第四节 波的干涉和衍射 教学设计
学生分析
学生已经学过运动和力等矢量的合成分解,以及振动和波的基础知识;学生在平常的学习和生活中已经接触到过少量的、较复杂的、不明显的干涉现象或类似干涉现象。
教学目标
1、知识与技能
(1)知道什么是波的衍射现象,知道波发生明显衍射现象的条件;
(2)知道波的叠加原理,知道什么是波的干涉现象、干涉图样和波的干涉条件;
(3)知道波的衍射现象、干涉现象都是波所特有的现象。
2、过程与方法:通过实验,培养学生的鉴别能力、观察能力、分析推理能力
3、情感、态度与价值观:通过互动实验,培养学生探究 学知识的兴趣和实事求是的 学态度;通过全对波的叠加与干涉现象的研究,培养学生运用 学理论观察分析周围事物的习惯,了解物理知识与现实生活的密切关系。
教学重点:波发生明显衍射现象的条件:波的叠加原理;波的干涉现象和干涉图样中加强点和减弱点的分析;波的干涉条件。
教学难点:波的干涉条件的理解
教学方法:实验演示
教学准备:多媒体课件、发波水槽(电动双振子)、音叉
教学过程:
(一) 引入新课
教师:生活中有这样一种现象,一学生在门外喊报告。提问:谁的声音?看到人了吗?为什么能听到声音却看不到人?
学生:思考,回答。
教师:引导说明声波可以绕过障碍物继续传播,而光波为什么不能?通过下面的学习后我们再来解释。今天我们学习12.4波的衍射和干涉。
(二)进行新课
一.波的衍射
教师:刚才我们提到声波绕过障碍物继续传播,生活中微风激起的水波遇到小石芦苇等细小障碍物,会绕过它们继续传播,我们把这种现象叫波的衍射。下面我们观察一个实验。
演示实验:在发波水槽里放两块挡板中间留一个缝观察水波通过狭缝后的情况,改变缝宽再观察。
模拟实验:由于实验现象不明显让我们看模拟实验来分析
教师提问引导学生的观察点:观察下面几个实验,有没有衍射现象发生?学生对比观察思考回答。
实验现象分析:水波经过大孔后,可近似地看作是"直进"的,但边沿是模糊的,不像刀切的那么齐--有衍射现象.正如太阳光从窗户射进来,粗略地看明暗界线是分明的,窗框的影子很整齐;但是仔细去观察影子的边缘时,就会看到模糊的,明暗界线不是像刀切一般地齐.它们的区别是小孔发生了明显衍射。那么发生明显衍射的条件是什么?与什么因素有关?
图片对比分析:哪个图发生了明显的衍射?
实验结论: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。
板书:衍射是波特有的现象,一切波都能发生衍射。但要发生明显衍射现象的条件:缝