波的衍射教案

时间:2021-03-07 17:03:36 其它教案 我要投稿

波的衍射教案

  作为一名为他人授业解惑的教育工作者,就不得不需要编写教案,借助教案可以恰当地选择和运用教学方法,调动学生学习的积极性。那么应当如何写教案呢?以下是小编为大家整理的波的衍射教案,希望能够帮助到大家。

波的衍射教案

波的衍射教案1

  【教学目的】

  1、知道波的反射和折射现象

  2、知道波的衍射现象

  3、知道波发生明显衍射现象的条件

  4、知道衍射是波特有的现象

  【教学重点】

  衍射现象、发生明显衍射现象的条件

  【教学难点】

  发生明显衍射现象条件的理解

  【教学方法】

  实验归纳法、电教法、讲练法

  【教具】

  发波水槽、挡板、投影仪

  衍射照片挂图

  【教学过程】

  ○、复习&引入

  1、学生思考:在空气中波长为3.4m的声波,进入水中,其频率为 Hz,波长为 m(已知声波在空气中的传播速度为340m/s ,在水中的传播速度为1450m/s)

  答:100 ;14.5 。

  波由一种界质进入另一种界质,除了频率不变外,波长和波速都发生了变化,其传播的方向会不会发生变化?

  2、素材展示:“闻其声而不见其人”、水波能绕过水面的芦苇,这些现象说明——波一定是直线传播的吗?

  答:波常常能绕过障碍物传播。

  今天,我们就来研究波的这些特性。

  一、波的反射和折射

  素材:对着高山大喊,会出现回声;超声波使用原理…

  1、波的反射:波遇到两种界质的分界面时,一部分会返回来继续传播。

  波在反射时,遵从反射定律;机械波的反射定律和光的反射定律基本相同。

  学生列举波的反射的事例…

  过渡:我们刚才已经提到,波遇到界质的分界面,会传播到另一种界质中去,且波速、波长均发生变化。不仅如此,事实还证明,只要不是波的入射方向刚好垂直分界面,其进入另一界质后的传播方向也会发生变化。我们把这种现象称为——

  2、波的折射:波从一种界质进入另一种界质时,传播方向会发生改变的现象。

  波在发生折射时,遵从折射定律;机械波的折射定律和光的折射定律基本相同……以后在几何光学中再做详细介绍。

  (机械波折射的感性事例比较难找。)

  根据能量守恒,反射波的能量和折射波的能量之和应等于入射波的能量,所以我们说,入射波的一部分波反射,一部分折射,而且,这两种现象是同时发生的。

  二、波的衍射

  演示:a、水波绕过挡板继续传播。

  b、水波穿过小孔继续传播。

  1、波的衍射 :波可以绕过障碍物继续传播的现象。

  学生思考:a、如果障碍物是挡板,波绕过大的挡板较容易,还是绕过小的挡板较容易?

  b、如果障碍物是小孔,波绕过大孔较容易,还是绕过小孔较容易?

  实践是检验真理的唯一标准。我们继续看——

  演示:a、水波绕过不同大小的挡板,衍射效果比较。

  b、水波绕过不同大小的孔,衍射效果比较。

  学生总结结论:不论障碍物是挡板还是小孔,只有它们的线度较小时,衍射现象才会明显。

  当然,精确的实验研究并不是我们这样的时间条件和空间条件所能够达到的,科学家们经过了更加高水准的实验之后,得出了——

  2、发生明显衍射现象的条件:只有缝、孔的宽度或障碍物的尺寸跟波长相差不多,或比波长更小时,才能观察到明显的衍射现象。

  这个结论不仅适用于机械波,也适用于电磁波。

  设问:对于这个“条件”的理解,同学们觉得最不好把握的是哪一个表述呢?

  学生:“相差不多”

  教师对“相差不多”进行归口表述…

  这一结论和我们观察到的实验现象是一致的…课件照应。

  有了这样的结论,我们还可以做一些定量的照应——见教材P55,正确解释“闻其声而不见其人”的现象……

  四、小结

  本节我们学习了三部分内容:简单介绍

  了波的反射和折射现象、讲了什么是波的衍射、明确了波发生明显衍射现象的条件。

  最后还需要指出的是,如果明显衍射的条件不满足,衍射仍然在发生,只是不容易观察和检测到而已。

  目前为止,人们还没有发现粒子运动能够绕过障碍物的现象,所以,衍射是波这种运动所具有的特征,我们今后会根据这一点(能否发生衍射)来区分是粒子运动还是波动。这也是我们必须对衍射要有所了解的原因。

  五、作业布置

  阅读教材;

  《优化设计》P47第2、3、4、5题,做在书上。

  【板书设计】

  注意“教学过程”的灰色部分,即是板书计划。

  【教后感】

  粗线条设计比较成功。“反射与折射”知识的添加使本堂课的容量恰到好处,也可以弥补后面(讲波的应用时)的知识空洞。

  演示实验安排很合理,有条不紊。

  唯有一处赶到不“停当”:障碍物尺寸相同时,改变波长的衍射研究没有进行,只是口头上介绍了一番。

波的衍射教案2

  【目的】

  1、知道波的反射和折射现象

  2、知道波的衍射现象

  3、知道波发生明显衍射现象的条

  4、知道衍射是波特有的现象

  【重点】

  衍射现象、发生明显衍射现象的条

  【教学难点】

  发生明显衍射现象条的理解

  【教学方法】

  实验归纳法、电教法、讲练法

  【教具】

  发波水槽、挡板、投影仪

  衍射照片挂图

  【教学过程】

  ○、复习&引入

  1、学生思考:在空气中波长为3.4m的声波,进入水中,其频率为 Hz,波长为 m(已知声波在空气中的传播速度为340m/s ,在水中的传播速度为1450m/s)

  答:100 ;14.5 。

  波由一种界质进入另一种界质,除了频率不变外,波长和波速都发生了变化,其传播的方向会不会发生变化?

  2、素材展示:“闻其声而不见其人”、水波能绕过水面的芦苇,这些现象说明——波一定是直线传播的吗?

  答:波常常能绕过障碍物传播。

  今天,我们就研究波的这些特性。

  一、波的反射和折射

  素材:对着高大喊,会出现回声;超声波使用原理…

  1、波的反射:波遇到两种界质的分界面时,一部分会返回继续传播。

  波在反射时,遵从反射定律;机械波的.反射定律和光的反射定律基本相同。

  学生列举波的反射的事例…

  过渡:我们刚才已经提到,波遇到界质的分界面,会传播到另一种界质中去,且波速、波长均发生变化。不仅如此,事实还证明,只要不是波的入射方向刚好垂直分界面,其进入另一界质后的传播方向也会发生变化。我们把这种现象称为——

  2、波的折射:波从一种界质进入另一种界质时,传播方向会发生改变的现象。

  波在发生折射时,遵从折射定律;机械波的折射定律和光的折射定律基本相同……以后在几何光学中再做详细介绍。

  (机械波折射的感性事例比较难找。)

  根据能量守恒,反射波的能量和折射波的能量之和应等于入射波的能量,所以我们说,入射波的一部分波反射,一部分折射,而且,这两种现象是同时发生的。

  二、波的衍射

  演示:a、水波绕过挡板继续传播。

  b、水波穿过小孔继续传播。

  1、波的衍射 :波可以绕过障碍物继续传播的现象。

  学生思考:a、如果障碍物是挡板,波绕过大的挡板较容易,还是绕过小的挡板较容易?

  b、如果障碍物是小孔,波绕过大孔较容易,还是绕过小孔较容易?

  实践是检验真理的唯一标准。我们继续看——

  演示:a、水波绕过不同大小的挡板,衍射效果比较。

  b、水波绕过不同大小的孔,衍射效果比较。

  学生总结结论:不论障碍物是挡板还是小孔,只有它们的线度较小时,衍射现象才会明显。

  当然,精确的实验研究并不是我们这样的时间条和空间条所能够达到的,科学家们经过了更加高水准的实验之后,得出了——

  2、发生明显衍射现象的条:只有缝、孔的宽度或障碍物的尺寸跟波长相差不多,或比波长更小时,才能观察到明显的衍射现象。

  这个结论不仅适用于机械波,也适用于电磁波。

  设问:对于这个“条”的理解,同学们觉得最不好把握的是哪一个表述呢?

  学生:“相差不多”

  教师对“相差不多”进行归口表述…。

  这一结论和我们观察到的实验现象是一致的…照应。

  有了这样的结论,我们还可以做一些定量的照应——见教材P55,正确解释“闻其声而不见其人”的现象……

  四、小结

  本节我们学习了三部分内容:简单介绍了波的反射和折射现象、讲了什么是波的衍射、明确了波发生明显衍射现象的条。

  最后还需要指出的是,如果明显衍射的条不满足,衍射仍然在发生,只是不容易观察和检测到而已。

  目前为止,人们还没有发现粒子运动能够绕过障碍物的现象,所以,衍射是波这种运动所具有的特征,我们今后会根据这一点(能否发生衍射)区分是粒子运动还是波动。这也是我们必须对衍射要有所了解的原因。

  五、作业布置

  阅读教材;

  《优化设计》P47第2、3、4、5题,做在书上。

  【板书设计】

  注意“教学过程”的灰色部分,即是板书计划。

  【教后感】

  粗线条设计比较成功。“反射与折射”知识的添加使本堂的容量恰到好处,也可以弥补后面(讲波的应用时)的知识空洞。

  演示实验安排很合理,有条不紊。

  唯有一处赶到不“停当”:障碍物尺寸相同时,改变波长的衍射研究没有进行,只是口头上介绍了一番。

波的衍射教案3

  三维教学目标

  1、知识与技能

  (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、态度与价值观:

  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:实验演示

  教学教具:长绳、发波水槽(电动双振子)、音叉

  (一)引入新课

  大家都熟悉“闻其声不见其人”的物理现象,这是什么原因呢?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继续转播,这种现象就叫做波的衍射。

  1. 波的衍射

  (1)波的衍射:波可以绕过障碍物继续传播,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,会绕过它们继续传播。)

  实验:下面我们用水波槽和小挡板来做,请大家认真观察。

  现象:水波绕过小挡板继续传播。将小挡板换成长挡板,

  重新做实验:

  现象: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,观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),观察波的传播情况有什么变化。观察到的现象:在窄缝的宽度跟波长相差不多的情况下,发生明显的衍射现象。水波绕到挡板后面继续传播。(参见课本图10-26甲)

  在窄缝的宽度比波长大得多的情况下,波在挡板后面的传播就如同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)

  第二、保持窄缝的宽度不变,改变水波的波长(由小到大),将实验现象用投影仪投影在大屏幕上。可以看到:在窄缝不变的情况下,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,它们是做衍射实验时拍下的照片。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非常大时,水波将直线传播,观察不到衍射现象。

  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,才能观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

  我们有这样的生活经验:将两块石子投到水面上的两个不同地方,会激起两列圆形水波。它们相遇时会互相穿过,各自保持圆形波继续前进,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,情形是很复杂的。我们只讨论一种最简单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:在发波水槽实验装置中,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解释。

  课本图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央,虚线圆弧表示波谷中央。

  某一时刻,如果介质中某点正处在这两列波的波峰中央相遇处[课本图10-30所示中的a点],则该点(a点)的位移是正向最大值,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央相遇处,该点(a点)的位移就是负向最大值。再经过半个周期,a点又处在两列波的波峰中央相遇处。这样,a点的振幅就等于两列波的振幅之和,所以a点的振动总是最强的。这些振动最强的点都分布在课本图10-30中画出的粗实线上。

  某一时刻,介质中另一点如果正处在一列波的波峰中央和另一列波的波谷中央相遇处[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央和另一列波的波峰中央相遇处,再经过半个周期,该点又处在一列波的波峰中央和另一列波的波谷中央相遇处。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。如果两列波的振幅相等,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平静的原因。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,振动最强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:两列波的频率必须相同。

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