《物理（上冊）》452-1（任婷）教案 第五章 第三節(jié) 縱橫波演示器-機械波 （二）

課題第三節(jié)縱橫波演示器——機械波（二）課時1課時（45min）總21課時教學目標知識技能目標：了解波的衍射了解波的干涉了解多普勒效應(yīng)（4）理解波的衍射和干涉的物理意義，知道它們之間的關(guān)系思政育人目標：（1）通過音叉實驗，了解聲音的共鳴，培養(yǎng)善于發(fā)現(xiàn)問題和解決問題的能力（2）通過學習“關(guān)于共振現(xiàn)象的故事”這一案例，感受古人的智慧，堅定文化自信教學重難點教學重點：衍射、干涉、多普勒效應(yīng)教學難點：波的衍射和干涉的物理意義，以及它們之間的關(guān)系教學方法講練結(jié)合法教學用具電腦、投影儀、多媒體課件、教材教學設(shè)計→→→傳授新知（24min）→課堂討論（10min）→課堂小結(jié)（3min）→作業(yè)布置（2min）教學過程主要教學內(nèi)容及步驟設(shè)計意圖課前任務(wù)【教師】布置課前任務(wù)，和學生負責人取得聯(lián)系，讓其提醒同學通過文旌課堂APP或其他學習軟件，完成課前任務(wù)多普勒效應(yīng)【學生】完成課前任務(wù)通過課前的預熱，讓學生了解所學課程的大概內(nèi)容，激發(fā)學生的學習欲望考勤（2min）【教師】使用文旌課堂APP進行簽到，清點上課人數(shù)，記錄好考勤【學生】班干部報請假人員及原因培養(yǎng)學生的組織紀律性，掌握學生的出勤情況問題導入（4min）【教師】提出以下問題：【學生】思考、舉手回答通過問題導入的方法，引導學生主動思考，激發(fā)學生的學習興趣傳授新知（20min）【教師】通過學生的回答引入要講的知識知識點波的衍射?【教師】舉例講解波的衍射波可以繞過障礙物繼續(xù)傳播的現(xiàn)象，叫作波的衍射只有孔、縫的寬度或障礙物的尺寸與波長相差不多，或者比波長更小時，才能觀察到明顯的衍射現(xiàn)象。一切波都能發(fā)生衍射，而要發(fā)生明顯的衍射現(xiàn)象須滿足上述條件。當不滿足上述條件時，衍射現(xiàn)象仍存在，只不過該現(xiàn)象不明顯，不易被觀察到。衍射的實質(zhì)，是振動的形式和能量傳到障礙物后方的陰影區(qū)域中。?【學生】聆聽、理解、做筆記知識點波的獨立傳播原理和疊加原理?【教師】講解波的獨立傳播原理和疊加原理幾列波相遇時，能夠保持各自的運動狀態(tài)繼續(xù)傳播，互不影響，這就是波的獨立傳播原理。介質(zhì)的質(zhì)點同時參與了這兩列波引起的振動，質(zhì)點的位移等于兩列波單獨傳播時引起的位移的矢量和，這就是波的疊加原理。波的獨立傳播原理和疊加原理并不矛盾。前者用于描述波的性質(zhì)，即同時在同一介質(zhì)中傳播的幾列波都是獨立的。后者用于描述介質(zhì)中質(zhì)點的運動情況，即每個質(zhì)點的運動是各列波在該點引起的運動的矢量和。?【學生】聆聽、理解、記筆記知識點波的干涉?【教師】講解波的干涉當頻率相同、振動方向平行、相位相同或相位差恒定的兩列波相遇時，使某些區(qū)域的振動始終加強，某些區(qū)域的振動始終減弱，且振動加強和振動減弱的區(qū)域相間的現(xiàn)象，稱為波的干涉。由波的干涉所形成的圖樣，叫作干涉圖樣。一切波都能發(fā)生干涉，干涉和衍射一樣，都是波特有的現(xiàn)象，但當兩列波相遇并疊加時，不一定能得到穩(wěn)定的干涉圖樣。要產(chǎn)生穩(wěn)定的干涉現(xiàn)象，需要滿足以下條件：頻率相等、相差恒定、兩列波共面同線。滿足上述條件的波稱為相干波，其波源稱為相干波源。兩列振幅均為A的相干波，其干涉圖樣中的振動加強點（區(qū)）出現(xiàn)在波峰與波峰相遇處或波谷與波谷相遇處，此處振幅為2A，位移在2A～0～范圍內(nèi)周期性變化；振動減弱點（區(qū)）出現(xiàn)在波峰與波谷相遇處，此處振幅為0，位移始終為0（不振動）。兩波源的振動情況完全相同，某點到兩波源的波程差若滿足，則該點（或該點所在區(qū)域）為振動加強點（或振動加強區(qū)）；若滿足，則該點（或該點所在區(qū)域）為振動減弱點（或振動減弱區(qū)），其中，1，2，3……兩波源相位相反，頻率和波長相同，某點到兩波源的波程差若滿足，則該點（或該點所在區(qū)域）為振動減弱點（或振動減弱區(qū)）；若滿足，則該點（或該點所在區(qū)域）為振動加強點（或振動加強區(qū)），其中，1，2，3……?【學生】聆聽、理解、記筆記知識點多普勒效應(yīng)?【教師】講解多普勒效應(yīng)波源和觀察者相對靜止時，觀察者接收到的頻率不變；兩者相對靠近時，觀察者接收到的頻率變大；兩者相對遠離時，觀察者接收到的頻率變小。由于波源和觀察者相對介質(zhì)運動時，使觀察者感到頻率變化的現(xiàn)象稱為多普勒效應(yīng)。多普勒效應(yīng)是物理學研究中的重要成果之一，在交通、醫(yī)學、氣象、通信等方面應(yīng)用廣泛。1．交通應(yīng)用檢查機動車速度的雷達測速儀就是利用了多普勒效應(yīng)。交警向行進中的車輛發(fā)射頻率已知的電磁波（通常是紅外線），當電磁波到達目標車輛后，就會向測試儀器發(fā)射一定頻率的反射波。根據(jù)反射波頻率變化的多少，就能知道該車輛的速度。2．醫(yī)學應(yīng)用在現(xiàn)代醫(yī)學中，可利用超聲波檢查心臟和血管的健康情況。這是因為血管內(nèi)的血液是流動的物體，所以超聲波振源與相對運動的血液間就會產(chǎn)生多普勒效應(yīng)。血液向著聲源運動時，反射波的波長被壓縮，因而頻率增大；血液遠離聲源運動時，反射波的波長變長，因而頻率減小。反射波頻率增大或減小的量，與血液的流動速度成正比，因此可根據(jù)超聲波的頻移量，測定血液的流速。除此之外，有經(jīng)驗的鐵路工人可以由火車的汽笛聲判斷火車的運動方向和快慢；有經(jīng)驗的戰(zhàn)士可以由炮彈飛行時的尖叫聲，判斷飛行的炮彈是接近還是遠去；由在地球表面收到的遙遠天體發(fā)出的光波頻率，可以判斷該天體相對于地球的運動速度，這些都體現(xiàn)了多普勒效應(yīng)?！緦W生】聆聽、理解、記筆記通過教師的講解和演示，使學生理解力的概念、三要素、特性、力的圖示。課堂討論（10min）【教師】組織學生以小組為單位討論以下問題：（1）為什么在眾多說話聲中，仍能辨別出某個人的聲音？為什么樂隊在演奏交響樂時，聽眾仍能辨別出不同樂器所發(fā)出的聲音？（2）舉例說明多普勒效應(yīng)在生活中的應(yīng)用?聆聽、思考、小組討論，由小組代表上臺發(fā)表討論結(jié)果【教師】與學生一起評價各組的發(fā)言通過課堂討論，鞏固所學知識，加深學生對所學知識的理解，并將所學知識與實踐相結(jié)合課堂小結(jié)（3min）【教師】簡要總結(jié)本節(jié)課的要點本節(jié)課學習了波的衍射、干涉、多普勒效應(yīng)等知識，重點是生活實際中對這些知識的應(yīng)用，希望大家在課下多加練習，鞏固課上所學知識，能夠正確理解波的衍射和干涉的物理意義，并知道它們之間的關(guān)系。【學生】總結(jié)回顧知識點總結(jié)知識點，鞏固學生對多普勒效應(yīng)相關(guān)知識的印象作業(yè)布置（2min）【教師】布置課后作業(yè)完成教材習題5-3中與本課相關(guān)的習題【學生】完成課后作業(yè)通過課后作業(yè)復習鞏固學到的知識，提高計算能力教學反思本節(jié)課中，重點是對知識的