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1、2022年高中物理 12-6 波的干涉教案 新人教版選修3-4
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；
（2）知道干涉現(xiàn)象也是波所特有的現(xiàn)象。
2、過程與方法：
3、情感、態(tài)度與價(jià)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。
教學(xué)難點(diǎn)：波的干涉圖樣
教學(xué)方法：實(shí)驗(yàn)演示
教學(xué)教具：長繩、發(fā)波水槽（電動雙振子）、音叉
教學(xué)過程：
第六節(jié) 波的干涉
（一）引入新課
前面研究的波的衍射現(xiàn)象，是從波源發(fā)出的一列波的傳播特性。在實(shí)際情況中，?？煽吹綆琢胁ㄍ瑫r(shí)在介質(zhì)中傳播。那么，兩列或幾列波在介
2、質(zhì)中相遇時(shí)，將會發(fā)生什么現(xiàn)象呢？
（二）進(jìn)行新課
1、波的疊加
我們有這樣的生活經(jīng)驗(yàn)：將兩塊石子投到水面上的兩個(gè)不同地方，會激起兩列圓形水波。它們相遇時(shí)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(shí)的情形完全一樣，這兩列水波互不干擾。
2、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(shí)，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(gè)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(shí)驗(yàn)裝置中，振動著的金屬薄片AB，使兩個(gè)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(gè)波源，水面就產(chǎn)
3、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(shí)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(shí)線圓弧表示波峰中央，虛線圓弧表示波谷中央。
某一時(shí)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(gè)周期，兩列波各前進(jìn)了半個(gè)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(gè)周期，a點(diǎn)又處在兩列波的波峰
4、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(shí)線上。
某一時(shí)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(gè)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(gè)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1
5、0－30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(shí)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(gè)頻率相同、振動方向相同的波源發(fā)出的波，疊加時(shí)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(shí)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。
2022年高中物理 12-6 波的干涉教案 新人教版選修3-4
