波的衍射与干涉教学设计.doc

选修3-4
第十二章 机械波
12.4波的衍射和干涉教学设计（一）
长沙县第七中学 刘白吾
【教学目标】1．知道什么是波的衍射 。2．知道波发生明显衍射的条件。
3．知道衍射是波所特有的现象
4、通过观察波的独立前进，波的叠加,知道波的叠加现象，理解波的叠加原理．
【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
【 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】1.波的衍射现象。
2.波能够产生明显衍射的条件。
3.波的叠加原理
【难点】
1.产生明显衍射现象的条件的理解
2.波的叠加原理,．
【自主预习一】
1.波可以绕过障碍物继续传播，这种现象叫做波的________。
2．实验表明：只有缝、孔的宽度或障碍物的尺寸跟波长________，或者比波长________时，才能观察到明显的衍射现象。
3．一切波________发生衍射。衍射是波________的现象。
4.衍射现象的理解
①衍射是波特有的现象，一切波都可以发生衍射。
②凡能发生衍射现象的就是波。
③波的衍射总是存在的，只有“明显”与“不明显”的差异。
④波长较长的波容易产生明显的衍射现象。
⑤波传到孔或障碍物时，孔或障碍物仿佛一个新波源，由它发出与原来同频率的渡在孔或障碍物后传播，就偏离了直线方向。因此，波的直线传播只是在衍射不明显时的近似。
【典型例题】【例1】关于波的衍射下列说法中正确的是（ ）
A．在衍射现象中，波不是沿直线传播的
B．水波碰到障碍物后返回传播的现象属于衍射现象
C．横波能发生衍射，而纵波不能发生衍射
D．不能发生明显衍射的，必定不是波
E．衍射是一切波的特性
F．波长跟孔的宽度差不多时能发生明显衍射现象
【例2】如图12－4－2所示是观察水面波衍射现象的实验装置，AC和BD是两块挡板，AB是一个孔，O是波源，图中已画出波源所在区域波的传播情况，每两条相邻波纹(图中曲线)之间的距离表示一个波长，则波经过孔之后的传播情况，下列描述中正确的是(　　)
A．此时能明显观察到波的衍射现象
B．挡板前后波纹间距离相等
C．如果孔AB扩大，有可能观察不到明显的衍射现象
D．如果孔的大小不变，使波源频率增大，能更明显的观察到衍射现象
【例3】．把M、N两块挡板中的空隙当做一个“小孔”做水波的衍射实验，出现了如图12－4－3所示的图样，位置P处的水没有振动起来，现要使挡板左边的振动传到P处，在不改变挡板M的左右位置和P点位置的情况下，可以采用哪些办法？
【自主预习二】
1.波传播的独立性,几列波相遇之后， 仍然保持它们各自原有的特征（频率、波长、振幅、振动方向等）不变，并按照原来的方向继续前进，好象没有遇到过其他波一样.
2．波的叠加原理：事实表明，几列波相遇时能够保持________运动状态，继续传播，在它们重叠的区域里，介质的质点________参与这几列波引起的振动，质点的位移等于这几列波单独传播时引起的位移的________。
【典型例题】
一、 波的叠加
【例4】．下列关于两列波相遇时叠加的说法中正确的是(　　)
A．相遇之后，振幅小的一列波将减弱，振幅大的一列波将加强
B．相遇之后，两列波的振动情况与相遇前完全相同
C．在相遇区域，任一点的总位移等于两列波分别引起的位移的矢量和
D．几个人在同一房间说话，相互间听得清楚，这说明声波在相遇时互不干扰[来源:Z*xx*k.Com]

【例5】如图所示，两列相同的波沿一直线相向传播，当它们相遇时，如图所示的波形中可能的是(　　)

【例6】．如图12－4－5所示，波源 S1在绳的左端发出频率为f1，振幅为A1的半个波形a，同时另一个波源S2在绳的右端发出频率为f2，振幅为A2的半个波形b，且f1<f2，P为两个波源连线的中点。已知机械波在介质中传播的速度只由介质本身的性质决定。下列说法正确的是(　　)
A．两列波比较，a波将先到达P点
B．两列波在P点叠加时，P点的位移最大可达A1＋A2
C．b的波峰到达P点时，a的波峰还没有到达P
D．两列波相遇时，绳上位移可达A1＋A2的点只有一个，此点在P点的左侧