高中物理人教版選修34122波的形成教學設計

1、12.2 波的形成教案設計一、教案背景1，面向?qū)W生：中學小學2，學科：物理2，課時： 13，學生課前準備：學生分成小組一、課前預習了解二、完成課后習題二、教學課題波的形成知識技能目標目標：1、了解機械波的形成2、正確理解橫波的形成過程3、掌握振動與波區(qū)別和聯(lián)系、會運用機械波知識解決有關(guān)問題、4、理解橫波的傳播規(guī)律過程與方法目標利用思考 - 探究 - 觀察 - 分析式學習的過程方法讓學生去認識機械波。情感態(tài)度與價值觀目標1、培養(yǎng)學生理論聯(lián)系實際及動手的實踐能力2、培養(yǎng)學生觀察能力唯物主義追求觀。三、教材分析通過對波的認知及對波的形成過程，最后得出機械波形成過程中需要的條件，振源傳播的介質(zhì)，從而認

2、識到什么是振源，什么樣的才是波傳播介質(zhì)，最后再過渡到波的傳播過程，是介質(zhì)中每個質(zhì)點間相互作用，而質(zhì)點并不隨波遷移，只傳播運動形成和傳播能量的過程。從而讓學生認識到波的區(qū)別，橫波及縱波各自的特點，進而掌握波的形成規(guī)律【教學重點與難點】重點：波的傳播過程難點：如何尋找橫波的形成的周期性和運算公式及運算依據(jù)教學之前用百度在網(wǎng)上搜索機械波的相關(guān)教學材料，找了很多教案作參考，了解到教學的重點和難點，確定課堂教學形式和方法。然后根據(jù)課堂教學需要，利用百度搜索在搜索到有關(guān)生活中機械波的視頻，現(xiàn)場放給學生觀看，加深印象。四、 教學方法思考探究觀察分析：第 1頁什么樣的是波？有哪些現(xiàn)象屬于波？波有哪些特點和規(guī)律

3、？五、教學過程一、復習提問師：振動是否就是指簡諧振動？物體作簡諧振動時具有什么特征？生：振動不一定就是簡諧振動。只有振動物體所受的回復力滿足f=-kx, 或者加速度a=-k/mx 時，這樣的震動才是簡諧振動。二、引入新課一物體（或質(zhì)點）在受到一個大小與位移成正比，方向與位移方向相反的回復力作用時，就會做簡諧振動。如果做簡諧振動的物體（質(zhì)點）與周圍的物體（或質(zhì)點）有互相作用，那么它的振動對周圍物體（或質(zhì)點）會有什么影響？讓我們一起來研究這個問題。百度搜索視頻：天安門升起的國旗迎風飄揚的過程百度搜索視頻：運動員跳水過程中水紋的擴張放大視頻新課教學1、 波的形成和傳播過程師：如果往平鏡的水面投一小石

4、子或在水邊用小木棍周期性的擊打水面，將會看到什么現(xiàn)象？生：水面上會形成水波，從石子的落點或木棍的打擊處向外傳去。演示 1 取一段中間拴有紅繩的橡膠管，把管的一端固定，另一端握在手中，并把它松松地放在較長的桌面上（將兩張學生雙人桌接在一起），手握住管子令其一端上下振動，如教科書第 206 頁圖 7 11（甲）所示。師：誰能描繪一下鎖見到的現(xiàn)象？百度搜索視頻： 跳床比賽視頻第 2頁生：回答演示 2利用教科書所示的彈簧縱波演示器，演示縱波的形成和傳播。使金屬球在鋼片彈力作用下，沿螺旋彈簧方向左右振動。師：螺旋彈簧在金屬球作用下發(fā)生了什么現(xiàn)象？生：回答教師指出：在生活中也有類似的情況。人在說話、唱歌和

5、吶喊時，聲帶不停地振動，會使附近的空氣產(chǎn)生疏密不均的狀態(tài)，這種疏密不均的狀態(tài)就會在空氣中由聲帶附近向遠處傳去，形成疏密相同的疏密波。從以上的現(xiàn)象和演示可以看出：（1）由于外來的擾動，在水、橡膠管、螺旋彈簧和空氣中的某一點會引起振動，而這點的振動又會沿這些物體傳播。我們把開始振動的點叫波源，傳播振動的媒介物質(zhì)叫媒質(zhì)。機械振動在媒質(zhì)中的傳播叫做機械波。因此可以說，振動式產(chǎn)生波的原因，而波是振動在媒質(zhì)中的傳播，有振動不一定有波存在，還必須有傳播振動的媒質(zhì)，但有波則一定有引起波的振源。（ 2）如對波動進行按較仔細的觀察就會發(fā)現(xiàn)，媒質(zhì)中本來靜止的質(zhì)點會隨波振動，不管是橡膠管上的凸凹波，還是螺旋彈簧上的疏

6、密波中，各質(zhì)點只在其原來的平衡位置附近做往復振動，質(zhì)點本身不隨波向波的傳播方向移動，表明媒質(zhì)只把振動這種運動形式以波的形式傳出去，而質(zhì)點本身不會沿波的方向隨波一起傳出去。（3）原來靜止的質(zhì)點，隨波的傳來而開始振動，這表明它獲得了能量。質(zhì)點獲得的能量是從波源傳來的，故在波傳播振動的同時，也就把波源的能量傳遞出去。因此也可以說，波是傳播能量的一種形式。2、 橫波和縱波按照質(zhì)點的振動方向和傳播方向的關(guān)系，可以把波分成橫波和縱波。百度搜索視頻：地震的形成視頻在以上實驗中，橡膠管上的凸凹波，是質(zhì)點上下振動，而波沿水平方向傳播，也就是質(zhì)點的振動方向與波的傳播方向垂直， 我們稱這種波叫橫波。 其凸起部分叫波

7、峰， 凹陷部分叫波谷。在螺旋彈簧的疏密波中，質(zhì)點左右振動，波向右傳播，也就是質(zhì)點的振動方向與波的傳播方向在同一直線上，這種波叫做縱波。在縱波中，質(zhì)點分布較密的部分叫密部，較疏的部分叫疏部。3、 橫波的傳播規(guī)律（教師出示“沿繩傳出的凹凸相同的波“的教學掛圖）為了便于分析和研究波的形成和傳播過程，我們把媒質(zhì)看作由大量質(zhì)點組成的物質(zhì)，而每個質(zhì)點由演示器或圖中的一個小球來表示。媒質(zhì)中任一點都不發(fā)生振動時，表示質(zhì)點的各個小第 3頁球都處于表示平衡位置的一條直線上（只討論一直線上個質(zhì)點的情況，而其他質(zhì)點的情況與此相同，故不再討論） 。當媒質(zhì)中的某一質(zhì)點 （如演示器中的左邊第一個小球或掛圖中標有1 的小球）

8、因受到?jīng)_擊而開始振動后， 由于質(zhì)點間的相互作用力，使其后的一些質(zhì)點也跟著作相似的振動（受迫振動），又由于質(zhì)點本身具有慣性，故后面的質(zhì)點依次比前的質(zhì)點開始振動的要晚些。為便于討論，我們將第 1 個質(zhì)點從開始振動后每完成4 分之 1t 的振動時，看后面各質(zhì)點隨前面質(zhì)點振動而振動的情況：當?shù)谝粋€質(zhì)點由于受到?jīng)_擊開始向上振動后，由于質(zhì)點間的相互作用。其后的質(zhì)點必依次開始隨第一個質(zhì)點振動；又由于質(zhì)點本身具有慣性，后面的質(zhì)點又依次隨前一質(zhì)點開始振動。第一個質(zhì)點在開始運動的第一個4 分之 1t 內(nèi)，從平衡位置運動到上邊的最大位移處，第二個質(zhì)點比第一個質(zhì)點晚開始運動，它已離開平衡位置正向上運動，而第四個質(zhì)點恰

9、好要離開平衡位置向上運動， 這時質(zhì)點恰好要離開平衡位置向上運動，這時質(zhì)點 4 的運動與質(zhì)點 1 開始運動時的運動狀況完全相同。（按以上分析，邊講邊把演示器的各個小球撥至相關(guān)位置，并一一對應地畫在圖上。 其圖形如書中圖示。然后讓學生按上述方法分析當?shù)谝粋€小球在振動到 t=t 、直到時的情況，并糾正錯誤。）從以上分析可以看出，在波的形成和傳播過程中具有以下規(guī)律：（ 1）在傳播過程中，總是先（先開始運動的質(zhì)點）帶后（后開始運動的質(zhì)點），后跟前、運動（振動）狀態(tài)向后（沿波的傳播方向）傳。 （ 2）在所畫的表示波的圖像中有一系列的特殊質(zhì)點，這些質(zhì)點在波的傳播過程中，每時每刻的運動狀態(tài)都相同。在波上任何兩

10、個相鄰的在振動過程中對平衡位置的位移總是相等的兩質(zhì)點間的距離叫波長， 波長通常以字母 表示。 可見，相鄰的兩波峰 （或谷）之間的距離，也是一個波長。 （ 3）根據(jù)波長的定義，從圖中還能看出波在形成和傳播時，波源（質(zhì)點 1）每完成 4 分之 1t 的振動，其運動狀態(tài)就沿波的傳播方向傳出；完成的振動，其運動狀態(tài)傳出；波源完成的振動，它的運動狀態(tài)以波的形式沿波的傳播方向向后傳出。四 鞏固練習師：有人說有振動就一定會形成波；有波一定有振動，你認為這種說法對嗎？生：回答五、作業(yè)課后試驗（在操場上進行）在拔河繩靠近一端處栓一紅布條，然后把它松弛地放在地上。讓一位同學（要找力氣大些的男生）用手握住栓有紅布條

11、的一端，用力上下擺動，可以清楚看到凸凹相間的波從繩的一端向另一端傳去。思考： 當觀察波從繩的一端向另一端傳去時， 可以清楚地看到繩上的紅布條并未隨波一起沿傳播方向移動，這說明什么問題？六、板書設計1、定義：機械振動在媒質(zhì)中的傳播過程，叫做機械波。2、形成條件：有振源；有傳播振動的媒介物- 媒質(zhì)3、波在傳播過程中的特點和規(guī)律隨波傳出的是質(zhì)點的運動狀態(tài)，或說波傳出能量，質(zhì)點本身不隨波的傳播而沿波的傳播方向移動。前帶后，后跟前，運動狀態(tài)向后傳。質(zhì)點每完成的振動，其運動狀態(tài)沿波的傳播方向傳出。第 4頁六、教學反思本節(jié)課容量很大，教材中有些地方并沒有透徹地說明其主要規(guī)律及變化過程，需要進行很深刻、形象具體的展開，向著學生比較容易接受