5. 波的干涉、衍射教学设计内容推荐

2.5波的干涉、衍射

年级

高二物理组

组别

主备人

课

题

肖郁凡

（备课组长）

使用人

2.5波的干涉、衍射

肖郁凡

审阅

罗爱民

（学科校长）

授课时间

课

型

2019.4 新授课

审阅

王伟涛

1.知道波的叠加原理，知道波的干涉现象实质上是波的一种特殊的叠加现象. 课标

2.知道波的干涉图样的特点，理解形成稳定干涉图样的条件，掌握振动加强点、减要求

弱点的振动情况. 通过观察波的独立前进，波的叠加和水波的干涉现象，认识波的干知识与能力

涉条件及干涉现象的特征. 教

学

目

标

情感、态度与价值观

教学

波的叠加及发生波的干涉的条件。

重点

教学

对稳定的波的干涉图样的理解

难点

教学

自制克拉尼声音显示器、直投式发波水槽、动画演示

准备

教学程序设计

【新课引入】

声音是由振动产生，男女生声音粗细是因为频率不同导致的，其实不同的声音频率会产生不同的图案。请同学尝试发1 1．分析相向传播的两列波的传播过程，尤其是相遇区域的质点的振动情况，从中得出波的叠加原理。

过程与方法

2．通过对波的干涉图样的分析，知道振动加强区域和振动减弱区域的特点，从而加深对干涉现象的理解。

通过共同分析，得出结论，培养学生科学探究能力，用科学的眼光认识世界，梳理良好的世界观、价值观

过程设计

二次备课

教

学

过

程

及

方

法

出稳定频率2的声音，观察薄膜上盐粒的变化。

通过实验，发现不同的频率的声音在薄膜上形成不同的图案，这是为什么呢？我们知道发声体振动在介质中传播加声波，声波前进遇到障碍物反射，反射波和入射波相遇，对薄膜上的小颗粒产生冲击，不过有的地方声波的影响比较大，

有的比较小，所以就形成了花纹。今天我们就要来研究几列波在同一介质中相遇的问题。

【新知讲授】

1.

波的独立传播：

教师：日常生活中是否见过几列波相遇的情景？他们是否会想小球相遇一样运动状态发生变化？

学生举例：水波

教师：配套课件展示水波相遇动图，提问他们的运动状态发生改变了吗？

配套课件展示：

①乐队合奏时，我们听到二胡的声音与这个乐器单独演奏时发出的声音是否相同？是否受到其他乐器的影响？

②四个同学能够互相看见彼此，光波相遇时受到影响了吗？

教师：结合这几个例子，总结出波相遇前后波的传播情况。

得出结论：

一、波的独立传播性

2、波的叠加

过渡：观察波相遇前后情况，得出波具有独立传播性，波相遇时，情况如何？

观察视频①：绳的两端振动2，在绳上形成两列方向相反的波观察相遇时的情景，在相遇时/相遇区域观察到什么现象？

2

学生：相遇时振幅更大了。

教师;波的传播实际是质点在上下振动，相遇区域的质点不仅受到甲

的影响，还受到乙的影响，同时参与两列波的振动。

观察现象②：动图展示峰峰叠加、峰谷叠加情景

教师提问：相遇前后，运动状态并没有发生改变，相遇时，质点位移有什么规律？

学生思考：运动的合成

动画模拟，相遇区域的质点同时参与两个运动。

二、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。

3、波的干涉

过渡：在波的叠加现象中，有一种特殊的叠加现象，即频率相同的两列波相遇，会产生特殊的现象，接下来请同学们观察实验现象，用自己的话描述现象的特征。

观察现象①：直投式发波水槽，仔细观察两列波的重叠区域所发生的现象，这些条纹有什么特征？

学生：1、水波波纹向外传播

2、出现了一些相对较暗的区域（水平相对平静的区域），振动加强点和振动减弱点

3、条纹如何分布？明暗相间，相互隔开

教师：频率相同的水波现象如此，频率相同的水波现象如何？

观察现象②：两个电磁打点计器分别固定了一根细线的两端，接在相同频率的电源上，在绳上形成两列频率相等的波，观察两列波相遇时的情景。

学生：振动加强点和振动减弱点相互间隔，且位置固定

3

三、波的干涉

频率相同的两列波叠加后，某些区域的震动加强，某些区域震动减弱，这些区域是互相间隔的，分布稳定，这种现象叫波的干涉现象

教师提问：为什么会形成这样特殊的干涉图像？

配套课件展示绳波的动图①

教师提问：有无加强点和减弱点？

为什么A是加强点B是减弱点？

得出结论：加强点：振动同向，位移相加，且始终是同向的

减弱点：振动反向，位移相减，且始终是反向的，总位移为0

配套课件展示水波干涉侧面的动图②

思考两个问题：

1、两个振源传过来的波经过某点，都要引起该点的振动，为什么一些点的振幅几乎为0，而一些点振幅很大？

2、振动减弱点的位移始终为0 吗？振动加强点的位移有没有为0的时刻？

学生回答

教师展示两列波相遇时情景，请同学找出振动加强点和减弱点，这些点位置有没有规律？

任意选取3个振动加强点和减弱点，得出结论：质点位置

4

与两个波源距离是半个波长偶数倍，为振动加强点；质点位置与两个波源距离是半个波长奇数倍，为振动减弱点。

小结

课堂练习：

1、如图所示表示两列相干水波的叠加情况，图中的实线表示波峰，虚线表示波谷。设两列波的振幅均为5cm，且图示的范围内振幅不变，波速和波长分别为1m/s和0.5m，C点是BE连线的中点，下列说法中正确的是

（

）

A．C、E两点都保持静止不动

B．图示时刻A、B两点的竖直高度差

为20cm

C．图示时刻C点正处于平衡位置且向

水面上运动

D．从图示的时刻起经0.25s，B点通过

的路程为20cm

板

书

设

计

一、波的独立传播性

二、波的叠加原理

二、波的干涉

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