巧用Visio畫圖軟件解釋波的干涉演示實驗

曾升紅

(湖北省鄂南高級中學　湖北 咸寧　437100)

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巧用Visio畫圖軟件解釋波的干涉演示實驗

曾升紅

(湖北省鄂南高級中學湖北 咸寧437100)

波的干涉一節(jié)是高中物理教材中學生們感到較難理解的部分，難點在于對波的疊加原理的理解、干涉圖樣的解釋.要突破難點，必須做好實驗，高中物理教材是借助“發(fā)波水槽”實驗來演示波的干涉，該實驗難度較大，且現(xiàn)象也不明顯，實驗成功也只能讓學生感性觀察到水波的干涉圖樣，并不能幫助學生從實質(zhì)理解波的干涉形成原因.在一次無意利用Visio畫圖時，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)用到教育教學中，幫助教師畫出各種實用、精美的教學圖案，深受各學科教師的喜愛.

圖1所示為“發(fā)波水槽”所形成的波的干涉圖樣，學生看到該實驗現(xiàn)象時，對干涉有了初步的感性認識，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)了學生的學習興趣，也突破了教學的難點，在波的干涉這一課堂上起到“畫龍點睛”的作用.

2016-04-13)