《波的干涉》教學(xué)設(shè)計(jì)-2019年文檔

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，但又是一個非常重要、不可或缺的知識點(diǎn)， 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(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、教材分析教材對波的干涉的討論分三個方面逐步展開：( 一) 通過對生活中實(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。這三個層次是逐層遞進(jìn)、 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(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。3. 情感、態(tài)度與價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)識到波的特點(diǎn)，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(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)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。：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 )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(yùn)動狀態(tài)呢?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，分別形成兩列繩波相遇并繼續(xù)向前傳播。實(shí)驗(yàn)：60 根左右的筷?duì)钅景? 每根長約40cm左右 ) ，用細(xì)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。實(shí)驗(yàn)：用兩個手指輕點(diǎn)水面，能看到兩列水波互相穿過，互不干擾。動畫模擬： 用計(jì)算機(jī)進(jìn)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(dú)立傳播性。( 板書 )( 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(diǎn)，同時通過實(shí)驗(yàn)和動畫模擬增強(qiáng)學(xué)生的感性認(rèn)識。 )(2) 波的疊加原理。 從實(shí)驗(yàn)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(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。 ) 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。計(jì)算機(jī)動畫模擬， 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， 任何一個質(zhì)點(diǎn)的總位移都等于兩列波單獨(dú)傳播時引起的位移的矢量和， 我們把波的這種現(xiàn)象稱為波的疊加，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(shí)驗(yàn)現(xiàn)象很快就過去了，又要用到運(yùn)動合成知識。在教學(xué)時采用實(shí)驗(yàn)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(yàn)，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(jìn)行 ) 實(shí)驗(yàn)：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(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。( 鼓勵學(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(qiáng)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(yùn)動的研究， 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(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，是一種動態(tài)中的穩(wěn)態(tài)，怎樣讓學(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(jì)這節(jié)課時一定要仔細(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(diǎn)。 . 需解決的幾個細(xì)節(jié)：為讓學(xué)生熟悉干涉示意圖上振動加強(qiáng)區(qū)、 振動減弱區(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。 ) 質(zhì)點(diǎn)的振動加強(qiáng)和振動減弱不是位移的增大或減小，而是指質(zhì)點(diǎn)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(shí)驗(yàn)：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。 )