2019-2020年高中物理《波的干涉》教案4 新人教版選修3-4.doc

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2019-2020年高中物理波的干涉教案4 新人教版選修3-4教學目標（一）知識目標1、知道兩列頻率相同的波才能發(fā)生干涉現(xiàn)象；知道干涉現(xiàn)象的特點2、知道波的干涉現(xiàn)象是特殊條件下的疊加現(xiàn)象，知道干涉現(xiàn)象是波特有的現(xiàn)象3、通過觀察波的獨立前進，波的疊加和水波的干涉現(xiàn)象，認識波的干涉條件及干涉現(xiàn)象的特征教學重點:波的疊加及發(fā)生波的干涉的條件教學難點:對穩(wěn)定的波的干涉圖樣的理解教學方法:實驗討論法教學用具:水槽演示儀，長條橡膠管，計算機多媒體教學步驟新課引入：問題1：上節(jié)課我們研究了波的衍射現(xiàn)象，什么是波的衍射現(xiàn)象呢？（波繞過障礙物的現(xiàn)象）問題2：發(fā)生明顯的衍射現(xiàn)象的條件是什么？（障礙物或孔的大小比波長小，或者與波長相差不多）這節(jié)課我們研究波的干涉現(xiàn)象，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?請學生注意觀察演示實驗一、波的干涉觀察現(xiàn)象：在水槽演示儀上有兩個振源的條件下，單獨使用其中的一個振源，水波按該振源的振動方式向外傳播；再單獨使用另一個振源，水波按該振源的振動方式向外傳播現(xiàn)象結論：每一個波源都按其自己的方式，在介質中產生振動，并能使介質將這種振動向外傳播找兩個同學拉著一條長繩，讓他們同時分別抖動一下繩的端點，則會從兩端各產生一個波包向對方傳播當兩個波包在中間相遇時，形狀發(fā)生變化，相遇后又各自傳播（由于這種現(xiàn)象一瞬間完成，學生看不清楚，教師可用計算機多媒體演示）現(xiàn)象結論：波相遇時，發(fā)生疊加以后仍按原來的方式傳播，是獨立的1.波的疊加：在前面的現(xiàn)象的觀察的基礎上，向學生說明什么是波的疊加教師板書：兩列波相遇時，在波的重疊區(qū)域，任何一個質點的總位移都等于兩列波分別引起的位移的矢量和結合圖下圖解釋此結論解釋時可以這樣說：在介質中選一點 為研究對象，在某一時刻，當波源l的振動傳播到 點時，若恰好是波峰，則引起 點向上振動；同時，波源2的振動也傳播到了 點，若恰好也是波峰，則也會引起 點向上振動；這時， 點的振動就是兩個向上的振動的疊加， 點的振動被加強了(當然，在某一時刻，當波源1的振動傳播到 點時，若恰好是波谷，則引起戶點向下振動；同時，波源2的振動傳播到了 點時，若恰好也是波谷，則也會引起 點向下振動；這時， 點的振動就是兩個向下的振動的疊加， 點的振動還是被加強了)用以上的分析，說明什么是振動加強的區(qū)域波源l經(jīng)過半周期后，傳播到P點的振動變?yōu)椴ü龋蜁筆點的振動向下，但此時波源2傳過來的振動不一定是波谷(因為兩波源的周期可能不同)，所以，此時P點的振動可能被減弱，也可能是被加強的(讓學生來說明原因)問題：如果希望P點的振動總能被加強，應有什么條件?如果在介質中有另一質點Q，希望Q點的振動總能被減弱，應有什么條件?總結：波源1和波源2的周期應相同2波的干涉：觀察現(xiàn)象：水槽中的水波的干涉對水波干涉圖樣的解釋中，特別要強調兩列水波的頻率是相同的，所以產生了在水面上有些點的振動加強，而另一些點的振動減弱的現(xiàn)象，加強和減弱的點的分布是穩(wěn)定的詳細解釋教材中給出的插圖，如下圖所示在解釋和說明中，特別應強調的幾點是：此圖是某時刻兩列波傳播的情況；兩列波的頻率(波長)相等；當兩列波的波峰在某點相遇時，這點的振動位移是正的最大值，過半周期后，這點就是波谷和波谷相遇，則這點的振動位移是負的最大值；振動加強的點的振動總是加強的，振動減弱的點的振動總是減弱的讓學生思考和討論，并在分析的基礎上，給出干涉的定義：（教師板書）頻率相同的兩列波疊加，使某些區(qū)域的振動加強，某些區(qū)域的振動減弱，并且振動加強和振動減弱的區(qū)域互相間隔，這種現(xiàn)象叫波的干涉，形成的圖樣叫做波的干涉圖樣請學生反復觀察水槽中的水波的干涉，分清哪些區(qū)域為振動加強的區(qū)域，哪些區(qū)域為振動減弱的區(qū)域最后應幫助學生分析清楚：介質中某點的振動加強，是指這個質點以較大的振幅振動；而某點的振動減弱，是指這個質點以較小的振幅振動，這與只有一個波源的振動在介質中傳播時，各質點均按此波源的振動方式振動是不同的問題：任何兩列波進行疊加都可以產生干涉現(xiàn)象嗎？（不可以）為什么？（干涉是一種特殊的疊加任何兩列波都可以進行疊加，但只有兩列頻率相同）總結：干涉是波特有的現(xiàn)象二、應用請學生思考和討論在我們生活中是否遇到過波的干涉現(xiàn)象，舉例說明：例1、水波的干涉現(xiàn)象例2、聲波的干涉現(xiàn)象三、課堂小結今天，我們學習了波特有的現(xiàn)象：波的干涉請同學再表達一下：什么叫波干涉?什么條件下可能發(fā)生波的干涉?課后的任務是認真閱讀課本