巧用Visio画图软件解释波的干涉演示实验

曾升红

(湖北省鄂南高级中学　湖北 咸宁　437100)



巧用Visio画图软件解释波的干涉演示实验

曾升红

(湖北省鄂南高级中学湖北 咸宁437100)

波的干涉一节是高中物理教材中学生们感到较难理解的部分，难点在于对波的叠加原理的理解、干涉图样的解释.要突破难点，必须做好实验，高中物理教材是借助“发波水槽”实验来演示波的干涉，该实验难度较大，且现象也不明显，实验成功也只能让学生感性观察到水波的干涉图样，并不能帮助学生从实质理解波的干涉形成原因.在一次无意利用Visio画图时，发现可以巧用Visio画图软件来解释波的干涉形成原因，现将该方法分享给大家.

Microsoft Office Visio是一款便于IT和商务专业人员就复杂信息、系统和流程进行可视化处理、分析和交流的软件，它可帮助创建具有专业外观的图表，以便理解、记录和分析信息、数据、系统和过程.近年来，Microsoft Office Visio画图软件逐渐应用到教育教学中，帮助教师画出各种实用、精美的教学图案，深受各学科教师的喜爱.

图1所示为“发波水槽”所形成的波的干涉图样，学生看到该实验现象时，对干涉有了初步的感性认识，也对干涉产生了浓厚的兴趣，但是，为什么会出现该图样，如何让学生知道干涉是两列频率相同的波叠加形成的,我们知道，水波可以用同心圆环表示，而Visio画图可以轻松画出其同心圆，如图2所示.

图1　发波水槽形成的波的干涉图样

图2

我们用黑色线条圆表示波峰，白色圆表示波谷.整体复制图2得到图3，即为频率相同的两列波，固定左端的同心圆环，选择右端的同心圆环，利用“shift+←”两键缓慢向左移动，便得到图4和图5，在两圆的公共区域出现黑白交替的有规则形状，即为我们的干涉图样.如果我们继续缓慢移动右端圆，叠加区域越来越多，形成如图6,图7,图8等有规则的漂亮的干涉图样.

图4

图5

图6

图7

图8

按照上述方法，我们很好地“现场”模拟了水波的叠加过程，让学生看到了变化的干涉图样，很好地理解了波的干涉是两列频率相同的波叠加，在课堂上既激发了学生的学习兴趣，也突破了教学的难点，在波的干涉这一课堂上起到“画龙点睛”的作用.

2016-04-13)