《机械波的产生和传播》教学设计
高中物理教案:机械波的产生和传播
高中物理教案:机械波的产生和传播机械波的产生和传播引言:机械波是物理学中的重要概念,它的产生和传播涉及到许多基本原理和现象。
理解和掌握机械波的产生和传播,对于高中学生来说至关重要。
本篇教案将以高中物理教学内容为基础,详细介绍机械波的产生和传播过程,以及相关实验和应用。
一、机械波的定义与特征1.1 机械波的定义机械波是指通过振动物体或介质传递的一种能量传播现象。
它需要介质的存在才能传播,常见的机械波有声波、水波、弹性波等。
1.2 机械波的特征机械波具有以下特征:(1)机械波的传播需要媒质,媒质的形式可以是固体、液体或气体。
(2)机械波的传播是通过媒质中的粒子的振动而传递能量的。
(3)机械波传播的速度与介质的性质有关,比如声速与介质的弹性和密度有关。
二、机械波的产生与传播2.1 机械波的产生机械波的产生需要源振动体。
当一个源振动体振动时,会使周围的媒质粒子受到振动的影响,进而使整个媒质形成波动。
以声波为例,当人们说话时,声带的震动使得周围空气的分子也发生振动,形成了声波。
2.2 机械波的传播机械波的传播过程可以分为纵波和横波。
纵波是指粒子振动方向与波传播方向相同的波,而横波是指粒子振动方向与波传播方向垂直的波。
在纵波传播中,像是一串压缩和稀疏的弹性波,而在横波传播中,像是来回波动的皮筋。
三、机械波传播的速度机械波传播速度的大小与介质自身的性质有关。
对于同一种介质而言,速度与波长和频率之间有一定的关系。
速度=频率×波长四、机械波的实验为了直观地观察机械波的产生和传播过程,我们可以进行一些简单的实验。
4.1 弹簧振子实验在一个固定的实验装置中,固定一根弹簧的一端,将另一端悬挂一个质点,然后使质点在竖直方向上进行振动。
我们可以观察到弹簧中产生的机械波的传播。
4.2 水波的实验在一个水槽中,加入适量的水,并在水面上投射一束平行光。
在光线照射下,通过调节水槽中的板杆使水面产生波动,我们可以观察到水波的产生和传播过程。
粤教版选修3《机械波的产生和传播》教案及教学反思
粤教版选修3《机械波的产生和传播》教案及教学反思教案设计教学目标1.掌握机械波的定义、产生和传播规律;2.理解波速、波长、频率等概念;3.能够利用声音、弹性绳等模拟机械波的产生和传播;4.培养学生的实验操作能力和团队合作精神。
教学内容第一节机械波的产生和传播•机械波的定义和分类;•机械波的特性(振动方向、波速、波长、频率、波程、振幅);•声波、弹性波、地震波等机械波的产生和传播。
第二节声音的产生和传播•声音的概念和传播特性(强度、频率、音调、音量);•声源、声波、音叉的实验观测;•声音在不同介质中的传播。
第三节弹性波的产生和传播•弹性波的概念和传播特性(振动方向、波速、波长、频率、波程、振幅);•弹性波的实验观测及应用。
教学方法1.课堂讲授:通过课堂教学讲授,向学生传授机械波的定义、特性等相关知识;2.实验操作:通过实验操作,让学生亲身体验和观测机械波的产生和传播规律;3.讨论交流:通过小组讨论和交流,提高学生分析问题和解决问题的能力。
教学过程第一节机械波的产生和传播第一步:引入通过将脱落的球悬挂在弹性绳上,让学生观察球的运动,引出机械波的概念。
第二步:讲解通过PPT展示,讲解机械波的定义和分类,以及机械波的特性(振动方向、波速、波长、频率、波程、振幅)。
第三步:实验操作将两个大小相同、长度相等的弹性绳悬挂在两个支架上,并将它们的一端用夹子固定,另一端自由悬挂。
让一名学生在弹性绳的中央用力将绳子往上拉一次,观测波的产生和传播情况。
第四步:讨论让学生结合实验结果,讨论机械波的产生和传播规律。
第二节声音的产生和传播第一步:讲解通过PPT展示,讲解声音的概念和传播特性(强度、频率、音调、音量),以及声音在不同介质中的传播。
第二步:实验操作1.将手机放在一个空瓶里,让学生观察瓶子内的声音和瓶子外的声音的差别;2.用音叉发出声音,并在弹性绳上观测声波产生的情况。
第三步:讨论让学生结合实验结果,讨论声音的产生和传播规律。
波的形成和传播教案(启发式)
波的形成和传播教案(启发式)波的形成和传播【教学目的】1.理解机械波是机械振动在介质中的传播过程,而不是介质的迁移.2.理解波是传递能量的一种方式.3.知道什么是横渡,什么是波峰和波谷;知道什么是纵波,什么是疏部和密部.【教学重点】1.机械波概念的建立.2.分析波传递的是运动形式和能量.3.波动和振动的区别和联系.【教学难点】1.机械波的形成.2.机械波的特点.【教学媒体】波的演示器、柔软长绳、投影仪.【教学方法】通过演示实验,引导、启发学生思考,总结规律和结论.【教学过程】一、引入新课师:向平静的水面投一颗石子,水面受到石子的撞击,水面上会出现什么现象呢?把绳子的一端固定在远处,用手拿着另一端,上下抖动,又会出现什么现象呢?(启发学生的想象力,引导学生正确描述上述两种现象)生:水面受到石子的撞击,开始振动,这种振动并不停留在一点,而是以水波的形式向四周传去;绳上出现一列凸凹相间的波由一端向另一端传去(图1).师:上述水波和绳波是怎么形成的呢?这节课我们就来学习这种新的运动形式——机械波.板书课题:波的形成和传播二、讲授新课板书:1.波的形成.师:同学们思考一下,水波和绳波是怎么被激起的?生:水面的某处受到石子的撞击开始振动激起了水波;用手拿着绳的一端上下抖动激起了绳波.师:想象一下,如果仅有某点的振动,而脱离开它周围的介质,能形成波吗?生:不能.(通过回答上述问题,引导学生归纳出形成机械波的条件)板书:(l)形成机械波的条件:有机械振动(有波源).有介质.师:有振动是否一定有波动?有波动是否一定有振动?生:不一定;一定.师:为什么机械振动能沿介质由近及远地传播,形成机械波呢?同学们阅读课本第五段.(学生带着上述问题阅读课本,教师引导学生总结出以下两点)(l)从介质本身的性质看,介质可以看成由大量质点组成,而相邻的质点间具有相互作用力.(2)当介质中某一质点受到某种作用而振动时,由于质点间的相互作用它会牵动邻近质点振动起来.这邻近的质点又会带动它邻近的质点振动起来.这样振动就会由近及远地传播出去,从而形成机械波.(教师出示波的演示器,说明波的演示器上的各国片代表了介质中的各质点,并慢摇演示器的手柄,让学生观察质点被依次带动,从而形成机械波的过程)板书:(2)机械波:机械振动在介质中的传播过程叫机械波.师:(再次慢摇手柄,让学生注意观察、对比)沿波的传播方向,后面质点的振动情况与前面质点的振动情况有何差异?生:远离波源的质点的振动总落后于靠近波源的质点.(教师继续演示,让学生观察).师:(l)某一时刻的波形——(2)另一时刻的波形——(引导学生总结出以下结论)(1)在同一瞬间,各质点到达的位置不同(即位移不同),从总体上形成该瞬间的波形.(2)不同时刻的波形不同.板书:(3)机械波是大量质点依次振动的总体表现.(为使学生更好地理解这一形成过程,在此举一模拟例子)师:如果我们请十位学生上讲台来做体操,每个学生都做同样的一种动作;一跷起脚使身体变高,二还原,三直体蹲下,四还原.要求从排头开始,依次每一个学生比他前面的一个慢一拍,十个学生都动起来以后,会出现什么局面呢?生:会看到此起彼伏的情况.师:再如全运会的团体操也是一幅波的生成图.板书:2.波的传播.师:波在传播过程中能否把振动质点传播出去?生:不能.师:在波的传播过程中,介质中各质点怎样运动?(教师用波的演示器演示后,学生总结出答案)生:各质点只能在其平衡位置附近振动.师:从运动学角度来分析,波传播的是什么?(教师用波的演示器演示,启发学生得出)生:波传播的是振动形式.板书:(正)从运动学的角度分析:波传播的是振动形式,介质中的各质点并不随波向传播方向迁移,各质点只能在其平衡位置附近振动.师:大家知道振动起来的物体具有能量,那么,在介质中本来静止的质点,随着波的传来,开始振动起来,这说明了什么?图2四、课堂总结本节课要重点掌握:(l)波动的物理实质.(2)波动与振动的区别和联系.(在板书中用红笔画出)五、布置作业课后练习.。
“波的形成和传播”的教学设计
“波的形成和传播”的教学设计一、教学目标1.知识与技能:掌握机械波的形成过程及其形成条件;知道机械波的种类――横波和纵波;明确机械波的传播特征.2.过程与方法:通过波的模型的建立,提高学生的空间想象能力;通过对波的模型进行分析判断,提高分析推理能力.3.情感、态度与价值观:通过机械波形成时某个质点与介质中所有质点的关系,体会个别和整体的关系.二、重点与难点1.重点:机械波形成过程分析.2.难点:对机械波在传播过程中,介质质点在各自平衡位置的振动情况和振动在介质中传播形成波的理解.三、教学过程1.体验与观察师:我们来表演一个游戏.同学们分成A、B两组,按个头从矮到高的顺序各站一排,A组同学站立观看,??B组??同学从一端依次下蹲、起立.然后B组同学观看,A组同学演示.同学们认真表演.课堂气氛活跃.师:观察到了什么?生:好像是波浪在前进.2.体会机械波的形成及形成条件投影图片(带操表演).师:观察带操表演时彩带的形状,然后用你课桌上的绳子也模仿一下带操表演.学生观察后得出彩带上有的部分凹下去有的部分凸起来,然后三人一组积极活动起来.有直接抖动的,有手握住一端拉平后再上下抖动的,还有一人握住一端不动,另一人握住另一端上下抖动的.师:我们看到绳子的运动也像波浪在前进,我们把它叫做绳波.我们还知道哪些波?生:水波、声波、无线电波等.师:像水波、绳波、声波,我们称为机械波.我们把绳子抽象成一个一个紧密相连的点.绳波是怎么形成的,形成绳波必须具备什么条件?生:绳子上后面的点被前面的点带动,后面的点动起来了后就形成了绳波.当我的手握住绳子一端不抖动时,绳子形不成绳波.当我握住一段特别短的绳子上下抖动时,也不能形成绳波.形成绳波的条件:要有振动;要有振动得以传播的较长绳子.师:振动的形式在绳子上传播出去就形成了绳波.最先振动的点,我们称为波源,振动得以传播的物质我们称为介质.所以产生机械波的条件是波源和介质.我们把机械波分为两类,横波和纵波.刚才见到的绳波就是横波,同学们用桌上的轻弹簧,按课本第26页图12.1-5演示一下纵波,再观察横波和纵波的不同.同学们踊跃演示,认真观察横波和纵波的不同.师:声波也是机械波,那声波是横波还是纵波?观看视频(声音在空气中的传播).通过观看视频可让学生理解记忆声波是纵波,并且理解横波和纵波的不同.3.观察体会机械波的传播特征师:我们可把绳子抽象成一个一个紧密相连的点.为更好地观察每个点的运动,我们在绳子上系一个红布条,然后观察红布处绳子的运动.生:红布处的点在上下地做机械振动,并没有随着绳波传播出去.师:机械波传播的是什么呢?学生思考讨论后得出后面的点本来没动,后来运动起来,所以传播的应该是振动形式.动起来后就有了动能,所以传播的还有能量.师:质点获得的能量是从哪里来的?生:是从波源传递来的.师:波在传播振动的同时,也将波源的振动能量传递出去.波是传递能量的一种方式.总结:机械波的实质:①传播振动的一种形式.②传送能量的一种方?┦?.??即依靠介质中各个质点间的相互作用力而使各相邻质点依次做机械振动来传递波源的能量.师:用你桌上的水盆、水,按照课本第27页的“做一做”去观察水波.通过这个实验,让学生再次去体会波传播的只是振动形式和能量,介质中的质点并没有随波迁移.4.随堂练习,课堂总结对教材内容的处理建议:课本第25页“图12.1-3横波的形成”,分别画出了波在不同时刻的图象,这节课是学生第一次接触并研究波,开始就讲得难,使学生提不起兴趣,后面几节的内容教起来就很费劲,还有最后一句话:“其他几个图是随后几个时刻各质点的运动情况”,要想让学生真正明白这句话的意思需要十几分钟的时间.所以我建议这部分内容可以先不讲,等讲完第二、三节的内容之后再回来处理这一部分会好得多.课本的“问题与练习”中的第3题也是同样的处理方法.在这里处理,费时,还收不到好的效果.四、教学评价本节课以游戏、演示、讨论、提问多种形式激发学生兴趣和求知欲,把学生作为学习的主人,充分调动学生主动学习的积极性,尊重学生差异,面向全体学生,根据教学情况,主动有效地调节课堂节奏,使学生认真听讲,积极思考,踊跃发言,并在师生、生生的互动中体验课堂活动的乐趣.五、课后反思在处理课本第27页“做一做”时,课堂演示效果并不好.原因是:水盆太小,看不清形成的水波;在水盆里放入纸屑,纸屑很容易被水浸湿.在以后教学时,教师可在课下带领学生去校园的水池边观察体会,水波很明显,把塑料袋剪下硬币大小的一块代替纸屑,这样就不容易浸湿了.。
机械波的产生和传播优秀教案教学设计
机械波的产生和传播优秀教案教学设计机械波的产生和传播优秀教案教学设计教学目的1.明白机械波的形成进程和产生条件.2.明白机械波的传播特点3.明白机械波的种类——横波和纵波的概念4.明确一维简谐波的几个特点.教具波动演示仪、绳索、音叉、软弹簧、录像带、微机软件.教学进程●引入新课问题 1.请同窗们归纳以前学过的各类运动形式.问题 2.安静的湖面上放一静止的小纸船,如何使之运动(至少提出两种方式).总结: 1.木杆捅 2.石头子碰 3.在湖边水中投放石子.本节咱们学习一种重要而普遍的运动形式——波动.【板书】第一节机械波的产生和传播●新课教学【演示】看录像带.使学生对波有一个初步的熟悉.(1)足球竞赛中看台上的——人浪.(2)大型集体操——红旗飘飘.(3)艺术体操——长绸舞.【演示】(1)抖动长绸.(2)在地面上抖绳索.咱们说波在长绸、绳索上传播,下面以抖绳索为例说明绳波的形成进程.【板书】一、波的形成和传播进程分析.问题:什么缘故会在绳上形成波呢?说明:结合微机模拟演示进行.(1)因为绳的各部份存在彼此作用,在绳的一端发生振动时,会引发相邻部份发生振动,并依次引发更远的部份发生振动.(2)假想把绳分成许多小部份,每一小部份能够看做质点,质点之间有彼此作使劲.质点1在外力的作用下振动起来以后,带动质点2振动,只是质点2开始振动的时刻比质点1要迟一些.(3)如此依次带动下去,后一个质点总比前一个迟一些开始振动,于是振动慢慢传播开去,从整体上看形成凹凸相间的波.【板书】1.绳索各部份看成许多质点组成,各部份之间存在着彼此作用的弹力.2.沿波的传播方向上后一个质点比前一个质点掉队一段时刻,质点依次被带动.3.振动的形式传播出去形成波.【演示】纵波(软弹簧)演示.问题:波在弹簧上的传播和在绳索上的传播(绳波)有什么区别?说明:绳波——各个质点振动方向和波的传播方向垂直,波形为凹凸相间的形状.(波峰,波谷) 纵波——各个质点振动方向和波的传播方向在一条直线上,波形为疏密相间的形状.(疏部,密部)【板书】二、波的种类(从质点的振动方向与波的传播方向上看)1.横波:各个质点振动方向和波的传播方向垂直.2.纵波:各个质点振动方向和波的传播方向在一条直线上.问题:声波为何种波?【演示】音叉振动产生声波.说明:1.形成进程:振动的音叉,它的叉股向一侧振动时,紧缩临近的空气,使这部份空气变密,叉股向另一侧振动时,这部份空气又变疏,这种疏密相间的状态向别传播,形成声波.声波传入人耳,使鼓膜振动,就引发声音的感觉.2.声波为纵波.地震波既有横波又有纵波.问题:请同窗们通过以上几个例子分析波的产生条件.说明:1.介质——借以传播波的物质.2.波源——维持持续振动的物体.3.机械振动在介质中的传播形成机械波.【板书】三、波的产生条件.1.介质——借以传播波的物质.2.波源——维持持续振动的物体.【板书】四、机械波:机械振动在介质中的传播形成机械波.问题:波是不是只向一个方向传播?说明:1.波向四面八方传播,空间立体化.2.本章研究由简谐振动而在一条直线上形成的波称一维简谐波.问题:一维简谐波有何特点?【板书】五、一维简谐波特点:问题:在波的传播方向上,离波源不同远近的质点振动情形有何区别?【板书】1.各质点振幅、周期相同且和波源相同.2.沿波的传播方向上,离波源越远的质点振动越滞后.问题:各质点沿波的传播方向是不是移动?【板书】3.各质点只在自平稳位置周围振动,并非随波迁移.问题:小船由静止运动起来且做简谐振动说明了什么?【板书】4.波向别传播的是振动的形式和能量.●巩固练习1.机械振动在________传播形成机械波,它是传播________的一种方式.机械彼的产生条件是(1)________(2)________.2.从质点的振动方向和波的传播方向上看,机械波分为横渡和纵波.横波的特点是____________________________________.纵波的特点是____________________________________.●作业温习本节课文,明确波的形成进程和波的种类及一维简谐波的特点.参考题1.关于机械波的论述,以下说法正确的选项是:[ ]A.在机械波的形成进程中,介质中的质点随波一路发生迁移B.介质中的质点不随波一路发生迁移,只是在平稳位置周围沿波的传播方向往复振动C.机械波传播的是机械振动这种运动形式D.介质中各质点的振动周期是相同的2.关于振动和波的关系,正确的说法是:[ ]A.有机械波必有机械振动B.有机械振动必有机械波C.振源的振动速度和波的传播速度是一样的D.若是振源停止振动,在介质中的波动也就当即停止说明1.本节的重点是波的形成进程分析.教学进程中可通过学生熟悉的事例和演示来完成.在教学中应注意师生双边活动,注意引导.2.做好演示是本节课可否成功的关键.3.结合微机模拟演示绳波的形成进程的图示,既是明白得本节内容又是学习后几节内容的基础,必然要认真对待.机械波的产生和传播优秀教案教学设计教学目的1.明白机械波的形成进程和产生条件.2.明白机械波的传播特点3.明白机械波的种类——横波和纵波的概念4.明确一维简谐波的几个特点.教具波动演示仪、绳索、音叉、软弹簧、录像带、微机软件.教学进程●引入新课问题 1.请同窗们归纳以前学过的各类运动形式.问题 2.安静的湖面上放一静止的小纸船,如何使之运动(至少提出两种方式).总结: 1.木杆捅 2.石头子碰 3.在湖边水中投放石子.本节咱们学习一种重要而普遍的运动形式——波动.【板书】第一节机械波的产生和传播●新课教学【演示】看录像带.使学生对波有一个初步的熟悉.(1)足球竞赛中看台上的——人浪.(2)大型集体操——红旗飘飘.(3)艺术体操——长绸舞.【演示】(1)抖动长绸.(2)在地面上抖绳索.咱们说波在长绸、绳索上传播,下面以抖绳索为例说明绳波的形成进程.【板书】一、波的形成和传播进程分析.问题:什么缘故会在绳上形成波呢?说明:结合微机模拟演示进行.(1)因为绳的各部份存在彼此作用,在绳的一端发生振动时,会引发相邻部份发生振动,并依次引发更远的部份发生振动.(2)假想把绳分成许多小部份,每一小部份能够看做质点,质点之间有彼此作使劲.质点1在外力的作用下振动起来以后,带动质点2振动,只是质点2开始振动的时刻比质点1要迟一些.(3)如此依次带动下去,后一个质点总比前一个迟一些开始振动,于是振动慢慢传播开去,从整体上看形成凹凸相间的波.【板书】1.绳索各部份看成许多质点组成,各部份之间存在着彼此作用的弹力.2.沿波的传播方向上后一个质点比前一个质点掉队一段时刻,质点依次被带动.3.振动的形式传播出去形成波.【演示】纵波(软弹簧)演示.问题:波在弹簧上的传播和在绳索上的传播(绳波)有什么区别?说明:绳波——各个质点振动方向和波的传播方向垂直,波形为凹凸相间的形状.(波峰,波谷) 纵波——各个质点振动方向和波的传播方向在一条直线上,波形为疏密相间的形状.(疏部,密部) 【板书】二、波的种类(从质点的振动方向与波的传播方向上看)1.横波:各个质点振动方向和波的传播方向垂直.2.纵波:各个质点振动方向和波的传播方向在一条直线上.问题:声波为何种波?【演示】音叉振动产生声波.说明:1.形成进程:振动的音叉,它的叉股向一侧振动时,紧缩临近的空气,使这部份空气变密,叉股向另一侧振动时,这部份空气又变疏,这种疏密相间的状态向别传播,形成声波.声波传入人耳,使鼓膜振动,就引发声音的感觉.2.声波为纵波.地震波既有横波又有纵波.问题:请同窗们通过以上几个例子分析波的产生条件.说明:1.介质——借以传播波的物质.2.波源——维持持续振动的物体.3.机械振动在介质中的传播形成机械波.【板书】三、波的产生条件.1.介质——借以传播波的物质.2.波源——维持持续振动的物体.【板书】四、机械波:机械振动在介质中的传播形成机械波.问题:波是不是只向一个方向传播?说明:1.波向四面八方传播,空间立体化.2.本章研究由简谐振动而在一条直线上形成的波称一维简谐波.问题:一维简谐波有何特点?【板书】五、一维简谐波特点:问题:在波的传播方向上,离波源不同远近的质点振动情形有何区别?【板书】1.各质点振幅、周期相同且和波源相同.2.沿波的传播方向上,离波源越远的质点振动越滞后.问题:各质点沿波的传播方向是不是移动?【板书】3.各质点只在自平稳位置周围振动,并非随波迁移.问题:小船由静止运动起来且做简谐振动说明了什么?【板书】4.波向别传播的是振动的形式和能量.●巩固练习1.机械振动在________传播形成机械波,它是传播________的一种方式.机械彼的产生条件是(1)________(2)________.2.从质点的振动方向和波的传播方向上看,机械波分为横渡和纵波.横波的特点是____________________________________.纵波的特点是____________________________________.●作业温习本节课文,明确波的形成进程和波的种类及一维简谐波的特点.参考题1.关于机械波的论述,以下说法正确的选项是:[ ]A.在机械波的形成进程中,介质中的质点随波一路发生迁移B.介质中的质点不随波一路发生迁移,只是在平稳位置周围沿波的传播方向往复振动C.机械波传播的是机械振动这种运动形式D.介质中各质点的振动周期是相同的2.关于振动和波的关系,正确的说法是:[ ]A.有机械波必有机械振动B.有机械振动必有机械波C.振源的振动速度和波的传播速度是一样的D.若是振源停止振动,在介质中的波动也就当即停止说明1.本节的重点是波的形成进程分析.教学进程中可通过学生熟悉的事例和演示来完成.在教学中应注意师生双边活动,注意引导.2.做好演示是本节课可否成功的关键.3.结合微机模拟演示绳波的形成进程的图示,既是明白得本节内容又是学习后几节内容的基础,必然要认真对待.机械波的产生和传播优秀教案教学设计教学目的1.明白机械波的形成进程和产生条件.2.明白机械波的传播特点3.明白机械波的种类——横波和纵波的概念4.明确一维简谐波的几个特点.教具波动演示仪、绳索、音叉、软弹簧、录像带、微机软件.教学进程●引入新课问题 1.请同窗们归纳以前学过的各类运动形式.问题 2.安静的湖面上放一静止的小纸船,如何使之运动(至少提出两种方式).总结: 1.木杆捅 2.石头子碰 3.在湖边水中投放石子.本节咱们学习一种重要而普遍的运动形式——波动.【板书】第一节机械波的产生和传播●新课教学【演示】看录像带.使学生对波有一个初步的熟悉.(1)足球竞赛中看台上的——人浪.(2)大型集体操——红旗飘飘.(3)艺术体操——长绸舞.【演示】(1)抖动长绸.(2)在地面上抖绳索.咱们说波在长绸、绳索上传播,下面以抖绳索为例说明绳波的形成进程.【板书】一、波的形成和传播进程分析.问题:什么缘故会在绳上形成波呢?说明:结合微机模拟演示进行.(1)因为绳的各部份存在彼此作用,在绳的一端发生振动时,会引发相邻部份发生振动,并依次引发更远的部份发生振动.(2)假想把绳分成许多小部份,每一小部份能够看做质点,质点之间有彼此作使劲.质点1在外力的作用下振动起来以后,带动质点2振动,只是质点2开始振动的时刻比质点1要迟一些.(3)如此依次带动下去,后一个质点总比前一个迟一些开始振动,于是振动慢慢传播开去,从整体上看形成凹凸相间的波.【板书】1.绳索各部份看成许多质点组成,各部份之间存在着彼此作用的弹力.2.沿波的传播方向上后一个质点比前一个质点掉队一段时刻,质点依次被带动.3.振动的形式传播出去形成波.【演示】纵波(软弹簧)演示.问题:波在弹簧上的传播和在绳索上的传播(绳波)有什么区别?说明:绳波——各个质点振动方向和波的传播方向垂直,波形为凹凸相间的形状.(波峰,波谷) 纵波——各个质点振动方向和波的传播方向在一条直线上,波形为疏密相间的形状.(疏部,密部) 【板书】二、波的种类(从质点的振动方向与波的传播方向上看)1.横波:各个质点振动方向和波的传播方向垂直.2.纵波:各个质点振动方向和波的传播方向在一条直线上.问题:声波为何种波?【演示】音叉振动产生声波.说明:1.形成进程:振动的音叉,它的叉股向一侧振动时,紧缩临近的空气,使这部份空气变密,叉股向另一侧振动时,这部份空气又变疏,这种疏密相间的状态向别传播,形成声波.声波传入人耳,使鼓膜振动,就引发声音的感觉.2.声波为纵波.地震波既有横波又有纵波.问题:请同窗们通过以上几个例子分析波的产生条件.说明:1.介质——借以传播波的物质.2.波源——维持持续振动的物体.3.机械振动在介质中的传播形成机械波.【板书】三、波的产生条件.1.介质——借以传播波的物质.2.波源——维持持续振动的物体.【板书】四、机械波:机械振动在介质中的传播形成机械波.问题:波是不是只向一个方向传播?说明:1.波向四面八方传播,空间立体化.2.本章研究由简谐振动而在一条直线上形成的波称一维简谐波.问题:一维简谐波有何特点?【板书】五、一维简谐波特点:问题:在波的传播方向上,离波源不同远近的质点振动情形有何区别?【板书】1.各质点振幅、周期相同且和波源相同.2.沿波的传播方向上,离波源越远的质点振动越滞后.问题:各质点沿波的传播方向是不是移动?【板书】3.各质点只在自平稳位置周围振动,并非随波迁移.问题:小船由静止运动起来且做简谐振动说明了什么?【板书】4.波向别传播的是振动的形式和能量.●巩固练习1.机械振动在________传播形成机械波,它是传播________的一种方式.机械彼的产生条件是(1)________(2)________.2.从质点的振动方向和波的传播方向上看,机械波分为横渡和纵波.横波的特点是____________________________________.纵波的特点是____________________________________.●作业温习本节课文,明确波的形成进程和波的种类及一维简谐波的特点.参考题1.关于机械波的论述,以下说法正确的选项是:[ ]A.在机械波的形成进程中,介质中的质点随波一路发生迁移B.介质中的质点不随波一路发生迁移,只是在平稳位置周围沿波的传播方向往复振动C.机械波传播的是机械振动这种运动形式D.介质中各质点的振动周期是相同的2.关于振动和波的关系,正确的说法是:[ ]A.有机械波必有机械振动B.有机械振动必有机械波C.振源的振动速度和波的传播速度是一样的D.若是振源停止振动,在介质中的波动也就当即停止说明1.本节的重点是波的形成进程分析.教学进程中可通过学生熟悉的事例和演示来完成.在教学中应注意师生双边活动,注意引导.2.做好演示是本节课可否成功的关键.3.结合微机模拟演示绳波的形成进程的图示,既是明白得本节内容又是学习后几节内容的基础,必然要认真对待.。
机械波的形成和传播 教学设计 高二上学期物理教科版选择性必修第一册
《机械波的形成和传播》教学设计一.教材分析本章《机械波》是在《机械振动》的基础上讲述波的基本知识。
波是一种非常重要而普遍的运动形式,机械波是后续学习电磁波、光波的基础。
《波的形成与传播》一节是《机械波》的第一节,学好这一节的内容对后续课程波的描述、波的图象、波的各种特性至关重要,起着承上启下的作用。
二.学生分析学生完成了《机械振动》的学习,建立了机械振动的概念,认识了机械振动的规律,掌握了描述机械振动的方法,为学习机械波奠定了基础。
三.教学目标1、知识和技能:(1)知道机械波的概念及产生机械波的条件。
(2)知道机械波的分类,知道横波和纵波的特点。
(3)能从局部和整体把握振动和波的关系。
(4)理解机械波是“振动形式的传播”,是传播信息和能量的一种方式。
2、过程与方法:(1)通过观察现象,建立机械波的概念;(2)通过视频,动画模拟,理解机械波的实质,及产生条件。
(3)通过解决问题落实所学知识,提升能力。
3、情感、态度、价值观:(1)培养学生观察、分析和归纳的能力。
(2)感受波在传播信息和预防灾害方面的作用。
(3)理解科学知识的重要性,提升学习的兴趣。
四、教学重点和难点1、教学重点:横波的形成与传播过程的规律。
2、教学难点:质点振动和波传播的关系。
五,教学方法实验探索和课件辅助教学六,教学资源PPT课件、gif图片、视频等。
七,教学过程引入:1,播放视频《李玉刚的舞绣表演》。
2,观看生活中的机械波图片。
提问:什么是机械波?机械振动在介质中的传播形成了机械波。
提问:机械波的形成需要什么条件?观看视频:《声音的形成与传播》波源和介质。
(强调:有机械振动不一定有机械波,但有机械波一定有机械振动。
)提问:机械波是怎样形成,传播的呢?讲解:绳波的形成过程:1.绳子各部分看成许多质点组成,各部分之间存在着相互作用的弹力.2.前一个质点带动后一个质点,后一个质点摸仿前一个质点,后一个质点比前一个质点振动迟.3.振动的形式传播出去形成波.观看动图gif: 横波的形成与传播提问:机械波在传播什么呢?观看图片讲解:传播机械振动的形式,能量,信息。
物理教案二:机械波的形成与传播
物理教案二:机械波的形成与传播机械波的形成与传播一、教学目标1.了解机械波的基本概念。
2.了解机械波的形成与传播的基本原理。
3.掌握机械波的传播公式和波速公式。
二、教学重难点1.掌握机械波的形成与传播的基本原理。
2.掌握机械波的传播公式和波速公式。
三、教学内容1.机械波的基本概念机械波是由弹性介质传播的波,弹性介质是指能够变形后恢复原状的物质,如空气、水、金属等。
机械波可以分为纵波和横波。
纵波是指波动方向和能量传播方向相同的波,如声波。
横波是指波动方向和能量传播方向垂直的波,如水波和光波。
机械波的特点是需要在物质中传播,无法在真空中传播。
机械波的传播速度与介质的性质有关。
2.机械波的形成与传播的基本原理机械波的形成是由于物质中的粒子受到振动,从而使振源周围的粒子发生振动,引起机械波的产生。
机械波的传播是由于振源周围的粒子受力而发生位移,位移又传递给相邻的粒子,形成机械波的传播。
机械波的传播速度与介质的密度和弹性系数有关。
传播速度越快,介质的密度越小,弹性系数越大。
3.机械波的传播公式和波速公式机械波的传播公式为:y = A sin(ωt - kx + φ),其中y为波的振幅,A为最大振幅,ω为角频率,k为波数,x为位置坐标,t为时间,φ为初相角。
机械波的波速公式为:v = fλ,其中v为波速,f为频率,λ为波长。
四、教学方法1.理论授课:通过讲解和示范,向学生传授机械波的基本概念、形成和传播原理、传播公式和波速公式等。
2.实验演示:通过实验演示,让学生能够亲身体验机械波的形成和传播过程,深入理解机械波的物理本质。
3.交互讨论:通过讨论和交流,让学生能够互相学习、共同进步,加深对机械波的理解和认识。
五、教学评价通过本次教学,学生应能够:1.了解机械波的基本概念。
2.了解机械波的形成与传播的基本原理。
3.掌握机械波的传播公式和波速公式。
4.能够运用所学知识解决相关问题。
机械波的形成和传播学习教案
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关于机械波的形成,下列说法中正确的是( ) A.物体做机械振动,一定产生机械波 B.后振动的质点总是跟着(gēn zhe)先振动的质点
重复振动,只是时间落后一步
C.参与振动的质点都有相同的频率 D.机械波是介质随波迁移,也是振动能量的传递
以石子击水点为中心,振动(波浪)远离中 心向四周传播,直到很远
提问:绳子一端固定,手拿另一端水平拉直,上下抖动 .看到什么现象?
看到一列凸凹相间的波形(振动形式)向绳子的另一端传去
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手拿绳的一端上下振动时,细绳端点的振动就会带动 (dàidòng)端点附近各质点的振动,附近各点的振动又 带动(dàidòng)较远质点的振动,于是就形成在细绳上 由近及远的波。可见,波传递的是运动形式和能量。
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ห้องสมุดไป่ตู้第37页/共38页
感谢您的观看(guānkàn)。
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机械波的形成(xíngchéng)和传播
会计学
1
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复习(fùxí)提问:
提问:什么(shén me)是机械振动?什么(shén me)是简谐运
机械振动:物体在平衡位置附近(fùjìn)的往复运动. 简谐运动:物体在跟位移大小成正比,并且总是指向平 衡位置的力的作用下的振动.
提问:向平静水中,投石子会看到什么现象?
(3)振动是形成波动的必要条件,但有振动不一定存在波动 .
(4)波动是振动形式(信息)的传播过程.
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波的形成和传播教案
第一讲波的形成和传播(一)引入新课机械振动是描述单个质点的运动形式,由大量质点构成的弹性介质的整体的一种运动形式——机械波。
(二)教学过程1.机械波的概念:机械振动在介质中的传播就形成机械波.机械波的产生条件:振源和介质。
振源——产生机械振动的物质,如在绳波中的手的不停抖动就是振源。
介质——传播振动的媒质,如绳子、水。
(例子——水波:向平静的水面投一小石子或用小树枝不断地点水,会看到水面上一圈圈起伏不平的波纹逐渐向四周传播出去,形成水波。
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。
)以上两种波都可以叫做机械波。
2.机械波的形成过程(1)介质模型:把介质看成由无数个质点弹性连接而成。
(2)机械波的形成过程:由于相邻质点的力的作用,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。
3.对机械波概念的理解a.介质各个质点不是同时起振,但起振方向与振源方向相同。
b.离振源近的质点先起振。
c.质点只在平衡位置振动,并不随波迁移。
d.波传播振源的运动形式(机械振动)和能量(机械能)4.波的种类按波的传播方向和质点的振动方向可以将波分为两类:横波和纵波。
(1)横波:质点的振动方向与波的传播方向垂直。
波形特点:凸凹相间的波纹(观察横波演示器),又叫起伏波。
如图3波形所示。
(2)纵波定义:质点的振动方向与波的传播方向在一条直线上。
波形特点:疏密相间的波形,又叫疏密波。
如图4波形所示。
例:声波是纵波,其中:振源——声带;介质——空气、固体、液体。
地震波既有横波又有纵波。
(水波既不是横波也不是纵波,叫做水纹波。
)教师在线例1.关于振动和波的关系,下列说法中正确的是()A、如果波源停止振动,在介质中传播的波动也立即停止B、物体做机械振动,一定产生机械波C 、波的速度即波源的振动速度D 、波在介质中的传播频率与介质性质无关,仅由波源的振动频率决定例2. 关于机械波的概念,下列说法中正确的是( )A . 质点振动的方向总是垂直于波传播的B . 简谐波沿长绳传播,绳上相距半个完整波形的两质点振动位移的大小始终相等C . 任一个振动质点每经过一个周期沿波的传播方向移动一个完整的波形D . 相隔一个周期的两时刻,简谐波的波形相同例3. 图10-1中所示为一简谐横波在某一时刻的波形图,已知此时质点A 正向上以,如图中箭头所示。
1. 机械波的形成和传播-教科版选修3-4教案
1. 机械波的形成和传播-教科版选修3-4教案一、课堂目标1.理解机械波的定义和特征,掌握机械波的形成和传播规律;2.了解常见的机械波类型,如横波和纵波;3.掌握波的图像表示方法,如波的实物图和波形图;4.能够根据实验数据分析机械波的特性。
二、教学重点1.机械波的形成和传播规律;2.横波和纵波的特征和区别;3.波的图像表示方法。
三、教学难点1.如何准确分析机械波的特性;2.如何区分不同类型的机械波;3.如何绘制波的图像表示方法。
四、教学方法1.课堂讲授;2.案例分析;3.实验演示。
五、教学内容1. 机械波的定义和特征机械波是指以弹性介质为媒介的波动,在传播过程中介质内质点做的振动是被逐渐传递的,而介质本身并没有向远处传递。
机械波的有一系列特征,如振幅、波长、周期、频率等,它们都是衡量机械波的重要指标。
2. 机械波的形成和传播规律机械波的形成和传播符合一定规律,如波的叠加原理、波的反射、波的折射等。
课堂上将通过实例演示和案例分析,让学生更好地理解这些规律,并掌握其应用方法。
3. 横波和纵波的特征和区别横波和纵波是机械波的两种基本类型,它们在传播过程中的介质颗粒振动方向不同。
横波的传播方向垂直于颗粒振动方向,而纵波的传播方向和颗粒振动方向相同。
学生需要深刻理解横波和纵波的特征和区别,以便更好地应用于实际问题中。
4. 波的图像表示方法波的图像表示方法有很多种,如波的实物图、波形图等。
这些图像方式能够帮助学生更好地理解波的特性,并能够进行波的分析和计算。
5. 实验演示实验演示是本次课堂的重要内容,通过实验数据学生能够更好地理解机械波的特性,并能够深入思考实验现象背后的物理原理,同时也能够培养学生实验能力和动手能力。
六、教学实施1.课前准备:教师准备实验设备(如弹簧振子)、课件资料等;2.课堂教学:教师进行课堂讲授、案例分析和实验演示,并进行相关实验操作,引导学生对机械波的认识和理解;3.课后作业:要求学生进行波的计算练习,巩固所学知识。
【教学设计】《机械波的产生和传播》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;知道什么是纵波,密部和疏部;(3)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。
(4)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;(5)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;(6)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;(7)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:(1)培养学生学习我物理的兴趣以及理论联系实际的研究方法(2)培养学生勇于探究,不畏困难的精神教学重点: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、波动演示仪教学过程:(-)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。
机械波的形成和传播教学设计1
《机械波的形成和传播》教学设计【内容出处】教科版高中物理选修3-4 §2.1 机械波的形成和传播【课标要求】通过观察,认识机械波是振动传播的形式和能量传播的的形式。
能区别横波和纵波。
学情分析通过前面的学习,学生已具备运动学的基础知识及质点振动的特点和规律的知识,但尚未涉及波动的知识。
因此,本节课从研究质点的振动为出发点,去认识机械波的形成和传播过程,使学生顺利的掌握新知识。
通过学生亲身实验,观察实验,引导分析机械波的形成和传播过程,进一步培养学生的“观察”、“抽象思维”、“推理和分析”的能力。
【学习目标】1.阅读教材认识机械波的概念。
2.通过彩带波的形成实验探究理解机械波的概念,明确机械波的形成条件。
3.通过绳波的形成和传播实验探究掌握机械波的传播特点。
4.通过实验探究和阅读教材认识横波和纵波的概念及波峰、波谷、密部和疏部的定义。
【评价任务】1.指出教材所述机械波的概念2.讨论总结出机械波的形成条件3.讨论总结出振动在介质中传播的原因4.讨论总结出机械波的传播特点5.独立完成课堂练习1、2、3,并上台交流解题思路6.独立完成课后检测题【学法建议】1.通过阅读教材认识基本概念2.通过实验探究理解各概念、机械波的形成条件和传播特点【学习过程】一、课前准备1.复习机械振动的概念及特点,受迫振动的概念及特点2.阅读教材P22-24了解身边的机械波,并思考自己通过这一节想学到些关于机械波的哪些知识。
二、新课学习(一)机械波的概念:活动1:阅读教材P23找出机械波的概念活动2:探究彩带波的形成和传播理解机械波的概念(二)机械波的形成条件:活动1:由活动2讨论总结机械波的形成条件活动2:根据机械波的形成条件分析声波是机械波的原因(三)机械波的传播特点:活动1:探究绳波的形成和传播过程,并讨论总结出“振动为什么在介质中传播?”这个问题的答案活动2:草稿纸上画出绳波的形成过程图,并交流展示活动3:讨论总结出机械波的传播特点,并交流活动4:独立完成课堂练习1和2,并上台交流解题思路练1:下列说法中,正确的是:【】A. 有机械振动,必然有机械波B. 有机械波,必然有机械振动C. 形成波的各个质点,其振动频率都等于波源的振动频率D. 波向前传播时,各个质点也必然跟随波一起向前运动练2:对形成机械波的各个质点,以下说法正确的是:【】A. 各质点都在各自的平衡位置附近来回振动B. 相邻两质点间必然存在相互作用力C. 波源停止振动时,介质中的波动也立即停止D. 各质点的振动周期都取决于波源,波源的振动周期和质点的振动周期必然相等(四)波的分类:活动1:回顾彩带波和绳波的形成和传播过程,并观察弹簧波的形成和传播过程,认识质点的振动方向和波的传播方向关系的不同活动2:阅读教材P23-24弄清横波和纵波的概念活动3:立完成课堂练习3,并上台交流解题思路练3:关于横波和纵波,下列说法正确的是:【】A. 质点的振动方向跟波的传播方向垂直的波叫横波B. 质点的振动方向跟波的传播方向在同一直线上的波叫纵波C. 横波有波峰和波谷,纵波有密部和疏部D. 横波中质点不随波迁移,纵波中质点随波迁移(五)总结交流这节课自己学到了哪些知识:第一节机械波的形成和传播三、课后检测1.下列对机械波的认识正确的是()A.形成机械波一定要有波源和介质B.波源做简谐运动形成的波中,各质点的振动情况完全相同C.横波向右传播时,处于波峰的质点也向右迁移D.机械波向右传播时,右方的质点比左方的质点早一些振动2.关于介质中质点的振动方向和波的传播方向,下列说法正确的是()A.在横波中二者方向有时相同B.在横波中二者方向一定不同C.在纵波中二者方向有时相同D.在纵波中二者方向一定不同3.如图是一列沿着绳向右传播的绳波波形,此时波刚传到B点,由图可判断波源A点开始的振动方向是()A.向左B.向右C.向下D.向上4.一列横波某时刻的波形如图所示,则关于质点A的受力,下列说法中正确的是()图12-1-6A.如果波向右传播,则质点A受到向上的作用力B.如果波向右传播,则质点A受到向下的作用力B .如果波向左传播,则质点A 受到向上的作用力D .如果波向左传播,则质点A 受到向下的作用力5.图12-1-8a 中有一条均匀的绳,1、2、3、4、…是绳上一系列等间隔的点.现有一列简谐横波沿此绳传播.某时刻,绳上9、10、11、12四点的位置和运动方向如图b 所示(其他点的运动情况未画出),其中点12的位移为零,向上运动,点9的位移达到最大值.试在图c 中画出再经过34周期时点3、4、5、6的位置和速度方向,其他点不必画.(图c 的横、纵坐标与图a 、b 完全相同)【 学后反思 】1、这一节你还有哪些知识不太理解?2、这一节还有哪些题你处理起来还有困难?。
12.1机械波的形成和传播人教版高中物理选修34教案
12.1机械波的产生和传播学习目标1.机械波的产生和传播.2.机械波,波是传播振动形式和传递能量的一种方式.3.横波、波峰和波谷.4.纵波的密部和疏部.知识回顾:1.我们把一个石头投入到水中会观察到水面出现什么?答:会观察到水面出现水波2.水波是怎样的产生的?答:是因为石头引起水面的振动产生的3.波的传播条件是什么?播条件答:波源的持续振动,介质,知识点一、机械波机械波的形成(1)介质:能够传播机械振动的物质叫介质,它可以是固、液、气三态中任意一种.可以把介质看成由许多质点构成,质点与相邻质点互相联系.(2)平衡位置:在没有外来振动之前,各个质点排列在同一直线上,各个质点所在位置称为各自的平衡位置.(3)波源:由于外来的扰动,在水、绳及空气的某一质点会引起振动,首先振动的这个质点即为波源.(4)由于介质之间存在着相互作用力,作为波源的质点就带动周围质点振动,波源周围质点跟着波源做受迫振动获得能量后,再带动邻近质点振动,于是振动就在介质中由近及远地传播.(5)尽管各个质点都在重复波源的振动,但是各个质点振动的步调是不一致的,沿着波的传播方向离波源远的质点开始振动的时间要落后于离波源近的质点.这就是说,在同一时刻,介质中各个质点离开平衡位置的位移是不相同的,这样就形成了凸凹相间(或疏密相间)的波形.均匀介质中的横波形成过程波源(被手握住的绳端)上、下做简谐振动,如图.水平均质绳上的振动传播过程,如图.例题1.在机械波中有().A.各质点都在各自的平衡位置附近振动B.相邻质点间必有相互作用力C.前一质点的振动带动相邻的后一质点振动,后一质点的振动必定落后于前一质点D .各质点也随波的传播而迁移【思路点拨】波传播的特点是离波源近的质点带动离波源远的质点振动,离波源远的质点重复离波源近的质点的运动,因此各相邻质点间必须有力的作用,但各质点只能在平衡位置附近做简谐运动.【答案】A 、B 、C【解析】振源的振动使其周围质点依次振动,之所以能依次振动下去,就是依靠了相邻质点间的相互作用力;沿波的传播方向,后一质点的振动必滞后于前一质点的振动;质点只在平衡位置附近振动,并不随波迁移.【总结升华】波传播的特点是离波源近的质点带动离波源远的质点振动,离波源远的质点重复离波源近的质点的运动,因此各相邻质点间必须有力的作用,但各质点只能在平衡位置附近做简谐运动.课堂练习一:关于机械波的概念,下列说法中正确的是( )A .质点振动的方向总是垂直于波传播的方向B .简谐波沿长绳传播,绳上相距半个波长的两质点振动位移的大小相等C .任一振动质点每经过一个周期沿波的传播方向移动一个波长D .相隔一个周期的两时刻,简谐波的图象相同 【答案】D【解析】对于横波,质点振动的方向总是垂直于波传播的方向。
高中物理教案:机械波的产生和传播
高中物理教案:机械波的产生和传播一、引言机械波的产生和传播是高中物理教学中的重要内容之一。
通过学习机械波的基本特征、产生原因和传播规律,不仅可以加深学生对物理现象的理解,还能培养他们观察、实验和分析问题的能力。
本文将探讨机械波的产生和传播过程,并提供相应教案。
二、机械波的产生1. 机械波的定义和特征a. 机械波是指由质点振动引起周围介质中物理量的连续传递。
b. 机械波有振幅、频率、周期等基本特征。
2. 机械波的形成条件a. 振源:通过周期性振动或冲击运动使介质发生变形。
b. 弹性介质:有弹簧性或柔软可变形。
3. 产生常见机械波单元a. 弹性体波单元:例如弦上的驻立波。
i. 相速度对称法进行介绍和推导。
ii. 实验掌握弦上驻立波谐振模式节点与反节点位置规律。
b. 气体波单元:例如空气中的声波。
i. 音叉实验来说明机械波在气体中的传播特点。
三、机械波的传播1. 机械波传播的两种形式a. 纵波:质点振动方向与能量传递方向相同,例如弹簧上的纵波。
i. 弹簧模型演示纵波产生和传播过程。
b. 横波:质点振动方向与能量传递方向垂直,例如水面上的横波。
i. 实验通过水面扬升法进行观察和分析。
2. 机械波的速度和周期a. 速度公式推导:v = λfb. 声速测量实验来理解速度、频率和波长之间的关系。
3. 机械波单元间干涉与叠加a. 干涉、叠加基本概念介绍。
b. 条件反射法进行光在薄膜上干涉模拟实验。
c. Irwin Hall实验:通过使用多个音源演示声音的干涉现象。
四、教案指导1. 教学目标:a. 了解机械波的产生原因和基本特征。
b. 掌握机械波传播规律,能够计算速度、频率和波长之间的关系。
c. 能够观察和分析机械波单元的干涉和叠加现象。
2. 教学内容:a. 概念讲解:介绍机械波的定义、特征、产生条件等。
b. 实验演示:通过具体实验来观察机械波单元的产生和传播过程。
c. 计算练习:引导学生根据公式计算速度、频率和波长等相关参数。
1.机械波的形成和传播-教科版选修3-4教案
1. 机械波的形成和传播-教科版选修3-4教案一、教学目标1.了解机械波的基本概念、特征和分类。
2.理解机械波的形成和传播。
3.掌握机械波的基本性质和计算方法。
二、教学重点和难点1.教学重点:机械波的形成和传播的原理与特点。
2.教学难点:机械波的计算方法和应用。
三、课前准备1.教师准备好教学讲稿、教学案例、学科课件等资料。
2.学生准备好笔记本、集中注意力备课。
四、教学过程1. 知识引入教师通过实验或视频等方式先让学生感受一下空气、水、土地等被振动时的形成情况,引起学生对机械波的兴趣,进而介绍机械波的基本概念和特点。
2. 知识讲解根据学科教材的内容,教师对机械波的形成和传播原理进行讲解,教师需要结合案例、图片、动画等资源,加深学生对机械波的理解。
3. 实验演示利用实验装置进行机械波的演示和观察,从而让学生更好地理解机械波的物理本质和特点。
4. 课堂练习教师在课堂上组织学生进行机械波多种类型计算例题,以帮助学生掌握机械波的计算方法和应用。
五、教学评价教学评价主要是由教师针对学生的学习和掌握情况进行评估,包括课堂表现、课堂作业、考试成绩等方面进行评价。
六、拓展阅读1.机械波的形成和传播机制2.机械波性质的应用3.机械波的种类和特点4.机械波与电磁波5.机械波在日常生活中的应用七、作业布置1.教师布置练习机械波计算的作业,督促学生加强练习和巩固。
2.教师布置学习心得总结作业。
八、教学总结本课程是教科版选修3-4机械波的形成和传播教案,着重讲解了机械波的基本概念、特征和分类,进而介绍机械波的形成和传播原理和方法,帮助学生掌握机械波的基本性质和计算方法。
希望对学生的知识掌握和学习能力提升有所帮助。
《波的形成和传播》教学设计
《波的形成和传播》教学设计1教材分析本章《机械波》是在《机械振动》的基础上讲述波的基本知识。
波是一种比较重要而普遍的运动形式,是后续电磁波、光波的基础。
《波的形成和传播》一节是《机械波》的第一节,学好这一节的内容对后续课程波的描述、波的图象、波的各种特性至关重要,起着承上启下的作用。
波是一种比较抽象的运动形式,是高中物理教学中的难点之一,本节教材对学生的理解能力、空间想象和逻辑推理能力及联系实际能力有较高的要求,它需要学生能想象出多个质点同时又不同步的运动从整体上形成波的(空间传播)情景。
2学情分析学生对本节的活动中所涉及的问题能有感性认识,但认识深度恐有不够。
其次,学生可能会对活动本身投入较多而忽略了相关问题。
另外,要求学生从活动中提炼出相关概念也是有一定难度的。
3设计思想本课波的形成和描述(第一课时)以原子弹爆炸,昆虫撞蜘蛛网视频引入新课,引起学生兴趣,调动学生学习的热情,接着从生活现象引进机械波,从学生整体发展出发,采用学生实验的形式,让学生体会发出声波时声带的振动就是声波的振源,从而充分发挥学生的主体作用,体现课堂教学的实效性。
同时,还在其间引入学生活动,用“人浪”模拟绳波的形成,使学生亲身体验质点间的相互作用是机械波形成和传播的关键,通过相互作用达到能量的传递,并以此为依据从力学和运动学两个角度说明横波、纵波的区分,完成课堂练习,加深理解并掌握机械波传播的特征。
4核心素养(一)物理观念:1、知道机械波的概念,知道其形成的条件2、理解机械波传播过程的特点,知道其传播的是运动形式、能量和信息。
3、知道机械波的分类及相关概念。
(二)科学思维:1.通过分组讨论与课件、视频等从感性出发剖析机械波波动的规律,锻炼学生的观察能力与归纳能力。
2.通过对机械波形成原因的探究,培养学生透过现象看本质的意识和方法,并进一步从根本上理解机械波的传播过程及特点。
(三)科学态度与责任:1、通过参与模拟绳波的过程,从波的形成过程中,体会个体与整体的关系,明确个体动作要服从整体动作,培养学生的集体主义精神。
《机械波的产生和传播》教学设计
《机械波的产生和传播》教学设计(教案)一、教材分析本章《机械波》是在《机械振动》的基础上讲述波的基本知识。
波是一种比较重要而普遍的运动形式,是后续电磁波、光波的基础。
《波的形成与传播》一节是《机械波》的第一节,学好这一节的内容对后续课程波的描述、波的图象、波的各种特性至关重要,起着承上启下的作用。
波是一种比较抽象的运动形式,是高中物理教学中的难点之一,本节教材对学生的理解能力、空间想象和逻辑推理能力及联系实际能力有较高的要求,它需要学生能想象出多个质点同时又不同步的运动从整体上形成波的(空间传播)情景。
教学重点:横波的形成与传播过程的规律。
教学难点:质点振动和波传播的关系。
教学疑点:波传播的是什么?二、教学目标:1、知识目标:(1)理解波的形成与传播。
知道产生机械波的条件。
(2)知道横波和纵波,知道波峰和波谷,密部和疏部。
(3)知道机械波,理解机械波传播振动形式,传递能量和信息。
2、能力目标:(1)通过波动模型的建立过程,提高学生的抽象想象能力。
(2)根据对机械波模型的分析判断,提高分析推理能力。
3、情感目标:(1)从波的形成过程中,体会个体与整体的关系,明确个体动作要服从整体动作,培养学生的集体主义精神。
(2)通过观察波的形成过程,体验科学美感,陶冶学生的审美情操。
体验大自然各种波动的自然美感。
三、教学方法设计:本节课采用实验观察法。
在教学中通过演示实验、学生动手实验及多媒体课件创设形象化的动态情景并提出相关系列问题。
要求学生观察、研究和总结得出结论并能回答相关问题以达到教学的目标要求。
在教学中渗透问题探究式学习,充分体现以学生为主的现代教学理念(教师只是起引导作用)。
四、教学过程设计:1、创设情景,引入课题:首先让学生观看四个事先拍成录相的演示实验现象课件(水波、随风飘的旗、绳波和电磁波等四种波动情景),让学生观看后对波有个初步印象。
并提出两个问题以引入本节课要完成的教学内容:(1)波是如何形成的?(2)波在传播过程中有哪些规律和特点?2、新课教学(1)实验:老师先演示两个实验(横波发生器和纵波发生器)。
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《机械波的产生和传播》教学设计(教案)
一、教材分析
本章《机械波》是在《机械振动》的基础上讲述波的基本知识。
波是一种比较重要而普遍的运动形式,是后续电磁波、光波的基础。
《波的形成与传播》一节是《机械波》的第一节,学好这一节的内容对后续课程波的描述、波的图象、波的各种特性至关重要,起着承上启下的作用。
波是一种比较抽象的运动形式,是高中物理教学中的难点之一,本节教材对学生的理解能力、空间想象和逻辑推理能力及联系实际能力有较高的要求,它需要学生能想象出多个质点同时又不同步的运动从整体上形成波的(空间传播)情景。
教学重点:横波的形成与传播过程的规律。
教学难点:质点振动和波传播的关系。
教学疑点:波传播的是什么?
二、教学目标:
1、知识目标:
(1)理解波的形成与传播。
知道产生机械波的条件。
(2)知道横波和纵波,知道波峰和波谷,密部和疏部。
(3)知道机械波,理解机械波传播振动形式,传递能量和信息。
2、能力目标:
(1)通过波动模型的建立过程,提高学生的抽象想象能力。
(2)根据对机械波模型的分析判断,提高分析推理能力。
3、情感目标:
(1)从波的形成过程中,体会个体与整体的关系,明确个体动作要服从整体动作,培养学生的集体主义精神。
(2)通过观察波的形成过程,体验科学美感,陶冶学生的审美情操。
体验大自然各种波动的自然美感。
三、教学方法设计:
本节课采用实验观察法。
在教学中通过演示实验、学生动手实验及多媒体课件创设形象化的动态情景并提出相关系列问题。
要求学生观察、研究和总结得出结论并能回答相关问题以达到教学的目标要求。
在教学中渗透问题探究式学习,充分体现以学生为主的现代教学理念(教师只是起引导作用)。
四、教学过程设计:
1、创设情景,引入课题:
首先让学生观看四个事先拍成录相的演示实验现象课件(水波、随风飘的旗、绳波和电磁波等四种波动情景),让学生观看后对波有个初步印象。
并提出两个问题以引入本节课要完成的教学内容:
(1)波是如何形成的?
(2)波在传播过程中有哪些规律和特点?
2、新课教学
(1)实验:老师先演示两个实验(横波发生器和纵波发生器)。
并提出问题:通过观察实验,你能从整体上“感觉”到什么?(感觉到往外传播的“波”)其次,由十几个学生表演实验(分三种不同情况):一是各个动作杂乱,没有规律情况;二是各人的动作整齐一致情况;三是各人动作不整齐,但有先后之分情况。
同时给出问题:三种情况的学生动作有何区别?个体的运动如何才能形成波?(引入本节课要完成的教学任务)
(2)观看机械波形成与传播动态课件(自已制作)并回答相关问题(学生为主的问题探究式的现代教学理念在此充分体现)
以绳波为例,分析机械振动如何才能形成机械波以及获得机械波在传播过程中的特点规律。
在观看课件之前,引导学生可把绳子看作由许许多多个质点组成的,各个质点间存在有相互的作用力。
并把本节课要求学生应掌握的知识目标和能力目标以问题的形式展示给出。
要求学生通过观看课件体会一个问题:“波动问题本质上是质点的振动问题”这句话的含义并回答。
(1)各个质点的振动彼此间有何规律?(振动依次滞后)
(2)每一个质点刚开始振动的方向是否相同?(相同)
(3)质点的振动如何才能形成波?
(4)波源完成一次全振动,波传播的距离在波形上如何体现?
(5)波动方向与质点振动方向有何关系?(教师提问,学生回答)
(6)在波传播过程中,质点是否“随波逐流?”
(7)在波动过程中,往外传播的是什么?
对于上述问题,让学生观看课件后,教师提问,由学生逐一回答解决。
若不能回答,则继续观看直到掌握为至。
掌握了横波的形成与传播规律和特点后,接下来通过观看纵波的传播过程(可结合纵波演示器再次演示),让学生了解纵波与黄波的区别。
并知道机械波可分为横波与纵波两种类型以及波峰和波谷、密部和疏部概念。
(本课件的观看用了十多分钟时间)
3、引导总结分析:机械振动与机械波的区别与联系
机械振动:研究的是单一质点的振动过程。
机械波:研究的是多个质点的同时振动过程。
而多个质点的同时振动不一定能形成机械波。
多个质点的同时振动有三种情况:
(1)同时同步。
给人整体感觉到动作整齐一致性的统一美。
(例:运动会上的广播操评比)
(2)同时不同步且没有规律,杂乱无章。
(3)同时不同步但有一定规律:离振源比较远的质点振动时间依次滞后。
即离振源比较近的质点带动离振源比较远的质点依次
..做受迫振动。
给人感觉到动作的和谐美、统一美。
(在此可结合高一学习的受迫振动特点说明在波动过程中,介质中各个振动的振动周期和频率相同,由振源决定的与介质无关)
机械波在传播过程中,质点并不“随波逐流”,传播的不是质点本身,而是质点的运动形式(传播是运动的信息),通过“波动”这种特殊的运动方式把运动的“信息”和“能量”往外传播。
(说明波能传播信息)
4、巩固与练习:
在基本完成教学任务后,通过三个题目,来检验学生对本节课内容的掌握程度。
第一题关于机械振动与机械波的区别。
第二题关于机械波的概念问题。
第三题关于机械波与机械振动的综合性问题。
1、关于振动和波的下列说法中正确的是()
A、物体做机械振动一定产生机械波
B、介质中有机械波传播,其中介质质点一定在做机械振动
C、如果振源停止振动,在介质中传播的波也立即停止
D、介质中每一个质点开始振动的方向一定和振源开始振动的方向相同
2、关于机械波的概念,下列说法中正确的是()
A、质点振动的方向总是垂直于波传播的方向
B、横波和纵波可同时存在于介质中
C、机械波是一种特殊的运动形式,在波动过程传递能量,传递振动信息
D、横波中质点不随波迁移,纵波中质点随波迁移
3、如图所示为一列向右传播的横波在某时刻的波形图,由图可知此时刻波上质点M的速度v和加速度a的方向是()
A、v向上,a向上
B、v向上,a向下
C、v向下,a向上
D、v向下,a向下
通过三道练习检验,学生基本能掌握波的形成与传播过程中的规律和特点。
五、板书设计
一、机械波的形成与传播
1、机械波的形成条件:(1)振源(2)能传递振动的介质
2、机械波形成和传播过程的特点(规律)
(1)离波源比较近的质点带动离波源比较远的质点做受迫振动。
介质中所有质点的振动周期一样。
(2)介质中任一质点的起振方向都相同。
与振源的起振方向一致。
(3)机械波的传播过程中,介质中的质点不随波迁移。
只是在各自的平衡位置附近振动
二、波的纵波
1、横波
2、纵波
三、机械波
1、机械波:振动在介质中传播。
2、波是传递能量的一种形式。
机械波的传播是运动方式的传播,在传播过程中能传递能量和信息
四、机械振动与机械波的区别与联系。