《波的干涉》教學(xué)設(shè)計-2019年文檔

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1、 《波的干涉》教學(xué)設(shè)計 本節(jié)內(nèi)容在高考中屬于非重點知識，但又是一個非常重要、不可或缺的知識點， 是學(xué)好后面“光的干涉”這一節(jié)內(nèi)容的前提。同時，在現(xiàn)代技術(shù)中的應(yīng)用也很多。所以，我們對這節(jié)課的教學(xué)仍需要精心設(shè)計， 要讓學(xué)生從中得到實驗觀察能力和思維能力的培養(yǎng)， 但在理論分析時不要有過多的引申。 以下是本節(jié)課的教學(xué)設(shè)計，供老師們參考。 一、教材分析 教材對波的干涉的討論分三個方面逐步展開： ( 一) 通過對生 活中實際問題和實驗現(xiàn)象的觀察，說明波的獨立傳播性； ( 二 ) 通過實驗， 運用矢量合成原理分析兩列波疊

2、加的情形， 得出波的疊加原理； ( 三 ) 觀察波的干涉實驗，描述波的干涉現(xiàn)象的特點，運用波的獨立傳播性和波的疊加原理解釋干涉現(xiàn)象， 得出兩列波發(fā)生干涉的條件。 這三個層次是逐層遞進、 缺一不可的， 前兩個環(huán)節(jié)是學(xué)好波的干涉的前提和關(guān)鍵，波的干涉又是波的疊加中的特例。 二、教學(xué)要求 1. 知識與技能 (1) 知道波的獨立傳播性和波的疊加原理。 (2) 知道波的干涉現(xiàn)象、干涉圖樣及干涉的產(chǎn)生條件。 2. 過程與方法 (1) 通過波傳播的實驗，講解波傳播的獨立性和波的疊加原 理。 (2) 通過

3、觀察演示實驗的現(xiàn)象，培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力、實驗現(xiàn)象的分析能力并得到有關(guān)波干涉的相關(guān)知識。 3. 情感、態(tài)度與價值觀 觀察分析模擬實驗、 水波演示實驗等情景， 使學(xué)生認(rèn)識到波 的特點，也認(rèn)識到知識的客觀性和真理性，不能主觀臆斷。 三、教學(xué)過程 1. 復(fù)習(xí)。波的形成和傳播，老師強調(diào)兩點： (1) 波的形成：前點帶后點； (2) 波的傳播；傳遞振動形式和能量。 2. 新課引入。 師：以下這張照片是一位攝影師捕捉下來的某一瞬間，照片中是一只蜜蜂拍打著雙翅撲到水面上的情景。 讓學(xué)生用物理語言描述現(xiàn)象： ( 蜜蜂身后的水面呈現(xiàn)一條一條的區(qū)

4、域，即有明顯波紋的區(qū)域和幾乎看不出波紋的區(qū)域相互間隔著)。 導(dǎo)入新課：這種獨特的現(xiàn)象是我們平時很難見到的， 同學(xué)們想知道它是怎樣形成的嗎 ?這就是我們本節(jié)課要學(xué)習(xí)的內(nèi)容――波的干涉。 ( 板書課題 ) 3. 新課教學(xué)。 (1) 波的獨立傳播性。師：生活中經(jīng)常見到這 樣的情景，兩列或兩列以上的波相遇。①：出示以下圖片 ( 一只鵝浮在水面上，身體和嘴各是一個波源， 兩列水波在水面上相遇 ) ②教室里同學(xué)們一起回答問題時，同時有這么多列聲波在 空氣中傳播、相遇。問：這些波相遇后會是什么樣的 ?會不會像 兩個小球那樣改變運動狀

5、態(tài)呢 ?③實驗：橡皮管注滿水，放在地 面上，老師與學(xué)生各用手執(zhí)一端左右擺動， 分別形成兩列繩波相 遇并繼續(xù)向前傳播。④實驗： 60 根左右的筷狀木棒 ( 每根長約 40cm左右 ) ，用細軟且不可伸長的繩依次把每一根都綁緊 ( 如下 圖) ， 兩端各抖動后產(chǎn)生波， 兩列波相遇并繼續(xù)傳播， 互不干擾。 ⑤實驗：用兩個手指輕點水面，能看到兩列水波互相穿過，互不 干擾。⑥動畫模擬： 用計算機進行動畫模擬兩列繩波相遇前后的 情形。結(jié)論：幾列波相遇前后能夠保持各自的狀態(tài)而不互相干擾， 這叫波的獨立傳播性。 ( 板書

6、 )( 盡量多地挖掘生活中的例子，讓 學(xué)生相信這是個重要的知識點， 同時通過實驗和動畫模擬增強學(xué) 生的感性認(rèn)識。 ) (2) 波的疊加原理。 ①從實驗角度： ( 可以多讓幾個學(xué)生回答，并鼓勵學(xué)生上臺做竹棒形成的波相遇的實驗， 培養(yǎng)學(xué)生的實驗?zāi)芰?、觀察能力和分析能力。 ) ②從理論分析角度： ( 同時在黑板上畫矢量圖 )a. 波峰與波峰疊加； b. 波谷與波谷疊加； c. 波峰與波谷疊加。③計算機動畫模擬， 進一步理解上面的實驗和理論分析。師總結(jié)：在兩列波重疊的區(qū)域里， 任何一個質(zhì)點的總位移都等于兩列波單獨傳播時引起的位移的矢量和， 我們把波的這種現(xiàn)象稱

7、 為波的疊加，疊加時遵循的規(guī)律稱為波的疊加原理。 ( 板書 )( 波的疊加對學(xué)生來說有一定的難度， 很抽象，實驗現(xiàn)象很快就過去 了，又要用到運動合成知識。 在教學(xué)時采用實驗＋理論分析＋動 畫模擬的綜合教學(xué)手段， 以增加學(xué)生的感性體驗， 降低學(xué)習(xí)的難 度。 ) (3) 波的干涉 ( 分 A、B、C 三個環(huán)節(jié)進行 ) 實驗：頻率相同的兩列水波的干涉。 ( 可同時播放視頻：水波干涉的側(cè)面情景，幫助學(xué)生觀察。 ) 環(huán)節(jié) A，描述實驗現(xiàn)象。 ( 鼓勵學(xué)生描述，老師引導(dǎo)、補充， 進一步培養(yǎng)學(xué)生的實驗觀察能力和表達能力。 ) 師：我

8、們把這種 疊加后出現(xiàn)穩(wěn)定、 有序的現(xiàn)象叫波的干涉 ( 板書 ) ，把激烈振動的 區(qū)域叫做振動加強區(qū)，把相對平靜的區(qū)域叫振動減弱區(qū)。 環(huán)節(jié) B，干涉現(xiàn)象的解釋。 I. 按以下思維過程展開： 師：對于某一運動的研究， 我們常采用取出其中的某一瞬間狀態(tài)進行分析的方法。 ( 展示靜態(tài)圖片 ) 我們把干涉時形成的圖樣稱為干涉圖樣。 為方便對干涉現(xiàn)象的研究，我們可以把波的干涉平面圖簡化為干涉示意圖： 用實線表示波峰，虛線表示波谷，即建立模型，這是我們研究物理問題經(jīng)常采用的辦法。 波的干涉現(xiàn)象屬于波的疊加的特例，是一種動態(tài)中的穩(wěn)態(tài)，怎樣讓

9、學(xué)生理解動中有靜、 靜中有動的內(nèi)在規(guī)律是教師在設(shè)計這節(jié)課時一定要仔細考慮的環(huán)節(jié)。 這里借用建立模型的過程， 將動態(tài)過渡到靜態(tài)， 將立體概念轉(zhuǎn)化到平面圖形， 又充分應(yīng)用計算機 動畫的幫助 ( 動畫能化動為靜， 快慢調(diào)節(jié) ) ，降低了學(xué)生理解上的難度，從而有效解決難點。 Ⅱ . 需解決的幾個細節(jié)：①為讓學(xué)生熟悉干涉示意圖上振動加強區(qū)、 振動減弱區(qū)的位 置排布，可以通過實物投影儀跟學(xué)生一起在干涉示意圖上操作，最終找到兩種區(qū)域以及它們的分布規(guī)律。 ( 讓學(xué)生參與，在學(xué)生自己動手過程中， 使他們更好地理解波的干涉原理， 并通過師生間的互動鍛煉學(xué)生的主動參與性。 ) ②質(zhì)點的振動加強和振動減弱不是位移的增大或減小，而是指質(zhì)點振動時振幅的增大或減小。借用動畫模擬，展示動態(tài)過程，以幫助學(xué)生理解。 環(huán)節(jié) C，產(chǎn)生干涉的必要條件。 實驗：用兩個頻率不同的振動頭產(chǎn)生水波， 讓學(xué)生觀察疊加現(xiàn)象并說明干涉條件。 ( 板書 ) 干涉條件：兩波源頻率相同。 4. 小結(jié)。 (2) 解釋前面引入時照片中出現(xiàn)的現(xiàn)象。 ( 前后呼應(yīng)， 讓學(xué)生感受成功的喜悅。 )