物理機(jī)械波知識(shí)點(diǎn)

1、物理機(jī)械波知識(shí)點(diǎn)物理機(jī)械波知識(shí)點(diǎn) 一,教材分析 (1) 教材的地位與作用 機(jī)械波是高中物理教材第一冊(cè)(必修)的第五章機(jī)械振動(dòng)和機(jī)械波的第七節(jié)內(nèi)容. 機(jī)械波是機(jī)械運(yùn)動(dòng)中比較復(fù)雜的運(yùn)動(dòng)形式.它作為周期性變化的運(yùn)動(dòng),廣泛地涉及物理學(xué)的各個(gè)領(lǐng)域.上好這節(jié)課不僅可以鞏固以前學(xué)過(guò)的有關(guān)運(yùn)動(dòng)學(xué)和動(dòng)力學(xué)的知識(shí),還可為今后學(xué)習(xí)電磁振蕩,電磁波和光的本性打下良好的基礎(chǔ). 通過(guò)本節(jié)課的教學(xué),學(xué)生初步認(rèn)識(shí)到學(xué)習(xí)波動(dòng)知識(shí)時(shí)重要的是要會(huì)確定波的總的運(yùn)動(dòng)情況,即由波長(zhǎng),頻率和波速等物理量來(lái)表征運(yùn)動(dòng)情況,而不是確定單個(gè)質(zhì)點(diǎn)在某一時(shí)刻的位置,速度和加速度.對(duì)培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)的思維,研究方法,發(fā)展學(xué)生智力有著特殊的意義. (2) 教

2、學(xué)目標(biāo) 根據(jù)學(xué)生的認(rèn)知基礎(chǔ),心理特征及本節(jié)課教材大綱要求,擬定以下教學(xué)目標(biāo). 知識(shí)目標(biāo) 明確機(jī)械波的產(chǎn)生條件;掌握機(jī)械波的形成過(guò)程及波動(dòng)傳播過(guò)程的特 征;了解機(jī)械波的種類(lèi)及其傳播特征;初步了解描述機(jī)械波的物理量. 能力目標(biāo) 培養(yǎng)學(xué)生觀察分析,邏輯思維及歸納總結(jié)的自主學(xué)習(xí)能力;培養(yǎng)學(xué)生 的時(shí)空觀念. 3,德育目標(biāo) 培養(yǎng)學(xué)生用辨證的觀點(diǎn)探究物理過(guò)程及其規(guī)律,對(duì)學(xué)生進(jìn)行唯物主義世界觀和科學(xué)方法論的教育. (2) 重點(diǎn),難點(diǎn)分析 機(jī)械波的形成過(guò)程及描述是本節(jié)課的重點(diǎn)和難點(diǎn).因?yàn)椴▌?dòng)過(guò)程的細(xì)節(jié)不容易體現(xiàn)出來(lái),教學(xué)過(guò)程通過(guò)課件模擬物理過(guò)程的方法進(jìn)行重點(diǎn)難點(diǎn)的突破,使學(xué)生獲得較直觀的信息,充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的主觀

3、能動(dòng)作用,以激發(fā)學(xué)生研究物理問(wèn)題的濃厚興趣. 二,教法與學(xué)法 現(xiàn)代教育理論認(rèn)為,科學(xué)教學(xué)必須讓學(xué)生們參與以探究為目標(biāo)的研究活動(dòng),使他們同老師和學(xué)生一起在相互啟發(fā)相互促進(jìn).對(duì)從學(xué)生們所親歷的事物中產(chǎn)生的一些實(shí)際問(wèn)題進(jìn)行探究,是科學(xué)教學(xué)所要采取的主要做法. 基于這種理念,本節(jié)課主要采用指導(dǎo)自主學(xué)習(xí)法,通過(guò)課件和實(shí)驗(yàn)演示,引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行問(wèn)題探究和討論,以期達(dá)到教學(xué)目標(biāo).有著豐富生活體會(huì)的學(xué)生往往對(duì)波動(dòng)形成的物理過(guò)程有著濃厚的興趣.為了使學(xué)生能認(rèn)識(shí)機(jī)械波這一特殊的運(yùn)動(dòng)形式,教學(xué)中可以滲透指導(dǎo)自主學(xué)習(xí)的教改思想,鼓勵(lì)學(xué)生積極參與,突出學(xué)法指導(dǎo),思維啟發(fā),和師生的情感交流.通過(guò)學(xué)生小實(shí)驗(yàn)和教師實(shí)驗(yàn)演示及課件

4、模擬物理過(guò)程,逐層深入,讓學(xué)生分成小組在教師創(chuàng)設(shè)的問(wèn)題中進(jìn)行分析探究,總結(jié)波動(dòng)特征.在此基礎(chǔ)上指導(dǎo)學(xué)生從功和能的角度去探究波動(dòng)過(guò)程,進(jìn)而搞清波動(dòng)的成因.引導(dǎo)學(xué)生在討論中互相問(wèn)答或自問(wèn)自答,進(jìn)入思維的遷移,每觀察到一個(gè)現(xiàn)象都去想想幾個(gè)為什么.真正培養(yǎng)起抽象思維能力和獨(dú)立的思維能力. 在教學(xué)的過(guò)程中,教師要對(duì)所有學(xué)生的各種不同見(jiàn)解,技能和經(jīng)驗(yàn)都有所尊重.逐步把全班學(xué)生培養(yǎng)成科學(xué)探究推理嚴(yán)謹(jǐn)縝密,思想方法與行為方式以及社會(huì)價(jià)值觀念都有助于科學(xué)學(xué)習(xí)的科學(xué)學(xué)習(xí)者. 三,教學(xué)過(guò)程設(shè)計(jì) 新課引入 (課件)在生活中,我們是否見(jiàn)過(guò)此現(xiàn)象向一滴水滴入平靜的水 面,會(huì)看到水面上蕩起圈圈漣漪,起伏不平的波紋向四周傳播

5、出去,形成水波 (課件)曾記否,當(dāng)進(jìn)球后球迷此起彼伏所形成的波浪 (讓學(xué)生按順序逐個(gè)相繼站起,坐下,這時(shí)全班的同學(xué)都有機(jī)會(huì)親身體會(huì)到作為波動(dòng)中的一分子的運(yùn)動(dòng)情況,引導(dǎo)學(xué)生分組思考,討論波動(dòng)的成因) (課件)敕勒川,陰山下,天似穹廬,連綿起伏的山巒構(gòu)筑了 華夏民族的脊梁 (小實(shí)驗(yàn):學(xué)生同桌兩人用手抖動(dòng)課前準(zhǔn)備好的繩子,會(huì)看到凹凸相間的波向繩的另一端傳播出去,形成繩波.) 上述現(xiàn)象,都是我們平時(shí)所見(jiàn)到的波的情形,那么,波形成的條件 是什么呢 波是什么 前面我們學(xué)習(xí)過(guò)的機(jī)械振動(dòng)是描述單個(gè)質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)形式.這節(jié)課我們來(lái)學(xué)習(xí)由大量質(zhì)點(diǎn)構(gòu)成的彈性介質(zhì)的整體的一種運(yùn)動(dòng)形式機(jī)械波. 機(jī)械波的概念和產(chǎn)生條件 機(jī)械

6、波的概念:機(jī)械振動(dòng)在介質(zhì)中的傳播就形成了機(jī)械波.上述的 水波和繩波都是機(jī)械波. 2,機(jī)械波的產(chǎn)生條件:振源和介質(zhì)(引導(dǎo)學(xué)生思考探索所觀察的現(xiàn)象,歸納總結(jié)) 振源產(chǎn)生機(jī)械振動(dòng)的物質(zhì),如在繩波中的手的不停抖動(dòng).(如果沒(méi)有連續(xù)的振動(dòng),則質(zhì)點(diǎn)很快停止下來(lái).) 介質(zhì)傳播振動(dòng)的媒質(zhì),如繩子,水. 機(jī)械波的形成過(guò)程 1,介質(zhì)模型:把介質(zhì)看成由無(wú)數(shù)個(gè)質(zhì)點(diǎn)彈性連接而成,可以想象成 如右圖所示. 機(jī)械波的形成過(guò)程: 由于相鄰質(zhì)點(diǎn)的力的作用,當(dāng)介質(zhì)中 某一質(zhì)點(diǎn)發(fā)生振動(dòng)時(shí),就會(huì)帶動(dòng)周?chē)馁|(zhì) 點(diǎn)振動(dòng)起來(lái),從而使振動(dòng)向遠(yuǎn)處傳播.(課件演示相鄰質(zhì)點(diǎn)的相互作用) (實(shí)驗(yàn)和課件演示)繩波的形成過(guò)程.(引導(dǎo)學(xué)生觀察,思考,分析)

7、質(zhì)點(diǎn)間有彈力聯(lián)系著.開(kāi)始時(shí)刻(t = 0),各質(zhì)點(diǎn)都處在平衡位置.其中第一個(gè)質(zhì)點(diǎn)受到外力作用將開(kāi)始在垂直方向上做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng),設(shè)振動(dòng)周期為T(mén),則經(jīng)過(guò)T / 4,質(zhì)點(diǎn)1已經(jīng)達(dá)到位移,正要開(kāi)始向下運(yùn)動(dòng).質(zhì)點(diǎn)2的振運(yùn)動(dòng)較質(zhì)點(diǎn)1落后一些,仍向上運(yùn)動(dòng);質(zhì)點(diǎn)3更落后一些,此時(shí)振動(dòng)剛傳到了質(zhì)點(diǎn)9.經(jīng)過(guò)T / 2時(shí),質(zhì)點(diǎn)1回到了平衡位置,并繼續(xù)向下運(yùn)動(dòng),質(zhì)點(diǎn)9剛到達(dá)位移處,此時(shí)振動(dòng)傳到了質(zhì)點(diǎn)17.依此推論,演示經(jīng)3T / 4,T和5T / 4后各質(zhì)點(diǎn)排列成的波形. 機(jī)械波的特點(diǎn) 1,介質(zhì)中各點(diǎn)都在各自的平衡位置作往復(fù)運(yùn)動(dòng)振動(dòng). 2,各質(zhì)點(diǎn)并不隨波向波的傳播方向遷移. 3,各質(zhì)點(diǎn)在振動(dòng)時(shí)有時(shí)間上的先后. 4,波是能

8、量傳播的一種方式. (小實(shí)驗(yàn):學(xué)生用手抖動(dòng)繩子,形成繩波.如果不再抖動(dòng),則原位的質(zhì)點(diǎn)很快平靜下來(lái).它說(shuō)明波動(dòng)是伴隨著能量傳播的,要維持波的傳播,必須不斷地給振源提供能量.) 橫波與縱波 按波的傳播方向和質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向可以將波分為兩類(lèi):橫波和縱波. 1,橫波 質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向與波的傳播方向垂直.(凹凸相間的波形波峰,波谷) 2,縱波 質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向與波的傳播方向在一條直線上.(疏密相間的波形 疏部,密部) 例:聲波是縱波.其中振源是聲帶,介質(zhì)是空氣,固體,液體等. (課件演示兩類(lèi)波的形成及其波形) 說(shuō)明:地震波既有橫波又有縱波.(拓展學(xué)生的認(rèn)知層面) 機(jī)械振動(dòng)與機(jī)械波的關(guān)系 課件演示機(jī)械振動(dòng)和機(jī)械

9、波的圖象,啟發(fā)學(xué)生思考兩者的區(qū)別與聯(lián)系. 作為課后思考題.為下一節(jié)課作鋪墊. 課堂小結(jié) 1,只有振動(dòng)才有可能引起波動(dòng). 2,只有通過(guò)介質(zhì),才能由局部的振動(dòng)引起全局的波動(dòng). 3,每一局部都在平衡位置附近做住復(fù)運(yùn)動(dòng)振動(dòng). 4,每一局部并不隨波向波的傳播方向遷移. 5,每一局部的振運(yùn)動(dòng)在時(shí)間上有先后. 6,機(jī)械波是機(jī)械振動(dòng)在介質(zhì)中的傳播過(guò)程,它是一種振動(dòng)形式,又是能量傳遞的一種方式. (引導(dǎo)學(xué)生歸納總結(jié),并對(duì)問(wèn)題研究的方法做出評(píng)價(jià),思考描述波動(dòng)與振動(dòng)的物理量有什么不同.) 物理學(xué)習(xí)方法 步驟1.模型歸類(lèi) 做過(guò)一定量的物理題目之后，會(huì)發(fā)現(xiàn)很多題目其實(shí)思考方法是一樣的，我們需要按物理模型進(jìn)行分類(lèi)，用一套

10、方法解一類(lèi)題目。例如宏觀的行星運(yùn)動(dòng)和微觀的電荷在磁場(chǎng)中的偏轉(zhuǎn)都屬于勻速圓周運(yùn)動(dòng)，關(guān)鍵都是找出什么力_了向心力;此外還有杠桿類(lèi)的題目，要想象出力矩平衡的特殊情況，還有關(guān)于汽車(chē)啟動(dòng)問(wèn)題的考慮方法其實(shí)同樣適用于起重機(jī)吊重物等等。物理不需要做很多題目，能夠判斷出物理模型，將方法對(duì)號(hào)入座，就已經(jīng)成功了一半。 步驟2.解題規(guī)范 高考越來(lái)越重視解題規(guī)范，體現(xiàn)在物理學(xué)科中就是文字說(shuō)明。解一道題不是列出公式，得出答案就可以的，必須標(biāo)明步驟，說(shuō)明用的是什么定理，為什么能用這個(gè)定理，有時(shí)還需要說(shuō)明物體在特殊時(shí)刻的特殊狀態(tài)。這樣既讓老師一目了然，又有利于理清自己的思路，還方便檢查，最重要的是能幫助我們?cè)诜植襟E評(píng)分的評(píng)

11、分標(biāo)準(zhǔn)中少丟幾分。 步驟3.大膽猜想 物理題目常常是假想出的理想情況，幾乎都可以用我們學(xué)過(guò)的知識(shí)來(lái)解釋?zhuān)援?dāng)看到一道題目的背景很陌生時(shí)，就像今年高考物理的壓軸題，不要慌了手腳。在最后的20分鐘左右的時(shí)間里要保持沉著冷靜，根據(jù)給出的物理量和物理關(guān)系，把有關(guān)的公式都列出來(lái)，大膽地猜想磁場(chǎng)的勢(shì)能與重力場(chǎng)的勢(shì)能是怎樣復(fù)合的，取最值的情況是怎樣的，充分利用圖像_的變化規(guī)律和數(shù)據(jù)，在沒(méi)有完全理解題目的情況下多得幾分是完全有可能的。 步驟4.知識(shí)分層 通常進(jìn)入高三后，老師一定會(huì)幫我們梳理知識(shí)結(jié)構(gòu)，物理的知識(shí)不單純是按板塊分的，更重要是按層次分的。比如，力學(xué)知識(shí)從基礎(chǔ)到最高級(jí)可以這樣分：物體的受力分析和運(yùn)動(dòng)

12、公式，牛頓三大定律(尤其是牛頓第二定律)，動(dòng)能定理和動(dòng)量定理，機(jī)械能守恒定律和動(dòng)量守恒定律，能量守恒定律。越高級(jí)的知識(shí)越具有一般性，通常高考中關(guān)于力學(xué)、電學(xué)、能量轉(zhuǎn)化的綜合性問(wèn)題，需要用到各個(gè)層次的知識(shí)。這也提醒我們，當(dāng)遇到一道大題做不出或過(guò)程繁雜時(shí)，不妨換個(gè)層次考慮問(wèn)題。 步驟5.觀察生活 物理研究物體的運(yùn)動(dòng)規(guī)律，很多最基本的認(rèn)識(shí)可以通過(guò)自己平時(shí)對(duì)生活的細(xì)致觀察逐漸積累起來(lái)，而這些生活中的常識(shí)、現(xiàn)象會(huì)經(jīng)常在題目中出現(xiàn)，豐富的生活經(jīng)驗(yàn)會(huì)在你不經(jīng)意間發(fā)揮作用。比如，你仔細(xì)體會(huì)過(guò)坐電梯在加速減速時(shí)的壓力變化嗎?這對(duì)你理解視重、超重、失重這些概念很有幫助。你考慮過(guò)自行車(chē)的主動(dòng)輪和從動(dòng)輪的區(qū)別嗎?你觀察過(guò)發(fā)廊門(mén)口的旋轉(zhuǎn)燈柱嗎?你嘗試過(guò)把杯子倒扣在水里觀察杯內(nèi)外水面的變化嗎?我覺(jué)得物理學(xué)習(xí)也需要一種感覺(jué)，這就是憑經(jīng)驗(yàn)積累起的直覺(jué)。 物理學(xué)習(xí)技巧 圖象法 應(yīng)用圖象描述規(guī)律、解決問(wèn)題是物理學(xué)中重要的手段之一.因圖象中包含豐富的語(yǔ)言、解決問(wèn)題時(shí)簡(jiǎn)明快捷等特點(diǎn)，在高考中得到充分體現(xiàn)，且比重不斷加大。 涉及內(nèi)容貫穿整個(gè)物理學(xué).描述物理規(guī)律的最常用方法有公式法和圖象法，所以在解決此類(lèi)問(wèn)題時(shí)要善于將公式與圖象合一相長(zhǎng)。 對(duì)稱(chēng)法 利用對(duì)稱(chēng)法分析解決物理問(wèn)題，可以避免復(fù)雜的數(shù)學(xué)演算和推導(dǎo)，直接抓住問(wèn)題的實(shí)質(zhì)，出奇制勝，快速簡(jiǎn)便地求解問(wèn)題。像課本中伽利略