1摘要衍射是波的特有现象，产生明显衍射的条件是缝、孔的宽度或障碍物尺寸跟波长相差不多，或者比波长更小。水波、声波、电磁波和光波都能发生衍射，发生衍射不需要条件，发生明显的衍射要被人观察到需要条件。关键词：衍射 明显衍射条件引言水塘里，微风激起的水波遇到露出水面的小石、芦苇等细小的障碍物，会绕过继续传播，好像它们并不存在。本节课我们来学习这种现象。第五节：波的衍射。新课教学：课题 第四节 波的衍射教学目标知识目标：1知道什么是波的衍射现象；2知道波发生明显衍射的条件；3知道衍射是波特有的现象。能力目标：提高学生从实验现象总结规律的能力。德育目标：课型 新授课课时 1 课时重点 1波的衍射现象； 2产生明显衍射的条件。难点 产生明显衍射的条件教学方法实验归纳法教具 水波槽、两块挡板、两块有小孔的木板、水波的衍射照片等。教 学 过 程2一、波的衍射演示实验一：在讲桌上放一个水波槽步骤：第一步：使振动片开始振动，观察产生的水波；第二步：在波源的前方放一个障碍物(例如一块木板) ，观察发生的现象；第三步：在波源的前方放一个小的障碍物(如一段细铁丝)，观察水波在传播过程中发生的现象。现象：现象一：当振动片振动时，看到有一列圆形水波形成，向远处传播；现象二：如果在波源的前方放一块较大的木板时，在靠近障碍物后面没有波，也就是留下了“影子”，只有在离障碍物较远处，波才稍微绕到影子区域里；现象三：当用细铁丝替换木板后，发现波绕过障碍物继续前进，不会产生“影子”区域。结论：1什么是波的衍射波可以绕过障碍物继续传播，这种现象叫做波的衍射。2衍射有的时候不明显(例如刚才的现象二 )，有的时候很明显 (例如刚才的现象三)。提出问题：产生明显衍射的条件是什么呢？猜想：障碍物越小或小孔或缝越小，衍射现象越明显。演示实验二：步骤：第一步：放一个水波槽；第二步：让振动片振动，观察水面形成的波；第三步：在水槽内放两块挡板，当中留一窄缝，观察水波通过窄缝后怎样传播；3第四步：改变挡板间窄缝的宽度，观察水波的传播情况有什么变化？学生描述看到的现象：现象一：让振动片振动后，看到有一列圆形水波形成；现象二：当木板间的缝较宽时，水波经过孔后在连接波源和孔的两边的两条直线所限制的区域里传播，在较远处，波才稍微绕到影子区域里；现象三：当两板间的缝较小时看到在孔后的整个区域里传播着以孔为中心的圆形波。结论：通过以上现象可知：当波通过小孔时，也能产生衍射现象，且孔越小，衍射现象越明显。二、波产生明显衍射的条件1产生明显衍射的条件是：障碍物或孔的尺寸比波长小，或者跟波长差不多。思考与讨论：思考 1：什么样的波有衍射现象？发生衍射需要条件吗？2说明：（1）衍射是波特有的现象，一切波都会产生衍射现象；水波、声波、光波、电磁波都能发生衍射现象。（2）衍射现象总是存在的，只有明显与不明显的差异；（3）障碍物或孔的尺寸大小，并不是决定衍射能否发生的条件，仅是使衍射现象明显表现的条件；思考 2：波长较长的波与波长较短的波比较哪一种更容易发生明显的衍射呢？为什么？（4）一般情况下，波长较大的波容易产生显著的衍射现象。思考 3：发生衍射现象的原因是什么呢？4（5）波传到小孔(或障碍物时 )，小孔或障碍物仿佛是一个新的波源，由它发出与原来同频率的波(称为子波)在孔或障碍物后传播，于是就出现了偏离直线传播方向的衍射现象；（6）当孔的尺寸远小于波长时尽管衍射十分突出，但由于能量的减弱，衍射现象不容易观察到。结论衍射现象是波的特有现象，一切波都能发生衍射现象。只有缝、孔的宽度或障碍物的尺寸跟波长相差不多，或者比波长更小时，才能观察到明显的衍射现象。参考文献：1 人民教育出版社物理室编著物理第二册教师教学用书北京：人民教育出版社，2003.2 人民教育出版社物理室编著物理第二册（必修加选修） 北京：人民教育出版社，2006.3 人民教育出版社、延边教育出版社编著物理第二册（必修加选修）教案吉林：延边教育出版社，2008.4 人民教育出版社、延边教育出版社编著教材精析精练高一物理（下）教师用书吉林：延边教育出版社，2006.5 杜鸿宝著高一物理教案甘肃：未来教育出版社， （等待出版） 巩固练习：1下列关于波的衍射的说法正确的是（ ）A衍射是一切机械波的特有的现象；B对同一列波，缝孔的宽度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。5解析：答案：BD 不只机械波(包括横波和纵波) 能发生衍射现象，其他类的波也能发生衍射现象，衍射是一切波特有的现象，所以选项 A C 是错误的。发生明显的衍射是有条件的，只有缝孔的宽度或障碍物的尺寸跟波长差不多或比波长更小时，才能观察到明显的衍射现象，所以选项 B 是正确的。声波的波长在 1.7 cm 到 17 m 之间，一般常见的障碍物或孔的大小可与之相比，正是由于声波波长较长，所以声波容易发生衍射现象，所以选项 D 是正确的。2在水波槽的衍射实验中，若打击水面的振子振动的频率是 5 Hz，水波在水波槽中的传播速度为 0.05 m/s，为观察到显著的衍射现象，小孔直径 d 应为（ ）A10 cm B5 m Cd1 cm Dd1 cm解析：答案：D 在水槽中激发的水波波长，为要求在小孔后产生显著的衍射现象，应取小孔的尺寸小于波长。 cmfv10.5.3讨论：将一只小瓶立于水槽中，在槽中激发水波若想在瓶子后面看到水波绕进的衍射现象，激发水波的振子振动频率大些好还是小些好？为什么？学生讨论后回答：当障碍物或孔的尺寸比波长小或相差不多时，能发生明显衍射现象，由于瓶子的直径已确定，故水波的波长越长越好，由 得，激发水波的振子振动频率越小越好，fvf 越小，水波的 越大， 就更接近瓶子的直径。布置作业：教学后记：