波的干涉 -物理教案

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教学目标

　　1、知道两列频率相同的波才能发生干涉现象；知道干涉现象的特点．
　　2、知道波的干涉现象是特殊条件下的叠加现象，知道干涉现象是波特有的现象．
　　3、通过观察波的独立前进，波的叠加和水波的干涉现象，认识波的干涉条件及干涉现象的特征．


教学建议

　　本节重点是对干涉概念的理解和产生稳定干涉条件的应用．学习中要注意两列波的波峰、波峰相遇处是振动最强的地方，波谷、波谷相遇处也是振动最强的地方；而波峰、波谷或波谷、波峰相遇处则是振动最弱的地方．干涉的图样是稳定的，振动加强的地方永远加强，振动减弱的地方永远减弱．
　　为什么频率不同的两列波相遇，不发生干涉现象?
　　因为频率不同的两列波相遇，叠加区各点的合振动的振幅，有时是两个振动的振幅之和，有时是两个振动的振幅之差，没有振动总是得到加强或总是减弱的区域，这样的两个波源不能产生稳定的干涉现象，不能形成稳定干涉图样．而波的干涉是波叠加中的一个特例，即产生稳定的干涉图样.
请教师阅读下表：

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项目

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波的干涉

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备注

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概念

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频率相同的两列波叠加，使某些区域的振动始终加强，某些区域的振动始终减弱，并且振动的加强区和减弱区相互间隔的现象

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波的干涉是波特有的现象

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产生稳定干涉条件

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(1)   两列波的频率相同；

(2)   振动情况相同.

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产生的原因

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波叠加的结果


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教学设计示例>
教学重点：波的叠加及发生波的干涉的条件．>
教学难点：对稳定的波的干涉图样的理解．>
教学方法：实验讨论法>
教学仪器：水槽演示仪，长条橡胶管，计算机多媒体>
新课引入：>
　　问题1：上节课我们研究了波的衍射现象，什么是波的衍射现象呢？（波绕过障碍物的现象）>
　　问题2：发生明显的衍射现象的条件是什么？（障碍物或孔的大小比波长小，或者与波长相差不多）>
　　这节课我们研究波的干涉现象，如果同时投入两个小石子，形成了两列波，当它们相遇在一起时又会怎样?请学生注意观察演示实验．>
一、波的干涉>
观察现象：>
　　①在水槽演示仪上有两个振源的条件下，单独使用其中的一个振源，水波按该振源的振动方式向外传播；再单独使用另一个振源，水波按该振源的振动方式向外传播．>
　　现象结论：每一个波源都按其自己的方式，在介质中产生振动，并能使介质将这种振动向外传播．>
　　②找两个同学拉着一条长绳，让他们同时分别抖动一下绳的端点，则会从两端各产生一个波包向对方传播．当两个波包在中间相遇时，形状发生变化，相遇后又各自传播．（由于这种现象一瞬间完成，学生看不清楚，教师可用计算机多媒体演示）>
　　现象结论：波相遇时，发生叠加．以后仍按原来的方式传播，是独立的．>
1.波的叠加：>
　　在前面的现象的观察的基础上，向学生说明什么是波的叠加．>
教师板书：两列波相遇时，在波的重叠区域，任何一个质点的总位移都等于两列波分别引起的位移的矢量和．

结合图下图解释此结论．



　　解释时可以这样说：在介质中选一点  为研究对象，在某一时刻，当波源l的振动传播到  点时，若恰好是波峰，则引起  点向上振动；同时，波源2的振动也传播到了  点，若恰好也是波峰，则也会引起  点向上振动；这时，  点的振动就是两个向上的振动的叠加，  点的振动被加强了．(当然，在某一时刻，当波源1的振动传播到  点时，若恰好是波谷，则引起户点向下振动；同时，波源2的振动传播到了  点时，若恰好也是波谷，则也会引起  点向下振动；这时，  点的振动就是两个向下的振动的叠加，  点的振动还是被加强了．)用以上的分析，说明什么是振动加强的区域．

波源l经过半周期后，传播到P点的振动变为波谷，就会使P点的振动向下，但此时波源2传过来的振动不一定是波谷(因为两波源的周期可能不同)，所以，此时P点的振动可能被减弱，也可能是被加强的．(让学生来说明原因)

　　问题：如果希望P点的振动总能被加强，应有什么条件?如果在介质中有另一质点


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