能保持原来的性质向前传播,这正是波的独立传播的特性的具体表达.深化升华几列波在传播中相遇时,不会像几个小球相遇那样,相互碰撞改变运动的方向,而是像没有遇到过一样,互不影响.2.波的叠加原理在两列波重叠的区域里,任何一个质点同时参与两个振动,其振动位移等于这两列波分别引起的位移的矢量和,当两列波振动方向在同一直线上时,这两个位移的矢量和在选定正方向后可简化为代数和.波的叠加原理是波具有独立传播性的必然结果,由于总位移是两个位移的矢量和,所以叠加区域的质点的位移可能增大,也可能减小.两列同相波的叠加,振动加强,振幅增大〔图12-6-1〕.两列反相波的叠加,振动减弱,振幅减小〔图12-6-2〕.图12-6-1 图12-6-2二、波的干涉1.干涉现象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这种现象叫波的干涉,形成的图样叫波的干涉图样.如图12-6-3所示.图12-6-3波的干涉的本质是波在大X围内叠加的结果.如图12-6-3,在水面上的S1S2两点有波源,产生频率相同的波,两个波源产生的波沿水平面向外传播,实线代表波峰,虚线代表波谷,两个波在相遇处,在某时刻,a点两列波峰相遇点,经半个周期就变成波谷相遇点.波峰与波峰相遇,质点位移最大,等于两列波振幅之和.波谷和波谷相遇点质点位移也最大,等于两列波振幅之和,在这一点,两列波引起的振动始终是加强的,质点的最激烈振动的振幅等于两列波的振幅之和.在某一时刻,b点是两波的波峰与波谷相遇,经半个周期变为波谷与波峰相遇点.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等,质点的振幅等于零.图中实线相交点,虚线相交点为振动加强中心点,这些加强中心点在一条曲线上.实线、虚线交点为振动减弱中心点.这样的点在一条曲线上.振动加强线与振动减弱线相间隔.2.对振动加强点和减弱点的解释〔1〕振动加强点设波源S1、S2在质点a分别引起的振幅为A1、A2,以图12-6-3中a点波峰与波峰相遇时计时,波源S1、S2分别引起质点a振动的图象如图12-6-4甲、乙所示,当两列波重叠时,质点a同时参与两个振动,合振动图象如图12-6-4丙所示.图12-6-4深化升华①从波源S1、S2发出的两列波传到振动加强的点a是同相〔即振动步调一致的〕的,引起a点的振动方向是一致的,振幅为A=A1+A2;②两波源S1、S2到振动加强点a的距离之差Δx=kλ〔k=0,1,2,…〕.误区提示振动加强的质点a并不是始终处于波峰〔或波谷〕,它仍然在平衡位置附近振动,只是振幅最大,等于两列波的振幅之和.〔2〕振动减弱点如图12-6-3所示,以波源S1、S2分别将波峰、波谷传到b点时开始计时,波源S1、S2分别引起质点b振动的图象如图12-6-5甲、乙所示,当两列波重叠时,质点b同时参与两个振动,合振动图象如图12-6-5丙所示.图12-6-5深化升华 ①从波源S 1、S 2发出的两列波传到振动减弱的点b 是反相〔即振动步调相反〕的,引起b 点的振动方向相反,振幅为A=│A 1-A 2│;②两波源S 1、S 2到振动减弱点b 的距离之差Δx=〔2k+1〕2λ〔k=0,1,2,…〕 误区提示 振动减弱的质点b 并非一定不振动,只是振幅最小,等于两列波的振幅之差的绝对值.不要错误地认为它始终处于平衡位置或波谷.〔3〕干涉加强与减弱的判断①当两波源的振动步调相同时:a.介质中的质点到波源距离差值为波长的整数倍,质点振动为加强点.公式表示为Δr=nλ(n=0,1,2…〕.b.假设质点到波源的距离之差为半波长的奇数倍那么质点振动为减弱点,Δr=(2n+1)2λ(n=0,1,2,…〕. ②当两波源振动步调相反时: a.Δr=(2n+1)2λ,为加强点. b.Δr=nλ,为减弱点.记忆要诀 简记为:相距两源数波长,凡是整数为加强.3.两列波产生稳定干涉的必要条件两列频率相同的同类波〔1〕干涉现象中那些总是振动加强的点或振动减弱的点是建立在两波源产生的机械波波长相同,也就是频率相同的前提下;〔2〕如果两列频率不同的波相叠加,得到的图样是不稳定的,而波的干涉是指波叠加中的一个特例,即产生稳定的叠加图样.联想发散 如果两列波频率相同,但振幅相差很大,将不会有明显的干涉现象.因为振动加强区域与振动减弱区域都在振动,振幅差别不大.深化升华 假设两列波的频率不等,某一点在某时刻为振动加强,下一时刻就不再是振动加强,因而不能形成稳定的振动加强区域和振动减弱区域.典题·热题知识点一 波的叠加例1在同一介质中两列频率相同,振动步调一致的横波互相叠加,那么()A.波峰与波谷叠加的点振动一定是减弱的B.振动最强的点经过41T 后恰好回到平衡位置,因而该点的振动是先加强,后减弱 C.振动加强区和减弱区相间隔分布,且加强区和减弱区不随时间变化D.加强区的质点某时刻位移可能是零解析:当频率相同,步调一致的两列波叠加时,假设波峰与波谷叠加必为减弱点,A 项正确;振动加强点并不是指其位移就最大,有时可能为零.所以B 项错,C 、D 两项正确. 答案:ACD深化升华 任何频率的两列波都可叠加,但不一定形成稳定的干涉图样.知识点二 波的干涉例2当两列振动情况完全相同的水波发生干涉时,如果两列波的波峰在P 点相遇,以下说法正确的选项是()A.质点P 的振动始终是加强的B.质点P 的振幅最大C.质点P 的位移始终最大D.质点P 的位移有时为零解析:由于P 点是两列波的波峰相遇点,故质点P 的振动始终是加强的,其振幅等于两列波的振幅之和.但质点P 并不停在波峰或波谷不动,它不断的围绕自己的平衡位置往复运动,故其位移有时为零.答案:ABD深化升华加强点位移不一定最大;减弱点位移也不一定是零.例3关于波的叠加和干涉,以下说法中正确的选项是()A.两列频率不相同的波相遇时,因为没有稳定的干涉图样,所以波没有叠加B.两列频率相同的波相遇时,振动加强的点只是波峰与波峰相遇的点C.两列频率相同的波相遇时,如果介质中的某点振动是加强的,某时刻该质点的位移s可能是零D.两列频率相同的波相遇时,振动加强的质点的位移总是比振动减弱的质点的位移大解析:根据波的叠加原理,只要两列波相遇就会叠加,所以A选项错.两列频率相同的波相遇时,振动加强的点是波峰与波峰、波谷与波谷相遇,所以B选项错.振动加强的点仅是振幅加大,但仍在平衡位置附近振动,也一定有位移为零的时刻,所以选项C正确,选项D 错误.答案:C误区警示此题关键要弄清波的干涉“加强〞“减弱〞的含义,加强的含义是“峰峰相遇〞或“谷谷相遇〞,而减弱的含义是“峰谷相遇〞,振动加强是指对某质点来说振幅变大了,但仍处于振动当中,容易产生加强点总处于波峰处,谷谷相遇振动减弱等错误的想法.知识点三波的干涉图样例4图12-6-6表示两个相干波源S1、S2产生的波在同一种均匀介质中相遇.图中实线表示某时刻的波峰,虚线表示的是波谷,以下说法正确的选项是()图12-6-6A.a、c两点的振动加强,b、d两点的振动减弱B.e、f两点的振动介于加强点和减弱点之间C.经适当的时间后,加强点和减弱点的位置互换D.经半个周期后,原来位于波峰的点将位于波谷,原来位于波谷的点将位于波峰解析:波的干涉示意图所示的仅是某一时刻两列相干波叠加的情况,形成干涉图样的所有介质质点都在不停地振动着,其位移的大小和方向都在不停地变化着.但要注意,对稳定的干涉,振动加强和减弱的区域的空间位置是不变的.a点是波谷和波谷相遇的点,c是波峰和波峰相遇的点,都是振动加强的点;而b、d两点都是波峰和波谷相遇的点,是振动减弱的点,A项正确.e位于加强点的连线上,仍为加强点,f位于减弱点的连线上,仍为减弱点,B项错误.相干波源叠加产生的干涉是稳定的,不会随时间变化,C项错误.因形成干涉图样的介质质点也是不停地做周期性振动,经半个周期步调相反,D项正确. 答案:AD误区警示假设认为只有干涉图样上波峰和波峰、波谷和波谷相遇的点才是振动加强的点,波峰和波谷相遇的点为振动减弱的点,可能误选B项;误认为加强点永远位于波峰,减弱的点永远位于波谷,会漏选D项.例5如图12-6-7中S1和S2是两个相干波源,由它们发出的波相互叠加,实线表示波峰,虚线表示波谷,那么对a、b、c三处质点的振动情况,以下判断中正确的选项是()图12-6-7A.b处的振动永远互相减弱B.a处永远是波峰与波峰相遇C.b处在这时刻是波谷与波谷相遇D.c处的振动永远相互减弱解析:从图中可以看出,b处此刻是波谷和波谷相遇,位移为负的最大值,振动是加强的.应选项A错误,选项C正确.a处此刻是波峰与波峰相遇,但过半个周期后会变成波谷与波谷相遇,虽然始终是振动加强的点,但并非永远是波峰与波峰相遇的点,因此选项B是错误的.c处此刻是波峰与波谷相遇,过半个周期后是波谷与波峰相遇,它们的振动永远互相减弱,选项D是正确的.答案:CD巧妙变式两个振动情况完全相同的波源S1、S2产生的波叠加,某时刻形成的干涉图样如图12-6-8所示,实线表示波峰、虚线表示波谷.在a、b、c三个点里,振动加强的点是____________,振动减弱的点是__________.从该时刻起,经过1/4周期,它们中振动减弱的点是___________,振动加强的点是____________.图12-6-8答案:ba、ca、cb知识点四波的干涉中加强和减弱的判断例6如图12-6-9所示,两列简谐波均沿x轴传播,传播速度大小相等,其中一列沿x轴正方向传播〔如图中实线所示〕,一列沿x轴负方向传播〔如图中虚线表示〕,这两列波的频率相同,振动方向沿y轴,那么图中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.图12-6-9解析:在图示时刻,两列波引起各质点振动的位移之和都为零,但其中一些点是振动过程中恰好经过平衡位置,而另外一些点是振动减弱且振幅为零,对x=4处的质点,实虚两列波均使质点从平衡位置向下运动,是同向叠加的,即振幅可以达到两列波分别引起的振幅之和,同理x=8处的质点也是同向叠加,是加强点;而x=2和x=6处质点那么为反向叠加,即为振幅最小点.答案:4、82、6误区警示 此题假设只考虑频率相同,而不考虑反向传播〔即反步调〕直接将各点的位移叠加,那么会得到错误结论.例7如图12-6-10所示,在直线PQ 的垂线OM 上有A 、B 两个声源,A 、B 分别距O 点6 m 和1 m ,两个声源同时不断向外发出波长都为2 m 的完全相同的声波,在直线PQ 上从-∞到+∞的X 围内听不到声音的小区域共有多少个?图12-6-10解析:由于假设某时刻两列相干波的波峰与波峰或波谷与波谷相遇时为加强点.经数学归纳,假设某点到两波源的路程差为波长整数倍,即Δs=nλ(n=0,1,2,…),那么该点振动加强;假设某点到两波源的路程差为半波长奇数倍,即Δs=2(2n+1)(n=0,1,2,…),那么该点振动减弱.答案:因为两波源的波程差为半波长的奇数倍时,是振动减弱点,在直线PQ 上的O 点距两波源A 、B 波程差最大,即AO-BO=〔6-1〕m=5 m=25λ,故O 点为减弱点,由O 向-∞或由O 向+∞,直线PQ 上各点到两波源A 、B 的波程差逐渐减小,其中Δs=23λ的点有两个,Δs=21λ的点有两个,所以在直线PQ 上从-∞到+∞的X 围内听不到声音的小区域共有5个.方法归纳 此题结合数学关系找出直线PQ 上的O 点到两波源A 、B 的波程差最大,是解题的关键.由于Δs=OA -OB=25λ,所以可以确定在直线PQ 上还有Δs=23λ,Δs=21λ,各对应两个振动减弱点,故共有五个振动减弱点.问题·探究交流讨论探究问题怎样理解判断波的干涉现象中的加强区和减弱区?探究过程:X 海:在波的干涉现象中,加强区是指该区域内质点的振幅A 增大;减弱区域是指该区域内质点的振幅A 减小.设两个频率和步调都相同的波源单独引起的振幅分别为A 1和A 2,那么在振动加强区中质点振动的振幅为A1+A2,在振动减弱区域中质点的振幅为|A1-A2|,不论加强区还是减弱区中的质点,都仍然在其平衡位置附近做振动,它们的振动位移仍随时间发生周期性变化.因此,某一时刻,加强区域中质点的位移有可能小于减弱区域中质点振动的位移,假设A1=A2,那么减弱区中质点的振幅为零,不振动.X小霞:条件判断法:振动频率相同、振动情况完全相同的两波源的波叠加时,加强、减弱条件如下:设点到两波源的距离差为Δr,那么当Δr=2k·λ/2时为加强点〔k=0,1,2,…〕;当Δr=〔2k+1〕·λ/2时为加强点〔k=0,1,2,…〕.假设两波源振动步调相反,那么上述结论相反.王兵:假设某点总是波峰与波峰〔或波谷与波谷〕相遇,该点为加强点;假设某点总是波峰与波谷相遇,那么为减弱点.探究结论:条件判断法;现象判断法.实验论证探究问题怎样通过实验观察水波的干涉现象?探究过程:实验原理:利用同一个音叉的两个叉,激发水波,得到相干波源.实验器材:音叉,相同的小玻璃珠2个,水槽,细线等.实验过程:1.两根长度相同的细线的一端各连接一个小玻璃珠,另一端分别固定在音叉同一臂的两个位置上.将音叉固定在水平位置,使两个小玻璃珠的一半浸在水中〔如图12-6-11所示〕.图12-6-112.用橡皮槌敲击音叉的另一臂,使两玻璃珠在音叉的策动下以相同的频率振动,在水面激起频率相同的水波,即可观察到水波的干涉现象.注意:(1)水槽的内壁要选用倾斜的〔如大号菜盆〕,并在内壁贴上软泡沫塑料或金属回丝等能吸收word反射波的物体,以减弱水波的反射.(2)音叉要固定牢〔如用台虎钳固定〕,在敲击时不要让音叉发生移动. 探究结论:可观察到水波的干涉现象.11 / 11。

波的干涉[教案].doc

波的干涉[教案].doc

第六节:波的干涉教学目标:1.了解波的叠加原理。

2.通过实验,认识博得干涉现象和波的干涉图样。

3.知道波发生明显干涉现象的必要条件。

4.知道干涉现象是波所特有的现象。

教学重点:1.波的叠加原理2.干涉现象中对加强点、建弱点的理解教学难点:1.产生稳定干涉的必要条件2.加强点、减弱点的波程差Ax与波长人的关系教学用具:音叉、扬声器、长绳(充满水的塑料管)、小黑板、计算机、投影仪、大屏幕、CAI课件、水盘(每两个学生1个)、一次性筷子(若干)、注射器(2 个)、用粗导线弯好的正弦图形(2个)教学过程:[新课引入]演示实验一:介绍仪器:1、扬声器一可以将声音放大2、音叉一当敲击一个音股时,两个音股都能振动,产生两列频率相同的声波。

实验操作:教师用力敲击音叉后,将音叉在话筒前缓慢转动。

注意事项:做实验前,让学生注意教师在做实验的时候,手上的动作以及自己听到声音的变化情况教师提问:大家听到声音的强弱有无变化,以及是怎样变化的?学生回答:声音忽强忽弱教师引导与实际相联系,在大家做课间操整队的时候,我们在不同的点,也会感觉到声音的强弱不同。

{对比:若只让一只音股振动,会不会产生这种现象呢?通过实验说明一只音股振动时,只产生一列声波,不会产生这种现象。

}设疑与引入:为什么会出现上述现象呢?本节课我们就学习两列波相遇时的情况:波的叠加和波的干涉。

[板书]第六节:波的干涉在讲解波的干涉之前,我们先学习一下:波的叠加[板书]一、波的叠加所谓波的叠加就是指两列波相遇时的情况。

在振动产生的机械波之中,属一维的情况比较简单,我们先学习一下——绳波的叠加演示实验二:介绍仪器:长绳(充满水的塑料管)[盛水的目的是为了使实验现象更明显]实验操作:两个同学在教师前同时抖动绳子的两端,形成两个波峰向前传播。

注意事项:做实验前,让学生注意两个波峰在相遇时、相遇后个质点的振动情况实验现象:配合教师课前的录像,进行慢镜头播放,使实验更有说服力。

高中物理《波的干涉》教案1 新人教版选修3-4

高中物理《波的干涉》教案1 新人教版选修3-4

一.知识目标1.知道波的叠加原理2.知道什么是波的干涉现象和波的干涉图样3.知道干涉现象也是波特有的现象二.能力目标培养学生的空间想象能力三.德育目标通过波的叠加原理,使学生认识到事物之间的普遍联系四.教学重点波的叠加原理和波的干涉现象五.教学难点波的干涉中加强点的减弱点的位移和振幅的区别六.教学过程一.引入什么是波的衍射?产生明显衍射的条件是什么?波的衍射是一个波源发出的波的情况,那么两列波或两列以上的波在同一介质中传播又会发生什么样的情况呢?二.新课教学1.波的叠加原理设问:把两个石子在不同的地方投入到池塘的水中,就会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,都将改变原来的运动状态呢,演示:用一根长绳,两同学在这根长绳的两端分别向上抖动一下学生观察现象。

现象:抖动一下后,看到有两个凸起的状态相向传播,两列波相遇后彼此穿过,继续传播,波的形状和传播情况和相遇前完全一样。

总结:两列波相遇以后,每列波都像相遇前一样,保持各自原来的波形继续向前传播,这就是波的独立特性。

[多媒体演示相遇前和相遇后的波形]相遇前相遇后引导:两列波在相遇前后都保持各自的运动状态,那么在两列波相遇的区域里,情况又是怎样的呢?[多媒体演示绳波相遇区的情况]总结: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,这叫波的叠加原理。

讨论:两列波振动方向相同和相反的波叠加时,振幅如何变化?振动是加强还是减弱? 两列波叠加时,若两列波振动方向相同,则振动加强,振幅增大;若两列波振动方向相反,则振动减弱,振幅减小。

2. 波的干涉演示:把两个金属丝固定在同一个振片上,当振片振动时两根金属丝周期性的触动水面,形成两列波,观察在两列波相遇重叠的区域出现的现象。

说明:由于这两列波是同一个振动片引起的,所以这两列波的振动频率和振动步调相同 现象:在振动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是固定的,而且相互隔开。

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学校:临清实验高中学科:物理编写人:孔庆生审稿人:刘云涛选修3-4第十二章第6节波的干涉教学设计
一、教材分析
《波的干涉》是人教版高中物理选修3-4《机械波》第12章第6节的教学内容,本节课为一个课时,主要学习波的一种现象------干涉。

本节内容是对以后学习光的干涉是很好的促进。

二、教学目标
1.知识目标
(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特有的现象.
2.能力目标
培养学生的空间想象能力.
3.情感目标
通过波的叠加原理,使学生认识到事物之间的普遍联系.
三、重点难点
重点:波的叠加原理和波的干涉现象.
难点:波的干涉中加强点和减弱点的位移和振幅的区别.
四、学情分析
本节内容较为抽象,学生对干涉和叠加的实质往往理解的不透不到位,上课时应多在这些地方想些好的办法。

五、教学方法
实验法、电教法、训练法
六、教具和课前准备
1绳
2、学生准备:把导学案的课前预习内容做完整并且核对答案。

3、教师的准备:多媒体课件制作,课前预习学案,课内探究学案,课后延伸拓展学案,还有教具的准备。

七、课时安排一个课时
八、教学过程:
(一)、引入
[投影复习思考题]
1.什么叫波的衍射?
2.产生明显的衍射的条件是什么?
学生答
波可以绕过障碍物继续传播,这种现象叫做波的衍射.
只有缝、孔的宽度和障碍物的尺寸跟波长相差不多,或者比波长更小时,才能产生明显的衍射现象.
教师:波的衍射研究的是一个波源发出波的情况,那么两列或两列以上的波在同一介质中传播,又会发生什么情况呢?
(二)、新课教学
(1)波的叠加原理
[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?
[演示]
取一根长绳,两位同学在这根水平长绳的两端分别向上抖动一下,学生观察现象.
[学生叙述现象]
现象一:抖动一下后,看到有两个凸起状态在绳上相向传播.
现象二:两列波相遇后,彼此穿过,继续传播,波的形状和传播的情形跟相遇前一样. [教师总结]
两列波相遇后,每列波都像相遇前一样,保持各自原来的波形,继续向前传播,这是波的独立传播特性.
[多媒体模拟绳波相遇前和相遇后的波形]
[教师]
刚才,通过实验,我们知道了两列波在相遇前后,它们都保持各自的运动状态,彼此都没有受到影响,那么在两列波相遇的区域里情况又如何呢?
[多媒体模拟绳波相遇区的情况]
[教师总结]
在两列波重叠的区域里,任何一个质点同时参与两个振动,其振动位移等于这两列波分别引起的位移的矢量和.当两列波在同一直线上振动时,这两种位移的矢量和简化为代数和,这叫做波的叠加原理.
[强化训练]
两列振动方向相同和振动方向相反的波叠加,振幅如何变化?振动加强还是减弱?
学生讨论后得到:
两列振动方向相同的波叠加,振动加强,振幅增大.
两列振动方向相反的波叠加,振动减弱,振幅减小.
(2)波的干涉
[实物投影演示]
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,观察在两列波相遇重叠的区域里出现的现象.
[教师说明]
由于这两列波是由同一个振动片引起的,所以这两个波源的振动频率和振动步调相同. [学生叙述现象]
在振动的水面上,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.
[用多媒体展示课本水波的干涉图样及波的干涉的示意图]
[教师]为什么会出现这种现象呢?
结合课本图10~30进行分析:
对于图中的a点:
设波源S1、S2在质点a引起的振幅分别为A1和A2,以图中a点波峰与波峰相遇时刻计时波源S1、S2引起a质点的振动图象如下图甲、乙所示,当两列波重叠时,质点A同时参与两个振动,合振动图象如图丙所示:
从图中可看出:对于a点,在t=0时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,也就是说:在a点,两列波引起的振幅都等于两列波的振幅之和,即a点始终是振动加强点.
说明的几个问题:
1.从波源S1、S2发出的两列波传到振动加强的点a振动步调是一致的,引起质点a的振动方向是一致的,振幅为A=A1+A
2.
2.振动加强的质点a并不是始终处于波峰或波谷,它仍然在平衡位置附近振动,只是振幅最大,等于两列波的振幅之和.
那么,振动减弱的点又是如何形成的呢?
以波源S1、S2分别将波峰、波谷传给减弱点(例如b点)时刻开始计时,波源S1、S2分别引起质点b振动的图象如图甲、乙所示,当两列波重叠后,质点b同时参与两个振动,合振动图象如图丙所示.
在b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合振动始终是减弱的,质点振动的振幅等于两列波的振幅之差.
说明的几个问题:
1.从波源S1、S2发出的两列波传到b点时引起b点的振动方向相反,振幅为A=|A1-A2|.
2.振动减弱的质点b并不是一定不振动,只是振幅最小,等于两列波的振幅之差.
[学生阅读课文相关内容]
[强化训练]
1.如图所示,沿一条直线相向传播的两列波的振幅和波长均相等,当它们相遇时可能出现的波形是下图中的哪个?
2.如图所示是两列波发生干涉的图样,图中a、b、c、d、e各点的振动情况如何?
参考答案
1.当两列波的前半个波(或后半个波)相遇时,根据波的叠加原理,在前半个波(或后半个波)重叠的区域里所有的质点振动的合位移为零,而两列波的后半个波(或前半个波)的波形保持不变,所以选项B 正确.当两列波完全相遇时(即重叠在一起),由波的叠加原理可知,所有质点振动的位移均等于每列波单独传播时引起的位移的矢量和,使得所有的质点,振动的位移加倍,所以选项C也是正确的.
所以本题应选B、C
2.解:a是振动减弱点;b、c是振动加强点,d处在振动加强区上,因此也是振动加强点,只好在此时刻它恰好处在平衡位置上;e点既不在振动加强区上,也不在振动减弱区上,因此它的振幅既不是最大,也不是零.
(3)产生波的干涉的条件
[对比投影演示实验]
实验一:
在投影仪上放一个发波水槽,用同一振动片带动两个振针振动,观察产生的现象.
实验二:
在投影仪上放一个发波水槽,用二个振针分别激起两列水波,观察发生的现象.
[学生叙述现象]
现象一:看到了稳定的干涉图样(实验一)
现象二:实验二中,得到的干涉图样是不稳定的.
[教师总结]
如果互相叠加的两列波波源频率相同,振动情况相同,则产生稳定的干涉现象.
说明:
1.干涉现象中那些总是振动加强的点或振动减弱的点是建立在两个波源产生的频率相同的前提条件下.
2.如果两列频率不同的波相叠加,得到的图样是不稳定的;而波的干涉是指波叠加中的一个特例,即产生稳定的叠加图样.
3.如果两列波频率相同,但振幅相差很大将不会有明显的干涉现象,因为振动加强区和振动减弱区都在振动,振幅差别不大.
[强化训练]
关于两列波的稳定干涉现象,下列说法正确的是
A.任意两列波都能产生稳定干涉现象
B.发生稳定干涉现象的两列波,它们的频率一定相同
C.在振动减弱的区域,各质点都处于波谷
D.在振动加强的区域,有时质点的位移等于零
参考答案
两列波叠加产生稳定干涉现象是有条件的,不是任意两列波都能产生稳定干涉现象的,两列波叠加产生稳定干涉现象的一个必要条件是两列波的频率相同,所以选项A是错误的而选项B是正确的;在振动减弱的区域里,只是两列波引起质点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,也不可能各质点都处于波谷,所以选项C是错误的.在振动加强的区域里,两列波引起质点的振动始终是加强的,质点振动的最激烈,振动的振幅等于两列波的振幅之和,但这些点始终是振动着的,因而有时质点的位移等于零,所以选项D是正确的.
所以本题应选B、D.
[题后总结]
1.不论是振动加强点还是振动减弱点,位移仍随时间做周期性变化.
2.一切波都能够产生干涉和衍射现象;反之能够发生干涉和衍射现象的必定是波.
三、小结
[投影出示小结思考题]
1.什么是波的独立性?
2.什么是波的叠加原理?
3.什么是波的干涉?
4.产生稳定干涉的条件是什么?
四、板书设计
1.频率相同的两列波叠加,使某些区域内的振动加强,某些区域内的振动 减弱,且振动加强和减弱的区域互相间隔,这种现象叫做波的干涉.
2.产生稳定干涉的条件:两列波的频率相同.
3.①确定干涉时,加强区域和减弱区域的位置是确定的,即加强点(域)始终加
强,减弱点(域)始终减弱.
②不论是增强区还是减弱区,各质点都做与波源相同的振动,各质点的位 移是周期性变化的

的干涉。

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