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1、2022年高中物理《波的干涉》教案4 新人教版選修3-4
教學(xué)目標(biāo)
（一）知識目標(biāo)
1、知道兩列頻率相同的波才能發(fā)生干涉現(xiàn)象；知道干涉現(xiàn)象的特點．
2、知道波的干涉現(xiàn)象是特殊條件下的疊加現(xiàn)象，知道干涉現(xiàn)象是波特有的現(xiàn)象．
3、通過觀察波的獨立前進(jìn)，波的疊加和水波的干涉現(xiàn)象，認(rèn)識波的干涉條件及干涉現(xiàn)象的特征．
教學(xué)重點:波的疊加及發(fā)生波的干涉的條件．
教學(xué)難點:對穩(wěn)定的波的干涉圖樣的理解．
教學(xué)方法:實驗討論法
教學(xué)用具:水槽演示儀，長條橡膠管，計算機(jī)多媒體
教學(xué)步驟
新課引入：
問題1：上節(jié)課我們研究了波的衍射現(xiàn)象，什么是波的衍射現(xiàn)象呢？（波繞過障礙物的
2、現(xiàn)象）
問題2：發(fā)生明顯的衍射現(xiàn)象的條件是什么？（障礙物或孔的大小比波長小，或者與波長相差不多）
這節(jié)課我們研究波的干涉現(xiàn)象，如果同時投入兩個小石子，形成了兩列波，當(dāng)它們相遇在一起時又會怎樣?請學(xué)生注意觀察演示實驗．
一、波的干涉
觀察現(xiàn)象：
?、僭谒垩菔緝x上有兩個振源的條件下，單獨使用其中的一個振源，水波按該振源的振動方式向外傳播；再單獨使用另一個振源，水波按該振源的振動方式向外傳播．
現(xiàn)象結(jié)論：每一個波源都按其自己的方式，在介質(zhì)中產(chǎn)生振動，并能使介質(zhì)將這種振動向外傳播．
?、谡覂蓚€同學(xué)拉著一條長繩，讓他們同時分別抖動一下繩的端點，則會從兩端各產(chǎn)生一個波包向?qū)?/p>
3、方傳播．當(dāng)兩個波包在中間相遇時，形狀發(fā)生變化，相遇后又各自傳播．（由于這種現(xiàn)象一瞬間完成，學(xué)生看不清楚，教師可用計算機(jī)多媒體演示）
現(xiàn)象結(jié)論：波相遇時，發(fā)生疊加．以后仍按原來的方式傳播，是獨立的．
1.波的疊加：
在前面的現(xiàn)象的觀察的基礎(chǔ)上，向?qū)W生說明什么是波的疊加．
教師板書：兩列波相遇時，在波的重疊區(qū)域，任何一個質(zhì)點的總位移都等于兩列波分別引起的位移的矢量和．
結(jié)合圖下圖解釋此結(jié)論．
解釋時可以這樣說：在介質(zhì)中選一點 為研究對象，在某一時刻，當(dāng)波源l的振動傳播到 點時，若恰好是波峰，則引起 點向上振動；同時，波源2的振動也傳播到了 點，若恰好也是波峰，則也會引起 點
4、向上振動；這時， 點的振動就是兩個向上的振動的疊加， 點的振動被加強(qiáng)了．(當(dāng)然，在某一時刻，當(dāng)波源1的振動傳播到 點時，若恰好是波谷，則引起戶點向下振動；同時，波源2的振動傳播到了 點時，若恰好也是波谷，則也會引起 點向下振動；這時， 點的振動就是兩個向下的振動的疊加， 點的振動還是被加強(qiáng)了．)用以上的分析，說明什么是振動加強(qiáng)的區(qū)域．
波源l經(jīng)過半周期后，傳播到P點的振動變?yōu)椴ü?，就會使P點的振動向下，但此時波源2傳過來的振動不一定是波谷(因為兩波源的周期可能不同)，所以，此時P點的振動可能被減弱，也可能是被加強(qiáng)的．(讓學(xué)生來說明原因)
問題：如果希望P點的振動總能被加強(qiáng)，應(yīng)有什么
5、條件?如果在介質(zhì)中有另一質(zhì)點Q，希望Q點的振動總能被減弱，應(yīng)有什么條件?
總結(jié)：波源1和波源2的周期應(yīng)相同．
2波的干涉：
觀察現(xiàn)象：③水槽中的水波的干涉．對水波干涉圖樣的解釋中，特別要強(qiáng)調(diào)兩列水波的頻率是相同的，所以產(chǎn)生了在水面上有些點的振動加強(qiáng)，而另一些點的振動減弱的現(xiàn)象，加強(qiáng)和減弱的點的分布是穩(wěn)定的．
詳細(xì)解釋教材中給出的插圖，如下圖所示．在解釋和說明中，特別應(yīng)強(qiáng)調(diào)的幾點是：①此圖是某時刻兩列波傳播的情況；②兩列波的頻率(波長)相等；③當(dāng)兩列波的波峰在某點相遇時，這點的振動位移是正的最大值，過半周期后，這點就是波谷和波谷相遇，則這點的振動位移是負(fù)的最大值；④振動加強(qiáng)的點的
6、振動總是加強(qiáng)的，振動減弱的點的振動總是減弱的．
讓學(xué)生思考和討論，并在分析的基礎(chǔ)上，給出干涉的定義：
（教師板書）頻率相同的兩列波疊加，使某些區(qū)域的振動加強(qiáng)，某些區(qū)域的振動減弱，并且振動加強(qiáng)和振動減弱的區(qū)域互相間隔，這種現(xiàn)象叫波的干涉，形成的圖樣叫做波的干涉圖樣．
請學(xué)生反復(fù)觀察水槽中的水波的干涉，分清哪些區(qū)域為振動加強(qiáng)的區(qū)域，哪些區(qū)域為振動減弱的區(qū)域．
最后應(yīng)幫助學(xué)生分析清楚：介質(zhì)中某點的振動加強(qiáng)，是指這個質(zhì)點以較大的振幅振動；而某點的振動減弱，是指這個質(zhì)點以較小的振幅振動，這與只有一個波源的振動在介質(zhì)中傳播時，各質(zhì)點均按此波源的振動方式振動是不同的．
問題：任何兩列波進(jìn)行疊加都可以產(chǎn)生干涉現(xiàn)象嗎？（不可以）為什么？（干涉是一種特殊的疊加．任何兩列波都可以進(jìn)行疊加，但只有兩列頻率相同）
總結(jié)：干涉是波特有的現(xiàn)象．
二、應(yīng)用
請學(xué)生思考和討論在我們生活中是否遇到過波的干涉現(xiàn)象，舉例說明：
例1、水波的干涉現(xiàn)象．
例2、聲波的干涉現(xiàn)象．
三、課堂小結(jié)
今天，我們學(xué)習(xí)了波特有的現(xiàn)象：波的干涉．請同學(xué)再表達(dá)一下：什么叫波干涉?什么條件下可能發(fā)生波的干涉?
課后的任務(wù)是認(rèn)真閱讀課本．
2022年高中物理《波的干涉》教案4 新人教版選修3-4
