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波的衍射
教學目標
1、知道什么是波的衍射現(xiàn)象和發(fā)生明顯衍射現(xiàn)象的條件.
2、知道衍射現(xiàn)象是波特有的現(xiàn)象.
3、通過觀察水波的衍射現(xiàn)象,認識衍射現(xiàn)象的特征.
教學建議
本節(jié)重點是理解發(fā)生明顯衍射現(xiàn)象的條件,了解一切波都能發(fā)生衍射現(xiàn)象,且僅有明顯與不明顯之分.一般來說,波長大的波容易產(chǎn)生衍射,波長十分小的波,觀察它的衍射現(xiàn)象就不容易了.
例如:將一只小瓶立于水波槽中,在槽中激發(fā)水波,若想在瓶子后面看到水波繞進的現(xiàn)象,激發(fā)水波的振子振動頻率大些好還是小些好?為什么?
當障礙物或孔的尺寸比波長小或相差不多時,能發(fā)生明顯衍射現(xiàn)象;由于瓶子的直徑已確定,故水波的波長越長越好,所以,激發(fā)水波的振子振動頻率越小越好, 越小,水波的 越大, 就更接近瓶子的直徑,衍射現(xiàn)象就越明顯.
請教師參考下列表中的概念
項目
波的衍射
備注
概念
衍射是波離開直線傳播的位置繞到障礙物后的現(xiàn)象.
衍射現(xiàn)象是波的特有現(xiàn)象,一切波都會發(fā)生衍射現(xiàn)象
產(chǎn)生明顯衍射條件
障礙物或小孔 的尺寸比波長小或能與波長相比較.
產(chǎn)生的原因
波疊加的結果
實例
隔墻有耳
教學設計示例教學重點:波的衍射
教學難點:產(chǎn)生明顯衍射現(xiàn)象的條件的理解
教學方法:實驗討論法
教學儀器:水槽演示儀,長條橡膠管,計算機多媒體
教學過程:
引入新課:我們向平靜的湖面上投入一個小石子,可以看到石子激起的水波形成圓形的波紋,并向周圍傳播.當波紋遇到障礙物后會怎樣?請學生思考、想象、猜測.(本節(jié)課就要通過對現(xiàn)象的觀察,對其進行初步解釋.)
一、波的衍射
1、波的衍射現(xiàn)象:
首先觀察水槽中水波的傳播:圓形的水波向外擴散,越來越大.然后,在水槽中放入一個不大的障礙物,觀察水波繞過障礙物傳播的情況.由此給出波的衍射定義.
讓學生仔細觀察演示現(xiàn)象.因為演示實驗的不穩(wěn)定,所以再用計算機多媒體演示衍射現(xiàn)象.
請學生思考討論后給出定義,教師請學生回答并板書.
波繞過障礙物的現(xiàn)象,叫做波的衍射.
引導學生觀察:在水槽中放入一個有孔的障礙物,水波通過孔后也會發(fā)生同樣的現(xiàn)象——衍射現(xiàn)象.再請學生看教材中的插圖,解釋“繞過障礙物”的含義.
2、發(fā)生明顯波的衍射的條件:
在前面觀察的基礎上,引導學生進行下面的觀察:
①在不改變波源的條件下,將障礙物的孔由較大逐漸變。梢钥吹讲ǖ难苌洮F(xiàn)象越來越明顯.
②引導學生思考障礙物的大小變化也會引起上述現(xiàn)象嗎?
由此得出結論:障礙物越小,衍射現(xiàn)象越明顯.
③在不改變障礙物大小的條件下,使水波的波長逐漸變大或逐漸變小.請學生回答是否也出現(xiàn)上述現(xiàn)象.
引導學生得出結論:當障礙物的大小與波長相差不多時,波的衍射現(xiàn)象較明顯.
(教師板書) 發(fā)生明顯衍射的條件是:障礙物或孔的大小比波長小,或者與波長相差不多.
最后告訴學生:波的衍射現(xiàn)象是波所特有的現(xiàn)象.(只有明顯與不明顯)
二、應用
請學生思考和討論在我們生活中是否遇到過波的衍射現(xiàn)象,舉例說明:
例1、俗話說:“隔墻有耳”:是聲波的衍射現(xiàn)象,既聲音繞過障礙物到了耳朵.
例2、水波的衍射現(xiàn)象.
例3、在房間中可以接受到收音機和電視信號,是電磁波的衍射現(xiàn)象 探究活動
讓學生自己動手回家做衍射實驗和觀察聲音的衍射現(xiàn)象.
波的衍射
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