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文檔簡介
高中物理的優(yōu)秀教案高中物理的優(yōu)秀教案「篇一」一、教材分析“實驗:測定電池的電動勢和內(nèi)阻”是人教版高中物理選修3-1第二章第九節(jié)的內(nèi)容,它是閉合電路歐姆定律的深化和實際應(yīng)用,學(xué)生通過本節(jié)課的學(xué)習(xí),既能鞏固電學(xué)問題的分析思路,加深對閉合電路歐姆定律的理解,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,培養(yǎng)學(xué)生合作、探究、交流能力,具有很重要的實際意義。二、教學(xué)目標(biāo)一、知識與技能1、理解閉合電路歐姆定律內(nèi)容2、理解測定電源的電動勢和內(nèi)阻的基本原理,體驗測定電源的電動勢和內(nèi)阻的探究過程。3、用解析法和圖象法求解電動勢和內(nèi)阻。4、使學(xué)生掌握利用儀器測量電池電動勢和內(nèi)電阻的方法,并通過設(shè)計電路和選擇儀器,開闊思路,激發(fā)興趣。二、過程與方法1、體驗實驗研究中獲取數(shù)據(jù)、分析數(shù)據(jù)、尋找規(guī)律的科學(xué)思維方法。2、學(xué)會利用圖線處理數(shù)據(jù)的方法。三、情感態(tài)度與價值觀使學(xué)生理解和掌握運(yùn)用實驗手段處理物理問題的基本程序和技能,具備敢于質(zhì)疑的習(xí)慣、嚴(yán)謹(jǐn)求實的態(tài)度和不斷求索的精神,培養(yǎng)學(xué)生觀察能力、思維能力和操作能力,提高學(xué)生對物理學(xué)習(xí)的動機(jī)和興趣。三、教學(xué)重點(diǎn)難點(diǎn)重點(diǎn):利用圖線處理數(shù)據(jù)難點(diǎn):如何利用圖線得到結(jié)論以及實驗誤差的分析四、學(xué)情分析1.知識基礎(chǔ)分析:①掌握了閉合電路歐姆定律,會利用該定律列式求解相關(guān)問題。②掌握了電流表、電壓表的使用方法。2.學(xué)習(xí)能力分析:①學(xué)生的觀察、分析能力不斷提高,能夠初步地、獨(dú)立發(fā)現(xiàn)事物內(nèi)在聯(lián)系和一般規(guī)律的能力。②具有初步的概括歸納總結(jié)能力、邏輯推力能力、綜合分析能力。五、教學(xué)方法實驗法,講解法六、課前準(zhǔn)備1.學(xué)生的學(xué)習(xí)準(zhǔn)備:預(yù)習(xí)學(xué)案。2.教師的教學(xué)準(zhǔn)備:多媒體課件制作,課前預(yù)習(xí)學(xué)案,課內(nèi)探究學(xué)案,課后延伸拓展學(xué)案。3.教學(xué)環(huán)境的設(shè)計和布置:兩人一組,實驗室內(nèi)教學(xué)。七、課時安排:1課時八、教學(xué)過程(一)預(yù)習(xí)檢查、總結(jié)疑惑(二)情景引入、展示目標(biāo)回顧上節(jié)所學(xué)內(nèi)容,引入新內(nèi)容教師:上堂課我們學(xué)習(xí)了閉合電路的歐姆定律,那么此定律文字怎么述?公式怎么寫?學(xué)生:閉合電路中的電流跟電源的電動勢成正比,跟整個電路的電阻成反比,這就是閉合電路的歐姆定律。提出問題:現(xiàn)在有一個干電池,要想測出其電動勢和內(nèi)電阻,你需要什么儀器,采用什么樣的電路圖,原理是什么?學(xué)生討論后,得到的大致答案為:由前面的閉合電路歐姆定律I=E/(r+R)可知E=I(R+r),或E=U+I(xiàn)r,只需測出幾組相應(yīng)的數(shù)值便可得到,可以采用以下的電路圖:這幾種方法均可測量,今天我們這節(jié)課選擇用測量的這一種。(三)合作探究、精講點(diǎn)播1.實驗原理:閉合電路歐姆定律E=U+I(xiàn)r2.實驗器材:學(xué)生回答:測路端電壓;測干路電流,即過電源的電流。需測量的是一節(jié)干電池,電動勢約為1.5V,內(nèi)電阻大約為零點(diǎn)幾歐。電流表、電壓表及滑動變阻器的規(guī)格要根據(jù)實驗的具體需要來確定,看看我們用到的電路圖里面、各需測的是什么?提出問題:選用電路圖時,還可將接在外面,原則上也是可以的,那么我們在做實驗時是否兩個都可以,還是哪一個更好?為什么?學(xué)生回答:兩種方式測量都會帶來誤差。采用圖1示數(shù)準(zhǔn)確示數(shù)偏小采用圖2示數(shù)準(zhǔn)確示數(shù)偏小選用哪種方式,要根據(jù)實際測量的需要確定,現(xiàn)在要想測出電源的內(nèi)阻,如果采用圖2方式,最后得到的結(jié)果相當(dāng)于電源內(nèi)阻與電流表內(nèi)阻的總和,而兩者相差又不太多,這樣一來誤差就會比較大,所以應(yīng)采用圖1的電路圖。明確各儀器的規(guī)格:電流表0~0.6A量程,電壓表0~3V量程?;瑒幼冏杵?~50Ω。此外,開關(guān)一個,導(dǎo)線若干。3.數(shù)據(jù)處理:原則上,利用兩組數(shù)據(jù)便可得到結(jié)果,但這樣做誤差會比較大,為此,我們可以多測幾組求平均,也可以將數(shù)據(jù)描在圖上,利用圖線解決問題。明確:①圖線的縱坐標(biāo)是路端電壓,它反映的是:當(dāng)電流I增大時,路端電壓U將隨之減小,U與I成線性關(guān)系,U=E―Ir。也就是說它所反映的是電源的性質(zhì),所以也叫電源的外特性曲線。②電阻的伏安特性曲線中,U與I成正比,前提是R保持一定,而這里的U-I圖線中,E、r不變,外電阻R改變,正是R的變化,才有I和U的變化。實驗中至少得到5組數(shù)據(jù),畫在圖上擬合出一條直線。要求:使多數(shù)點(diǎn)落在直線上,并且分布在直線兩側(cè)的數(shù)據(jù)點(diǎn)的個數(shù)要大致相等,這樣,可使偶然誤差得到部分抵消,從而提高精確度。討論:將圖線延長,與橫縱軸的交點(diǎn)各代表什么情況?歸納:將圖線兩側(cè)延長,分別交軸與A、B點(diǎn)。A點(diǎn)意味著開路情況,它的縱軸截距就是電源電動勢E。說明:①A、B兩點(diǎn)均是無法用實驗實際測到的,是利用得到的圖線向兩側(cè)合理外推得到的。②由于r一般很小,得到的圖線斜率的絕對值就較小。為了使測量結(jié)果準(zhǔn)確,可以將縱軸的坐標(biāo)不從零開始,計算r時選取直線上相距較遠(yuǎn)的兩點(diǎn)求得。4.誤差分析:實驗中的誤差屬于系統(tǒng)誤差,請同學(xué)們進(jìn)一步討論,得到的數(shù)值是偏大還是偏???(提示:利用圖線及合理的推理)可以請幾位同學(xué)發(fā)言,最后得到結(jié)論。因為電壓表的分流作用所以I真=I測+I(xiàn)v即(I真―I測)↑。反映在圖線上:當(dāng)U=0時,Iv→0I→I真故r真>r測E真>E測5.布置作業(yè):認(rèn)真看書,寫好實驗報告。(四)反思總結(jié),當(dāng)堂檢測。教師組織學(xué)生反思總結(jié)本節(jié)課的主要內(nèi)容,并進(jìn)行當(dāng)堂檢測。設(shè)計意圖:引導(dǎo)學(xué)生構(gòu)建知識網(wǎng)絡(luò)并對所學(xué)內(nèi)容進(jìn)行簡單的反饋糾正。(課堂實錄)(五)發(fā)導(dǎo)學(xué)案、布置預(yù)習(xí)。九、板書設(shè)計一、實驗原理:二、實驗步驟:三、數(shù)據(jù)處理:計算:圖像:四、誤差分析:十、教學(xué)反思:本節(jié)課重在數(shù)據(jù)處理、誤差分析。學(xué)校:臨清三中學(xué)科:物理編寫人:孫風(fēng)武審稿人:盛淑貞多用電表學(xué)案課前預(yù)習(xí)學(xué)案一、預(yù)習(xí)目標(biāo)學(xué)習(xí)測量電源電動勢和內(nèi)阻的方法,掌握科學(xué)測量的主要步驟。二、預(yù)習(xí)內(nèi)容一、實驗?zāi)康臏y定電源的________________。二、實驗原理1、圖2.6-1中,電源電動勢E、內(nèi)電阻r,與路端電壓U、電流I的關(guān)系可寫為E=______________。(1)2、圖2.6-2中,電源電動勢E、內(nèi)電阻r、電流I、電阻R的關(guān)系可寫為E=______________。(2)3、圖2.6-3中電源E、內(nèi)電阻r、路端電壓U、電阻R的關(guān)系可寫為E=______________。(3)ErRErR圖2.6-2圖2.6-3實驗原理1是本節(jié)課的重點(diǎn)。測出幾組U,I數(shù)值,帶入(1)式得到的方程兩兩組成方程組,可得到E,r值。這種方法誤差較大。還可以多測出幾組U,I值,然后在U-I坐標(biāo)平面內(nèi)描出各組U、I值所對應(yīng)的點(diǎn),然后通過這些點(diǎn)畫一直線,如圖2.6-4所示,直線與縱軸的的交點(diǎn)的縱坐標(biāo)就是電池的電動勢的大小,直線與橫軸的交點(diǎn)的橫坐標(biāo)就是電池的短路電流Io=E/r,因此可求的內(nèi)電阻r=E/Io。三、實驗器材_________、__________、__________、__________、開關(guān)。導(dǎo)線。三、提出疑惑同學(xué)們,通過你的自主學(xué)習(xí),你還有哪些疑惑,請把它填在下面的表格中疑惑點(diǎn)疑惑內(nèi)容課內(nèi)探究學(xué)案一、學(xué)習(xí)目標(biāo)學(xué)會科學(xué)處理實驗數(shù)據(jù)的方法,有公式法和圖像法。學(xué)習(xí)重難點(diǎn):圖像法計算E、r。二、學(xué)習(xí)過程實驗步驟1.連接電路。如圖2.6-1所示。電流表取0.6A量程,電壓表oIoI/A取3V量程,移動觸頭位置使連入電路中的有效阻值_______。圖2.6-42.測幾組(I,U)值。閉合電鍵,移動變阻器觸頭位置,使電流有明顯示數(shù),記下一組(I,U)值,斷開電鍵。用同樣方法,多次移動變阻器觸頭位置,記錄多組(I,U)值,然后斷開電鍵。3.建立坐標(biāo)系、描點(diǎn)。縱軸表示__________,橫軸表示__________,取合適的標(biāo)度,使所描坐標(biāo)點(diǎn)分布絕大部分坐標(biāo)紙,必要時縱坐標(biāo)可以_________________。4.據(jù)描出的坐標(biāo)點(diǎn)作出U-I圖像。應(yīng)使圖象盡量多的通過描出的點(diǎn),不在圖象上的點(diǎn)要盡量對稱的分布于圖線兩側(cè),誤差很大,應(yīng)堅決舍棄。5.測算電動勢和內(nèi)電阻。準(zhǔn)確讀出U-I圖線與縱軸和橫軸的交點(diǎn)坐標(biāo),并帶入U=E-Ir中,算出E=?r=?【典型例題】用電流表和電壓表測定電池的電動勢E和內(nèi)電阻r,所用的電路如圖2.6-5所示,一位同學(xué)測得六組數(shù)據(jù)如下表中所示。組別I(A)U(V)10.121.3720.201.3230.311.2440.321.1850.501.1060.571.05(1)試根據(jù)這些數(shù)據(jù)在圖2.6-6中作出U-I圖線。(2)根據(jù)圖線得出電池的電動勢E=____V,電池的內(nèi)電阻r=________。(3)若不作出圖線,只選用其中兩組U和I數(shù)據(jù),可利用公式E=U1+I1r,E=U2+I2r算出E和r,這樣做可能得出誤差很大的結(jié)果,選用第______組和第______組的數(shù)據(jù),求得E和r誤差最大。(三)反思總結(jié)誤差分析是難點(diǎn)(四)當(dāng)堂檢測1.在《測定電池的電動勢和內(nèi)電阻》的實驗中,待測電池、開關(guān)和導(dǎo)線配合下列哪些儀器可以達(dá)到測定目的A.一只電流表和一只滑動變阻器B.一只電流表和一只電壓表C.一只電流表和一只電阻箱D.一只電壓表和一只電阻箱2.下面給出多種用伏安法測電池電動勢和內(nèi)電阻的數(shù)據(jù)處理方法,其中既減小偶然誤差,又直觀、簡便的方法是()A.測出兩組I,U的數(shù)據(jù),代入方程組E=U1+I1r和E=U2+I2r中,即可求出E和rB.多測幾組I,U的數(shù)據(jù),求出幾組E,r,最后分別求出其平均值C.測出多組I,U的數(shù)據(jù),畫出U―I圖像,再根據(jù)圖像求E,rD.多測出幾組I,U數(shù)據(jù),分別求出I和U的平均值,用電壓表測出開路時的路端電壓即為電壓勢E,再用閉合電路歐姆定律求出內(nèi)電阻r3.現(xiàn)有器材:量程為10.0mA、內(nèi)阻約30-40的電流表一個,定值電阻R1=150,定值電阻R2=100,單刀單擲開關(guān)S,導(dǎo)線若干。要求利用這些器材測量一干電池(電動勢約1.5V)的電動勢。(1)按要求在實物圖上連線。(2)用已知量和直接測得量表示的待測電動勢的表達(dá)式為E=,式中各直接測得量的意義是:。課后練習(xí)與提高1.用電壓表、電流表測定a、b兩節(jié)干電池的電動勢Ea、Eb和內(nèi)電阻ra、rb時,畫出的圖線如圖所示,則A.Ea>Eb,ra>rbB、Ea>Eb,ra<rbC、EarbD、Ea<Eb,ra<rb2.在圖所示的電路中,R1、R2為標(biāo)準(zhǔn)電阻,測定電源電動勢和內(nèi)電阻時,如果偶然誤差可以忽略不計,則電動勢的測量值______真實值,內(nèi)電阻的測量值______真實值,測量誤差產(chǎn)生的原因是______。3.在測定一節(jié)干電池的電動勢和內(nèi)電阻的實驗中,備有下列器材:①干電池E(電動勢約為1.5V、內(nèi)電阻大約為1.0)②電壓表V(0~15V)③電流表A(0~0.6A、內(nèi)阻0.1)④電流表G(滿偏電流3mA、內(nèi)阻Rg=10)⑤滑動變阻器R1(0~10、10A)⑥滑動變阻器R2(0~100、1A)⑦定值電阻R3=990⑧開關(guān)、導(dǎo)線若干⑴為了方便且能較準(zhǔn)確地進(jìn)行測量,其中應(yīng)選用的滑動變阻器是_________(填寫字母代號);⑵請在線框內(nèi)畫出你所設(shè)計的實驗電路圖,并在圖中標(biāo)上所選用器材的符號。(3)上圖為某一同學(xué)根據(jù)他設(shè)計的實驗,繪出的I1―I2圖線(I1為電流表G的示數(shù),I2為電流表A的示數(shù)),由圖線可求得被測電池的電動勢E=_____V,內(nèi)電阻r=_____。4.在測定一節(jié)干電池(電動勢約為1.5V,內(nèi)阻約為2)的電動勢和內(nèi)阻的實驗中,變阻器和電壓表各有兩個供選:A電壓表量程為15V,B電壓表量程為3V,A變阻器為(20,3A),B變阻器為(500,0.2A)。電壓表應(yīng)該選_______(填A(yù)或B),這是因_______________________________________;變阻器應(yīng)該選_______(填A(yù)或B),這是因_______________________________________。5.要求測量由2節(jié)干電池串聯(lián)而成的電池組的電動勢E和內(nèi)阻r(約幾歐),提供下列器材:電壓表V(量程3V,內(nèi)阻1kΩ)、電壓表V2(量程15V,內(nèi)阻2kΩ)、電阻箱(0~9999Ω)、開關(guān)、導(dǎo)線若干。某同學(xué)用量程為15V的電壓表連接成如圖所示的電路,實驗步驟如下:(l)合上開關(guān)S,將電阻箱R阻值調(diào)到R1=10Ω,讀得電壓表的讀數(shù)為U1(2)將電阻箱R阻值調(diào)到R2=20Ω,讀得電壓表的讀數(shù)為U2,由方程組U1=ε-U1r/R1、U2=ε-U2/R2解出ε、r為了減少實驗誤差,上述實驗在選擇器材和實驗步驟中,應(yīng)做哪些改進(jìn)?6.測量電源B的電動勢E及內(nèi)阻r(E約為4.5V,r約為1.5Ω)。器材:量程3V的理想電壓表○V,量程0.5A的電流表○A(具有一定內(nèi)阻),固定電阻R=4Ω,滑動變阻器R′,開關(guān)S,導(dǎo)線若干。①畫出實驗電路原理圖。圖中各無件需用題目中給出的符號或字母標(biāo)出。②實驗中,當(dāng)電流表讀數(shù)為I1時,電壓表讀數(shù)為U1;當(dāng)電流表讀數(shù)為I2時,電壓表讀數(shù)為U2。則可以求出E=,r=。(用I1,I2,U1,U2及R表示)答案:當(dāng)堂檢測1、CD2、C3、(1)連圖:左圖只用R1接入電路;右圖用R1和R2串聯(lián)接入電路。(2)R2I1是外電阻為R1時的電流,I2是外電阻為R1和R2串聯(lián)時的電流課后練習(xí)與提高1、A2、等于,大于電流表具有內(nèi)電阻3、⑴R1;⑵電路圖如右圖所示;⑶1.47(1.46~1.48均可);0.83(0.81~0.85均可)4、B,A電壓表的量程過大,誤差較大;A,B變阻器額定電流過小且調(diào)節(jié)不便。5、應(yīng)選用量程為3V的電壓表.改變電阻箱阻值R,讀取若干個U的值,由I=U/R計算出電流的值,然后作出U-I圖線,得到ε、r。6、①實驗電路原理圖如圖。高中物理的優(yōu)秀教案「篇二」課前預(yù)習(xí)學(xué)案一、預(yù)習(xí)目標(biāo)1.知道什么是互感現(xiàn)象和自感現(xiàn)象。2.知道自感現(xiàn)象的利與弊及對它們的利用和防止。二、預(yù)習(xí)內(nèi)容(一)自感現(xiàn)象1、自感電動勢總要阻礙導(dǎo)體中,當(dāng)導(dǎo)體中的電流在增大時,自感電動勢與原電流方向,當(dāng)導(dǎo)體中的電流在減小時,自感電動勢與電流方向。注意:阻礙不是阻止,電流還是在變化的。2、線圈的自感系數(shù)與線圈的、等因素有關(guān)。線圈越粗、越長、匝數(shù)越密,它的自感系數(shù)就越。除此之外,線圈加入鐵芯后,其自感系數(shù)就會。3、自感系數(shù)的單位,有1mH=H,1H=H。4、感電動勢的大?。号c線圈中的電流強(qiáng)度的變化率成正比。(二)自感現(xiàn)象的應(yīng)用1、有利應(yīng)用:a、日光燈的鎮(zhèn)流器;b、電磁波的發(fā)射。2、有害避免:a、拉閘產(chǎn)生的電弧;b、雙線繞法制造精密電阻。3、日光燈原理(學(xué)生閱讀課本)(1)日光燈構(gòu)造:(2)日光燈工作原理:(三)互感現(xiàn)象、互感器1、互感現(xiàn)象現(xiàn)象應(yīng)用了原理。2、互感器有。課內(nèi)探究學(xué)案一、學(xué)習(xí)目標(biāo)1.知道什么是互感現(xiàn)象和自感現(xiàn)象。2.知道自感系數(shù)是表示線圈本身特征的物理量,知道它的單位及其大小的決定因素。3.知道自感現(xiàn)象的利與弊及對它們的利用和防止。4.能夠通過電磁感應(yīng)部分知識分析通電、斷電自感現(xiàn)象的原因及磁場的能量轉(zhuǎn)化問題。二、學(xué)習(xí)過程(一)復(fù)習(xí)舊課,引入新課1、引起電磁感應(yīng)現(xiàn)象的最重要的條件是什么?2、楞次定律的內(nèi)容是什么?(二)新課學(xué)習(xí)1、互感現(xiàn)象問題1:在法拉第的實驗中兩個線圈并沒有用導(dǎo)線連接,當(dāng)一個線圈中的電流變化時,在另一個線圈中為什么會產(chǎn)生感應(yīng)電動勢呢?2、自感現(xiàn)象問題2:當(dāng)電路自身的電流發(fā)生變化時,會不會產(chǎn)生感應(yīng)電動勢呢?實驗1演示通電自感現(xiàn)象。畫出電路圖(如圖所示),A1、A2是規(guī)格完全一樣的燈泡。閉合電鍵S,調(diào)節(jié)變阻器R,使A1、A2亮度相同,再調(diào)節(jié)R1,使兩燈正常發(fā)光,然后斷開開關(guān)S。重新閉合S,觀察到什么現(xiàn)象?(實驗反復(fù)幾次)高中物理的優(yōu)秀教案「篇三」三維教學(xué)目標(biāo)1、知識與技能(1)知道波的疊加原理,知道什么是波的干涉條件、干涉現(xiàn)象和干涉圖樣;(1)知道什么是波的衍射現(xiàn)象,知道波發(fā)生明顯衍射現(xiàn)象的條件;(2)知道干涉現(xiàn)象、波的衍射現(xiàn)象都是波所特有的現(xiàn)象。2、過程與方法:3、情感、態(tài)度與價值觀:教學(xué)重點(diǎn):波的疊加原理、波的干涉條件、干涉現(xiàn)象和干涉圖樣、波發(fā)生明顯衍射現(xiàn)象的條件。教學(xué)難點(diǎn):波的干涉圖樣教學(xué)方法:實驗演示教學(xué)教具:長繩、發(fā)波水槽(電動雙振子)、音叉(一)引入新課大家都熟悉“聞其聲不見其人”的物理現(xiàn)象,這是什么原因呢?通過這節(jié)課的學(xué)習(xí),我們就會知道,原來波遇到狹縫、小孔或較小的障礙物時會產(chǎn)生一種特有得現(xiàn)象,這就是波的衍射。(二)進(jìn)行新課波在向前傳播遇到障礙物時,會發(fā)生波線彎曲,偏離原來的直線方向而繞到障礙物的背后繼續(xù)轉(zhuǎn)播,這種現(xiàn)象就叫做波的衍射。1.波的衍射(1)波的衍射:波可以繞過障礙物繼續(xù)傳播,這種現(xiàn)象叫做波的衍射。哪些現(xiàn)象是波的衍射現(xiàn)象?(在水塘里,微風(fēng)激起的水波遇到露出水面的小石頭、蘆葦?shù)募?xì)小的障礙物,會繞過它們繼續(xù)傳播。)實驗:下面我們用水波槽和小擋板來做,請大家認(rèn)真觀察?,F(xiàn)象:水波繞過小擋板繼續(xù)傳播。將小擋板換成長擋板。重新做實驗:現(xiàn)象:水波不能繞到長擋板的背后傳播。這個現(xiàn)象說明發(fā)生衍生的條件與障礙物的大小有關(guān)。(2)衍射現(xiàn)象的條件演示:在水波槽里放兩快小擋板,當(dāng)中留一狹縫,觀察波源發(fā)出的水波通過窄縫后怎樣傳播。第一、保持水波的波長不變,該變窄縫的寬度(由窄到寬),觀察波的傳播情況有什么變化。觀察到的現(xiàn)象:在窄縫的寬度跟波長相差不多的情況下,發(fā)生明顯的衍射現(xiàn)象。水波繞到擋板后面繼續(xù)傳播。(參見課本圖10-26甲)在窄縫的寬度比波長大得多的情況下,波在擋板后面的傳播就如同光線沿直線傳播一樣,在擋板后面留下了“陰影區(qū)”。(參見課本圖10-26乙)第二、保持窄縫的寬度不變,改變水波的波長(由小到大),將實驗現(xiàn)象用投影儀投影在大屏幕上。可以看到:在窄縫不變的情況下,波長越長,衍射現(xiàn)象越明顯。將課本圖10-27中的甲、乙、丙一起投影在屏幕上,它們是做衍射實驗時拍下的照片。甲中波長是窄縫寬度的3/10,乙中波長是窄縫寬度的5/10,丙中波長是窄縫寬度的7/10。通過對比可以看出:窄縫寬度跟波長相差不多時,有明顯的衍射現(xiàn)象。窄縫寬度比波長大得多時,衍射現(xiàn)象越不明顯。窄縫寬度與波長相比非常大時,水波將直線傳播,觀察不到衍射現(xiàn)象。結(jié)論: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,才能觀察到明顯的衍射現(xiàn)象。一切波都能發(fā)生衍射,衍射是波的特有現(xiàn)象。2、波的疊加我們有這樣的生活經(jīng)驗:將兩塊石子投到水面上的兩個不同地方,會激起兩列圓形水波。它們相遇時會互相穿過,各自保持圓形波繼續(xù)前進(jìn),與一列水波單獨(dú)傳播時的情形完全一樣,這兩列水波互不干擾。3、波的干涉一般地說,振動頻率、振動方向都不相同的幾列波在介質(zhì)中疊加時,情形是很復(fù)雜的。我們只討論一種最簡單的但卻是最重要的情形,就是兩個振動方向、振動頻率都相同的波源所發(fā)出的波的疊加。演示:在發(fā)波水槽實驗裝置中,振動著的金屬薄片AB,使兩個小球S1、S2同步地上下振動,由于小球S1、S2與槽中的水面保持接觸,構(gòu)成兩個波源,水面就產(chǎn)生兩列振動方向相同、頻率也相同的波,這樣的兩列波相遇時產(chǎn)生的現(xiàn)象如課本圖10-29所示。為什么會產(chǎn)生這種現(xiàn)象呢?我們可以用波的疊加原理來解釋。課本圖10-30所示的是產(chǎn)生上述現(xiàn)象的示意圖。S1和S2表示兩列波的波源,它們所產(chǎn)生的波分別用兩組同心圓表示,實線圓弧表示波峰中央,虛線圓弧表示波谷中央。某一時刻,如果介質(zhì)中某點(diǎn)正處在這兩列波的波峰中央相遇處[課本圖10-30所示中的a點(diǎn)],則該點(diǎn)(a點(diǎn))的位移是正向最大值,等于兩列波的振幅之和。經(jīng)過半個周期,兩列波各前進(jìn)了半個波長的距離,a點(diǎn)就處在這兩列波的波谷中央相遇處,該點(diǎn)(a點(diǎn))的位移就是負(fù)向最大值。再經(jīng)過半個周期,a點(diǎn)又處在兩列波的波峰中央相遇處。這樣,a點(diǎn)的振幅就等于兩列波的振幅之和,所以a點(diǎn)的振動總是最強(qiáng)的。這些振動最強(qiáng)的點(diǎn)都分布在課本圖10-30中畫出的粗實線上。某一時刻,介質(zhì)中另一點(diǎn)如果正處在一列波的波峰中央和另一列波的波谷中央相遇處[課本圖10-30中的b點(diǎn)],該點(diǎn)位移等于兩列波的振幅之差。經(jīng)過半個周期,該點(diǎn)就處在一列波的波谷中央和另一列波的波峰中央相遇處,再經(jīng)過半個周期,該點(diǎn)又處在一列波的波峰中央和另一列波的波谷中央相遇處。這樣,該點(diǎn)振動的振幅就等于兩列波的振幅之差,所以該點(diǎn)的振動總是最弱的。如果兩列波的振幅相等,這一點(diǎn)的振幅就等于零。這就是為什么在某些區(qū)域水面呈現(xiàn)平靜的原因。這些振動最弱的點(diǎn)都分布在課本圖10-30中畫出的粗虛線上??梢钥闯?,振動最強(qiáng)的區(qū)域和振動最弱的區(qū)域是相互間隔開的。頻率相同的波,疊加時形成某些區(qū)域的振動始終加強(qiáng),另一些區(qū)域的振動始終減弱,并且振動加強(qiáng)和振動減弱的區(qū)域相互間隔,這種現(xiàn)象叫做波的干涉(inerference)。形成的圖樣叫做干涉圖樣。只有兩個頻率相同、振動方向相同的波源發(fā)出的波,疊加時才會獲得穩(wěn)定的干涉圖樣,這樣的波源叫做相干波源,它們發(fā)出的波叫做相干波。不僅水波,一切波都能發(fā)生干涉,干涉現(xiàn)象是一切波都具有的重要特征之一。演示:敲擊音叉使其發(fā)聲,然后轉(zhuǎn)動音叉,就可以聽到聲音忽強(qiáng)忽弱。這就是聲波的干涉現(xiàn)象。(1)做波的干涉:頻率相同的波,疊加時形成某些區(qū)域的振動始終加強(qiáng),另一些區(qū)域的振動始終減弱,并且振動加強(qiáng)和振動減弱的區(qū)域相互間隔,這種現(xiàn)象叫做波的干涉。形成的圖樣叫做干涉圖樣。(2)特點(diǎn):干涉現(xiàn)象是一切波都具有的現(xiàn)象。(3)產(chǎn)生條件:兩列波的頻率必須相同。高中物理的優(yōu)秀教案「篇四」一、引入1、什么叫波的衍射?2、產(chǎn)生明顯的衍射的條件是什么?學(xué)生答:波可以繞過障礙物繼續(xù)傳播,這種現(xiàn)象叫做波的衍射。只有縫、孔的寬度和障礙物的尺寸跟波長相差不多,或者比波長更小時,才能產(chǎn)生明顯的衍射現(xiàn)象。教師:波的衍射研究的是一個波源發(fā)出波的情況,那么兩列或兩列以上的波在同一介質(zhì)中傳播,又會發(fā)生什么情況呢?二、新課教學(xué)(一)波的疊加原理設(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(yùn)動狀態(tài)呢?演示取一根長繩,兩位同學(xué)在這根水平長繩的兩端分別向上抖動一下,學(xué)生觀察現(xiàn)象。學(xué)生敘述現(xiàn)象現(xiàn)象一:抖動一下后,看到有兩個凸起狀態(tài)在繩上相向傳播。現(xiàn)象二:兩列波相遇后,彼此穿過,繼續(xù)傳播,波的形狀和傳播的情形跟相遇前一樣。教師總結(jié)兩列波相遇后,每列波都像相遇前一樣,保持各自原來的波形,繼續(xù)向前傳播,這是波的獨(dú)立傳播特性。多媒體模擬繩波相遇前和相遇后的波形教師剛才,通過實驗,我們知道了兩列波在相遇前后,它們都保持各自的運(yùn)動狀態(tài),彼此都沒有受到影響,那么在兩列波相遇的區(qū)域里情況又如何呢?多媒體模擬繩波相遇區(qū)的情況教師總結(jié)在兩列波重疊的區(qū)域里,任何一個質(zhì)點(diǎn)同時參與兩個振動,其振動位移等于這兩列波分別引起的位移的矢量和。當(dāng)兩列波在同一直線上振動時,這兩種位移的矢量和簡化為代數(shù)和,這叫做波的疊加原理。強(qiáng)化訓(xùn)練兩列振動方向相同和振動方向相反的波疊加,振幅如何變化?振動加強(qiáng)還是減弱?學(xué)生討論后得到:兩列振動方向相同的波疊加,振動加強(qiáng),振幅增大;兩列振動方向相反的波疊加,振動減弱,振幅減小。(二)波的干涉實物投影演示把兩根金屬絲固定在同一個振動片上,當(dāng)振動片振動時,兩根金屬絲周期性地觸動水面,形成兩個波源,觀察在兩列波相遇重疊的區(qū)域里出現(xiàn)的現(xiàn)象。教師說明由于這兩列波是由同一個振動片引起的,所以這兩個波源的振動頻率和振動步調(diào)相同。學(xué)生敘述現(xiàn)象在振動的水面上,出現(xiàn)了一條條從兩個波源中間伸展出來的相對平靜的區(qū)域和激烈振動的區(qū)域,這兩種區(qū)域在水面上的位置是固定的,而且相互隔開。兩列頻率相同的水波相遇,會出現(xiàn)振動加強(qiáng)和振動減弱相互間隔的現(xiàn)象,形成穩(wěn)定的干涉圖樣。干涉;頻率相同的兩列波疊加,使某些區(qū)域的振動加強(qiáng)、某些區(qū)域的振動減弱,并且振動加強(qiáng)和振動減弱的區(qū)域互相間隔,這種現(xiàn)象叫波的干涉。在干涉現(xiàn)象中形成的圖樣叫干涉圖樣。由于兩列波的頻率相同,振動加強(qiáng)處總是加強(qiáng),振動減弱處總是減弱,所以出現(xiàn)了穩(wěn)定的干涉圖樣。用多媒體展示課本水波的干涉圖樣及波的干涉的示意圖教師為什么會出現(xiàn)這種現(xiàn)象呢?結(jié)合課本圖10—30進(jìn)行分析:對于圖中的a點(diǎn):設(shè)波源S1、S2在質(zhì)點(diǎn)a引起的振幅分別為A1和A2,以圖中a點(diǎn)波峰與波峰相遇時刻計時,波源S1、S2分別引起a質(zhì)點(diǎn)的振動圖象如圖甲、乙所示,當(dāng)兩列波重疊后,質(zhì)點(diǎn)a同時參與兩個振動,合振動圖象如圖丙所示:從圖中可看出:對于a點(diǎn),在t=0時是兩列波的波峰和波峰相遇,經(jīng)過半個周期,就變成波谷和波谷相遇,也就是說:在a點(diǎn),兩列波引起的振幅都等于兩列波的振幅之和,即a點(diǎn)始終是振動加強(qiáng)點(diǎn)。那么,振動減弱的點(diǎn)又是如何形成的呢?以波源S1、S2分別將波峰、波谷傳給減弱點(diǎn)b時刻開始計時,波源S1、S2分別引起質(zhì)點(diǎn)b振動的圖象如圖甲、乙所示,當(dāng)兩列波重疊后,質(zhì)點(diǎn)a同時參與兩個振動,合振動圖象如圖丙所示:在b點(diǎn)是兩列波的波峰和波谷相遇,經(jīng)過半個周期,就變成波谷和波峰相遇,在這一點(diǎn)兩列波引起的合振動始終是減弱的,質(zhì)點(diǎn)振動的振幅等于兩列波的振幅之差。說明的幾個問題:(三)產(chǎn)生波的干涉的條件對比投影演示實驗實驗一:在投影儀上放一個發(fā)波水槽,用同一振動片帶動兩個振針振動,觀察產(chǎn)生的現(xiàn)象。實驗二:在投影儀上放一個發(fā)波水槽,用二個振針分別激起兩列水波,觀察發(fā)生的現(xiàn)象。學(xué)生敘述現(xiàn)象現(xiàn)象一:看到了穩(wěn)定的干涉圖樣(實驗一)現(xiàn)象二:實驗二中,得到的干涉圖樣是不穩(wěn)定的。產(chǎn)生干涉的條件:兩列波的頻率相同。說明:兩列波疊加產(chǎn)生穩(wěn)定干涉現(xiàn)象是有條件的,不是任意兩列波都能產(chǎn)生穩(wěn)定干涉現(xiàn)象的,兩列波疊加產(chǎn)生穩(wěn)定干涉現(xiàn)象的一個必要條件是兩列波的頻率相同,所以選項A是錯誤的而選項B是正確的;在振動減弱的區(qū)域里,只是兩列波引起質(zhì)點(diǎn)的振動始終是減弱的,質(zhì)點(diǎn)振動的振幅等于兩列波的振幅之差,如果兩列波的振幅相同,質(zhì)點(diǎn)振動的振幅就等于零,也不可能各質(zhì)點(diǎn)都處于波谷,所以選項C是錯誤的。在振動加強(qiáng)的區(qū)域里,兩列波引起質(zhì)點(diǎn)的振動始終是加強(qiáng)的,質(zhì)點(diǎn)振動的最激烈,振動的振幅等于兩列波的振幅之和,但這些點(diǎn)始終是振動著的,因而有時質(zhì)點(diǎn)的位移等于零,所以選項D是正確的。所以本題應(yīng)選B、D。強(qiáng)調(diào):不論是振動加強(qiáng)點(diǎn)還是振動減弱點(diǎn),位移仍隨時間做周期性變化。三、小結(jié)1、什么是波的獨(dú)立性?什么是波的疊加原理?2、什么是波的干涉?產(chǎn)生穩(wěn)定干涉的條件是什么?高中物理的優(yōu)秀教案「篇五」教學(xué)目標(biāo)知識目標(biāo)(1)通過演示實驗認(rèn)識加速度與質(zhì)量和和合外力的定量關(guān)系;(2)會用準(zhǔn)確的文字?jǐn)⑹雠nD第二定律并掌握其數(shù)學(xué)表
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