《波的干涉》教學(xué)設(shè)計(jì)-2019年文檔

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1、 《波的干涉》教學(xué)設(shè)計(jì) 本節(jié)內(nèi)容在高考中屬于非重點(diǎn)知識(shí)，但又是一個(gè)非常重要、不可或缺的知識(shí)點(diǎn)， 是學(xué)好后面“光的干涉”這一節(jié)內(nèi)容的前提。同時(shí)，在現(xiàn)代技術(shù)中的應(yīng)用也很多。所以，我們對(duì)這節(jié)課的教學(xué)仍需要精心設(shè)計(jì)， 要讓學(xué)生從中得到實(shí)驗(yàn)觀察能力和思維能力的培養(yǎng)， 但在理論分析時(shí)不要有過多的引申。 以下是本節(jié)課的教學(xué)設(shè)計(jì)，供老師們參考。 一、教材分析 教材對(duì)波的干涉的討論分三個(gè)方面逐步展開： ( 一) 通過對(duì)生 活中實(shí)際問題和實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的觀察，說明波的獨(dú)立傳播性； ( 二 ) 通過實(shí)驗(yàn)， 運(yùn)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(shí)驗(yàn)，描述波的干涉現(xiàn)象的特點(diǎn)，運(yùn)用波的獨(dú)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(gè)層次是逐層遞進(jìn)、 缺一不可的， 前兩個(gè)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(shí)與技能 (1) 知道波的獨(dú)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(shí)驗(yàn)，講解波傳播的獨(dú)立性和波的疊加原 理。 (2) 通過

3、觀察演示實(shí)驗(yàn)的現(xiàn)象，培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力、實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的分析能力并得到有關(guān)波干涉的相關(guān)知識(shí)。 3. 情感、態(tài)度與價(jià)值觀 觀察分析模擬實(shí)驗(yàn)、 水波演示實(shí)驗(yàn)等情景， 使學(xué)生認(rèn)識(shí)到波 的特點(diǎn)，也認(rèn)識(shí)到知識(shí)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(qiáng)調(diào)兩點(diǎn)： (1) 波的形成：前點(diǎn)帶后點(diǎn)； (2) 波的傳播；傳遞振動(dòng)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(dú)特的現(xiàn)象是我們平時(shí)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(dú)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(gè)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(shí)，同時(shí)有這么多列聲波在 空氣中傳播、相遇。問：這些波相遇后會(huì)是什么樣的 ?會(huì)不會(huì)像 兩個(gè)小球那樣改變運(yùn)動(dòng)狀

5、態(tài)呢 ?③實(shí)驗(yàn)：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(dòng)， 分別形成兩列繩波相 遇并繼續(xù)向前傳播。④實(shí)驗(yàn)： 60 根左右的筷?duì)钅景?( 每根長(zhǎng)約 40cm左右 ) ，用細(xì)軟且不可伸長(zhǎng)的繩依次把每一根都綁緊 ( 如下 圖) ， 兩端各抖動(dòng)后產(chǎn)生波， 兩列波相遇并繼續(xù)傳播， 互不干擾。 ⑤實(shí)驗(yàn)：用兩個(gè)手指輕點(diǎn)水面，能看到兩列水波互相穿過，互不 干擾。⑥動(dòng)畫模擬： 用計(jì)算機(jī)進(jìn)行動(dòng)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(dú)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(gè)重要的知識(shí)點(diǎn)， 同時(shí)通過實(shí)驗(yàn)和動(dòng)畫模擬增強(qiáng)學(xué) 生的感性認(rèn)識(shí)。 ) (2) 波的疊加原理。 ①?gòu)膶?shí)驗(yàn)角度： ( 可以多讓幾個(gè)學(xué)生回答，并鼓勵(lì)學(xué)生上臺(tái)做竹棒形成的波相遇的實(shí)驗(yàn)， 培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)?zāi)芰?、觀察能力和分析能力。 ) ②從理論分析角度： ( 同時(shí)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(jì)算機(jī)動(dòng)畫模擬， 進(jìn)一步理解上面的實(shí)驗(yàn)和理論分析。師總結(jié)：在兩列波重疊的區(qū)域里， 任何一個(gè)質(zhì)點(diǎn)的總位移都等于兩列波單獨(dú)傳播時(shí)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(shí)遵循的規(guī)律稱為波的疊加原理。 ( 板書 )( 波的疊加對(duì)學(xué)生來說有一定的難度， 很抽象，實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象很快就過去 了，又要用到運(yùn)動(dòng)合成知識(shí)。 在教學(xué)時(shí)采用實(shí)驗(yàn)＋理論分析＋動(dòng) 畫模擬的綜合教學(xué)手段， 以增加學(xué)生的感性體驗(yàn)， 降低學(xué)習(xí)的難 度。 ) (3) 波的干涉 ( 分 A、B、C 三個(gè)環(huán)節(jié)進(jìn)行 ) 實(shí)驗(yàn)：頻率相同的兩列水波的干涉。 ( 可同時(shí)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(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。 ( 鼓勵(lì)學(xué)生描述，老師引導(dǎo)、補(bǔ)充， 進(jìn)一步培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)觀察能力和表達(dá)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(dòng)的 區(qū)域叫做振動(dòng)加強(qiáng)區(qū)，把相對(duì)平靜的區(qū)域叫振動(dòng)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(duì)于某一運(yùn)動(dòng)的研究， 我們常采用取出其中的某一瞬間狀態(tài)進(jìn)行分析的方法。 ( 展示靜態(tài)圖片 ) 我們把干涉時(shí)形成的圖樣稱為干涉圖樣。 為方便對(duì)干涉現(xiàn)象的研究，我們可以把波的干涉平面圖簡(jiǎn)化為干涉示意圖： 用實(shí)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(dòng)態(tài)中的穩(wěn)態(tài)，怎樣讓

9、學(xué)生理解動(dòng)中有靜、 靜中有動(dòng)的內(nèi)在規(guī)律是教師在設(shè)計(jì)這節(jié)課時(shí)一定要仔細(xì)考慮的環(huán)節(jié)。 這里借用建立模型的過程， 將動(dòng)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(jì)算機(jī) 動(dòng)畫的幫助 ( 動(dòng)畫能化動(dòng)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(diǎn)。 Ⅱ . 需解決的幾個(gè)細(xì)節(jié)：①為讓學(xué)生熟悉干涉示意圖上振動(dòng)加強(qiáng)區(qū)、 振動(dòng)減弱區(qū)的位 置排布，可以通過實(shí)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(dòng)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(dòng)鍛煉學(xué)生的主動(dòng)參與性。 ) ②質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)加強(qiáng)和振動(dòng)減弱不是位移的增大或減小，而是指質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)時(shí)振幅的增大或減小。借用動(dòng)畫模擬，展示動(dòng)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(shí)驗(yàn)：用兩個(gè)頻率不同的振動(dòng)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(shí)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。 )