波的衍射波的干涉.doc

波的衍射波的干涉教学目标1.观察波的衍射现象，了解形成明显衍射现象的条件2.观察波的干涉现象，知道波的干涉现象是波在特殊条件下的叠加；知道两列频率相同的波才能发生干涉现象；知道干涉现象的特点3.知道衍射和干涉现象是波动特有的现象4.会解释生活中的干涉和衍射现象教学重点波的衍射和发生波的干涉的条件教学难点对稳定的波的干涉图样的理解教具水槽演示仪长条橡胶管投影仪音叉课件教学过程一．引入新课我们向平静的湖面上投入一个小石子，可以看到石子激起的水波形成圆形的波纹，并向周围传播。当波纹遇到障碍物后会怎样？如果同时投入两个小石子，形成了两列波，当它们相遇在一起时又会怎样？本节课就针对这组现象进行观察，并对它们进行初步解释。我们将前一现象称为衍射，后一现象称为干涉，这就是这节课的学习内容。二．新课教学1.波的衍射通过课件来看一组现象。（1）水波向前传播，放入一个不大的障碍屏，观察水波绕过障碍屏传播的情况。由此给出波的衍射定义。波的衍射：波绕过障碍物继续向前传播的现象。衍射是波特有的现象。（2）在水槽中放入一个有孔的障碍屏，水波通过孔后也会发生衍射现象。演示课件，观察四组现象，总结明显衍射现象的条件：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，才能观察到明显的衍射现象。即S障≤λ波思考：1.为什么能“闻其声不见其人”？2.为什么光波衍射现象不明显？分析：声波和光波都可以发生衍射现象。声波的波长范围是1.7cm到17m，而光的波长范围在0.4μm到0.8μm之间，因此，自然界中障碍物的尺寸远于光的波长，光波的衍射现象不明显，而声波易发生衍射现象，所以闻其声不见其人。2.波的叠加和干涉（1）波的叠加设想：两列波相遇时，会有什么情景？课件演示现象：两列波相遇时，在波的重叠区域，任何一个质点的总位移，都等于两列波分别引起的位移的矢量和。相遇后，两列波按原运动状态继续向前传播。引申总结：几列波相遇时能够保持各自运动状态，互不相影响，继续传播，在相遇区域里，介质中质点的位移、速度、加速度都等于几列波单独传播时引起的各矢量的矢量和（2）波的干涉初步运用水槽演示仪和投影仪观察水波的干涉现象，再通过课件演示详细分析干涉现象形成的条件。现象：频率相同的两列波叠加,使某些区域的振动加强，某些区域的振动减弱，并且振动加强和振动减弱区互相互隔开。明显干涉现象的条件：1.两列波的频率相同2.两列波的起振方向相同且相位差恒定在解释和说明中，特别应强调的几点是：①此图是某时刻两列波传播的情况；②两列波的频率(波长)相等；③当两列波的波峰在某点相遇时，这点的振动位移是正的最大值，过半周期后，这点就是波谷和波谷相遇，则这点的振动位移是负的最大值；④振动加强的点的振动总是加强的，振动减弱的点的振动总是减弱的。干涉中振动加强、减弱的判断振动加强点振幅：A＝A1＋A2振动减弱点振幅：A＝A1－A2（3）干涉是波特有的现象现象解释：声波的干涉（演示实验：音叉发声）三．小结波的衍射：波绕过障碍物继续向前传播的现象。波的干涉：频率相同的两列波叠加,使某些区域的振动加强，某些区域的振动减弱，并且振动加强和振动减弱区互相互隔开衍射和干涉是波特有的现象。明显衍射现象的条件：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，才能观察到明显的衍射现象。即S障≤λ波明显干涉现象的条件：1.两列波的频率相同2.两列波的起振方向相同四．课堂练习1.水波通过小孔发生一定程度的衍射现象，为使衍射现象变得不明显，可以（）A.增大小孔尺寸，同时增大水波的频率B.增大小孔尺寸，同时减小水波的频率C.缩小小孔尺寸,同时增大水波的频率D.缩小小孔尺寸,同时减小水波的频率2.当两列水波发生干涉时，如果两列波的波峰在P点相遇，下列说法正确的是（）A.质点P的振动始终是加强的B.质点P的振幅最大C.质点P的位移始终最大D.质点P的位移有时为零DCBAE3.如图所示，是水面上两列频率相同的波在某时刻叠加情况，图中实线为波峰波面，虚线为波谷波面，已知两列波的振幅均为2cm，波速2m/s，波长为8m，E点是BD和AC连线的交点，下列说法正确的是（）A.A、C处两质点是振动加强点B.B、D处两质点在该时刻的竖直高度差是4cmC.E点处是振动加强的质点D.经2s，B点处质点通过的路程是4cm五．课后作业P18练习四1、2、3.P25B组⑵、⑶.