（人教版）高中选修3-4物理 12.4《波的衍射和波的干涉》教案设计

（人教版）高中选修3-4物理 12.4《波的衍射和波的干涉》教案设计内容摘要：

2、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。 本节课就要通过对现象的观察，对以上现象进行初步解释。 (二)教学过程设计主要思想是：遵照教材的编写意图，按“观察现象，归纳特征，而后得出结论”的大顺序进行教学。 观察中注意引导，分析中注意启发。 1波的衍射(1)波的衍射现象首先观察水槽中水波的传播：圆形的水波向外扩散，越来越大。 然后，在水槽中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。 波绕过障碍物的现象，叫做波的衍射。 再引导学生观察：在水槽中放入一 3、个有孔的障碍屏，水波通过孔后也会发生衍射现象。 看教材中的插图，解释“绕过障碍物”的含义。 (2)发生明显波的衍射的条件在前面观察的基础上，引导学生进行下面的观察：在不改变波源的条件下，将障碍屏的孔由较大逐渐变小。 可以看到波的衍射现象越来越明显。 由此得出结论：障碍物越小，衍射现象越明显。 可能的话，在不改变障碍孔的条件下，使水波的波长逐渐变大或逐渐变小。 可以看到，当波长越小时，波的衍射现象越明显。 由此指出：当障碍物的大小与波长相差不多时，波的衍射现象较明显。 发生明显衍射的条件是：障碍物或孔的大小比波长小，或者与波长相差不多。 最后告诉学生：波的衍射现象是波所特有的现象。 在生活中，可遇到的波的衍射现象有 5、传播。 (l)波的叠加在观察前面现象的基础上，向学生说明什么是波的叠加。 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。 结合图1，解释此结论。 解释时可以这样说：在介质中选一点某一时刻，当波源1的振动传播到恰好是波峰，则引起时，波源2的振动也传播到了恰好也是波峰，则也会引起时，点的振动被加强了。 (当然，在某一时刻，当波源1的振动传播到恰好是波谷，则引起时，波源2的振动传播到了恰好也是波谷，则也会引起时，点的振动还是被加强了。 )用以上的分析，说明什么是振动被加强。 波源1经过半周期后，传播到会使此时波源2传过来的振动不一定是波谷(因为两波源的周期可能不同)，所以 7、谷相遇，则这点的振动位移是负的最大值；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。 在以上分析的基础上，给出干涉的定义：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的区域互相间隔，这种现象叫波的干涉，形成的图样叫做波的干涉图样。 反复观察水槽中的水波的干涉，分清哪些区域为振动加强的区域，哪些区域为振动减弱的区域。 最后应帮助学生分析清楚：介质中某点的振动加强，是指这个质点以较大的振幅振动；而某点的振动减弱，是指这个质点以较小的振幅振动，这与只有一个波源的振动在介质中传播时，各质点均按此波源的振动方式振动是不同的。 (3)波的干涉与叠加的关系有了。