波的衍射學案

編輯: 逍遙路 關鍵詞: 高二 來源: 高中學習網
選修3-4第十二章第5節(jié)波的衍射 學案
課前預習學案
一、預習目標
(1)通過預習知道什么是波的衍射現(xiàn)象.
(2)通過生活中的一些實例簡單的感受一下發(fā)生明顯衍射現(xiàn)象的條件。
二、預習內容
  問題一:日常生活中我們最常見最熟悉的機械波便是聲波了,對于聲波大家也最了解.下面請大家考慮一個問題,如果你對著高山喊一聲,過一會兒你便會聽到回聲,此時若在山的另一邊有一個人,但此人不會聽到你的聲音;倘若你對著的不是高山,而是一棵大樹,則此時樹后面的人會聽到你的聲音,原因何在?

問題二:山后面的人聽不到你的聲音是因為聲波沒有傳到山的后面,大樹后的人聽到了你的聲音是因為聲波傳到了樹的后面,像聲波這樣傳播過程中繞過障礙物傳到障礙物后面的這種現(xiàn)象為波的什么現(xiàn)象.

三、提出疑惑
同學們,通過你的自主學習,你還有哪些疑惑,請把它填在下面的表格中
疑惑點疑惑內容

課內探究學案
一、學習目標
(1).知道什么是波的衍射現(xiàn)象.
(2).知道波發(fā)生明顯衍射現(xiàn)象的條件.
(3).知道衍射是波特有的現(xiàn)象.
重點:衍射現(xiàn)象及發(fā)生明顯衍射現(xiàn)象的條件.
難點:對產生明顯衍射現(xiàn)象的條件的理解.
二、學習過程
1. 發(fā)生明顯衍射現(xiàn)象的條件
探究一:發(fā)生明顯衍射現(xiàn)象的條件
解讀:(1)當障礙物或孔的尺寸比波長小時,一定能發(fā)生明顯的衍射現(xiàn)象,如圖10.4-1所示;當障礙物或孔的尺寸比波長大時,只有當“大得不多(差不多)”時,如圖10.4-2所示,才發(fā)生明顯的衍射現(xiàn)象.

(2)“障礙物或孔的尺寸比波長小或差不多”是發(fā)生明顯衍射現(xiàn)象的條件,但并不是發(fā)生衍射的條件,因為障礙物的大小,關系到衍射現(xiàn)象是否明顯,而不是決定衍射現(xiàn)象能否發(fā)生.
(3)如果障礙物或孔的尺寸比波長大得多,則衍射現(xiàn)象不明顯,如圖10.4-3所示,波近似直線傳播.
探究二:波的衍射特征
解讀:機械波遇到障礙物或孔隙,波就會偏離原來的傳播方向而繞到障礙物的后面去.我們設想從波源處向外射出的小球,當小球碰到障礙物時就會反彈,穿過孔后也不會繞到“陰影”中去,這說明遇到障礙物時,小球不可能像波那樣產生衍射現(xiàn)象,因此衍射是波所特有而宏觀實物粒子所不具有的性質.
  

2. 反思總結三:

(四)當堂檢測
1.以下關于波的衍射的說法中正確的是( )
A.波遇到障礙物時,一定會發(fā)生明顯的衍射現(xiàn)象
B.當障礙物的尺寸比波長大得多時,衍射現(xiàn)象很明顯
C.當孔的大小比波長小時,衍射現(xiàn)象很明顯
D.只有當障礙物的尺寸與波長相差不多時,才會發(fā)生明顯的衍射現(xiàn)象
答案:C
2.下列說法正確的是( )
A.只有橫波能發(fā)生衍射,縱波不能發(fā)生衍射
B.當波長比孔的寬度小得越多時,波的衍射越明顯
C.聲波能發(fā)生衍射現(xiàn)象,光不能發(fā)生衍射現(xiàn)象
D.聲波易發(fā)生明顯的衍射現(xiàn)象,光不易發(fā)生明顯的衍射現(xiàn)象
答案:D
3.如圖10.4-4所示,S是振源,MN是帶孔的擋板,其中M固定,N可以上下移動,為了使原來不振動的A點振動起來,可采用的辦法是( )

A.增大S的振動頻率B.減小S的振動頻率
C.N上移D.N下移
答案:BC

4.已空車氣中的聲速為340m/s,現(xiàn)有幾種聲波:(1)周期為 s;(2)頻率為104Hz;(3)波長為10m.它們傳播時若遇到寬度約為13m的障礙物,發(fā)生明顯衍射現(xiàn)象的是( )
A.(1)和(2)B.(2)和(3)C.(1)和(3)D.都可以
答案:C
課后練習與提高

1.下列說法正確的是( )
A.衍射是一切波特有的現(xiàn)象
B.對同一列波,障礙物或孔越小衍射越明顯
C.聽到回聲是聲波的衍射現(xiàn)象
D.聽到墻外人的說話聲是衍射現(xiàn)象
答案:ABD
2.現(xiàn)在水波槽中只有一個振源,要想獲得兩個波源,你用什么辦法可以做到?(提示:從波的衍射角度思考,如將一雙孔木板置于水槽中)
練習題 如圖10.4-5所示是不同頻率的水波通過相同的小孔所能到達區(qū)域的示意圖,
情況中水波的頻率最大; 情況中水波的頻率最。

答案:c a
3.如何判斷一列波能否“繞”過障礙物或小孔?(障礙物或小孔的尺寸與波長相差不多或比波長更小時)
4. 在用水波槽做衍射實驗時,若打擊水面的振子振動頻率是5Hz,水波在水槽中的傳播速度為0.05rn/s,為觀察到明顯的衍射現(xiàn)象,小孔的直徑d應為( )
A.10cmB.5cmC.d>1cmD.d<1cm
答案:D
5.有一障礙物的高度為10m,下列波衍射現(xiàn)象最朋顯的是( )
A.波長為40m的波
B.波長為9.9m的波
C.頻率為40Hz的聲波
D.頻率為5000MHz的電磁波(v=3.0×108m/s)
答案:A

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