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高二物理波的形成和傳播1

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免 費 教 案
高二物理選修3-4教案
12.1 波的形成和傳播
  
一、教學目標
  1、知識目標:
 、僦乐本上機械波的形成過程
 、谥朗裁词菣M波,波峰和波谷
 、壑朗裁词强v波,密部和疏部
 、苤"機械振動在介質中傳播,形成機械波",知道波在傳播運動形式的同時也傳遞了能量
  2、能力目標:
 、倥囵B學生進行科學探索的能力
 、谂囵B學生觀察、分析和歸納的能力
 、叟囵B學生的空間想象能力和思維能力
二、教學重點、難點分析
  機械波的形成過程及傳播規律是本節課的重點,也是本節課的難點。
三、教學方法
  實驗探索和計算機輔助教學
四、教具
  絲帶、波動演示箱、水平懸掛的長彈簧、音叉
五、教學過程
(-)引入新課
 。垩菔荆荻秳咏z帶的一端,產生一列凹凸相間的波在絲帶上傳播(激發興趣,引出課題)
  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。(學生舉例,活躍氣氛;讓學生在大量生活實例中感觸波的存在,增強感性認識。)
  學生會列舉水波、聲波、無線電波、光波。教師啟發,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,無線電波、光波都是電磁波。這一章我們學習機械波的知識,以后還會學習電磁波的知識。
(二)進行新課
  現在學習第一節,波的形成和傳播。
  【板書】一、波的形成和傳播
 。垩菔荆輷軇铀綉覓斓娜彳涢L彈簧一端,產生一列疏密相間的波沿彈簧傳播;
 。垩菔荆萸脫粢舨,聽到聲音,這是聲波在空氣中傳播(指明,雖然眼睛看不到波形,但它客觀存在,也是疏密相間的波形)
  師生共同分析,得出波產生的條件:①波源,②介質。(為研究波的形成奠定基礎)
  波是怎樣形成的呢?為什么會有不同的波形?波傳播的是什么呢?(設置疑問,激發學生的探究欲望)
  【板書】實驗探索
  發放"探索波的形成和傳播規律"的實驗報告,進行實驗探索并完成實驗報告。
  實驗目的:探索波的形成原因和傳播規律
  實驗(一),學生分組實驗:每兩人一條絲帶(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,代表絲帶上的質點。重復步驟(1)。觀察絲帶上的質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。
 、偎伎迹航z帶的一端振動后,為什么后面的質點能被帶動著運動起來?_________________如果將絲帶剪斷,后面的質點還能運動嗎?___________
 、诜治觯航z帶上凹凸相間的波形是怎樣產生的?___________________(可以參閱課本第3頁)
 、塾^察絲帶上的質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)、逆時針轉動搖柄,演示屏上的質點排成一條水平線。(表示各質點都處在平衡位置)
 。2)、順時針轉動搖柄,各個質點依次振動起來。(注意觀察各個質點振動的先后順序)
  現象:①后面的質點總比前面的質點開始振動的時刻_______,從總體上看形成凹凸相間的波。
 、诟髻|點的振動沿________方向,波的傳播沿_______方向,質點振動方向與波的傳播方向_______。
 、圪|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),觀察彈簧上產生的疏密相間的波。
  實驗步驟:
 。1)、撥動水平懸掛的柔軟長彈簧一端,產生一列疏密相間的波沿彈簧傳播。
 。2)、在彈簧上某一位置系一根紅布條,代表彈簧上的質點,重復步驟(1)。
 、儆^察::紅布條是否隨波遷移?________說明了什么?_____________
 、诜治觯簭椈缮鲜杳芟嚅g的波形是怎樣產生的?____________________(類比絲帶上波產生的分析方法,鍛煉學生的知識遷移能力)
  實驗(四),觀察波動演示器上疏密相間的波:
  實驗步驟:
 。1)、逆時針轉動搖柄,演示屏上的質點排成一條水平線。
 。2)、順時針轉動搖柄,各個質點依次振動起來。
  現象:①后面的質點總比前面的質點開始振動的時刻________,從總體上看形成疏密相間的波。
 、诟髻|點的振動沿________,波的傳播沿_______方向,質點振動方向與波的傳播方向_______。
 、圪|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。
  分析實驗得出結論:
 、俨徽摍M波還是縱波,介質中各個質點發生振動并不隨波遷移。因此,波傳播的是_________________,而不是介質本身。
 、诓▊鱽砬,各個質點是靜止的,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點傳來的。因此:波是傳遞_________的一種方式。
  【板書】1、機械振動在介質中的傳播,形成機械波。
  2、機械波的分類:橫波、縱波
  3、波傳播的是振動形式,是振動的能量。
(三)知識應用:
  1、課本中提到地震波既有橫波,又有縱波。你能想象在某次地震時,位于震源正上方的建筑物,在縱波和橫波分別傳來時的振動情況嗎?為什么?(從理性認識回到感性認識,實現認識的第二次飛躍)
  2、本來是靜止的質點,隨著波的傳來開始振動,有關這一現象的說法正確的有:
  A、該現象表明質點獲得了能量
  B、質點振動的能量是從波源傳來的
  C、該質點從前面的質點獲取能量,同時也將振動的能量向后傳遞
  D、波是傳遞能量的一種方式
  E、如果振源停止振動,在介質中傳播的波也立即停止
  F、介質質點做的是受迫振動
(四)布置作業:
  1、書面作業:列舉生活中常見的有關機械波的例子(橫波、縱波各一例)簡述它們是如何形成的。(培養學生觀察生活并用所學物理知識解決實際問題的能力和表達能力)
  2、動腦作業:發生地震時,從地震源傳出的地震波為什么能造成房屋倒塌、人員傷亡的事故?請用本節所學知識加以解釋。(學以致用,鞏固提高)

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