第四节波的干涉和衍射教学设计

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波的干涉和衍射学案

波的干涉和衍射学案_【学习目标】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；知道衍射是波的特有现象。

2、知道波的叠加原理。

知道波的干涉现象是特殊条件下的叠加现象；知道两列频率相同的波才能发生干涉现象；知道什么是波的干涉现象和干涉图样，知道干涉现象的特点；知道干涉现象也是波特有的现象。

【自主探究】知识点一、波的衍射阅读课本P32，完成以下问题实验：水槽里放一块挡板作为障碍物，改变障碍物大小。

观察水波是否能够绕过障碍物。

波能够绕过障碍物继续传播，这种现象叫做________ ____。

实验说明：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．这就是波发生明显衍射现象的条件。

【说明】①衍射现象总是存有的，只有明显与不明显的差异。

障碍物或孔的尺寸大小，并不是决定衍射能否发生的条件，仅是使衍射现象明显表现的条件；波长越，衍射现象越明显。

②一切波都能发生衍射，衍射是波________的现象。

在满足一定条件时，一切波都能够发生明显的衍射。

“特有”是指凡是波都有。

所以，衍射现象是判断是否具有波动性的依据之一。

③当孔的尺寸远小于波长时即使衍射十分突出，但因为能量的减弱，衍射现象不容易观察到。

例1.以下关于波的衍射的说法，准确的是（）A．波遇到障碍物时，一定会发生明显的衍射现象B．当障碍物的尺寸比波长大的多时，衍射现象很明显C．当孔的大小比波长小时，衍射现象很明显D．对通常的讲话声来说，尺寸为1m左右的障碍物能发生明显的衍射现象练习1. 请你解释“闻其声而不见其人”是什么原因？知识点二、波的叠加阅读课本P33第1-3自然段及实验思考并回答以下问题1、波的独立性特点：两列波相遇后彼此_______,仍然___________的运动状态,继续传播,就象________跟另一列水波_________一样。

2、位移特点：几列波相遇时,在其重叠的区域里,介质质点同时参与几列波引起的_____,质点的______等于这几列波单独传播时引起的_____________。

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。

】。

《波的衍射和干涉》说课稿

《波的衍射和干涉》说课稿尊敬的各位评委老师：大家好！今天我说课的题目是“波的衍射和干涉”。

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“波的衍射和干涉”是高中物理选修3-4 机械波这一章节的重要内容。

它是在学生已经学习了波的形成和传播、波的图象等知识的基础上，进一步研究波的特性。

这部分内容不仅是对前面知识的深化和拓展，也为后续学习光的波动性等内容奠定了基础。

教材首先通过生活中的实例引入波的衍射现象，让学生有一个直观的感受。

然后通过实验和理论分析，阐述了波的衍射条件和特点。

在波的干涉部分，教材重点讲解了干涉现象产生的条件、干涉图样的特点以及干涉条纹间距与波长等物理量的关系。

通过这部分内容的学习，有助于培养学生的观察能力、逻辑思维能力和科学探究精神。

二、学情分析学生在之前的学习中已经对机械波有了一定的认识，但对于波的衍射和干涉这两个较为抽象的概念，理解起来可能会有一定的困难。

此外，学生在实验设计和数据分析方面的能力还有待提高。

因此，在教学过程中，要注重引导学生观察实验现象，通过类比、推理等方法帮助学生理解抽象的概念，同时要加强对学生实验能力的培养。

三、教学目标1、知识与技能目标（1）学生能够理解波的衍射现象和衍射条件。

（2）掌握波的干涉现象产生的条件和干涉图样的特点。

（3）会运用波的干涉原理分析和解决相关问题。

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）经历探究波的衍射和干涉规律的过程，培养学生的科学探究能力和创新思维。

3、情感态度与价值观目标（1）让学生体会物理知识与生活实际的紧密联系，激发学生学习物理的兴趣。

（2）培养学生严谨的科学态度和实事求是的精神。

四、教学重难点1、教学重点（1）波的衍射条件和衍射现象的特点。

（2）波的干涉现象产生的条件和干涉图样的特点。

2、教学难点（1）对波的衍射现象的理解和分析。

光的干涉与衍射实验教案

光的干涉与衍射实验教案一、实验目的本实验旨在通过实际操作，观察光的干涉与衍射现象，加深对波动性光学原理的理解，培养学生的实验操作能力以及思维分析能力。

二、实验器材- 激光器- 片状狭缝- 黑纸- 透镜- 球面反射镜- 接收屏幕- 适配器- 支架- 尺子- 毛玻璃板三、实验原理1. 光的干涉光的干涉是指两束或多束光波相遇时产生的干涉现象。

当两束光波相遇时，由于光波的波动性质，会发生叠加和相互干涉，形成增强或减弱的干涉条纹。

2. 光的衍射光的衍射是指光通过狭缝或物体边缘时，由于其波动性质，产生的弯曲和扩散现象。

衍射使光线弯曲和扩散，形成明暗相间的衍射图样。

四、实验步骤1. 实验一：观察激光光束经过狭缝的衍射现象- 将激光器放置在实验室的一端，打开激光器。

- 在光路上放置一个片状狭缝，并将狭缝与激光光束垂直放置。

- 在狭缝的后方放置一个黑纸作为接收屏幕。

- 观察并记录光束经过狭缝后的衍射图样。

2. 实验二：观察光经过透镜的干涉现象- 将透镜放在光路上，并利用调节适配器和支架，确保透镜与光路的垂直。

- 打开激光器，调试适配器和透镜的位置使得光能够通过透镜。

- 在透镜后方放置一个接收屏幕。

- 观察并记录透镜后的干涉图样。

3. 实验三：观察光经过球面反射镜的干涉现象- 将球面反射镜放在光路上，并调整位置使得光能够反射到接收屏幕上。

- 打开激光器，持续进行观察。

- 调整球面反射镜的位置，观察反射出的干涉图样的变化。

5. 实验四：观察光经过毛玻璃板的衍射现象- 将毛玻璃板放置在光路上，并确保光能够通过板上的小孔洞。

- 打开激光器，观察光经过毛玻璃板后的衍射现象。

- 观察并记录衍射图样的变化。

五、实验结果分析通过实验一至实验四的观察，我们可以看到光经过狭缝、透镜、球面反射镜、毛玻璃板后分别产生了不同的干涉与衍射图样。

这些图样的变化可以通过波动光学的原理来解释和分析。

通过观察图片记录，可以进一步加深学生对干涉与衍射现象的理解，并结合实验数据进行图像分析。

物理波的衍射和干涉(教师版)

波的衍射和干涉（教师版）知识点归纳一、波的衍射1.定义：波可以①障碍物继续传播的现象.2.发生明显衍射的条件：缝、孔或障碍物的尺寸跟波长②，或者③时，才能观察到明显的衍射现象.3.④都能发生衍射，衍射是波⑤的现象.二、波的独立传播原理和叠加原理1.波的独立传播原理：几列波相遇后能够保持各自的⑥继续传播，这叫做波的独立传播原理.2.波的叠加原理：几列波相遇时，在它们的重叠区域里，介质的质点同时参与这几列波引起的振动，质点的位移等于几列波单独传播时引起的位移的⑦.三、波的干涉：1.定义：⑧相同的两列波叠加，使某些区域的振动⑨、某些区域的振动⑩的现象.2.条件：○11相同是两列波产生干涉的条件.3.○12都能够发生干涉，干涉是波○13的现象.四、对发生明显衍射现象条件的理解1.衍射是波特有的性质，衍射不需要条件.2.发生明显衍射的条件是缝、孔或者障碍物的尺寸d 比波长λ小或者相差不多，小得越多，衍射越明显.3.明显衍射发生时，并不一定能够很清楚地感受到，如当小孔远远小于波长时，衍射应当非常明显，但我们却观察不到，是因为单位时间内通过小孔的能量很小，使水波的振幅很小.五、对干涉现象的理解1.干涉的必要条件：两列波的频率相同.2.干涉图象的特征：①加强区和减弱区的位置固定不变.②加强区始终加强，减弱区始终减弱，不随时间变化.③加强区和减弱区互相间隔.3.对加强区和减弱区的理解：4.①加强区:是指质点的振幅为两列相遇波振幅之和A=A 1+A 2，质点还是在原来的平衡位置附近振动，位移不总是最大.5.②减弱点:是指质点的振幅为两列相遇波振幅之差6.A=∣A 1-A 2∣，当两列波的振幅相等时，减弱点的位移始终为零.7.加强点的位移不一定大，减弱点的位移不一定小.8.③加强点和减弱点的判断：当振动频率相同、振动情况完全相同的两列波相遇时，点到两波源的路程差为x ∆，9.当x ∆等于波长的整数倍时，即x ∆=k λ(k=0,1,2···),10.振动加强.11.当x ∆等于半波长的奇数倍时，即x ∆=（2k+1）2λ(k=0,1,2···),振动减弱.若振动步调相反，则以上结论也相反.若某点总是波峰与波峰（波谷与波谷）相遇，该点为振动加强点；若总是波峰与波谷相遇，该点为振动减弱点.典型例题例1如图所示，S是波源，M、N是两块挡板，其中M板固定，N板可以左右移动，两板中间有一狭缝，此时A点没有明显振动，为了使A点能发生明显振动，可采用的方法是()A．增大波源的频率B．减小波源的频率C．将N板向右移D．将N板向左移【解析】A点要发生明显振动，就是要出现明显的衍射现象，而发生明显衍射现象的条件是障碍物或小孔的尺寸比波长小或者跟波长差不多，当狭缝距离不变时，必须增大波长，而v是一定的，由v＝fλ可知，要增大λ则只要减小f，故B正确．当波长λ不变时，将N板左移，使狭缝距离d减小，也能产生明显衍射，故D正确．故本题应选B、D.【答案】BD例2两个不等幅的脉冲波在均匀介质中均以1.0m/s的速度沿同一直线相向传播，t＝0时刻的图形如图10－1所示，图中小方格的边长为0.1m，则以下不同时刻，波形正确的是()【解析】根据波的叠加原理可知，叠加后任一点位移为两列波分别引起位移的矢量和，经0.3s、0.4s、0.5s、0.6s后，每列波形往前平移的距离分别为0.3m、0.4m、0.5m、0.6m，由叠加原理可知A、B、D正确。

高中物理波的干涉教案

高中物理波的干涉教案
知识点：干涉现象、波的叠加原理
教学目标：
1. 了解干涉现象是由波的叠加原理引起的
2. 掌握双缝干涉和单缝干涉的基本原理和公式
3. 能够应用波的叠加原理解释实际生活中的干涉现象
教学内容：
1. 干涉现象的基本概念
2. 双缝干涉实验的原理和表达式
3. 单缝干涉实验的原理和表达式
教学准备：
1. 实验装置：双缝干涉实验装置、单缝干涉实验装置
2. 教学实验材料：光源、光栅、光学元件等
3. 教学辅助工具：投影仪、干涉图样展示器等
教学过程：
1. 导入：通过展示一些干涉现象的图片或视频，引导学生了解干涉现象，并讨论干涉是如何发生的。

2. 学习双缝干涉实验：
a. 理论介绍：讲解双缝干涉实验的原理和公式；
b. 实验演示：利用实验装置进行双缝干涉实验演示，让学生观察干涉条纹；
c. 计算实验数据：指导学生进行实验数据的处理和分析。

3. 学习单缝干涉实验：
a. 理论介绍：讲解单缝干涉实验的原理和公式；
b. 实验演示：利用实验装置进行单缝干涉实验演示，展示干涉条纹；
c. 计算实验数据：指导学生进行实验数据的处理和分析。

4. 综合讨论：让学生回顾整个学习过程，总结干涉现象的特点和应用。

5. 拓展练习：布置相关练习题，巩固学生所学知识。

教学反思：
在教学过程中，要注意让学生通过实验演示来直观感受干涉现象，激发他们的兴趣和学习积极性。

同时，要引导学生理解波的叠加原理，并能够应用到实际问题中，提高他们的综合能力和问题解决能力。

人教版高中物理教案-波的衍射和波的干涉

波的衍射和波的干涉一、教學目標1．在物理知識方面的要求：(1)知道什麼是波的衍射現象和發生明顯衍射現象的條件。

(2)知道波的干涉現象是特殊條件下的疊加現象；知道兩列頻率相同的波才能發生干涉現象；知道衍射現象的特點。

(3)知道衍射和干涉現象是波動特有的現象。

2．通過觀察水波的衍射現象，認識衍射現象的特徵。

通過觀察波的獨立前進，波的疊加和水波的干涉現象，認識波的干涉條件及干涉現象的特徵。

二、重點、難點分析1．重點是波的衍射、波的疊加及發生波的干涉的條件。

2．難點是對穩定的波的干涉圖樣的理解。

三、教具水槽演示儀，長條橡膠管，投影儀。

四、主要教學過程(一)引入新課我們向平靜的湖面上投入一個小石子，可以看到石子激起的水波形成圓形的波紋，並向周圍傳播。

當波紋遇到障礙物後會怎樣？如果同時投入兩個小石子，形成了兩列波，當它們相遇在一起時又會怎樣？本節課就要通過對現象的觀察，對以上現象進行初步解釋。

(二)教學過程設計主要思想是：遵照教材的編寫意圖，按“觀察現象，歸納特徵，而後得出結論”的大順序進行教學。

觀察中注意引導，分析中注意啟發。

1．波的衍射(1)波的衍射現象首先觀察水槽中水波的傳播：圓形的水波向外擴散，越來越大。

然後，在水槽中放入一個不大的障礙屏，觀察水波繞過障礙屏傳播的情況。

由此給出波的衍射定義。

波繞過障礙物的現象，叫做波的衍射。

再引導學生觀察：在水槽中放入一個有孔的障礙屏，水波通過孔後也會發生衍射現象。

看教材中的插圖，解釋“繞過障礙物”的含義。

(2)發生明顯波的衍射的條件在前面觀察的基礎上，引導學生進行下面的觀察：①在不改變波源的條件下，將障礙屏的孔由較大逐漸變小。

可以看到波的衍射現象越來越明顯。

由此得出結論：障礙物越小，衍射現象越明顯。

②可能的話，在不改變障礙孔的條件下，使水波的波長逐漸變大或逐漸變小。

可以看到，當波長越小時，波的衍射現象越明顯。

由此指出：當障礙物的大小與波長相差不多時，波的衍射現象較明顯。

3.4波的干涉教学设计—2021-2022学年高二上学期物理人教版(2019)选择性必修第一册

第3章第4节波的干涉教学设计课题波的干涉单元 3 学科物理年级高二教材分析干涉是波特有的现象，也是学生今后学习光的干涉的基础。

但是，学生对与干涉相关的现象缺乏观察。

教材以生活中常见的水面涟漪作情境，促使学生思考:“复杂而美丽的图案是怎么产生的?”引导学生从物理学的视角观察自然现象，产生对自然界的好奇心。

在学生了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、相位差恒定、振动方向相同时，叠加的结果就会出现稳定的“图案”两列波在某些区域引起的振动始终加强，在某些区城引起的振动始终减弱，这就是干涉现象。

教材是按照“观察现象--归纳特征一得出结论”的顺序编写的，要充分利用实验展示真实的现象。

实验展示中可以安排两个学生各自持续地“随心所欲”抖动绳子的两端，其他同学仔细观察和描述现象，然后利用发波水槽进行演示实验，并在此基础上利用动画模拟，先研究整体特征，再研究加强与减弱区城质点合振动随时间的变化，使学生既能够从空间上认识波动情况，也能够从时间上认识典型位置的振动规律。

教学目标与核心素养物理观念：知道波的叠加原理，知道波的干涉是波叠加的结果。

科学思维：知道什么是波的干涉图样的特点，理解形成稳定干涉图样的条件，掌握振动加强点、减弱点的振动情况。

科学探究：会分析波的叠加，了解波的干涉在生活中的应用，感受物理与生活之间的联系，会用科学思维对波的衍射、干涉现象解释相关问题。

科学态度与责任：通过对波的叠加的分析，培养严谨的科学态度。

重点波的叠加原理，稳定干涉产生的条件。

干涉图样的特点。

难点波的叠加原理，稳定干涉产生的条件。

干涉图样的特点。

教学过程教学环节教师活动学生活动设计意图导入新课有几列波在同一介质中传播，当它们相遇后会发生什么情况呢？会不会像两个球相遇一样改变了它们的运动状态呢？雨滴下落不同步，相差也不恒定。

观察生活中的波的叠加现象。

引导学生注意观察生活中的波的叠加的现象，让学生在脑海中形成波的叠加的初步概念。

3.4波的干涉+教学设计-2023-2024学年高二上学期物理人教版(2019)选择性必修第一册

《波的干涉》教学设计方案（第一课时）一、教学目标本节课的教学目标是让学生掌握波的干涉基本概念，理解干涉现象的成因及特点，能够通过实验观察并分析干涉现象。

同时，培养学生运用物理知识解决实际问题的能力，激发学生对物理学科的兴趣和探究欲望。

二、教学重难点教学重点：1. 波的干涉定义及形成条件；2. 干涉现象的种类和特征；3. 实验观察并分析干涉现象的方法。

教学难点：理解波的叠加原理和相位差对干涉现象的影响，以及通过实验数据分析和总结干涉规律。

三、教学准备1. 理论准备：提前发放教材，让学生预习波的传播、叠加原理等基础知识。

2. 实验准备：准备演示用的波源、介质、屏风等实验器材，确保实验环境安全、稳定。

3. 教学辅助工具：制作PPT课件，准备相关视频和图片资料，以便于学生更直观地理解干涉现象。

四、教学过程：一、导入新课在课堂的开始，教师首先通过展示一些自然现象的短视频，如湖面上的涟漪、乐队演奏时乐器的振动等，激发学生的兴趣。

通过提问和讨论，引导学生思考这些现象背后的物理原理。

然后，教师简短地介绍干涉现象的概念，为接下来的教学内容做好铺垫。

二、新知探究1. 理论讲解教师详细讲解波的干涉定义、产生条件及特点。

通过图示和物理模型，解释波的叠加原理和相位关系，帮助学生理解干涉现象的物理机制。

2. 实验演示利用实验器材进行波的干涉实验演示。

可以选用水波、声波或机械波等不同形式的波进行演示，让学生直观地观察到波的干涉现象。

在演示过程中，教师应解释实验装置的原理和操作方法。

3. 互动讨论让学生分享自己对干涉现象的理解和感受，提出问题并展开讨论。

通过师生互动和生生互动，激发学生的学习兴趣和思维能力。

三、深化理解1. 分组探究将学生分成小组，每组分配不同的任务，如研究不同类型波的干涉现象、探讨干涉现象在生活中的应用等。

让学生在小组内进行讨论和探究，培养合作精神和自主学习能力。

2. 案例分析教师提供一些与干涉现象相关的实际案例，如音乐厅的音响设计、光学干涉在测量中的应用等。

波的干涉和衍射教学设计

12.4波的衍射和干涉教学设计●教学目标一、知识目标1.知道的衍射和波的叠加原理.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.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.●教学重点波的叠加原理和波的干涉现象.●教学难点波的干涉中加强点和减弱点的位移和振幅的区别.●教学方法实验法、电教法、训练法.●教学用具实物投影仪、CAI课件、波的干涉实验仪.●课时安排1课时●教学过程［投影］本节课的学习目标：1.知道波具有独立传播的特性和两波叠加的位移规律.2.知道波的干涉现象，知道干涉是波的特性之一.3.理解波的干涉原理.4.知道产生稳定干涉现象的条件.●学习目标完成过程一、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(一)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.(二)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.(三)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、作业1.课本P 18第3题2.课本 P 18的做一做：观察声音的干涉现象. 五、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衍射和干涉。

2020届人教版高中物理选修3-4教学案：第十二章第4节波的衍射和干涉含答案

第4节波的衍射和干涉一、波的衍射1．定义：波绕过障碍物继续传播的现象。

2．两种衍射现象(1)在水波槽中，在波源的前方放一个障碍物，使波源振动产生水波。

当障碍物较大时波被阻挡，在靠近障碍物后面没有波，只是在障碍物较远处，波才稍微有些绕到“影子”区域里，如图12-4-1甲所示，虽然发生衍射现象，但不明显。

图12-4-1当障碍物较小时发现波能绕过障碍物继续前进，如同障碍物不存在一样，如图乙所示，衍射现象明显。

(2)在水波槽中，在波源前方放一个有孔的屏，使波源振动产生水波。

当孔较大时发现水波经过孔后在连接波源与孔的两边的两条直线所限制的区域里传播，如图丙所示。

当孔较小时发现孔后的整个区域里传播着以孔为中心的圆形波，如图丁所示，衍射现象明显。

3．发生明显衍射现象的条件只有当缝、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。

二、波的叠加1．波的叠加原理1.波绕过障碍物继续传播的现象叫做波的衍射。

2．发生明显衍射的条件：缝孔的宽度或障碍物的尺寸跟波长差不多，或者比波长小。

3．波的干涉是指频率相同的两列波叠加，使某些区域的振幅加大，某些区域的振幅减小。

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，介质中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。

图12-4-2表示了分别向右、向左传播的两列波1和2在相遇区域内的叠加过程。

2．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。

(如图12-4-2所示)两列反相波的叠加，振动减弱，振幅减小。

(如图12-4-3所示)图12-4-2 图12-4-3三、波的干涉1．定义频率相同的两列波叠加时，某些区域的振幅加大、某些区域的振幅减小的现象。

2．稳定干涉条件(1)两列波的频率必须相同。

波的衍射和干涉教案

1．波的衍射(1)波的衍射现象首先观察水槽中水波的传播：圆形的水波向外扩散，越来越大。

然后，在水槽中放入一个不大的障碍屏，观察水波绕过障碍屏传播的情况。

波绕过障碍物的现象，叫做波的衍射。

再引导学生观察：在水槽中放入一个有孔的障碍屏，水波通过孔后也会发生衍射现象。

看教材中的插图，解释“绕过障碍物”的含义。

(2)发生明显波的衍射的条件①在不改变波源的条件下，将障碍屏的孔由较大逐渐变小。

可以看到波的衍射现象越来越明显。

由此得出结论：障碍物越小，衍射现象越明显。

②可能的话，在不改变障碍孔的条件下，使水波的波长逐渐变大或逐渐变小。

可以看到，当波长越小时，波的衍射现象越明显。

由此得出结论：当障碍物的大小与波长相差不多时，波的衍射现象较明显。

小结：发生明显衍射的条件是：障碍物或孔的大小比波长小，或者与波长相差不多。

波的衍射现象是波所特有的现象。

在生活中，可遇到的波的衍射现象有：声音传播中的“隔墙有耳”现象；在房间中可以接受到收音机和电视信号，是电磁波的衍射现象。

教师在线例1．一列水波穿过小孔产生衍射现象，衍射后水波的强度减弱是因为（）A 、水波的波长增大B 、水波的周期增大C 、水波的频率减小D 、水波的振幅减小例2．如图所示，S 为波源，M 、N 为两块挡板，其中M 板固定，N 板可上下移动，两板中间有狭缝。

此时，测得A 点没有振动，为了使A 点发生振动，可采用的方法是（）A 、增大波源频率B 、减小波源频率C 、将N 板向上移动一些D 、将N 板向下移动一些同步训练1．如图所示是观察水面波衍射的试验装置，AC 和BD 是两块挡板，AB 是一个孔，O 为波源，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，下列描述正确的是（）A ．此时能明显观察到波的衍射现象B ．挡板前波纹间距离相等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，能更明显地观察衍射现象2．如图是不同频率地水波通过相同地小孔所能到达区域地示意图，情况中水波地频率最大；情况中水波地频率最小。

人教版高中物理选择性必修一第三章第4节《波的干涉》教学设计

第三章第4节《波的干涉》教学设计一、教材分析本节课程是在学习了波的反射、折射以及衍射的基础上更进一步的了解波的特征，教材通过波的叠加这种普遍的物理现象，引起学生探究波的叠加规律的兴趣，从而引出波的干涉这种特殊叠加现象，学生要清楚波的干涉是一种特殊的叠加形式，发生波的干涉现象需要满足一定的条件，并要知道波的干涉规律。

二、教学目标1.物理观念：了解波的叠加原理，波的干涉条件及干涉规律。

2.科学思维：通过对波的叠加及波的干涉现象的学习，培养学生空间想象的思维能力。

3.科学探究：通过观看视频，观察演示实验，体会波的叠加规律及干涉规律，引导学生养生多观察、多思考乐于探究事物本质的学习习惯。

4.科学态度与责任：提升观察能力，养成透过事物的宏观现象，探索其本质的学习习惯。

三、教学重难点1.教学重点：知道波的叠加原理，了解波的干涉条件及干涉现象，并学会利用干涉定律解释生活中的的相关现象。

2.教学难点：波的叠加现象，波的干涉规律四、教学过程教学环节教师活动学生活动设计意图1、新课引入【提问】在平静的水面上，下落的雨滴激起层层涟漪，形成了复杂而美丽的图案。

这种图案是怎样产生的？观察现象，提出猜想利用生活情境，激发学生的兴趣。

2、探究波的叠加原理【演示】两个小球碰撞后小球的运动情况【探究活动】两列波相遇后各自的运动情况。

让两位同学各握住轻绳一端，上下抖动绳子形成绳波，观察两列波的运动情况通过观察实验引导学生得出①两列波相遇时能够保持各自的运动状态，继续传播，观察两个小球碰撞的现象提出猜想参与实验活动观察两列绳波相遇后的情况观察两列波的叠加情况，通过小组讨论得出调动学生已有的知识，通过对比小球碰撞和波相遇的结果，产生认知冲突，从而引发学生的学习兴趣，也为后面的学习奠定基础设置多个实验，提高学生的参与度，增加波的叠加特点的记忆点，建构波的叠加的模型。

②在它们重叠的区域里，介质的质点同时参与这两列波引起的振动。

【讲解】两列绳波相遇的情况相遇前相遇时刻相遇过程相遇后引导学生得出波的叠加原理：几列波相遇时能够保持各自的运动特征，继续传播，在它们重叠的区域里，介质的质点同时参与几列波引起的振动，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。

高二物理教案设计光的干涉与衍射实验

高二物理教案设计光的干涉与衍射实验高二物理教案设计——光的干涉与衍射实验实验目的：通过本次实验，让学生掌握光的干涉与衍射的基本原理和性质，通过实际操作观察和测量实验现象，培养学生实验设计和数据处理的能力。

实验器材：1. 激光器2. 分束镜3. 双缝装置4. 屏幕5. 尺子6. 牛顿环实验装置实验原理：光的干涉是指在光通过两个或多个空间相干光源时，光的波动性质引起的波的叠加现象。

光的衍射是指当光通过有缝隙或有相应形状物体时，光的波动性质引起的波的扩散现象。

实验步骤：1. 实验一：光的干涉a. 将激光器对准分束镜，使激光平行入射。

b. 调整分束镜，使激光在屏幕上形成两束相干光束。

c. 观察干涉条纹的生成及变化。

调整分束镜的角度，观察干涉条纹的移动情况。

d. 测量相邻两个明纹或暗纹的距离，计算出波长。

2. 实验二：光的衍射a. 将激光器对准双缝装置，使激光垂直入射。

b. 观察双缝衍射的现象，并测量出相邻两个暗纹或亮纹的距离，计算波长。

c. 改变双缝的间距或者光的波长，观察衍射现象的变化。

3. 实验三：牛顿环a. 将牛顿环实验装置的反射镜与透镜接触紧密。

b. 点亮激光器，使光经过透镜垂直照射到反射镜上，观察牛顿环的现象。

c. 通过测量牛顿环的暗环半径和外圈暗环半径，计算出透镜的曲率半径。

实验结果分析：1. 实验一的结果分析通过实验一中的干涉现象观察与测量，学生可以得到激光的波长，从而探讨光的干涉现象与波长之间的关系。

2. 实验二的结果分析通过实验二中的衍射现象观察与测量，学生可以探究光的衍射现象与双缝间距、波长之间的关系，为深入理解光的衍射现象提供实验依据。

3. 实验三的结果分析实验三中使用牛顿环实验装置，通过观察牛顿环现象，并测量暗环半径和外圈暗环半径，学生可以计算出透镜的曲率半径，进一步了解光的干涉现象在实际应用中的作用。

实验拓展：1. 探究光的干涉条纹与波长、双缝间距和入射角度之间的关系。

2. 尝试使用单缝装置进行衍射实验，并观察和测量单缝衍射的现象，分析与双缝衍射的异同点。

波的干涉和衍射说课稿教案教学设计

波的干涉、衍射一、教学目标1 知识和技能：（1）知道波的叠加原理（2）知道波的干涉是特殊情况下波的叠加现象，知道干涉图样（3）知道干涉的必要条件（4）提高实验观察能力和正确表述实验现象的能力2 过程和方法：熟悉和适应课堂教学中运用现代信息技术和环境3 情感、态度、价值观：培养合作与分享的学习习惯二、教学设计思路和流程“波的干涉”是高中物理教学的重要内容，也是学生学习的难点。

本节课力图贯彻“以学生发展为本”的教学理念，在课堂教学模式上有所突破，同时根据学生的认知过程而致力于教学环节的设计，使学生掌握基础知识，提高基本能力。

首先注意创设学习情景，激发学生的学习兴趣，形成良好的学习动机。

在整节课上安排了多个演示和学生实验，把对干涉现象的理解建立在坚实的实验观察基础之上。

在教学手段方面则充分运用现代信息技术的平台，以多媒体动画课件复现“转瞬即逝”的物理过程，提高观察和思维训练的效果。

同时，设计一定量的学生活动与合作学习，使学生在体验和探究的基础上得出结论。

为了解决课堂教学中的个别化教学难题，尝试使用“提示卡”。

三、教学准备：自制声波驻波演示器、长约两米的透明水槽、改进的发波水槽6套、计算机一台、摄像机、投影仪等。

四、教学过程（一）引入新课（直接切入课题）上节课我们研究了波的衍射现象，知道波可以绕过障碍物继续传播，这是波特有的一种现象，今天我们来研究波特有的另一种现象——《波的干涉》。

（二）新课教学一、波的叠加演示声音驻波实验，激发学生兴趣。

约2米长的有机玻璃管中平铺一些染色泡沫粒子，一头用平滑的盖子封闭，另一头接扬声器，当扬声器发出一列约160 Hz声波，管中粒子排列成一个一个扇面，波腹处扇面高，波节处扇面小。

把盖子拿掉，现象消失，盖子装上，现象出现。

教师说明：扬声器发出的一列波与平滑的盖子反射的波在管中相遇形成了这样的现象。

提出问题：在日常生活中是否见过两列波相遇的情况？学生举例。

1、波的独立传播性播放雨滴落在水面的录像，要求学生边看边想：两列水波相遇后，是否与小球相碰一样，会改变原来的运动状态？学生通过观察，发现水波相遇后继续一圈一圈的向外传播，此时教师指出两列波相遇，跟小球相碰不一样！小球相碰后运动状态会改变，而两列波相遇，它们能彼此穿过，穿过后波的形状和传播的情形都不变，保持各自的运动状态继续传播，彼此都不受影响，这种现象表明波具有独立传播性。

波的衍射和干涉

两列波的频率相同. 3.干涉图样波的干涉中所形成的图样.
S1
S2
干涉是波特有的现象，一切波都会产生干涉现象。
起波器
电动机的振动
发波水槽毛玻璃屏幕反射镜
（1）波长λ一定时，水波通过宽度d不同的狭缝后的衍
射图样
不明显
明显
d
λ
d >λ 明显
d
d
λ
d ≈λ
λ
d <λ
在狭缝宽度比波长大的多时，波的传播如同光沿直线传播一样，挡板后面产生阴影区；在狭缝宽度与波长相差不多或者狭缝宽度比波长更小时，发生明显的衍射现象。
(2)在狭缝宽度d 一定，不同波长的水波的衍射图样
水波通过桥洞时发生衍射
无线电波绕过高大建筑物
日晕--光的衍射隔墙有耳--声波的衍射
光波和声波谁更容易发生明显衍射现象？
声波波长：1.7cm--17m 光波波长：0.4um--0.7um
医院中有一种“B超”仪器，常用来探测人体内脏的位置及发现可能的病变，这种仪器为什么要使用超声波而不用普通的声波？
结论：振动加强（或减弱）的区域是指质点的振幅达最大值（或最小值），而不是指振动的位移，因为不管是加强区还是减弱区，质点都在作振动，它们的位移是时刻在变化的。
试从水波的干涉图样中分析出各加强区处的任一质点到两波源之间的距离存在什么规律？减弱区呢？
4.加强点和减弱点的分布
（1）频率相同，振动情况相同
两列频率相同的波相遇时，在它们重叠的区域会发生什么现象呢？我们先观察下面的现象。
现象：两列频率相同的水波相遇后，在它们重叠的区域里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。

波的干涉与衍射的特性与计算物理教案

波的干涉与衍射的特性与计算物理教案简介：本文将介绍波的干涉与衍射的特性，并以计算物理教案的形式展示学生如何通过模拟实验来理解和计算波的干涉与衍射现象。

通过这种互动的学习方式，学生将更好地掌握相关概念和计算方法。

教学目标：1. 了解波的干涉与衍射的基本概念和特性；2. 学习如何使用计算物理工具模拟波的干涉与衍射现象；3. 培养学生的实验设计和数据分析能力。

教学内容：一、波的干涉特性1. 干涉现象的概念2. 干涉的条件和原理3. Young 双缝实验的模拟与分析4. 光的干涉实例分析二、波的衍射特性1. 衍射现象的概念2. 衍射的条件和原理3. 衍射现象的模拟与分析4. 声波的衍射实例分析三、计算物理实验设计与模拟1. 模拟 Young 双缝实验2. 模拟光的干涉实验3. 模拟声波的衍射实验4. 实验数据的分析与讨论四、教学反思与讨论1. 学生对波的干涉与衍射的理解和应用能力评估2. 教学反思与改进教学方法：1. 结合理论讲解和实验模拟，激发学生的学习兴趣；2. 引导学生进行自主学习，通过计算物理工具模拟波的干涉与衍射现象；3. 鼓励学生进行实验设计和数据分析，培养科学实验和计算能力。

教学步骤：1. 引入：通过展示一些与波的干涉与衍射相关的现象，激发学生对该主题的兴趣。

2. 导入概念：简要介绍波的干涉与衍射的基本概念和特性。

3. 理论讲解和展示示例：详细解释波的干涉与衍射的条件和原理，并展示一些典型实例。

4. 模拟实验：通过计算物理工具进行 Young 双缝实验、光的干涉实验和声波的衍射实验的模拟。

5. 数据分析和讨论：学生根据实验结果进行数据分析，并讨论干涉与衍射现象的规律和应用。

6. 总结与评估：对学生的学习情况进行总结和评估，并提供反馈和建议。

7. 教学反思与改进：教师回顾教学过程，总结经验，寻找改进的方法和策略。

教学资源：1. 计算机或移动设备2. 计算物理工具软件（如 VPython、Matlab 等）3. 干涉与衍射实验装置的图纸或实物4. 实验数据处理软件（如 Excel 等）教学评价：1. 学生参与度：观察学生在课堂上的表现，包括主动提问、回答问题和与他人讨论等。

高三物理上册《波的干涉衍射》教案、教学设计

2.实验教学，直观感受：充分利用实验资源，进行波的干涉和衍射实验演示，让学生直观地感受波动现象，增强他们对物理现象的理解。
3.分层教学，循序渐进：根据学生的认知水平，设计不同难度的问题和练习，使学生在逐级递进的过程中掌握知识。
4.小组合作，交流共享：鼓励学生进行小组讨论，分享学习心得，培养他们的团队协作能力和表达能力。
2.学生在数学工具运用方面的能力。波的干涉和衍射问题往往涉及复杂的数学运算，学生需要具备一定的数学基础，才能更好地解决实际问题。
3.学生的学习兴趣和积极性。高三学生面临高考压力，部分学生对物理学科可能存在一定的恐惧心理，影响学习效果。
针对以上学情分析，教师在教学过程中应注重以下方面：
1.以生活实例和实验现象为主线，引导学生深入理解波的干涉和衍射的物理本质。
（四）课堂练习
1.教学内容：设计具有针对性的练习题，帮助学生巩固所学知识，提高运用知识解决问题的能力。
过程：首先，教师发放练习题，要求学生在规定时间内完成。练习题包括基本概念题、计算题和应用题等。学生在做题过程中，教师巡回指导，解答学生的疑问。练习结束后，教师对学生的答题情况进行点评，指出共性问题并进行讲解。
2.重难点：数学工具在波动问题中的应用。
设想：结合具体问题，逐步引导学生掌握数学推导过程，提高他们运用数学工具解决物理问题的能力。
3.重难点：波函数的物理意义及其在干涉和衍射现象中的应用。
设想：通过对比分析，使学生理解波函数的物理意义，并能将其应用于解决实际问题。
（二）教学设想
1.创设情境，激发兴趣：以生活实例导入，激发学生对波的干涉和衍射现象的兴趣。在教学过程中，注重联系实际，让学生感受物理学的实用价值。
（二）讲授新知
1.教学内容：讲解波的基本概念，波的干涉和衍射现象的物理本质，以及描述波的方法和公式。