2019-2020年高二物理《波的干涉》教学设计

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1、2019-2020年高二物理《波的干涉》教学设计【教材分析】波的干涉是波的一种特殊的叠加现象，所以对波的叠加现象的理解是认识波的干涉现象的基础.教材首先讲了波的叠加现象，即两列波相遇而发生叠加时，对某一质点而言，它每一时刻振动的总位移，都等于该时刻两列波在该质点引起的位移的矢量和.在学生理解波的叠加的基础上，再进一步说明在特殊情况下，即当两列波的频率相同时，叠加的结果就会出现稳定的特殊图样，即某些点两列波引起的振动始终加强，某些点两列波引起的振动始终减弱，并且加强点与减弱点相互间隔，这就是干涉现象.由于对干涉现象的理解，需要一定

2、的空间想象力图，可借助图片、计算机模拟，尽可能使学生形象、直观地理解干涉现象.【教学目标】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.【教学重点】：波的叠加原理和波的干涉现象.【教学难点】：波的干涉中加强点和减弱点的位移和振幅的区别.【教学方法】：实验法、电教法、训练法.【教学用具】：实物投影仪、CAI课件、波的干涉实验仪.【教学过程】一、引入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

3、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(一)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

4、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］相遇前1212相遇后[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？21[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

5、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.(二)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

6、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.两列频率相同的水波相遇，会出现振动加强和振动减弱相互间隔的现象，形成稳定的干涉图样。干涉；频率相同的两列波叠加，使某些区域的振动加强、某些区域的振动减弱，并且振动加强和振动减弱的区域互相间隔，这种现象叫波的干涉。在干涉现象中形成的图样叫干涉图样。由于两列波的频率相同，振动加强处总是加强，振动减弱处总是减弱，所以出现了稳定的干涉图样。［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：t

7、y0A1－A1甲ty0A2－A2乙ty0A1+A2－(A1+A2)丙设波源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分别引起a质点的振动图象如图甲、乙所示，当两列波重叠后，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

8、起质点a的振动方向是一致的，振幅为A1＋A2.2．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.3．振动加强的条件：波峰与波峰或波谷与波谷相遇点是振动加强点。加强点与两个波源的距离差：△r=r2-r1=k