《波的干涉》教學(xué)設(shè)計(jì)-2019年文檔

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1、波的干涉教學(xué)設(shè)計(jì)本節(jié)內(nèi)容在高考中屬于非重點(diǎn)知識(shí),但又是一個(gè)非常重要、不可或缺的知識(shí)點(diǎn), 是學(xué)好后面“光的干涉”這一節(jié)內(nèi)容的前提。同時(shí),在現(xiàn)代技術(shù)中的應(yīng)用也很多。所以,我們對(duì)這節(jié)課的教學(xué)仍需要精心設(shè)計(jì), 要讓學(xué)生從中得到實(shí)驗(yàn)觀察能力和思維能力的培養(yǎng), 但在理論分析時(shí)不要有過多的引申。 以下是本節(jié)課的教學(xué)設(shè)計(jì),供老師們參考。一、教材分析教材對(duì)波的干涉的討論分三個(gè)方面逐步展開:( 一) 通過對(duì)生活中實(shí)際問題和實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的觀察,說明波的獨(dú)立傳播性;( 二 )通過實(shí)驗(yàn), 運(yùn)用矢量合成原理分析兩列波疊加的情形, 得出波的疊加原理; ( 三 ) 觀察波的干涉實(shí)驗(yàn),描述波的干涉現(xiàn)象的特點(diǎn),運(yùn)用波的獨(dú)立傳播性和波

2、的疊加原理解釋干涉現(xiàn)象, 得出兩列波發(fā)生干涉的條件。這三個(gè)層次是逐層遞進(jìn)、 缺一不可的, 前兩個(gè)環(huán)節(jié)是學(xué)好波的干涉的前提和關(guān)鍵,波的干涉又是波的疊加中的特例。二、教學(xué)要求1. 知識(shí)與技能(1) 知道波的獨(dú)立傳播性和波的疊加原理。(2) 知道波的干涉現(xiàn)象、干涉圖樣及干涉的產(chǎn)生條件。2. 過程與方法(1) 通過波傳播的實(shí)驗(yàn),講解波傳播的獨(dú)立性和波的疊加原理。(2) 通過觀察演示實(shí)驗(yàn)的現(xiàn)象,培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力、實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的分析能力并得到有關(guān)波干涉的相關(guān)知識(shí)。3. 情感、態(tài)度與價(jià)值觀觀察分析模擬實(shí)驗(yàn)、 水波演示實(shí)驗(yàn)等情景,使學(xué)生認(rèn)識(shí)到波的特點(diǎn),也認(rèn)識(shí)到知識(shí)的客觀性和真理性,不能主觀臆斷。三、教學(xué)過程1.

3、 復(fù)習(xí)。波的形成和傳播,老師強(qiáng)調(diào)兩點(diǎn): (1) 波的形成:前點(diǎn)帶后點(diǎn); (2) 波的傳播;傳遞振動(dòng)形式和能量。2. 新課引入。 師:以下這張照片是一位攝影師捕捉下來的某一瞬間,照片中是一只蜜蜂拍打著雙翅撲到水面上的情景。讓學(xué)生用物理語言描述現(xiàn)象: ( 蜜蜂身后的水面呈現(xiàn)一條一條的區(qū)域,即有明顯波紋的區(qū)域和幾乎看不出波紋的區(qū)域相互間隔著)。導(dǎo)入新課:這種獨(dú)特的現(xiàn)象是我們平時(shí)很難見到的, 同學(xué)們想知道它是怎樣形成的嗎 ?這就是我們本節(jié)課要學(xué)習(xí)的內(nèi)容波的干涉。 ( 板書課題 )3. 新課教學(xué)。 (1) 波的獨(dú)立傳播性。師:生活中經(jīng)常見到這樣的情景,兩列或兩列以上的波相遇。:出示以下圖片 ( 一只鵝浮

4、在水面上,身體和嘴各是一個(gè)波源, 兩列水波在水面上相遇 )教室里同學(xué)們一起回答問題時(shí),同時(shí)有這么多列聲波在空氣中傳播、相遇。問:這些波相遇后會(huì)是什么樣的?會(huì)不會(huì)像兩個(gè)小球那樣改變運(yùn)動(dòng)狀態(tài)呢?實(shí)驗(yàn):橡皮管注滿水,放在地面上,老師與學(xué)生各用手執(zhí)一端左右擺動(dòng),分別形成兩列繩波相遇并繼續(xù)向前傳播。實(shí)驗(yàn):60 根左右的筷?duì)钅景? 每根長約40cm左右 ) ,用細(xì)軟且不可伸長的繩依次把每一根都綁緊( 如下圖) ,兩端各抖動(dòng)后產(chǎn)生波,兩列波相遇并繼續(xù)傳播,互不干擾。實(shí)驗(yàn):用兩個(gè)手指輕點(diǎn)水面,能看到兩列水波互相穿過,互不干擾。動(dòng)畫模擬: 用計(jì)算機(jī)進(jìn)行動(dòng)畫模擬兩列繩波相遇前后的情形。結(jié)論:幾列波相遇前后能夠保持

5、各自的狀態(tài)而不互相干擾,這叫波的獨(dú)立傳播性。( 板書 )( 盡量多地挖掘生活中的例子,讓學(xué)生相信這是個(gè)重要的知識(shí)點(diǎn),同時(shí)通過實(shí)驗(yàn)和動(dòng)畫模擬增強(qiáng)學(xué)生的感性認(rèn)識(shí)。 )(2) 波的疊加原理。 從實(shí)驗(yàn)角度: ( 可以多讓幾個(gè)學(xué)生回答,并鼓勵(lì)學(xué)生上臺(tái)做竹棒形成的波相遇的實(shí)驗(yàn), 培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)?zāi)芰?、觀察能力和分析能力。 ) 從理論分析角度: ( 同時(shí)在黑板上畫矢量圖 )a. 波峰與波峰疊加; b. 波谷與波谷疊加; c. 波峰與波谷疊加。計(jì)算機(jī)動(dòng)畫模擬, 進(jìn)一步理解上面的實(shí)驗(yàn)和理論分析。師總結(jié):在兩列波重疊的區(qū)域里, 任何一個(gè)質(zhì)點(diǎn)的總位移都等于兩列波單獨(dú)傳播時(shí)引起的位移的矢量和, 我們把波的這種現(xiàn)象稱為波

6、的疊加,疊加時(shí)遵循的規(guī)律稱為波的疊加原理。 ( 板書 )( 波的疊加對(duì)學(xué)生來說有一定的難度, 很抽象,實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象很快就過去了,又要用到運(yùn)動(dòng)合成知識(shí)。在教學(xué)時(shí)采用實(shí)驗(yàn)理論分析動(dòng)畫模擬的綜合教學(xué)手段,以增加學(xué)生的感性體驗(yàn),降低學(xué)習(xí)的難度。 )(3) 波的干涉 ( 分 A、B、C 三個(gè)環(huán)節(jié)進(jìn)行 ) 實(shí)驗(yàn):頻率相同的兩列水波的干涉。 ( 可同時(shí)播放視頻:水波干涉的側(cè)面情景,幫助學(xué)生觀察。 )環(huán)節(jié) A,描述實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。( 鼓勵(lì)學(xué)生描述,老師引導(dǎo)、補(bǔ)充,進(jìn)一步培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)觀察能力和表達(dá)能力。) 師:我們把這種疊加后出現(xiàn)穩(wěn)定、 有序的現(xiàn)象叫波的干涉( 板書 ) ,把激烈振動(dòng)的區(qū)域叫做振動(dòng)加強(qiáng)區(qū),把相對(duì)平靜的區(qū)

7、域叫振動(dòng)減弱區(qū)。環(huán)節(jié) B,干涉現(xiàn)象的解釋。I. 按以下思維過程展開:師:對(duì)于某一運(yùn)動(dòng)的研究, 我們常采用取出其中的某一瞬間狀態(tài)進(jìn)行分析的方法。 ( 展示靜態(tài)圖片 )我們把干涉時(shí)形成的圖樣稱為干涉圖樣。 為方便對(duì)干涉現(xiàn)象的研究,我們可以把波的干涉平面圖簡化為干涉示意圖: 用實(shí)線表示波峰,虛線表示波谷,即建立模型,這是我們研究物理問題經(jīng)常采用的辦法。波的干涉現(xiàn)象屬于波的疊加的特例,是一種動(dòng)態(tài)中的穩(wěn)態(tài),怎樣讓學(xué)生理解動(dòng)中有靜、 靜中有動(dòng)的內(nèi)在規(guī)律是教師在設(shè)計(jì)這節(jié)課時(shí)一定要仔細(xì)考慮的環(huán)節(jié)。 這里借用建立模型的過程, 將動(dòng)態(tài)過渡到靜態(tài), 將立體概念轉(zhuǎn)化到平面圖形, 又充分應(yīng)用計(jì)算機(jī)動(dòng)畫的幫助 ( 動(dòng)畫能

8、化動(dòng)為靜, 快慢調(diào)節(jié) ) ,降低了學(xué)生理解上的難度,從而有效解決難點(diǎn)。 . 需解決的幾個(gè)細(xì)節(jié):為讓學(xué)生熟悉干涉示意圖上振動(dòng)加強(qiáng)區(qū)、 振動(dòng)減弱區(qū)的位置排布,可以通過實(shí)物投影儀跟學(xué)生一起在干涉示意圖上操作,最終找到兩種區(qū)域以及它們的分布規(guī)律。 ( 讓學(xué)生參與,在學(xué)生自己動(dòng)手過程中, 使他們更好地理解波的干涉原理, 并通過師生間的互動(dòng)鍛煉學(xué)生的主動(dòng)參與性。 ) 質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)加強(qiáng)和振動(dòng)減弱不是位移的增大或減小,而是指質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)時(shí)振幅的增大或減小。借用動(dòng)畫模擬,展示動(dòng)態(tài)過程,以幫助學(xué)生理解。環(huán)節(jié) C,產(chǎn)生干涉的必要條件。實(shí)驗(yàn):用兩個(gè)頻率不同的振動(dòng)頭產(chǎn)生水波, 讓學(xué)生觀察疊加現(xiàn)象并說明干涉條件。 ( 板書 ) 干涉條件:兩波源頻率相同。4. 小結(jié)。(2) 解釋前面引入時(shí)照片中出現(xiàn)的現(xiàn)象。 ( 前后呼應(yīng), 讓學(xué)生感受成功的喜悅。 )

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