高二物理人教版选修34 12.1波的形成和传播

1、5/55/55/5波的形成和传播重/难点重点：波的形成过程的分析。难点：准确理解质点振动和波传播的关系。重/难点分析重点分析：分析沿绳传播的波 ,理解横波的形成是关键 ,要充分利用图解和模拟装置认识波的形成是振动在介质中的传播 ,波传播的是振动形式 ,传递能量和信息。难点分析：振动是单个质点在其平衡位置附近做往复运动的“个体行为；波动那么是大量彼此相连的质点将波源的振动在空间传播的“群体行为。机械波传播的是机械振动的形式。波在传播振动的同时 ,也将波源的振动能量传递出去。波是传递能量的一种方式。突破策略一、引入新课演示抖动丝带的一端 ,产生一列凹凸相间的波在丝带上传播激发兴趣 ,引出课题在这个

2、简单的例子中 ,我们接触到一种广泛存在的运动形式波动 ,请同学们再举出几个有关波的例子。学生举例 ,活泼气氛；让学生在大量生活实例中感触波的存在 ,增强感性认识。学生会列举水波、声波、无线电波、光波。教师启发 ,大家听说过地震吗？学生会想到地震波。水波、声波、地震波都是机械波 ,无线电波、光波都是电磁波。这一章我们学习机械波的知识 ,以后还会学习电磁波的知识。二、进行新课1波的形成和传播演示绳子一端固定 ,手拿另一端水平拉直 ,上下抖动。现象看到一列凸凹相间的波形振动形式向绳子的另一端传去 ,这就是机械波给出学生波的直觉感受。在绳子上的任意一点系上一圈红布或者用红墨水涂上一圈要让学生能明显观察

3、到红色标志 ,手拿绳子一端上下振动。提问同学们看到了有红色标志的点如何运动？会不会向绳的另一端移动？现象有红色标志的点在其平衡位置附近做上下振动 ,而不会向绳的另一端移动。教师：既然沿波的传播方向各个质点在其平衡位置附近依次振动 ,又不迁移 ,那么机械波又是怎样形成的呢？引导学生阅读教材 ,一起分析波的形成原因。课件演示：波的形成与传播(1)可以将绳分成许多小局部 ,每一局部看作质点。(2)在无外来扰动之前 ,各个质点排列在同一直线上 ,各个质点所在的位置称为各自的平衡位置。(3)由于外来的扰动 ,在绳中的某一质点会引起振动 ,首先振动的这个质点称为波源。(4)由于绳中各质点之间存在着相互作用

4、力 ,作为振源的质点就带动周围质点振动 ,并依次带动邻近质点振动 ,于是振动就在绳中由近及远地传播。5沿波的传播方向 ,介质中各质点依次开始振动 ,距离波源愈近 ,愈先开始振动。距离波源愈远 ,振动愈滞后 ,于是形成凹凸相间的波形沿绳传播。2横波和纵波演示用螺旋弹簧纵波演示器进行演示 ,首先使金属球沿着弹簧的方向左右振动 ,让学生仔细观察现象。提问弹簧上会出现什么现象？学生：弹簧上各局部发生周期性的压缩与拉伸 ,一会儿变密 ,一会儿变疏 ,疏密不均的状态在弹簧上自左向右传播。教师：这也是机械波 ,即形成一列疏密相间的波 ,其波源是振动的金属球 ,介质是弹簧。演示和挂图分别演示绳波和弹簧波 ,让

5、学生仔细观察和比拟介质中各质点的振动方向与波的传播方向的区别 ,通过绳波挂图和螺旋弹簧纵波挂图 ,给出波的分类及相关概念。质点的振动方向与波的传播方向演示敲击音叉 ,产生声波。提出问题空气中的声波是纵波还是横波？空气中的声波是怎样形成的呢？教师：引导学生阅读教材有关内容。了解空气中的声波的形成过程。3机械波教师：通过前面的演示实验 ,我们看到 ,沿波的传播方向各个质点在其平衡位置附近依次振动 ,并不随波迁移 ,那么机械波传播的是什么呢？教师：绳上和弹簧上的波是在绳和弹簧上传播的 ,水波是在水中传播的 ,声波通常在空气中传播。绳、弹簧、水、空气等是波借以传播的物质 ,叫做介质。机械振动在介质中的

6、传播过程就是机械波。所以 ,机械波传播的是机械振动的形式。提出问题：振动起来的物体具有能量 ,那么 ,在介质中本来静止的质点 ,随着波的传来 ,开始振动起来 ,这说明了什么?学生：说明它获得了能量。提出问题：质点获得的能量是从哪里来的?学生：是从波源传递来的。教师：所以波在传播振动的同时 ,也将波源的振动能量传递出去。波是传递能量的一种方式。总结：机械波的实质是：传播振动的一种形式。传送能量的一种方式。即依靠介质中各个质点间的相互作用力而使各相邻质点依次做机械振动来传递波源的能量。提出问题：1从波的形成来分析 ,波动与振动有何联系?解答：振动是波动的成因；波动是振动在介质中的传播。2波动与振动

7、有何区别?课件演示 ,横波的传播 ,引导学生得出如下结论解答：振动是单个质点在其平衡位置附近做往复运动的“个体行为；波动那么是大量彼此相连的质点将波源的振动在空间传播的“群体行为。三、课堂总结、点评机械振动在介质中的传播过程就是机械波。根据质点的振动方向与波的传播方向的关系 ,将波分为横波和纵波。机械波传播的是机械振动的形式。波在传播振动的同时 ,也将波源的振动能量传递出去。波是传递能量的一种方式。例1. 日常生活中 ,发现球掉入池塘里 ,能否通过往池塘丢入石块 ,借助石块激起的水波把球冲到岸边？解析：不能。向水中投入石块 ,水面受到石块的撞击开始振动 ,形成水波向四周传去。这是外表现象 ,实际上水波向四周传播而水只是上下振动并不向外迁移 ,所以球也仅仅是上下振动而不会向岸边运动。突破反思波的形成过程和传播规律是本课的重点 ,也是本课的难点。为了突出重点 ,突破难点 ,同时为了全面提高学生素质 ,培养学生的能力 ,激发学生的学习兴趣 ,培养学生深刻认识波的形成、波的分类和波的传播规律 ,本着从感性认识到理性认识