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        巧用Visio畫圖軟件解釋波的干涉演示實(shí)驗(yàn)

        2016-09-18 01:43:50曾升紅
        物理通報(bào) 2016年8期
        關(guān)鍵詞:水波同心圓圖樣

        曾升紅

        (湖北省鄂南高級中學(xué) 湖北 咸寧 437100)

        ?

        巧用Visio畫圖軟件解釋波的干涉演示實(shí)驗(yàn)

        曾升紅

        (湖北省鄂南高級中學(xué)湖北 咸寧437100)

        波的干涉一節(jié)是高中物理教材中學(xué)生們感到較難理解的部分,難點(diǎn)在于對波的疊加原理的理解、干涉圖樣的解釋.要突破難點(diǎn),必須做好實(shí)驗(yàn),高中物理教材是借助“發(fā)波水槽”實(shí)驗(yàn)來演示波的干涉,該實(shí)驗(yàn)難度較大,且現(xiàn)象也不明顯,實(shí)驗(yàn)成功也只能讓學(xué)生感性觀察到水波的干涉圖樣,并不能幫助學(xué)生從實(shí)質(zhì)理解波的干涉形成原因.在一次無意利用Visio畫圖時(shí),發(fā)現(xiàn)可以巧用Visio畫圖軟件來解釋波的干涉形成原因,現(xiàn)將該方法分享給大家.

        Microsoft Office Visio是一款便于IT和商務(wù)專業(yè)人員就復(fù)雜信息、系統(tǒng)和流程進(jìn)行可視化處理、分析和交流的軟件,它可幫助創(chuàng)建具有專業(yè)外觀的圖表,以便理解、記錄和分析信息、數(shù)據(jù)、系統(tǒng)和過程.近年來,Microsoft Office Visio畫圖軟件逐漸應(yīng)用到教育教學(xué)中,幫助教師畫出各種實(shí)用、精美的教學(xué)圖案,深受各學(xué)科教師的喜愛.

        圖1所示為“發(fā)波水槽”所形成的波的干涉圖樣,學(xué)生看到該實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象時(shí),對干涉有了初步的感性認(rèn)識,也對干涉產(chǎn)生了濃厚的興趣,但是,為什么會出現(xiàn)該圖樣,如何讓學(xué)生知道干涉是兩列頻率相同的波疊加形成的,我們知道,水波可以用同心圓環(huán)表示,而Visio畫圖可以輕松畫出其同心圓,如圖2所示.

        圖1 發(fā)波水槽形成的波的干涉圖樣

        圖2

        我們用黑色線條圓表示波峰,白色圓表示波谷.整體復(fù)制圖2得到圖3,即為頻率相同的兩列波,固定左端的同心圓環(huán),選擇右端的同心圓環(huán),利用“shift+←”兩鍵緩慢向左移動,便得到圖4和圖5,在兩圓的公共區(qū)域出現(xiàn)黑白交替的有規(guī)則形狀,即為我們的干涉圖樣.如果我們繼續(xù)緩慢移動右端圓,疊加區(qū)域越來越多,形成如圖6,圖7,圖8等有規(guī)則的漂亮的干涉圖樣.

        圖4

        圖5

        圖6

        圖7

        圖8

        按照上述方法,我們很好地“現(xiàn)場”模擬了水波的疊加過程,讓學(xué)生看到了變化的干涉圖樣,很好地理解了波的干涉是兩列頻率相同的波疊加,在課堂上既激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,也突破了教學(xué)的難點(diǎn),在波的干涉這一課堂上起到“畫龍點(diǎn)睛”的作用.

        2016-04-13)

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