1、2.5波的干涉、衍射课 题2.5波的干涉、衍射课 型新授课课标要求1.知道波的叠加原理，知道波的干涉现象实质上是波的一种特殊的叠加现象.2.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.教学目标知识与能力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.过程与方法1分析相向传播的两列波的传播过程，尤其是相遇区域的质点的振动情况，从中得出波的叠加原理。2通过对波的干涉图样的分析，知道振动加强区域和振动减弱区域的特点，从而加深对干涉现象的理解。情感、态度与价值观通过共同分析，得出结论，培养学生科学探究能力，用科学的眼光认识世界
2、，梳理良好的世界观、价值观教学重点波的叠加及发生波的干涉的条件。教学难点对稳定的波的干涉图样的理解教学准备自制克拉尼声音显示器、直投式发波水槽、动画演示教学程序设计教学过程及方法过程设计二次备课【新课引入】声音是由振动产生，男女生声音粗细是因为频率不同导致的，其实不同的声音频率会产生不同的图案。请同学尝试发出稳定频率2的声音，观察薄膜上盐粒的变化。通过实验，发现不同的频率的声音在薄膜上形成不同的图案，这是为什么呢？我们知道发声体振动在介质中传播加声波，声波前进遇到障碍物反射，反射波和入射波相遇，对薄膜上的小颗粒产生冲击，不过有的地方声波的影响比较大，有的比较小，所以就形成了花纹。今天我们就要来
3、研究几列波在同一介质中相遇的问题。【新知讲授】1. 波的独立传播：教师：日常生活中是否见过几列波相遇的情景？他们是否会想小球相遇一样运动状态发生变化？学生举例：水波教师：配套课件展示水波相遇动图，提问他们的运动状态发生改变了吗？配套课件展示：乐队合奏时，我们听到二胡的声音与这个乐器单独演奏时发出的声音是否相同？是否受到其他乐器的影响？四个同学能够互相看见彼此，光波相遇时受到影响了吗？教师：结合这几个例子，总结出波相遇前后波的传播情况。得出结论：一、 波的独立传播性2、 波的叠加过渡：观察波相遇前后情况，得出波具有独立传播性，波相遇时，情况如何？观察视频：绳的两端振动2，在绳上形成两列方向相反的
4、波观察相遇时的情景，在相遇时/相遇区域观察到什么现象？学生：相遇时振幅更大了。教师;波的传播实际是质点在上下振动，相遇区域的质点不仅受到甲 的影响，还受到乙的影响，同时参与两列波的振动。观察现象：动图展示峰峰叠加、峰谷叠加情景教师提问：相遇前后，运动状态并没有发生改变，相遇时，质点位移有什么规律？学生思考：运动的合成动画模拟，相遇区域的质点同时参与两个运动。二、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。3、 波的干涉过渡：在波的叠加现象中，有一种特殊的叠加现象，即频率相同的两列波相遇，会产生
5、特殊的现象，接下来请同学们观察实验现象，用自己的话描述现象的特征。观察现象：直投式发波水槽，仔细观察两列波的重叠区域所发生的现象，这些条纹有什么特征？学生：1、水波波纹向外传播2、 出现了一些相对较暗的区域（水平相对平静的区域），振动加强点和振动减弱点3、 条纹如何分布？明暗相间，相互隔开教师：频率相同的水波现象如此，频率相同的水波现象如何？观察现象：两个电磁打点计器分别固定了一根细线的两端，接在相同频率的电源上，在绳上形成两列频率相等的波，观察两列波相遇时的情景。学生：振动加强点和振动减弱点相互间隔，且位置固定三、波的干涉频率相同的两列波叠加后，某些区域的震动加强，某些区域震动减弱，这些区域
6、是互相间隔的，分布稳定，这种现象叫波的干涉现象教师提问：为什么会形成这样特殊的干涉图像？配套课件展示绳波的动图教师提问：有无加强点和减弱点？ 为什么A是加强点B是减弱点？得出结论：加强点：振动同向，位移相加，且始终是同向的 减弱点：振动反向，位移相减，且始终是反向的，总位移为0 配套课件展示水波干涉侧面的动图思考两个问题：1、两个振源传过来的波经过某点，都要引起该点的振动，为什么一些点的振幅几乎为0，而一些点振幅很大？2、振动减弱点的位移始终为0 吗？振动加强点的位移有没有为0的时刻？学生回答教师展示两列波相遇时情景，请同学找出振动加强点和减弱点，这些点位置有没有规律？任意选取3个振动加强点和减弱点，得出结论：质点位置与两个波源距离是半个波长偶数倍，为振动加强点；质点位置与两个波源距离是半个波长奇数倍，为振动减弱点。小结课堂练习：1、如图所示表示两列相干水波的叠加情况，图中的实线表示波峰，虚线表示波谷。设两列波的振幅均为5cm，且图示的范围内振幅不变，波速和波长分别为1m/s和0.5m，C点是BE连线的中点，下列说法中正确的是 （ ）AC、E两点都保持静止不动B图示时刻A、B两点的竖直高度差 为20cmC图示时刻C点正处于平衡位置且向 水面上运动D从图示的时刻起经0.25s，B点通过 的路程为20cm板书设计一、波的独立传播性二、波的叠加原理二、波的干涉