《波的干涉》
多媒体教学设计
引言：本节内容是属于高考的非重点知识，对学生只要求知道波的干涉现象及产生干
涉的条件即可。因此，很多教师在处理这节课的教学时，便觉得没有多少内容可讲，从而降
低了对教学过程进行精心设计的要求。笔者认为，对于“波的干涉”的教学，我们不仅要让
学生了解这个现象，更应该让学生充分理解它的物理实质以及研究方法，并从中得到思维
能力的培养。所以，我们对这节课的教学仍要进行优化设计，只是在最终落点上，对学生的
练习题不要求过难、过深。以下提供本节课教案一份，供广大同行参考。
【教学目的】
1．认知：
①知道波的独立传播特性和波的叠加原理；
②知道波的干涉现象及产生干涉的条件；
③理解干涉现象的形成原理；
④知道干涉是一切波的特性。
2．能力：
①培养观察、分析、归纳和空间想象的能力；
②学习将三维空间运动转化为二维平面图形进行问题分析的思维方法；
③学习在动态变化中抓住瞬间状态进行问题分析的思维方法。
【教材分析】
教材对波的干涉的讨论分三个层次进行：①通过对实际问题及实验现象的观察，定性
说明了波的独立传播特性；②运用矢量叠加原理分析两列波叠加的情形，得出波的叠加原
理；③观察波的干涉实验，运用波的独立传播特性和波的叠加原理分析干涉现象，得出两
列波发生干涉的条件及干涉图样的特点。
第①、②两个层次的内容是学习第③个层次内容的前提知识，不是教学的重点，但却是
学习第③个内容的关键；第③个层次的内容是本节课学习的重点。由于波的干涉图样是一种
动态中的稳态，如何分析这种动中有稳、稳中有动的现象，这对学生的思维能力及空间想象
能力要求较高，因而又是教学的难点。
【教学重点】
干涉条件、干涉图样。
【教学难点】
干涉现象形成的原理。
【教学方法】
实验导学、综合启发。
【教学手段】
实验、现代教育技术（多媒体）。
【教具】
投影仪、发波水槽、音叉、多媒体计算机。
【教学过程】
l．新课导入
实验 1：观察发波水槽中由一机械振动引起的一列水波的波纹图样。
实验 2：观察发波水槽中两列振动频率相同的水波在叠加区域中出现的叠加图样。
师问：两列频率相同的波叠加，波纹图样有怎样的特点？
生答：略。（学生的回答不一定很准确、很完整，教师给予补充、完善）
（师）导入新课：实验表明，两列频率相同的波叠加，使某些区域的振动加强，某些
区域的振动减弱，并且振动加强和振动减弱的区域互相间隔。这种独特的现象是怎样形成的
呢？这就是我们这节课要学习的内容——波的干涉。
（板书课题）：第十一节波的干涉
[实验导入课题，激发探索兴趣和求知欲，培养观察能力。]
2．新课教学
（l）波的独立传播特性：
①观察现象：用两个手指轻点水面，能看到两列水波互相穿过，互不干扰；
②举例：倾听合唱时，尽管各声部发出的声音相互交织在一起，但我们仍能听得清他
们各声部的不同声音。
③按图 1，用计算机进行动画模拟“相向传播的两列波相遇前后互不干扰”的情形，
增强感性认识。
结论：（板书）两列波相遇前后能够保持各自的状态而不互相干扰，这是波的独立传
播性质。
（2）波的叠加原理：
师：从上面的模拟情景中，我们已经看到两列波相遇前后，遵从波的独立传播原理，
保持各自的波形不变，同时我们也看到了两列波在相遇叠加时，波形发生了变化，这是因
为两列波叠加时，每个质点都同时参与这两列波引起的振动，则每个质点的振动应是它们
的合振动，由运动的合成可知，质点的总位移应等于这两列波分别引起的位移的关量和。
（A）分下面几种典型情况具体讲解：（在黑板上画图讲解）
①波峰与波峰叠加，振动加强，如图 2（a）所示。
②波峰与波谷叠加，振动减弱，如图 2（b）所示。
③波谷与波谷叠加，振动加强，如图 2（c）所示。
（①、②由教师讲，③由学生画）
（B）用计算机再次按图 1进行动态模拟，并将波的叠加过程进行帧放，观察出现上
述①、②、③情形时的叠加波形，培养学生的空间想象能力。
（板书）在两列波重叠的区域里，任何一个质点的总位移都等于两列波分别引起的位
移的矢量和，这就是波的叠加原理。
[这部分知识涉及矢量合成，对部分学生来说有些困难，教师在此应画直观图，细心讲
解，同时这也是解决下面内容的关键]
（3）波的干涉：
师：现在我们就根据波的独立传播特性和波的叠加原理，研究两列频率相同的波叠加
时，为什么会出现前面的实验现象。
［用计算机模拟两列波叠加情景（如图 3），该图可以连续播放，也可帧放或暂停。］
师：由波的独立传播特性和波的叠加原理，并结合图 3逐一说明：
①波峰与波峰、波谷与波谷相遇都是振动加强点，这些点均落在图中粗线上；波峰以波
谷相遇都是振动减弱点，这些点均落在图中细线上；并且加强区和减弱区是互相间隔的；
②由两列波频率相同，结合动画的帧放过程，说明振动加强区域总是加强的，振动减
弱区域总是减弱的。
结论：（板书）频率相同的两列波叠加，使某些区域的振动加强，某些区域的振动减
弱，并且振动加强和振动减弱的区域互相间隔，这种现象叫做波的干涉，形成的图样叫做
波的干涉图样。
③进一步说明两列频率不相同的波叠加后不会产生稳定的振动加强区和减弱区，用电
脑动画模拟，如图 4，观察其特点，得出产生干涉现象的条件。
（板书）干涉条件：频率相同（相干波源）
演示 1：旋转振动着的音叉，倾听两列声波发生干涉时忽强忽弱的声音；
演示 2：观察振动者的音叉在水面激起的两列水波的干涉图样。
（4）波的干涉是波叠加的特例，是一切波具有的特性。
[波的干涉现象是一种动态中的稳态，要分析这种现象，应采用对某一瞬间状态进行分
析的思维方法，并将立体概念转化为平面图形进行形象、直观的分析。这里充分应用了计算
机化动为静，化快为慢的动画效果来辅助本节课的教学，能有效的化解难点。]
3．教学小结
[由电脑动画分步展示，体现本节课知识结构，突出教学重点。]
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弱的区域互相间隔并且振动加强和振动减
某些区域振动总减弱某些区域振动总加强干涉图样
的叠加原理波的独立传播特性和波干涉原理
频率相同相干波源干涉条件
涉
干
的
波
一切波具有的特性
4．反馈练习
[围绕重点，精选习题；达标检测，强化巩固。]
（l）两列波相遇时，能够产生干涉，那么它们的波源必须是相干波源，则相干波源的
条件是____________。
（2）两列波叠加发生了稳定的干涉现象，得到了稳定的干涉图样，下列叙述中正确的
是：（）
（A）这两列波的频率相等。
（B）振动加强的区域和振动减弱的区域总是互相间隔的。
（C）振动加强的区域总是加强，振动减弱的区域总是减弱。
（D）振动加强的区域和振动减弱的区域交替。
（3） 1S 、 2S 是两个相干波源，它们发出的两列波在空间相遇发生干涉，干涉图样如
图 5所示，实线表示波峰，虚线表示波谷，则图 a、b、c三点中，振动加强的点是_________
_，振动减弱的点是__________，再过半个周期，a点的振动变化是__________（填“加
强”或“减弱”）
教学后记
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