《波的衍射與干涉》教學(xué)設(shè)計

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1、《波的衍射和干涉》教學(xué)設(shè)計【教材分析】衍射和干涉是波特有的現(xiàn)象，是學(xué)生學(xué)習(xí)光的衍射和干涉的基礎(chǔ)，原理很抽象，本節(jié)內(nèi)容須從實驗的角度加強感知，避免從理論上進行討論?！緦W(xué)情分析】首先學(xué)生經(jīng)過之前的物理學(xué)習(xí)，尤其是力學(xué)的學(xué)習(xí)，已經(jīng)具備了一定的觀察、分析、總結(jié)的邏輯思維能力。波的衍射和干涉在生活中非常容易被忽視，學(xué)生缺乏感性認識基礎(chǔ)?！窘虒W(xué)目標】?1．知識與技能①知道波的衍射和明顯衍射的條件；②了解波的疊加原理；③認識波的干涉學(xué)習(xí)和干涉圖樣；④知道發(fā)生明顯干涉現(xiàn)象的必要條件；⑤知道衍射和干涉是波特有的現(xiàn)象。?2．過程與方法①通過觀察水波衍射現(xiàn)象和

2、觀察不同縫寬波的衍射，以及水波前進方向上放置不同大小障礙的實驗讓學(xué)生知道波的衍射現(xiàn)象及明顯衍射的條件；②通過觀察水波干涉的實驗，使學(xué)生知道波的干涉現(xiàn)象和干涉條件。3．情感態(tài)度與價值觀①通過對生活中自然的觀察，培養(yǎng)學(xué)生熱愛生活、細心觀察周圍實物的習(xí)慣；②通過從自然現(xiàn)象到科學(xué)實驗的過度，使學(xué)生發(fā)現(xiàn)學(xué)習(xí)物理的樂趣，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)物理的熱情；③通過提問—猜想—實驗—總結(jié)來培養(yǎng)同學(xué)們科學(xué)探究的方法和精神。【重點和難點】重點：波的衍射和干涉的概念；產(chǎn)生明顯衍射的條件及干涉的條件；難點：波的衍射和干涉的概念；產(chǎn)生明顯衍射的條件及干涉的條件?！驹O(shè)計思想】衍

3、射和干涉是波特有的現(xiàn)象，學(xué)生學(xué)習(xí)波的傳播后最早接觸的現(xiàn)象，所以應(yīng)給學(xué)生充分的直觀感受，結(jié)合生活中見到的自然現(xiàn)象、實驗演示讓學(xué)生認識波的衍射和干涉。結(jié)合本課內(nèi)容特點，本節(jié)教學(xué)設(shè)計的主導(dǎo)思想是采用以教師啟發(fā)引導(dǎo)為主的探究式教學(xué)?！窘虒W(xué)策略與手段】本節(jié)主要采用教師啟發(fā)、引導(dǎo)學(xué)生觀察、分析、總結(jié)自然現(xiàn)象、實驗現(xiàn)象為主的探究式教學(xué)并利用電化教具多媒體的教學(xué)手段來輔助教學(xué)，以便突破教學(xué)難點。【課前準備】教師教學(xué)準備①上課所用的教學(xué)課件。②實驗所需的器材：水波演示儀，衍射演示相關(guān)零部件。?【教學(xué)過程】一、創(chuàng)設(shè)問題情境，引出探究問題教師提問：請學(xué)生回顧之

4、前學(xué)習(xí)的波的類型，并舉實例學(xué)生回答：橫波-水波，縱波-聲波教師提問：請學(xué)生闡述生活經(jīng)驗，當教室門打開時，一人在教室里遠離門口的位置說話，門外的人能否聽見？學(xué)生回答：能教師提問：之前我們研究了橫波與縱波的傳播方式，它們通常都沿直線傳播，那么剛剛的情況中，聲波是沿直線傳播的嗎？學(xué)生回答：不是？教師提問：那么聲波轉(zhuǎn)彎了，它繞過障礙了。這個轉(zhuǎn)彎是怎么發(fā)生的呢？聲波，我們看不到，也摸不著，那么我們再想想最熟悉，最常見的水波。水塘里的水波如果遇到石塊、蘆葦?shù)日系K會怎么樣呢？視頻播放：播放事先錄制的水塘里水波遇到石塊或蘆葦?shù)囊曨l。視頻中水波會被大石塊擋

5、住，但是不會被蘆葦擋住。不過視覺效果可能不是非常的清晰。進而，實驗演示。二、波的衍射與發(fā)生明顯衍射的條件演示實驗：水波演示儀（學(xué)生已經(jīng)觀察過水波，比較熟悉了），（1）在水波前進方向上放上擋板，發(fā)現(xiàn)，水波被擋住，就好像水塘中水波遇到了大石塊；（2）在水波前進方向上放一個工字釘，尖端朝上，或者豎直樹立一根細桿，發(fā)現(xiàn)釘子或細桿完全不影響水波的前進和波的形態(tài)。引導(dǎo)學(xué)生總結(jié)：水波可以繞過了細小障礙繼續(xù)傳播。給出定義：波可以繞過障礙物繼續(xù)傳播，這種現(xiàn)象叫做波的衍射。教師提問，水波繞過障礙的現(xiàn)象即衍射是否明顯跟什么有關(guān)？學(xué)生回答：障礙物大小，障礙物小，

6、衍射明顯。演示實驗：在水波演示儀上放兩個擋板，中間留一段空隙，并將空隙逐漸減小。學(xué)生總結(jié)：無論空隙大小都有衍射，但是空隙越小，水波衍射越明顯。演示實驗：在水波演示儀上放兩個擋板，中間空隙保持不變，將水波的波長由小向大調(diào)節(jié)。學(xué)生總結(jié)：空隙不變，波長越長，衍射越明顯。教師總結(jié)：實驗表明，縫、孔或者障礙物的尺寸跟波長相差不多，或比波長更小時，才能觀察到明顯的衍射現(xiàn)象。教師提問：現(xiàn)在我們再來想一想門外的人聽到門內(nèi)的聲音的情況。門這么大的“縫”，為什么也會發(fā)生明顯的衍射呢？學(xué)生回答：細心的同學(xué)通過上一節(jié)課的學(xué)習(xí)，對聲波的波長會有印象，聲波的波長比較

7、長，跟門可比。如果學(xué)生答不出，教師引導(dǎo)學(xué)生回顧這一現(xiàn)象。教師提問：波在遇到障礙，會衍射，繞過障礙，繼續(xù)傳播?，F(xiàn)在，假象一下這樣的情況，有兩個擋板，中間有一個空隙，如果我們從各個方向向這個空隙射彈珠，會怎么樣？學(xué)生回答：有的能通過，更多的被彈回來。教師提問：能通過的彈珠會不會“繞”到擋板的后面呢？學(xué)生回答：不會（有的會被縫隙的端點彈到，那樣就會，對這種情況，教師要指出這是碰撞、反彈，不是“繞行”、衍射）。教師總結(jié)：衍射是波特有的現(xiàn)象。除了衍射外，波還有其它有趣的、特有的現(xiàn)象。三、波的干涉及干涉條件?教師提問：桌球是很熟悉的一種游戲或者運動項

8、目。如果兩顆球相撞，他們碰撞后的運動會怎樣？學(xué)生回答：改變運動方向，改變速度，動量守恒等等教師提問：如果兩列波相撞了，又會怎么樣呢？無法現(xiàn)象，用事實說話。視頻播放：雨天，水塘中水滴激起的漣漪相