《波的干涉》教学案例

韩志武

（河北衡水中学，河北 衡水 053000）

【教学设计】

《波的干涉》教学案例

韩志武

（河北衡水中学，河北 衡水 053000）

在三维教学目标中，前两维度是提升学生素质的阶梯，而情感态度价值观便是学生素质培养的灵魂，它指引人格方向，是新课程人文素养的体现。基于此，笔者整合教材、生活、学情、视频、实验等多种教学资源，对《波的干涉》进行了教学设计，通过视频寻找突破，变抽象为直观，带给学生不一样的精彩。

教学；直观；学生

知识与技能：

1.理解和掌握位移的叠加和速度的叠加的方法。

2.理解波的干涉条件。

3.描绘水波的干涉图样。

4.能够熟练地判断哪些位置是振动加强区，哪些位置是振动减弱区。

过程与方法：

1.通过视频《鱼洗之谜》让学生产生视觉上的冲击，设置问题，导入新课。

2.利用多媒体教学手段展示波的独立传播原理、叠加原理、振动加强区和振动减弱区。

3.进行学生分组实验，让学生观察步调一致和步调相反两种情况下波的干涉，提高学生的观察能力和动手能力。

情感、态度、价值观：

1.通过描述实验现象，培养学生的语言表达能力。

2.设计学生分组实验，培养学生的合作意识。

3.通过学生的亲身体验，自己获取知识，享受学习的乐趣，提高学生学习的幸福感。

教学重点、难点：

1.重点：两列波相遇时，位移、速度的叠加情况分析。

2.难点：振动加强区和振动减弱区的判断。

教学过程：

引入新课：

播放动画：两球在同一条直线上相向运动而发生碰撞。

教师提问：两个小球相碰后有什么现象？

学生：两球相遇后分开，运动的路径发生变化。

引导学生讨论两列波相遇可能发生的情况。

播放“两列仅含波峰的半波相遇”的动画（如图一）。

教师：两列波相遇后波形有什么变化？学生：没有变化，和相遇前一样。教师：描述波的物理量都有哪些？学生：波长、波速、振幅……教师：我们能不能更准确地描述波相遇前后的特点？学生根据视频总结出：波相遇后，振幅、波长、波速等均不变，与相遇前一样。

【教学目的】通过视频给学生视觉的冲击，加深学生的理解。给学生搭建台阶，引导学生说出波传播的独立原理。

重新播放上面动画，如图二所示。

教师：虚线代表向相反方向传播的列波，黑色实线代表叠加后的波形。请大家观察质点a的位移与质点b位移有什么特点。

图二

学生：用刻度尺测量后，得出a、b两质点的合位移等于波单独存在时的矢量和。

教师：a、b两点的振动方向又如何呢？

学生：根据位移的叠加类比得出，速度也满足矢量叠加的原理。进而判断出a质点振动方向沿y轴正向质点b沿y轴负向振动。

教师：两列波的波长有什么特点？

学生：相等。

教师：传播速度和频率相等吗？

学生：在同一种介质传播，波速相等。由v=λf得频率f相等。

教师：请同学们观察，质点a、c、d中，那个振动的振幅变大了，哪个变小了？

学生：质点a、d的振幅增大了，质点c的振幅减小了。

教师：质点a、d的振幅是否总是最大？质点c的振幅是否总是最小呢？

【教学目的】引导学生观察波的干涉现象，并归纳总结出波的干涉的特点。

教师：设计学生分组实验：利用发波水槽观察水波的干涉图样。（如图所示）

情况一：振动步调一致。让学生自己观察叠加图样的特点，并在白纸上描绘干涉图像，记录干涉加强区和振动减弱区，归纳出干涉特点。

图三

情况二：振动步调相反。让学生自己观察叠加图样的特点，并在白纸上描绘干涉图像，记录干涉加强区和振动减弱区，归纳出干涉特点。

教师：总结出本节课的核心内容“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，振动加强区、减弱区相互间隔形成稳定干涉图样的现象。

教师：为了提升学生解决实际问题的能力，（1）敲击音叉，让学生围绕音叉转动一周，感受声音强弱的变化，并解释原因。（2）观察“喷水鱼洗”的视频，解释水花喷出的原因，以把学到的知识应用到实际生活当中去。（3）让学生课后通过网络查阅，详细了解“喷水鱼洗”之谜，并进一步搜集和波的干涉相关的资料，让同学之间相互交流，扩大学生的知识面。

【板书设计】

1.波的独立传播原理：两列波彼此相遇并互相穿过，相遇后能保持自己的波形、波长、频率、波速不变。

2.波的叠加原理：在两列波的重叠区域内，任何一个质点的位移（速度）都等于两列波引起位移（速度）的矢量和。

3.波干涉的条件：（1）波的频率相同；（2）相位差恒定。

4.水波的干涉。

【教学后记】

《波的干涉》的内容非常抽象，学生理解的难度很大。为了让学生更准确地理解波的干涉的现象，我采取了视频加分组实验的形式，展现了动态的波的干涉过程，收到了较好的效果。为了使物理走向生活，我给学生布置课外作业：寻找生活当中的干涉现象，达到学以致用的目的。

G632.0

A

1674-9324（2014）21-0156-02