2022年《波的形成和傳播》示范教案

1、學習必備歡迎下載第一節(jié)：波的形成和傳播示范教案教學目標（一）知識目標1、知道直線上機械波的形成過程2、知道什么是橫波，知道波峰和波谷；知道什么是縱波，知道疏部和密部3、知道 機械振動在介質(zhì)中的傳播，形成機械波 知道波在傳播運動形成的同時也傳遞了能量4、通過學習使學生能明白用語言交流是利用聲波傳遞信息等生活中的機械波（二）能力目標培養(yǎng)學生對現(xiàn)象的觀察能力以及對科學的探究精神教學建議本節(jié)重點是理解形成機械波的物理過程；學習中掌握振動質(zhì)點的運動只在平衡位置附近振動，并不隨波遷移。知道橫波和縱波的區(qū)別是波形不同，橫波有波峰、波谷，而縱波有疏部和密部認真分析下列問題：1、機械波能離開媒質(zhì)向外傳播嗎? (

2、 解答 ) 不能 機械波一定要依賴媒質(zhì)才能傳播，若沒有媒質(zhì)， 相鄰質(zhì)點間的相互作用就不能發(fā)生，前一個質(zhì)點就不能帶動后一質(zhì)點振動，所以振動形式無法傳播出去2、日常生活中，發(fā)現(xiàn)球掉入池塘里，能否通過往池塘丟人石塊，借助石塊激起的水波把球沖到岸邊呢? （解答）不能向水中投入石塊， 水面受到石塊的撞擊開始振動，形成水波向四周傳去這是表面現(xiàn)象， 實際上水波向四周傳播而水只是上下振動并不向外遷移，所以球也僅僅是上下振動而不會向岸邊運動教學重點機械波的形成過程及描述教學難點機械波的形成過程及描述教學用具1、演示繩波的形成的長繩；并用課件展示。2、橫波、縱波演示儀；并用課件展示。3、用幻燈展示機械波。教學步驟

3、引入新課我們已學習過機械振動，它是描述單個質(zhì)點的運動形式，這一節(jié)課我們來學習由大量質(zhì)點構(gòu)成的彈性媒質(zhì)整體的一種運動形式機械波。1、機械波的產(chǎn)生條件精品學習資料 可選擇p d f - - - - - - - - - - - - - - 第 1 頁，共 5 頁 - - - - - - - - -精品學習資料 可選擇p d f - - - - - - - - - - - - - - 第 1 頁，共 5 頁 - - - - - - - - -學習必備歡迎下載演示水波： 教師用幻燈機做實驗：使平靜的水面振動，會看到水面上一圈圈起伏不平的波紋逐漸向四周傳播出去，形成水波。演示繩波：用手握住繩子的一端上下抖

4、動，就會看到凸凹相間的波向繩的另一端傳播出去，形成繩波。以上兩種波都可以叫做機械波。教師提問：水波離開水能看到上面的現(xiàn)象嗎？繩波離開繩行嗎？學生回答：不行。教師提問：當振動停止后我們又看到了什么現(xiàn)象？學生回答：傳出去的仍然在傳播，以后水（繩）都靜止不動了。請學生總結(jié)：（教師可引導(dǎo)）(1) 機械波的概念：機械振動在介質(zhì)中的傳播就形成機械波(2) 機械波的產(chǎn)生條件：振源和介質(zhì)。振源產(chǎn)生機械振動的物質(zhì)，如在繩波中的手的不停抖動就是振源。介質(zhì)傳播振動的媒質(zhì)，如繩子、水。2、機械波的形成過程（用課件把繩波的運動展示）(1) 介質(zhì)模型：把介質(zhì)看成由無數(shù)個質(zhì)點彈性連接而成，可以想象為( 圖 1 所示 ) (

5、2) 機械波的形成過程：由于相鄰質(zhì)點間力的作用，當介質(zhì)中某一質(zhì)點發(fā)生振動時，就會帶動周圍的質(zhì)點振動起來，從而使振動向遠處傳播。例如：圖2 表示繩上一列波的形成過程。圖中1 到 18 各小點代表繩上的一排質(zhì)點，質(zhì)點間有彈力聯(lián)系著。圖中的第一行表示在開始時刻(t 0) 各質(zhì)點的位置，這時所有質(zhì)點都處在平衡位置。其中第一個質(zhì)點受到外力作用將開始在垂直方向上做簡諧運動，設(shè)振動周期為t，則第二行表示經(jīng)過了t4 時各質(zhì)點的位置，這時質(zhì)點1 已達到最大位移，正開始向下運動；質(zhì)點 2 的振動較質(zhì)點1 落后一些， 仍向上運動；質(zhì)點3更落后一些，此時振動剛傳到了質(zhì)點4。第三行表示經(jīng)過了t 2時各質(zhì)點的位置，這時質(zhì)

6、點1精品學習資料 可選擇p d f - - - - - - - - - - - - - - 第 2 頁，共 5 頁 - - - - - - - - -精品學習資料 可選擇p d f - - - - - - - - - - - - - - 第 2 頁，共 5 頁 - - - - - - - - -學習必備歡迎下載又回到平衡位置，并繼續(xù)向下運動，質(zhì)點4 剛到達最大位移處，此時振動傳到了質(zhì)點7。依次推論，第四、五、六行分別表示了經(jīng)過3t4、和 5t4 后的各質(zhì)點的位置，并分別顯示了各個對應(yīng)時刻所有質(zhì)點所排列成的波形。教師講解后，請學生討論機械波在傳播過程中的特點：3、對機械波概念的理解(1) 機械波

7、是構(gòu)成介質(zhì)的無數(shù)質(zhì)點的一種共同運動形式；(2) 當介質(zhì)發(fā)生振動時，各個質(zhì)點在各自的平衡位置附近往復(fù)運動，質(zhì)點本身并不隨波遷移，機械波向外傳播的只是機械振動的形式( 演示橫波演示器) ；(3) 波是傳播能量的一種方式。4、波的種類：按波的傳播方向和質(zhì)點的振動方向可以將波分為兩類：橫波和縱波。(1) 橫波的定義：質(zhì)點的振動方向與波的傳播方向垂直。波形特點：凸凹相間的波紋( 觀察橫波演示器) ，叫起伏波。如圖3 波形所示。(2) 縱波的定義：質(zhì)點的振動方向與波的傳播方向在一條直線上。波形特點：疏密相間的波形，又叫疏密波。如圖4 波形所示。舉例：聲波是縱波，其中：振源聲帶，介質(zhì)空氣、液體、固體。聲波在

8、空氣中的傳播速度大約為：340m/s；聲波在水中中的傳播速度大約為：1500m/s；精品學習資料 可選擇p d f - - - - - - - - - - - - - - 第 3 頁，共 5 頁 - - - - - - - - -精品學習資料 可選擇p d f - - - - - - - - - - - - - - 第 3 頁，共 5 頁 - - - - - - - - -學習必備歡迎下載聲波在鋼鐵中的傳播速度大約為：5000m/s；地震波既有橫波又有縱波。其中橫波和縱波的傳播速度不同。水波既不是橫波也不是縱波，叫做水紋波。5、描述機械波的物理量(1) 波長定義：沿著波的傳播方向，兩個相鄰的在

9、振動過程中對平衡位置的位移總是相等的質(zhì)點間的距離。單位：米，符號：。演示，（觀察演示儀器）：在橫波中波長等于相鄰兩個波峰或波谷之間的距離；在縱波中波長等于相鄰兩個密部或疏部的中央之間的距離。質(zhì)點振動一個周期，振動形式在介質(zhì)中傳播的距離恰好等于一個波長，即：振動在一個周期里在介質(zhì)中傳播的距離等于一個波長。(2) 波速定義：波的傳播快慢，其大小由介質(zhì)的性質(zhì)決定的，在不同的介質(zhì)中速度并不相同。單位：米秒符號： v 表達式： vt= f (3) 周期和頻率： 質(zhì)點振動的周期又叫做波的周期(t) ；質(zhì)點振動的頻率又叫做波的頻率(f) 。波的振動周期和頻率只與振源有關(guān)，與媒質(zhì)無關(guān)。 （媒質(zhì)質(zhì)點的振動都是受

10、迫振動，所以周期同振源的周期）。同步訓(xùn)練：例 1 關(guān)于振動和波的關(guān)系，下列說法中正確的是（）a、如果波源停止振動，在介質(zhì)中傳播的波動也立即停止b、物體做機械振動，一定產(chǎn)生機械波c、波的速度即波源的振動速度d、波在介質(zhì)中的傳播頻率與介質(zhì)性質(zhì)無關(guān)，僅由波源的振動頻率決定例2關(guān)于機械波的概念，下列說法中正確的是（）a 質(zhì)點振動的方向總是垂直于波傳播的b 簡諧波沿長繩傳播，繩上相距半個完整波形的兩質(zhì)點振動位移的大小始終相等c 任一個振動質(zhì)點每經(jīng)過一個周期沿波的傳播方向移動一個完整的波形d 相隔一個周期的兩時刻，簡諧波的波形相同例 3 圖 101 中所示為一簡諧橫波在某一時刻的波形圖，已知此時質(zhì)點a 正

11、向上以，如圖中箭頭所示。由此可判定此橫波（）a.向右傳播，且此時質(zhì)點b正向上運動b.向右傳播，且此時質(zhì)點c正向上運動c.向左傳播，且此時質(zhì)點d正向上運動d.向左傳播，且此時質(zhì)點e正向上運動精品學習資料 可選擇p d f - - - - - - - - - - - - - - 第 4 頁，共 5 頁 - - - - - - - - -精品學習資料 可選擇p d f - - - - - - - - - - - - - - 第 4 頁，共 5 頁 - - - - - - - - -學習必備歡迎下載例 4下列有關(guān)機械振動和機械波的說法中正確的是（）a某物體做機械振動，它周圍的介質(zhì)中就一定產(chǎn)生機械波b波源停止振動后，已形成的機械波仍能在介質(zhì)中繼續(xù)傳播c機械波傳播的只是機械振動的形式和能量，參與波動的質(zhì)點不隨波遷移d振動是變速的，波動是勻速的例 5一波源振動1.5 個周期在介質(zhì)中形成的波形如圖圖102 所示，此時波上b質(zhì)點正向平衡位置運動，則以下說法中正確的是（）a這列波是沿x 軸正方向傳播的b波源是從平衡位置開始向正y 方向振動的c質(zhì)點 d將比質(zhì)點c先回到平衡位置d質(zhì)點 a和