《波的形成和傳播》示范教案

1、學(xué)習(xí)必備歡迎下載第一節(jié)：波的形成和傳播示范教案教學(xué)目標(biāo)（一）知識(shí)目標(biāo)1 1、知道直線上機(jī)械波的形成過程.2 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 3、知道 機(jī)械振動(dòng)在介質(zhì)中的傳播， 形成機(jī)械波 .知道波在傳播運(yùn)動(dòng)形成的同時(shí)也 傳遞了能量.4 4、通過學(xué)習(xí)使學(xué)生能明白用語(yǔ)言交流是利用聲波傳遞信息等生活中的機(jī)械波.（二）能力目標(biāo)培養(yǎng)學(xué)生對(duì)現(xiàn)象的觀察能力以及對(duì)科學(xué)的探究精神.教學(xué)建議本節(jié)重點(diǎn)是理解形成機(jī)械波的物理過程；學(xué)習(xí)中掌握振動(dòng)質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)只在平衡位置附近振動(dòng)，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：

2、1 1、機(jī)械波能離開媒質(zhì)向外傳播嗎 ？（解答）不能.機(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(diǎn)間的相互作用就不能發(fā)生，前一個(gè)質(zhì)點(diǎn)就不能帶動(dòng)后一質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)，所以振動(dòng)形式無(wú)法傳播出去.2 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(dòng)， 形成水波向四周傳去.這 是表面現(xiàn)象，實(shí)際上水波向四周傳播而水只是上下振動(dòng)并不向外遷移，所以球也僅僅是上下振動(dòng)而不會(huì)向岸邊運(yùn)動(dòng).教學(xué)重點(diǎn)機(jī)械波的形成過程及描述教學(xué)難點(diǎn)機(jī)械波的形成過程及描述教學(xué)用具1 1、演示繩波的形成的長(zhǎng)繩；并用課件展示。2 2、橫波、縱波

3、演示儀；并用課件展示。3 3、用幻燈展示機(jī)械波 。 教學(xué)步驟引入新課我們已學(xué)習(xí)過機(jī)械振動(dòng)，它是描述單個(gè)質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)形式，這一節(jié)課我們來(lái)學(xué)習(xí)由大量質(zhì)點(diǎn)構(gòu)成的彈性媒質(zhì)整體的一種運(yùn)動(dòng)形式 機(jī)械波。1 1、機(jī)械波的產(chǎn)生條件演示一一水波：教師用幻燈機(jī)做實(shí)驗(yàn)： 使平靜的水面振動(dòng)， 會(huì)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(dòng)，就會(huì)看到凸凹相間的波向繩的另一端 傳 播出去，形成學(xué)習(xí)必備歡迎下載繩波。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(dòng)停止后我們又看到了什么現(xiàn)象？ 學(xué)生回答

4、：傳出去的仍然在傳播，以后水(繩)都靜止不動(dòng)了。請(qǐng)學(xué)生總結(jié)：(教師可引導(dǎo))(1)(1) 機(jī)械波的概念：機(jī)械振動(dòng)在介質(zhì)中的傳播就形成機(jī)械波(2)(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(dòng)的物質(zhì)，如在繩波中的手的不停抖動(dòng)就是振源。介質(zhì)一一傳播振動(dòng)的媒質(zhì)，如繩子、水。2 2、機(jī)械波的形成過程(用課件把繩波的運(yùn)動(dòng)展示)(1)(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，可以想象為( (圖 1 1 所示) )(2)(2) 機(jī)械波的形成過程：12 3 Q 5 5 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16由于相鄰質(zhì)點(diǎn)間力的作用，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)周圍的質(zhì)點(diǎn)振

5、動(dòng)起來(lái)，從而使振動(dòng)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(diǎn)代表繩上的一排質(zhì)點(diǎn)， 質(zhì)點(diǎn)間有彈力聯(lián)系著。 圖中的第一行表示在開始時(shí)刻 (t(t = 0)0)各質(zhì)點(diǎn)的 位置，這時(shí)所有質(zhì)點(diǎn)都處在平衡位置。其中第一個(gè)質(zhì)點(diǎn)受到外力作用將開始在垂直方向上做 簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，設(shè)振動(dòng)周期為 T T,則第二行表示經(jīng)過了 T T/4 4 時(shí)各質(zhì)點(diǎn)的位置，這時(shí)質(zhì)點(diǎn) 1 1 已達(dá) 到最大位移，正開始向下運(yùn)動(dòng)；質(zhì)點(diǎn)2 2的振動(dòng)較質(zhì)點(diǎn) 1 1 落后一些，仍向上運(yùn)動(dòng)；質(zhì)點(diǎn) 3 3 更落后一些，此時(shí)振動(dòng)剛傳到了質(zhì)點(diǎn)4 4。第三行表示經(jīng)過了 T T/ 2 2 時(shí)各質(zhì)點(diǎn)的位置，這時(shí)質(zhì)點(diǎn) 1

6、1又回到平衡位置，并繼續(xù)向下運(yùn)動(dòng)，質(zhì)點(diǎn)4 4 剛到達(dá)最大位移處，此時(shí)振動(dòng)傳到了質(zhì)點(diǎn)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(diǎn)的位置，并分別顯示了各個(gè)對(duì)應(yīng)時(shí)刻所有質(zhì)點(diǎn)所排列成的波形。教師講解后，請(qǐng)學(xué)生討論機(jī)械波在傳播過程中的特點(diǎn)：學(xué)習(xí)必備歡迎下載3 3、對(duì)機(jī)械波概念的理解(1)(1) 機(jī)械波是構(gòu)成介質(zhì)的無(wú)數(shù)質(zhì)點(diǎn)的一種共同運(yùn)動(dòng)形式；(2)(2) 當(dāng)介質(zhì)發(fā)生振動(dòng)時(shí)，各個(gè)質(zhì)點(diǎn)在各自的平衡位置附近往復(fù)運(yùn)動(dòng)，質(zhì)點(diǎn)本身并不隨波遷移，機(jī)械波向外傳播的只是機(jī)械振動(dòng)的形式( (演示橫波演示器) )；(3)(3) 波是傳播能量的一種方式。4 4、波的種類：按波的

7、傳播方向和質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向可以將波分為兩類：橫波和縱波。(1)(1)橫波的定義：質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向與波的傳播方向垂直。波形特點(diǎn)：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(diǎn)的振動(dòng)方向與波的傳播方向在一條直線上。 波形特點(diǎn)：疏密相間的波形，又叫疏密波。如圖4 4 波形所示。陽(yáng) i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。聲波在空氣中的傳播速度大約為：340m/s340m/s;聲波在水中中的傳播速度大約為：1500m/s1500m/s ;學(xué)習(xí)必備歡迎下載聲波在鋼鐵中的傳播速度大約為：5000m/s5000m/s ;地震波

8、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 5、描述機(jī)械波的物理量（1 1）波長(zhǎng)定義：沿著波的傳播方向，兩個(gè)相鄰的在振動(dòng)過程中對(duì)平衡位置的位移總是相 等的質(zhì)點(diǎn)間的距離。單位：米，符號(hào)： 入。演示，（觀察演示儀器）：1在橫波中波長(zhǎng)等于相鄰兩個(gè)波峰或波谷之間的距離；在縱波中波長(zhǎng)等于相鄰兩個(gè)密部或疏部的中央之間的距離。2質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)一個(gè)周期， 振動(dòng)形式在介質(zhì)中傳播的距離恰好等于一個(gè)波長(zhǎng)，即:振動(dòng)在一個(gè)周期里在介質(zhì)中傳播的距離等于一個(gè)波長(zhǎng)。（2 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(hào)：v v表達(dá)式：

9、v v =入/丁=入 f f（3 3）周期和頻率：質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)的周期又叫做波的周期 （T T）;質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)的頻率又叫做波的頻率（f f）。波的振動(dòng)周期和頻率只與振源有關(guān)，與媒質(zhì)無(wú)關(guān)。（媒質(zhì)質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)都是受迫振動(dòng)，所以周期同振源的周期）。同步訓(xùn)練：例 1 1.關(guān)于振動(dòng)和波的關(guān)系，下列說(shuō)法中正確的是（）A A、如果波源停止振動(dòng)，在介質(zhì)中傳播的波動(dòng)也立即停止B B 物體做機(jī)械振動(dòng)，一定產(chǎn)生機(jī)械波C C 波的速度即波源的振動(dòng)速度D D 波在介質(zhì)中的傳播頻率與介質(zhì)性質(zhì)無(wú)關(guān)，僅由波源的振動(dòng)頻率決定例 2 2.關(guān)于機(jī)械波的概念，下列說(shuō)法中正確的是（）A.A.質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)的方向總是垂直于波傳播的B.B. 簡(jiǎn)諧波沿長(zhǎng)繩傳

10、播，繩上相距半個(gè)完整波形的兩質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)位移的大小始終相等C.C. 任一個(gè)振動(dòng)質(zhì)點(diǎn)每經(jīng)過一個(gè)周期沿波的傳播方向移動(dòng)一個(gè)完整的波形D.D. 相隔一個(gè)周期的兩時(shí)刻，簡(jiǎn)諧波的波形相同例 3 3.圖 1010- 1 1 中所示為一簡(jiǎn)諧橫波在某一時(shí)刻的波形圖，已知此時(shí)質(zhì)點(diǎn)A A 正向上以，女口學(xué)習(xí)必備歡迎下載例 4 4下列有關(guān)機(jī)械振動(dòng)和機(jī)械波的說(shuō)法中正確的是（）A.A. 某物體做機(jī)械振動(dòng)，它周圍的介質(zhì)中就一定產(chǎn)生機(jī)械波B.B. 波源停止振動(dòng)后，已形成的機(jī)械波仍能在介質(zhì)中繼續(xù)傳播C.C. 機(jī)械波傳播的只是機(jī)械振動(dòng)的形式和能量，參與波動(dòng)的質(zhì)點(diǎn)不隨波遷移D.D. 振動(dòng)是變速的，波動(dòng)是勻速的例 5 5.波源振動(dòng) 1.51.5 個(gè)周期在介質(zhì)中形成的波形如圖圖1010-2 2 所示，此時(shí)波上 B B 質(zhì)點(diǎn)正向平衡位置運(yùn)動(dòng)，則以下說(shuō)法中正確的是（）A.A.這列波是沿 x x 軸正方向傳播的B.B.波源是從平衡位置開始向正 y y 方向振動(dòng)的C.C.質(zhì)點(diǎn) D D 將比質(zhì)點(diǎn)