1、高中物理波的干涉衍射課件第1頁，共12頁，2022年，5月20日，10點7分，星期四二、重點、難點分析1重點是波的衍射、波的疊加及發(fā)生波的干涉的條件。2難點是對穩(wěn)定的波的干涉圖樣的理解。三、教具水槽演示儀，長條橡膠管，投影儀。課件.第2頁，共12頁，2022年，5月20日，10點7分，星期四(一)引入新課 我們向平靜的湖面上投入一個小石子，可以看到石子激起的水波形成圓形的波紋，并向周圍傳播。 當波紋遇到障礙物后會怎樣？ 如果同時投入兩個小石子，形成了兩列波，當它們相遇在一起時又會怎樣？ 本節(jié)課就要通過對現(xiàn)象的觀察，對以上現(xiàn)象進行初步解釋。第3頁，共12頁，2022年，5月20日，10點7分，星

2、期四 按“觀察現(xiàn)象，歸納特征，而后得出結(jié)論”的大順序進行教學。觀察中注意引導，分析中注意啟發(fā)。1波的衍射(1)波的衍射現(xiàn)象首先觀察水槽中水波的傳播：圓形的水波向外擴散，越來越大。然后，在水槽中放入一個不大的障礙屏，觀察水波繞過障礙屏傳播的情況。由此給出波的衍射定義。波繞過障礙物的現(xiàn)象，叫做波的衍射。再引導學生觀察：在水槽中放入一個有孔的障礙屏，水波通過孔后也會發(fā)生衍射現(xiàn)象?？唇滩闹械牟鍒D，解釋“繞過障礙物”的含義。第4頁，共12頁，2022年，5月20日，10點7分，星期四(2)發(fā)生明顯波的衍射的條件在前面觀察的基礎上，引導學生進行下面的觀察： 在不改變波源的條件下，將障礙屏的孔由較大逐漸變小

3、?？梢钥吹讲ǖ难苌洮F(xiàn)象越來越明顯。由此得出結(jié)論：障礙物越小，衍射現(xiàn)象越明顯?？赡艿脑?，在不改變障礙孔的條件下，使水波的波長逐漸變大或逐漸變小?？梢钥吹?，當波長越小時，波的衍射現(xiàn)象越明顯。由此指出：當障礙物的大小與波長相差不多時，波的衍射現(xiàn)象較明顯。發(fā)生明顯衍射的條件是：障礙物或孔的大小比波長小，或者與波長相差不多。最后告訴學生：波的衍射現(xiàn)象是波所特有的現(xiàn)象。在生活中，可遇到的波的衍射現(xiàn)象有： 聲音傳播中的“隔墻有耳”現(xiàn)象；在房間中可以接受到收音機和電視信號，是電磁波的衍射現(xiàn)象。第5頁，共12頁，2022年，5月20日，10點7分，星期四2波的干涉觀察現(xiàn)象：在水槽演示儀上有兩個振源的條件下，單獨

4、使用其中的一個振源，水波按照該振源的振動方式向外傳播；再單獨使用另一個振源，水波按照該振源的振動方式向外傳播。現(xiàn)象的結(jié)論：每一個波源都按其自己的方式，在介質(zhì)中產(chǎn)生振動，并能使介質(zhì)將這種振動向外傳播。觀察現(xiàn)象：找兩個同學拉著一條長橡皮管，讓他們同時分別抖動一下橡皮管的端點，則會從兩端各產(chǎn)生一個波包向?qū)Ψ絺鞑?。當兩個波包在中間相遇時，形狀發(fā)生變化，相遇后又各自傳播?，F(xiàn)象的結(jié)論：波相遇時，發(fā)生疊加。以后仍按原來的方式傳播。第6頁，共12頁，2022年，5月20日，10點7分，星期四(1)波的疊加在前面的現(xiàn)象的觀察的基礎上，向?qū)W生說明什么是波的疊加。兩列波相遇時，在波的重疊區(qū)域，任何一個質(zhì)點的總位移，

5、都等于兩列波分別引起的位移的矢量和。第7頁，共12頁，2022年，5月20日，10點7分，星期四(2)波的干涉 觀察現(xiàn)象：水槽中的水波的干涉。對水波干涉圖樣的解釋中，特別要強調(diào)兩列水波的頻率是相同的，所以產(chǎn)生了在水面上有些點的振動加強，而另一些點的振動減弱的現(xiàn)象，加強和減弱的點的分布是穩(wěn)定的。 詳細解釋教材中給出的插圖，如圖2所示。在解釋和說明中，特別應強調(diào)的幾點是：此圖是某時刻兩列波傳播的情況；兩列波的頻率(波長)相等；當兩列波的波峰在某點相遇時，這點的振動位移是正的最大值，過半周期后，這點就是波谷和波谷相遇，則這點的振動位移是負的最大值；振動加強的點的振動總是加強的，振動減弱的點的振動總是

6、減弱的。 在以上分析的基礎上，給出干涉的定義：頻率相同的兩列波疊加，使某些區(qū)域的振動加強，某些區(qū)域的振動減弱，并且振動加強和振動減弱的區(qū)域互相間隔，這種現(xiàn)象叫波的干涉，形成的圖樣叫做波的干涉圖樣。第8頁，共12頁，2022年，5月20日，10點7分，星期四(3)波的干涉與疊加的關(guān)系有了前面的基礎，可以啟發(fā)學生說一說干涉與疊加的關(guān)系。幫助學生認識：干涉是一種特殊的疊加。任何兩列波都可以進行疊加，但只有兩列頻率相同的波的疊加，才有可能形成干涉。最后指出：干涉是波特有的現(xiàn)象。第9頁，共12頁，2022年，5月20日，10點7分，星期四(三)課堂小結(jié)今天，我們學習了波特有的現(xiàn)象：波的衍射和波的干涉。請同學再表達一下：什么叫波的衍射？什么叫波的干涉？什么條件下可能發(fā)生波的干涉？課后的任務是認真閱讀課本。第10頁，共12頁，2022年，5月20日，10點7分，星期四五、說明教學中應知道： (1)“障礙物或孔的大小比波長小，或者與波長相差不多”是產(chǎn)生明顯衍射現(xiàn)象的條件，而不是產(chǎn)生衍射現(xiàn)象的條件。波遇到障礙物就會發(fā)生衍射，只是在上述的條件下可以明顯觀察到。 (2)波的干涉的條件是：同一類的兩列波，頻率(波長)相同，相差恒定，在同一平面內(nèi)振動。當它們發(fā)生疊加時，會出現(xiàn)干涉現(xiàn)象，由于課本中沒有提出相和相差的概念，并且只討論一維的振動情況，所以，教學中只強調(diào)“頻率相同”的條件就可以了。更多