高中物理人教版选修34：12.1波的形成与传播教学设计

“波的形成和传播”教学设计和教案设计思想：波是一种重要而普遍的运动形式，也是中学物理的一个难点。“波的形成和传播”是“机械波”一章的基础，学生正确相识波的形成过程和传播规律，对于顺当学习其他各节学问有着非常重要的意义。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养，培育学生的实力，激发学生的学习爱好，培育学生深刻相识波的形成、波的分类和波的传播规律，本着从感性相识到理性相识，再从理性相识回到感性相识的教学理念，设计和实施本课教学的一些措施如下。1、生活实例，引入课题，演示试验，激发爱好舞动丝带一端，产生一列凹凸相间的波在丝带上传播。从这个简洁的例子引诞生活中广泛存在的一种运动形式——波动，引起学生的爱好，接着趁热打铁，请学生列举有关波的实例，进一步增加学生的感性相识。从学生列举的实例中，概括出波的产生条件：①波源，②介质（为分析波的形成奠定基础）2、试验探究，培育实力（试验方案附后）试验一，探讨绳上产生的凹凸相间的波。主要培育学生耐性、细致做试验的品质和操作实力；教给学生探讨、分析问题的方法。试验二，探讨弹簧上纵波的形成：培育学生学问迁移实力，形成科学的学习方法。通过对试验的视察分析，突破试验表象，概括、抽象出本质规律，提高水平。试验三、四，演示试验：从波的运动方向和质点的振动方向之间的关系对波进行分类，使学生形成横波和纵波的概念。培育学生对物理现象进行科学分类的方法。3、电脑模拟，形象直观，巩固升华。为了帮助学生深刻相识波的形成过程，正确理解波的传播规律，利用Flash课件：①模拟波的分类；②模拟横波的形成和传播规律；③模拟纵波的形成和传播规律。4、因材施教，分层次；布置作业，多方面。在教学过程中，依据不同学生的学问储备和相识结构，努力使各个层次的学生和老师产生共鸣，让每一个学生都有收获，布置作业既有思索又有书面作业和动手作业，全方位巩固所学学问。综上所述，在本教学过程中演示试验和学生分组试验相结合，试验探究和理论分析相结合，学问应用和多媒体演示相结合，始终突出学生的主体地位，让学生成为学问的发觉者，培育学生多方面的实力，全面提高学生素养。教学目标1、学问与技能：(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。2、过程与方法：(1)培育学生进行科学探究的实力(2)培育学生视察、分析和归纳的实力3、情感、看法和价值观：(1)培育学生细心、细致、一丝不苟做试验的品质，进而培育学生实事求是的科学看法和良好的工作作风.(2)培育学生相互团结、分工协作的团队精神教学重点：机械波的形成过程及传播规律教学方法：试验探究和多媒体协助教学教具：丝带、波动演示箱、水平悬挂的长弹簧、计算机、flash课件教学过程：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（激发爱好，引出课题）在这个简洁的例子中，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，活跃气氛；让学生在大量生活实例中感受波的存在，增加感性相识。）学生会列举水波、声波、无线电波、光波。老师启发，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学问，以后还会学习电磁波的学问。（板书）其次章机械波现在学习第一节，波的形成和传播。（板书）一、波的形成和传播老师：我这里有一条长绳，能否从绳子上看到波形？请一位同学上来展示出波形来。（下面同学视察，若效果不明显，可指引帮助）。学生：到前面演示。老师：同学们都知道如何产生波，为什么绳头的振动能向前传播？绳子上传播的是什么？下面以抖绳子为例探讨绳波的形成过程。（设置疑问，激发学生的探究欲望）（板书）波的形成缘由和传播规律试验一：打算一根长约8米的软绳，将绳的两点涂上不同颜色的标记。将绳子放在地上，一端固定，用手握住绳的另一端，拉平软绳。1、手不做左右振动，绳子处于什么状态？2、手向左抖动一次和向右抖动一次，你看到什么现象？3、手连续左右抖动，绳上两个标记的点怎样运动？它们随波前进吗？学生活动，视察现象。老师在旁指导。老师：我们对波的形成与传播已经有了肯定的感性相识，为什么会在绳子上形成波形呢？现在请同学们自己想方法来解决这一问题。同学们可以结合下面的思索题与我们视察到的现象去思索波是怎么形成的！也可以自学书上22至23页内容回答这一问题。（培育学生自学习惯。）视察和思索：（1）、绳子能否看成由很多质点组成，质点之间是否有力的作用？（2）、绳未振动之前，各质点处于什么状态？（3）、绳的端点受到振动后，各个质点为什么会运动？运动是否是同时的？老师：刚才同学们通过看书，思索，探讨，等方法探讨了波的形成和传播，现在我们一起来总结一下，先回答思索题，再总结波的形成和传播。注：学生回答，老师逐步引导其完成。这样的师与生、生与生之间的有效互动，有助于发展学生评价、推断和沟通等综合分析实力，有助于他们建构新学问和提高抽象概括实力。波的形成和传播（屏幕上）：（1）、绳子各部分都由很多质点组成，各质点之间存在着相互作用的弹力。（2）、绳未振动前各质点均处于平衡状态（3）、因为各部分之间存在着相互作用的弹力．沿波的传播方向上后一质点比前一质点运动落后了一段时间，质点依次被带动。振动的形式传播出去形成波，但质点并不随波迁移。（多媒体模拟：课件）试验（二），视察波动演示器上凹凸相间的波：（因器材有限，可以老师操作，引导学生留意视察）试验步骤：（1）、逆时针转动摇柄，演示屏上的质点排成一条水平线。（表示各质点都处在平衡位置）（2）、顺时针转动摇柄，各个质点依次振动起来。（留意视察各个质点振动的先后依次）视察和思索：（1）质点的振动是否同时进行，有什么依次，各质点起振方向如何？（2）波的传播过程中质点是否随波迁移？（3）各质点的振动周期与波源的振动周期的关系。为什么有这种关系？（4）波源后面质点的振动能量从何处来？总结：机械波的特点：(1)介质各个质点不是同时起振，离振源近的质点先起振,但起振方向都与振源方向相同。(2)质点只在平衡位置振动，并不随波迁移。(3)传播过程中各质点的振动都是受迫振动，驱动力来源于振源，各质点起振时与振源起振时的状况完全相同，其频率等于振源频率。(4)波传播的是振动形式(信息)和能量。老师：以上特点归结为三特性质：带动性滞后性重复性（板书）一、机械波的传播特点1、带动性、滞后性、重复性2、波传播的是振动形式(信息)和能量，质点不随波迁移。老师：有振动肯定会有波的存在吗？（同学回答：不是）波产生的条件是什么？学生：（1）、要有介质（传播波的物质），（2）、要有波源（保持持续振动的物体）。（板书）二、机械波的形成条件：（1）条件：同时存在振源和介质（2）机械波：机械振动在介质中的传播称为机械波。【留意】有振动不肯定存在波，但有波肯定存在振动。试验（三）老师：出示软弹簧纵波演示仪演示，视察到的波形和绳子上的波形有何不同。注：提示学生从质点的振动方向和波的传播方向比较，培育学生的视察实力。学生：绳波：质点的振动方向和波的传播方向相垂直，且有凸部和凹部。弹簧波：质点的振动方向和波的传播方向在始终线上，有疏部和密部。老师：（屏幕上）：质点振动方向和波的传播方向垂直的波叫模波，凸起的最高处叫波峰，凹下的最低处叫波谷。质点的振动方向和波的传播方向在始终线上的波叫纵波，质点分布较密的部分叫密部，质点分布较稀的部分叫疏部。（板书）二、机械波的分类：横波纵波老师：声波是纵波。提问：有没有振动既包含横波又包含纵波？（提示地震波）试验（四）视察波动演示器上疏密相间的波：试验步骤：（1）、逆时针转动摇柄，演示屏上的质点排成一条水平线。（2）、顺时针转动摇柄，各个质点依次振动起来。现象：(1)后面的质点总比前面的质点起先振动的时刻__晚，从总体上看形成疏密相间的波。（2）各质点的振动沿____水平方向_，波的传播沿_水平_方向，质点振动方向与波的传播方向__平行_____。(3)质点是否沿波的传播方向迁移？__不_____这种波叫做纵波，在纵波中最密处叫做密部，最疏处叫做疏部。分析试验得出结论：1、论横波还是纵波，介质中各个质点发生振动并不随波迁移。因此，波传播的是__振动形式，而不是介质本身。2、波传来前，各个质点是静止的，波传来后起先振动，说明他们获得了能量。这个能量是从波源通过前面的质点传来的。因此：波是传递__能量___的一种方式。师生双边活动，试验探究，总结规律。（从感性相识上升到理性相识，实现相识上的第一次飞跃。）计算机协助教学：1、波的分类演示2、横波的形成过程及传播规律3、纵波的形成过程及传播规律（形象直观，巩固升华）学问应用：1、课本中提到地震波既有横波，又有纵波。你能想象在某次地震时，位于震源正上方的建筑物，在纵波和横波分别传来时的振动状况吗？为什么？（从理性相识回到感性相识，实现相识的其次次飞跃）2、原来是静止的质点，随着波的传来起先振动，有关这一现象的说法正确的有：A、该现象表明质点获得了能量B、质点振动的能量是从波源传来的C、该质点从前面的质点获得能量，同时也将振动的能量向后传递D、波是传递能量的一种方式E、假如振源停止振动，在介质中传播的波也马上停止F、介质质点做的是受迫振动布置作业：1、书面作业：列举生活中常见的有关机械波的例子（横波、纵波各一例）简述它们是如何形成的。（培育学生视察生活并用所学物理学问解决实际问题的实力和表达实力）2、动脑作业：