机械波课程单元教学设计

物理选修3-4第十二章机械波单元教学设计一、任务分析波。能用图像描述横波。理解波速、波长和频率〔周期〕的关系。了解惠更斯原理，能用其分析波的反射和折射。通过试验，生疏波的干预现象、衍射现象。的应用实例。高考说明解读：主题主题内容简谐运动简谐运动的公式和图像单摆、周期公式机械振动 受迫振动和共振机械波与机械波 横波和纵波横波的图像波速、波长和频率〔周期〕的关系波的干预和衍射现象ⅠⅡⅠⅠⅠⅠⅡⅡⅠ初中教材：初中物理课中只涉及了有关声波的形成和传播的根本学问。对教学很有帮助。2、本单元在教材中的地位作用及主要内容：波动是一种常见而重要的运动形式。自20世纪初以来，随着电磁波的广泛3-4而学习电磁波和光的相关学问。机械波是比学过的圆周运动和机械振动更为简单的周期运动，也是自然界和是对机械振动的有关学问起到复习稳固的作用。普勒效应等。学习本单元所需要的根底学问:根本概念、根本规律、根本技能、根本思想骤和方法；对周期性的理解；观看试验总结试验结论的力量；开展探究试验的根本活动阅历会观看分析，推理归纳，会依据科学探究思路〔提出问题、猜测、设计试验〕进展试验探究活动，会分工合作，具有团队意识。三角函数等数学学问和运算技能学校、学生状况分析:到达提升点需要教师认真争论，肯定换位思考，站在学生的立场考虑问题，学生让学生多体验、多观看、多参与，多动手、多思考、多争论，多沟通，多总结。5.学校硬件、软件、试验室状况：每个教室都配有多媒体教学系统，对与如绳波试验和蜂鸣器试验。二、教学目标〔学问与技能，过程与方法，情感、态度与价值观〕学问与技能：知道什么是横波，知道波峰和波谷；知道什么是纵波，知道疏部和密部。能区分横波和纵波。知道波的图象的物理意义。理解波长、频率波特有的现象。〔正弦的条件。通过试验，生疏波的干预现象。知道产生稳定干预现象的条件。通过试验例，了解多普勒效应的应用。通过生活实例激发学生的学习兴趣、求知欲望，培和物来学习物理，感受物理学和日常生活之间亲热联系，体验“生活处处有物理”，不断提高科学素养。三、重点难点重点：机械波的形成过程；知道波的图象的物理意义。理解波长、频率和象的条件；产生稳定干预现象的条件难点：机械波的形成过程；波的图象与质点振动图象的区分；波线、波面的概念；波发生明显衍射现象的条件；产生稳定干预现象的条件关键点——抓住重点、分散难点；通过做好每一个试验变抽象为直观、变简单为单一、变定性为定量。四、策略方法教学理念：想方法解放学生的脑、眼睛、手、嘴、时间、空间，让学生有负责。具体策略第一节波的形成和传播①本节争论的是机械波的产生和传播，定性争论波的一些根本特征。机械波的形成及传播是本节课的重点和难点。学生对波的生疏和理解需要一个过程，教学中不行急于求成，应当留意教学方式的选择。要将教师的讲解变为学生本节首先要做好绳波演示试验，并指导学生留意观看绳上每个质点开头运动时的状态、先后挨次以及各点是否随波迁移。在此根底上分析绳波的运动，应留意引导学生体会或得到以下结论：先带后，后跟前，振动形式向后传。②为了让学生体验感悟机械波，增加学生的参与意识，可在课堂上安排学生完成“做一做”栏目中的活动。可让学生先设计活动方案，然后再进展活动，并留意在活动中准时修改方案。这样的活动既活泼了课堂气氛，又让每个学生都有了亲身体会。在此根底上，教师再引导探究波的传播过程中的规律。③律。④通过学习，要让学生明确波动与振动的联系和区分。波的图象①正确的物理图景，同时提高学生的抽象思维力量。②初学时并不简洁理解，开头时可借助波的图象与某一时刻横波的外形相像，帮助学生进展理解。③刻的波形在同一画面中呈现，引导学生生疏波的时间和空间周期性，生疏波的传播方向、某时刻的波形与该时刻各质点的振动方向三者之间的关系。波长、频率和波速①多媒体动画课件来帮助学生生疏波长。②种说法：A．在横波中，两个相邻波峰〔或者波谷〕之间的距离等于波长B．在纵波中，两个相邻密部〔或者疏部〕之间的距离等于波长C．经过一个周期，振动在介质中传播的距离等于一个波长。③.另外，还要区分波的传播速度和每个质点的运动速度。波的衍射和干预件是学习的难点。①片进展讲解。突出试验中观看到的现象，帮助学生从中归纳出结论。②试验现象。③什么,两列波相遇会怎样.做好绳波试验,要求学生观看这两列波相遇前、相遇时和相遇后消灭的状况，留意观看波的外形变化，然后组织学生争论并最终结合课本得出波的叠加原理。④ 的频率一样时，叠加的结果就会消灭稳定的“干预图样”。⑤ 逐步深入的分析争论，提醒其特征和产生条件。多普勒效应① 动学生的学习乐观性，激发学生学习物理的兴趣。② 关于多普勒相应的解释，应把握以下几点：的频率；声源与观看者相对靠近，在单位时间内，观看者所接收到的频率大于声源发出的频率；出的频率；第六节惠更斯原理念和用惠更斯原理对波的反射规律和折射规律来进展解释。受学问的力气。五、教学资源绳波演示试验横波演示器纵波演示器水波衍射试验水波干预试验蜂鸣器试验以及局部试验过程的视频资料六、课时构造第一节波的形成和传播1课时其次节波的图象1课时第三节波长、频率和波速2课时第四节波的反射和折射1课时第五节波的衍射1课时第六节波的干预1课时第七节多普勒效应1课时机械波高考题分类解析河北裴成明.本文就2023年高考对波动问题的考察进展归类解析.一、对波长的多解的考察例1〔2023年全国卷Ⅱ〕一列简谐横波沿x轴正方向传播，振幅为A.t=0时，平衡位置在x=0处的质元位于y=0处，且向y轴负方向运动；此时，平衡位置在x=0.15m处的质元位于y=A处.该波的波长可能等于〔〕A.0.60m B.0.20m C.0.12m D.0.086m解析：由于波沿正方向传播，且x=0处质点经平衡位置向y轴负方向运动，故此时波形图为正弦函数图象，则λ=0.12m，C项正确；当n≥2时，

n=0时，λ=0.60m，A项正确；当n=1时，，D项错.则此题的正确答案为AC.渡的空间分布状况找出波长的表达形式，进一步进展争论.二、对波的图象的考察例2〔2023年全国卷Ⅰ〕一列简谐横波沿x轴传播，周期为T，t=0时刻的波形如图1所示.此时平衡位置位于x＝3m处的质点正在向上运动，假设a、b两质点平衡位置的坐标分别为，则〔 〕a质点处在波峰时，b质点恰在波谷时，a质点正在向y轴负方向运动时，b质点正在向y轴负方向运动在某一时刻，a、b两质点的位移和速度可能一样4m，t＝0x=3m.将整个波形图向左平移1.5m时，a质点到达波峰，此时b质点正好在平衡位置，与t=0时刻平衡位置在7ma质点到达波峰时，b质点正在平衡位置并向上振1m，即波传播时，a的振动状态与t=0时刻平衡位置在3.5m处的质点振动状态一样即处在平衡位置上方并向y轴正方向运动，B错；将图象整体向左平移3m，即波传播 时，b的振动状态与平衡位置在9.5m处和1.5m的质点振动状态一样，即处在平衡位置上方并向y轴负方向运动，C对；a、b质点相隔3m，即相差 ，速度相同的质点应当在半周期内才会消灭，故D错.所以此题的正确答案为C..高考物理以力量测试为主导，考察考生对根底.三、对波的图象和振动图象的综合考察例3〔2023年江苏卷xt=0时刻的波形如图2甲所示.图甲中某质点的振动图象如图2乙所示.质点N的振幅是m，振动周期为s，图乙表示质点〔从质点K、L、M、N中选填〕的振动图象.该波的波速为m/s.=2.0T=4A=0.8t=0时刻该质点处于平衡位置向上振动，甲图波形图中，波向x轴正方向传播，则L质点正在平衡位置向上振动，波速四、对波速、波长以及频率关系的考察例4〔2023年海南卷〔球中间有孔都套在固定的光滑竖直杆上.某次有感地震中观看到静止的振子开头振动4.0s后，单摆才开头摇摆.此次地震中同一震源产生的地震纵波和横波的波长分别为10km和5.0km，频率为1.0Hz.假设该试验室恰好位于震源的正上方，求震源离试验室的距离.解析：地震纵波传播速度为：地震横波传播速度为：震源离试验室距离为s，有：，解得：五、对联系实际的问题的考察例5〔2023年重庆卷某地区地震波中的横波和纵波传播速率分别约为4km/s和9km/s.一种简易地震仪由竖直弹簧振子P和水平弹簧振子H组成〔图3〕.在一次地震中，震源地在地震仪下方，观看到两振子相差5s开头振动，则〔〕P先开头振动，震源距地震仪约36kmP先开头振动，震源距地震仪约25km