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高二物理教案波的形成和傳播
作為一位杰出的老師,總不可避免地需要編寫教案,借助教案可以恰當(dāng)?shù)剡x擇和運(yùn)用教學(xué)方法,調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性。那么你有了解過教案嗎?以下是小編整理的高二物理教案波的形成和傳播,歡迎閱讀,希望大家能夠喜歡。
高二物理教案波的形成和傳播1
一、教學(xué)目標(biāo)
1、知識目標(biāo):
、僦乐本上機(jī)械波的形成過程
②知道什么是橫波,波峰和波谷
、壑朗裁词强v波,密部和疏部
④知道"機(jī)械振動在介質(zhì)中傳播,形成機(jī)械波",知道波在傳播運(yùn)動形式的同時也傳遞了能量
2、能力目標(biāo):
、倥囵B(yǎng)學(xué)生進(jìn)行科學(xué)探索的能力
、谂囵B(yǎng)學(xué)生觀察、分析和歸納的能力
③培養(yǎng)學(xué)生的空間想象能力和思維能力
二、教學(xué)重點、難點分析
機(jī)械波的形成過程及傳播規(guī)律是本節(jié)課的重點,也是本節(jié)課的難點。
三、教學(xué)方法
實驗探索和計算機(jī)輔助教學(xué)
四、教具
絲帶、波動演示箱、水平懸掛的長彈簧、音叉
五、教學(xué)過程
(一)引入新課
。垩菔荆荻秳咏z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(yùn)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(qiáng)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(jī)械波,無線電波、光波都是電磁波。這一章我們學(xué)習(xí)機(jī)械波的知識,以后還會學(xué)習(xí)電磁波的知識。
。ǘ┻M(jìn)行新課
現(xiàn)在學(xué)習(xí)第一節(jié),波的形成和傳播。
【板書】一、波的形成和傳播
。垩菔荆輷軇铀綉覓斓娜彳涢L彈簧一端,產(chǎn)生一列疏密相間的波沿彈簧傳播;
。垩菔荆萸脫粢舨妫牭铰曇,這是聲波在空氣中傳播(指明,雖然眼睛看不到波形,但它客觀存在,也是疏密相間的波形)
師生共同分析,得出波產(chǎn)生的條件:①波源,②介質(zhì)。(為研究波的形成奠定基礎(chǔ))
波是怎樣形成的呢?為什么會有不同的波形?波傳播的是什么呢?(設(shè)置疑問,激發(fā)學(xué)生的探究欲望)
【板書】實驗探索
發(fā)放"探索波的形成和傳播規(guī)律"的實驗報告,進(jìn)行實驗探索并完成實驗報告。
實驗?zāi)康模禾剿鞑ǖ男纬稍蚝蛡鞑ヒ?guī)律
實驗(一),學(xué)生分組實驗:每兩人一條絲帶(60cm左右),觀察絲帶上凹凸相間的波。
實驗步驟:
。1)、將絲帶一端用手指按在桌面上,手持另一端沿水平桌面抖動,在絲帶上產(chǎn)生一列凹凸相間的波向另一端傳播。
。2)、在絲帶上每隔大約2~3cm用墨水染上一個點,代表絲帶上的質(zhì)點。重復(fù)步驟(1)。觀察絲帶上的質(zhì)點依次被帶動著振動起來,振動沿絲帶傳播開去,在絲帶上形成凹凸相間的波。
、偎伎迹航z帶的一端振動后,為什么后面的質(zhì)點能被帶動著運(yùn)動起來?_________________如果將絲帶剪斷,后面的`質(zhì)點還能運(yùn)動嗎?___________
②分析:絲帶上凹凸相間的波形是怎樣產(chǎn)生的?___________________(可以參閱課本第3頁)
③觀察絲帶上的質(zhì)點是否隨波向遠(yuǎn)處遷移?__________
實驗(二),觀察波動演示器上凹凸相間的波:(因器材有限,可以教師操作,引導(dǎo)學(xué)生注意觀察)
實驗步驟:
。1)、逆時針轉(zhuǎn)動搖柄,演示屏上的質(zhì)點排成一條水平線。(表示各質(zhì)點都處在平衡位置)
。2)、順時針轉(zhuǎn)動搖柄,各個質(zhì)點依次振動起來。(注意觀察各個質(zhì)點振動的先后順序)
現(xiàn)象:①后面的質(zhì)點總比前面的質(zhì)點開始振動的時刻_______,從總體上看形成凹凸相間的波。
②各質(zhì)點的振動沿________方向,波的傳播沿_______方向,質(zhì)點振動方向與波的傳播方向_______。
、圪|(zhì)點是否沿波的傳播方向遷移?_______
這種波叫做橫波,在橫波中凸起的最高處叫做波峰,凹下的最低處叫做波谷。
實驗(三),觀察彈簧上產(chǎn)生的疏密相間的波。
實驗步驟:
。1)、撥動水平懸掛的柔軟長彈簧一端,產(chǎn)生一列疏密相間的波沿彈簧傳播。
。2)、在彈簧上某一位置系一根紅布條,代表彈簧上的質(zhì)點,重復(fù)步驟(1)。
、儆^察::紅布條是否隨波遷移?________說明了什么?_____________
、诜治觯簭椈缮鲜杳芟嚅g的波形是怎樣產(chǎn)生的?____________________(類比絲帶上波產(chǎn)生的分析方法,鍛煉學(xué)生的知識遷移能力)
實驗(四),觀察波動演示器上疏密相間的波:
實驗步驟:
。1)、逆時針轉(zhuǎn)動搖柄,演示屏上的質(zhì)點排成一條水平線。
。2)、順時針轉(zhuǎn)動搖柄,各個質(zhì)點依次振動起來。
現(xiàn)象:①后面的質(zhì)點總比前面的質(zhì)點開始振動的時刻________,從總體上看形成疏密相間的波。
、诟髻|(zhì)點的振動沿________,波的傳播沿_______方向,質(zhì)點振動方向與波的傳播方向_______。
③質(zhì)點是否沿波的傳播方向遷移?_______
這種波叫做縱波,在縱波中最密處叫做密部,最疏處叫做疏部。
分析實驗得出結(jié)論:
①不論橫波還是縱波,介質(zhì)中各個質(zhì)點發(fā)生振動并不隨波遷移。因此,波傳播的是_________________,而不是介質(zhì)本身。
、诓▊鱽砬埃鱾質(zhì)點是靜止的,波傳來后開始振動,說明他們獲得了能量。這個能量是從波源通過前面的質(zhì)點傳來的。因此:波是傳遞_________的一種方式。
【板書】1、機(jī)械振動在介質(zhì)中的傳播,形成機(jī)械波。
2、機(jī)械波的分類:橫波、縱波
3、波傳播的是振動形式,是振動的能量。
(三)知識應(yīng)用:
1、課本中提到地震波既有橫波,又有縱波。你能想象在某次地震時,位于震源正上方的建筑物,在縱波和橫波分別傳來時的振動情況嗎?為什么?(從理性認(rèn)識回到感性認(rèn)識,實現(xiàn)認(rèn)識的第二次飛躍)
2、本來是靜止的質(zhì)點,隨著波的傳來開始振動,有關(guān)這一現(xiàn)象的說法正確的有:
A、該現(xiàn)象表明質(zhì)點獲得了能量
B、質(zhì)點振動的能量是從波源傳來的
C、該質(zhì)點從前面的質(zhì)點獲取能量,同時也將振動的能量向后傳遞
D、波是傳遞能量的一種方式
E、如果振源停止振動,在介質(zhì)中傳播的波也立即停止
F、介質(zhì)質(zhì)點做的是受迫振動
(四)布置作業(yè):
1、書面作業(yè):列舉生活中常見的有關(guān)機(jī)械波的例子(橫波、縱波各一例)簡述它們是如何形成的。(培養(yǎng)學(xué)生觀察生活并用所學(xué)物理知識解決實際問題的能力和表達(dá)能力)
2、動腦作業(yè):發(fā)生地震時,從地震源傳出的地震波為什么能造成房屋倒塌、人員傷亡的事故?請用本節(jié)所學(xué)知識加以解釋。(學(xué)以致用,鞏固提高)
高二物理教案波的形成和傳播2
教學(xué)目標(biāo)
知識目標(biāo)
1、知道直線上機(jī)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(jī)械振動在介質(zhì)中的傳播,形成機(jī)械波".知道波在傳播運(yùn)動形成的同時也傳遞了能量.
4、通過學(xué)習(xí)使學(xué)生能明白用語言交流是利用聲波傳遞信息等生活中的機(jī)械波.
能力目標(biāo)
培養(yǎng)學(xué)生對現(xiàn)象的觀察能力以及對科學(xué)的探究精神.
教學(xué)建議
本節(jié)重點是理解形成機(jī)械波的物理過程;學(xué)習(xí)中掌握振動質(zhì)點的運(yùn)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(rèn)真分析下列問題:
1、機(jī)械波能離開媒質(zhì)向外傳播嗎?
。ń獯穑┎荒埽畽C(jī)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(yùn)動.
教學(xué)設(shè)計示例
。ㄒ唬┙虒W(xué)目標(biāo)
1、明確機(jī)械波的產(chǎn)生條件;掌握機(jī)械波的形成過程及波動傳播過程的特征。
2、了解機(jī)械波的種類極其傳播特征;掌握描述機(jī)械波的物理量(波長、頻率、周期、波速)。
3、要注意觀察演示實驗,對波的產(chǎn)生條件及形成過程有較深刻的理解,同時要求學(xué)生認(rèn)真分析課本的插圖。
4、通過學(xué)習(xí)機(jī)械波使學(xué)生能解釋生活中的現(xiàn)象。
。ǘ┙虒W(xué)重點:機(jī)械波的形成過程及描述;
。ㄈ┙虒W(xué)難點:機(jī)械波的形成過程及描述。
。ㄋ模┙虒W(xué)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(jī)械波。
。ㄎ澹 教學(xué)過程
引入新課
我們已學(xué)習(xí)過機(jī)械振動,它是描述單個質(zhì)點的運(yùn)動形式,這一節(jié)課我們來學(xué)習(xí)由大量質(zhì)點構(gòu)成的彈性媒質(zhì)整體的一種運(yùn)動形式——機(jī)械波。
1、機(jī)械波的產(chǎn)生條件
演示——水波:教師用幻燈機(jī)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(jī)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(xué)生回答:不行。
教師提問:當(dāng)振動停止后我們又看到了什么現(xiàn)象?
學(xué)生回答:傳出去的仍然在傳播,以后水(繩)都靜止不動了。
請學(xué)生總結(jié):(教師可引導(dǎo))
。1)機(jī)械波的概念:機(jī)械振動在介質(zhì)中的傳播就形成機(jī)械波
。2)機(jī)械波的產(chǎn)生條件:振源和介質(zhì)。
振源——產(chǎn)生機(jī)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(jī)械波的形成過程(用課件把繩波的運(yùn)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)
。2)機(jī)械波的形成過程:
由于相鄰質(zhì)點間力的作用,當(dāng)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(yuǎn)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(yùn)動,設(shè)振動周期為T,則第二行表示經(jīng)過了T/4時各質(zhì)點的位置,這時質(zhì)點1已達(dá)到最大位移,正開始向下運(yùn)動;質(zhì)點2的振動較質(zhì)點1落后一些,仍向上運(yùn)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)點1又回到平衡位置,并繼續(xù)向下運(yùn)動,質(zhì)點4剛到達(dá)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3T/4、和5T/4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(xué)生討論機(jī)械波在傳播過程中的特點:
3、對機(jī)械波概念的理解
。1)機(jī)械波是構(gòu)成介質(zhì)的無數(shù)質(zhì)點的一種共同運(yùn)動形式;
。2)當(dāng)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(yùn)動,質(zhì)點本身并不隨波遷移,機(jī)械波向外傳播的只是機(jī)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;
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(jī)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:λ。
演示,(觀察演示儀器):
、僭跈M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。
、谫|(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(dá)式:v=λ/T=λf
。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)點的振動都是受迫振動,所以周期同振源的周期)。
探究活動
1、到湖邊觀察水波的情況,研究質(zhì)點不隨波遷移的問題。
2、研究聲波的傳播情況。
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