第六节 波的干涉
教学目标:
(一)知识与技能
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所特有的现象。
(二)过程与方法
理解波的干涉是波特有的现象。
(三)情感、态度与价值观
了解波的干涉在生活中的应用,感受物理与生活之间的紧密联系。
教学重点:
波的干涉现象及其产生条件。
教学难点:
波的叠加原理。
教学方法:
实验演示和多媒体辅助教学。
教学用具:
长绳、发波水槽(电动双振子)、音叉、计算机、投影仪、大屏幕、CAI课件
教学过程:
(一)引入新课
教师:前面研究的波的衍射现象,是从波源发出的一列波的传播特性。在实际情况中,常可看到几列波同时在介质中传播。那么,两列或几列波在介质中相遇时,将会发生什么现象呢?
(二)新课教学
1、波的叠加
教师:我们有这样的生活经验:将两块石子投到水面上的两个不同地方,会激起两列圆形水波。它们相遇时会互相穿过,各自保持圆形波继续前进,与一列水波单独传播时的情形完全一样,这两列水波互不干扰。
观察其他波动现象,同样可以发现在同一介质中传播的几列波相遇时,每一列波都能保持自身的频率、波长、振动方向和传播方向不发生变化,这叫做波的独立传播原理。
两个或几个运动着的物体相遇时,发生碰撞,结果它们原来的运动状态一定会发生改变。只有波相遇时会互相穿过,相遇后跟没有遇到其他波一样,能保持本身特性继续传播。
两列波相遇时是怎样互相穿过的呢?我们可以仔细观察下述实验。
【演示】在一根水平长绳的两端分别向上抖动一下,分别产生两个凸起状态1和2在绳上相向传播。
观察现象:两列波彼此穿过,继续传播。波形和传播情况跟相遇前一样。
[课件演示:波的干涉,演示波的叠加场景。]
对现象的解释:在介质中选一点P为研究对象,在某一时刻,当波源1的振动传播到P点时,若恰好是波峰,则引起P点向上振动;同时,波源2的振动也传播到了P点,若恰好也是波峰,则也会引起P点向上振动;这时,P点的振动就是两个向上的振动的叠加,P点的振动被加强了。(当然,在某一时刻,当波源1的振动传播到P点时,若恰好是波谷,则引起P点向下振动;同时,波源2的振动传播到了P点时,若恰好也是波谷,则也会引起P点向下振动;这时,P点的振动就是两个向下的振动的叠加,P点