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波的形成和传播
作者:高二物理 来源: 发布时间:2017-06-27 点击率:3839938次
12.1  波的形成和传播
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。
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、情感他、态度与价值观:
教学重点:机械波的形成过程及传播规律是本节课的重点。
教学难点:机械波的形成过程及传播规律也是本节课的难点
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。
教学过程:
第一节  波的形成和传播
(-)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。
 
(二)进行新课
现在学习第一节,波的形成和传播。
1、波的形成和传播
演示:拨动水平悬挂的柔软长弹簧一端,产生一列疏密相间的波沿弹簧传播;
演示:敲击音叉,听到声音,这是声波在空气中传播(指明,虽然眼睛看不到波形,但它客观存在,也是疏密相间的波形)
(1)波产生的条件:波源;介质。(为研究波的形成奠定基础)
(2)波是怎样形成的呢?为什么会有不同的波形?波传播的是什么呢?(设置疑问,激发学生的探究欲望)
实验探索:探索波的形成原因和传播规律:
 
实验1:学生分组实验:每两人一条丝带(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,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:丝带的一端振动后,为什么后面的质点能被带动着运动起来?_________________如果将丝带剪断,后面的质点还能运动吗?___________
分析:丝带上凹凸相间的波形是怎样产生的?___________________(可以参阅课本第3页)
观察:丝带上的质点是否随波向远处迁移?__________
 
实验2: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3:观察弹簧上产生的疏密相间的波。
实验步骤
(1)拨动水平悬挂的柔软长弹簧一端,产生一列疏密相间的波沿弹簧传播。
(2)在弹簧上某一位置系一根红布条,代表弹簧上的质点,重复步骤(1)。
观察红布条是否随波迁移?________说明了什么?_____________
分析:弹簧上疏密相间的波形是怎样产生的?____________________(类比丝带上波产生的分析方法,锻炼学生的知识迁移能力)
 
实验4: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。
 
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。
 
知识应用:
(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情况吗?为什么?(从理性认识回到感性认识,实现认识的第二次飞跃)
(2)本来是静止的质点,随着波的传来开始振动,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取能量,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、如果振源停止振动,在介质中传播的波也立即停止
F、介质质点做的是受迫振动
 
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