高中物理人教版 (新课标)选修34 波的衍射和干涉导学案

课题

《12.5波的衍射》导学案

课时

1

课型

新授

重点

波的衍射现象

难点

产生明显衍射现象的条件的理解

步骤

学习内容

学习方法提示

自主研究

实例应用

拓展训练

自主研究

能力拓展

思考：

波在传播过程中遇到障碍物是常见的现象，如我们在教室说话，声波在传播过程中遇到障碍物会怎么样？

再如：我们向平静的湖面上投入一个小石子，可以看到石子激起的水波形成圆形的波纹，并向周围传播．当波纹遇到障碍物后会怎样？。

一、波的衍射

通过观察实验视频，了解什么是波的衍射现象。

1、定义：                                    。

2、发生明显的衍射现象的条件

①观察右图，波长一定的水波通过宽度不同的甲、乙两个狭缝形成的衍射现象。（观看视频）

结论：                                             。

②狭缝宽度一定，改变波长的大小：下图甲中λ甲=0.7 d；λ乙=0.5d；λ丙=0.3d；（d为狭缝宽度）

结论：                                             。

③总结发生明显的衍射现象的条件：                 

_________________________________________________.

二、正确理解衍射现象

1.衍射是______特有的现象，___________都可以发生衍射。

2.凡能发生________现象的就是波。

3.波的衍射总是存在的，只有“_____”与“_______”差异。波的直线传播只是在_______________时的近似。

4.波长较_____的波容易发生明显的衍射现象。

三、实例分析：

 1.“闻其声不见其人”（声波）、 房间中可以接受到收音机和电视信号（电磁波）。

2.医院为什么用超声波做检查，而不用普通声波。

知识检测

1、下列关于波的衍射的说法正确的是（  ）

A．衍射是一切波特有的现象

B．对同一列波，缝、孔或障碍物越小衍射现象越明显

C．只有横波才能发生衍射现象，纵波不能发生衍射现象

D．声波容易发生衍射现象是由于声波波长较大

2、右图所示为观察水面波衍射的实验装置，AC和BD是两块挡板，AB是一个孔，O是波源，图中已画出波源所在区域波的传播情况，每两条相邻波纹（图中曲线）之间距离表示一个波长。则关于波经过孔后的传播情况，下列描述中正确的是（    ）

A．此时能明显地观察到波的衍射现象

B．挡板前后波纹间距离相等

C．如果将孔AB扩大，有可能观察不到明显的衍射现象

D．如果孔的大小不变，波源频率增大，能更明显地观察到衍射现象

3、以下说法中正确的是(  )

A．波的衍射现象必须具备一定的条件，否则不可能发生衍射现象

B．要观察到水波明显的衍射现象，必须使狭缝的宽度远大于水波波长

C．波长越长的波，越容易发生衍射

D．“闻其声不见其人”，是声波的衍射现象

4、关于波，下列说法中错误的是(    )

A．一切波都能发生反射和衍射

B．插在水中的细棒对水波的传播没有影响

C．在墙外听到墙内有人讲话，这是波的反射现象

D．当障碍物的尺寸比波长大很多时，能发生明显的波的衍射现象

5、波长为60 m和17 m的两列声波在空气中传播时，下列叙述正确的是（    ）

A．波长60 m的声波比波长17 m的声波传播速度慢

B．波长60 m的声波比17 m的声波的频率小

C．波长60 m的声波比17 m的声波易发生衍射

D．波长60 m的声波不能被反射

6、右图所示，正中O是水面上一波源，实、虚线分别表示该时刻的波峰、波谷，A是挡板， B是小孔，经过一段时间，水面上的波形将分布于（  ）

A．整个区域           B．阴影Ⅰ以外区域   

C．阴影Ⅱ以外区域     D．上述答案均不对

7、下图所示，在水波槽里放两块挡板，当中留一窄缝，已知窄缝的宽度为0.5 cm，所用水波的波长为5 cm ，则下列衍射图样中正确的是(    )

8、右图所示，S为波源，M、N为两块挡板，其中M板固定，N板可上下移动，两板中间有一狭缝，此时测得A点没有振动，为了使A点能发生振动，可采用的方法是（    ）

A．增大波源的频率           B．减小波源的频率

C．将N板向上移动一些       D．将N板向下移动一些

9、在水波槽的衍射现象中，若打击水面的振子振动频率是5Hz，水波在水槽中的传播速度为0.05 m/s，为观察到显著的衍射现象，小孔直径d应为（  ）

A．10 cm      B．5 cm     C．d>1 cm       D．d<1 cm

10、波长为0.01 m的超声波，经过某一小孔时，发生了明显的衍射现象，则小孔的直径是下列给出的数据中的哪个（    ）

A．0.01 mm左右       B．0.01 cm左右      

C．0.01 m左右       D．0.01 km左右

11、在做水波通过小孔衍射的演示实验时，激发水波的振动频率为5 Hz，水波在水槽中传播速度为0.05 m/s，为使实验效果明显，使用小孔直径d不能超过     m。

12、频率相同的声波，在空气和水中比较，在    中更容易发生明显的衍射现象，这是因为              的缘故。

13、右图是不同频率的水波通过相同的小孔所能到达区域的示意图，     情况中水波的频率最大；        情况中水波的频率最小。

14、甲、乙二人分乘两只船在湖中钓鱼，两船相距24 m，有一列水波在湖面上传播，使每只船每分钟上下浮动10次，当甲船位于波峰时，乙船位于波谷，这时两船之间还有一个波峰，则此水波的波长为多少？波速为多少？若此波在传播过程中遇到一根竖立的电线杆，是否会发生明显的衍射现象？

请学生思考、想象、猜测

参看教科书并观察图象，掌握产生明显衍射现象的条件。

结论

正确理解衍射现象，知道衍射现象是波所特有的一种现象，只有明显与不明显之分。

利用波的衍射现象以及衍射现象发生的条件解释实例

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