《第1節(jié)波的形成和描述》教學設計(部級優(yōu)課)-物理教案

《波的形成和傳播》第一課時陜西洋縣中學景家曜教學目標：知識與技能：①明確機械波的產(chǎn)生條件②知道什么是橫波,波峰和波谷，什么是縱波,密部和疏部③掌握機械波的形成過程及波動傳播過程的特征 過程與方法：通過學生觀察、分析和歸納鍛煉學生的空間想象能力和思維能力情感態(tài)度與價值觀：培養(yǎng)學生進行科學探索的能力以及學生互相團結(jié)、分工協(xié)作的團隊精神教學重點：機械波的形成過程及傳播規(guī)律 教學難點：機械波的形成原因和特點教學方法：實驗探索和多媒體輔助教學教具：繩、波動演示箱、計算機、投影儀、自制課件教學過程：(一)引入新課【小活動】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。在這個簡單的例子中，我們接觸到一種廣泛存在的運動形式——波動，請同學們再舉出幾個有關波的例子。學生會列舉水波、聲波、光波。教師啟發(fā)，大家聽說過地震嗎？學生會想到地震波。水波、聲波、地震波都是機械波，今天我們就來共同學習機械波的知識，第一節(jié)波的形成和傳播。(二)新課教學一．機械波分析以上水波，繩波等波引導學生得出概念。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．波的形成條件(提問)平靜的水中不投石子，即給水沒有施加振動，水面上有沒有水波(機械波)？沒有．(演示提問)如果手拿繩子的一端不抖動，保持靜止，那么，繩子上各處有沒有振動？有沒有繩波？——沒有．可見要產(chǎn)生水波，就必須給水施加振動；要產(chǎn)生繩波，就必須手拿繩子的一端進行上下振動，這就是物理上講的振源也叫做波源，這是產(chǎn)生波的一個條件．(提問)如果有振源而沒有水、繩子即媒介物能不能產(chǎn)生波？——不能．物理上把水、繩子等媒介物叫做介質(zhì)，可見介質(zhì)也是產(chǎn)生波的另一個條件．師生共同分析，得出波產(chǎn)生的條件：①波源，②介質(zhì)。（兩者缺一不可）(提問)波是怎樣形成的呢？3．機械波的形成過程【動畫演示】(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)機械波的形成過程：由于相鄰質(zhì)點的彈力的作用，當介質(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，從而使振動向遠處傳播。例如：4.機械波的傳播特點【學生分組實驗探究】：實驗目的：探索波的傳播規(guī)律實驗（一），學生分組實驗：每一組一條絲帶或繩（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用墨水染上一個點或在繩上系一個小物體，代表絲帶上的質(zhì)點。重復步驟（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。思考：各個質(zhì)點的運動特點？觀察絲帶上的質(zhì)點是否隨波向遠處遷移？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，引導學生注意觀察）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_______。③質(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?，F(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。②各質(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。②波傳來前，各個質(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。師生雙邊活動，實驗探索，思考問題，總結(jié)規(guī)律。(共同小結(jié))機械波的特點：eq\o\ac(○,1)介質(zhì)中各質(zhì)點只在各自平衡位置附近做機械振動，并不沿波的傳播方向發(fā)生遷移．eq\o\ac(○,2)沿波的傳播方向，介質(zhì)中各質(zhì)點依次開始振動，距離波源愈近，愈先開始振動．eq\o\ac(○,3)各個質(zhì)點的振幅，振動周期，起振方向都與振源質(zhì)點相同eq\o\ac(○,4)機械波向外傳播的只是機械振動的形式，波是傳播能量的一種方式。二．機械波的分類結(jié)合學生的實驗探究，分別演示橫波和縱波，讓學生仔細觀察和比較介質(zhì)中各質(zhì)點的振動方向與波的傳播方向的區(qū)別，通過觀察，給出波的分類及相關概念．（三）、學以致用1.關于波下列說法正確的是（）A.有機械振動就有機械波B.沒有機械波就沒有機械振動C.有機械波就一定有機械振動D.機械波是機械振動在介質(zhì)中的傳播過程，它是傳遞能量的一種方式2.關于機械波下列說法正確的是（）A.波源停止振動，波的傳播立即停止B.介質(zhì)中質(zhì)點的振動頻率等于波源的振動頻率C.介質(zhì)中質(zhì)點的振動方向一定垂直于波的傳播方向D.介質(zhì)中振動的質(zhì)點經(jīng)過一段時間沿波的傳播方向向前運動一段距離3.一列橫波沿繩子向右傳播，某時刻繩子形成如圖所示的形狀，對此時繩上A、B、C、D、E、F六個質(zhì)點（）A．它們的振幅相同B．質(zhì)點D和F的速度大小相同C．質(zhì)點A和C的速度大小相同D．質(zhì)點B和C都將隨波向右移動4.沿繩傳播的一列機械波，當波源突然停止振動時（）A．繩上各質(zhì)點同時停止振動，橫波立即消失B．繩上各質(zhì)點同時停止振動，縱波立即消失C．離波源較近的各質(zhì)點先停止振動，較遠的各質(zhì)點稍后停止振動D．離波源較遠的各質(zhì)點先停止振動，較近的各質(zhì)點稍后停止振動5．日常生活中，若發(fā)現(xiàn)球掉入池塘里，能否通過往池塘丟入石塊，借助石塊激起的水波把球沖到岸邊呢？說明理由．（四）小結(jié)一．機械波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．波的形成條件：①波源，②介質(zhì)。（兩者缺一不可）3.機械波的形成過程：由于相鄰質(zhì)點的彈力的作用，當介質(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，從而使振動向遠處傳播。4.機械波的特點：eq\o\ac(○,1)介質(zhì)中各質(zhì)點只在各自平衡位置附近做機械振動，并不沿波的傳播方向發(fā)生遷移．eq\o\ac(○,2)沿波的傳播方向，介質(zhì)中各質(zhì)點依次開始振動，距離波源愈近，愈先開始振動eq\o\ac(○,3)各個質(zhì)點的振幅，振動周期