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(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+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

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。

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,都能改变原来的运动状态呢?

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

同学们,通过你的自主学习,你还有哪些疑惑,请把它填在下面的表格中

课内探究学案

一、学习目标

(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.

二、学习过程

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x1,第二列波同时使质点a振动所产生的位移是x2,则质点a的位移就是这两列波分别产生的位移的矢量和.

如果位移x1,x2的方向相同,则质点a的振动位移的大小为X= 方向与。

如图10-18所示.如果位移x1,x2方向相反,则质点a的振动位移的大小为X= ;方向。

(2).波的独立性特点

n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。

( 3).叠加原理

两列相同的波相遇时,在它们重叠的区域里

2、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.现象:解释:

由实验分析可知,波干涉有如下特点:

3.波的干涉特点.

最大振幅最小振幅

位移

4.产生干涉的条件

任何情况下两列波相遇都会产生干涉现象,而要产生稳定的干涉图样则需要一定的条件,其条件是:

不仅水波、声波,一切波都可发生干涉现象.

5.波的干涉与衍射一样,也是波特有的现象.

6.当堂检测

(1)插在水中的细棒对水波的传播没有影响,这是波的(衍射)现象;在墙外听到墙内人讲话,这是波的(衍射)现象;一个人在两个由同一声源带动的扬声器之间走动时,听到的声音时强时弱,这是波的(干涉)现象.

(2)以下关于波的衍射的说法,正确的是:(c)

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得多时,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.只有当障碍物的尺寸与波长差不多时,才会发生明显的衍射现象

(3)当两列水波发生干涉时,如果两列波的波峰在P点相遇.下列说法正确的是:(ABD)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

(4)在水平方向上有两个振动情况完全相同的振源S1、S2,S1、S2相距7m,振动所形成的波的波长为1m,则S1、S2的连线上有几个振动加强的点?(c)

A.只有中点 B.6个点C.13个点D.无数个点

(5)两列波在某区域相遇,下列说法正确的是:(AB)

A.两波相遇时能保持各自状态互不干扰

B.两波相遇时引起质点的位移等于两列波分别引起的位移的矢量和

C.任何两列波叠加后都能使某些区域振动始终加强,某些区域振动始终减弱,得到稳定的干涉图样

D.频率相同的两列波相干涉时,加强区域和减弱区域交替变换.

(6)两个频率、振幅相同的波在介质中传播发生干涉得到稳定的干涉图样,则下列叙述正确的是:(B)

A.振动加强的点的位移总是处于最大值

B.振动加强的点的位移可能为零

C.振动减弱的点再经过T/2振动变为加强

D.振动减弱的点的位移总是零

课后练习与提高

高中物理教案《波的干涉》

《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

《大学物理》习题册题目及答案第17单元波的干涉-副本(可编辑修改word版)

5 波的干涉、衍射 学号 姓名 专业、班级 课程班序号 一 选择题 [ D ]1.如图所示, S 1 和 S 2 为两相干波源,它们的振动方向均垂直于图面, 发出波长为 的简谐波。P 点是两列波相遇区域中的一点,已知 S 1P = 2, S 2 P = 2.2,两列波在P 点发生相消干涉。若 S 的振动方程为 y = A cos(2 t + 1 ) ,则 S 的振动方程为 (A) 1 1 2 2 y = A c os( 2 t - 1 ) S 1 2 2 (B) y 2 = A c os( 2 t - (C) y 2 = A c os( 2 t + ) 1 ) 2 (D) y 2 = A c os( 2 t - 0.1 ) S 2 [ C ]2. 在一根很长的弦线上形成的驻波是 (A)由两列振幅相等的相干波,沿着相同方向传播叠加而形成的。 (B)由两列振幅不相等的相干波,沿着相同方向传播叠加而形成的。 (C)由两列振幅相等的相干波,沿着反方向传播叠加而形成的。 (D)由两列波,沿着反方向传播叠加而形成的。 [ B ]3. 在波长为 λ 的驻波中,两个相邻波腹之间的距离为 (A) λ/4 (B) λ/2 (C)3λ/4 (D)λ [ A ]4. 某时刻驻波波形曲线如图所示,则 a 、b 两点的位相差是 (A) (C) 4 (B) 1 2 (D) 0 [ B ]5. 如图所示,为一向右传播的简谐波在 t 时刻的波形图,BC 为波密介质的反射面,波由 P 点反射,则反射波在 t 时刻的波形图为 y A O - A a c 2 x b P

《波的干涉和衍射》高中物理优秀教案

《波的干涉和衍射》高中物理优秀教案 1、知识与技能 (1)知道波的叠加原理,知道什么是波的干涉条件、干涉现象和干涉图样; (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)知道干涉现象、波的衍射现象都是波所特有的现象。 2、过程与方法: 3、情感、态度与价值观: 大家都熟悉“闻其声不见其人”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。 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。

(1)波的衍射:波可以绕过障碍物继续传播,这种现象叫做波的衍射。 哪些现象是波的衍射现象?(在水塘里,微风激起的水波遇到露出水面的小石头、芦苇的细小的障碍物,会绕过它们继续传播。) 实验:下面我们用水波槽和小挡板来做,请大家认真观察。 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。这个现象说明发生衍生的条件与障碍物的大小有关。 (2)衍射现象的条件 演示:在水波槽里放两快小挡板,当中留一狭缝,观察波源发出的水波通过窄缝后怎样传播。 第一、保持水波的波长不变,该变窄缝的宽度(由窄到宽),观察波的传播情况有什么变化。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。(参见课本图10-26甲) 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”。(参见课本图10-26乙) 第二、保持窄缝的宽度不变,改变水波的波长(由小到大),将实验现象用投影仪投影在大屏幕上。可以看到:在窄缝不变的情况下,波长越长,衍射现象越明显。 将课本图10-27中的甲、乙、丙一起投影在屏幕上,它们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。 通过对比可以看出: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多时,衍射现象越不明显。窄缝宽度与波长相比非常大时,水波将直线传播,观察不到衍射现象。

光的干涉教案

光的干涉 【教学目标】 1、知识与技能: (1)在学生已有几何光学知识的基础上引导学生回顾人类对光的本性的认识发展过程(2)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。 (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,并了解其有关计算,明确可以利用双缝干涉的关系测定光波的波长。 (4)通过干涉实验使学生对光的干涉现象加深认识。 2、过程与方法 在教学的主要设置了两个探究的问题 (1)在机械波产生干涉现象的知识基础上,学生通过自主学习掌握光的干涉条件,在双缝干涉实验中产生亮条纹和暗条纹的原因及条件。 (2)小组合作学习探究相邻两条亮条纹(或暗条纹)的间距与什么因素有关。 3、情感态度价值观 培养学生合作的精神、团队的意识和集体的观念,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,掌握干涉图样的特征。 (2)理解双缝干涉实验中产生亮条纹和暗条纹的条件 (3)理解相邻的亮条纹(或暗条纹)的间距,并能应用这一规律解决实际问题 【教学难点】 (1)对双缝干涉图样中亮条纹和暗条纹产生原因的正确理解 (2)理解影响双缝干涉图样中相邻亮条纹(或暗条纹)间距的因素 【教学方法】 类比、实验、分组探究 【教学工具】 PPT课件、玩具激光光源、光栅(双缝) 【教学过程】 课题引入: 问一:在日常生活中,我们见到许多光学的现象,这些自然现象是如何形成的? 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,人们不禁要问光的本质到底是什么? 新课教学:

物理选修3—4第十四章电磁波知识点汇总(训练填空版)

物理选修3-4第十四章电磁波知识点汇总 (训练填空版) 知识点一、电磁波的发现 1)、变化的磁场产生电场 实验为证 如右图,交流电产生了周期变化的 磁场,上面的线圈中产生电流使灯 泡发光 讨论 : ①如果用不导电的塑料线绕制线圈 ,线圈中还有电流、电场吗? 答:( ) ②线圈不存在时,线圈所处的空间还有电场吗?答:( ) ③若原线圈改成恒定的直流电,副线圈所处的空间还有电场吗? 答:( ) 结论:麦克斯韦认为在变化的磁场 周围产生电场,是一种普遍存在的 现象,跟闭合电路是否存在无关,导 体环只是用来显示电流的存在。 说明:在变化的磁场中所产生的电场 的电场线是闭合的 (涡旋电场) 2)、变化的电场产生磁场

①麦克斯韦假设:变化的电场就像导线中的电流一样,会在空间产生磁 场,即变化的电场产生磁场。 ②根据麦克斯韦理论,在给电容器充电的时候,不仅导体中的电流要产生磁场,而且在电容器两极板间变化着的电场周围也要产生磁场3)、麦克斯韦电磁场理论的理解 ①恒定的电场()产生磁场 ②恒定的磁场()产生电场 ③均匀变化的电场在周围空间产生()的磁场 ④均匀变化的磁场在周围空间产生( )的电场 ⑤振荡电场产生同频率的( )磁场 ⑥振荡磁场产生同频率的( )电场 4)电场和磁场的变化关系

5)、电磁场 如果在空间某区域中有周期性变化的电场,那么这个变化的电场就在它周围空间产生周电磁场期性变化的磁场;这个变化的磁场又在它周围空间产生新的周期性变化的电场,……。变化的电场和变化的磁场是相互联系着的,形成不可分割的统一体,这就是电磁场。 6)、电磁波、 电磁场由发生区域向远处的传播就是电磁波.、 7)电磁波的特点: (1) 电磁波是横波,电场强度E 和磁感应强度B做正弦规律,二者相互垂直,均与波的传播方向垂直。

第四节 波的干涉和衍射 教学设计

第四节波的干涉和衍射教学设计 青铜峡市高级中学李荣英 学生分析 学生已经学过运动和力等矢量的合成分解,以及振动和波的基础知识;学生在平常的学习和生活中已经接触到过少量的、较复杂的、不明显的干涉现象或类似干涉现象。教学目标 1、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,知道什么是波的干涉现象、干涉图样和波的干涉条件; (3)知道波的衍射现象、干涉现象都是波所特有的现象。 2、过程与方法:通过实验,培养学生的鉴别能力、观察能力、分析推理能力 3、情感、态度与价值观:通过互动实验,培养学生探究科学知识的兴趣和实事求是的 科学态度;通过全对波的叠加与干涉现象的研究,培养学生运用科学理论观察分析周围事物的习惯,了解物理知识与现实生活的密切关系。 教学重点:波发生明显衍射现象的条件:波的叠加原理;波的干涉现象和干涉图样中加强点和减弱点的分析;波的干涉条件。 教学难点:波的干涉条件的理解 教学方法:实验演示 教学准备:多媒体课件、发波水槽(电动双振子)、音叉 教学过程: (一)引入新课 教师:生活中有这样一种现象,一学生在门外喊报告。提问:谁的声音?看到人了吗?为什么能听到声音却看不到人? 学生:思考,回答。 教师:引导说明声波可以绕过障碍物继续传播,而光波为什么不能?通过下面的学习后我们再来解释。今天我们学习12.4波的衍射和干涉。 (二)进行新课 一.波的衍射 教师:刚才我们提到声波绕过障碍物继续传播,生活中微风激起的水波遇到小石芦苇等细小障碍物,会绕过它们继续传播,我们把这种现象叫波的衍射。下面我们观察一个实验。 演示实验:在发波水槽里放两块挡板中间留一个缝观察水波通过狭缝后的情况,改变缝宽再观察。 模拟实验:由于实验现象不明显让我们看模拟实验来分析 教师提问引导学生的观察点:观察下面几个实验,有没有衍射现象发生?学生对比观察思考回答。 实验现象分析:水波经过大孔后,可近似地看作是“直进”的,但边沿是模糊的,不像刀切的那么齐——有衍射现象.正如太阳光从窗户射进来,粗略地看明暗界线是分明的,窗框的影子很整齐;但是仔细去观察影子的边缘时,就会看到模糊的,明暗界线不是像刀切一般地齐.它们的区别是小孔发生了明显衍射。那么发生明显衍射的条件是什么?与什么因素有关? 图片对比分析:哪个图发生了明显的衍射? 实验结论: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。

高中物理 第十四章 电磁波 第3节 电磁波的发射和接收课时作业 新人教版选修3-4

第十四章第三节电磁波的发射和接收 基础夯实 一、选择题(1~3题为单选题,4、5题为多选题) 1.(广州市十二中2015年高二学业水平测试)电磁场理论的建立,促进了现代社会的发展,下列应用中,同时使用了电磁波接收和发射技术的电器是( D ) A.微波炉B.收音机 C.电视机D.手机 解析:微波炉、收音机、电视机、手机等都要利用电磁波传递信息,但同时使用了电磁波接收和发射技术的电器只有手机,故D正确,A、B、C错误。 2.简单的、比较有效的电磁波的发射装置,至少应具备以下电路中的( B ) ①调谐电路;②调制电路;③高频振荡电路;④开放振荡电路 A.①②③B.②③④ C.①④D.①②④ 解析:比较有效的发射电磁波的装置应该有调制电路、高频振荡电路和开放振荡电路。调制电路是把需要发射的信号装载在高频电磁波上才能发射出去,高频振荡电路能产生高频电磁波,开放振荡电路能把电磁波发送的更远。而调谐电路是在接收端需要的电路。 3.电视机的室外天线能把电信号接收下来,是因为( A ) A.天线处在变化的电磁场中,天线中产生感应电流,相当于电源,通过馈线输送给LC电路B.天线只处于变化的电场中,天线中产生感应电流,相当于电源,通过馈线输送给LC电路C.天线只是选择地接收某电台信号,而其他电视台信号则不接收 D.天线将电磁波传输到电视机内 解析:室外天线处于空间变化的电磁场中,天线中产生了感应电流,此电流通过馈线输送给LC电路,此电流中空间各电台信号激起的电流均存在,但只有频率与调谐电路频率相等的电信号对应电流最强,然后再通过解调处理进入后面的电路,故选项A正确,B、C、D错误。 4.下列关于无线电波的叙述正确的是( AD ) A.无线电波是波长从几十千米到几毫米的电磁波 B.无线电波在任何介质中传播速度均为3.0×108m/s C.无线电波不能产生干涉和衍射现象 D.无线电波由真空进入介质传播时,波长变短 解析:无线电波的波长是从几十千米到几毫米的电磁波,故选项A正确;干涉、衍射是一切波都具有的特性,故选项C错误;无线电波由真空进入介质时,波速变小,故选项B错误;由v =λf知,频率不变,波速变小,波长变短,故选项D正确。

选修3-4第十二章第6节波的干涉教学设计

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]

光的干涉和衍射的区别与联系

光的干涉和衍射的区别与联系 光学是物理学中较古老的一门应用性较强的基础性学 科,其中光的干涉与衍射现象是光学课程最主要的内容之一 : 也是现代光学的基础。如傅立叶光学,全息学,光传输和光波导等理论基础。 干涉和衍射现象是一切波动所特有的,也是用于判断某 种物质是否有波动性的判据。从理论上分析,干涉和衍射都是 光波发生相干叠加的结果。光波叠加的原理表述为对于真空中传播的光或在媒质中传播的不太强的光,当几列光波相遇时,其合成光波的光矢量E等于各分光波的光矢量E1,E2,E3, 的矢量和,即 E=E1+E2+E3 ....... =E Ei 而在相遇区外各列光波仍保持各自原有的特性频率 波长振动方向等和传播方向继续传播就好像在各自的路径上没有遇到其他的波一样。 在我们的日常生活中就有不少的干涉现象,例如,水面 上的油膜在太阳光的照射下呈现出五彩缤纷的美丽图像。 儿童吹起的肥皂泡在阳光下也显出五光十色的彩纹,这些都是光在薄膜上干涉所产生的图样。

光的干涉现象的广义定义为“两束(或多束)频率相同振动偏振方向一致振动位相差恒定的光在一定的空间 范围内叠加其光强度分布与原来两束或多束光的强度之和不同的现象。”为了突出“相干叠加”与“非相干叠加”在空间强度分布的明显的差别又有了狭义的定义 “满足一定条件的两束或多束光在空间叠加后其合振动有些地方固定的加强有些地方固定的减弱强度在 空间在有一种周期性的变化的稳定分布” 。 根据光源分成两束时所采用的方法不同干涉分为两种: (1)由波阵面造成的干涉将点光源发出的波阵面分割为两 个或两个以上的部分 使它们通过不同的光路后交叠起来。 (2)由振幅分割造成的干涉用半透膜等波阵面上同一点处的振幅分成两个或更多个部分然后使这些波相遇而叠加起来。 让我们在日常生活中来观察光的衍射现象伸出你的手 把两个指头并拢靠近眼睛通过指缝观看电灯灯丝使缝与灯丝平行可以看到灯丝两旁有明暗相间的并带有彩色 的平行条纹这就是光通过指缝产生的衍射现象。 光的直线传播和衍射现象是有内在联系的衍射现象是光的波动特性的最基本的表现光的直线传播不过是光 的衍射现象的极限而已。惠更斯菲涅尔原理指出。在同一

选修光的干涉教案

光的干涉 陈艳 【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、激光光源、双缝、红、绿、蓝、紫滤色片;激光干涉演示仪. 【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,人们不禁要问光的本质到底是什么? 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

人教版高中物理选修34第十四章 《电磁波》单元测试题(解析版)

第十四章《电磁波》单元测试题 一、单选题(每小题只有一个正确答案) 1.下列说法正确的是() A.麦克斯韦从理论上预言了电磁波的存在,并计算出其传播速度等于光速 B. X射线比红外线更容易发生干涉和衍射现象 C.玻璃对红光的折射率比紫光小,所以红光在玻璃中传播的速率也比紫光小 D.由红光和紫光组成的细光束从水中折射人空气,在不断增大入射角时,水面上首先消失的是红 光 2.LC振荡电路中电容器极板上电荷量q随时间t变化的图线如图,由图可知() A.在t1时刻电路中的磁场能最大 B.从t1到t2,电路中的电流值不断变小 C.从t2到t3,电容器正在充电 D.在t4时刻电容器的电场能最大 3.在LC振荡电路中,电容器C的带电量随时间变化图象如图所示,在1×10-6s到2×10-6s内, 关于电容器充放电的判定及由此LC振荡电路产生的电磁波在真空中的波长,正确的结论是() A.充电过程,波长为1 200 m B.充电过程,波长为1 500 m C.放电过程,波长为1 200 m D.放电过程,波长为1 500 m 4.如图所示,L为直流电阻可忽略不计的电感线圈,闭合S后,电路有稳定电流,若在t=0时, 断开开关,则电容器C的A板上电荷量随时间t的变化图象是下图中的() A.B.C.D. 5.下列说法正确的是() A.各种电磁波中最容易表现出干涉和衍射现象的是γ射线 B.红外线有显著的热作用,照射大额钞票上的荧光物质,可以使其发光 C.紫外线能杀死多种细菌,还用于遥感技术中 D.在医学上常利用伦琴射线穿透能力强,检查人体内的病变及骨骼情况 6.下列有关电磁波和光现象的说法中正确的是() A.麦克斯韦提出了电磁场理论,预言了电磁波的存在,并计算出了电磁波的速度 B.刮胡刀刀片的影子边缘模糊不清是光的干涉现象 C.水的视深比实际深度浅是光的全反射现象

精品高二物理教案_波的干涉

高二物理教案:波的干涉 以下是老师为大家整理的关于《高二物理教案:波的干涉》,供大家学习参考! 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,都能改变原来的运动状态呢? 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 同学们,通过你的自主学习,你还有哪些疑惑,请把它填在下面的表格中

疑惑点疑惑内容 课内探究学案 一、学习目标 (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. 二、学习过程 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x1,第二列波同时使质点a振动所产生的位移是x2,则质点a的位移就是这两列波分别产生的位移的矢量和. 如果位移x1,x2的方向相同,则质点a的振动位移的大小为X= 方向与。

高中物理选修3-4电磁波知识点总结

第二章第一节机械波的形成和传播 1.机械波的形成和传播(以绳波为例) (1)绳上的各小段可以看做质点. (2)由于绳中各部分之间都有相互作用的弹力联系着,先运动的质点带动后一个质点的运动,依次传递,使振动状态在绳上传播. 2.介质能够传播振动的物质. 3.机械波 (1)定义:机械振动在介质中的传播. (2)产生的条件①要有引起初始振动的装置,即波源. ②要有传播振动的_介质_. (3)机械波的特点 ①前面质点带动后面质点的振动,后面质点重复前面质点的振动,并且离波源越远,质点的振动越_滞后_. ②各质点振动周期都与波源振动_相同_. ③介质中每个质点的起振方向都和波源的起振方向相同_. ④波传播的是振动这种形式,而介质的每个质点只在自己的平衡位置附近振动,并不随波迁移. ⑤波在传播“振动”这种运动形式的同时,也在传递能量,而且可以传递信息__. 1.波的分类 按介质中质点的振动方向和波的传播方向的关系不同,常将波分为横波和纵波 . 2.横波 (1)定义:介质中质点的振动方向和波的传播方向垂直的波. (2)标识性物理量 ①波峰:凸起来的最高处. (质点振动位移正向最大处) ②波谷:凹下去的最低处. (质点振动位移负向最大处) 3.纵波 (1)定义:介质中质点的振动方向和波的传播方向平行的波. (2)标识性物理量①密部:介质中质点分布密集的部分. ②疏部:介质中质点分布稀疏的部分. 4.简谐波如果传播的振动是简谐运动,这种波叫做简谐波. 波动过程中介质中各质点的运动规律 (1)质点的“守位性”:机械波向外传播的只是振动的形式和能量,质点只在各自的平衡位置附近震动,并不随波迁移。 (2)“相同性”:介质中各质点均做受迫振动,各质点振动的周期和频率与波源振动的周期和频率相同,而且各质点开始振动的方向也相同,即各质点的起振方向相同。 (3)“滞后性”:离波源近的质点带动离波源远的质点依次振动,即离波源近的质点振动开始越早,离波源越远的质点振动开始越晚。 波动过程中介质中各质点的振动周期都与波源的振动周期相同,其运动特点可用三句话来描述: (1)先振动的质点带动后振动的质点; (2)后振动的质点重复前面质点的振动;(3)后振动的质点的振动状态落后于先振动的质点. 概括起来就是“带动、重复、落后”. 已知波的传播方向,可以判断各质点的振动方向,反之亦然. 判断方法一:带动法 由波的形成原理可知,后振动的质点总是重复先振动质点的运动,若已知波的传播方向而判断质点振动方向时,可在波源一侧找与该质点距离较近的前一质点,如果前一质点在该质点下方,则该质点将向下运动(力求重复前面质点的运动),否则该质点向上运动. 判断方法二:上下坡法 如图5所示,沿波的传播方向,“上坡”的质点向下振动,如A、D、E;“下坡”的质点向上振动,如B、C、F、G、H. 判断方法三:同侧法 如图6所示,波形图上表示传播方向和振动方向的箭头在图像同侧. 第二节波速与波长、频率的关系 1.波长

光的干涉教案知识讲解

光的干涉教案

光的干涉 【教学目标】 1、知识与技能: (1)在学生已有几何光学知识的基础上引导学生回顾人类对光的本性的认识发展过程 (2)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。 (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,并了解其有关计算,明确可以利用双缝干涉的关系测定光波的波长。 (4)通过干涉实验使学生对光的干涉现象加深认识。 2、过程与方法 在教学的主要设置了两个探究的问题 (1)在机械波产生干涉现象的知识基础上,学生通过自主学习掌握光的干涉条件,在双缝干涉实验中产生亮条纹和暗条纹的原因及条件。 (2)小组合作学习探究相邻两条亮条纹(或暗条纹)的间距与什么因素有关。 3、情感态度价值观 培养学生合作的精神、团队的意识和集体的观念,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,掌握干涉图样的特征。 (2)理解双缝干涉实验中产生亮条纹和暗条纹的条件 (3)理解相邻的亮条纹(或暗条纹)的间距,并能应用这一规律解决实际问题 【教学难点】 (1)对双缝干涉图样中亮条纹和暗条纹产生原因的正确理解 (2)理解影响双缝干涉图样中相邻亮条纹(或暗条纹)间距的因素 【教学方法】 类比、实验、分组探究 【教学工具】 PPT课件、玩具激光光源、光栅(双缝) 【教学过程】 课题引入: 收集于网络,如有侵权请联系管理员删除

问一:在日常生活中,我们见到许多光学的现象,这些自然现象是如何形成的? 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,人们不禁要问光的本质到底是什么? 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” 学生讨论:你赞同谁的观点?并说一说赞同的原因。 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。 学生回顾:机械波的特有现象——干涉 引导:只要能看到光的干涉现象,就能说明光具有波性 (二)实验探究: 1、我们怎样才能使两列光相遇时发生干涉现象? 演示:两个单独的激光光源相遇 设问:为什么看不到干涉现象?产生干涉现象必须有什么条件? 学史介绍:实际上很难找到两个能相互干涉的光源,一直到1801年英国物理学家托马斯·杨在实验室里成功的观察到了光的干涉。 2、托马斯·杨双缝干涉实验介绍: 介绍实验装置,在挡板上开两条很窄的狭缝,当一束单色光投射到挡板时,两条狭缝相当于两个完全相同的光源——相干光源。 光的干涉条件:相干光源 3、演示实验:双缝干涉实验 思考:光通过双缝后墙上出现了什么现象?这又说明了什么? 师生小结:光具有波动性 引导学生参阅课本彩图中的双缝干涉图样 小组讨论:光的干涉图样有什么特征? 得出实验现象:中央亮条纹、明暗相间、间距相等的条纹 设问(现象解释):你该如何解释光屏上出现的亮条纹(暗条纹)? 光屏上何处出现亮条纹,何处出现暗条纹?即产生的条件是什么? 小组讨论:形成共识,派代表阐述原因。 收集于网络,如有侵权请联系管理员删除

高中物理选修3-4第十四章电磁波总结及练习

高中物理选修3-4第十四章知识点总结及练习 第十四章电磁波 第一节电磁波的发现 知识点:电磁场理论 变化的电场产生磁场,变化的磁场产生电场 例题:关于电磁场理论,下列说法正确的是( ) A.稳定的电场周围能产生磁场 B.变化的电场周围产生的磁场一定也是变化 C.均匀变化的电场周围产生的磁场一定也是均匀变化 D.振荡电场周围产生同频率的振荡磁场 练习:1、一个电子向一个固定不动的质子运动过程中,( ) A.有可能发射电磁波B.不可能发射电磁波 C.电子和质子组成的系统机械能一定守恒D.电子和质子组成的系统能量一定守恒 2、下列关于电磁波与机械波的说法正确的是( ) A.机械波和电磁波的传播都需要介质B.机械波和电磁波都是横波 C.机械波和电磁波都是传播能量或信息的一种方式D.公式v=λf都适用 3、下列关于电磁波的说法正确的是( ) A.电磁波是电磁场由近及远的传播 B.电磁波在任何介质中的传播速度都为3×108m/s C.电磁波也能发生干涉和衍射现象 D.电磁波由真空进入某种介质时,波长将变短 第二节电磁振荡 知识点:电磁振荡电路 将电键扳到2,此时可以见到G表的指针来回摆动。 2、总结:能产生大小和方向都都作周期发生变化的电流叫 振荡电流。能产生振荡电流的电路叫振荡电路。 其中最简单的振荡电路叫LC回路。 3、振荡电流是一种交变电流,是一种频率很高的交变电流,它无法用线圈在磁场中转动产 生,只能是由振荡电路产生。 4、那么振荡电路中的交变电流有一些什么样的性质:

0 T t 对应电容器所带的电量q q 0 T t (2)电路分析: 甲图: 电场能达到最大,磁场能为零,电路感应电流i=0 甲→乙: 电场能↓,磁场能↑,电路中电流i ↑,电路中电场能向磁场能转化,叫放电过程。 乙图: 磁场能达到最大,电场能为零,电路中电流I 达到最大。 乙→丙: 电场能↑,磁场能↓,电路中电流i ↓,电路中电场能向磁场能转化,叫充电过程。 丙图: 电场能达到最大(与甲图的电场反向),磁场能为零,电路中电流为零。 丙→丁: 电场能↓,磁场能↑,电路中电流i ↑,电路中电场能向磁场能转化,叫放电过程。 丁图: 磁场能达到最大,电场能为零,回路中电流达到最大(方向与原方向相反), 丁→戊:电场能↑,磁场能↓,电路中电流i ↓,电路中电场能向磁场能转化,叫充电过程。 戊与甲是重合的,从而振荡电路完成了一个周期。 综述: ① 充电完毕(充电开始):电场能达到最大,磁场能为零,回路中感应电流i=0。 ② 放电完毕(放电开始):电场能为零,磁场能达到最大,回路中感应电流达到最大。 ③ 充电过程:电场能在增加,磁场能在减小,回路中电流在减小,电容器上电量在增加。 从能量看:磁场能在向电场能转化。 ④ 放电过程:电场能在减少,磁场能在增加,回路中电流在增加,电容器上的电量在减 少。从能量看:电场能在向磁场能转化。 归纳:在振荡电路中产生振荡电流的过程中,电容器极板上的电荷,通过线圈的电流, 以及跟电流和电荷相联系的磁场和电场都发生周期性变化,这种现象叫电磁振荡。 例题:在LC 回路中,电容器两端的电压随时间的变化关系如图所示,则 ( ) A .在t 1时刻电路中的电流达到最大 B .在t 2时刻电容器极板上的电荷量达到最大 C .从t 2到t 3的过程中,电容器中的电场能不断增大 D .从t 3到t 4的过程中,线圈中的磁场能不断减小 练习:1、关于LC 振荡电路,下列说法正确的是 A .电容器放电完毕瞬间,回路中的电流最大,电场能最大 B .若线圈的电感增大,则充放电过程变慢 C .若减小电容器两极板间的距离,则充放电过程变快 D .每一个周期内,电容器完成一次充、放电过程 2、要增大LC 振荡电路的振荡频率,下列可行的方法是 ( ) A .减少线圈匝数 B .在线圈中插入铁芯 C .增大电容器两极板间的距离 D .将电容器两极板间插入电介质 3、在LC 振荡电路中,电容器上的电荷量从最大值变化到零的最短时间为 ( )

《波的衍射和干涉》教学设计

《波的衍射和干涉》教学设计 《波的衍射和干涉》教学设计1 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,都能改变原来的运动状态呢? 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 同学们,通过你的自主学习,你还有哪些疑惑,请把它填在下面的表格中 疑惑点疑惑内容

课内探究学案 一、学习目标 (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. 二、学习过程 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x1,第二列波同时使质点a振动所产生的位移是x2,则质点a的位移就是这两列波分别产生的位移的矢量和. 如果位移x1,x2的方向相同,则质点a的振动位移的大小为X= 方向与。 如图10-18所示.如果位移x1,x2方向相反,则质点a的振动位移的大小为X= ;方向。 (2).波的独立性特点 n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。 ( 3).叠加原理 两列相同的波相遇时,在它们重叠的区域里 2、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

大学物理机械波知识点总结

大学物理机械波知识点总结 【篇一:大学物理机械波知识点总结】 高考物理机械波知识点整理归纳 机械振动在介质中的传播称为机械波(mechanical wave)。机械波和电磁波既有相似之处又有不同之处,机械波由机械振动产生,电磁 波由电磁振荡产生;机械波的传播需要特定的介质,在不同介质中的 传播速度也不同,在真空中根本不能传播,而电磁波(例如光波)可以 在真空中传播;机械波可以是横波和纵波,但电磁波只能是横波;机械 波和电磁波的许多物理性质,如:折射、反射等是一致的,描述它 们的物理量也是相同的。常见的机械波有:水波、声波、地震波。 机械振动产生机械波,机械波的传递一定要有介质,有机械振动但不 一定有机械波产生。 形成条件 波源 波源也称振源,指能够维持振动的传播,不间断的输入能量,并能 发出波的物体或物体所在的初始位置。波源即是机械波形成的必要 条件,也是电磁波形成的必要条件。 波源可以认为是第一个开始振动的质点,波源开始振动后,介质中 的其他质点就以波源的频率做受迫振动,波源的频率等于波的频率。介质 广义的介质可以是包含一种物质的另一种物质。在机械波中,介质 特指机械波借以传播的物质。仅有波源而没有介质时,机械波不会 产生,例如,真空中的闹钟无法发出声音。机械波在介质中的传播 速率是由介质本身的固有性质决定的。在不同介质中,波速是不同的。

下表给出了0℃时,声波在不同介质的传播速度,数据取自《普通高 中课程标准实验教科书-物理(选修3-4)》(2005年)[1]。单位v/m s^- 1 传播方式和特点 质点的运动 机械波在传播过程中,每一个质点都只做上下(左右)的简谐振动,即,质点本身并不随着机械波的传播而前进,也就是说,机械波的一质 点运动是沿一水平直线进行的。例如:人的声带不会随着声波的传 播而离开口腔。简谐振动做等幅震动,理想状态下可看作做能量守恒 的运动.阻尼振动为能量逐渐损失的运动. 为了说明机械波在传播时质点运动的特点,现已绳波(右下图)为例进 行介绍,其他形式的机械波同理[1]。 绳波是一种简单的横波,在日常生活中,我们拿起一根绳子的一端 进行一次抖动,就可以看见一个波形在绳子上传播,如果连续不断 地进行周期性上下抖动,就形成了绳波[1]。 把绳分成许多小部分,每一小部分都看成一个质点,相邻两个质点间,有弹力的相互作用。第一个质点在外力作用下振动后,就会带 动第二个质点振动,只是质点二的振动比前者落后。这样,前一个 质点的振动带动后一个质点的振动,依次带动下去,振动也就发生 区域向远处的传播,从而形成了绳波。如果在绳子上任取一点系上 红布条,我们还可以发现,红布条只是在上下振动,并没有随波前 进[1]。 由此,我们可以发现,介质中的每个质点,在波传播时,都只做简 谐振动(可以是上下,也可以是左右),机械波可以看成是一种运动形 式的传播,质点本身不会沿着波的传播方向移动。

第三节 波的干涉和衍射教案

第三节波的干涉和衍射教案 本资料为woRD文档,请点击下载地址下载全文下载地址www.5y https://www.360docs.net/doc/7a16059181.html, 第三节 波的干涉和衍射 教案 三维教学目标 、知识与技能 (1)知道波的叠加原理,知道什么是波的干涉条件、干涉现象和干涉图样; (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)知道干涉现象、波的衍射现象都是波所特有的现象。 2、过程与方法: 3、情感、态度与价值观: 教学重点:波的叠加原理、波的干涉条件、干涉现象和干涉图样、波发生明显衍射现象的条件。 教学难点:波的干涉图样 教学方法:实验演示 教学教具:长绳、发波水槽(电动双振子)、音叉 (一)引入新课

大家都熟悉“闻其声不见其人”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)进行新课 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。 . 波的衍射 (1)波的衍射:波可以绕过障碍物继续传播,这种现象叫做波的衍射。 哪些现象是波的衍射现象?(在水塘里,微风激起的水波遇到露出水面的小石头、芦苇的细小的障碍物,会绕过它们继续传播。) 实验:下面我们用水波槽和小挡板来做,请大家认真观察。 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。这个现象说明发生衍生的条件与障碍物的大小有关。 (2)衍射现象的条件

演示:在水波槽里放两快小挡板,当中留一狭缝,观察波源发出的水波通过窄缝后怎样传播。 第一、保持水波的波长不变,该变窄缝的宽度(由窄到宽),观察波的传播情况有什么变化。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。(参见课本图10-26甲)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”。(参见课本图10-26乙) 第二、保持窄缝的宽度不变,改变水波的波长(由小到大),将实验现象用投影仪投影在大屏幕上。可以看到:在窄缝不变的情况下,波长越长,衍射现象越明显。 将课本图10-27中的甲、乙、丙一起投影在屏幕上,它们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。 通过对比可以看出: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多时,衍射现象越不明显。窄缝宽度与波长相比非常大时,水波将直线传播,观察不到衍射现象。 结论: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。一切

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