波的干涉》说课稿
湖北省团风中学 熊勇
我说课的内容是“人教版《全日制普通高级中学教科书(必修加选修)?物理》”第二
册第十章第5节:波的干涉。
A. 教材分析
一、在教材中的地位
本节内容在《2004年高考考试大纲理科综合》中属 I级要求,本节和前一节波的衍射 共同讲解波的特有现象,为后面电磁波及光波的教学打下基础。
二、 教材设计流程
波的干涉是波的一种特殊的叠加现象, 所以对波的叠加现象的理解是认识波的干涉现象 的基础。教材首先讲了波的叠加现象,即两列波相遇而发生叠加时,对某一质点而言, 它每
一时刻振动的总位移,都等于该时刻两列波在该质点引起的位移的矢量和。
在学生理解波的叠加的基础上, 再进一步说明在特殊情况下, 即当两列波的频率相同时, 叠加的结果就会出现稳定的特殊图样, 即某些点两列波引起的振动始终加强, 某些点两列波 引起的振动始终减弱,并且加强点与减弱点相互间隔,这就是干涉现象。
由于对干涉现象的理解, 需要一定的空间想象能力,可借助图片、 计算机模拟,尽可能 使学生形象、直观地理解干涉现象。
三、 教学目标
1、知识目标
( 1)知道波的叠加原理。
( 2)知道什么是波的干涉现象和干涉图样。
( 3)理解干涉现象的形成原理。
( 4)知道干涉现象是波所特有的现象。
2、能力目标
( 1)培养观察、分析、归纳和空间想象能力。
( 2)学习将三维空间运动转化为二维平面运动进行分析的思维方法
( 3)学习在动态变化中抓住瞬间状态进行分析的思维方法
3、德育目标
培养学生辩证唯物主义的思想和实事求是的精神。
四、教学重点
干涉条件和干涉图样
五、教学难点
干涉现象形成的原理
B. 教法分析
一、理论依据 为充分体现学生的学习主体地位, 准备采用前苏联教育家马赫穆托夫、 列尔涅尔、 斯卡 特金等人所倡导的 问题教学法 。其基本程序是: 提出问题——引导学生观察实验——启发学 生分析和解决问题。解决问题一般要经过四个阶段: 即教师提出问题T学生独立思考、 观察、
讨论分析T教师根据学生交流的情况进行点拨引导T总结得出结论、进行论证。
二、 主要目的
充分体现学生的主体地位和作用, 让学生在问题中激发兴趣, 在问题的争论中辨清问题, 在问题的解决中提升能力。
三、 主要设想
1、 为了形象直观,打算在课堂中采用播放录相、实验演示、电脑动画模拟辅助手段, 帮助学生建立形象直观的认识,降低难度。
2、 在引导学生分析清楚不连续的脉冲波的叠加情形之后,顺势通过提问让学生思考连 续波的叠加情况。引入波的干涉现象。
3、 通过对波的干涉现象的观察与分析, 分析波的干涉形成的原理, 得出波的干涉条件。
四、 突破重难点的方法
1、 为了能让学生更好的理解波的干涉形成原理,可以采取变“静”为“动” ,“动”中 取“静”的分析方法。
波的干涉现象是一种动态中的稳态, 要分析这种现象, 应该采用对某一瞬间状态进行分 析的思维方法, 并且将立体转化为平面进行形象的分析, 充分利用计算机动画化动为静、 化 快为慢的特点,能有效地化解难点 .
具体操作流程如下 : 首先做演示实验,让学生观察叙述实验现象,然后将水波的干涉图 样用三维动画模拟在计算机上, 让学生先看三维图的俯视图, 再看三维图侧视剖视图, 在边 缘上放上质点, 与上面讲到的波的叠加实验联系起来, 让学生从感观上和知识上清楚的意识 到,波的干涉实际上是一种特殊的叠加现象。在这个过程中 , 还可以使学生将三维空间运动 转化为二维平面运动进行分析的思维方法得到提高 .
2、 在讨论波的干涉图样和干涉条件时,可以提出以下的问题 4 和 5,请学生看课本上 的干涉图样, 引导学生思考与讨论, 然后大面积提问, 最后,由教师在黑坂上画图分析总结。
在师生的互动中 , 将重点难点一一化解
C. 学法分析
一、问题展示
1. 什么是波的衍射?产生明显衍射现象的条件是什么?
2. 在同一界质中两列波在同时传播,这两列波之间会怎样相互作用、最终将会发生什 么现象呢?
3. 为什么在波的干涉现象中, 会出现有些质点振动振幅很大, 有些却很小, 甚至为零?
4. 振动的加强点和减弱点是交替出现还是固定不变?
5. 干涉的形成是否还需要条件呢?
回到教材图 10-23 分析——如果波源 S1 和 S2 所激发的波的波长不同
a、某时刻是否会形成规则的强弱分布?
b 、半个周期后,强弱点的分布是否还在原处?
6.波的干涉现象是不是很普遍?譬如声音叠加后,会经常出现干涉现象吗?
二、过程推进 针对上述系列问题,教师边演示、边提问,让学生边观察、边思考,最大限度地调动学 生积极参与教学活动。
在教材难点处适当放慢节奏, 给学生充分的时间进行思考和讨论, 教 师可给予恰当的思维点拨,必要时可进行大面积课堂提问,让学生充分发表意见。
三、结果预测 采用问题式课堂教学模式, 既有利于化解难点, 也有利于充分发挥学生的主体作用, 使 课堂气氛更加活跃。让学生在生生互动、师生互动中掌握新知识,提高解决问题的能力。
D 、教学过程设想
一、复习&引入(约5分钟)
1.复习提问: 什么是波的衍射?产生明显衍射现象的条件是什么?
2.请学生回答以上问题,然后请学生评论,答案是否正确 。
3.引入提问: 在同一界质若有两列波在同时传播,这两列波之间会怎样相互作用、最 终将会发生什么现象呢?
4.实验
由实验导入课题,激发学生的探索兴趣和求知欲,同时培养观察能力
二、新课教学(约 30 分钟)
(一)波的独立传播特性 1.设问:把两块石子在不同的地方投入池塘的水中,就有两列波在水面上传播,两列 波相遇时,会不会像两个小球相碰时那样,都改变原来的运动状态呢?(约 1 分钟)
2.学生实验:水波的相向传播 [ 改进课本传统实验 ] (约 2 分钟)
3.引导让学生叙述实验现象。
(1 分钟)
5.总结:(约 2 分钟)
(二)波的叠加原理
1.计算机模拟绳波的传播。请同学叙述在它们的重叠区域里,质点的位移的发生了什 么变化。(约 2 分钟)
2.原理(约 2 分钟)
3.画图分析
4.讲解三种典型情况:峰 -峰叠加、峰 - 谷叠加、谷 -谷叠加。(约 3分钟)
5.总结( 这部分知识涉及矢量运算,对学生来说是困难,教师应该画图直观,仔细讲
解,同时配以计算机模拟 )(约 1 分钟)
(三)波的干涉
1.实验:背投式发波水槽演示水波的干涉 [改进实验仪器 ](约 1分钟)
1.计算机模拟:请学生叙述观察到的现象. (约 2 分钟)
2.设问: 为什么在两列波相遇后,会出现有些质点振动振幅很大,有些却很小,甚至
为零?
3?引导学生讨论课本图10 — 23分析a,b这两个质点的运动情况. (约6分钟)
(设问: 振动的加强点和减弱点是交替出现还是固定不变? )
?分析,归纳,总结.(约2分钟)
5?让学生看课本得出波的干涉的定义. (约1分钟)
(四)波的干涉的条件(约 5分钟)
1 ?设问:波的干涉的形成是否还需要条件呢?
2?引导学生分析:教材图 10-23 ――如果波源Si和Sa所激发的波的波长不同
a、 某时刻是否会形成规则的强弱分布?
b、 半个周期后,强弱点的分布是否还在原处?
3 ?大面积提问,让学生回答自己得出的结论。
总结:
?实验检验。
三、教学小结(约 3 分钟)
体现本节知识结构,突出教学重点
四、反馈练习及评讲(约 5 分钟)
五、作业布置(约 1 分钟) 阅读教材;
教材 P58 第( 1)、( 2)、( 3)题,上作业本
D . 媒体应用
录相、实验演示、动画模拟
E. 板书设计
一、波的独立传播特性 两列波相遇前后都保持各自运动状态 .
二、波的叠加
波的叠加: 几列波在同一介质相遇, 相遇时, 重叠部分的介质点参与几列波引起的振动 质点位移等于这几列波单独传播时引起的位移的矢量和 .
三、波的干涉 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,而且加强和 减弱的区域相互间隔,这种现象叫波的干涉,所形成的图样叫干涉图样。
四、波的干涉的条件 : 频率相同的波源(相干波源)