88教案网

你的位置: 教案 > 高中教案 > 导航 > 高二物理教案:《波的衍射》教学设计

高中物理教案

发表时间:2021-07-12

高二物理教案:《波的衍射》教学设计。

俗话说,居安思危,思则有备,有备无患。作为高中教师就要早早地准备好适合的教案课件。教案可以让学生更好的吸收课堂上所讲的知识点,帮助高中教师更好的完成实现教学目标。那么怎么才能写出优秀的高中教案呢?下面是小编为大家整理的“高二物理教案:《波的衍射》教学设计”,相信您能找到对自己有用的内容。

高二物理教案:《波的衍射》教学设计

教学目标

1、知道什么是波的衍射现象和发生明显衍射现象的条件.

2、知道衍射现象是波特有的现象.

3、通过观察水波的衍射现象,认识衍射现象的特征.

教学建议

本节重点是理解发生明显衍射现象的条件,了解一切波都能发生衍射现象,且仅有明显与不明显之分.一般来说,波长大的波容易产生衍射,波长十分小的波,观察它的衍射现象就不容易了.

例如:将一只小瓶立于水波槽中,在槽中激发水波,若想在瓶子后面看到水波绕进的现象,激发水波的振子振动频率大些好还是小些好?为什么?

当障碍物或孔的尺寸比波长小或相差不多时,能发生明显衍射现象;由于瓶子的直径已确定,故水波的波长越长越好,所以,激发水波的振子振动频率越小越好, 越小,水波的 越大, 就更接近瓶子的直径,衍射现象就越明显.

请教师参考下列表中的概念

项目

波的衍射

备注

概念

衍射是波离开直线传播的位置绕到障碍物后的现象.

衍射现象是波的特有现象,一切波都会发生衍射现象

产生明显衍射条件

障碍物或小孔 的尺寸比波长小或能与波长相比较.

产生的原因

波叠加的结果

实例

隔墙有耳

> 教学设计示例> 教学重点:波的衍射

教学难点:产生明显衍射现象的条件的理解

教学方法:实验讨论法

教学仪器:水槽演示仪,长条橡胶管,计算机多媒体

教学过程:

引入新课:我们向平静的湖面上投入一个小石子,可以看到石子激起的水波形成圆形的波纹,并向周围传播.当波纹遇到障碍物后会怎样?请学生思考、想象、猜测.(本节课就要通过对现象的观察,对其进行初步解释.)

一、波的衍射

1、波的衍射现象:

首先观察水槽中水波的传播:圆形的水波向外扩散,越来越大.然后,在水槽中放入一个不大的障碍物,观察水波绕过障碍物传播的情况.由此给出波的衍射定义.

让学生仔细观察演示现象.因为演示实验的不稳定,所以再用计算机多媒体演示衍射现象.

请学生思考讨论后给出定义,教师请学生回答并板书.

波绕过障碍物的现象,叫做波的衍射.

引导学生观察:在水槽中放入一个有孔的障碍物,水波通过孔后也会发生同样的现象——衍射现象.再请学生看教材中的插图,解释“绕过障碍物”的含义.

2、发生明显波的衍射的条件:

在前面观察的基础上,引导学生进行下面的观察:

①在不改变波源的条件下,将障碍物的孔由较大逐渐变小.可以看到波的衍射现象越来越明显.

②引导学生思考障碍物的大小变化也会引起上述现象吗?

由此得出结论:障碍物越小,衍射现象越明显.

③在不改变障碍物大小的条件下,使水波的波长逐渐变大或逐渐变小.请学生回答是否也出现上述现象.

引导学生得出结论:当障碍物的大小与波长相差不多时,波的衍射现象较明显.

(教师板书) 发生明显衍射的条件是:障碍物或孔的大小比波长小,或者与波长相差不多.

最后告诉学生:波的衍射现象是波所特有的现象.(只有明显与不明显)

二、应用

请学生思考和讨论在我们生活中是否遇到过波的衍射现象,举例说明:

例1、俗话说:“隔墙有耳”:是声波的衍射现象,既声音绕过障碍物到了耳朵.

例2、水波的衍射现象.

例3、在房间中可以接受到收音机和电视信号,是电磁波的衍射现象> > > 探究活动

让学生自己动手回家做衍射实验和观察声音的衍射现象.

相关知识

高二物理教案:《波的图象》教学设计


一名优秀的教师在每次教学前有自己的事先计划,作为教师准备好教案是必不可少的一步。教案可以让学生更好的吸收课堂上所讲的知识点,帮助教师能够更轻松的上课教学。教案的内容要写些什么更好呢?以下是小编为大家收集的“高二物理教案:《波的图象》教学设计”欢迎阅读,希望您能阅读并收藏。

高二物理教案:《波的图象》教学设计

教学目标

1、明确波图象的物理意义.

2、能够从波的图象中求解:

①波长和振幅;

②已知波的传播方向求各个质点的振动方向,或已知某一质点的振动方向确定波的传播方向;

③会画出经过一段时间后的波形图;

④质点通过的路程和位移.

3、明确振动图象与波动图形的区别.

4、通过学习使学生能用图象描述波的特点.

教学建议

本节难点是理解横波图象的物理意义,要求会“识读”横波图象,能够弄清横波图象和振动图象的区别.掌握波有三个基本要素,即某一时刻的波形图、质点的振动方向和波的传播方向;波还有两个特性,即双向性(在不注明波的传播方向的情况下,波的传播方向有两种可能)和重复性(经过周期的整数倍时间后,波形图是完全一样的).研究波的“三要素”之间的关系时,注意波的“两个特性”,这是我们解决波的问题的关键.

由波的图象可以求什么?

(1)从图象上可以直接读出振幅(注意单位).

(2)从图象上可直接读出波长(注意单位).

(3)可求任一质点在该时刻相对平衡位置的位移(包括大小和方向).

(4)在波传播方向已知(或已知波源方位)时可确定各质点在该时刻的振动方向.

(5)可确定各质点振动的加速度方向.

教学设计示例

教学目标:

1、明确波的图象的物理意义。

2、从波的图象中会求:①波长和振幅;②已知波的传播方向求各个质点的振动方向,或已知某一质点的振动方向确定波的传播方向;③会画出经过一段时间后的波形图;④质点通过的路程和位移。

3、明确振动图象与波动图形的区别。

4、通过学习使学生能用图象描述波的特点。

教学重点:波的图象的物理意义

教学难点:波的图象的应用

教学过程

(一)引入新课:

机械波是机械振动在介质里的传播过程(如绳波),从波源开始,随着波的传播,介质中的大量质点先后开始振动起来,虽然这些质点只在平衡位置附近做重复波源的振动。但由于它们振动步调不一致,所以,在某一时刻介质中各质点对平衡位置的位移各不相同。(如右图:是绳波在某一时刻的形状,即波的图象)为了从总体上形象地描绘出波的运动情况,物理学中采用了波的图象。

同学们可以思考,波的图象是什么?

学生举例:足球赛场上的“世界波”,也可请同学集体表演“世界波”

教师举例:水波,演示水波的实验,让学生理解波的图象是某一时刻的“照片”。

教师提问:那么怎样画图象呢?

(二)新授课:

1、波的图象:

在直角坐标系中:

横坐标——表示在波的传播方向上各质点的平衡位置与参考点的距离。

纵坐标——表示某一时刻各质点偏离平衡位置的位移。

请学生把绳波的图象表示出来。

在某一时刻连接各位移矢量的末端所得到的曲线就形成了波的图象,横波的图象与纵波的图象形状相似,波的图象又叫波形图。简谐波的图象是一条正弦或余弦曲线。

2、波的图象的物理意义:

波的图象表示介质中各质点在某一时刻(同一时刻)偏离平衡位置的位移的空间分布情况。在不同时刻质点振动的位移不同,波形也随之改变,不同时刻的波形曲线是不同的。图2表示经过丛时间后的波的形状和各质点的位移。

从某种意义上讲,波的图象可以看作是“位移对空间的展开图”,即波的图象具有空间的周期性;同时每经过一个周期波就向前传播一个波长的距离,虽然不同时刻波的形状不同,但每隔一个周期又恢复原来的形状,所以波在时间上也具有周期性。

3、从波的图象上可获取的物理信息

例1、如图3所示为一列简谐波在某一时刻的波的图象。

求:(1)该波的振幅和波长。

(2)已知波向右传播,说明A、B、C、D质点的振动方向。

(3)画出经过T/4后的波的图象。

解:(1)振幅是质点偏离平衡位置的最大位移,波长是两个相邻的峰峰或谷谷之间的距离,所以振幅A=5cm,波长=20m。

(2)根据波的传播方向和波的形成过程,可以知道质点B开始的时间比它左边的质点A要滞后一些,质点A已到达正向最大位移处,所以质点月此时刻的运动方向是向上的,同理可判断出C、D质点的运动方向是向下的。

(3)由于波是向右传播的,由此时刻经T/4后波的图象,即为此时刻的波形沿波的传播方向推进T/4的波的图象,如图4所示。

请学生讨论:1

高二物理教案:《波的反射和折射》教学设计


一名优秀负责的教师就要对每一位学生尽职尽责,高中教师要准备好教案,这是高中教师的任务之一。教案可以保证学生们在上课时能够更好的听课,帮助高中教师营造一个良好的教学氛围。那么,你知道高中教案要怎么写呢?小编经过搜集和处理,为您提供高二物理教案:《波的反射和折射》教学设计,供大家借鉴和使用,希望大家分享!

高二物理教案:《波的反射和折射》教学设计

教学目标

1、知道波传播到两种介质的交界面时,会发生反射和折射;

2、理解波的反射、折射遵守的规律,会根据波面和波线进行分析;

能力目标

1、让学生在实验的基础上理解波面、波线,能够根据想象建立空间概念。

2、对比光的反射和折射,提高学生类比分析的能力。

教学建议

在学生初中学习光的反射和折射的基础上,教师通过实验演示、类比光的反射和折射讲解机械波的反射和折射。

对于实验的建议:

1、注意实验的准备以及操作;

2、在实验的基础上引入波线、波面的概念。

注意从现象——规律——现象这一过程,师生结合实际共同讨论、分析。

扩展资料

回声

当声投射到距离声源有一段距离的大面积上时,声能的一部分被吸收,而另一部分声能要反射回来,如果听者听到由声源直接发来的声和由反射回来的声的时间间隔超过0.1秒,它就能分辩出是两个声音,这种反射回来的声叫“回声”。如果声速已知,当测得声音从发出到反射回来的时间间隔,就能计算出反射面到声源之间的距离。利用这个道理,已设计成水声测位仪,用以测量海水的深度。回声是山谷中或大厅中常有的现象,夏天响雷轰轰不绝,也是雷声经天空密云层多次反射的回声。广义讲,凡有这种性质的其他信号,都属回声。例如,反射回来的超声波信号。利用回声制造的回声探测仪、水声定向器、超声波探伤仪等用声波探测鱼群、或用地面上爆炸声波的反射用以探测地下的油矿等。

扩展资料

机械振动、机械波知识表解

扩展资料

基本知识技能

1、波的反射:当波到达两种性质不同媒质的分界面时,改变传播方向,但仍在原来媒质里传播的现象.

2、波的折射:当波到达两种性质不同媒质的分界面时,改变传播方向,进入另一种媒质的现象

>

波的衍射


经验告诉我们,成功是留给有准备的人。准备好一份优秀的教案往往是必不可少的。教案可以让学生更好的吸收课堂上所讲的知识点,帮助高中教师提高自己的教学质量。您知道高中教案应该要怎么下笔吗?为此,小编从网络上为大家精心整理了《波的衍射》,仅供参考,欢迎大家阅读。

§10-4波的衍射

【教学目的】
1、知道波的反射和折射现象
2、知道波的衍射现象
3、知道波发生明显衍射现象的条件
4、知道衍射是波特有的现象
【教学重点】
衍射现象、发生明显衍射现象的条件
【教学难点】
发生明显衍射现象条件的理解
【教学方法】
实验归纳法、电教法、讲练法
【教具】
发波水槽、挡板、投影仪
衍射照片挂图
【教学过程】
○、复习&引入
1、学生思考:在空气中波长为3.4m的声波,进入水中,其频率为Hz,波长为m(已知声波在空气中的传播速度为340m/s,在水中的传播速度为1450m/s)
答:100;14.5。
波由一种界质进入另一种界质,除了频率不变外,波长和波速都发生了变化,其传播的方向会不会发生变化?
2、素材展示:“闻其声而不见其人”、水波能绕过水面的芦苇,这些现象说明——波一定是直线传播的吗?
答:波常常能绕过障碍物传播。
今天,我们就来研究波的这些特性。
一、波的反射和折射
素材:对着高山大喊,会出现回声;超声波使用原理…
1、波的反射:波遇到两种界质的分界面时,一部分会返回来继续传播。
波在反射时,遵从反射定律;机械波的反射定律和光的反射定律基本相同。
学生列举波的反射的事例…
过渡:我们刚才已经提到,波遇到界质的分界面,会传播到另一种界质中去,且波速、波长均发生变化。不仅如此,事实还证明,只要不是波的入射方向刚好垂直分界面,其进入另一界质后的传播方向也会发生变化。我们把这种现象称为——
2、波的折射:波从一种界质进入另一种界质时,传播方向会发生改变的现象。
波在发生折射时,遵从折射定律;机械波的折射定律和光的折射定律基本相同……以后在几何光学中再做详细介绍。
(机械波折射的感性事例比较难找。)
根据能量守恒,反射波的能量和折射波的能量之和应等于入射波的能量,所以我们说,入射波的一部分波反射,一部分折射,而且,这两种现象是同时发生的。
二、波的衍射
演示:a、水波绕过挡板继续传播。
b、水波穿过小孔继续传播。
1、波的衍射:波可以绕过障碍物继续传播的现象。
学生思考:a、如果障碍物是挡板,波绕过大的挡板较容易,还是绕过小的挡板较容易?
b、如果障碍物是小孔,波绕过大孔较容易,还是绕过小孔较容易?
实践是检验真理的唯一标准。我们继续看——
演示:a、水波绕过不同大小的挡板,衍射效果比较。
b、水波绕过不同大小的孔,衍射效果比较。
学生总结结论:不论障碍物是挡板还是小孔,只有它们的线度较小时,衍射现象才会明显。
当然,精确的实验研究并不是我们这样的时间条件和空间条件所能够达到的,科学家们经过了更加高水准的实验之后,得出了——
2、发生明显衍射现象的条件:只有缝、孔的宽度或障碍物的尺寸跟波长相差不多,或比波长更小时,才能观察到明显的衍射现象。
这个结论不仅适用于机械波,也适用于电磁波。
设问:对于这个“条件”的理解,同学们觉得最不好把握的是哪一个表述呢?
学生:“相差不多”
教师对“相差不多”进行归口表述…。
这一结论和我们观察到的实验现象是一致的…课件照应。
有了这样的结论,我们还可以做一些定量的照应——见教材P55,正确解释“闻其声而不见其人”的现象……
四、小结
本节我们学习了三部分内容:简单介绍了波的反射和折射现象、讲了什么是波的衍射、明确了波发生明显衍射现象的条件。
最后还需要指出的是,如果明显衍射的条件不满足,衍射仍然在发生,只是不容易观察和检测到而已。
目前为止,人们还没有发现粒子运动能够绕过障碍物的现象,所以,衍射是波这种运动所具有的特征,我们今后会根据这一点(能否发生衍射)来区分是粒子运动还是波动。这也是我们必须对衍射要有所了解的原因。
五、作业布置
阅读教材;
《优化设计》P47第2、3、4、5题,做在书上。
【板书设计】
注意“教学过程”的灰色部分,即是板书计划。
【教后感】
粗线条设计比较成功。“反射与折射”知识的添加使本堂课的容量恰到好处,也可以弥补后面(讲波的应用时)的知识空洞。
演示实验安排很合理,有条不紊。
唯有一处赶到不“停当”:障碍物尺寸相同时,改变波长的衍射研究没有进行,只是口头上介绍了一番。

物理教案波的干涉


教学目标

1、知道两列频率相同的波才能发生干涉现象;知道干涉现象的特点.
2、知道波的干涉现象是特殊条件下的叠加现象,知道干涉现象是波特有的现象.
3、通过观察波的独立前进,波的叠加和水波的干涉现象,认识波的干涉条件及干涉现象的特征.

教学建议

本节重点是对干涉概念的理解和产生稳定干涉条件的应用.学习中要注意两列波的波峰、波峰相遇处是振动最强的地方,波谷、波谷相遇处也是振动最强的地方;而波峰、波谷或波谷、波峰相遇处则是振动最弱的地方.干涉的图样是稳定的,振动加强的地方永远加强,振动减弱的地方永远减弱.
为什么频率不同的两列波相遇,不发生干涉现象?
因为频率不同的两列波相遇,叠加区各点的合振动的振幅,有时是两个振动的振幅之和,有时是两个振动的振幅之差,没有振动总是得到加强或总是减弱的区域,这样的两个波源不能产生稳定的干涉现象,不能形成稳定干涉图样.而波的干涉是波叠加中的一个特例,即产生稳定的干涉图样.
请教师阅读下表:

项目

波的干涉

备注

概念

频率相同的两列波叠加,使某些区域的振动始终加强,某些区域的振动始终减弱,并且振动的加强区和减弱区相互间隔的现象

波的干涉是波特有的现象

产生稳定干涉条件

(1)两列波的频率相同;

(2)振动情况相同.

产生的原因

波叠加的结果


教学设计示例教学重点:波的叠加及发生波的干涉的条件.教学难点:对稳定的波的干涉图样的理解.教学方法:实验讨论法教学仪器:水槽演示仪,长条橡胶管,计算机多媒体新课引入:问题1:上节课我们研究了波的衍射现象,什么是波的衍射现象呢?(波绕过障碍物的现象)问题2:发生明显的衍射现象的条件是什么?(障碍物或孔的大小比波长小,或者与波长相差不多)这节课我们研究波的干涉现象,如果同时投入两个小石子,形成了两列波,当它们相遇在一起时又会怎样?请学生注意观察演示实验.一、波的干涉观察现象:①在水槽演示仪上有两个振源的条件下,单独使用其中的一个振源,水波按该振源的振动方式向外传播;再单独使用另一个振源,水波按该振源的振动方式向外传播.现象结论:每一个波源都按其自己的方式,在介质中产生振动,并能使介质将这种振动向外传播.②找两个同学拉着一条长绳,让他们同时分别抖动一下绳的端点,则会从两端各产生一个波包向对方传播.当两个波包在中间相遇时,形状发生变化,相遇后又各自传播.(由于这种现象一瞬间完成,学生看不清楚,教师可用计算机多媒体演示)现象结论:波相遇时,发生叠加.以后仍按原来的方式传播,是独立的.1.波的叠加:在前面的现象的观察的基础上,向学生说明什么是波的叠加.教师板书:两列波相遇时,在波的重叠区域,任何一个质点的总位移都等于两列波分别引起的位移的矢量和.

结合图下图解释此结论.

解释时可以这样说:在介质中选一点为研究对象,在某一时刻,当波源l的振动传播到点时,若恰好是波峰,则引起点向上振动;同时,波源2的振动也传播到了点,若恰好也是波峰,则也会引起点向上振动;这时,点的振动就是两个向上的振动的叠加,点的振动被加强了.(当然,在某一时刻,当波源1的振动传播到点时,若恰好是波谷,则引起户点向下振动;同时,波源2的振动传播到了点时,若恰好也是波谷,则也会引起点向下振动;这时,点的振动就是两个向下的振动的叠加,点的振动还是被加强了.)用以上的分析,说明什么是振动加强的区域.

波源l经过半周期后,传播到P点的振动变为波谷,就会使P点的振动向下,但此时波源2传过来的振动不一定是波谷(因为两波源的周期可能不同),所以,此时P点的振动可能被减弱,也可能是被加强的.(让学生来说明原因)

问题:如果希望P点的振动总能被加强,应有什么条件?如果在介质中有另一质点Q,希望Q点的振动总能被减弱,应有什么条件?

总结:波源1和波源2的周期应相同.

2波的干涉:

观察现象:③水槽中的水波的干涉.对水波干涉图样的解释中,特别要强调两列水波的频率是相同的,所以产生了在水面上有些点的振动加强,而另一些点的振动减弱的现象,加强和减弱的点的分布是稳定的.

详细解释教材中给出的插图,如下图所示.在解释和说明中,特别应强调的几点是:①此图是某时刻两列波传播的情况;②两列波的频率(波长)相等;③当两列波的波峰在某点相遇时,这点的振动位移是正的最大值,过半周期后,这点就是波谷和波谷相遇,则这点的振动位移是负的最大值;④振动加强的点的振动总是加强的,振动减弱的点的振动总是减弱的.

让学生思考和讨论,并在分析的基础上,给出干涉的定义:

(教师板书)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,并且振动加强和振动减弱的区域互相间隔,这种现象叫波的干涉,形成的图样叫做波的干涉图样.

请学生反复观察水槽中的水波的干涉,分清哪些区域为振动加强的区域,哪些区域为振动减弱的区域.

最后应帮助学生分析清楚:介质中某点的振动加强,是指这个质点以较大的振幅振动;而某点的振动减弱,是指这个质点以较小的振幅振动,这与只有一个波源的振动在介质中传播时,各质点均按此波源的振动方式振动是不同的.

问题:任何两列波进行叠加都可以产生干涉现象吗?(不可以)为什么?(干涉是一种特殊的叠加.任何两列波都可以进行叠加,但只有两列频率相同)

总结:干涉是波特有的现象.

二、应用

请学生思考和讨论在我们生活中是否遇到过波的干涉现象,举例说明:

例1、水波的干涉现象.

例2、声波的干涉现象.

三、课堂小结

今天,我们学习了波特有的现象:波的干涉.请同学再表达一下:什么叫波干涉?什么条件下可能发生波的干涉?

课后的任务是认真阅读课本.

探究活动
研究声音的干涉现象.