2019-2020年高中物理 第十二章 机械波 12.4 波的衍射和干涉教案 新人教版选修3-4

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1、2019-2020年高中物理第十二章机械波12.4波的衍射和干涉教案新人教版选修3-4教学目标一、知识与技能1．知道什么是波的衍射和干涉现象。2．知道波发生明显衍射的条件。3．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。4．知道波的干涉的条件及波的干涉图样的特点。5．知道衍射与干涉是波所特有的现象。二、过程与方法1．通过实验的演示，观察和发现波的衍射的现象，理解发生衍射的条件。2．明确波的叠加原理，通过观察、分析干涉现象，了解干涉图样的特点。三、情感、态度和价值观1．培养学生“观察现象→

2、归纳特征→得出结论”的实验方法。2．培养学生的空间想象能力。教学重、难点重点1、波发生明显衍射的条件2、波的叠加原理3、波的干涉的条件及波的干涉图样的特点难点波的衍射、叠加、及干涉的应用教学过程一、学生自主学习并完成1.波可以绕过障碍物继续传播，这种现象叫做波的________。2．实验表明：只有缝、孔的宽度或障碍物的尺寸跟波长________，或者比波长________时，才能观察到明显的衍射现象。3．一切波________发生衍射。衍射是波________的现象。4．事实表明，几列波相遇时能够保持____

3、____运动状态，继续传播，在它们重叠的区域里，介质的质点________参与这几列波引起的振动，质点的位移等于这几列波单独传播时引起的位移的________。5．频率____________两列波叠加时，使某些区域的振幅________、某些区域的振幅________，这种现象叫做波的干涉，形成的图样常常叫做________。6．产生干涉的必要条件是，两列波的________必须相同。跟________一样，干涉也是波所________的现象。答案：1．衍射2．相差不多　更小3．都能　特有4．各自的　同时　

4、矢量和5．相同的　加大　减小　干涉图样6．频率　衍射　特有二、重点讲解（一）波的衍射(1)定义：波可以绕过障碍物继续传播的现象。如图12－4－1所示。注意：①衍射是波特有的现象。②一切波都能发生衍射现象。(2)产生明显衍射现象的条件只有缝、孔的宽度或障碍物的尺寸跟波长相差不多，或者比波长更小时，才能观察到明显的衍射现象。例如：声波的波长一般比院墙大，“隔墙有耳”就是声波衍射的例证。注意：一切波都能发生衍射，而要发生明显的衍射现象须满足上述条件，当不满足上述条件时，衍射现象仍存在，只不过是衍射现象不明显，不易被

5、我们观察到。波的直线传播就是衍射不明显时的近似。【例1】如图12－4－2所示是观察水面波衍射现象的实验装置，AC和BD是两块挡板，AB是一个孔，O是波源，图中已画出波源所在区域波的传播情况，每两条相邻波纹(图中曲线)之间的距离表示一个波长，则波经过孔之后的传播情况，下列描述中正确的是(　　)A．此时能明显观察到波的衍射现象B．挡板前后波纹间距离相等C．如果孔AB扩大，有可能观察不到明显的衍射现象D．如果孔的大小不变，使波源频率增大，能更明显的观察到衍射现象【答案】A、B、C【解析】根据能有明显衍射现象的条件：

6、障碍物或孔的尺寸比波长小或差不多。从图中可看出孔AB的尺寸小于一个波长，所以此时能明显地观察到波的衍射现象，A正确；因为穿过挡板小孔后的波速不变，频率相同，所以波长也相同，B正确；若将孔AB扩大，将可能不满足明显衍射现象的条件，就有可能观察不到明显的衍射现象，C正确；若将波源频率增大，由于波速不变，所以波长变小，将可能不满足明显衍射现象的条件，也有可能观察不到明显的衍射现象，D错误。【思维点悟】本题考查的是一个演示实验。要求对波发生明显衍射现象的条件，以及波长、频率、波速之间的关系有正确的认识。因此对重要的演

7、示实验的实验原理和实验方法，都必须有深入的理解。在观察水波衍射现象的实验中，若打击水面的振子振动频率增大，观察到的衍射现象有什么变化？(提示：λ＝v/f，f增大，λ减小，则衍射现象变得不明显)对应练习1．把M、N两块挡板中的空隙当做一个“小孔”做水波的衍射实验，出现了如图12－4－3所示的图样，位置P处的水没有振动起来，现要使挡板左边的振动传到P处，在不改变挡板M的左右位置和P点位置的情况下，可以采用哪些办法？解析：波发生明显衍射现象的条件是障碍物或孔的尺寸与波长相差不多，或者比波长更小，所以要使P点振动起来

8、，有两种方法：一是减小孔的尺寸；二是增大波的波长。N板向上移，可以减小孔的尺寸，由v＝λf可知，水波的波速一定，减小波源的频率可以增大水波的波长。答案：N板上移，或减小波源振动的频率（二）波的叠加(1)原理：几列波相遇时能够保持各自的运动状态，继续传播，在它们重叠的区域里，介质的质点同时参与这几列波引起的振动，质点的位移等于这几列波单独传播时引起的位移的矢量和。(2)理解：①位移是两列波分别产生的位