2023學(xué)年完整公開課版波的形成

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單元設(shè)計【課時安排建議】第1節(jié)

波的形成1課時第2節(jié)

波的描述2課時第3節(jié)

波的反射、折射和衍射2課時第4節(jié)

波的干涉1課時第5節(jié)

多普勒效應(yīng)1課時1波的形成1.通過觀察和分析,認(rèn)識波是振動的傳播,知道波在傳播振動形式的同時也傳播能量和信息.2.能對波動現(xiàn)象進行分析和推理,認(rèn)識波的形成過程.3.能區(qū)別橫波和縱波,知道什么是波峰和波谷、密部和疏部.4.知道機械波的概念和形成機械波的條件.本節(jié)主要研究機械波的形成過程,定性認(rèn)識波的一些基本特征.教材首先引導(dǎo)學(xué)生觀察和分析繩波是如何產(chǎn)生與傳播的,讓學(xué)生了解繩波在整體上看是一列凹凸相間的波形在傳播,而在個體上看是繩中各質(zhì)點隨時間上下振動,各質(zhì)點在同一時刻位移不同,同一質(zhì)點在不同時刻位移不同,從而幫助學(xué)生初步建立波動的觀念.然后根據(jù)波的傳播方向與振動方向的關(guān)系給出橫波和縱波的定義,建立波的傳播的兩種模型.最后給出機械波的概念,通過一定的分析和推理讓學(xué)生得到形成機械波的條件,從而知道機械波具有哪些主要的物理特征.機械波的形成過程是本節(jié)課的重點和難點,對波的形成的分析和推理凸顯對學(xué)生科學(xué)思維的培育.波動是一種特殊的運動,通過對波的學(xué)習(xí)可以深化學(xué)生的運動觀念,但學(xué)生對波的認(rèn)識和理解需要一個過程,教學(xué)中不可急于求成,應(yīng)該注意選擇恰當(dāng)?shù)慕虒W(xué)方式.教師可通過播放錄像、動畫,組織小組實驗或體驗活動等方法為學(xué)生提供豐富的感性材料.然后重點分析波的形成過程,在學(xué)生親身體驗和實驗觀察的基礎(chǔ)上對波動現(xiàn)象進行分析和推理,從而建立對機械波的認(rèn)識.注意運用學(xué)生已有的運動學(xué)和動力學(xué)知識來分析和研究波的基本特征和規(guī)律.新課程標(biāo)準(zhǔn)學(xué)業(yè)質(zhì)量水平

1.理解機械波的形成過程和產(chǎn)生條件

2.知道機械波的種類——橫波和縱波的概念

3.明確機械波傳播的特點

1.知道機械波的產(chǎn)生條件,理解機械波的形成過程

2.知道橫波和縱波的概念

3.知道機械波傳播的特點

4.逐步體會和理解波的形成和傳播及橫波、縱波的概念學(xué)習(xí)任務(wù)一:對波的形成的理解[教材鏈接]

閱讀教材第58~59頁,填寫波的形成的相關(guān)知識(1)波動:振動的

稱為波動,簡稱波.

(2)波動的形成:介質(zhì)中相鄰質(zhì)點之間存在

,當(dāng)振源振動時,它就會帶動相鄰質(zhì)點振動,使振動由振源處

傳播.

(3)波源:由于外來的擾動,會引起某一質(zhì)點

,首先振動的這個

稱為波源.

傳播相互作用力向外振動質(zhì)點

學(xué)習(xí)任務(wù)一:對波的形成的理解圖3-1-1[答案]如圖所示

變式1(多選)下列關(guān)于機械波的說法中正確的是 (

)A.波傳播過程中,質(zhì)點也隨著波移動B.相鄰質(zhì)點間一定有相互作用力C.前一質(zhì)點的振動帶動相鄰的后一質(zhì)點的振動,后一質(zhì)點的振動一定落后于前一質(zhì)點的振動D.離波源越遠,質(zhì)點的振動頻率越小學(xué)習(xí)任務(wù)一:對波的形成的理解BC[解析]

波傳播過程中,質(zhì)點不隨波遷移,選項A錯誤;因相鄰質(zhì)點間有相互作用力,前一質(zhì)點的振動帶動相鄰的后一質(zhì)點的振動,故后一質(zhì)點的振動一定落后于前一質(zhì)點的振動,選項B、C正確;所有質(zhì)點做受迫振動,頻率與波源的頻率相等,選項D錯誤.變式2

如圖3-1-2所示為波沿著一條固定的繩子向右剛好傳播到B點時的波形,由圖可判斷出A點剛開始振動的方向是 (

)A.向左 B.向右C.向下 D.向上學(xué)習(xí)任務(wù)一:對波的形成的理解圖3-1-2D[解析]

由題意知,圖中波向右傳播,此時質(zhì)點B的振動方向是向上,而波剛好傳到質(zhì)點B,由波的特性知,各質(zhì)點的起振方向都與波源的起振方向相同,所以波源A開始振動的方向是向上,選項D正確.

學(xué)習(xí)任務(wù)一:對波的形成的理解圖3-1-3D學(xué)習(xí)任務(wù)一:對波的形成的理解

圖3-1-31.波動的實質(zhì)是介質(zhì)中質(zhì)點間存在相互作用力,介質(zhì)中離波源近的質(zhì)點帶動離波源遠的質(zhì)點振動.2.由于波中各質(zhì)點做的是受迫振動,所以各質(zhì)點振動的周期都相同,等于波源振動的周期.3.波中各質(zhì)點只在各自的平衡位置附近振動,并不隨波遷移.4.在波的傳播過程中,所有質(zhì)點開始振動的方向都相同,都與波源開始振動的方向一致.學(xué)習(xí)任務(wù)一:對波的形成的理解波的分類橫波縱波波的定義

質(zhì)點的振動方向與波的傳播方向

的波叫作橫波

質(zhì)點的振動方向與波的傳播方向

的波叫作縱波

物理量

波峰和波谷:在橫波中,凸起的

叫作波峰,凹下的

叫作波谷

密部和疏部:在縱波中,質(zhì)點分布

的位置叫作密部,質(zhì)點分布

的位置叫作疏部

[教材鏈接]

閱讀教材第59~61頁,填寫波的傳播的相關(guān)知識(1)橫波和縱波相互垂直在同一直線上最高處最低處最密最疏學(xué)習(xí)任務(wù)二:對橫波和縱波的理解(2)機械波①定義:機械振動在介質(zhì)中

,形成了機械波.

②形成條件:振動的

和傳播振動的

.

③實質(zhì)a.波在傳播的過程中,把“振動”這種運動形式傳播出去.b.波在傳播的過程中,將波源的能量傳遞出去,即波是傳遞能量的一種方式.c.波在傳播的過程中,可以將信息傳遞出去.傳播波源介質(zhì)學(xué)習(xí)任務(wù)二:對橫波和縱波的理解例2

下列關(guān)于橫波和縱波的說法正確的是 (

)A.橫波中的質(zhì)點做的是振動,縱波中的質(zhì)點是沿波傳播的方向運動B.縱波中的質(zhì)點做的是振動,橫波中的質(zhì)點是沿波傳播的方向運動C.橫波形成波峰和波谷,縱波形成疏部和密部D.橫波中質(zhì)點的振動方向與波的傳播方向在同一條直線上,縱波中質(zhì)點的振動方向與波的傳播方向垂直[解析]

無論是橫波還是縱波,在傳播的過程中,質(zhì)點都只在平衡位置附近振動,并不隨波遷移,選項A、B錯誤;由橫波和縱波的知識可知,選項D錯誤,選項C正確.學(xué)習(xí)任務(wù)二:對橫波和縱波的理解C變式

日本福島曾經(jīng)發(fā)生過里氏9.0級大地震,已知地震中的縱波和橫波在地表附近的傳播速度分別是9.1km/s和3.7km/s,在某地的觀測站中,記錄了縱波和橫波到達該地的時間差為5.4s.(1)求這個觀測站與震中的距離x;(2)觀測站首先觀察到的是上下振動還是左右搖晃?

學(xué)習(xí)任務(wù)二:對橫波和縱波的理解分類質(zhì)點振動和波的傳播方向特征實例橫波

質(zhì)點的振動方向與波的傳播方向垂直

交替、間隔出現(xiàn)波峰和波谷

縱波

質(zhì)點的振動方向與波的傳播方向在同一條直線上

交替、間隔出現(xiàn)密部和疏部

橫波和縱波的區(qū)別學(xué)習(xí)任務(wù)二:對橫波和縱波的理解

ACD

2.關(guān)于機械波的形成和傳播,下列說法中正確的是 (

)A.振動是波動的成因,波動是振動的傳播B.一旦波源振動起來,介質(zhì)中的各個質(zhì)點也就同時開始振動C.波動過程是介質(zhì)中質(zhì)點由近及遠移動的過程D.橫波的傳播需要介質(zhì),縱波的傳播不需要介質(zhì)A[解析]

振動是波動的成因,波動是振動的傳播,故A正確;機械波的形成可表述為離波源近的質(zhì)點帶動離波源遠的質(zhì)點,故離波源近的質(zhì)點振動早一些,故B錯誤;波動過程是介質(zhì)中質(zhì)點振動形式由近及遠移動,而質(zhì)點不隨波遷移,故C錯誤;機械橫波與縱波的傳播都需要介質(zhì),故D錯誤.3.關(guān)于機械振動和機械波,下列說法中正確的是 (

)A.物體做機械振動時,一定產(chǎn)生機械波B.沒有機械振動時,也可能形成機械波C.有機械波時,一定有質(zhì)點做機械振動D.機械振動和機械波的產(chǎn)生無關(guān)C[解析]

機械振動在介質(zhì)中的傳播稱為機械波,所以有機械波時,一定有機械振動,而有機械振動時,若沒介質(zhì),則不會形成機械波,故C正確,A、B、D錯誤.1.(機械波的形成和傳播)(多選)關(guān)于機械波的形成和傳播,下列說法中正確的是 (

)A.物體做機械振動,一定產(chǎn)生機械波B.后振動的質(zhì)點總是跟著先振動的質(zhì)點重復(fù)振動,只是時間落后一步C.參與振動的各質(zhì)點有相同的頻率D.機械波是質(zhì)點隨波遷移,也是振動能量的傳遞BC[解析]

機械波的形成必須具備的兩個條件:振源和介質(zhì).若只有物體做機械振動,而其周圍沒有傳播這種振動的介質(zhì),則遠處的質(zhì)點不可能振動起來形成機械波,故選項A錯誤;振源振動帶動它周圍的質(zhì)點振動,將振動形式由近及遠地傳播開,故后振動的質(zhì)點總是跟著先振動的質(zhì)點重復(fù)振動,振動頻率相同,只是時間上落后一步,故選項B、C正確;形成機械波的各個質(zhì)點只在各自的平衡位置附近振動,并不隨波遷移,離振源遠的質(zhì)點振動的能量是通過各質(zhì)點的傳遞從振源獲得的,故選項D錯誤.2.(機械波的形成和傳播)(多選)下列關(guān)于機械波的說法中正確的是 (

)A.機械波的傳播方向就是波中質(zhì)點的振動方向B.機械波的傳播方向就是振動的能量傳遞的方向C.機械波傳播的是振動這種運動形式,質(zhì)點并不隨波遷移D.機械波不但能傳遞能量,而且能傳遞信息BCD[解析]

在機械波形成的過程中,介質(zhì)中各質(zhì)點只在各自的平衡位置附近振動,傳播方向與振動方向可以垂直(橫波),也可以平行(縱波),故A錯誤;機械波在傳播振動形式的過程中,同時將能量由近及遠地傳遞,傳播方向就是振動的能量傳遞的方向,故B正確;2.(機械波的形成和傳播)(多選)下列關(guān)于機械波的說法中正確的是 (

)A.機械波的傳播方向就是波中質(zhì)點的振動方向B.機械波的傳播方向就是振動的能量傳遞的方向C.機械波傳播的是振動