成稿波的干涉說課教案

《波的衍射和干涉》說課稿鎮(zhèn)賚一中高二物理陳玉萍我說課的內(nèi)容是“人教版《選修3-4·物理》”第十二章第4節(jié)：波的衍射和干涉。教材分析一、在教材中的地位本節(jié)內(nèi)容在《新課程標準》中屬Ⅰ級要求，本節(jié)重點講解波的特有現(xiàn)象，為后面電磁波及光波的教學打下基礎(chǔ)。二、教材設(shè)計流程主要思想是：遵照教材的編寫意圖，按“觀察現(xiàn)象，歸納特征，而后得出結(jié)論”的大順序進行教學。觀察中注意引導(dǎo)，分析中注意啟發(fā)。1．波的衍射觀察水波繞過障礙屏傳播的情況。由此給出波的衍射定義。波繞過障礙物的現(xiàn)象，叫做波的衍射。再引導(dǎo)學生觀察：在水槽中放入一個有孔的障礙屏，水波通過孔后也會發(fā)生衍射現(xiàn)象。看教材中的插圖，解釋“繞過障礙物”的含義。在前面觀察的基礎(chǔ)上，引導(dǎo)學生進行下面的觀察：①在不改變波源的條件下，將障礙屏的孔由較大逐漸變小?？梢钥吹讲ǖ难苌洮F(xiàn)象越來越明顯。由此得出結(jié)論：障礙物越小，衍射現(xiàn)象越明顯。②可能的話，在不改變障礙孔的條件下，使水波的波長逐漸變大或逐漸變小?？梢钥吹?，當波長越小時，波的衍射現(xiàn)象越明顯。由此指出：當障礙物的大小與波長相差不多時，波的衍射現(xiàn)象較明顯。發(fā)生明顯衍射的條件是：障礙物或孔的大小比波長小，或者與波長相差不多。最后告訴學生：波的衍射現(xiàn)象是波所特有的現(xiàn)象。在生活中，可遇到的波的衍射現(xiàn)象有：聲音傳播中的“隔墻有耳”現(xiàn)象；在房間中可以接收到收音機和電視信號，是電磁波的衍射現(xiàn)象2．波的干涉波的干涉是波的一種特殊的疊加現(xiàn)象，所以對波的疊加現(xiàn)象的理解是認識波的干涉現(xiàn)象的基礎(chǔ)。教材首先講了波的疊加現(xiàn)象，即兩列波相遇而發(fā)生疊加時，對某一質(zhì)點而言，它每一時刻振動的總位移，都等于該時刻兩列波在該質(zhì)點引起的位移的矢量和。在學生理解波的疊加的基礎(chǔ)上，再進一步說明在特殊情況下，即當兩列波的頻率相同時，疊加的結(jié)果就會出現(xiàn)穩(wěn)定的特殊圖樣，即某些點兩列波引起的振動始終加強，某些點兩列波引起的振動始終減弱，并且加強點與減弱點相互間隔，這就是干涉現(xiàn)象。由于對干涉現(xiàn)象的理解，需要一定的空間想象能力，可借助圖片、計算機模擬，盡可能使學生形象、直觀地理解干涉現(xiàn)象。三、教學目標一、知識與技能：1、知道什么是波的衍射和干涉現(xiàn)象2、知道波發(fā)生明顯衍射現(xiàn)象的條件3、知道波的疊加原理，知道波的干涉現(xiàn)象實質(zhì)上是波的一種特殊的疊加現(xiàn)象。4、知道波產(chǎn)生波的干涉的條件。5、知道衍射和干涉是波特有的現(xiàn)象。二、過程和方法：通過觀察在波源前放置不同大小的，不同形狀的障礙物所產(chǎn)生的現(xiàn)象，并作對比，知道如何從現(xiàn)象中歸納產(chǎn)生明顯衍射現(xiàn)象的條件。通過對頻率相同的兩列波的相遇現(xiàn)象的觀察，以及對頻率不同的兩列波的相遇現(xiàn)象的觀察，并且對比，知道如何從現(xiàn)象中歸納波產(chǎn)生穩(wěn)定干涉現(xiàn)象的條件。三、情感、態(tài)度與價值觀：讓學生觀察實驗現(xiàn)象，并從中歸納出結(jié)論的過程，激發(fā)學生關(guān)心周圍事物的興趣。四、教學重點1、衍射現(xiàn)象及產(chǎn)生明顯衍射現(xiàn)象的條件。2、波的疊加原理及干涉現(xiàn)象。五、教學難點干涉現(xiàn)象形成的原理教法分析理論依據(jù)為充分體現(xiàn)學生的學習主體地位，準備采用前蘇聯(lián)教育家馬赫穆托夫、列爾涅爾、斯卡特金等人所倡導(dǎo)的問題教學法。其基本程序是：提出問題——引導(dǎo)學生觀察實驗——啟發(fā)學生分析和解決問題。解決問題一般要經(jīng)過四個階段：即教師提出問題→學生獨立思考、觀察、討論分析→教師根據(jù)學生交流的情況進行點撥引導(dǎo)→總結(jié)得出結(jié)論、進行論證。主要目的充分體現(xiàn)學生的主體地位和作用，讓學生在問題中激發(fā)興趣，在問題的爭論中辨清問題，在問題的解決中提升能力。主要設(shè)想1、為了形象直觀，打算在課堂中采用播放錄相、實驗演示、電腦動畫模擬輔助手段，幫助學生建立形象直觀的認識，降低難度。2通過觀察水波的傳播特點介紹波的衍射現(xiàn)象，通過想象比較法，建立波的明顯衍射的條件。3、在引導(dǎo)學生分析清楚不連續(xù)的脈沖波的疊加情形之后，順勢通過提問讓學生思考連續(xù)波的疊加情況。引入波的干涉現(xiàn)象。4、通過對波的干涉現(xiàn)象的觀察與分析，分析波的干涉形成的原理，得出波的干涉條件。突破重難點的方法1、為了能讓學生更好的理解波的干涉形成原理，可以采取變“靜”為“動”,“動”中取“靜”的分析方法。波的衍射和干涉現(xiàn)象是一種動態(tài)中的穩(wěn)態(tài)，要分析這種現(xiàn)象，應(yīng)該采用對某一瞬間狀態(tài)進行分析的思維方法，并且將立體轉(zhuǎn)化為平面進行形象的分析，充分利用計算機動畫化動為靜、化快為慢的特點，能有效地化解難點.具體操作流程如下:首先做演示實驗，讓學生觀察敘述實驗現(xiàn)象，然后將水波的干涉圖樣用三維動畫模擬在計算機上，讓學生先看三維圖的俯視圖，再看三維圖側(cè)視剖視圖，在邊緣上放上質(zhì)點，與上面講到的波的疊加實驗聯(lián)系起來，讓學生從感觀上和知識上清楚的意識到，波的干涉實際上是一種特殊的疊加現(xiàn)象。在這個過程中,還可以使學生將三維空間運動轉(zhuǎn)化為二維平面運動進行分析的思維方法得到提高.2、在討論波的干涉圖樣和干涉條件時，可以提出以下的問題4和5，請學生看課本上的干涉圖樣，引導(dǎo)學生思考與討論，然后大面積提問，最后，由教師在黑坂上畫圖分析總結(jié)。在師生的互動中,將重點難點一一化解學法分析問題展示什么是波的衍射？產(chǎn)生明顯衍射現(xiàn)象的條件是什么？在同一界質(zhì)中兩列波在同時傳播，這兩列波之間會怎樣相互作用、最終將會發(fā)生什么現(xiàn)象呢？為什么在波的干涉現(xiàn)象中，會出現(xiàn)有些質(zhì)點振動振幅很大，有些卻很小，甚至為零？振動的加強點和減弱點是交替出現(xiàn)還是固定不變？干涉的形成是否還需要條件呢？回到教材圖10-23分析——如果波源S1和S2所激發(fā)的波的波長不同a、某時刻是否會形成規(guī)則的強弱分布？b、半個周期后，強弱點的分布是否還在原處？6．波的干涉現(xiàn)象是不是很普遍？譬如聲音疊加后，會經(jīng)常出現(xiàn)干涉現(xiàn)象嗎？過程推進針對上述系列問題，教師邊演示、邊提問，讓學生邊觀察、邊思考，最大限度地調(diào)動學生積極參與教學活動。在教材難點處適當放慢節(jié)奏，給學生充分的時間進行思考和討論，教師可給予恰當?shù)乃季S點撥，必要時可進行大面積課堂提問，讓學生充分發(fā)表意見。結(jié)果預(yù)測采用問題式課堂教學模式，既有利于化解難點，也有利于充分發(fā)揮學生的主體作用，使課堂氣氛更加活躍。讓學生在生生互動、師生互動中掌握新知識，提高解決問題的能力。D、教學過程設(shè)想復(fù)習＆引入（約５分鐘）1．復(fù)習提問：什么是波的衍射？產(chǎn)生明顯衍射現(xiàn)象的條件是什么？2．請學生回答以上問題，然后請學生評論，答案是否正確。3．引入提問：在同一界質(zhì)若有兩列波在同時傳播，這兩列波之間會怎樣相互作用、最終將會發(fā)生什么現(xiàn)象呢？4．實驗由實驗導(dǎo)入課題，激發(fā)學生的探索興趣和求知欲，同時培養(yǎng)觀察能力新課教學（約30分鐘）（一）波的衍射1．閱讀課本“波的衍射”這部分內(nèi)容，思考以下問題：1、在水塘里，當微風激起的水波遇到小石、蘆葦?shù)日系K物時，波會受到影響嗎？若在波的前進方向放一個有孔的屏，會看到什么？（約1分鐘）2．觀察實驗圖片，思考以下問題（1）保持水波的波長不變，改變狹縫的寬度，觀察水波的傳播情況有什么變化？（2）保持狹縫的寬度不變，改變水波的波長，觀察波的傳播情況有什么變化？結(jié)論：總結(jié)發(fā)生明顯衍射現(xiàn)象的條件：說明：一切波都能發(fā)生衍射，衍射是波特有的現(xiàn)象。（二）波的獨立傳播特性1．設(shè)問：把兩塊石子在不同的地方投入池塘的水中，就有兩列波在水面上傳播，兩列波相遇時，會不會像兩個小球相碰時那樣，都改變原來的運動狀態(tài)呢？（約1分鐘）2．學生實驗：水波的相向傳播[改進課本傳統(tǒng)實驗]（約2分鐘）3．引導(dǎo)讓學生敘述實驗現(xiàn)象。（1分鐘）5．總結(jié)：（約1分鐘）（三）波的疊加原理1．計算機模擬繩波的傳播。請同學敘述在它們的重疊區(qū)域里，質(zhì)點的位移的發(fā)生了什么變化。（約1分鐘）2．原理（約2分鐘）3．畫圖分析4．講解三種典型情況：峰-峰疊加、峰-谷疊加、谷-谷疊加。（約3分鐘）5．總結(jié)（這部分知識涉及矢量運算，對學生來說是困難，教師應(yīng)該畫圖直觀，仔細講解,同時配以計算機模擬）（約1分鐘）（四）波的干涉1．實驗：背投式發(fā)波水槽演示水波的干涉[改進實驗儀器]（約1分鐘）1．計算機模擬：請學生敘述觀察到的現(xiàn)象．（約2分鐘）2．設(shè)問：為什么在兩列波相遇后，會出現(xiàn)有些質(zhì)點振動振幅很大，有些卻很小，甚至為零？3．引導(dǎo)學生討論課本圖１０－２３分析ａ，ｂ這兩個質(zhì)點的運動情況．（約6分鐘）(設(shè)問：振動的加強點和減弱點是交替出現(xiàn)還是固定不變？)4．分析，歸納，總結(jié)．（約2分鐘）5．讓學生看課本得出波的干涉的定義．（約1分鐘）（五）波的干涉的條件（約5分鐘）1．設(shè)問：波的干涉的形成是否還需要條件呢？2．引導(dǎo)學生分析：教材圖10-23——如果波源S1和S2所激發(fā)的波的波長不同a、某時刻是否會形成規(guī)則的強弱分布？b、半個周期后，強弱點的分布是否還在原處？3．大面積提問，讓學生回答自己得出的結(jié)論。4．總結(jié)：5．實驗檢驗。教學小結(jié)（約3分鐘）體現(xiàn)本節(jié)知識結(jié)構(gòu)，突出教學重點反饋練習及評講（約5分鐘）作業(yè)布置（約1分鐘）閱讀教材；教材P58第（1）、（2）、（3）題媒體應(yīng)用錄相、實驗演示、動畫模擬板書設(shè)計一、波的衍射波可以繞過障礙物繼續(xù)傳播的現(xiàn)象。二、波發(fā)生明顯衍射的條件只有縫孔的寬度或障礙物的尺寸跟波長相差不多，或者比波長更小時，才能