《第1节波的形成和描述》教学设计(部级优课)-物理教案

《波的形成和传播》第一课时陕西洋县中学景家曜教学目标：知识与技能：①明确机械波的产生条件②知道什么是横波,波峰和波谷，什么是纵波,密部和疏部③掌握机械波的形成过程及波动传播过程的特征 过程与方法：通过学生观察、分析和归纳锻炼学生的空间想象能力和思维能力情感态度与价值观：培养学生进行科学探索的能力以及学生互相团结、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 教学难点：机械波的形成原因和特点教学方法：实验探索和多媒体辅助教学教具：绳、波动演示箱、计算机、投影仪、自制课件教学过程：(一)引入新课【小活动】演示：（绳波）----用手握住绳子的一端上下抖动，就会看到凸凹相间的波向绳的另一端传播出去，形成绳波。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。学生会列举水波、声波、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，今天我们就来共同学习机械波的知识，第一节波的形成和传播。(二)新课教学一．机械波分析以上水波，绳波等波引导学生得出概念。1．机械波的概念：机械振动在介质中的传播就形成机械波2．波的形成条件(提问)平静的水中不投石子，即给水没有施加振动，水面上有没有水波(机械波)？没有．(演示提问)如果手拿绳子的一端不抖动，保持静止，那么，绳子上各处有没有振动？有没有绳波？——没有．可见要产生水波，就必须给水施加振动；要产生绳波，就必须手拿绳子的一端进行上下振动，这就是物理上讲的振源也叫做波源，这是产生波的一个条件．(提问)如果有振源而没有水、绳子即媒介物能不能产生波？——不能．物理上把水、绳子等媒介物叫做介质，可见介质也是产生波的另一个条件．师生共同分析，得出波产生的条件：①波源，②介质。（两者缺一不可）(提问)波是怎样形成的呢？3．机械波的形成过程【动画演示】(1)介质模型：把介质看成由无数个质点弹性连接而成，可以想象为(图1所示)(2)机械波的形成过程：由于相邻质点的弹力的作用，当介质中某一质点发生振动时，就会带动周围的质点振动起来，从而使振动向远处传播。例如：4.机械波的传播特点【学生分组实验探究】：实验目的：探索波的传播规律实验（一），学生分组实验：每一组一条丝带或绳（60cm左右），观察丝带上凹凸相间的波。实验步骤：（1）、将丝带一端用手指按在桌面上，手持另一端沿水平桌面抖动，在丝带上产生一列凹凸相间的波向另一端传播。（2）、在丝带上每隔大约2~3cm用墨水染上一个点或在绳上系一个小物体，代表丝带上的质点。重复步骤（1）。观察丝带上的质点依次被带动着振动起来，振动沿丝带传播开去，在丝带上形成凹凸相间的波。思考：各个质点的运动特点？观察丝带上的质点是否随波向远处迁移？实验（二），观察波动演示器上凹凸相间的波：（因器材有限，可以教师操作，引导学生注意观察）实验步骤：（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。（注意观察各个质点振动的先后顺序）现象：①后面的质点总比前面的质点开始振动的时刻_______，从总体上看形成凹凸相间的波。②各质点的振动沿________方向，波的传播沿_______方向，质点振动方向与波的传播方向_______。③质点是否沿波的传播方向迁移？_______这种波叫做横波，在横波中凸起的最高处叫做波峰，凹下的最低处叫做波谷。实验（三），观察波动演示器上疏密相间的波：实验步骤：（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开始振动的时刻________，从总体上看形成疏密相间的波。②各质点的振动沿________，波的传播沿_______方向，质点振动方向与波的传播方向_______。③质点是否沿波的传播方向迁移？_______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。分析实验得出结论：①不论横波还是纵波，介质中各个质点发生振动并不随波迁移。因此，波传播的是_________________，而不是介质本身。②波传来前，各个质点是静止的，波传来后开始振动，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_________的一种方式。师生双边活动，实验探索，思考问题，总结规律。(共同小结)机械波的特点：eq\o\ac(○,1)介质中各质点只在各自平衡位置附近做机械振动，并不沿波的传播方向发生迁移．eq\o\ac(○,2)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．eq\o\ac(○,3)各个质点的振幅，振动周期，起振方向都与振源质点相同eq\o\ac(○,4)机械波向外传播的只是机械振动的形式，波是传播能量的一种方式。二．机械波的分类结合学生的实验探究，分别演示横波和纵波，让学生仔细观察和比较介质中各质点的振动方向与波的传播方向的区别，通过观察，给出波的分类及相关概念．（三）、学以致用1.关于波下列说法正确的是（）A.有机械振动就有机械波B.没有机械波就没有机械振动C.有机械波就一定有机械振动D.机械波是机械振动在介质中的传播过程，它是传递能量的一种方式2.关于机械波下列说法正确的是（）A.波源停止振动，波的传播立即停止B.介质中质点的振动频率等于波源的振动频率C.介质中质点的振动方向一定垂直于波的传播方向D.介质中振动的质点经过一段时间沿波的传播方向向前运动一段距离3.一列横波沿绳子向右传播，某时刻绳子形成如图所示的形状，对此时绳上A、B、C、D、E、F六个质点（）A．它们的振幅相同B．质点D和F的速度大小相同C．质点A和C的速度大小相同D．质点B和C都将随波向右移动4.沿绳传播的一列机械波，当波源突然停止振动时（）A．绳上各质点同时停止振动，横波立即消失B．绳上各质点同时停止振动，纵波立即消失C．离波源较近的各质点先停止振动，较远的各质点稍后停止振动D．离波源较远的各质点先停止振动，较近的各质点稍后停止振动5．日常生活中，若发现球掉入池塘里，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呢？说明理由．（四）小结一．机械波1．机械波的概念：机械振动在介质中的传播就形成机械波2．波的形成条件：①波源，②介质。（两者缺一不可）3.机械波的形成过程：由于相邻质点的弹力的作用，当介质中某一质点发生振动时，就会带动周围的质点振动起来，从而使振动向远处传播。4.机械波的特点：eq\o\ac(○,1)介质中各质点只在各自平衡位置附近做机械振动，并不沿波的传播方向发生迁移．eq\o\ac(○,2)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eq\o\ac(○,3)各个质点的振幅，振动周期