2020_2021学年高中物理第二章机械波5波的干涉衍射教案5教科版选修3_4
高中物理第2章机械波第3节波的干涉和衍射教案鲁科版选修3_4
第3节波的干涉和衍射课堂互动三点剖析一、波的叠加原理和干涉现象波的叠加：几列波在相遇时能够保持各自的运动状态继续传播，在它们重叠的区域里，介质的质点同时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位移的矢量和.两列波要产生干涉，频率相同是首要条件.振动加强或振动减弱的判断有以下两种判断法：1.条件判断法振动情况完全相同的两波源产生的波叠加时，加强、减弱条件如下：设点到两波源的距离差为Δr，那么当Δr=2k·λ/2时为加强点；当Δr=（2k+1）·λ/2时为减弱点（k=0，1，2，…）.若两波源振动步调相反，则上述结论相反.2.现象判断法若某点总是波峰与波峰（或波谷与波谷）相遇，该点为加强点.若总是波峰与波谷相遇，则为减弱点.【例1】如图2-3-1所示，沿一条直线相向传播的两列波的振幅和波长均相等，当它们相遇时可能出现的波形是图2-3-2所示的（）图2-3-2解析：当两列波的前半个波形（或后半个波形）相遇时，根据波的叠加原理，在前半个波形（或后半个波形）重叠的区域内所有的质点振动的合位移为零，而两列波的后半个波形（或前半个波形）保持不变，B正确.当两列波完全相遇时（即重叠在一起），由波的叠加原理可知，所有质点振动的位移均等于每列波单独传播时引起的位移的矢量和，使得所有的质点振动的位移加倍.C正确.答案：BC二、波的衍射1.衍射是波特有的现象，一切波都会产生衍射现象，当波碰到障碍物时，衍射现象总是存在的，只是有的明显有的不明显而已.平常见到的某些波，用肉眼直接观察，几乎看不到衍射现象，并不是没发生衍射现象，只是不太明显，这是由于障碍物太大的缘故.实验事实表明，对同一列波而言，障碍物或孔的尺寸越小衍射越明显.2.发生明显衍射的条件障碍物或孔的尺寸比波长小，或跟波长差不多.（1）障碍物或孔的尺寸大小，并不是决定衍射能否发生的条件，仅是衍射现象是否明显的条件.一般情况下，波长较大的波容易产生显著的衍射现象.（2）波传到小孔（或障碍物）时，小孔（或障碍物）仿佛一个新的波源，由它发出与原来同频率的波（称为子波）在孔后传播，于是，就出现了偏离直线传播的衍射现象.（3）当孔的尺寸远小于波长时尽管衍射十分突出，但由于衍射波的能量很弱，衍射现象不容易观察到.【例2】下列关于波的衍射的说法正确的是（ ）A.衍射是一切波特有的现象B.对同一列波，缝、孔或障碍物越小衍射现象越明显C.只有横波才能发生衍射现象，纵波不能发生衍射现象D.声波容易发生衍射现象是由于声波波长较大解析：衍射是一切波特有的现象，所以选项A 对C 错.发生明显的衍射现象是有条件的，只有缝、孔的宽度或障碍物的尺寸跟波长差不多或比波长更小时，才能观察到明显的衍射现象，所以选项B 是正确的.声波的波长在1.7 cm 到17 m 之间，一般常见的障碍物或孔的大小可与之相比，正是由于声波波长较大，声波容易发生衍射现象，所以选项D 也是正确的. 答案：ABD各个击破类题演练1关于波的叠加和干涉，下列说法中正确的是（ ）A.两列频率不相同的波相遇时，因为没有稳定的干涉图样，所以波没有叠加B.两列频率相同的波相遇时，振动加强的点只是波峰与波峰相遇的点C.两列频率相同的波相遇时，如果介质中的某点振动是加强的，某时刻该质点的位移s 可能是零D.两列频率相同的波相遇时，振动加强的质点的位移总是比振动减弱的质点的位移大解析：根据波的叠加原理，只要两列波相遇就会叠加，所以A 错.两列频率相同的波相遇时，振动加强的点是波峰与波峰、波谷与波谷相遇，所以B 错.振动加强的点仅是振幅加大，但仍在平衡位置附近振动，也一定有位移为零的时刻，所以选项C 正确，选项D 错误. 答案：C变式提升1在同一介质中两列频率相同、振动步调一致的横波互相叠加，则（ ）A.波峰与波谷叠加的点振动一定是减弱的B.振动最强的点经过41T 后恰好回到平衡位置，因而该点的振动是先加强，后减弱 C.振动加强区和减弱区相间隔分布，且加强区和减弱区不随时间变化D.加强区的质点某时刻位移可能是零解析：振动加强的点仅是振幅加大，但仍在平衡位置附近振动，位移是变化的，所以选项B 错误.答案：ACD类题演练2如图2-3-3是观察水面波衍射的实验装置，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（ ）图2-3-3A.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.如果将孔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，能更明显地观察到衍射现象解析：根据能有明显衍射现象的条件：障碍物或孔的尺寸比波长小或差不多.从图中可看出孔AB 的尺寸小于一个波长，所以此时能明显地观察到波的衍射现象，A 正确.因为穿过挡板小孔后的波速不变，频率相同，所以波长也相同，B 正确.若将孔AB 扩大，将可能不满足明显衍射现象的条件，就有可能观察不到明显的衍射现象，C 正确.若将波源频率增大，由于波速不变，所以波长变小，将可能不满足明显衍射现象的条件，也有可能观察不到明显的衍射现象，D 错误.答案：ABC变式提升2在做水波通过小孔衍射的演示实验时，激发水波的振动频率为 5 Hz ，水波在水槽中传播速度为0.05 m/s ，为使实验效果明显，使用小孔直径d 不能超过_______________m. 解析：水波波长λ=fv =0.01 m.由发生明显衍射现象的条件可知，小孔直径d 不能超过λ. 答案：0.01h。
2024-2025学年高中物理第二章机械波5波的干涉、衍射教案1教科版选修3-4
3.科学思维：培养学生运用数学方法解决物理问题，通过波动现象理解物理规律的逻辑推理能力。
4.科学态度与责任：激发学生对物理现象的好奇心，培养严谨的科学态度，认识到科学技术在社会发展中的作用。
学情分析
本节课授课对象为高中二年级学生，他们在知识层面已经掌握了波的基本概念、传播规律以及反射、折射等基础现象。但在波的干涉与衍射方面，学生的理解尚浅，对相关现象的实质和数学表达掌握不足。在能力方面，学生具备一定的实验观察能力和数据统计分析能力，但将理论知识应用于实际问题的能力有待提高。在素质方面，学生具备较好的合作精神和探究欲望，但部分学生对物理学科的兴趣不足，影响学习积极性。
过程：
简要回顾本节课的学习内容，包括波的干涉与衍射的基本概念、原理和案例分析。
强调波的干涉与衍射在现实生活或学习中的价值和作用，鼓励学生进一步探索和应用。
布置课后作业：让学生撰写一篇关于波的干涉与衍射的短文或报告，以巩固学习效果。
教学资源拓展
1.拓展资源：
(1)波的干涉与衍射相关科普书籍：推荐学生阅读与波的干涉与衍射相关的科普书籍，深入了解波动现象在实际应用中的原理和作用。
(3)网络资源：提供相关科普文章和拓展资料，引导学生课后自主学习，拓宽知识视野。
教学过程设计
1.导入新课（5分钟）
目标：引起学生对波的干涉与衍射的兴趣，激发其探索欲望。
过程：
开场提问：“你们知道波的干涉与衍射是什么吗？它们在我们的生活中有什么作用？”
展示波的干涉与衍射的图片和视频片段，让学生初步感受这些现象的魅力和特点。
4.相干波源可以通过分束器、激光器等设备来实现。在实验室中，可以使用激光器产生相干光波进行干涉实验。
波的干涉与衍射教案
波的干涉与衍射教案一、教学目标1.知识与能力目标：(1)了解波的干涉与衍射的概念；(2)掌握干涉和衍射的条件；(3)了解干涉与衍射现象的应用。
2.过程与方法目标：(1)通过实例解释干涉与衍射现象；(2)运用实验和观察方法，研究干涉和衍射现象；(3)培养学生动手实验和观察的能力。
3.情感目标：(1)培养学生的观察和实验的兴趣；(2)引导学生对波的干涉与衍射现象的好奇心和求知欲。
二、教学重点与难点1.教学重点：(1)波的干涉与衍射的概念与条件；(2)干涉与衍射现象的实际应用。
2.教学难点：(1)干涉与衍射现象的实验方法和观察问题；(2)干涉与衍射现象的应用。
三、教学过程1.教师引入(1)运用教学实例和问题引导学生：-你们是否曾经注意到曲面水波的形状？-你们是否曾经看到光线照射到细缝后产生的彩虹效果？通过这些问题引导学生思考，进入本课的学习主题。
(2)教师简要介绍本课的学习目标。
2.学习与探究(1)学生小组合作：学生分小组，自由讨论并回答以下问题：-什么是波的干涉现象，有哪些条件？-什么是波的衍射现象，有哪些条件？-举例说明干涉与衍射现象的实际应用。
(2)小组展示：各小组派一名代表汇报小组讨论的结果，并进行整体讨论，教师解答存在的问题。
3.实验操作(1)波的干涉实验：-实验仪器：波源、屏幕、细缝、测量器具等；-实验步骤：1.将波源和屏幕固定在恰当位置。
2.用细缝光源照射屏幕，观察干涉现象。
3.调整细缝的宽度和距离，观察干涉带的变化。
-实验记录：学生记录实验步骤和观察结果，并进行分析和总结。
(2)波的衍射实验：-实验仪器：波源、屏幕、细缝、测量器具等；-实验步骤：1.将波源和屏幕固定在恰当位置。
2.用细缝光源照射屏幕，观察衍射现象。
3.调整细缝的宽度和距离，观察衍射图样的变化。
-实验记录：学生记录实验步骤和观察结果，并进行分析和总结。
4.结果分析(1)学生讨论干涉与衍射实验的结果，并分析其原因。
(2)教师对学生的结果进行指导和总结。
波的干涉教案高中物理
波的干涉教案高中物理目标：了解波的干涉现象，掌握干涉条纹的特点和计算方法。
一、引入让学生观察水面上两个石子投入水中产生的涟漪，并让他们思考为什么会有涟漪产生。
二、学习目标1.掌握波的干涉概念。
2.了解波的叠加原理。
3.学习干涉条纹的特点。
4.掌握计算干涉条纹间距的方法。
三、理论讲解1.波的干涉是指两个或多个波在空间某一点相遇时，彼此叠加而产生一种新的波动现象。
2.当两个波的波峰或波谷相遇时，会出现加强效应，形成明亮的干涉条纹；当波峰与波谷相遇时，会出现相消效应，形成暗淡的干涉条纹。
3.干涉条纹的间距可以用公式d=(λD)/d计算，其中λ为波长，D为两个波源到干涉点的距离，d为干涉条纹间距。
四、实验操作1.准备两个相干的波源，可以使用两个发声器或两个发光二极管。
2.在干涉板或双缝装置上观察波的干涉现象。
3.调整波源位置，观察干涉条纹的变化，并测量干涉条纹的间距。
五、讨论与总结1.请学生讨论干涉现象与波的叠加原理之间的关系。
2.让学生总结干涉条纹的特点，以及计算干涉条纹间距的方法。
3.教师进行总结，并回答学生提出的问题。
六、作业1.计算一组波的干涉条纹间距。
2.思考一下如果波源间距增大会对干涉条纹间距有何影响。
七、拓展可以让学生自行设计其他干涉实验，并观察不同波的干涉现象。
八、课后反思1.学生是否掌握了波的干涉概念和计算方法？2.学生在实验中是否能够准确观察到干涉条纹的特点？3.如果有不明白的地方，教师是否及时解答了学生的疑问？通过以上教学设计和实施，相信学生能够深入理解波的干涉现象，并掌握干涉条纹的特点和计算方法。
希望学生能够在实践中加深对物理知识的理解，培养科学探究的能力。
【注：可以根据需要调整教学内容和教学方法，让学生更好地理解和掌握知识。
】。
《波的衍射和干涉》 说课稿
《波的衍射和干涉》说课稿尊敬的各位评委老师：大家好！今天我说课的题目是“波的衍射和干涉”。
下面我将从教材分析、学情分析、教学目标、教学重难点、教法与学法、教学过程以及教学反思这几个方面来展开我的说课。
一、教材分析“波的衍射和干涉”是高中物理选修3-4 机械波这一章节的重要内容。
它是在学生已经学习了波的形成和传播、波的图象等知识的基础上，进一步研究波的特性。
这部分内容不仅是对前面知识的深化和拓展，也为后续学习光的波动性等内容奠定了基础。
教材首先通过生活中的实例引入波的衍射现象，让学生有一个直观的感受。
然后通过实验和理论分析，阐述了波的衍射条件和特点。
在波的干涉部分，教材重点讲解了干涉现象产生的条件、干涉图样的特点以及干涉条纹间距与波长等物理量的关系。
通过这部分内容的学习，有助于培养学生的观察能力、逻辑思维能力和科学探究精神。
二、学情分析学生在之前的学习中已经对机械波有了一定的认识，但对于波的衍射和干涉这两个较为抽象的概念，理解起来可能会有一定的困难。
此外，学生在实验设计和数据分析方面的能力还有待提高。
因此，在教学过程中，要注重引导学生观察实验现象，通过类比、推理等方法帮助学生理解抽象的概念，同时要加强对学生实验能力的培养。
三、教学目标1、知识与技能目标（1）学生能够理解波的衍射现象和衍射条件。
（2）掌握波的干涉现象产生的条件和干涉图样的特点。
（3）会运用波的干涉原理分析和解决相关问题。
2、过程与方法目标（1）通过观察实验现象，培养学生的观察能力和分析问题的能力。
（2）经历探究波的衍射和干涉规律的过程，培养学生的科学探究能力和创新思维。
3、情感态度与价值观目标（1）让学生体会物理知识与生活实际的紧密联系，激发学生学习物理的兴趣。
（2）培养学生严谨的科学态度和实事求是的精神。
四、教学重难点1、教学重点（1）波的衍射条件和衍射现象的特点。
（2）波的干涉现象产生的条件和干涉图样的特点。
2、教学难点（1）对波的衍射现象的理解和分析。
2020-2021学年高中物理 第五章 光的波动性 1 光的干涉教案2 教科版选修3-4
光的干涉教学目标1．通过实验观察认识光的干涉现象，知道从光的干涉现象说明光是一种波。
2．掌握光的双缝干涉现象是如何产生的，何处出现亮条纹，何处出现暗条纹。
3、初步认识薄膜干涉及其应用。
教学过程：从生活中彩虹、海市蜃楼等奇妙的光学现象来探究光的本性引入：人类对光的本性的认识过程A．牛顿的微粒说（17世纪）：光是的物质微粒（弹性小球），在均匀介质中以一定的速度传播；①能解释：光的直线传播、光的反射、光的折射；②不能解释：光能同时发生反射和折射、光的独立传播；B．惠更斯（荷兰，跟牛顿同一时代）：光是某种振动，以波的形式向周围传播；①能解释：光的反射和折射、光的独立传播；②不能解释：光的直线传播、光电效应；C．托马斯•杨（英）、菲涅耳（法）：光的干涉和衍射现象，进一步证实了光的波动性（复习波的相关知识）；D．麦克斯韦预言电磁波的存在，并提出光是一种电磁波；但仍不能解释随后观察到的光电效应现象；E．爱因斯坦：光子说（光子有别于微粒）现在人们公认：光具有波粒二象性要说明光是一种波，从实验引入一 双缝干涉（阅读课本P78）1.了解杨氏实验装置以及作用和观察到的实验现象2、为什么会出现这样的图样？怎样用波动理论进行解释。
小结：1、产生光的干涉现象的条件： 频率相同2、用波动理论解释光的干涉现象： 亮纹：22λn S =∆ ⋯⋯=2,1,0n暗纹：2)12(λ+=∆n s ⋯⋯=2,1,0n3、干涉条纹的特点： 明暗相间等间距条纹 例1在双缝干涉实验中，以白光为光源，在屏幕上观察到了彩色干涉条纹，若在双缝中的一缝前放一红色滤光片（只能透过红光），另一缝前放一绿色滤光片（只能透过绿光），这时（ C ）A ．只有红色和绿色的双缝干涉条纹，其它颜色的双缝干涉条纹消失B ．红色和绿色的双缝干涉条纹消失，其它颜色的双缝干涉条纹依然存在C ．任何颜色的双缝干涉条纹都不存在，但屏上仍有光亮D ．屏上无任何光亮 二 . 条纹间距与波长的关系同一实验中，任意两个相邻的亮纹间的距离是_相等____的。
教科版高中物理选修3-4：《波的干涉、衍射》第2课时教案-新版
2.5《波的干涉、衍射》教案第2课时教学目标一、知识目标1.知道什么是波的衍射现象。
2.知道波发生衍射的条件。
3.知道衍射是波特有的现象。
二、能力目标提高学生从实验现象总结规律的能力。
三、德育目标通过对衍射现象的学习，使学生学会从现象中发现规律的方法。
教学重点1.波的衍射现象。
2.波能够产生明显衍射的条件。
教学难点产生明显衍射条件的教学。
教学方法实验归纳法、电教法、讲练法教学用具水波槽、两块挡板、两块有小孔的木板、实物仪、水波的衍射照片。
本节课的学习目标。
1.知道什么是波的衍射现象和衍射的定义。
2.理解发生明显衍射现象的条件。
3.认识衍射是波特有的现象。
学习目标完成过程一、引入［放录像］在水塘里，微风激起的水波遇到露出水面的小石、芦苇等细小的障碍物，会绕过它们继续传播，好像它们并不存在。
［教师］在水波的传播过程中，遇到小石、芦苇等障碍物时，为什么会绕过它们继续传播呢？本节课我们来学习这种现象。
板书：波的衍射二、新课教学(一)波的衍射［演示实验］在实物仪上放一个发波水槽1.使振动片开始振动，观察产生的水波。
2.在波源的前方放一个障碍物(例如一块木板)，观察发生的现象。
3.在波源的前方放一个小的障碍物(如一段细铁丝)，观察水波在传播过程中发生的现象。
［学生操作］［学生描述看到的现象］教师总结并板书：1.波可以绕过障碍物继续传播，这种现象叫做波的衍射。
2.衍射有的时候不明显(例如刚才的现象二)，有的时候很明显(例如刚才的现象三)。
［演示实验］1.在仪上放一个发波水槽。
2.让振动片振动，观察水面形成的波。
3.在水槽内放两块挡板，当中留一窄缝，观察水波通过窄缝后怎样传播。
4.改变挡板间窄缝的宽度，观察水波的传播情况有什么变化？［学生描述看到的现象］［教师总结］通过以上现象可知：当波通过小孔时，也能产生衍射现象，且孔越小，衍射现象越明显。
板书：波的传播过程中，波偏离直线传播的方向而绕到障碍物或小孔的“阴影”区的现象，叫做波的衍射。
高中物理波的干涉教案
高中物理波的干涉教案
知识点：干涉现象、波的叠加原理
教学目标：
1. 了解干涉现象是由波的叠加原理引起的
2. 掌握双缝干涉和单缝干涉的基本原理和公式
3. 能够应用波的叠加原理解释实际生活中的干涉现象
教学内容：
1. 干涉现象的基本概念
2. 双缝干涉实验的原理和表达式
3. 单缝干涉实验的原理和表达式
教学准备：
1. 实验装置：双缝干涉实验装置、单缝干涉实验装置
2. 教学实验材料：光源、光栅、光学元件等
3. 教学辅助工具：投影仪、干涉图样展示器等
教学过程：
1. 导入：通过展示一些干涉现象的图片或视频，引导学生了解干涉现象，并讨论干涉是如何发生的。
2. 学习双缝干涉实验：
a. 理论介绍：讲解双缝干涉实验的原理和公式；
b. 实验演示：利用实验装置进行双缝干涉实验演示，让学生观察干涉条纹；
c. 计算实验数据：指导学生进行实验数据的处理和分析。
3. 学习单缝干涉实验：
a. 理论介绍：讲解单缝干涉实验的原理和公式；
b. 实验演示：利用实验装置进行单缝干涉实验演示，展示干涉条纹；
c. 计算实验数据：指导学生进行实验数据的处理和分析。
4. 综合讨论：让学生回顾整个学习过程，总结干涉现象的特点和应用。
5. 拓展练习：布置相关练习题，巩固学生所学知识。
教学反思：
在教学过程中，要注意让学生通过实验演示来直观感受干涉现象，激发他们的兴趣和学习积极性。
同时，要引导学生理解波的叠加原理，并能够应用到实际问题中，提高他们的综合能力和问题解决能力。
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波的干涉、衍射
种现象叫波的干涉现象
教师提问：为什么会形成这样特殊的干涉图像？
配套课件展示绳波的动图①
教师提问：有无加强点和减弱点？
为什么A是加强点B是减弱点？
得出结论：加强点：振动同向，位移相加，且始终是同向的
减弱点：振动反向，位移相减，且始终是反向的，总位移为0
配套课件展示水波干涉侧面的动图②
思考两个问题：
1、两个振源传过来的波经过某点，都要引起该点的振动，为什么一些点的振幅几乎为0，而一些点振幅很大？
2、振动减弱点的位移始终为0 吗？振动加强点的位移有没有为0的时刻？
学生回答
教师展示两列波相遇时情景，请同学找出振动加强点和减弱点，这些点位置有没有规律？
任意选取3个振动加强点和减弱点，得出结论：质点位置与两个波源距离是半个波长偶数倍，为振动加强点；质点位置与两个波源距离是半个波长奇数倍，为振动减弱点。
小结
课堂练习：
1、如图所示表示两列相干水波的叠加情况，图中的实线
表示波峰，虚线表示波谷。
设两列波的振幅均为5cm，且
图示的范围内振幅不变，波速和波长分别为1m/s和0.5m，
C点是BE连线的中点，下列说法中正确的是（）
A．C、E两点都保持静止不动
B．图示时刻A、B两点的竖直高度差
为20cm
C．图示时刻C点正处于平衡位置且向
水面上运动
D．从图示的时刻起经0.25s，B点通过
的路程为20cm
板
书
设
计
一、波的独立传播性
二、波的叠加原理
二、波的干涉。