波的干涉、衍射

第七章机械波C波的干涉、衍射·1·第七章C波的干涉、衍射进才中学张烨【教学目标】⑴通过学习知道波的叠加原理。⑵理解什么是波的干涉现象及其产生的条件；理解什么是波的衍射现象及产生明显衍射现象的条件。⑶通过观察实验现象，比较波动现象和实物粒子运动状态的不同点，比较波的干涉现象和衍射现象的相同点和不同点。【课时】1课时【重点难点】重点：波的干涉现象和衍射现象及其相关条件。难点：干涉现象和衍射现象的观察和判断。【教学方法】实验演示、计算机多媒体演示、讨论与讲授相结合。【实验设备】长绳，发波水槽，变频电机，电源。多媒体演示设备。【教学过程】情景引入：（今天来学习波的一些特性）复习上节课，我们用λ、v、T、f四个物理量来描述波的特性。T、f是由波源质点振动的周期或频率决定的。一列波在传播过程中波中任一质点的频率和周期都和波源的频率和周期相同，波源的频率不变，波的频率就不变。（即使波在不同的介质中传播，波源的振动频率不变，波的频率也不会发生改变）v是由介质的性质决定的。（通常波的传播速度在固体中最大，其次液体，气体中最小。“课本P9点击”）例：三峡工程纵向围堰混凝土利用声速的变化可以反映混凝土质量的特征，“相对低速”概念的引入可以判定混凝土缺陷的部位。有空洞的话声速会变小。提问：一列波在不同的介质中传播，既然频率周期不变，波速如何发生改变呢？计算机演示“波速的变化（改变λ）.swf”λ＝8、16、32（例题：参考课本P10的例1）频率周期不变，λ变大，v变大。总结：不同介质同频率，相同介质同波速。新课部分：阅读课文：P.13提问：两个小球在空中相遇会改变各自的运动方向，两列波在空中相遇，将会发生什么?视频录像：两列水波相遇1、波的传播特点：几列波相遇时，每列波都能保持各自的状态继续传播而不相互干扰。波的叠加性：在两列波重叠区域里，任何一个质点的总位移等于两列波分别引起的位移的矢量和。参见课文P.14的图7—14第七章机械波C波的干涉、衍射·2·提问：如果两列频率相同，振动步调一致的波相遇后，会发生什么现象？演示实验：发波水槽中水波的干涉现象。观察：（1）稳定的干涉图像的对称性，干涉加强区域和减弱区域的分布特点。（2）振动加强点的振幅是否一直处于波峰？2、波的干涉现象——频率相同的两列波叠加，使某些区域的振动加强，某些区域的振动减弱，并且振动的加强区和减弱区相互间隔的现象。波干涉现象的条件：（1）两列波的频率相同。（2）两列波中介质质点的振动方向必须相同（否则成质点沿椭圆轨道运动的不稳定波）。（3）两列波中介质质点的振动步调必须一致。（相位问题）3、波的衍射现象——波绕过障碍物继续传播的现象。波明显衍射现象的条件：障碍物或孔的尺寸小于波长或和波长差不多。4、干涉和衍射现象是波特有的现象。【板书设计】一、不同介质同频率，相同介质同波速。T、f是由波源质点振动的周期或频率决定的。v是由介质的性质决定的。二、波的叠加1、波的传播特点：几列波相遇时，每列波都能保持各自的状态继续传播而不相互干扰。2、波的叠加性：在两列波重叠区域里，任何一个质点的总位移等于两列波分别引起的位移的矢量和。三、波的干涉现象四、波的衍射现象波明显．．衍射现象的条件：障碍物或孔的尺寸小于波长或和波长差不多。