寧夏銀川市高中物理 第十二章 機械波 12.1 波的形成和傳播教案 新人教版選修3-4.doc
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《波的形成和傳播》 【教學目標】 一、知識與技能 1.通過對一些現(xiàn)象的觀察,感性認識什么樣的運動叫波動。 2.知道機械波的概念,知道其形成的條件,理解其形成的機理,會由機理判斷某時刻某質(zhì)點的振動方向。 3.理解機械波波動過程的特點,知道其傳播的是運動形式、能量和信息。 4.知道機械波的分類及相關(guān)概念 二、過程與方法 1.通過實驗與課件、視頻等從感性出發(fā)剖析機械波波動的規(guī)律,鍛煉學生的觀察能力與歸納能力。 2.通過對機械波形成原因的探究,培養(yǎng)學生透過現(xiàn)象看本質(zhì)的意識和方法,并進一步從根本上理解機械波波動的規(guī)律。 三、情感態(tài)度和價值觀 1.體會波動過程之美,體會物理研究的威力(表面上波動過程很復雜,分析后發(fā)現(xiàn)它如此簡單),體會物理學分析過程的邏輯之美,使學生體會到只要多觀察,多思考中學生也可以進行科學研究,培養(yǎng)學生的自信。 2.通過參與模擬波動的過程,體會與人合作能力的重要性,體會集體主義精神的重要性。 【教學重點】 1.機械波波動中各質(zhì)點的運動規(guī)律。 2.質(zhì)點間的帶動作用造成的各質(zhì)點振動的重復性和滯后性。 【教學難點】 1.各質(zhì)點只是振動沒有沿傳播方向遷移的確定。 2.帶動作用的應用,即如何判斷某時刻某質(zhì)點的振動方向。 【教學方法】 實驗、多媒體課件與視頻、討論探究。 【教學過程】 師:本節(jié)課我們要學習第十章的第一節(jié):波的形成和傳播(板書課題) 主要有兩個內(nèi)容,一是通過觀察,探究機械波波動的運動規(guī)律;二是透過表面現(xiàn)象探究機械波形成的原因。 新課引入 教師演示三種運動形式:一為繩子的運動(用跳繩沿豎直方向演示);二為彈簧的運動(用縱波演示器);三為水面的運動(自己錄制的視頻)。 師:剛才看到的三種運動形式在日常生活中很常見,在物理學上稱這樣的運動為機械波。 新課教學 板書:一、感性認識波動,探究機械波波動的運動規(guī)律 投影出示問題1:機械波這種運動形式與過去我們學過的各種運動形式最大的區(qū)別是什么?(若學生回答不出,可以提醒從研究對象的角度考慮,進一步提示從研究對象的個數(shù)考慮。) 生討論后得出:過去研究的運動都是單個或幾個質(zhì)點的運動,而機械波這種運動形式卻是無數(shù)個質(zhì)點的集體運動。 師點評:這是我們第一次研究多個質(zhì)點的集體運動。 投影出示問題2:再次觀察一次繩波與彈簧波的演示,說出各質(zhì)點在做什么運動?(如果學生看不出來,演示中在繩和彈簧的某處系上紅繩,并提醒眼睛盯著紅繩看) 生討論后得出:機械振動或說成振動(若學生說成簡諧運動注意糾正),老師指明在怎樣振動。 投影出示問題3:再一次觀察繩波與彈簧波的演示,說出這兩種波的最大區(qū)別是什么? 學生討論回答出問題后,老師給出橫波、縱波概念;波峰與波谷、疏部與密部概念(看課本即可)。指出聲波為縱波,課本圖12.1-6。 投影出示問題4:再一次觀察繩波與彈簧波的演示,各質(zhì)點不沿波動方向遷移,但是確實看到有東西在遷移,是什么? 生討論后得出:波的形狀在遷移,如波峰、波谷;疏部、密部。 投影出示問題5:再一次觀察繩波演示,說出各質(zhì)點的振動有無區(qū)別?(若看不出可提醒從相位方面考慮;如果學生還是看不出,老師用雙手拉直繩子水平上下運動,提問:繩上多個質(zhì)點同時運動,而且都是振動,為什么沒有形成波動?) 生討論后得出:振動步調(diào)或相位不同,沿傳播方向各質(zhì)點的振動相位依次落后。 師:由于人們認識到了波動中各質(zhì)點之間這種步調(diào)差異的規(guī)律,反過來利用此規(guī)律就可以模擬波動。 演示:小球橫波(課件),豎線縱波(課件),人浪視頻,霹靂舞視頻(同時用課件說明小球或豎線不遷移,峰、谷;密部、疏部向前平移。眼睛盯著1、2兩個球,2球的相位或步調(diào)總比1球滯后。) 教師總結(jié)并板書:(或直接投影給出,給3分鐘讓學生記筆記) 一、機械波的運動規(guī)律 1.機械波是大量質(zhì)點的同時運動。 2.各質(zhì)點均在自己平衡位置兩側(cè)機械振動,并不沿波的傳播方向遷移,發(fā)生遷移的是波形。 3.振動方向與波的傳播方向垂直的波叫橫波,波峰與波谷;振動方向與波的傳播方向在一條直線上的波叫縱波,疏部與密部,聲波為縱波。 4.各質(zhì)點的振動步調(diào)不同,沿傳播方向振動相位依次落后。 二、理性認識波動,探究波動成因 師:以上我們討論的是波動的運動規(guī)律,那么各質(zhì)點為什么這樣運動呢? 投影出示問題:如果我們把最先振動的質(zhì)點叫波源,那么波源振動起來后,為什么其他質(zhì)點也會振動起來,但是在相位上又依次落后呢?以繩波為例談一談自己的看法? 生討論后得出:繩子各部分之間有相互作用力,依靠此力的作用,與波源相鄰的質(zhì)點會被波源帶動起來,這個點振動起來后,又會帶動他的相鄰點振動……,這樣每個點被帶動,同時又帶動下一個點,振動被傳播出去;又由于前點先動,后點才會跟著動,所以必然造成振動相位的滯后,所以波動形成. 教師用繩子演示說明質(zhì)點間的帶動力;演示橫波課件說明這種帶動關(guān)系。 師小結(jié):可見這種帶動關(guān)系就是造成波源的振動能夠傳播出去,而且形成波動的根本原因。象繩子、彈簧、水、空氣等波借以傳播的物質(zhì)叫介質(zhì)。 板書(或投影直接給出) 三、機械波形成的原因(給3分鐘記筆記) 1.介質(zhì)中各部分之間有相互作用力,依靠此力的帶動作用波源的振動傳播出去并形成波動。 2.各質(zhì)點的起振方向、周期等都與波源相同,只是相位依次落后。 3.機械振動在介質(zhì)中的傳播形成機械波。 ?。ń處熢诘?分鐘時解釋:(1)沒有帶動作用振動就不能傳遞出去,所以真空中不能傳遞聲波。(2)每個質(zhì)點的振動除相位外其他均相同,特別是起振方向(用小球橫波課件演示說明)。(3)說明形成波動必須有兩個條件:波源和介質(zhì)) 師:由于知道了各質(zhì)點之間的這種依次帶動關(guān)系,利用此關(guān)系可以判定某時刻某個質(zhì)點的振動方向。 以橫波為例:一列向右傳播的繩波某時刻的波的形狀如圖所示,判斷此時刻質(zhì)點A、B的振動方向。 再用帶編號小球的課件驗證。 如果時間允許,再做兩道練習題。 1.一列向左傳播的繩波某時刻的波的形狀如圖所示,判斷此時刻質(zhì)點A、B、C、D、E的振動方向。 2.一列繩波某時刻的波的形狀如圖所示,已知質(zhì)點a此時正在向平衡位置運動,判斷b的振動方向和波的傳播方向 四、了解波動的傳播作用 師:波動這種運動形式不僅可以把振動這種運動形式傳播出去,還可以傳播能量和信息.不動的質(zhì)點振動起來了,該質(zhì)點肯定獲得了能量;人們利用電磁波進行廣播、通信,可見波動能夠傳遞信息。 板書(或投影給出) 五、波動能夠傳播:振動這種運動形式、能量、信息 課堂小結(jié) 1.波的運動規(guī)律:各點都在振動不遷移,各點都在重復波源的振動,如起振方向、周期等都跟波源相同,只是相位依次落后。 2.波的形成原因:質(zhì)點間的帶動作用造成波源的振動能夠傳播出去,但相位依次滯后。 3.波的傳播作用:振動形式、能量、信息。 學生活動 人浪表演 10名同學開始排成一排,男女間隔,身高最好相近. 1.模擬橫波 初始狀態(tài):較緊密排列,半蹲. 動作:一向上;二還原;三蹲下;四還原.每個同學比前一個同學慢一拍。 動作適當慢. 2.模擬縱波 初始狀態(tài):不太緊密排列,直立。 動作:擺動頭部,一向左;二還原;三向右;四還原。每個同學比前一個同學慢一拍。 動作適當慢 ?。ū硌萁Y(jié)束后,讓學生說感受:集體主義,與人合作的重要性) 思考題:日常生活中,發(fā)現(xiàn)皮球掉入池塘里,能否通過往池塘里丟入石塊,借助石塊激起的水波把球沖到岸邊? 學生討論出結(jié)果后,演示實驗驗證: 用生物實驗室的托盤,水波用筆觸擊水面激發(fā),漂浮物用彩色塑料紙片,用實物投影在大屏幕上展示。(注意:水不能太淺,水面適當大,如果不做用視頻替代也可以。)- 1.請仔細閱讀文檔,確保文檔完整性,對于不預覽、不比對內(nèi)容而直接下載帶來的問題本站不予受理。
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