波的衍射教案

2024-07-19

關于波的衍射教案

　　波的衍射

　　【目的】

　　1、知道波的反射和折射現象

　　2、知道波的衍射現象

　　3、知道波發生明顯衍射現象的條

　　4、知道衍射是波特有的現象

　　【重點】

　　衍射現象、發生明顯衍射現象的條

　　【教學難點】

　　發生明顯衍射現象條的理解

　　【教學方法】

　　實驗歸納法、電教法、講練法

　　【教具】

　　發波水槽、擋板、投影儀

　　衍射照片掛圖

　　【教學過程】

　　復習＆引入

　　1、學生思考：在空氣中波長為3.4m的聲波，進入水中，其頻率為 Hz，波長為 m（已知聲波在空氣中的傳播速度為340m/s ，在水中的傳播速度為1450m/s）

　　答：100 ；14.5 。

　　波由一種界質進入另一種界質，除了頻率不變外，波長和波速都發生了變化，其傳播的方向會不會發生變化？

　　2、素材展示：“聞其聲而不見其人”、水波能繞過水面的蘆葦，這些現象說明——波一定是直線傳播的嗎？

　　答：波常常能繞過障礙物傳播。

　　今天，我們就研究波的這些特性。

　　一、波的反射和折射

　　素材：對著高大喊，會出現回聲；超聲波使用原理…

　　1、波的反射：波遇到兩種界質的分界面時，一部分會返回繼續傳播。

　　波在反射時，遵從反射定律；機械波的反射定律和光的反射定律基本相同。

　　學生列舉波的反射的事例…

　　過渡：我們剛才已經提到，波遇到界質的分界面，會傳播到另一種界質中去，且波速、波長均發生變化。不僅如此，事實還證明，只要不是波的入射方向剛好垂直分界面，其進入另一界質后的傳播方向也會發生變化。我們把這種現象稱為——

　　2、波的折射：波從一種界質進入另一種界質時，傳播方向會發生改變的現象。

　　波在發生折射時，遵從折射定律；機械波的折射定律和光的折射定律基本相同……以后在幾何光學中再做詳細介紹。

　�。C械波折射的感性事例比較難找。）

　　根據能量守恒，反射波的能量和折射波的能量之和應等于入射波的能量，所以我們說，入射波的一部分波反射，一部分折射，而且，這兩種現象是同時發生的。

　　二、波的衍射

　　演示：a、水波繞過擋板繼續傳播。

　　b、水波穿過小孔繼續傳播。

　　1、波的衍射：波可以繞過障礙物繼續傳播的現象。

　　學生思考：a、如果障礙物是擋板，波繞過大的擋板較容易，還是繞過小的擋板較容易？

　　b、如果障礙物是小孔，波繞過大孔較容易，還是繞過小孔較容易？

　　實踐是檢驗真理的唯一標準。我們繼續看——

　　演示：a、水波繞過不同大小的擋板，衍射效果比較。

　　b、水波繞過不同大小的孔，衍射效果比較。

　　學生總結結論：不論障礙物是擋板還是小孔，只有它們的線度較小時，衍射現象才會明顯。

　　當然，精確的實驗研究并不是我們這樣的時間條和空間條所能夠達到的，科學家們經過了更加高水準的實驗之后，得出了——

　　2、發生明顯衍射現象的條：只有縫、孔的寬度或障礙物的尺寸跟波長相差不多，或比波長更小時，才能觀察到明顯的衍射現象。

　　這個結論不僅適用于機械波，也適用于電磁波。

　　設問：對于這個“條”的理解，同學們覺得最不好把握的是哪一個表述呢？

　　學生：“相差不多”

　　教師對“相差不多”進行歸口表述…。

　　這一結論和我們觀察到的實驗現象是一致的…照應。

　　有了這樣的結論，我們還可以做一些定量的照應——見教材P55，正確解釋“聞其聲而不見其人”的現象……

　　四、小結

　　本節我們學習了三部分內容：簡單介紹了波的反射和折射現象、講了什么是波的衍射、明確了波發生明顯衍射現象的條。

　　最后還需要指出的是，如果明顯衍射的條不滿足，衍射仍然在發生，只是不容易觀察和檢測到而已。

　　目前為止，人們還沒有發現粒子運動能夠繞過障礙物的現象，所以，衍射是波這種運動所具有的特征，我們今后會根據這一點（能否發生衍射）區分是粒子運動還是波動。這也是我們必須對衍射要有所了解的原因。

　　五、作業布置

　　閱讀教材；

　　《優化設計》P47第2、3、4、5題，做在書上。

　　【板書設計】

　　注意“教學過程”的灰色部分，即是板書計劃。

　　【教后感】

　　粗線條設計比較成功�！胺瓷渑c折射”知識的添加使本堂的容量恰到好處，也可以彌補后面（講波的應用時）的知識空洞。

　　演示實驗安排很合理，有條不紊。

　　唯有一處趕到不“停當”：障礙物尺寸相同時，改變波長的衍射研究沒有進行，只是口頭上介紹了一番。

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