《機械波》教案

1、機械波教案知識與技能：1 1、明確機械波的產(chǎn)生條件2 2、掌握機械波的形成過程及波動傳播過程的特征3 3、了解機械波的種類及其傳播特征過程與方法：1 1、通過仔細(xì)觀察演示實驗，對波的產(chǎn)生條件及形成過程有全面的理解，同時通 過仔細(xì)分析課本的插圖進一步加深對機械波形成過程的理解。2 2、教學(xué)過程中通過對機械波形成過程的分析，引導(dǎo)和培養(yǎng)學(xué)生的空間想象能力 和思維能力。情感、態(tài)度和價值觀1 1、培養(yǎng)學(xué)生細(xì)心，認(rèn)真，一絲不茍做試驗的品質(zhì)，進而培養(yǎng)學(xué)生實事求是的科 學(xué)態(tài)度和良好的工作作風(fēng)。2 2、培養(yǎng)學(xué)生互相團結(jié)，分工協(xié)作的團隊精神。二 重點、難點分析重點是機械波的形成過程難點是機械波的形成過程三、教學(xué)方

2、法 ：復(fù)習(xí)提問，講練結(jié)合，課件演示四、教 具：1 1、演示繩波的形成的長繩；并用課件展示。2 2、橫波、縱波演示儀；并用課件展示。3 3、用幻燈展示機械波 。五 教學(xué)過程引入新課我們已學(xué)習(xí)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(xué) 習(xí)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 1、機械波的產(chǎn)生條件演示一一水波：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。演示一一繩波：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械波。教師提問：水波離開水能看到上面的

3、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)(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)(2)機械波的產(chǎn)生條件：振源和介質(zhì)。振源一一產(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 2、機械波的形成過程(用課件把繩波的運動展示)(1)(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 1 所示) )L L : :Jflfl ； 9 9 hlhl1414 ISIS(2)(2)機械波的形成過程

4、：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 2 表示繩上一列波的形成過程。 圖中1 1 到 1818 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(t = 0)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 T,則第二行表示經(jīng)過了 T T/4 4 時各質(zhì)點的位置，這時質(zhì)點 1 1 已達(dá)到最大位移，正開始向下 運動；質(zhì)點 2 2 的振動較質(zhì)點 1 1 落后一些，仍向上運動；質(zhì)點 3 3 更落后一些，此時 振動剛傳到了

5、質(zhì)點 4 4。第三行表示經(jīng)過了 T T/2 2 時各質(zhì)點的位置，這時質(zhì)點 1 1 又 回到平衡位置，并繼續(xù)向下運動，質(zhì)點 4 4 剛到達(dá)最大位移處，此時振動傳到了質(zhì) 點 7 7。依次推論，第四、五、六行分別表示了經(jīng)過3T3T/4 4、和 5T5T/4 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。3 3、對機械波概念的理解(1)(1)機械波是構(gòu)成介質(zhì)的無數(shù)質(zhì)點的一種共同運動形式；(2)(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)(3)波是傳播能量的一種方式。4

6、 4、波的干涉和衍射波的干涉和衍射是波特有的現(xiàn)象波的干涉是頻率相同的兩列波疊加， 使介質(zhì)中某些區(qū)域的振動加強，某些區(qū) 域的振動減弱，并且振動加強的減弱的區(qū)域互相間隔，形成穩(wěn)定分布的現(xiàn)象。波的衍射是波繞過障礙物偏離直線傳播的現(xiàn)象，障礙物或孔的尺寸比波長小，或跟波長差不多時，才有比較明顯的衍射現(xiàn)象。5 5、 多普勒效應(yīng)由于波源或觀察者相對于介質(zhì)有相對運動時，觀察者所接收到的波頻率有所 變化的現(xiàn)象就叫做多普勒效應(yīng).多普勒效應(yīng)是波動過程所具有的共同特性，不僅 聲波(機械波)有多普勒效應(yīng)，光波也具有多普勒效應(yīng)。4 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)(1)橫波

7、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 3 波形所示(2)(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 4 波形所示。舉例：聲波是縱波，其中：振源一一聲帶，介質(zhì)一一空氣、液體、固體。【例 1 1】如圖 1 1 所示，一列沿 x x 軸正方向傳播的機械橫波在某一時刻的圖象，從圖中可看出這列橫波的振幅是_ ，波長是_ ，P P 點處的質(zhì)點在此時刻的運動方向是_。0.04+ y/m圖3團*P/0.04分析解答：從波的圖象可直接讀出振幅 0.04m0.04m,波長 2

8、m2m 判斷 P P 處質(zhì)點此時 刻的運動方向有兩種方法： 其一是前質(zhì)點帶動后質(zhì)點振動法， 離波源較遠(yuǎn)的后質(zhì) 點總要追隨， 模仿離波源較近的前質(zhì)點的振動， 只是其振動步調(diào)比前質(zhì)點滯后一 些，從圖 1 1中看出，波沿 x x 軸正方向傳播，介質(zhì)中的 A A 點與 P P 點相比，A A 是前質(zhì) 點，P P 是后質(zhì)點，相差入/4/4 距離，P P 質(zhì)點經(jīng)過 T/4T/4 時間將到達(dá) A A 質(zhì)點現(xiàn)在的位置 處，由此判斷出 P P 質(zhì)點是向 y y 軸正方向運動的。其二是波形平移法，如圖 1 1 所示, 將原波形（實線）沿波的傳播方向推進一段很小距離得到推進后的波形 （虛線）， 比較質(zhì)點在原波形上的位置 P P 和在推后波形上的位置 PP,顯然原在 P P 處的質(zhì)點 到達(dá)了 PP處，同樣得出此時刻在 P P 處的質(zhì)點是沿正方向運動的。點評：根據(jù)波的圖象可直接讀出該時刻介質(zhì)中各質(zhì)點對平衡位置的位移， 質(zhì) 點振動的振幅和波長， 要熟練掌握根據(jù)波傳播方向， 判斷質(zhì)點振動方向可有兩種 基本方法、即前質(zhì)點帶動后質(zhì)點