本章复习与测试教案和学案内容

人教版高中物理选修3-4第十二章第四节

《波的衍射和干涉》教学设计

设计人:石家庄市藁城区第九中学 安玉玲

【设计思想】

新课程强调高中物理应促进学生自主学习，而高二学生的学习自觉性增强，初步具备一定的独立学习能力和思考能力，结合本课内容特点，本节教学设计的主导思想是采用以教师启发引导为主的探究式教学，其中在探究干涉和衍射时采用不同的操作程序，旨在引导学生体会科学探究的思想和知道科学探究方法的多样性。

【教材分析】

波的干涉和衍射是第十八章光的本性的第一节，本节由光的干涉和衍射两个部分组成，是对波的特性的一个总体介绍，也是进一步研究光的干涉和衍射的基础。由于光的干涉和衍射现象在生活中并不常见，因此教材从学生熟悉的水波入手来研究波的干涉和衍射。在对波的特性有一个总体认识的基础上再进一步研究光的本性，学生就比较容易接受。

【学情分析】

学习本节的是高二的学生，此时的他们从形象思维为主的经验水平向以抽象思维为主的理论型水平的转变已初步完成，学习方式有所转变，接受知识的能力加强，逻辑思维推理能力已逐渐成熟，但学生缺乏对波的干涉和衍射必要的感性认识，要想学好，需要较高的抽象逻辑思维能力和空间想象能力，这对大部分学生来说具有相当的难度。因此在教学中应充分发挥多媒体辅助教学的作用。

【教学目标】

1．

知识与技能

①

知道波的干涉和产生干涉的条件；

②

知道波的干涉是特殊情况下波的叠加； ③

知道波的衍射和明显衍射的条件；

④

知道一切波都能发生衍射；

⑤

了解生活中波的干涉和衍射的应用。

2．过程与方法

①

通过观察水波干涉的实验，使学生了解如何获取相干波和知道波的干涉现象及干涉条件；

②

通过观察水波衍射现象和观察不同缝宽波的衍射让学生知道波的衍射现象及明显衍射的条件。

2．

情感态度与价值观

①

通过提问—猜想—实验—总结来培养同学们科学探究的方法和精神；

②

通过生活中干涉和衍射应用实例的学习来培养同学们把科技应用于社会发展的理念。

【重点和难点】

重点：波的干涉和衍射的概念；干涉的条件及产生明显衍射的条件；

难点：波的干涉和衍射的概念；干涉的条件及产生明显衍射的条件；

【教学策略与手段】

本节主要采用教师启发引导为主的探究式教学，但考虑到波的干涉和衍射实验现象不如课件模拟明显直观，因此借助电化教具做媒体的教学手段来辅助教学，以便突破教学难点。

【课前准备】

学生学习准备

课前收集波的干涉在生活中的应用实例以便于课堂讨论。

教师教学准备

①

上课所用的教学课件。

②

实验所需的器材：水波演示仪。

③

收集波的干涉和衍射应用的实例，以便参与学生的讨论。

【教学过程】

一、创设问题情境，引出探究问题

1、创设问题情境，让同学思考和探讨

①

日常生活中常见的波有哪些？请同学们举例。

②

当两列波相遇会怎样？

③

当波遇到障碍物又会怎样？请同学们思考、猜想。

2、引出探究问题

本节就来研究两列波相遇和当波遇到障碍物的现象及其特点。

二、波的干涉及干涉条件

1、两列波相遇情况分析与猜想

①

板画分析与猜想两列波分别在一个点的作用效果，顺便引出波的叠加概念；

②

进一步猜想两列同频率的波相遇的结果；不同频率的又会怎样？

③

归纳总结，请同学根据猜想画出两列同频率的波相遇的波形图。

2、课件模拟两列同频率的波相遇结果

①

课件模拟两列同频率的波相遇的结果。

②

课件模拟不同频率的波相遇所产生的波形图。

3、实验演示

①

引导同学分析和获取同频率的两列波。

②

做频率相同的两列水波相遇的实验。

⑥

做频率不相同的两列水波相遇的实验。

4、归纳得出波干涉概念和干涉条件

波的干涉：频率相同的波叠加时，空间某些区域振幅加强，另一些区域振幅减弱，这种现象叫做波的干涉。

条件：频率相同的波。

5、师生共同讨论干涉在生活中的应用实例

检测工件的平整度、干涉波治疗仪、控制噪音等

三、波的衍射及明显衍射的条件

1、根据前面所提出的问题：当波遇到障碍物情况怎样？引导学生通过实例分析与猜想：

①

为什么隔着墙说话，墙那边的人也能听见？

②

水塘里的水波会绕过水中的石块、芦苇继续传播。

2、总结得出波的衍射概念

波的衍射：波绕过障碍物传播的现象。

3、探究明显衍射的条件

①

演示实验探究：改变障碍物的大小；改变缝宽。

②

师生共同讨论得出明显衍射的条件：障碍物的尺寸比波长小，至少跟波长差不多。

③

课件模拟：演示不同缝宽波的衍射情况。

关于波衍射应用的了解安排作为课后作业。 四、课堂小结：

请同学到黑板上进行板书小结，归纳本节内容的知识结构，要求结构简单、清晰、全面。然后老师再进行简单的补充即可。

【板书设计】

第四节

波的干涉和衍射

正板书

一、波的干涉

1、波的干涉：频率相同的波叠加时，空间某些区域振幅加强，另一些区域振幅减弱的现象。

2、条件：频率相同的波。

3、应用：检查工件平整度、干涉波治疗仪、控制噪音等。

二、波的衍射

1、波的衍射：波绕过障碍物传播的现象。

2、明显衍射的条件：障碍物或缝的尺寸比波长小，至少跟波长差不多。

副板书

频率相同的波叠加得到稳定图样；

频率不同的波叠加不能得到稳定的图样。

【作业设计】

1、在两列波叠加后振幅最大的位置，两个波源到这点的距离之差和波长有什么关系？在叠加后振幅最小的位置，两个波源到这点的距离之差和波长有什么关系？

2、算一算，如果一个人的嗓音的频率是200Hz，空气中的声速约为340m/s，他的声波的波长是多少？日常生活中会出现明显的衍射吗？ 3、集波的衍射应用的实例。