波的衍射学案

选修3-4第十二章第5节波的衍射 学案
课前预习学案
一、预习目标
（1）通过预习知道什么是波的衍射现象．
（2）通过生活中的一些实例简单的感受一下发生明显衍射现象的条件。
二、预习内容
　 问题一：日常生活中我们最常见最熟悉的机械波便是声波了，对于声波大家也最了解．下面请大家考虑一个问题，如果你对着高山喊一声，过一会儿你便会听到回声，此时若在山的另一边有一个人，但此人不会听到你的声音；倘若你对着的不是高山，而是一棵大树，则此时树后面的人会听到你的声音，原因何在？

问题二：山后面的人听不到你的声音是因为声波没有传到山的后面，大树后的人听到了你的声音是因为声波传到了树的后面，像声波这样传播过程中绕过障碍物传到障碍物后面的这种现象为波的什么现象．

三、提出疑惑
同学们，通过你的自主学习，你还有哪些疑惑，请把它填在下面的表格中
疑惑点疑惑内容

课内探究学案
一、学习目标
（1）．知道什么是波的衍射现象．
（2）．知道波发生明显衍射现象的条件．
（3）．知道衍射是波特有的现象．
重点：衍射现象及发生明显衍射现象的条件．
难点：对产生明显衍射现象的条件的理解．
二、学习过程
1. 发生明显衍射现象的条件
探究一：发生明显衍射现象的条件
解读：（1）当障碍物或孔的尺寸比波长小时，一定能发生明显的衍射现象，如图10.4－1所示；当障碍物或孔的尺寸比波长大时，只有当“大得不多（差不多）”时，如图10.4－2所示，才发生明显的衍射现象．

（2）“障碍物或孔的尺寸比波长小或差不多”是发生明显衍射现象的条件，但并不是发生衍射的条件，因为障碍物的大小，关系到衍射现象是否明显，而不是决定衍射现象能否发生．
（3）如果障碍物或孔的尺寸比波长大得多，则衍射现象不明显，如图10.4－3所示，波近似直线传播．
探究二：波的衍射特征
解读：机械波遇到障碍物或孔隙，波就会偏离原来的传播方向而绕到障碍物的后面去．我们设想从波源处向外射出的小球，当小球碰到障碍物时就会反弹，穿过孔后也不会绕到“阴影”中去，这说明遇到障碍物时，小球不可能像波那样产生衍射现象，因此衍射是波所特有而宏观实物粒子所不具有的性质．
　　

2. 反思总结三：

(四)当堂检测
1.以下关于波的衍射的说法中正确的是（ ）
A．波遇到障碍物时，一定会发生明显的衍射现象
B．当障碍物的尺寸比波长大得多时，衍射现象很明显
C．当孔的大小比波长小时，衍射现象很明显
D．只有当障碍物的尺寸与波长相差不多时，才会发生明显的衍射现象
答案：C
2.下列说法正确的是（ ）
A．只有横波能发生衍射，纵波不能发生衍射
B．当波长比孔的宽度小得越多时，波的衍射越明显
C．声波能发生衍射现象，光不能发生衍射现象
D．声波易发生明显的衍射现象，光不易发生明显的衍射现象
答案：D
3.如图10.4－4所示，S是振源，MN是带孔的挡板，其中M固定，N可以上下移动，为了使原来不振动的A点振动起来，可采用的办法是（ ）

A．增大S的振动频率B．减小S的振动频率
C．N上移D．N下移
答案：BC

4.已空车气中的声速为340m/s，现有几种声波：（1）周期为 s；（2）频率为104Hz;（3）波长为10m．它们传播时若遇到宽度约为13m的障碍物，发生明显衍射现象的是（ ）
A．（1）和（2）B．（2）和（3）C．（1）和（3）D．都可以
答案：C
课后练习与提高

1.下列说法正确的是（ ）
A．衍射是一切波特有的现象
B．对同一列波，障碍物或孔越小衍射越明显
C．听到回声是声波的衍射现象
D．听到墙外人的说话声是衍射现象
答案：ABD
2.现在水波槽中只有一个振源，要想获得两个波源，你用什么办法可以做到？（提示：从波的衍射角度思考，如将一双孔木板置于水槽中）
练习题 如图10．4－5所示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．

答案：c a
3.如何判断一列波能否“绕”过障碍物或小孔？（障碍物或小孔的尺寸与波长相差不多或比波长更小时）
4. 在用水波槽做衍射实验时，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0.05rn／s，为观察到明显的衍射现象，小孔的直径d应为（ ）
A．10cmB．5cmC．d＞1cmD．d＜1cm
答案：D
5.有一障碍物的高度为10m，下列波衍射现象最朋显的是（ ）
A．波长为40m的波
B．波长为9．9m的波
C．频率为40Hz的声波
D．频率为5000MHz的电磁波（v＝3.0×108m／s）
答案：A

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