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高二物理教案:《干涉现象—驻波》

2021-05-13 09:04:47 浏览量:

  情况是在不断的变化,要使自己的思想适应新的情况,就得学习。下面是课件范文网小编为您推荐高二物理教案:《干涉现象—驻波》。
 

高二物理教案:《驻波》

  【教学目标】

  一、知识目标

  1.知道驻波现象,知道波腹和波节.

  2.知道驻波是怎样产生的.

  3.知道驻波是一种特殊的干涉现象.

  二、能力目标

  1.通过空气柱内驻波的教学,使学生学会测声波波长和波速的方法.

  2.通过实验,培养学生的实验动手能力和观察能力.

  三、情感目标

  1.驻波是一种特殊的干涉现象,通过教学,使学生认识普遍性和特殊性的关系.

  2.通过对有趣物理现象的观察,培养学生对科学的探究精神.

  教学重点:

  驻波现象、波腹和波节的教学.

  教学难点:

  对驻波是怎样产生的教学.

  教材分析:

  驻波是一种常见的现象,弦振动产生的驻波和空气柱振动产生的驻波,在国外教材中多加以介绍.我国高中教材多年没有这一内容,但为了使学生对波的认识更全面,新大纲列入了这一内容.但本书教材属于选学内容,所以教学时让学生对这一现象有个最初步的了解即可,不宜作过高的要求.

  本节教学时,要做好课本的演示实验.

  实验一:弦上的驻波演示,利用已有的打点计时器、长木板、定滑轮和砝码即可完成.准备演示实验时要细心调整好弦线的长度.以取得最佳效果.

  实验二:演示空气柱内的驻波时,所用粗玻璃管长度可根据所用音叉的频率(波长)算出,使它能至少有1.5个波长为好.

  借助录像和计算机模拟,使学生对驻波有较形象的认识.

  讲解驻波如何产生时,只要让学生知道:它是由两列在同一直线上向相反方向传播的行波叠加而成的,但叠加后介质的运动状态却不传播,故名“驻波”就可以了.

  【教学过程】

  一列波在向前传播的途中遇到障碍物或两种介质的分界面时,会发生反射,反射回来的波和原来向前传播的波相互叠加,将产生一种特殊的干涉现象.

  (一)驻波

  【演示】弦线上的驻波,按课本提供的演示实验进行

  1.波节和波腹

  (1)波节:像这种在弦线上始终是静止不动的点叫做波节

  (2)波腹:在波节和波节之间,振幅最大的那些点叫做波腹.

  【特别强调】在波节和波节之间,各质点以相同的频率,相同的步调振动,但振幅不同,只有振幅最大的点才叫做波腹.

  2.在相邻的两波节和波节之间,质点振动方向是相反的.相邻的两个波节(或波腹)之间的距离等于半个波长.即 /2

  3.驻波:两列沿相反方向传播的振幅相同,频率相同的波叠加时形成的波叫做驻波.

  【特别强调】驻波跟前面讲过的波形向前传播的那种波是显然不同的.相对于驻波来说波形向前传播的那种波叫做行波.

  4.驻波的形成是两列波沿相反方向传播的振幅相同、频率相同的波叠加的结果.

  (二)驻波是一种特殊的干涉现象

  1.波源特殊:驻波是由频率相同、振幅相同而传播方向相反的两列波叠加而成.

  2.波形特殊:波形虽然随时间而改变,但不向任何方向移动.

  (三)空气柱内的驻波

  【演示】在盛有水的容器中插入一根粗玻璃管,管口上方放一个正在发声的音叉,慢慢向上提起玻璃管,当管内空气柱达到一定长度时,可以听到空气柱发出较强的声音.

  1.空气柱内产生驻波的条件:空气柱的长度l跟声波波长 间满足 时,在空气柱内产生驻波.(n=0.1、2、3……)

  2.利用空气柱内产生的驻波能测出声波的速度

  如果测出产生驻波时空气柱的最短长度 ,已知音叉的振动频率f,则可得声速 .

  [例1]下列说法中正确的是( )

  A.弦线上的驻波其总长为半个波长的自然数倍

  B.用驻波的规律可测波形的波长

  C.驻波上处于波节的点位移始终为零,处于波腹的点位移始终处于最大

  D.弦乐器的发声是弦上形成驻波

  【解析】驻波上波腹上各质点振动振幅最大,但也在作简谐振动,也有到达平衡位置的时刻,不但弦乐器利用驻波的原理,管乐器也利用了空气柱形成驻波的原理.

  正确选项为ABD.

  【例2】一玻璃管竖直插入一水槽中,在玻璃管上端有一发声音叉,频率为200Hz,上下移动玻璃管,测到相邻两次共鸣时管中空气柱的长度差为34cm,试求声速.

  【解析】由于玻璃管中的空气要产生共鸣,空气柱长L等于又 的奇数倍,因此相邻两次共鸣的空气柱长度差: cm, 所以 m/s。

  【小结】驻波是两列沿相反方向传播的频率相同、振幅相同的波叠加而形成的.它是一种特殊的干涉现象.

  [作业]课本P21练习五 1、2

  四、课堂跟踪反馈

  1.关于驻波的说法正确的是( )

  A.两列向相反方向传播的波叠加就一定会产生驻波

  B.在驻波中有些质点始终静止不动,相邻的两个这样的质点的距离相距半个波长

  C.驻波中各质点都有相同的振幅

  D.驻波中两波节间各质点的振动频率相同

  2.下列说法正确的是( )

  A.波节处质点始终静止

  B.波腹处质点的振幅最大

  C.波腹处质点的位移有时可能为零

  D.相邻的两个波节之间的距离为一个波长

  3.在盛有水的容器中插入一根粗玻璃管,管口上方放一个正在发音的音叉,慢慢向上提起玻璃管,当管内空气柱达到一定长度时,可以听到空气柱发出较强的声音.这时在空气柱内产生了_________,玻璃管开口处为_____________,水面处为__________.

  参考答案

  1.BD   2.ABC   3.驻波 波腹 波节



 

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