2019-2020年高中物理 12.4 波的衍射、波的干涉 教案 新人教版选修3-4

合集下载

4波的干涉-人教版高中物理选择性必修第一册(2019版)教案

4波的干涉-人教版高中物理选择性必修第一册(2019版)教案

4 波的干涉-人教版高中物理选择性必修第一册(2019版)教案一、知识点概述1.干涉干涉是指两个或多个相干波在空间某区域内相遇时,彼此产生相互作用,使波的振幅发生变化的现象。

2.相干相干是指两个或多个波之间存在稳定的相位关系,即它们处于同一相位或相位差保持稳定,且时间足够长,以致它们能够产生干涉现象。

3.干涉条件要产生明显的干涉现象,需要波之间相差不大的振幅和频率。

只有符合这些条件,干涉现象才能在空间内明显可见。

4.等厚干涉等厚干涉是指,当一束光在不同介质之间进出,到达同一点时,由于相位差的存在,产生干涉现象。

5.等倾干涉等倾干涉是指,当两束光波由不同方向斜射到同一点上时,由于相位差的存在,产生干涉现象。

6.干涉条纹干涉条纹是指两束不同相位的波相遇后在空间内形成的明暗相间的条纹,通常为直线或曲线。

7.干涉镜干涉镜是一种以干涉现象为基础制成的优质光学元件,可用于光的分光、测量等方面。

二、教学目标1.了解干涉与相干的基本概念和特点。

2.熟练掌握等厚干涉和等倾干涉的原理、条件和特点。

3.掌握利用光路和相位差判断干涉条纹的位置及其间距,理解干涉条纹的实验观察和测量方法。

4.了解干涉应用方面,了解干涉分光用途和工作原理。

三、教学重难点1.教学重点1.干涉和相干的概念。

2.等厚干涉和等倾干涉的原理、条件和特点。

3.干涉条纹的位置和间距的决定以及实验观察和测量方法。

4.干涉分光的工作原理和应用。

2.教学难点1.干涉条纹的形成和间距的测量。

2.干涉分光的应用和工作原理。

四、教学方法1.课堂授课。

2.板书和教材配套内容分析。

3.教学案例分析和根据教学案例释疑解惑。

4.分组讨论和互动式教学,鼓励学生互相帮助和分享经验。

五、教学过程1.引入教师介绍干涉现象和干涉的基本概念,激发学生学习的兴趣。

2.讲授1.等厚干涉和等倾干涉原理、条件和特点。

2.干涉条纹的位置和间距决定要点和实验观察和测量方法。

3.干涉分光的工作原理和应用。

波的干涉和衍射 高二下学期物理人教版(2019)选择性必修第三册

波的干涉和衍射 高二下学期物理人教版(2019)选择性必修第三册
第三章 机械波
3.3波的干涉和衍射
1.波的独立性: 几列波在同一介质 中相遇,能够保持 各自的征(f,T,A, 波长,振动向)继 续传播。
波的叠加
相遇前 相遇时刻 相遇过程
相遇后
2.波的叠加原理: 在波重叠的区域里,介质的质点
同时参与这几列波所引起的振动.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。
耳机发出声波
波的干涉原理的应用
通透模式 外声波
耳机发出声波
波的干涉原理的应用
3. 消除噪声污染是当前环境保护的一个重要课题,内燃机、通风机等在排 放各种高速气流的过程中都会发出噪声,图所示的消声器可以用来削弱高速 气流产生的噪声。波长为 λ 的声波沿水平管道自左向右传播,在声波到达 a 处时,分成上下两束波,这两束声波在b 处相遇时可削弱噪声。试说明该 消声器的工作原理及要达到良好的消声效果必须满足的条件。
注:振动加强(减弱)点是指质点的振幅最大(小),而不是指 振动的位移始终最大(小),因为位移是在时刻变化的。
振动加强区域和振动减弱区域 如何才能形成稳定的振动加强减弱区域呢?
二、波的干涉
1.波的干涉:频率相同、相位差恒定、振动方向相同的两列波叠加 时,某些区域的振动总是加强,某些区域的振动总是 减弱,这种现象叫作波的干涉。形成的这种稳定图样 叫作干涉图样。
注意:波的干涉是波的叠加的特 殊情形,一切波都能发生干涉找振动加强点和振动减弱点的空间位置规律
1.若两波频率相同,振动情况完全相同:
某点到两波源的距离差
2.若两波频率相同,振动情况完全相反:
某点到两波源的距离差
波的干涉原理的应用
降噪模式 外声波
如果有两个稳定且振动完全相同的 波源产生的波进行叠加,会出现什 么样的的现象呢?

2019-2020学年度人教版选修3-4 12.4波的衍射和干涉 教案(7)

2019-2020学年度人教版选修3-4 12.4波的衍射和干涉 教案(7)

12.4波的衍射和干涉教案
一、教学设计说明
1.物理课程标准的基本要求
通过实验,认识波的衍射和干涉现象。

2.教材分析
《波的衍射》是《普通高中物理课程标准》选修模块3-4中第一主题“机械振动与机械波”中的内容,其基本内容要求是“通过实验,认识波的衍射现象。

”。

本节课的教学内容选自人民教育出版社普通高中课程标准实验教科书2007年版《物理》选修3-4第12章第4节。

教材首先根据水波槽里水波遇到挡板会发生反射的现象,来进一步介绍水波在遇到比波长还小的障碍物时,会绕过它们继续传播,遇到有孔的屏时波通过小孔而在屏的后面向各个方向传播,得出“波的衍射”的概念。

然后通过水波实验来研究在什么条件下能够发生明显的衍射现象。

接着引申到其它形式的波,如声波、光波的衍射现象,一切波都能发生衍射,这是是对波的特性的介绍,也是进一步研究光的衍射的基础。

3.学情分析
教学主体——学生是普通高中二年级学生,已经掌握了机械波的形成和传播,反射和折射的知识。

学生已经具有一定的观察、类比和分析推理能力,具有初步的抽象思维和科学探究能力。

学生在生活中可能已经见到过波的衍射现象,但对于波的衍射知识仍是比较陌生的。

要想学好,需要较高的抽象逻辑思维能力和空间想象能力,这对大部分学生来说具有相当的难度。

因此在教学中应充分发挥实验与多媒体辅助教学的作用。

二、教案。

最新人教版选修3-4高中物理12.4波的衍射和干涉教学设计

最新人教版选修3-4高中物理12.4波的衍射和干涉教学设计

课时124 波的衍射和干涉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。

教建议衍射和干涉是波特有的现象,也是生后面习光的衍射的基础。

对于波的衍射,教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,以便于使生对衍射留下更加清晰的印象。

在波的干涉习中,从波叠加的一般原理到满足相干条件下的干涉现象,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。

(2)产生干涉的两个必要条件一是两列波的⑨频率必须相同;二是两个波的⑩相位差必须保持不变。

2019-2020年新课标人教版3-4选修三12.4《波的衍射和干涉》WORD教案3

2019-2020年新课标人教版3-4选修三12.4《波的衍射和干涉》WORD教案3

第四节波的反射和折射教学目标知识目标1.知道波传播到两种介质的交界面时,会发生反射和折射;2.理解波的反射、折射遵守的规律,会根据波面和波线进行分析;能力目标1.让学生在实验的基础上理解波面、波线,能够根据想象建立空间概念。

2.对比光的反射和折射,提高学生类比分析的能力。

教学建议在学生初中学习光的反射和折射的基础上,教师通过实验演示、类比光的反射和折射讲解机械波的反射和折射。

对于实验的建议:1.注意实验的准备以及操作;2.在实验的基础上引入波线、波面的概念。

注意从现象——规律——现象这一过程,师生结合实际共同讨论、分析。

扩展资料回声当声投射到距离声源有一段距离的大面积上时,声能的一部分被吸收,而另一部分声能要反射回来,如果听者听到由声源直接发来的声和由反射回来的声的时间间隔超过0.1秒,它就能分辩出是两个声音,这种反射回来的声叫“回声”。

如果声速已知,当测得声音从发出到反射回来的时间间隔,就能计算出反射面到声源之间的距离。

利用这个道理,已设计成水声测位仪,用以测量海水的深度。

回声是山谷中或大厅中常有的现象,夏天响雷轰轰不绝,也是雷声经天空密云层多次反射的回声。

广义讲,凡有这种性质的其他信号,都属回声。

例如,反射回来的超声波信号。

利用回声制造的回声探测仪、水声定向器、超声波探伤仪等用声波探测鱼群、或用地面上爆炸声波的反射用以探测地下的油矿等。

扩展资料机械振动、机械波知识表解2019-2020年新课标人教版3-4选修三12.4《波的衍射和干涉》WORD教案3 基本知识技能1.波的反射:当波到达两种性质不同媒质的分界面时,改变传播方向,但仍在原来媒质里传播的现象。

2.波的折射:当波到达两种性质不同媒质的分界面时,改变传播方向,进入另一种布置作业:课本中的本节课后问题与练习1、2。

高中物理第十二章机械波第4节波的衍射和干涉教案新人教选修

高中物理第十二章机械波第4节波的衍射和干涉教案新人教选修

第四节波的衍射和干涉物理核心素养主要由“物理观念”“科学思维”“科学探究”“科学态度与责任”四个方面构成。

教学目标:(一)物理观念1、知道什么是波的衍射现象。

2、知道波发生明显衍射现象的条件。

3、知道衍射是波的特有现象。

4、知道波的独立传播特性和波的叠加原理;5、知道什么是波的干涉现象和干涉图样.6、知道干涉现象是波动特有的现象。

(二)科学思维、科学探究能够运用衍射条件进行判断。

(三)科学态度与责任了解波的衍射在生活中的应用,感受物理与生活之间的联系。

通过联系生活、演示实验,培养学生观察、对比、归纳及空间想象等能力教学重点:波发生明显衍射现象的条件。

波的叠加原理和波的干涉现象教学难点:对波发生明显衍射现象的条件的应用。

波的干涉图样的理解教学方法:实验演示和多媒体辅助教学。

教学用具:水槽演示仪,长条橡胶管,投影仪、CAI 课件。

教学过程:(一)引入新课大家都熟悉“闻其声不见其人” 、“隔墙有耳” 的物理现象,这是什么原因呢?通过这节课的学习,我们就会知道,原来波遇到狭缝、小孔或较小的障碍物时会产生一种特有得现象,这就是波的衍射。

(二)新课教学1、波的衍射教师:波在向前传播遇到障碍物时,会发生波线弯曲,偏离原来的直线方向而绕到障碍物的背后继续转播,这种现象就叫做波的衍射。

大家想一想,你见过的哪些现象是波的衍射现象?学生举例:在水塘里,微风激起的水波遇到露出水面的小石头、芦苇等细小的障碍物,会绕过它们继续传播;房间内讲话,在房外也可以听到;收音机在房间内也能收到电台发射的电磁波等等。

教师:任何波在遇到障碍物时,都能发生衍射,但不同的波发生衍射的明显程度不同。

下面我们用水波槽和小挡板来做实验,请大家认真观察。

【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大屏幕上。

现象:水波绕过小挡板继续传播。

将小挡板换成长挡板,重新做实验。

现象:水波不能绕到长挡板的背后传播。

这个现象说明什么?结论:发生衍生的条件与障碍物的大小有关。

12.4 波的衍射和干涉 优秀教案优秀教学设计高中物理选修3-4新课 (3)

12.4 波的衍射和干涉    优秀教案优秀教学设计高中物理选修3-4新课 (3)

4 波的干涉和衍射【设计思想】新课程强调高中物理应促进学生自主学习,而高二学生的学习自觉性增强,初步具备一定的独立学习能力和思考能力,结合本课内容特点,本节教学设计的主导思想是采用以教师启发引导为主的探究式教学,其中在探究干涉和衍射时采用不同的操作程序,旨在引导学生体会科学探究的思想和知道科学探究方法的多样性。

【教材分析】波的干涉和衍射是第十八章光的本性的第一节,本节由光的干涉和衍射两个部分组成,是对波的特性的一个总体介绍,也是进一步研究光的干涉和衍射的基础。

由于光的干涉和衍射现象在生活中并不常见,因此教材从学生熟悉的水波入手来研究波的干涉和衍射。

在对波的特性有一个总体认识的基础上再进一步研究光的本性,学生就比较容易接受。

【学情分析】学习本节的是高二的学生,此时的他们从形象思维为主的经验水平向以抽象思维为主的理论型水平的转变已初步完成,学习方式有所转变,接受知识的能力加强,逻辑思维推理能力已逐渐成熟,但学生缺乏对波的干涉和衍射必要的感性认识,要想学好,需要较高的抽象逻辑思维能力和空间想象能力,这对大部分学生来说具有相当的难度。

因此在教学中应充分发挥多媒体辅助教学的作用。

【教学目标】1.知识与技能①知道波的干涉和产生干涉的条件;②知道波的干涉是特殊情况下波的叠加;③知道波的衍射和明显衍射的条件;④知道一切波都能发生衍射;⑤了解生活中波的干涉和衍射的应用。

2.过程与方法①通过观察水波干涉的实验,使学生了解如何获取相干波和知道波的干涉现象及干涉条件;②通过观察水波衍射现象和观察不同缝宽波的衍射让学生知道波的衍射现象及明显衍射的条件。

2.情感态度与价值观①通过提问—猜想—实验—总结来培养同学们科学探究的方法和精神;②通过生活中干涉和衍射应用实例的学习来培养同学们把科技应用于社会发展的理念。

【重点和难点】重点:波的干涉和衍射的概念;干涉的条件及产生明显衍射的条件;难点:波的干涉和衍射的概念;干涉的条件及产生明显衍射的条件;【教学策略与手段】本节主要采用教师启发引导为主的探究式教学,但考虑到波的干涉和衍射实验现象不如课件模拟明显直观,因此借助电化教具做媒体的教学手段来辅助教学,以便突破教学难点。

人教版高中物理教案-波的衍射和波的干涉

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。

2019-2020年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

2019-2020年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。

波的衍射和干涉教学设计高二下学期物理人教版选修34

波的衍射和干涉教学设计高二下学期物理人教版选修34

高二物理选修34第十一章机械波第四节波的衍射和干涉教学目标:1.通过观察水波的衍射现象,认识衍射现象的特征。

知道什么是波的衍射现象和发生明显衍射现象过的条件2.了解波的叠加原理3.通过实验,认识波的干涉现象以及波的干涉图样,以及发生明显干涉现象的条件。

教学重点:波的衍射的定义以及发生明显衍射现象的条件教学难点:波的叠加原理,波的干涉现象,产生干涉的条件以及有关计算教学过程:一、导入新课、板书课题导入:泰山佛光是岱顶奇观之一,当云雾弥漫的清晨或者傍晚,有人站在较高的山头上顺光而视,就可以看到飘渺的雾幕上,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,你能解释这种现象吗?二、出示目标、明确任务1、理解什么是波的衍射现象,理解波发生明显衍射现象的条件,以及衍射是波的特有现象2、掌握波的叠加原理,什么是波的干涉现象和干涉图样,干涉现象也是波所特有的现象3、熟记波的干涉和衍射在生活中的应用三、学生自学、独立思考阅读课本3235页内容,找到书中的知识点、重点、困惑点四、自学指导、紧扣教材1、阅读课本第一部分波的衍射,回答下列问题○1观察实验,请描述所观察的现象?○2根据现象,请总结水波发生衍射现象的特点○3用一本书放在嘴的正前面不远处讲话时,声音并没有因为反射而使你们听不清楚,这说明了什么问题?○4观察实验,什么情况下衍射现象更加明显呢?2、阅读课本第二部分波的叠加,回答下列问题:○1你观察到什么现象?请从相遇时和相遇后做出描述。

○2波的传播,伴随着振动形式的传播,当波峰到某质点处,与质点振动到波峰是一致的,那么当两个波峰同时传到某一质点处,这个质点可能会发生怎样的状态变化?○3如果一列振幅为A的波的波峰和一列振幅为A的波谷同时传到某一个位置时,该质点的位置会在哪里?3、阅读课本第三部分波的干涉,回答下列问题○1观察实验,你观察到了什么现象?请描述。

○2相对平静说明该区域的振动有什么特点,激烈振动有说明该区域的振动有什么特点。

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。

【人教版】2020版高中物理 第十二章 机械波 第4课时 波的衍射和干涉学案 新人教版选修3-4

【人教版】2020版高中物理 第十二章 机械波 第4课时 波的衍射和干涉学案 新人教版选修3-4

第4课时 波的衍射和干涉[研究选考·把握考情]知识点一 波的衍射[基 础 梳 理]1.定义:波可以绕过障碍物继续传播,这种现象叫做波的衍射。

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相差不多,或者比波长更小。

3.一切波都能发生衍射,衍射是波特有的现象。

[要 点 精 讲]1.衍射是波特有的现象,一切波都可以发生衍射。

2.波的衍射总是存在的,只有“明显”与“不明显”的差异,“障碍物或孔的尺寸比波长小或跟波长差不多”只是发生明显衍射的条件。

3.波传到小孔(障碍物)时,小孔(障碍物)仿佛一个新波源,由它发出与原来同频率的波在孔(障碍物)后传播,就偏离了直线方向。

因此,波的直线传播只是在衍射不明显时的近似情况。

【例1】 如图1所示是利用发波水槽观察到的水波衍射图象,从图象可知( )图1A.B侧波是衍射波B.A侧波速与B侧波速相等C.减小挡板间距离,衍射波的波长将减小D.增大挡板间距离,衍射现象将更明显解析小孔是衍射波的波源,A侧是衍射波,A错误;在同一种介质中,波速相等,故B正确;根据波速、波长和频率的关系式v=λf,由于波速和频率不变,故波长不变,故C错误;波长越长越容易发生衍射现象,与波的频率和振幅没有关系,在波长无法改变的情况下可以减小挡板间距,故D错误。

答案 B知识点二波的叠加[基础梳理]1.波的独立传播特性:几列波相遇时各自的波长、频率等运动特征,不受其他波的影响。

2.波的叠加原理:在几列波重叠的区域里,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。

[即学即练]波源在绳的左端发出半个波①,频率为f1,振幅为A1;同时另一波源在绳右端发出半个波②,频率为f2(f2>f1),振幅为A2,P为绳的中点,如图2所示,下列说法正确的是( )图2A.两列波同时到达P点B.两列波相遇时P点波峰值可达到A1+A2C.两列波相遇再分开后,各自保持原波形传播D.因频率不同,这两列波相遇不能叠加解析因P为绳的中点,故两列波同时到达P点,A正确;因f2>f1,故λ2<λ1,当①的波峰传至P点时,②的波峰已过了P点,即两波峰在P点不会相遇,根据波的叠加原理,P点的波峰值不会达到A1+A2,选项B错误,选项C正确;因波的叠加没有条件,故选项D错误。

高中物理第十二章机械波波的衍射和干涉学案新人教版选修

高中物理第十二章机械波波的衍射和干涉学案新人教版选修

12.4 波的衍射和干涉[目标定位] 1.知道波的衍射现象,理解波发生明显衍射现象的条件.2.理解波的叠加原理,知道波的干涉是波叠加的结果.3.知道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.4.知道衍射和干涉是波特有的现象.一、波的衍射[问题设计]大家都熟悉“闻其声不见其人”的物理现象,你能说出是什么原因吗?[要点提炼]1.定义:波可以继续传播的现象.2.产生明显衍射现象的条件:障碍物的尺寸或孔的宽度比波长小或跟波长.3.理解(1)衍射是波特有的现象,一切波都可以发生衍射.(2)波的衍射总是存在的,只有“明显”与“不明显”的差异,“障碍物或孔的尺寸比波长小或跟波长相差不多”只是发生明显衍射的条件.(3)当孔的尺寸远小于波长时,尽管衍射十分突出,但衍射波的能量很弱,也很难观察到波的衍射.(4)波传到小孔(障碍物)时,小孔(障碍物)仿佛是一个新波源,由它发出与原来同频率的波在孔(障碍物)后传播,就偏离了直线方向.因此,波的直线传播只是在衍射不明显时的近似情况.二、波的叠加[问题设计]你知道“风声、雨声、读书声,声声入耳”体现了波的什么性质吗?[要点提炼]1.波的独立传播特性:几列波相遇时各自的波长、频率等运动特征,不受其他波的影响.2.波的叠加原理:在几列波重叠的区域里,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.三、波的干涉[问题设计]如图1所示,操场中两根竖直杆上各有一个扬声器,接在同一扩音机上,一位同学沿着MN 方向走来,他听到的声音会有什么变化?为什么?图1[要点提炼]1.干涉的定义:频率相同的两列波叠加时,某些区域的振幅 ,某些区域的振幅减小,而且振幅 的区域和振幅减小的区域相互间隔,这种现象叫波的干涉,所形成的图样叫做干涉图样.2.干涉的条件:两列波的频率 ,振动方向在同一直线上, 恒定.3.加强点(区)和减弱点(区)(1)加强点:质点振动的振幅等于两列波的振幅之和,A =A 1+A 2.(2)减弱点:质点振动的振幅等于两列波的振幅之差,A =|A 1-A 2|,若两列波振幅相同,质点振动的合振幅就等于零.(3)判断加强点和减弱点的方法①条件判断法振动频率相同、振动情况相同的两列波叠加时.某点到两列波的路程差为Δx=|x 2-x 1|=kλ时为振动加强点;当Δx=(2k +1)λ2(k =0,1,2,…)时为振动减弱点.若两波源振动步调相反,则上述结论相反. ②现象判断法若某点总是波峰与波峰或波谷与波谷叠加,该点为加强点;若总是波峰与波谷叠加,则为减弱点.4.干涉图样及其特征(1)干涉图样:如图2所示.图2(2)特征①加强区始终加强,减弱区始终减弱(加强区与减弱区不随时间变化).②振动加强的点和振动减弱的点始终在以振源的频率振动,其振幅不变(若是振动减弱点,振幅小),但其位移随时间发生变化.③加强区与减弱区互相间隔且位置固定不变.一、波的衍射例1如图3所示是观察水面波衍射的实验装置.AC和BD是两块挡板,AB是一个孔,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)之间的距离表示一个波长,则关于波经过孔之后的传播情况,下列描述中正确的是( )图3A.此时能观察到波的明显的衍射现象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,能观察到更明显的衍射现象二、波的叠加例2如图4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列选项中的( )图4三、波的干涉例3如图5所示为两个相干波源S1、S2产生的波在同一种均匀介质中相遇时产生的干涉图样.图中实线表示某时刻的波峰,虚线表示波谷,下列说法正确的是( )图5A.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例4波源S1和S2振动方向相同,频率均为4 Hz,分别置于均匀介质中x轴上的O、A两点处,OA=2 m,如图6所示.两波源产生的简谐横波沿x轴相向传播,波速为4 m/s.已知两波源振动的初始相位相同.求:图6(1)简谐横波的波长;(2)O、A间合振动振幅最小的点的位置.1.(波的衍射)下列现象属于波的衍射现象的是( )A.“隔墙有耳”B.“空山不见人,但闻人语响”C.“余音绕梁,三日不绝”D.夏日雷声轰鸣不绝2.(波的衍射和叠加)关于波的衍射和叠加,下列说法正确的是( )A.衍射和叠加是机械波特有的现象B.对同一列波,缝或孔、障碍物尺寸越小,衍射现象越明显C.只有横波才能发生衍射现象,纵波不能发生衍射现象D.两列波相遇时能够保持各自的状态互不干扰E.由于两列波相遇时叠加,所以当它们分开时波的频率、振幅都会发生变化F.如果这两列波叠加以后使某些区域振动加强,某些区域振动减弱,那么这两列波发生明显衍射G.两列波重叠的区域里,任何一点的总位移都等于两列波分别引起的位移的矢量和3.(波的干涉)如图7所示,为声波干涉演示仪的原理图.两个U形管A和B套在一起,A管两侧各有一小孔,声波从左侧小孔传入管内,被分成两列频率________的波.当声波分别通过A、B传播到右侧小孔时,若两列波传播的路程相差半个波长,则此处声波的振幅________;若传播的路程相差一个波长,则此处声波的振幅________.图7题组一波的衍射1.关于波的衍射现象,下列说法中正确的是( )A.某些波在一定条件下才有衍射现象B.不是所有的波在任何情况下都有衍射现象C.一切波在一定条件下才有衍射现象D.一切波在任何情况下都有衍射现象2.水波通过小孔,发生了一定程度的衍射,为使衍射现象更明显,下列做法可取的是( )A.增大小孔尺寸 B.减小小孔尺寸C.增大水波频率 D.减小水波频率3.如图1所示,图中O点是水面上一波源,实线、虚线分别表示该时刻的波峰、波谷,A是挡板,B是小孔,经过一段时间,水面上的波形将分布于( )图1A.整个区域 B.阴影Ⅰ以外区域C.阴影Ⅱ以外区域 D.上述选项均不对题组二波的叠加4.下列关于两列波相遇时叠加的说法中正确的是( )A.相遇之后,振幅小的一列波将减弱,振幅大的一列波将加强B.相遇之后,两列波的振动情况与相遇前完全相同C.在相遇区域,任一点的总位移等于两列波分别引起的位移的矢量和D.几个人在同一房间说话,相互间听得清楚,这说明声波在相遇时互不干扰5.波源在绳的左端发出半个波①,频率为f1,振幅为A1;同时另一波源在绳右端发出半个波②,频率为f2(f2>f1),振幅为A2,P为绳的中点,如图2所示,下列说法正确的是( )图2A.两列波同时到达P点B.两列波相遇时P点波峰值可达到A1+A2C.两列波相遇再分开后,各自保持原波形传播D.因频率不同,这两列波相遇不能叠加题组三波的干涉6.关于波的叠加和干涉,下列说法中正确的是( )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,介质中振动加强的质点在某时刻的位移可能是零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7.两波源S1、S2在水槽中形成的波形如图3所示,其中实线表示波峰,虚线表示波谷,则( )图3A.在两波相遇的区域中会发生干涉B.在两波相遇的区域中不会发生干涉C.a点的振动始终加强D.a点的振动始终减弱8.当两列同频率的水波发生干涉现象时,若两列波的波峰在P点相遇,则( )①质点P的振动始终加强②质点P的频率最大③质点P的位移始终最大④质点P的位移有时可能为零A.①② B.②③ C.③④ D.①④9.如图4所示,S1、S2是振动情况完全相同的两个机械波波源,振幅为A.a、b、c三点分别位于S1、S2连线的中垂线上,且ab=bc.某时刻a是两列波波峰的相遇点,c是两列波波谷的相遇点,则( )图4A.a处质点的位移始终为2AB.c处质点的位移始终为-2AC.b处质点的振幅为2AD.c处质点的振幅为2A10.如图5所示,S1、S2为两个振动情况完全一样的波源,两列波的波长都为λ,它们在介质中产生干涉现象,S1、S2在空间共形成6个振动减弱的区域(图中虚线处),P是振动减弱区域中的一点,从图中可看出( )图5A.P点到两波源的距离差等于2λB.P点始终不振动C.P点此时刻振动最弱,过半个周期后,振动变为最强D.当一列波的波峰传到P点时,另一列波的波谷也一定传到P点11.如图6所示,实线和虚线分别表示振幅、频率均相同的两列波的波峰和波谷.此刻,M是波峰与波峰的相遇点,下列说法中正确的是( )图6A.该时刻质点O正处在平衡位置B.P、N两质点始终处在平衡位置C.随着时间的推移,质点M向O点处移动D.从该时刻起,经过四分之一周期,质点M到达平衡位置题组四综合应用12.在图7中,A、B是同一介质中的两相干波源,其振幅均为A=5 cm,频率均为f=100 Hz,当A点为波峰时,B点恰好为波谷,波速v=10 m/s,判断P点为振动加强点还是振动减弱点?图713.甲、乙两人分乘两只小船在湖中钓鱼,两船相距24 m.有一列水波在湖面上传播,使每只船每分钟上下浮动20次,当甲船位于波峰时,乙船位于波谷,这时两船之间还有5个波峰.求:(1)此水波的波长为多少?波速为多少?(2)若此波在传播过程中遇到一根竖立的电线杆,是否会发生明显的衍射现象?(3)若该波经过一跨度为30 m的桥洞,桥墩直径为3 m,桥墩处能否看到明显衍射现象?(4)若该桥为一3 m宽的涵洞,洞后能否发生明显衍射现象?高考理综物理模拟试卷注意事项:1. 答题前,考生先将自己的姓名、准考证号填写清楚,将条形码准确粘贴在考生信息条形码粘贴区。

2019-2020年高中物理 12.4 波的衍射和干涉四步教学法教案

2019-2020年高中物理 12.4 波的衍射和干涉四步教学法教案

2019-2020年高中物理 12.4 波的衍射和干涉四步教学法教案抖动一下橡皮管的端点,则会从两端各产生一个波包向对方传播。

当两个波包在中间相遇时,形状发生变化,相遇后又各自传播。

现象的结论:波相遇时,发生叠加。

以后仍按原来的方式传播。

(l)波的叠加在观察前面现象的基础上,向学生说明什么是波的叠加。

两列波相遇时,在波的重叠区域,任何一个质点的总位移,都等于两列波分别引起的位移的矢量和。

结合图1,解释此结论。

解释时可以这样说:在介质中选一点P为研究对象,在某一时刻,当波源1的振动传播到P点时,若恰好是波峰,则引起P点向上振动;同时,波源2的振动也传播到了P点,若恰好也是波峰,则也会引起P点向上振动;这时,P点的振动就是两个向上的振动的叠加,P点的振动被加强了。

(当然,在某一时刻,当波源1的振动传播到P点时,若恰好是波谷,则引起P点向下振动;同时,波源2的振动传播到了P点时,若恰好也是波谷,则也会引起P点向下振动;这时,P点的振动就是两个向下的振动的叠加,P点的振动还是被加强了。

)用以上的分析,说明什么是振动被加强。

波源1经过半周期后,传播到P点的振动变为波谷,就会使P点的振动向下,但此时波源2传过来的振动不一定是波谷(因为两波源的周期可能不同),所以,此时P点的振动可能被减弱,也可能是被加强的。

(让学生来说明原因)提问:如果希望P点的振动总能被加强,应有什么条件?提问:如果在介质中有另一质点Q,希望Q点的振动总能被减弱,应有什么条件?结论:波源1和波源2的周期应相同。

(2)波的干涉观察现象③:水槽中的水波的干涉。

对水波干涉图样的解释中,特别要强调两列水波的频率是相同的,所以产生了在水面上有些点的振动加强,而另一些点的振动减弱的现象,加强和减弱的点的分布是稳定的。

详细解释教材中给出的插图,如图2所示。

在解释和说明中,特别应强调的几点是:①此图是某时刻两列波传播的情况;②两列波的频率(波长)相等;③当两列波的波峰在某点相遇时,这点的振动位移是正的最大值,过半周期后,这点就是波谷和波谷相遇,则这点的振动位移是负的最大值;④振动加强的点的振动总是加强的,振动减弱的点的振动总是减弱的。

相关主题
  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。

2019-2020年高中物理 12.4 波的衍射、波的干涉教案新人教版选修3-4一、教学目标1.在物理知识方面的要求:(1)知道什么是波的衍射现象和发生明显衍射现象的条件。

(2)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;知道衍射现象的特点。

(3)知道衍射和干涉现象是波动特有的现象。

2.通过观察水波的衍射现象,认识衍射现象的特征。

通过观察波的独立前进,波的叠加和水波的干涉现象,认识波的干涉条件及干涉现象的特征。

二、重点、难点分析1.重点是波的衍射、波的叠加及发生波的干涉的条件。

2.难点是对稳定的波的干涉图样的理解。

三、教具水槽演示仪,长条橡胶管,投影仪。

四、主要教学过程(一)引入新课我们向平静的湖面上投入一个小石子,可以看到石子激起的水波形成圆形的波纹,并向周围传播。

当波纹遇到障碍物后会怎样?如果同时投入两个小石子,形成了两列波,当它们相遇在一起时又会怎样?本节课就要通过对现象的观察,对以上现象进行初步解释。

(二)教学过程设计主要思想是:遵照教材的编写意图,按“观察现象,归纳特征,而后得出结论”的大顺序进行教学。

观察中注意引导,分析中注意启发。

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。

由此给出波的衍射定义。

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在前面观察的基础上,引导学生进行下面的观察: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。

由此指出:当障碍物的大小与波长相差不多时,波的衍射现象较明显。

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。

最后告诉学生: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;在房间中可以接收到收音机和电视信号,是电磁波的衍射现象。

2.波的干涉观察现象①:在水槽演示仪上有两个振源的条件下,单独使用其中的一个振源,水波按照该振源的振动方式向外传播;再单独使用另一个振源,水波按照该振源的振动方式向外传播。

现象的结论:每一个波源都按其自己的方式,在介质中产生振动,并能使介质将这种振动向外传播。

观察现象②:找两个同学拉着一条长橡皮管,让他们同时分别抖动一下橡皮管的端点,则会从两端各产生一个波包向对方传播。

当两个波包在中间相遇时,形状发生变化,相遇后又各自传播。

现象的结论:波相遇时,发生叠加。

以后仍按原来的方式传播。

(l)波的叠加在观察前面现象的基础上,向学生说明什么是波的叠加。

两列波相遇时,在波的重叠区域,任何一个质点的总位移,都等于两列波分别引起的位移的矢量和。

结合图1,解释此结论。

解释时可以这样说:在介质中选一点P为研究对象,在某一时刻,当波源1的振动传播到P点时,若恰好是波峰,则引起P点向上振动;同时,波源2的振动也传播到了P点,若恰好也是波峰,则也会引起P点向上振动;这时,P点的振动就是两个向上的振动的叠加,P点的振动被加强了。

(当然,在某一时刻,当波源1的振动传播到P点时,若恰好是波谷,则引起P点向下振动;同时,波源2的振动传播到了P 点时,若恰好也是波谷,则也会引起P点向下振动;这时,P点的振动就是两个向下的振动的叠加,P点的振动还是被加强了。

)用以上的分析,说明什么是振动被加强。

波源1经过半周期后,传播到P点的振动变为波谷,就会使P点的振动向下,但此时波源2传过来的振动不一定是波谷(因为两波源的周期可能不同),所以,此时P 点的振动可能被减弱,也可能是被加强的。

(让学生来说明原因)提问:如果希望P点的振动总能被加强,应有什么条件?提问:如果在介质中有另一质点Q,希望Q点的振动总能被减弱,应有什么条件?结论:波源1和波源2的周期应相同。

(2)波的干涉观察现象③:水槽中的水波的干涉。

对水波干涉图样的解释中,特别要强调两列水波的频率是相同的,所以产生了在水面上有些点的振动加强,而另一些点的振动减弱的现象,加强和减弱的点的分布是稳定的。

详细解释教材中给出的插图,如图2所示。

在解释和说明中,特别应强调的几点是:①此图是某时刻两列波传播的情况;②两列波的频率(波长)相等;③当两列波的波峰在某点相遇时,这点的振动位移是正的最大值,过半周期后,这点就是波谷和波谷相遇,则这点的振动位移是负的最大值;④振动加强的点的振动总是加强的,振动减弱的点的振动总是减弱的。

在以上分析的基础上,给出干涉的定义: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,并且振动加强和振动减弱的区域互相间隔,这种现象叫波的干涉,形成的图样叫做波的干涉图样。

反复观察水槽中的水波的干涉,分清哪些区域为振动加强的区域,哪些区域为振动减弱的区域。

最后应帮助学生分析清楚:介质中某点的振动加强,是指这个质点以较大的振幅振动;而某点的振动减弱,是指这个质点以较小的振幅振动,这与只有一个波源的振动在介质中传播时,各质点均按此波源的振动方式振动是不同的。

(3)波的干涉与叠加的关系有了前面的基础,可以启发学生说一说干涉与叠加的关系。

帮助学生认识:干涉是一种特殊的叠加。

任何两列波都可以进行叠加,但只有两列频率相同的波的叠加,才有可能形成干涉。

最后指出:干涉是波特有的现象。

(三)课堂小结今天,我们学习了波特有的现象:波的衍射和波的干涉。

请同学再表达一下:什么叫波的衍射?什么叫波的干涉?什么条件下可能发生波的干涉?课后的任务是认真阅读课本。

五、说明教学中,教师应知道:(1)“障碍物或孔的大小比波长小,或者与波长相差不多”是产生明显衍射现象的条件,而不是产生衍射现象的条件。

波遇到障碍物就会发生衍射,只是在上述的条件下可以明显观察到。

(2)波的干涉的条件是:同一类的两列波,频率(波长)相同,相差恒定,在同一平面内振动。

当它们发生叠加时,会出现干涉现象,由于课本中没有提出相和相差的概念,并且只讨论一维的振动情况,所以,教学中只强调“频率相同”的条件就可以了。

更多的时间,应放在认识干涉与一般叠加相比的特殊之处上。

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。

a b c3.将一只小瓶立于水波槽中,在槽中激发水波,若想在瓶子后面看到水波绕进的现象,激发水波的振子振动频率大写好还是小些好?为什么?4.下列说法中正确的是( )A .衍射是一切波特有的现象B .对同一列波,障碍物或小孔越小衍射越明显C .听到回声是声波的衍射现象D .听到回声是共鸣现象5.一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6.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 。

拓展尝新 7.如图10-38所示,正中O 是水面上一波源,实、虚线分别表示该时刻的波峰、波谷,A 是挡板,B 是小孔,经过一段时间,水面上的波形将分布于( ) A .整个区域 B .阴影I 以外区域C .阴影II 以外区域D .上述答案均不对C A BD OO A B ⅠⅡⅡ2.波的干涉①观察现象:在水槽演示仪上有两个振源的条件下,单独使用其中的一个振源,水波按照该振源的振动方式向外传播;再单独使用另一个振源,水波按照该振源的振动方式向外传播。

现象的结论:每一个波源都按其自己的方式,在介质中产生振动,并能使介质将这种振动向外传播。

②观察现象:找两个同学拉着一条长橡皮管,让他们同时分别抖动一下橡皮管的端点,则会从两端各产生一个波包向对方传播。

当两个波包在中间相遇时,形状发生变化,相遇后又各自传播。

现象的结论:波相遇时,发生叠加。

以后仍按原来的方式传播。

(1)波的叠加两列波相遇时,在波的重叠区域,任何一个质点的总位移,都等于两列波分别引起的位移的矢量和。

结合图1,解释此结论。

解释:在介质中选一点P为研究对象,在某一时刻,当波源1的振动传播到P点时,若恰好是波峰,则引起P点向上振动;同时,波源2的振动也传播到了P点,若恰好也是波峰,则也会引起P点向上振动;这时,P点的振动就是两个向上的振动的叠加,P点的振动被加强了。

(当然,在某一时刻,当波源1的振动传播到P点时,若恰好是波谷,则引起P点向下振动;同时,波源2的振动传播到了P点时,若恰好也是波谷,则也会引起P点向下振动;这时,P点的振动就是两个向下的振动的叠加,P点的振动还是被加强了。

)用以上的分析,说明什么是振动被加强。

波源1经过半周期后,传播到P点的振动变为波谷,就会使P点的振动向下,但此时波源2传过来的振动不一定是波谷(因为两波源的周期可能不同),所以,此时P点的振动可能被减弱,也可能是被加强的。

(让学生来说明原因)思考:如果希望P点的振动总能被加强,应有什么条件?思考:如果在介质中有另一质点Q,希望Q点的振动总能被减弱,应有什么条件?结论:波源1和波源2的周期应相同。

(2)波的干涉观察现象③:水槽中的水波的干涉。

对水波干涉图样的解释中,特别要强调两列水波的频率是相同的,所以产生了在水面上有些点的振动加强,而另一些点的振动减弱的现象,加强和减弱的点的分布是稳定的。

如图2所示。

在解释和说明中,特别应强调的几点是:①此图是某时刻两列波传播的情况;②两列波的频率(波长)相等;③当两列波的波峰在某点相遇时,这点的振动位移是正的最大值,过半周期后,这点就是波谷和波谷相遇,则这点的振动位移是负的最大值;④振动加强的点的振动总是加强的,振动减弱的点的振动总是减弱的。

相关文档
最新文档