《波的干涉》教學案例

韓志武

（河北衡水中學，河北 衡水 053000）

【教學設計】

《波的干涉》教學案例

韓志武

（河北衡水中學，河北 衡水 053000）

在三維教學目標中，前兩維度是提升學生素質的階梯，而情感態度價值觀便是學生素質培養的靈魂，它指引人格方向，是新課程人文素養的體現。基于此，筆者整合教材、生活、學情、視頻、實驗等多種教學資源，對《波的干涉》進行了教學設計，通過視頻尋找突破，變抽象為直觀，帶給學生不一樣的精彩。

教學；直觀；學生

知識與技能：

1.理解和掌握位移的疊加和速度的疊加的方法。

2.理解波的干涉條件。

3.描繪水波的干涉圖樣。

4.能夠熟練地判斷哪些位置是振動加強區，哪些位置是振動減弱區。

過程與方法：

1.通過視頻《魚洗之謎》讓學生產生視覺上的沖擊，設置問題，導入新課。

2.利用多媒體教學手段展示波的獨立傳播原理、疊加原理、振動加強區和振動減弱區。

3.進行學生分組實驗，讓學生觀察步調一致和步調相反兩種情況下波的干涉，提高學生的觀察能力和動手能力。

情感、態度、價值觀：

1.通過描述實驗現象，培養學生的語言表達能力。

2.設計學生分組實驗，培養學生的合作意識。

3.通過學生的親身體驗，自己獲取知識，享受學習的樂趣，提高學生學習的幸福感。

教學重點、難點：

1.重點：兩列波相遇時，位移、速度的疊加情況分析。

2.難點：振動加強區和振動減弱區的判斷。

教學過程：

引入新課：

播放動畫：兩球在同一條直線上相向運動而發生碰撞。

教師提問：兩個小球相碰后有什么現象？

學生：兩球相遇后分開，運動的路徑發生變化。

引導學生討論兩列波相遇可能發生的情況。

播放“兩列僅含波峰的半波相遇”的動畫（如圖一）。

教師：兩列波相遇后波形有什么變化？學生：沒有變化，和相遇前一樣。教師：描述波的物理量都有哪些？學生：波長、波速、振幅……教師：我們能不能更準確地描述波相遇前后的特點？學生根據視頻總結出：波相遇后，振幅、波長、波速等均不變，與相遇前一樣。

【教學目的】通過視頻給學生視覺的沖擊，加深學生的理解。給學生搭建臺階，引導學生說出波傳播的獨立原理。

重新播放上面動畫，如圖二所示。

教師：虛線代表向相反方向傳播的列波，黑色實線代表疊加后的波形。請大家觀察質點a的位移與質點b位移有什么特點。

圖二

學生：用刻度尺測量后，得出a、b兩質點的合位移等于波單獨存在時的矢量和。

教師：a、b兩點的振動方向又如何呢？

學生：根據位移的疊加類比得出，速度也滿足矢量疊加的原理。進而判斷出a質點振動方向沿y軸正向質點b沿y軸負向振動。

教師：兩列波的波長有什么特點？

學生：相等。

教師：傳播速度和頻率相等嗎？

學生：在同一種介質傳播，波速相等。由v=λf得頻率f相等。

教師：請同學們觀察，質點a、c、d中，那個振動的振幅變大了，哪個變小了？

學生：質點a、d的振幅增大了，質點c的振幅減小了。

教師：質點a、d的振幅是否總是最大？質點c的振幅是否總是最小呢？

【教學目的】引導學生觀察波的干涉現象，并歸納總結出波的干涉的特點。

教師：設計學生分組實驗：利用發波水槽觀察水波的干涉圖樣。（如圖所示）

情況一：振動步調一致。讓學生自己觀察疊加圖樣的特點，并在白紙上描繪干涉圖像，記錄干涉加強區和振動減弱區，歸納出干涉特點。

圖三

情況二：振動步調相反。讓學生自己觀察疊加圖樣的特點，并在白紙上描繪干涉圖像，記錄干涉加強區和振動減弱區，歸納出干涉特點。

教師：總結出本節課的核心內容“波的干涉”——頻率相同的兩列波疊加，使某些區域的振動加強，某些區域的振動減弱，振動加強區、減弱區相互間隔形成穩定干涉圖樣的現象。

教師：為了提升學生解決實際問題的能力，（1）敲擊音叉，讓學生圍繞音叉轉動一周，感受聲音強弱的變化，并解釋原因。（2）觀察“噴水魚洗”的視頻，解釋水花噴出的原因，以把學到的知識應用到實際生活當中去。（3）讓學生課后通過網絡查閱，詳細了解“噴水魚洗”之謎，并進一步搜集和波的干涉相關的資料，讓同學之間相互交流，擴大學生的知識面。

【板書設計】

1.波的獨立傳播原理：兩列波彼此相遇并互相穿過，相遇后能保持自己的波形、波長、頻率、波速不變。

2.波的疊加原理：在兩列波的重疊區域內，任何一個質點的位移（速度）都等于兩列波引起位移（速度）的矢量和。

3.波干涉的條件：（1）波的頻率相同；（2）相位差恒定。

4.水波的干涉。

【教學后記】

《波的干涉》的內容非常抽象，學生理解的難度很大。為了讓學生更準確地理解波的干涉的現象，我采取了視頻加分組實驗的形式，展現了動態的波的干涉過程，收到了較好的效果。為了使物理走向生活，我給學生布置課外作業：尋找生活當中的干涉現象，達到學以致用的目的。

G632.0

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1674-9324（2014）21-0156-02