2019-2020年高中物理 12.1 波的形成和傳播教案 新人教版3-4.doc

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2019-2020年高中物理 12.1 波的形成和傳播教案 新人教版3-4 【教學(xué)目標(biāo)】 （一）知識與技能 1、掌握機械波的形成過程及波傳播過程的特點； 2、了解機械波的分類； 3、明確機械波的產(chǎn)生條件及其傳播特征； （二）過程與方法 分析沿繩傳播的波，理解橫波的形成是關(guān)鍵，要充分利用圖解和模擬裝置認(rèn)識波的形成是振動在介質(zhì)中的傳播，波傳播的是振動形式，傳遞能量和信息。 （三）情感、態(tài)度與價值觀 體會個別和整體的關(guān)系，感受形象思維在物理學(xué)習(xí)中的重要作用。 【教學(xué)重點】波的形成過程的分析。 【教學(xué)難點】準(zhǔn)確理解質(zhì)點振動和波傳播的關(guān)系。 【教學(xué)方法】演示法，啟發(fā)式，討論式 【教學(xué)用具】絲帶、軟繩、軟彈簧、音叉、多媒體課件 【教學(xué)過程】 （一）引入新課 ［演示］抖動絲帶的一端，產(chǎn)生一列凹凸相間的波在絲帶上傳播（激發(fā)興趣，引出課題） 在這個簡單的例子中，我們接觸到一種廣泛存在的運動形式——波動，請同學(xué)們再舉出幾個有關(guān)波的例子。（學(xué)生舉例，活躍氣氛；讓學(xué)生在大量生活實例中感觸波的存在，增強感性認(rèn)識。） 學(xué)生會列舉水波、聲波、無線電波、光波。教師啟發(fā)，大家聽說過地震嗎？學(xué)生會想到地震波。 水波、聲波、地震波都是機械波，無線電波、光波都是電磁波。這一章我們學(xué)習(xí)機械波的知識，以后還會學(xué)習(xí)電磁波的知識。 （二）進行新課 1．波的形成和傳播 ［演示］）繩子一端固定，手拿另一端水平拉直，上下抖動。 ［現(xiàn)象］看到一列凸凹相間的波形（振動形式）向繩子的另一端傳去，這就是機械波（給出學(xué)生波的直覺感受）。 在繩子上的任意一點系上一圈紅布或者用紅墨水涂上一圈（要讓學(xué)生能明顯觀察到紅色標(biāo)志），手拿繩子一端上下振動。 ［提問］同學(xué)們看到了有紅色標(biāo)志的點如何運動？會不會向繩的另一端移動？ ［現(xiàn)象］有紅色標(biāo)志的點在其平衡位置附近做上下振動，而不會向繩的另一端移動。 教師：既然沿波的傳播方向各個質(zhì)點在其平衡位置附近依次振動，又不遷移，那么機械波又是怎樣形成的呢？ 引導(dǎo)學(xué)生閱讀教材25頁，一起分析波的形成原因。 ［課件演示：波的形成與傳播］ (1)可以將繩分成許多小部分，每一部分看作質(zhì)點。 (2)在無外來擾動之前，各個質(zhì)點排列在同一直線上，各個質(zhì)點所在的位置稱為各自的平衡位置。 (3)由于外來的擾動，在繩中的某一質(zhì)點會引起振動，首先振動的這個質(zhì)點稱為波源。 (4)由于繩中各質(zhì)點之間存在著相互作用力，作為振源的質(zhì)點就帶動周圍質(zhì)點振動，并依次帶動鄰近質(zhì)點振動，于是振動就在繩中由近及遠地傳播。 （5）沿波的傳播方向，介質(zhì)中各質(zhì)點依次開始振動，距離波源愈近，愈先開始振動。距離波源愈遠，振動愈滯后，于是形成凹凸相間的波形沿繩傳播。 2．橫波和縱波 ［演示］用螺旋彈簧縱波演示器進行演示，首先使金屬球沿著彈簧的方向左右振動，讓學(xué)生仔細(xì)觀察現(xiàn)象。 ［提問］彈簧上會出現(xiàn)什么現(xiàn)象？ 學(xué)生：彈簧上各部分發(fā)生周期性的壓縮與拉伸，一會兒變密，一會兒變疏，疏密不均的狀態(tài)在彈簧上自左向右傳播。 教師：這也是機械波，即形成一列疏密相間的波，其波源是振動的金屬球，介質(zhì)是彈簧。 （演示和掛圖） 分別演示繩波和彈簧波，讓學(xué)生仔細(xì)觀察和比較介質(zhì)中各質(zhì)點的振動方向與波的傳播方向的區(qū)別，通過繩波掛圖和螺旋彈簧縱波掛圖，給出波的分類及相關(guān)概念。 質(zhì)點的振動方向與波的傳播方向 ［演示］敲擊音叉，產(chǎn)生聲波。 ［提出問題］空氣中的聲波是縱波還是橫波？空氣中的聲波是怎樣形成的呢？ 教師：引導(dǎo)學(xué)生閱讀教材26頁有關(guān)內(nèi)容。了解空氣中的聲波的形成過程。 3．機械波 教師：通過前面的演示實驗，我們看到，沿波的傳播方向各個質(zhì)點在其平衡位置附近依次振動，并不隨波遷移，那么機械波傳播的是什么呢？ 教師：繩上和彈簧上的波是在繩和彈簧上傳播的，水波是在水中傳播的，聲波通常在空氣中傳播。繩、彈簧、水、空氣等是波借以傳播的物質(zhì)，叫做介質(zhì)。機械振動在介質(zhì)中的傳播過程就是機械波。 所以，機械波傳播的是機械振動的形式。 提出問題：振動起來的物體具有能量，那么，在介質(zhì)中本來靜止的質(zhì)點，隨著波的傳來，開始振動起來，這說明了什么? 學(xué)生：說明它獲得了能量。 提出問題：質(zhì)點獲得的能量是從哪里來的? 學(xué)生：是從波源傳遞來的。 教師：所以波在傳播振動的同時，也將波源的振動能量傳遞出去。波是傳遞能量的一種方式。 總結(jié)：機械波的實質(zhì)是： ①傳播振動的一種形式。 ②傳送能量的一種方式。即依靠介質(zhì)中各個質(zhì)點間的相互作用力而使各相鄰質(zhì)點依次做機械振動來傳遞波源的能量。 提出問題：（1）從波的形成來分析，波動與振動有何聯(lián)系? 學(xué)生：振動是波動的成因；波動是振動在介質(zhì)中的傳播。 （2）波動與振動有何區(qū)別? （課件演示，橫波的傳播，引導(dǎo)學(xué)生得出如下結(jié)論） 振動是單個質(zhì)點在其平衡位置附近做往復(fù)運動的“個體行為”；波動則是大量彼此相連的質(zhì)點將波源的振動在空間傳播的“群體行為”。 （三）課堂總結(jié)、點評 機械振動在介質(zhì)中的傳播過程就是機械波。 根據(jù)質(zhì)點的振動方向與波的傳播方向的關(guān)系，將波分為橫波和縱波。 機械波傳播的是機械振動的形式。波在傳播振動的同時，也將波源的振動能量傳遞出去。波是傳遞能量的一種方式。 （四）課余作業(yè) 完成P27“問題與練習(xí)”的題目。 附：課后訓(xùn)練 1．關(guān)于機械波和機械振動的下列說法，正確的是_______. A．有機械振動，就一定產(chǎn)生機械波 B．有機械波，則一定有機械振動 C．機械波就是質(zhì)點在介質(zhì)中的運動路徑 D．在波傳播方向上各個質(zhì)點都有相同的振動頻率和振幅 2．下列關(guān)于橫波、縱波的說法正確的是__________ A．凸凹相間的波叫橫波，凸起的最高處叫波峰，凹下的最低處叫波谷 B．質(zhì)點振動方向和波的傳播方向在同一直線上的波叫橫波 C．縱波的波形是疏密相間的，質(zhì)點分布最密的部分叫密部，分布最疏的地方叫疏部 D．質(zhì)點的振動方向和波的傳播方向在同一直線上的波叫縱波 3．在平靜的湖面上漂著一小木條，現(xiàn)向湖中央扔一石子，圓形波紋一圈圈地向外傳播，當(dāng)波傳到小木條處時，小木條將________ A．隨波紋漂向湖岸 B．波紋傳到小木條處，小木條仍不動 C．向波源處漂動 D．在原來位置做上下振動 4．波在傳播過程中 A．介質(zhì)中的質(zhì)點是隨波遷移 B．波源的振動能量隨波傳遞 C．振動質(zhì)點的頻率隨著波的傳播而減小 D．波源的能量靠振動質(zhì)點的遷移隨波傳遞 5．沿繩傳播的一列機械波，當(dāng)波源突然停止振動時 A．繩上各質(zhì)點同時停止振動，橫波立即消失 B．繩上各質(zhì)點同時停止振動，縱波立即消失 C．離波源較近的各質(zhì)點先停止振動，較遠的各質(zhì)點稍后停止振動 D．離波源較遠的各質(zhì)點先停止振動，較近的各質(zhì)點稍后停止振動 6．觀察課本中繩波的形成圖，對繩上各質(zhì)點的運動，下列說法正確的是 A．周期相同 B．振幅相同 C．位移相同 D．速度相同 7．關(guān)于振動方向和波的傳播方向，下列說法正確的是 A．在橫波中二者方向有時相同 B．在橫波中二者方向一定不同 C．在縱波中二者方向有時相同 D．在縱波中二者方向一定相同 8．機械波傳播的是 A．介質(zhì)中的質(zhì)點 B．質(zhì)點的運動形式 C．能量 D．信息 參考答案：1．BD 2．ACD 3．D 4．B 5．C 6．AB 7．BC 8．BCD