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        教案

        物理波的衍射教學教案

        時間:2022-10-08 06:59:23 教案

        物理波的衍射教學教案

          【目的】

        物理波的衍射教學教案

          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。

          (機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。“反射與折射”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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