《第1节波的形成和描述》教学设计(福建省市级优课)-物理教案

第一节波的形成和描述三维教学目标1、知识与技能（1）知道直线上机械波的形成过程；（2）知道什么是横波，波峰和波谷；（3）知道什么是纵波，密部和疏部；（4）知道“机械振动在介质中传播，形成机械波”，知道波在传播运动形式的同时也传递了能量。（5）知道波的图象，知道横、纵坐标各表示什么物理量，知道什么是简谐波；（6）知道什么是波的图象，能在简谐波的图象中读出质点振动的振幅；（7）根据某一时刻的波的图象和波的传播方向，能画出下一时刻和前一时刻的波的图象，并能指出图象中各个质点在该时刻的振动方向；（8）了解波的图象的物理意义，能区别简谐波与简谐运动两者的图象。2、过程与方法：通过实验演示、观察、分析，培养学生进行科学探索的能力。从而，培养学生的空间想象能力和思维能力。3、情感、态度与价值观：培养学生对现象的观察能力以及对科学的探究精神．教学重点：机械波的形成过程及传播规律及波的图象认识及画波形图。教学难点：机械波的形成过程及传播规律及波的图象的物理意义教学方法：实验探索和计算机辅助教学。教学教具：丝带、波动演示箱、水平悬挂的长弹簧、音叉、波动演示仪（－）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，在这个简单的例子中，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。（水波、声波、无线电波、光波。）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。进行新课这节课我们一起来研究生活中常见的另一种运动形式———波动。请同学们观察下列几个波动场景时比较：这种运动形式与我们前面提到的质点的运动有什么不同。（见课件）波在彩带上传播；运动员手持细棒抖动彩带的一端，彩带随之波浪翻卷。这是波在彩带上传播的结果波在旗面上传播；五星红旗迎风飘摇，这是波在旗面上传播的结果水波；人浪：人模拟波浪形成思考：波动这种运动形式与我们前面讲的质点的运动有什么不同？是大量质点参与的群体性运动这节课我们一起来了解这种运动形式的形成与传播？一、机械波的形成与传播1.现象：群体性的运动2.波的形成⑴阅读书的第一部分，了解波的形成与传播⑵实验演示体现手的抖动，即要有波源的振动；体现带动为了让同学生看得更清楚，我用课件展示一下波的形成过程教师：手带动第一个质点向上振动。由于相邻质点存在相互作用，1向上振动带动2，2带3.于是绳上质点依次振动，当经历1/4周期，1到达最高点，在手的作用下将向下运动，而其它各质点在1的带动下依次到达最高点。由是我们看到了波在绳上传播的场景，盯高点（或波）此列波在向右传播。教师：波在传播的过程中到底传播的是什么？请找出书上的原话。振动形式课件展示：观察起振状态观察到达最高点每一个质点都在重复前一个质点的振动状态，这样波源的振动状态就由近及远传播出去。从整体上看到了波形的平移。波传播的过程中振动质点有没有随波迁移，质点在怎样运动？看课件让学生分析波的传播方向和质点振动方向3.学生根据观察总结出机械波的形成过程：教师：波传播过程中将波源的振动形式传播出去，整体上就看到了波的平移。而质点都在各自的中心位置附近振动，并不随波迁移。各质点重复前一质点的振动。板书：质点振动形式的传播整体上理解为波形的平移巩固练习：巩固练习：如图是某绳波形成过程的示意图。1、2、3、4、……是绳上一系列等间距的点。质点1在外力作用下沿竖直方向做简谐运动，带动2、3、4、……各质点依次上下振动，把振动从绳子的左端传到右端。已知t=0时，质点1开始向上运动；t=时，1到达最上方，5开始向上运动。⑴画出t=时绳的波形，并说出质点8、12、16的运动状态（是否运动、运动方向）如何？⑵画出t=时绳的波形，并说出质点8、12、16的运动状态（是否运动、运动方向）如何？⑶画出t=T时绳的波形，并说出质点8、12、16的运动状态（是否运动、运动方向）如何？你能画出t=2T的波形图吗？是质点沿传播方向迁移了吗？强调是波形的平移，质点只在平衡位置附近往复运动。二、横波与纵波教师：当波沿绳传播时，我们看到了凹凸相间的波形沿绳传播，下面我们再来观看另一种形式的波，观察两点：质点振动方向；波的传播方向实验演示：弹簧一端左右振动你看到了怎样的波形。这种波是怎样形成的，学生看书，完成学案上练习。1．质点的振动方向与波的传播方向_______的波叫横波，质点的振动方向与波的传播方向在一直线上的波叫_______，声波是______波。课件展示纵波，学生了解纵波怎么形成的2．机械波中的横波、纵波传播时均需要有_______．教师写在黑板上(1)横波的定义：质点的振动方向与波的传播方向垂直。

波形特点：波峰波谷(2)纵波的定义：质点的振动方向与波的传播方向在一条直线上。波形特点：疏部密部。发声体振动时产生的声波就是纵波（课件展示）拓展：横波通常在固态中进行传播，纵波可以在固、液、气三态中进行传播。（依情况而定）地震波与水波都是一种复杂波，即有横波，又有纵波。三.机械波今天我给大家演示了绳波的形成，又看了波在弹簧上的传播，我们发现不管是横波不是纵波，要形成波首先要有波源的振动。比喻我首先要抖动绳。我要使弹簧的第个弹簧圈振动起来。那是不是有了波源的振动就一定有波的形成。还要有传播波的介质。归纳出机械波的概念及条件。定义：机械振动在介质中的传播形成机械波条件:机械振动传播振动的介质有人说有振动不一定有波；但有波一定有振动。你认为对吗？强调：不仅传递了振动形式，是传播能量和信息的一种方式。课堂测试：1.下列关于机械波的说法正确的是：（BC）A．有机械振动就有机械波。B．有机械波就一定有机械振动。C．没有机械振动就没有机械波。D．没有机械波就没有机械振动。2.一列波由波源向周围扩展开去，下面说法正确的是：(BCD)A．各质点由近及远的传播开去B．质点的振动形式由近及远传播开去C．质点的振动能量由近及远传播开去D．质点只是振动而没有迁移3.向右传播的波上三点A、B、C，请指出该时刻振动的方向AABC4.已知波形图上A、B两点某一时刻振动方向，请指出波传播的方向AABBFBFEACDυA．它们的振幅相同B．质点D和F的速度方向相同C．质点A和C的速度方向相同D．从此时算起，质点B比C先回到平衡位置小结：机械波的形成与传播机械波的种类板书：一、机械波的形成与传播1.现象：群体性的运动2.波的形成振源振动带动3.波的传播质点振动形式的传播整体个理解为波形传播二、横波和纵波1.横波的定义：质点的振动方向与波的传播方向垂直。

波形特点：波峰波谷2.纵波的定义