波的衍射波的干涉

1、波的衍射 波的干涉教學(xué)目標(biāo)1.觀察波的衍射現(xiàn)象，了解形成明顯衍射現(xiàn)象的條件2.觀察波的干涉現(xiàn)象，知道波的干涉現(xiàn)象是波在特殊條件下的疊加；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(diǎn)3.知道衍射和干涉現(xiàn)象是波動(dòng)特有的現(xiàn)象4.會解釋生活中的干涉和衍射現(xiàn)象教學(xué)重點(diǎn)波的衍射和發(fā)生波的干涉的條件教學(xué)難點(diǎn)對穩(wěn)定的波的干涉圖樣的理解教具水槽演示儀 長條橡膠管 投影儀 音叉 課件 教學(xué)過程一引入新課我們向平靜的湖面上投入一個(gè)小石子，可以看到石子激起的水波形成圓形的波紋，并向周圍傳播。當(dāng)波紋遇到障礙物后會怎樣？ 如果同時(shí)投入兩個(gè)小石子，形成了兩列波，當(dāng)它們相遇在一起時(shí)又會怎樣？ 本節(jié)課就針對這組現(xiàn)象

2、進(jìn)行觀察，并對它們進(jìn)行初步解釋。我們將前一現(xiàn)象稱為衍射，后一現(xiàn)象稱為干涉，這就是這節(jié)課的學(xué)習(xí)內(nèi)容。二新課教學(xué)1.波的衍射通過課件來看一組現(xiàn)象。（1）水波向前傳播，放入一個(gè)不大的障礙屏，觀察水波繞過障礙屏傳播的情況。由此給出波的衍射定義。波的衍射：波繞過障礙物繼續(xù)向前傳播的現(xiàn)象。衍射是波特有的現(xiàn)象。（2）在水槽中放入一個(gè)有孔的障礙屏，水波通過孔后也會發(fā)生衍射現(xiàn)象。演示課件，觀察四組現(xiàn)象，總結(jié)明顯衍射現(xiàn)象的條件：只有縫、孔的寬度或障礙物的尺寸跟波長相差不多，或者比波長更小，才能觀察到明顯的衍射現(xiàn)象。即s障波思考：1.為什么能“聞其聲不見其人”？ 2.為什么光波衍射現(xiàn)象不明顯？分析：聲波和光波都可以

3、發(fā)生衍射現(xiàn)象。聲波的波長范圍是1.7cm到17m，而光的波長范圍在0.4m到0.8m之間，因此，自然界中障礙物的尺寸遠(yuǎn)于光的波長，光波的衍射現(xiàn)象不明顯，而聲波易發(fā)生衍射現(xiàn)象，所以聞其聲不見其人。2.波的疊加和干涉（1）波的疊加 設(shè)想：兩列波相遇時(shí)，會有什么情景？課件演示現(xiàn)象：兩列波相遇時(shí)，在波的重疊區(qū)域，任何一個(gè)質(zhì)點(diǎn)的總位移，都等于兩列波分別引起的位移的矢量和。相遇后，兩列波按原運(yùn)動(dòng)狀態(tài)繼續(xù)向前傳播。引申總結(jié)：幾列波相遇時(shí)能夠保持各自運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，互不相影響，繼續(xù)傳播，在相遇區(qū)域里，介質(zhì)中質(zhì)點(diǎn)的位移、速度、加速度都等于幾列波單獨(dú)傳播時(shí)引起的各矢量的矢量和 （2）波的干涉初步運(yùn)用水槽演示儀和投影儀觀

4、察水波的干涉現(xiàn)象，再通過課件演示詳細(xì)分析干涉現(xiàn)象形成的條件?，F(xiàn)象：頻率相同的兩列波疊加,使某些區(qū)域的振動(dòng)加強(qiáng)，某些區(qū)域的振動(dòng)減弱，并且振動(dòng)加強(qiáng)和振動(dòng)減弱區(qū)互相互隔開 。明顯干涉現(xiàn)象的條件：1.兩列波的頻率相同2.兩列波的起振方向相同且相位差恒定在解釋和說明中，特別應(yīng)強(qiáng)調(diào)的幾點(diǎn)是：此圖是某時(shí)刻兩列波傳播的情況；兩列波的頻率(波長)相等；當(dāng)兩列波的波峰在某點(diǎn)相遇時(shí)，這點(diǎn)的振動(dòng)位移是正的最大值，過半周期后，這點(diǎn)就是波谷和波谷相遇，則這點(diǎn)的振動(dòng)位移是負(fù)的最大值；振動(dòng)加強(qiáng)的點(diǎn)的振動(dòng)總是加強(qiáng)的，振動(dòng)減弱的點(diǎn)的振動(dòng)總是減弱的。干涉中振動(dòng)加強(qiáng)、減弱的判斷振動(dòng)加強(qiáng)點(diǎn)振幅：aa1a2振動(dòng)減弱點(diǎn)振幅：aa1a2（3

5、）干涉是波特有的現(xiàn)象現(xiàn)象解釋：聲波的干涉（演示實(shí)驗(yàn)：音叉發(fā)聲）三小結(jié)波的衍射：波繞過障礙物繼續(xù)向前傳播的現(xiàn)象。波的干涉：頻率相同的兩列波疊加,使某些區(qū)域的振動(dòng)加強(qiáng)，某些區(qū)域的振動(dòng)減弱，并且振動(dòng)加強(qiáng)和振動(dòng)減弱區(qū)互相互隔開衍射和干涉是波特有的現(xiàn)象。明顯衍射現(xiàn)象的條件：只有縫、孔的寬度或障礙物的尺寸跟波長相差不多，或者比波長更小，才能觀察到明顯的衍射現(xiàn)象。即s障波明顯干涉現(xiàn)象的條件：1.兩列波的頻率相同2.兩列波的起振方向相同四課堂練習(xí)1.水波通過小孔發(fā)生一定程度的衍射現(xiàn)象，為使衍射現(xiàn)象變得不明顯，可以 （ ）a.增大小孔尺寸，同時(shí)增大水波的頻率 b.增大小孔尺寸，同時(shí)減小水波的頻率c.縮小小孔尺寸, 同時(shí)增大水波的頻率d.縮小小孔尺寸, 同時(shí)減小水波的頻率2.當(dāng)兩列水波發(fā)生干涉時(shí)，如果兩列波的波峰在p點(diǎn)相遇，下列說法正確的是（ ）a.質(zhì)點(diǎn)p的振動(dòng)始終是加強(qiáng)的b.質(zhì)點(diǎn)p的振幅最大c.質(zhì)點(diǎn)p的位移始終最大d.質(zhì)點(diǎn)p的位移有時(shí)為零dcbae3.如圖所示，是水面上兩列頻率相同的波在某時(shí)刻疊加情況，圖中實(shí)線為波峰波面，虛線為波谷波面，已知兩列波的振幅均為2cm，波速2m/s，波長為8m，e點(diǎn)是bd和ac連線的交點(diǎn)，下列說法正確的是（ ） a.a、c處兩