2019-2020年高中物理 12.6 波的干涉教案 新人教版3-4.doc
《2019-2020年高中物理 12.6 波的干涉教案 新人教版3-4.doc》由會(huì)員分享,可在線閱讀,更多相關(guān)《2019-2020年高中物理 12.6 波的干涉教案 新人教版3-4.doc(5頁珍藏版)》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。
2019-2020年高中物理 12.6 波的干涉教案 新人教版3-4 【教學(xué)目標(biāo)】 (一)知識(shí)與技能 1、知道波的疊加原理. 2、知道什么是波的干涉現(xiàn)象和干涉圖樣. 3、知道干涉現(xiàn)象也是波所特有的現(xiàn)象. (二)過程與方法 理解波的干涉是波特有的現(xiàn)象。 (三)情感、態(tài)度與價(jià)值觀 了解波的干涉在生活中的應(yīng)用,感受物理與生活之間的緊密聯(lián)系。 【教學(xué)重點(diǎn)】波的干涉現(xiàn)象及其產(chǎn)生條件。 【教學(xué)難點(diǎn)】波的疊加原理。 【教學(xué)方法】實(shí)驗(yàn)演示和多媒體輔助教學(xué)。 【教學(xué)用具】長(zhǎng)繩、發(fā)波水槽(電動(dòng)雙振子)、音叉、計(jì)算機(jī)、投影儀、大屏幕、CAI課件 【教學(xué)過程】 (一)引入新課 教師:前面研究的波的衍射現(xiàn)象,是從波源發(fā)出的一列波的傳播特性。在實(shí)際情況中,??煽吹綆琢胁ㄍ瑫r(shí)在介質(zhì)中傳播。那么,兩列或幾列波在介質(zhì)中相遇時(shí),將會(huì)發(fā)生什么現(xiàn)象呢? (二)進(jìn)行新課 1.波的疊加 教師:我們有這樣的生活經(jīng)驗(yàn):將兩塊石子投到水面上的兩個(gè)不同地方,會(huì)激起兩列圓形水波。它們相遇時(shí)會(huì)互相穿過,各自保持圓形波繼續(xù)前進(jìn),與一列水波單獨(dú)傳播時(shí)的情形完全一樣,這兩列水波互不干擾。 觀察其他波動(dòng)現(xiàn)象,同樣可以發(fā)現(xiàn)在同一介質(zhì)中傳播的幾列波相遇時(shí),每一列波都能保持自身的頻率、波長(zhǎng)、振動(dòng)方向和傳播方向不發(fā)生變化,這叫做波的獨(dú)立傳播原理。 兩個(gè)或幾個(gè)運(yùn)動(dòng)著的物體相遇時(shí),發(fā)生碰撞,結(jié)果它們?cè)瓉淼倪\(yùn)動(dòng)狀態(tài)一定會(huì)發(fā)生改變。只有波相遇時(shí)會(huì)互相穿過,相遇后跟沒有遇到其他波一樣,能保持本身特性繼續(xù)傳播。 兩列波相遇時(shí)是怎樣互相穿過的呢?我們可以仔細(xì)觀察下述實(shí)驗(yàn)。 【演示】在一根水平長(zhǎng)繩的兩端分別向上抖動(dòng)一下,分別產(chǎn)生兩個(gè)凸起狀態(tài)1和2在繩上相向傳播。 觀察現(xiàn)象:兩列波彼此穿過,繼續(xù)傳播。波形和傳播情況跟相遇前一樣。 [課件演示:波的干涉,演示波的疊加場(chǎng)景。] 對(duì)現(xiàn)象的解釋:在介質(zhì)中選一點(diǎn)P為研究對(duì)象,在某一時(shí)刻,當(dāng)波源1的振動(dòng)傳播到P點(diǎn)時(shí),若恰好是波峰,則引起P點(diǎn)向上振動(dòng);同時(shí),波源2的振動(dòng)也傳播到了P點(diǎn),若恰好也是波峰,則也會(huì)引起P點(diǎn)向上振動(dòng);這時(shí),P點(diǎn)的振動(dòng)就是兩個(gè)向上的振動(dòng)的疊加,P點(diǎn)的振動(dòng)被加強(qiáng)了。(當(dāng)然,在某一時(shí)刻,當(dāng)波源1的振動(dòng)傳播到P點(diǎn)時(shí),若恰好是波谷,則引起P點(diǎn)向下振動(dòng);同時(shí),波源2的振動(dòng)傳播到了P點(diǎn)時(shí),若恰好也是波谷,則也會(huì)引起P點(diǎn)向下振動(dòng);這時(shí),P點(diǎn)的振動(dòng)就是兩個(gè)向下的振動(dòng)的疊加,P點(diǎn)的振動(dòng)還是被加強(qiáng)了。)用以上的分析,說明什么是振動(dòng)被加強(qiáng)。 波源1經(jīng)過半周期后,傳播到P點(diǎn)的振動(dòng)變?yōu)椴ü?,就?huì)使P點(diǎn)的振動(dòng)向下,但此時(shí)波源2傳過來的振動(dòng)不一定是波谷(因?yàn)閮刹ㄔ吹闹芷诳赡懿煌?,所以,此時(shí)P點(diǎn)的振動(dòng)可能被減弱,也可能是被加強(qiáng)的。(讓學(xué)生來說明原因) 提問:如果希望P點(diǎn)的振動(dòng)總能被加強(qiáng),應(yīng)有什么條件? 提問:如果在介質(zhì)中有另一質(zhì)點(diǎn)Q,希望Q點(diǎn)的振動(dòng)總能被減弱,應(yīng)有什么條件? 學(xué)生思考并回答:波源1和波源2的周期應(yīng)相同。 教師總結(jié):兩列波相遇時(shí),在它們重疊的區(qū)域里,介質(zhì)的質(zhì)點(diǎn)同時(shí)參與兩列波引起的振動(dòng),質(zhì)點(diǎn)的位移等于兩列波單獨(dú)傳播時(shí)引起的位移的矢量和。 結(jié)論:在兩列波重疊的區(qū)域里,任一時(shí)刻某一質(zhì)點(diǎn)的位移,等于這兩列波單獨(dú)傳播到該點(diǎn)時(shí)引起的位移的矢量和,這叫做波的疊加原理。這一原理對(duì)于一切波都是適用的。 2.波的干涉 教師:一般地說,振動(dòng)頻率、振動(dòng)方向都不相同的幾列波在介質(zhì)中疊加時(shí),情形是很復(fù)雜的。我們只討論一種最簡(jiǎn)單的但卻是最重要的情形,就是兩個(gè)振動(dòng)方向、振動(dòng)頻率都相同的波源所發(fā)出的波的疊加。 【演示】在發(fā)波水槽實(shí)驗(yàn)裝置中,振動(dòng)著的金屬薄片AB,使兩個(gè)小球S1、S2同步地上下振動(dòng),由于小球S1、S2與槽中的水面保持接觸,構(gòu)成兩個(gè)波源,水面就產(chǎn)生兩列振動(dòng)方向相同、頻率也相同的波,這樣的兩列波相遇時(shí)產(chǎn)生的現(xiàn)象如課本圖12.6-2所示。課本圖12.6-2所示是從發(fā)波水槽上方拍攝的照片,從照片中可以清晰地看到,在振動(dòng)著的水面上,出現(xiàn)了振動(dòng)加強(qiáng)和振動(dòng)減弱區(qū)域相互間隔分布的情況。 [課件演示:水波的干涉,觀察實(shí)物圖和立體圖。] 為什么會(huì)產(chǎn)生這種現(xiàn)象呢?我們可以用波的疊加原理來解釋。 課本圖12.6-3所示的是產(chǎn)生上述現(xiàn)象的示意圖。S1和S2表示兩列波的波源,它們所產(chǎn)生的波分別用兩組同心圓表示,實(shí)線圓弧表示波峰中央,虛線圓弧表示波谷中央。某一時(shí)刻,如果介質(zhì)中某點(diǎn)正處在這兩列波的波峰中央相遇處(課本圖12.6-3所示中的M點(diǎn)),則該點(diǎn)(M點(diǎn))的位移是正向最大值,等于兩列波的振幅之和。經(jīng)過半個(gè)周期,兩列波各前進(jìn)了半個(gè)波長(zhǎng)的距離,M點(diǎn)就處在這兩列波的波谷中央相遇處,該點(diǎn)(M點(diǎn))的位移就是負(fù)向最大值。再經(jīng)過半個(gè)周期,M點(diǎn)又處在兩列波的波峰中央相遇處。這樣,M點(diǎn)的振幅就等于兩列波的振幅之和,所以M點(diǎn)的振動(dòng)總是最強(qiáng)的。這些振動(dòng)最強(qiáng)的點(diǎn)都分布在課本圖12.6-3中畫出的粗實(shí)線上。某一時(shí)刻,介質(zhì)中另一點(diǎn)如果正處在一列波的波峰中央和另一列波的波谷中央相遇處(課本圖12.6-3中的N點(diǎn)),該點(diǎn)位移等于兩列波的振幅之差。經(jīng)過半個(gè)周期,該點(diǎn)就處在一列波的波谷中央和另一列波的波峰中央相遇處,再經(jīng)過半個(gè)周期,該點(diǎn)又處在一列波的波峰中央和另一列波的波谷中央相遇處。這樣,該點(diǎn)振動(dòng)的振幅就等于兩列波的振幅之差,所以該點(diǎn)的振動(dòng)總是最弱的。如果兩列波的振幅相等,這一點(diǎn)的振幅就等于零。這就是為什么在某些區(qū)域水面呈現(xiàn)平靜的原因。這些振動(dòng)最弱的點(diǎn)都分布在課本圖12.6-3中畫出的粗虛線上??梢钥闯?,振動(dòng)最強(qiáng)的區(qū)域和振動(dòng)最弱的區(qū)域是相互間隔開的。 [課件演示:水波的干涉,觀察示意圖。] 總結(jié):頻率相同的波,疊加時(shí)形成某些區(qū)域的振動(dòng)始終加強(qiáng),另一些區(qū)域的振動(dòng)始終減弱,并且振動(dòng)加強(qiáng)和振動(dòng)減弱的區(qū)域相互間隔,這種現(xiàn)象叫做波的干涉。形成的圖樣叫做干涉圖樣。 只有兩個(gè)頻率相同的波源發(fā)出的波,疊加時(shí)才會(huì)獲得穩(wěn)定的干涉圖樣,這樣的波源叫做相干波源,它們發(fā)出的波叫做相干波。 不僅水波,一切波都能發(fā)生干涉,干涉現(xiàn)象是一切波都具有的重要特征之一。 【演示】敲擊音叉使其發(fā)聲,然后轉(zhuǎn)動(dòng)音叉。引導(dǎo)學(xué)生觀察現(xiàn)象。 現(xiàn)象:可以聽到聲音忽強(qiáng)忽弱。 解釋:這是聲波的干涉現(xiàn)象。音叉的兩股振動(dòng)頻率相同,這樣,兩列頻率相同的聲波在空氣中傳播,有的區(qū)域振動(dòng)加強(qiáng),有的區(qū)域振動(dòng)減弱,于是聽到聲音忽強(qiáng)忽弱的現(xiàn)象。 [鞏固練習(xí)] 1.甲、乙兩同學(xué)分別用竹竿擊打湖面,湖面上就產(chǎn)生兩列水波,那么,在兩列水波相遇處,會(huì)獲得穩(wěn)定的干涉圖樣嗎?為什么? 2.如圖所示,相干波源S1、S2發(fā)出的兩列波,在介質(zhì)中相遇疊加,實(shí)線表示這兩列波的波峰中央,虛線表示這兩列波的波谷中央。問圖中A、B、C、P四個(gè)質(zhì)點(diǎn),哪些點(diǎn)振動(dòng)最強(qiáng)?哪些點(diǎn)振動(dòng)最弱? (三)課堂總結(jié)、點(diǎn)評(píng) 本節(jié)課我們學(xué)習(xí)了波的疊加和波的干涉。 兩列波相遇時(shí),在它們重疊的區(qū)域里,介質(zhì)的質(zhì)點(diǎn)同時(shí)參與兩列波引起的振動(dòng),質(zhì)點(diǎn)的位移等于兩列波單獨(dú)傳播時(shí)引起的位移的矢量和。 頻率相同的波,疊加時(shí)形成某些區(qū)域的振動(dòng)始終加強(qiáng),另一些區(qū)域的振動(dòng)始終減弱,并且振動(dòng)加強(qiáng)和振動(dòng)減弱的區(qū)域相互間隔,這種現(xiàn)象叫做波的干涉。形成的圖樣叫做干涉圖樣。 一切波都能發(fā)生干涉,干涉是波的特有現(xiàn)象。 (四)課余作業(yè) 完成P43 “問題與練習(xí)”的題目。 附:教學(xué)建議: 1.波的干涉實(shí)質(zhì)上是波的一種特殊的疊加現(xiàn)象.所以,理解波的疊加現(xiàn)象是認(rèn)識(shí)波的干涉現(xiàn)象的基礎(chǔ).這里關(guān)鍵是理解兩列波相遇而發(fā)生疊加時(shí),對(duì)某一質(zhì)點(diǎn)來說,它每一時(shí)刻振動(dòng)的總位移,都等于該時(shí)刻兩列波在該質(zhì)點(diǎn)引起的位移的矢量和.而不同時(shí)刻,這一質(zhì)點(diǎn)發(fā)生的總位移則可能是不同的. 2.在學(xué)生理解疊加的基礎(chǔ)上,再進(jìn)一步說明,在特殊情況下,即當(dāng)兩列波的頻率相同時(shí),疊加的結(jié)果就會(huì)出現(xiàn)穩(wěn)定的特殊“圖樣”——干涉圖樣:某些點(diǎn)振動(dòng)始終加強(qiáng),某些點(diǎn)振動(dòng)始終減弱,并且加強(qiáng)點(diǎn)與減弱點(diǎn)相互間隔.這就是干涉現(xiàn)象.對(duì)干涉現(xiàn)象的理解,需要一定的空間想象能力,有的學(xué)生一下子不容易理解,應(yīng)適當(dāng)給予指點(diǎn).有條件的還可以借助多種教學(xué)手段(如模型、計(jì)算機(jī)模擬等),盡可能形象、直觀地幫助學(xué)生理解和想象. 3.與衍射現(xiàn)象相同,高中階段對(duì)于干涉現(xiàn)象也不從理論上進(jìn)行討論.教學(xué)中要注意掌握分寸,避免增加難度.如教材中未強(qiáng)調(diào)相干條件,只是就特殊情況,即振源的振動(dòng)步調(diào)相同(同相)的情況,敘述了波的干涉,教學(xué)中不宜補(bǔ)充.- 1.請(qǐng)仔細(xì)閱讀文檔,確保文檔完整性,對(duì)于不預(yù)覽、不比對(duì)內(nèi)容而直接下載帶來的問題本站不予受理。
- 2.下載的文檔,不會(huì)出現(xiàn)我們的網(wǎng)址水印。
- 3、該文檔所得收入(下載+內(nèi)容+預(yù)覽)歸上傳者、原創(chuàng)作者;如果您是本文檔原作者,請(qǐng)點(diǎn)此認(rèn)領(lǐng)!既往收益都?xì)w您。
下載文檔到電腦,查找使用更方便
9.9 積分
下載 |
- 配套講稿:
如PPT文件的首頁顯示word圖標(biāo),表示該P(yáng)PT已包含配套word講稿。雙擊word圖標(biāo)可打開word文檔。
- 特殊限制:
部分文檔作品中含有的國旗、國徽等圖片,僅作為作品整體效果示例展示,禁止商用。設(shè)計(jì)者僅對(duì)作品中獨(dú)創(chuàng)性部分享有著作權(quán)。
- 關(guān) 鍵 詞:
- 2019-2020年高中物理 12.6 波的干涉教案 新人教版3-4 2019 2020 年高 物理 干涉 教案 新人
鏈接地址:http://www.hcyjhs8.com/p-2585191.html