2022年高二物理教案：《波的干涉和衍射》.docx

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1、2022年高二物理教案：波的干涉和衍射教案通常又叫教学设计，包括教材简析和学生分析、教学目的、重难点、教学打算、教学过程及练习设计等。下面课件网小编为您举荐高二物理教案：波的干涉和衍射。三维教学目标1、学问与技能（1）知道波的叠加原理，知道什么是波的干涉条件、干涉现象和干涉图样；（1）知道什么是波的衍射现象，知道波发生明显衍射现象的条件；（2）知道干涉现象、波的衍射现象都是波所特有的现象。2、过程与方法：3、情感、看法与价值观：教学重点波的叠加原理、波的干涉条件、干涉现象和干涉图样、波发生明显衍射现象的条件。教学难点波的干涉图样教学方法试验演示教学教具长绳、发波水槽（电动双振子）、音叉（一）引

2、入新课大家都熟识闻其声不见其人的物理现象，这是什么缘由呢?通过这节课的学习，我们就会知道，原来波遇到狭缝、小孔或较小的障碍物时会产生一种特有得现象，这就是波的衍射。（二）进行新课波在向前传播遇到障碍物时，会发生波线弯曲，偏离原来的直线方向而绕到障碍物的背后接着转播，这种现象就叫做波的衍射。1.波的衍射（1）波的衍射：波可以绕过障碍物接着传播，这种现象叫做波的衍射。哪些现象是波的衍射现象?（在水塘里，微风激起的水波遇到露出水面的小石头、芦苇的细小的障碍物，会绕过它们接着传播。）试验：下面我们用水波槽和小挡板来做，请大家仔细视察。现象：水波绕过小挡板接着传播。将小挡板换成长挡板，重新做试验：现象：

3、水波不能绕到长挡板的背后传播。这个现象说明发生衍生的条件与障碍物的大小有关。（2）衍射现象的条件演示：在水波槽里放两快小挡板，当中留一狭缝，视察波源发出的水波通过窄缝后怎样传播。第一、保持水波的波长不变，该变窄缝的宽度（由窄到宽），视察波的传播状况有什么改变。视察到的现象：在窄缝的宽度跟波长相差不多的状况下，发生明显的衍射现象。水波绕到挡板后面接着传播。（参见课本图10-26甲）在窄缝的宽度比波长大得多的状况下，波在挡板后面的传播就犹如光线沿直线传播一样，在挡板后面留下了阴影区。（参见课本图10-26乙）其次、保持窄缝的宽度不变，变更水波的波长（由小到大），将试验现象用投影仪投影在大屏幕上。可

4、以看到：在窄缝不变的状况下，波长越长，衍射现象越明显。将课本图10-27中的甲、乙、丙一起投影在屏幕上，它们是做衍射试验时拍下的照片。甲中波长是窄缝宽度的3/10，乙中波长是窄缝宽度的5/10，丙中波长是窄缝宽度的7/10。通过对比可以看出：窄缝宽度跟波长相差不多时，有明显的衍射现象。窄缝宽度比波长大得多时，衍射现象越不明显。窄缝宽度与波长相比特别大时，水波将直线传播，视察不到衍射现象。结论：只有缝、孔的宽度或障碍物的尺寸跟波长相差不多，或者比波长更小时，才能视察到明显的衍射现象。一切波都能发生衍射，衍射是波的特有现象。2、波的叠加我们有这样的生活阅历：将两块石子投到水面上的两个不同地方，会激

5、起两列圆形水波。它们相遇时会相互穿过，各自保持圆形波接着前进，与一列水波单独传播时的情形完全一样，这两列水波互不干扰。3、波的干涉一般地说，振动频率、振动方向都不相同的几列波在介质中叠加时，情形是很困难的。我们只探讨一种最简洁的但却是最重要的情形，就是两个振动方向、振动频率都相同的波源所发出的波的叠加。演示：在发波水槽试验装置中，振动着的金属薄片AB，使两个小球S1、S2同步地上下振动，由于小球S1、S2与槽中的水面保持接触，构成两个波源，水面就产生两列振动方向相同、频率也相同的波，这样的两列波相遇时产生的现象如课本图10-29所示。为什么会产生这种现象呢?我们可以用波的叠加原理来说明。课本图

6、10-30所示的是产生上述现象的示意图。S1和S2表示两列波的波源，它们所产生的波分别用两组同心圆表示，实线圆弧表示波峰中心，虚线圆弧表示波谷中心。某一时刻，假如介质中某点正处在这两列波的波峰中心相遇处课本图10-30所示中的a点，则该点（a点）的位移是正向值，等于两列波的振幅之和。经过半个周期，两列波各前进了半个波长的距离，a点就处在这两列波的波谷中心相遇处，该点（a点）的位移就是负向值。再经过半个周期，a点又处在两列波的波峰中心相遇处。这样，a点的振幅就等于两列波的振幅之和，所以a点的振动总是的。这些振动的点都分布在课本图10-30中画出的粗实线上。某一时刻，介质中另一点假如正处在一列波的

7、波峰中心和另一列波的波谷中心相遇处课本图10-30中的b点，该点位移等于两列波的振幅之差。经过半个周期，该点就处在一列波的波谷中心和另一列波的波峰中心相遇处，再经过半个周期，该点又处在一列波的波峰中心和另一列波的波谷中心相遇处。这样，该点振动的振幅就等于两列波的振幅之差，所以该点的振动总是最弱的。假如两列波的振幅相等，这一点的振幅就等于零。这就是为什么在某些区域水面呈现安静的缘由。这些振动最弱的点都分布在课本图10-30中画出的粗虚线上。可以看出，振动的区域和振动最弱的区域是相互间隔开的。频率相同的波，叠加时形成某些区域的振动始终加强，另一些区域的振动始终减弱，并且振动加强和振动减弱的区域相互

8、间隔，这种现象叫做波的干涉（inerference）。形成的图样叫做干涉图样。只有两个频率相同、振动方向相同的波源发出的波，叠加时才会获得稳定的干涉图样，这样的波源叫做相干波源，它们发出的波叫做相干波。不仅水波，一切波都能发生干涉，干涉现象是一切波都具有的重要特征之一。演示：敲击音叉使其发声，然后转动音叉，就可以听到声音忽强忽弱。这就是声波的干涉现象。（1）做波的干涉：频率相同的波，叠加时形成某些区域的振动始终加强，另一些区域的振动始终减弱，并且振动加强和振动减弱的区域相互间隔，这种现象叫做波的干涉。形成的图样叫做干涉图样。（2）特点：干涉现象是一切波都具有的现象。（3）产生条件：两列波的频率必需相同。第6页 共6页第 6 页 共 6 页第 6 页 共 6 页第 6 页 共 6 页第 6 页 共 6 页第 6 页 共 6 页第 6 页 共 6 页第 6 页 共 6 页第 6 页 共 6 页第 6 页 共 6 页第 6 页 共 6 页