山東省聊城四中高二物理《機(jī)械波》單元教學(xué)設(shè)計(jì)

1、第十二章 機(jī)械波單元教學(xué)設(shè)計(jì) 教材分析本章是第十一章“機(jī)械振動(dòng)”教學(xué)內(nèi)容的延伸和擴(kuò)展。機(jī)械振動(dòng)只討論物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)隨時(shí)間的變化，而波動(dòng)討論的是振動(dòng)在空間介質(zhì)中的傳播。本章著重介紹有關(guān)波的共性的知識(shí)，如波的形成和傳播、波長(zhǎng)、頻率、波速、波傳播的規(guī)律、波的圖像、波的反射和折射、波的干涉、衍射、多普勒效應(yīng)等。本章的學(xué)習(xí)內(nèi)容是以后學(xué)習(xí)光波和電磁波的重要基礎(chǔ)。機(jī)械波內(nèi)容可分為2單元。第1單元包括第1節(jié)至第3節(jié)，講述波的基本概念。首先分析說(shuō)明彈性介質(zhì)中某處發(fā)生振動(dòng)時(shí)，由于介質(zhì)相鄰部分間存在彈性相互作用，振動(dòng)部分介質(zhì)要帶動(dòng)鄰近部分介質(zhì)振動(dòng)，使振動(dòng)沿介質(zhì)傳播出去。在深入細(xì)微地分析橫波和縱波形成過(guò)程的基礎(chǔ)上，明

2、確指出介質(zhì)傳出的是振動(dòng)，介質(zhì)本身并不傳播，并進(jìn)一步指出波傳遞能量和信息。接著介紹橫波的圖象，說(shuō)明橫波波形圖的意義，強(qiáng)調(diào)波形圖象與振動(dòng)圖象的區(qū)別。根據(jù)對(duì)振動(dòng)傳播過(guò)程、橫波波形圖的空間周期性的分析，簡(jiǎn)單、準(zhǔn)確地給出了波長(zhǎng)的定義，說(shuō)明介質(zhì)質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)周期或頻率也叫波的周期或頻率，得出波的傳播的重要公式v=f=/T，并舉例說(shuō)明其應(yīng)用。第2單元包括第4節(jié)至第6節(jié)，講述波的傳播特性。首先介紹了波的衍射與波的干涉現(xiàn)象，說(shuō)明衍射和干涉是波動(dòng)特有的現(xiàn)象。之后介紹多普勒效應(yīng)，說(shuō)明波源與觀察者相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí)觀察者接收到的波的頻率發(fā)生變化的現(xiàn)象，多普勒效應(yīng)在現(xiàn)代科技中有重要的應(yīng)用。最后介紹了波的空間傳播規(guī)律惠更斯原理，并用

3、惠更斯原理解釋了波的反射和折射現(xiàn)象。學(xué)情分析“機(jī)械波”是物理教學(xué)中的難點(diǎn)。以前學(xué)生學(xué)過(guò)之后，往往反映“機(jī)械波”枯燥乏味，抽象難懂。從機(jī)械振動(dòng)（研究單一質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)）到機(jī)械波（研究多個(gè)質(zhì)點(diǎn)同時(shí)又不同步的振動(dòng)），對(duì)學(xué)生的理解力和空間想象力都有較高的要求。波的圖象和振動(dòng)的圖象形式上差別不大，理解不深的同學(xué)極易混淆。波的干涉和衍射內(nèi)容抽象、復(fù)雜，學(xué)生往往不易掌握。聲波的多普勒效應(yīng)在生活中比較常見(jiàn)，學(xué)生易于接受。教學(xué)目標(biāo)知道機(jī)械波的形成過(guò)程和產(chǎn)生條件。能區(qū)分橫波和縱波，知道什么是波峰和波谷、密部和疏部。知道什么是簡(jiǎn)諧波。理解波的圖象的物理意義。知道什么是波長(zhǎng)、頻率和波速；理解它們之間的關(guān)系。知道什么是波的

4、衍射現(xiàn)象和發(fā)生明顯衍射現(xiàn)象的條件。知道什么是波的干涉現(xiàn)象和發(fā)生明顯干涉現(xiàn)象的必要條件。感受多普勒效應(yīng)，初步定性解釋多普勒效應(yīng)產(chǎn)生的原因。了解惠更斯原理，能用它解釋波的反射和折射現(xiàn)象。教學(xué)策略1、波的形成過(guò)程及傳播過(guò)程是一個(gè)重點(diǎn)和難點(diǎn)內(nèi)容，可以通過(guò)“人浪”表演使學(xué)生體驗(yàn)到“機(jī)械波”是由近向遠(yuǎn)的傳播過(guò)程，再通過(guò)建模，讓學(xué)生自我發(fā)現(xiàn)：在介質(zhì)中，前面質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)，帶動(dòng)后面質(zhì)點(diǎn)也跟著振動(dòng)，但時(shí)間上有延遲，大量質(zhì)點(diǎn)相互“配合”形成機(jī)械波；質(zhì)點(diǎn)只是在各自的平衡位置附近振動(dòng)，不會(huì)隨波遷移；機(jī)械波傳播的是“機(jī)械振動(dòng)”這種運(yùn)動(dòng)形式；機(jī)械波傳遞過(guò)程中攜帶能量和信息。并通過(guò)播放錄像、模擬動(dòng)畫等方法加深理解，幫助學(xué)生逐步體

5、會(huì)和理解本節(jié)知識(shí)。2、波的圖象也是本章的教學(xué)重點(diǎn)和難點(diǎn)，我們要采用多種教學(xué)手段，如通過(guò)波動(dòng)箱或者利用多媒體動(dòng)畫課件模擬演示各個(gè)時(shí)刻的波形，幫助學(xué)生在頭腦中形成正確的物理圖景。3、波長(zhǎng)、頻率和波速這一節(jié)可以通過(guò)自學(xué)、討論探究、交流的方式進(jìn)行。4、波的衍射和干涉這一節(jié)，要突出實(shí)驗(yàn)中觀察到的現(xiàn)象，幫助學(xué)生從中歸納出結(jié)論，不要在理論上進(jìn)行討論因此，不要引導(dǎo)學(xué)生探究諸如“為什么會(huì)發(fā)生衍射？”，“為什么發(fā)生明顯衍射的條件是障礙物尺寸比波長(zhǎng)小？”等問(wèn)題所以，教學(xué)中要注意創(chuàng)造條件做好實(shí)驗(yàn)，并充分利用課本提供的圖片進(jìn)行講解5、多普勒效應(yīng)在生活中常見(jiàn)并有趣，通過(guò)生活實(shí)例引出多普勒效應(yīng)容易引起學(xué)生興趣，激發(fā)學(xué)生的主動(dòng)探究欲。由于聲波看不見(jiàn)摸不著可以有CAI課件來(lái)形象直觀地解釋多普勒效應(yīng)形成的過(guò)程。6、惠更斯原理這節(jié)，大綱中對(duì)它的教學(xué)要求屬于A層次講解本節(jié)內(nèi)容應(yīng)注意配合相應(yīng)的演示實(shí)驗(yàn)，讓學(xué)生通過(guò)觀察現(xiàn)象得出結(jié)論，還可以多舉實(shí)例幫助學(xué)生認(rèn)識(shí)不要在理論上進(jìn)行太多分析。課時(shí)安排第1節(jié) 波的形成和傳播 1課時(shí)第2節(jié) 波的圖象 1課