机械波的产生(教案)
《主题四 第三节 机械波》教学设计
《机械波》教学设计方案（第一课时）一、教学目标1. 理解机械波的基本观点和性质。
2. 掌握简谐横波的生成规律及描述方法。
3. 学会运用波动规律解决实际问题。
二、教学重难点1. 教学重点：理解横波的观点，掌握简谐横波的生成规律及描述方法。
2. 教学难点：如何运用波动规律解决实际问题，理解多解性及正确选择物理量。
三、教学准备1. 准备教学PPT，包含各种图片、动画和视频以辅助讲解。
2. 准备一些常见机械波的例子，如水波、声波等，供学生观察和理解。
3. 准备足够的习题，供学生练习和稳固知识。
4. 准备实验室或相关设备，以便学生实际操作和观察机械波的形成。
四、教学过程：（一）引入1. 复习回顾：高中物理中机械波的相关知识。
2. 提出疑问：什么是机械波？机械波是如何产生的？3. 引导学生思考，为新课做铺垫。
（二）新课1. 讲解机械波的基本观点，包括定义、分类、传播媒介等。
2. 通过具体实例，让学生了解机械波的产生过程和传播过程。
3. 引导学生分析简单机械波的传播规律，如波形、速度、周期等。
4. 引入介质中质点的运动规律，分析其在时间和空间上的变化。
5. 讲解机械波在生活和工程中的应用，如声波、水波等。
6. 组织学生讨论，提出问题，共同探讨解决的方法。
（三）实践1. 安排学生自行制作简单的机械波模型，如绳波、水波等，体验机械波的产生和传播过程。
2. 组织学生分组进行实验，观察和分析不同介质中机械波的传播特性。
3. 鼓励学生通过实践，加深对机械波的理解和掌握。
（四）总结与作业1. 总结本节课的主要内容，强调重点和难点。
2. 安置作业：撰写一篇关于机械波的小论文，总结所学知识和感受。
3. 提醒学生做好复习，为后续课程的学习打下基础。
教学设计方案（第二课时）一、教学目标1. 理解机械波的基本观点和性质。
2. 掌握简谐横波的波动方程和数学描述方法。
3. 能够通过实际数据和公式计算波动参数。
二、教学重难点1. 教学重点：机械波的基本观点和波动方程的理解和应用。
《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）。
物理人教版高中选择性必修一(2019年新编)3-1 波的形成(教案)
第二章 机械波 §3-1 波的形成一、学习目标1.知道机械波的产生条件，理解机械波的形成过程.2.知道横波和纵波的概念.3.知道机械波传播的特点． 二、学习过程【问题探究】如图所示，手拿绳的一端，上下振动一次，使绳上形成一个凸起状态，随后形成一个凹落状态，可以看到，这个凸起状态和凹落状态在绳上从一端向另一端移动．如果在绳子上某处做一红色标记，观察这一红色标记的运动．(1)红色标记有没有随波迁移？(2)当手停止抖动后，绳上的波会立即停止吗？ 【答案】(1)没有，红色标记只在竖直方向上下振动． (2)不会，当手停止抖动后，波仍向右传播． 【知识点1】波的形成1．波：振动的传播称为波动，简称波． 2．波的形成(以绳波为例)(1)一条绳子可以分成一个个小段，这些小段可以看作一个个相连的质点，这些质点之间存在着弹性力的作用．(2)当手握绳端上下振动时，绳端带动相邻的质点，使它也上下振动．这个质点又带动更远一些的质点…绳子上的质点都跟着振动起来，只是后面的质点总比前面的质点迟一些开始振动．例题1、如图所示，这是某绳波形成过程的示意图。
质点1在外力作用下沿竖直方向做简谐运动，带动2、3、4、…各个质点依次上下振动，把振动从绳的左端传到右端。
已知t ＝0时，质点1开始向上运动，t ＝T4时，1到达最上方，5开始向上运动。
问：(1)t ＝T2 时，质点8、12、16的运动状态(是否运动、运动方向)如何？(2)t ＝3T4 时，质点8、12、16的运动状态如何？【答案】 见解析【解析】 各质点在各时刻的情况，如图甲、乙所示。
(1)由甲图可知，t ＝T2 时，质点8未达到波峰，正在向上振动，质点12、16未振动。
(2)由乙图可知，t ＝3T4时，质点8正在向下振动，质点12向上振动，质点16未振动。
跟踪训练：如图是某绳波形成过程的示意图，1、2、3、4……为绳上的一系列等间距的质点，绳处于水平方向．质点1在外力作用下沿竖直方向做简谐运动，带动2、3、4……各个质点依次上下振动，把振动从绳的左端传到右端．t =0时质点1开始竖直向上运动，经过四分之一周期，质点5开始运动．下列判断正确的是( )．A. 质点6开始振动时的运动方向向下B. t =T2时质点6的加速度方向向下 C. t =3T 4时质点10的运动方向向下D. t =T 时质点16开始运动【答案】B【解析】解：A 、介质中各质点开始振动时的振动方向和振源开始振动时的振动方向相同，故A 错误；B 、经过t =T2质点1回到平衡位置，质点9开始向上振动，质点6在平衡位置上方，所以加速度的方向向下，故B 正确； C 、t =3T 4时质点1振动到负的最大位移处，质点13开始振动，5～13之间的质点在平衡位置上方，9～13之间的质点处于“下坡路”上，振动方向都向上，故C 错误； D 、t =T 时质点17开始运动，D 错误。
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。
高中物理《机械波》的教案
高中物理《机械波》的教案一、教学目标1. 让学生理解机械波的概念，了解机械波的形成和传播过程。
2. 让学生掌握机械波的性质，包括波长、波速、周期和频率。
3. 让学生学会运用机械波的知识解决实际问题。
二、教学内容1. 机械波的定义和分类2. 机械波的形成和传播3. 机械波的性质4. 波的反射和折射5. 波的干涉和衍射三、教学重点与难点1. 重点：机械波的形成和传播过程，机械波的性质。
2. 难点：波的反射和折射，波的干涉和衍射。
四、教学方法1. 采用问题驱动法，引导学生主动探究机械波的形成和传播过程。
2. 使用多媒体课件，生动展示机械波的图像和现象。
3. 利用实验和实践，让学生直观地感受机械波的特性。
4. 采用小组讨论法，培养学生的合作能力和解决问题的能力。
五、教学安排1. 第一课时：机械波的定义和分类2. 第二课时：机械波的形成和传播3. 第三课时：机械波的性质（波长、波速、周期和频率）4. 第四课时：波的反射和折射5. 第五课时：波的干涉和衍射六、教学策略1. 结合实际案例，让学生了解机械波在生活和工程中的应用。
2. 利用数学工具，如波动方程，分析机械波的传播特性。
3. 设计不同难度的题目，针对学生的掌握程度进行巩固和提高。
4. 鼓励学生进行课外阅读，了解机械波的前沿研究和最新应用。
七、教学评价1. 课堂表现：观察学生在课堂上的参与程度、提问回答等情况，了解学生的学习状态。
2. 作业完成情况：检查学生作业的完成质量，评估学生对知识点的掌握程度。
3. 章节测试：进行章节测试，分析学生的学习成果，及时发现并解决教学中存在的问题。
4. 学生反馈：收集学生对教学内容的意见和建议，不断优化教学方法。
八、教学资源1. 多媒体课件：制作涵盖重点知识点的课件，便于学生理解和记忆。
2. 实验器材：准备振动台、弦、光盘等实验器材，让学生直观地了解机械波的传播。
3. 教学视频：收集相关机械波现象的视频资料，增加课堂的趣味性。
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。
波的形成教案
波的形成教案教学目标知识目标1、知道直线上机械波的形成过程.2、知道什么是横波，知道波峰和波谷；知道什么是纵波，知道疏部和密部.3、知道"机械振动在介质中的传播，形成机械波".知道波在传播运动形成的同时也传递了能量.4、通过学习使学生能明白用语言交流是利用声波传递信息等生活中的机械波.能力目标培养学生对现象的观察能力以及对科学的探究精神.教学建议本节重点是理解形成机械波的物理过程；学习中掌握振动质点的运动只在平衡位置附近振动，并不随波迁移。
知道横波和纵波的区别是波形不同，横波有波峰、波谷，而纵波有疏部和密部.认真分析下列问题：1、机械波能离开媒质向外传播吗？(解答)不能.机械波一定要依赖媒质才能传播，若没有媒质，相邻质点间的相互作用就不能发生，前一个质点就不能带动后一质点振动，所以振动形式无法传播出去.2、日常生活中，发现球掉入池塘里，能否通过往池塘丢人石块，借助石块激起的水波把球冲到岸边呢？（解答）不能.向水中投入石块，水面受到石块的撞击开始振动，形成水波向四周传去.这是表面现象，实际上水波向四周传播而水只是上下振动并不向外迁移，所以球也仅仅是上下振动而不会向岸边运动.教学设计示例（一）教学目标1、明确机械波的产生条件；掌握机械波的形成过程及波动传播过程的特征。
2、了解机械波的种类极其传播特征；掌握描述机械波的物理量(波长、频率、周期、波速)。
3、要注意观察演示实验，对波的产生条件及形成过程有较深刻的理解，同时要求学生认真分析课本的插图。
4、通过学习机械波使学生能解释生活中的现象。
（二）教学重点：机械波的形成过程及描述；（三）教学难点：机械波的形成过程及描述。
（四）教学用具：1、演示绳波的形成的长绳；并用课件展示。
2、横波、纵波演示仪；并用课件展示。
3、用幻灯展示机械波。
（五）教学过程引入新课我们已学习过机械振动，它是描述单个质点的运动形式，这一节课我们来学习由大量质点构成的弹性媒质整体的一种运动形式——机械波。
大学物理教案机械波
教学目标：1. 知识与技能：- 理解机械波的定义、形成条件、传播特点。
- 掌握机械波的分类、波速、波长、频率等基本概念。
- 理解机械波的干涉、衍射现象，并能解释实际生活中的相关现象。
2. 过程与方法：- 通过实验和演示，培养学生的观察能力和实验操作技能。
- 通过小组讨论和合作，提高学生的分析和解决问题的能力。
3. 情感、态度与价值观：- 培养学生对物理现象的好奇心和求知欲。
- 增强学生的科学素养，树立科学的世界观。
教学重点：1. 机械波的定义、形成条件、传播特点。
2. 机械波的分类、波速、波长、频率等基本概念。
3. 机械波的干涉、衍射现象。
教学难点：1. 机械波的形成和传播原理。
2. 干涉和衍射现象的理解和应用。
教学准备：1. 实验器材：机械波演示器、波源、示波器、光栅、单缝、双缝等。
2. 多媒体课件。
教学过程：一、导入新课1. 展示生活中常见的机械波现象，如水波、声波等，引导学生思考机械波的形成和传播特点。
2. 提问：什么是机械波？机械波有哪些特点？二、讲授新课1. 机械波的定义、形成条件、传播特点：- 机械波是指振动在介质中传播的波。
- 形成条件：机械振动和介质。
- 传播特点：沿介质传播，具有波动性、传播性、反射性、折射性等。
2. 机械波的分类、波速、波长、频率等基本概念：- 机械波可分为横波和纵波。
- 波速：波在单位时间内传播的距离。
- 波长：相邻两个波峰（或波谷）之间的距离。
- 频率：单位时间内波通过某一点的次数。
3. 机械波的干涉、衍射现象：- 干涉：两列或多列相干波相遇时，产生的加强或减弱现象。
- 衍射：波在传播过程中遇到障碍物或孔径时，发生偏离直线路径传播的现象。
三、实验演示1. 机械波演示器演示机械波的传播过程。
2. 通过示波器观察波源产生的机械波。
3. 光栅、单缝、双缝等实验演示干涉和衍射现象。
四、课堂小结1. 回顾本节课所学内容，强调重点和难点。
2. 提问：如何应用机械波的知识解释实际生活中的现象？五、作业布置1. 完成课后习题，巩固所学知识。
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。
第1节 波的形成 教学设计
第三章机械波第1节波的形成[学习目标]1．知道机械波的形成条件及过程．2．理解什么是机械波，确认波是传播振动形式和传递能量的一种方式．(重点)3．知道什么是横波、波峰和波谷．4．知道什么是纵波、密部和疏部．(难点)知识点1波的形成横波和纵波1．波的形成以绳波为例：可以将绳分成许多小段，每一段都可以看成质点，相邻质点间有相互作用，当振源质点振动时，会带动相邻质点振动，这一质点又会带动下一质点振动，后面质点的运动重复前面质点的运动，于是在绳上形成波．2．波的定义：振动的传播称为波动，简称波．3．横波和纵波机械波可分为横波和纵波两类，其波形及描述对比如下：定义标识性物理量实物波形横波质点的振动方向与波的传播方向相互垂直的波①波峰：凸起的最高处②波谷：凹下的最低处纵波质点的振动方向与波的传播方向在同一直线上的波①密部：质点分布最密的位置②疏部：质点分布最疏的位置1．(1)在水平方向传播的波为横波．()(2)纵波指的是质点的振动方向和波的传播方向垂直的波．()(3)横波中分密部和疏部，纵波中分波峰和波谷．()提示：(1)×(2)×(3)×知识点2机械波1．介质(1)定义：绳、弹簧、水、空气等是波借以传播的物质．(2)特点：组成介质的质点之间有相互作用，一个质点的振动会引起相邻质点的振动．2．形成机械振动在介质中传播，形成机械波．3．传递的三个特点(1)介质中的机械波传播时，介质本身并不随波一起传播，它传播的只有振动这种运动形式．(2)波是传递能量的一种方式．(3)波可以传递信息．[判一判]2．(1)在机械波中各质点不随波的传播而迁移．()(2)机械波的形成和传播中，所有质点同时开始运动，同时停止运动．()(3)机械波在传播过程中，各质点振动的周期、起振方向都相同．()提示：(1)√(2)×(3)√[想一想](1)在水面上投一石块形成水波，则水面上的树叶能否随水波漂浮到远处？(2)当地震发生时，地震波在地球内部和地表传播，有时使人感到左右摇晃，有时感到上下颠簸，由此可见地震波是什么波？提示：(1)不能．水波在传播时，介质不随波迁移．(2)震源往往在地下某个深度的地方，地震发生时，人感到上下颠簸是因为有纵波，感到左右摇晃是因为有横波．所以，地震波既含有纵波成分又含有横波成分．1．(机械波的形成和传播)下列关于理想机械波的说法错误的是()A．波中各质点的振动频率是相同的B．质点开始振动时的速度方向与波源的传播方向相同C．波由近及远地迁移，质点只在平衡位置附近做往返运动D．波源的能量随波动由近及远地传播解析：选 B.波中各质点的振动频率等于波源的振动频率，所以波中各质点的振动频率是相同的，A正确，不符合题意；横波在传播的过程中，质点的振动方向与波的传播方向垂直，B错误，符合题意；波在传播过程中，质点在平衡位置附近做往复运动，通过振动的形式将波由近及远地迁移，C正确，不符合题意；波在传播振动的过程中，同时将能量由近及远地传播，D正确，不符合题意．2．(机械波的传播)《枫桥夜泊》中有名句：“姑苏城外寒山寺，夜半钟声到客船．”其中，当钟声传到客船时，对大钟的撞击早已停止了，但仍感觉“余音未绝”，分析其原因可能是()A．大钟的回声B．大钟在继续振动，空气中继续形成声波C．人的听觉发生“暂留”D．大钟虽停止振动，但空气仍在振动解析：选B.停止对大钟的撞击后，大钟做阻尼振动，仍在空气中形成声波；随着能量的减弱，钟声逐渐消失．3．(横波和纵波)地震波中的横波和纵波的传播速率分别约为4 km/s和9 km/s，一种简易地震仪由竖直弹簧振子P和水平弹簧振子H组成，如图所示．地震中，假定震源在地震仪下方，观察到两振子相差5 s开始振动，则下列说法正确的是()A．P先开始振动，震源距地震仪约36 kmB．P先开始振动，震源距地震仪约25 kmC．H先开始振动，震源距地震仪约36 kmD．H先开始振动，震源距地震仪约25 km解析：选A.纵波的速度快，纵波先到，所以P先开始振动，根据xv1－x v2＝5 s，解得x＝36 km，故A正确，B、C、D错误．4．(机械波的形成)振源A带动细绳振动，某时刻形成的横波波形如图所示，在波传播到细绳上一点P时开始计时，则下列各图中能表示P点振动图像的是()解析：选 C.由波的传播特点可知，前面的质点带动后面的质点，后面的质点重复前面的质点振动，由题图可知振源A初始是从平衡位置向下振动的，所以t＝0时刻，质点P应由平衡位置开始向下运动，C正确．探究一机械波的形成和传播特点【问题导引】1．振动和波的关系是什么？有振动是否一定有机械波？2．机械波形成后，若波源停止振动，机械波会立即消失吗？提示：1.波源和介质是形成机械波的必要条件，二者缺一不可，有振动不一定有机械波，有机械波一定有振动．2．不会．波源停止振动后，机械波传递的能量并没有立即消失，因此机械波不会立即消失．1．机械波的形成2．波的特点(1)振幅：像绳波这种一维(只在某个方向上传播)机械波，若不计能量损失，各质点的振幅相同．(2)周期：各质点振动的周期均与波源的振动周期相同．(3)步调：离波源越远，质点振动越滞后．(4)立场：各质点只在各自的平衡位置振动，并不随波迁移，且起振方向与振源的起振方向相同．(5)机械波向前传播的是振动这种运动形式，同时也传递能量和信息．【例1】某绳波形成过程的示意图如图所示．质点1在外力作用下沿竖直方向做简谐运动，带动2、3、4、…各个质点依次上下振动，把振动从绳的左端传到右端．已知t＝0时，质点1开始向上运动，t＝T4时，1到达最上方，5开始向上运动．问：(1)t＝T2时，质点8、12、16的运动状态(是否运动、运动方向)如何？(2)t＝3T4时，质点8、12、16的运动状态如何？[解析]各质点在各时刻的情况，如图甲、乙所示．(1)由甲图可知，t＝T2时，质点8未达到波峰，正在向上振动，质点12、16未振动．(2)由乙图可知，t＝3T4时，质点8正在向下振动，质点12向上振动，质点16未振动．[答案]见解析[针对训练1](多选)如图所示的是沿水平方向的介质中的部分质点，每相邻质点间距离相等，其中0处为波源，设波源的振动周期为T，从波源通过平衡位置竖直向下振动开始计时，经过T4，质点1开始振动，则下列关于各质点的振动和介质中的波的说法正确的是()A．介质中所有点的起振方向都是竖直向下的，但图中质点9起振最晚B．图中所画的质点起振时间都是相同的，起振的位置和起振方向是不相同的C．图中质点8的振动完全重复质点7的振动，只是质点8振动时，通过平衡位置或最大位移的时间比质点7通过相同位置时落后T 4D．只要图中所有的质点都已振动了，质点1与质点9的振动步调就完全一致，如果质点1发生的是第100次振动，则质点9发生的就是第98次振动答案：ACD探究二横波和纵波的对比分析【问题导引】1．绳波、声波、水波各属于横波还是纵波？2．地震波既有横波也有纵波，试分析哪一种波对地面建筑物的破坏力大．提示：1.绳波是横波，声波是纵波，水波既不是横波也不是纵波，它属于比较复杂的机械波．2．横波振动方向与波前进方向垂直，而纵波振动方向与传播方向一致．在震中区，地震波直接入射地面，横波表现为左右摇晃，纵波表现为上下跳动．另外，横波振幅比纵波大，破坏力大，所以横波的水平晃动力是造成建筑物破坏的主要原因．横波和纵波的比较横波纵波概念在波动中，质点的振动方向和波的传播方向相互垂直在波动中，质点的振动方向和波的传播方向在一条直线上介质只能在固体介质中传播在固体、液体和气体介质中均能传播特征在波动中交替、间隔出现波峰和波谷在波动中交替、间隔出现密部和疏部【例2】区分横波和纵波的依据是()A．质点沿水平方向还是沿竖直方向振动B．波沿水平方向还是沿竖直方向传播C．质点的振动方向和波的传播方向是相互垂直还是在一条直线上D．质点振动的快慢[解析]横波与纵波在教材中唯一一个分类的标准是看质点振动方向和波传播方向的关系，若互相垂直，为横波，若在一条直线上，为纵波，C正确．[答案] C[针对训练2]关于横波和纵波，下列说法正确的是()A．对于横波和纵波，质点的振动方向和波的传播方向有时相同，有时相反B．对于纵波，质点的运动方向与波的传播方向一定相同C．形成纵波的质点随波一起迁移D．空气介质只能传播纵波解析：选 D.质点的振动方向与波的传播方向垂直的波是横波，质点的振动方向与波的传播方向平行的波是纵波，A错误；纵波质点的运动方向与波的传播方向有时相同，有时相反，B错误；无论横波还是纵波，质点都不随波迁移，C 错误；横波不能在空气中传播，空气只能传播纵波，D正确．(建议用时：15分钟)[基础巩固练]1．(多选)关于机械波的形成，下列说法正确的是()A．物体做机械振动，不一定产生机械波B．后振动的质点总是跟着先振动的质点重复振动，只是时间上落后一步C．参与振动的质点的振动频率都相同D．机械波是介质随波迁移，也是振动能量的传递解析：选ABC.若只有物体振动，而周围没有传播这种振动的介质，振动不可能由近及远传播出去形成机械波，A正确；机械波中各振动质点都在重复波源的振动，振动频率都等于波源振动的频率，只是离波源越远，振动步调越落后，B、C正确；机械波中介质各质点只在自己平衡位置附近振动，不随波迁移，离波源较远的质点振动的能量是通过离波源近的各质点的传递从波源获得的，D错误．2．关于横波和纵波，下列说法正确的是()A．对于横波和纵波，质点的振动方向和波的传播方向有时相同，有时相反B．对于纵波，质点的振动方向与波的传播方向一定相同C．波沿水平方向传播，质点在竖直方向上下振动，这类波是横波D．形成纵波的质点，随波一起迁移解析：选 C.横波质点的振动方向与波的传播方向相互垂直，纵波质点的振动方向与传播方向有时相同有时相反，故A、B错误，C正确；介质中的质点都是在平衡位置附近做往复运动，不会随波迁移，故D错误．3．(2022·上海市新场中学期中)一列波由波源向周围扩展开去，下列说法中错误的是()A．介质中各质点只是振动，没有沿波的传播方向迁移B．介质中各质点振动形式由近及远地传播出去C．介质中各质点振动的能量由近及远地传播D．介质中各质点由近及远传播开去解析：选 D.波在传播时，介质中的质点在其平衡位置附近做往复运动，它们并没有随波的传播而发生迁移，故A正确，D错误；波传播的是振动形式，而振动由能量引起，即传播了能量，所以波在传播过程中将振动形式以及能量由近及远地传播出去，故B、C正确．[综合提升练]4．一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六个质点说法正确的是()A．质点B向右运动B．质点D和质点F的速度方向相同C．质点A和质点C的速度方向相同D．从此时算起，质点B比质点C先回到平衡位置解析：选 D.波传播时，离波源远的质点的振动落后于离波源近的质点的振动，并跟随着近的质点振动，D跟随C向上运动，F跟随E向下运动．同理，A 向下运动，C向上运动，B、C错误；由于此时B和C都向上运动，所以B比C 先到达最大位移处，并先回到平衡位置，A错误，D正确．5．下列关于波的应用正确的是()A．要使放在河中的纸船逐渐靠近河岸，可向比纸船更远处投掷石子形成水波B．两个在水中潜泳并且靠得较近的运动员能听到对方发出的声音是声波在液体中传播的应用C．光缆是利用机械波传递信息D．宇航员在宇宙飞船里，击打船壁只能引起机械振动，不能形成声波解析：选 B.机械波传播时，介质质点在各自平衡位置附近振动，质点本身并不随波迁移，所以水波并不能使河中的纸船靠近河岸，A错误；光缆是利用光波传递信息的，C错误；固体也能传播声波，D错误；声波可以在液体中传播，B正确．6．(多选)关于机械振动和机械波，下列说法正确的是()A．有机械波一定存在机械振动，有机械振动就一定能够产生机械波B．机械振动在介质中传播形成机械波C．参与振动的质点的振动频率是由波源决定的，与介质的性质无关D．机械波能传播振动形式、能量、信息，质点随波迁移解析：选BC.机械振动在介质中传播形成机械波，则有机械波一定存在机械振动，有机械振动不一定能够产生机械波，还需要传播振动的介质，故A错误，B正确；质点的振动频率等于波源的振动频率，可知，参与振动的质点的振动频率是由波源决定的，与介质的性质无关，故C正确；介质中的机械波传播时，介质本身并不随波一起传播，故D错误．7．(多选)位于x＝0处的波源从平衡位置开始沿y轴正方向做简谐运动，该波源产生的简谐横波沿x轴正方向传播．关于x＝5 m处的质点P，下列说法正确的是()A．质点P开始振动的方向沿y轴负方向B．质点P开始振动的方向沿y轴正方向C．质点P沿x轴正方向随波移动D．质点P沿y轴上下振动解析：选BD.该波源产生的是简谐横波，即波的传播方向与质点的振动方向相互垂直，因波沿x轴正方向传播，故质点P沿y轴上下振动，C错误，D正确；波的传播过程是离波源近的质点依次带动离波源远的质点振动，即所有的质点依次重复波源的振动形式，因波源开始从平衡位置沿y轴正方向做简谐运动，故质点P开始振动的方向沿y轴正方向，A错误，B正确．。
《机械波的产生》教学设计
机械波的形成和传播机械波是是自然界和生活当中广泛存在的周期性运动。
本节在上一章机械振动的基础上，进一步深入学习机械波，是对机械振动的拓展和深化学习。
本节课的主要内容是让学生通过多媒体课件演示观察机械波的传播过程，并让学生亲自体会机械波的传播过程。
一、教学目标知识与技能1、知识目标（1）、明确机械波的概念和产生条件。
（2）、理解波的形成和传播特点。
（3）、知道机械波的种类及区别和联系。
2、能力目标学会观察现象分析总结问题。
3、过程与方法（1）、通过观察、描点、画波形等过程，感受学习波的基本方法。
（2）、通过波的模型建立和分析，提高学生抽象思维、分析推理能力。
4、情感态度与价值观培养学生严谨求实的科学精神和探索精神，调动学生参与教学过程的设计和组织，培养他们的学习热情及与他人合作的团队精神。
二、重难点1、重点波动现象的认识和特点。
2、难点机械波传播过程中的特点的理解。
三、教学用具课件、绳子、波动演示器等。
四、教学过程（一）、导入新课开门见山直接用波动演示器演示波动现象，给同学们视觉上的对波动的形象认识。
并让同学们思考找出生活中的机械波。
（二）、教学过程1、组织学生观看小短片生活中的机械波，让他们觉得波动现象很常见有必要将其学习好。
2、让同学们自己体验绳波，提高他们的学习兴趣，加深多波动现象的认识。
3、探究机械波的形成过程老师：拿出一条准备好的细长绳，把另一端固定，一端用手抖动，后面的绳子为什么会运动？凹凸相间的波是怎样形成的呢？提出问题激发学生们思考。
学生：开始小组讨论，得出各种结论老师：听完学生的各种结论，稍作点评，先不告诉同学们结论慢慢引导学生建立一个直观的物理模型----给出课件内容：将一条绳子分成很多小段，再将每个小段看成质点，物理模型建好后再让同学们观看制作好的课件。
学生：观看课件视频仔细观察各个质点的运动情况以及波的传播情况，再次分析老师提出的问题，得出自己的结论：震动在介质中传播形成机械波，反过来让同学们解释各种波动现象的形成过程。
机械波的产生
机械波的产生教学方案设计授课人：陈浩翔一、教学任务分析本节课是上海高一年级物理教材第四章《周期运动》的第D节内容，此前学生刚学过匀速圆周运动和机械振动的知识。
这节内容重在要求学生能够了解波的产生条件和传播过程中的特点及波的种类，为下节课《机械波的描述》打下基础，同时也为电学中的交流电、电磁波等后续知识做准备。
属于基础性课程。
机械振动通过观察、描点、画波形等过程，感受学习波的基本方法。
通过波的模型建立和分析，提高学生抽象思维、分析推理能力对自然现象的探究欲望，体验科学的价值，理论联系实际，体会“物理来自于生活”的意义。
二、教学目标：1、知识与技能：（1）理解机械波的概念，懂得产生波的两个条件：波源和介质。
（2）理解波动与物体运动的区别，知道波传播的只是运动形式，没有物质的迁移，知道横波的形成过程。
（3）能区分横波和纵波。
（4）知道振动和波的区别和联系。
2、过程与方法：（1）通过观察、描点、画波形等过程，感受学习波的基本方法。
（2）通过波的模型建立和分析，提高学生抽象思维、分析推理能力3、情感态度与价值观：（1）对自然现象的探究欲望，体验科学的价值，理论联系实际，体会“物理来自于生活”的意义。
三、教学重点和难点：重点：机械波产生和传播的条件，根据波的传播情况描绘简单的波形图难点：描绘波形图的探究四、教学资源1、器材：教科书、电脑2、课件：PPT3、录像：五、教学设计思路本设计的内容包括4个方面：一是理解机械波的概念，懂得产生波的两个条件：波源和介质；二是理解波动与物体运动的区别，知道波传播的只是运动形式，没有物质的迁移，知道横波的形成过程；三是能区分横波和纵波；四是知道振动和波的区别和联系本设计的基本思路是：观察现象总结出圆周运动的概念。
通过合理的猜想及推导得出结论。
初步运用极限的思想理解速度的瞬时性本设计要突出的重点是：机械波产生和传播的条件，根据波的传播情况描绘简单的波形图本设计要突破的难点是：描绘波形图的探究。
大学物理授课教案第十三篇机械波
第十三章 机械波§13-1 机械波的产生和传播一、常见机械波现象 1、水面波。
把一块石头投在静止的水面上，可见到石头落水处水发生振动，此处振动引起附近水的振动，附近水的振动又引起更远处水的振动，这样水的振动就从石头落点处向外传播开了，形成了水面波。
2、绳波。
绳的一端固定，另一端用手拉紧并使之上下振动，这端的振动引起邻近点振动，邻近点的振动又引起更远点的振动，这样振动就由绳的一端向另一端传播，形成了绳波。
3、声波。
当音叉振动时，它的振动引起附近空气的振动，附近空气的振动又引起更远处空气的振动，这样振动就在空气中传播，形成了声波。
二、机械波产生的条件两个条件 1、波源。
如上述水面波波源是石头落水处的水；绳波波源是手拉绳的振动端；声波波源是音叉。
2、传播介质。
如：水面波的传播介质是水；绳波的传播介质是绳；声波的传播介质是空气。
说明：波动不是物质的传播而是振动状态的传播。
三、横波与纵波1、横波：振动方向与波动传播方向垂直。
如 绳波。
2、纵波：(1)气体、液体内只能传播纵波，而固体内既能传播纵波又能传播横波。
(2)水面波是一种复杂的波，使振动质点回复到平衡位置的力不是一般弹性力，而是重力和表面张力。
⎪⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎪⎨⎧(3）一般复杂的波可以分解成横波和纵波一起研究。
四、关于波动的几个概念1、波线：沿波传播方向带箭头的线。
2、同相面（波面）：振动位相相同点连成的曲面。
同一时刻，同相面有任意多个。
3、波阵面（或波前）：某一时刻，波源最初振动状态传播到的各点连成的面称为波阵面或波前，显然它是同相面的一个特例，它是离波源最远的那个同相面，任一时刻只有一个波阵面。
（或：传播在最前面的那个同相面）4、平面波与球面波(1)平面波：波阵面为平面。
(2)球面波：波阵面为球面。
图13-1*：在各向同性的介质中波线与波阵面垂直。
§13-2 波长、波的周期和频率波速波长、波的周期、波的频率、波速是波动过程中的重要物理量，分述如下：一、波长λ波长λ:同一波线上位相差为π2的二质点间的距离（即一完整波的长度）。
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。
机械波全章教案
12．1 波的形成和传播教学目标一、知识目标1.通过演示实验，让学生认识机械波及其形成条件.2.通过分析讨论理解机械波的概念，实质和特点，以及与机械振动的关系.3.通过比较对机械波进行分类.二、能力目标1.通过波的模型的建立，提高学生的空间想象能力.2.通过对波的模型进行分析判断，提高分析推理能力.三、德育目标通过机械波形成时某个质点与介质中群体质点的关系，体会个别和整体的关系.教学重点机械波的形成、特点和分类.教学难点1.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.2.关于机械振动与横波的关系和区别.教学方法讲解归纳法、实验分析法教学用具柔软的长绳一根(大约2米长)；绳波和纵波挂图、螺旋弹簧纵波演示器教学过程本节课的学习目标1.理解波的形成和传播.2.知道横波和纵波，理解波峰和波谷、密部和疏部.3.理解机械波传播振动形式和振动能量.学习目标完成过程一、复习引入［教师］什么是机械振动和简谐运动？［教师］向平静的水中投入一块小石子会看到什么现象？［演示］绳子的一端固定，手拉另一端水平拉直，上下抖动，观察现象.［教师］刚才我们提到的水面上波浪的传播与绳子中产生的波形就是机械波，这就是我们本节课要学习的内容.二、新课教学(一)波的形成条件［教师］平静的水中如果不投石子，同时也不给水施加任何振动，水面上会不会形成水波?1［学生］不会.［教师］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？［教师］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.［板书］能够产生振动的物体或质点叫做波源.［教师］如果有波源而没有水或绳子作为媒介物，能否产生水波或绳波？［教师］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一个条件.［板书］介质就是传播机械振动的媒介物.［教师］通过刚才的分析，你认为产生波的条件是什么？(二)机械波的概念和产生原因.［教师］产生波的条件是波源和介质，那么波源处发生的振动为什么能向各个方向传播呢？［学生阅读课本第3页有关内容］：［师生活动］解释介质中波源处的振动为什么会向各个方向传播.这是由介质本身的性质决定的.我们可以把介质看作由大量的质点构成的物质，相邻质点间存在相互作用力，当介质中某一点发生振动时，就会带动它相邻的质点振动，这些质点的振动又会带动各自周围的质点发生振动，这样，振动就会在介质中逐渐传播开来.［模拟波的产生过程］设想把介质分成许多小单元，每一小单元可以看作质点，质点之间有相互作用力，质点1在外力的作用下首先振动起来之后，带动质点2振动，不过质点2开始振动的时刻比质点1要迟一些，这样依次带动下去，后一个质点总比前一个迟一些开始振动，于是振动逐渐传播开来.［总结并板书］机械波形成的原因是由于介质本身内部各质点间存在着相互作用力，即由介质内部的力学性质决定的.机械波就是机械振动在介质中的传播过程.(三)机械波的实质和特点.［教师］漂浮在水面上的树叶随着水的上下波动会不会向外迁移？［演示一］在一条绳子上的任意一点系上一圈红布或者用红墨水涂上一圈，以使学生能明显观察到红色标志.手拿绳子一端上下抖动，提示学生观察有红色标志的点如何运动？会不会向绳的另一端移动？［演示二］有一条绳子上不同的点(最好等距离)标记上4到5个红色点，手拿绳子一端上下振动，提示学生观察红色点振动的先后顺序如何？［总结并板书］机械波的特点：a:介质中各质点只在各自平衡位置附近做机械振动，并不沿波的方向发生迁移.2b：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.［教师］根据机械波的概念和传播特点：既然沿波的传播方向各个质点在其平衡位置附近依次振动，又不迁移，那么机械波传播的是什么呢？［学生讨论］得到机械波传播的是机械振动的形式.［教师］前面我们知道，机械振动是具有能量的，那么机械波是不是也把波源的能量通过介质的质点的机械振动依次传播出去？［总结并板书］机械波的实质是：a:传播振动的一种形式.b:传递能量的一种方式，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.(四)机械波的分类：［演示一］抖动绳子的一端，在绳子中形成的波.［演示二］用螺旋弹簧波演示器进行演示：先让金属球沿着弹簧的方向左右振动，观察现象.［学生］看到弹簧上各部分发生周期性的压缩与拉伸，一会儿变密，一会儿变疏，疏密不均的状态在弹簧上自左向右传播.［教师］弹簧波也是一种机械波，它是一种疏密相间的波，波源是振动的金属球，介质是弹簧.绳波与弹簧波的产生和传播提示学生观察介质中各质点的振动方向与波的传播方向之间的关系.［学生］绳子中形成的波：质点的振动方向与波的传播方向互相垂直.弹簧中产生的波：质点的振动方向与波的传播方向在同一直线上.［总结并板书］机械波的分类：1.横波：质点的振动方向与波的传播方向垂直的波，其中凸起部分的最高点叫波峰，凹下部分的最低点叫波谷.2.纵波：质点的振动方向与波的传播方向在同一直线上的波；其中质点分布较稀的部分叫疏部，质点分布较密的部分叫密部.(五)课堂讨论1.机械波能离开介质向外传播吗？2.日常生活中，发现球掉入池塘中，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？三、小结四、作业312．2 波的图象教学目标一、知识目标1.理解波的图象的意义，知道波的图象的横、纵坐标各表示什么物理量，知道什么是简谐波.2.能在简谐波的图象中指出波长和质点振动的振幅.3.已知某一时刻某简谐波的图象和波的传播方向，能画出一下时刻的波的图象，并能指出图象中各个质点在该时刻的振动方向.二、能力目标1.能在简谐波的图象中找到波长和质点振动的振幅.2.学会根据质点振动方向判定波的传播方向，根据波的传播方向判定质点的振动方向.3.学会根据某一时刻某简谐波的图象与波的传播方向，画出下一时刻的波的图象.三、德育目标通过波的图象的教学，使学生对机械波的认识能从感性认识逐步向理性认识过渡.教学重点1.理解波的图象的物理意义.2.理解波的图象的应用教学难点对波的图象物理意义的正确理解.教学过程出示本节课的学习目标1.知道波的图象中两坐标轴的物理意义.2.知道横波图象描述的是在同一时刻介质中的各质点相对于平衡位置的位移情况.3.能够从横波的图象和波动的方向判断波上的各质点在该时刻的振动方向.4.在知道波的传播方向和波速后，能够由某一时刻波的图象画出任一时刻波的图象.5.知道什么叫简谐波，它的图象是一条正弦或余弦曲线.学习目标完成过程一、复习提问，引入新课①出示思考题：什么是机械波？产生机械波的条件是什么？机械波的形成原因是什么？机械波的传播特点是什么？机械波分为哪二种？各有什么特点？②模拟一列横波形成后某一时刻各个质点的情况：③教师讲解：由图可以看出，在机械波形成以后，同一时刻各个质点的位移是有区别的.那么我们能不能用同一种形象的方法来描绘这一不同呢？本节课我们就来学习这个问题：板书课题：波的图象.二、新课教学(1)波的图象的建立：①学生阅读课文，回答下列问题：a：波的图象中横坐标轴和纵坐标轴的物理意义如何？4b：在坐标轴意义确定的情况下，如何描绘得到波的图象？②学生阅读后，回答上述问题：③教师讲解并展示：a:用横坐标x表示在波的传播方向上各个质点的平衡位置.纵坐标y表示某一时刻各个质点偏离平衡位置的位移.b:在坐标轴意义确定的情况下，规定横波中位移的方向向上时为正值.位移的方向向下时为负值，在xOy坐标平面上，画出各个质点的平衡位置x与各个质点偏离平衡位置的位移y的各个点(x,y)，并把这些点连成曲线，就得到某一时刻的波的图象.c:分步描绘波的图象.(2)图象的特点：①横波的图象特点：a.展示绳子中形成的横波及作出的横波的图象.b.学生比较后得到：横波的图象的形状和波在传播过程中介质中各质点某时刻的分布形成相似.c.教师总结：波形中的波峰也就是图象中的位移正向最大值，波谷即为图象中位移负向最大值.波形中通过平衡位置的质点在图象中也恰处于平衡位置.②教师讲解图象的物理意义.波的图象是振动在介质中传播过程中某一时刻的一幅“照片”，即表示在波的传播过程中各个质点在同一时刻偏离各自平衡位置的位移.教师比喻：波的图象的物理意义与下列例子中的情况相似：下课后，同学们都将偏离自己的座位，此时，我们用照相机给全体同学照一张像，通过照片即可得到在同一时刻各位同学的活动情况.板书：波的图象表示介质中的各个质点在同一时刻偏离各自平衡位置的情况 .(3)由波的图象可获取的信息：①出示一幅波的图象.②学生讨论后总结可得到的信息：a:可以直接看出在该时刻沿传播方向上各个质点的位移：方法是：找到图线上各点的纵坐标，则该纵坐标的值表示的是各点在该时刻的位移.b:可以看出在波的传播过程中介质中各质点的振幅A.方法是：波动图线上纵坐标最大值的绝对值就是介质中各质点的振幅A.c：教师讲解如何判断沿传播方向上各质点在该时刻的运动方向.方法一：特殊点法：1)展示一幅波的图象.2)实物判定的步骤.第一步：根据波的传播方向，确定波源方位；56第二步：在要判定的质点P 靠近波源一方附近(不超过4)图象上找另一点P ′;第三步：若P ′在P 上方，则P 向上运动，若P ′在P 下方，则P 向下运动.3)逐步分解展示判断过程.如上图所示，波沿x 轴正向传播，则波源在左方，则在N 点附近靠近波源一方附近找一点M ，由于M 点在N 点上方，故N 点向上运动.方法二：微平移法.作出经微小时间Δt (Δt ＜4T )后的波形，就知道了各质点经过Δt 到达的位置，则运动方向就知道了.已知一列波在某一时刻的波形图象、波的传播方向、波速如何画出一段时间Δt 后的波的图象：将某一时刻的波的图象沿波的传播方向移动一段距离Δx =v ·Δt ，就得到t +Δt 时刻的波形图象.讨论：若要画出t -Δt 时刻的波形图象.应如何去做？什么是简谐波1)什么是简谐波？2)简谐波的波形图有什么特点？为什么会出现两种不同的波形？3)简谐波的波源振动有什么特点？4)对于简谐波而言，各个质点振动的周期和振幅有什么关系？1)简谐波是最基本最简单的波.它是由做简谐运动的波源引起的.2)简谐波的波形图线是正弦曲线或余弦曲线，之所以出现上述两种曲线是由于所选计时起点的不同而产生的.如果以平衡位置开始计时，则得到的是正弦曲线；如果以物体振动到最大位移处开始计时，则得到的是余弦曲线.3)简谐波的波源做的是简谐振动.4)对于简谐波而言，各个质点振动的振幅都相同，各质点振动的周期都与波源振动的周期相同.三、小结四、作业12.3 波长频率和波速教学目标一、知识目标1.理解波长、频率和波速的物理意义.2.理解波长、频率和波速之间的关系.二、能力目标1.能够在波的图象中找到波长.2.学会运用波长、频率和波速之间的关系进行计算和分析问题.三、德育目标通过对波的多解性问题的讨论，使学生知道解决问题时要全面分析. 教学重点1.知道在波的图象中求波长.2.理解波长、频率和波速的物理意义以及它们之间的关系.3.学会用波长、频率和波速之间的关系进行计算和分析问题.教学难点用波长、频率和波速之间的关系求解波的多解问题.教学方法实验、讨论、讲解、练习、电教法.教学过程首先出示本节课的学习目标：1.知道波长、频率的含义.2.知道如何由质点的振动情况，波的传播情况确定波长.3.掌握波长、频率和波速的关系式，并能应用解答有关问题.4.知道波速由介质本身决定.一、引入1.出示思考题：①什么叫质点振动的周期？②什么是质点振动的频率？③机械波形成时，波源处质点的振动为什么会引起后边的质点振动？二、新课教学(一)波长：展示下列过程：78注意：在制作时，把1和13做成相同颜色的，例如红色，把7做成另一种颜色的，为了能够使学生正确理解波长的概念，制作时，可多展示一些质点，例如可展示到形成二个或三个完整波形的所有质点.下边我们以形成两个完整波形的质点进行说明：1.分别观察质点1的起振方向如何？2.当质点1振动41T ,2T ,43T ,T ,45T ,23T ,47T ,2T 时，质点1的振动形式传到了哪些质点？ 3.仔细观察质点1和质点13、质点25的振动状态(包括速度的方向及位移)，有什么关系？ 学生观察后，讨论总结，得到：1.中质点1的起振方向向上；2.经过41T ，质点的振动形式传到了质点4，经2T 传到了质点7，经43T 传到了质点10，经T 传到了质点13；3.质点1、13、25的速度方向及相对各自平衡位置的位移总是相等的.［教师讲解］在波的传播过程中，有一些质点，在振动中的任何时刻，对平衡位置的位移大小和方向都是相等的.［板书］在波动中，对平衡位置的位移总是相等的两个相邻质点间的距离，叫做波长.通常用λ来表示波长.如图所示：1.ah、hm、cj、gl、bi间的距离为多大？2.am间距离是一个波长吗？3.bd间距离是一个波长吗？［师生总结］1.相距一个(或整数)个波长的质点的振动位移有什么关系？它们的振动速度的大小和方向有什么关系？→相距一个(或整数个)波长的两个质点的振动位移在任何时刻都相等，而且振动速度的大小和方向也相同，也就是说：相距一个(或整数个)波长的两个质点在任何时刻振动状态都相同.2.对于横波，相邻的波峰与波峰或波谷与波谷之间的距离和波长之间有什么关系.→对于横波，相邻的两个波峰或相邻的两个波谷之间的距离等于波长.3.对于纵波，相邻的两个密部中央或相邻的两个疏部中央之间的距离与波长之间有什么关系.→对于纵波，相邻的两个密部中央或相邻的两个疏部中央之间的距离等于一个波长.［关于波长的强化训练］下图所示是一列简谐波在某一时刻的波形图象，下列说法中正确的是A.质点A、C、E、G、I在振动过程中位移总是相同的B.质点B、F在振动过程中位移总是相等的C.质点D、H的平衡位置间的距离是一个波长910 D.质点A 、I 在振动过程中位移总是相同的，它们的平衡位置间的距离是一个波长.(二)频率在波动中，各个质点的周期和频率有什么关系？与波源的周期和频率有什么关系？ 在课本图10—5中，质点1产生的振动，经过多长时间传到质点13？质点1与质点13之间的距离与波长有什么关系？［推理归纳］由上述思考题，我们可以得到：1.波的周期和频率也就是波源的周期和频率、波源做一次全振动，在介质中正好形成一个完整的波形，所以波的频率反映了每秒内形成完全波的个数.2.在一个周期的时间内，振动在介质中传播一个波长.3.在n 个周期的时间内，振动在介质中传播的距离等于n 个波长.［分析］由于在n 个周期的时间内， 振动在介质内传播的距离等于n 个波长.所以波的传播速度为:TnT n v λλ==. (三)波速1.教师：振动在介质中传播的速度，叫做波速.2.总结波速的求解公式：3.阅读课文，回答下列问题：①波的频率与什么有关？②波速与什么有关？③波速与质点的振动速度有什么不同？4.学生讨论后，回答，教师总结：①波的频率仅由波源决定，与介质无关.②波速仅由介质性质决定，与波的频率、质点的振幅无关.③波速与质点振动速度的区别.波速是振动形式匀速传播出去的速度，始终沿着波的传播方向，在同一介质中大小保持不变； 质点振动速度是质点在平衡位置附近做振动的速度，大小、方向均随时间改变.三、小结四、作业1112．4 波的反射和折射一、教学目标1．知道波传播到两种介质交界面时，会发生反射和折射2．知道波发生反射时，反射角等于入射角、反射波的频率、波速和波长都与入射波相同． 3．知道波发生折射是由于波在不同的介质中速度不同．知道折射角与入射角的关系． 二、重点难点重点：波的反射和折射定律． 难点：对波面和波线概念的理解． 三 教学过程：机械振动在介质中的传播形成机械波．我们通过波速、周期等物理量描述了机械波，波作为一种运动的形式既具有一般运动所具有的普遍性，又具有区别于其他运动形式的特殊性．波的反射和折射、波的衍射、波的干涉这些现象是波动形式的共同特性，也是学好以后知识的基础． （一）波的反射【演示】在水波槽的装置中，把一根金属丝固定在振动片上，当金属片振动时，金属丝周期性的触动水面，形成波源，在水面上从波源发出一列圆形波． 将实验现象用仪在屏幕上，可观察到： （1）水面上形成一列圆形波（2）画面上的圆形是朝各个方向传播的波峰波谷． 1．波面和波线（1）波面：同一时刻，介质中处于波峰或波谷的质点所构成的面叫做波面． （2）波线：用来表示波的传播方向的跟各个波面垂直的线叫做波线．如图所示．惠更斯原理：介质中任一波面上的各点，都可以看做发射子波的波源，其后任意时刻，这些子波在波前进方向的包络面就是新的波面。
(完整版)55机械波的产生
高二年级物理学案使用时间：第 14周第3课时总 55课时制作人：薛小永审核班级姓名评价课题：机械波的产生【学习目标】1.知道机械波的产生条件（波源、介质）2.认识波既传播振动的形式又传播能量3.知道波的种类有两种：横波和纵波【学习重点、难点】理解波的形式过程、产生条件及其传播特点自学指导:请同学们看课本P29——P33的内容，用笔勾画重点内容，5分钟后完成以下问题：1、什么叫机械波？什么叫介质？2、什么叫横波？什么叫波峰、波谷？3、什么叫纵波？什么叫密部、什么叫疏部？课内探究：根据机械波（绳波）的形成图2-7，完成以下问题，3分钟后小组内讨论统一答案，然后在班内抽查展示。
1、在波的形成过程中，介质中的各质点有没有随波而向传播方向“迁移”？波的形成过程中，传播的是什么？2、绳中各质点的振动方向跟波的传播方向有什么关系？3、关于振动和波的关系，下列说法中正确的是（）A、有振动就一定有波B、波是质点由近及远的移动过程C、波是传播波源振动能量的一种方式D、波源停止振动，则波也立即停止传播课堂检测:如图是沿绳向右传出的一列横波，1点是波源。
（1）第5点所在的位置是波的__________（填波峰或波谷），该点的速度大小是（2）速度最大的点是________、________；（3）在图上画出各质点的振动速度方向。
（速度为0时没有方向）当堂训练1、关于机械波的论述，下列说法正确的是（）A、在机械波的形成过程中，介质中的质点随波一起发生迁移。
B、介质中的质点不随波一起发生迁移，只是在平衡位置附近振动。
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、下列说法正确的有（）A．声波在空气中传播时是纵波，绳波也是纵波B．波不但传递能量，还能使质点随波迁移C．质点振动的方向总是垂直于波传播的方向D．一切机械波的传播均需要波源3、区分横波和纵波的依据是（）A、质点沿水平方向还是竖直方向振动B、波沿水平方向还是竖直方向传播C、质点的振动方向和波的传播方向是相互垂直还是在一条直线上4．一列波由波源向周围扩展开去，由此可知（）A、介质中各质点由近及远地传播开去B、介质质点的振动形式由近及远传播开去C、介质质点振动的能量由近及远传播开去D、振动是变加速的，波动在同种介质中是匀速传播5、（选做题）AB为一弹性绳，设法在绳上传播一个脉冲的波，如图10-3所示，A为波源，且开始起振的方向是向下，当波从A向B传播时，绳上质点开始起振时，质点振动的速度方向是向________；（填“上”或“下”）我的收获：请默写机械波形成的三大特点。
机械波教案
《机械波》教课设计知识与技术：1、明确机械波的产生条件2、掌握机械波的形成过程及颠簸流传过程的特色3、认识机械波的种类及其流传特色过程与方法：1、经过认真察看演示实验，对波的产生条件及形成过程有全面的理解，同时通过认真剖析课本的插图进一步加深对机械波形成过程的理解。
2、教课过程中经过对机械波形成过程的剖析，指引和培育学生的空间想象能力和思想能力。
感情、态度和价值观1、培育学生仔细，认真，谨小慎微做试验的质量，从而培育学生脚踏实地的科学态度和优秀的工作作风。
2、培育学生相互团结，分工协作的团队精神。
二要点、难点剖析要点是机械波的形成过程难点是机械波的形成过程三、教课方法：复习发问，讲练联合，课件演示四、教具：1、演示绳波的形成的长绳；并用课件展现。
2、横波、纵波演示仪；并用课件展现。
3、用幻灯展现机械波。
五教课过程引入新课我们已学习过机械振动，它是描绘单个质点的运动形式，这一节课我们来学习由大批质点组成的弹性媒质整体的一种运动形式——机械波。
1、机械波的产生条件演示——水波：教师用幻灯机做实验：使沉静的水面振动，会看到水面上一圈圈起伏不平的涟漪渐渐向四周流传出去，形成水波。
演示——绳波：用手握住绳索的一端上下颤动，就会看到凸凹相间的波向绳的另一端传播出去，形成绳波。
以上两种波都能够叫做机械波。
教师发问：水波走开水能看到上边的现象吗？绳波走开绳行吗？学生回答：不可以。
教师发问：当振动停止后我们又看到了什么现象？学生回答：传出去的仍旧在流传，此后水（绳）都静止不动了。
请学生总结：（教师可指引）(1)机械波的观点：机械振动在介质中的流传就形成机械波(2)机械波的产生条件：振源和介质。
振源——产活力械振动的物质，如在绳波中的手的不断颤动就是振源。
介质——流传振动的媒质，如绳索、水。
2、机械波的形成过程（用课件把绳波的运动展现）(1) 介质模型：把介质当作由无数个质点弹性连结而成，能够想象为( 图 1 所示 )(2)机械波的形成过程：因为相邻质点间力的作用，当介质中某一质点发生振动时，就会带动四周的质点振动起来，从而使振动向远处流传。
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D、机械波的产生
一、教学任务分析
本节课是上海市二期课改高一年级物理教材第四章《周期运动》的第D节内容，《D机械波的产生》是在学习了《C机械振动》之后，对振动的群体性现象进行的更为深入的探究。
机械波是机械运动中比较复杂的运动形式，属于周期性运动，广泛地涉及物理学的诸多领域。
本节课的内容重在要求学生能够了解波的产生条件和传播过程中的特点，为下节课《E 机械波的描述》打下基础，同时也为高二电学中的电磁波等后续知识的学习做准备。
学习本节内容需要的知识有：运动学相关知识、动力学相关知识、机械振动、周期运动等。
从生活中的有关机械波的例子入手，本节课逐步引导学生构建起有关机械波的理性认识，建立有关“机械波”、“机械波的传播”、“机械波的特点”等概念。
以教师的演示实验逐步引导学生探究机械波的形成条件、机械波的传播特点，分析得到有关机械波的相关知识。
本设计强调学生在学习过程中深化对机械波的理性认识，通过对简单实际问题的分析与研究，知道机械波在实际生活中的应用，从而自觉联系生活，有意识地思考生活中的一些物理现象。
本节课属于基础性课程范畴，计划安排1课时。
本节课的教学对象是南洋模范中学（上海市实验性、示范性高级中学）高一普通班的学生。
通过前面的学习，学生已经具备了相关的运动学和动力学的基本知识，并认识了质点振动的特点和规律，但对于机械波的认识依旧停留在对日常生活现象观察的感性层面，并未形成理性层面的、较为系统的认知网络，因此本节课通过引导学生观察实验、分析机械波的成因以及动态传播过程特征，进一步提高学生观察、实验、抽象思维、推理和综合分析问题的能力。
二、教学目标：
1、知识与技能：
（1）知道机械波的形成过程。
（2）能绘制横波在不同时刻的波形图。
（3）知道横波。
（4）理解机械波产生和传播的条件。
2、过程与方法：
（1）通过对日常生活中有关波动现象的观察、分析、总结、提炼物理现象的特点，体会物理概念形成的过程，感受科学探究的乐趣。
（2）通过演示实验来探究物理现象的规律。
3、情感态度价值观：
（1）通过“生活→物理→生活”的学习过程，感受科学探究的趣味性与实用性。
（2）培养学生通过辨证的观点探究物理过程及其规律。
（3）塑造学生唯物主义的世界观和方法论。
三、教学重点难点：
1、重点：（1）横波产生和传播的条件（2）根据横波的传播情况绘制不同时刻的波形图
2、难点：描绘横波的波形图
四、教学资源
1、多媒体资源：自制教学课件。
2、演示实验器材：绳子、“真空中的闹钟”等。
五、教学设计思路
本节设计主要分为五个教学环节：第一是得出机械波的概念；第二是探究机械波形成的条件；第三是绘制波形图；第四是总结机械波传播的特点；第五是应用与巩固。
总体的设计思路是：通过生活中的波动现象以及教师甩绳子的演示实验等的活动及由此引发的思考，让学生明确有关机械波的概念以及形成条件。
接着，通过师生共同绘制某些时刻的波形图，让学生初步建立其有关机械波的动态传播概念。
然后，通过对机械波传播现象特征的总结，得到机械波传播的特点。
最后，让学生通过对生活中有关机械波的一些现象的分析巩固本节课的知识。
本设计要突出的重点是：一是弄清楚机械波产生的条件。
方法是：通过引导学生观察演示实验来进行推理分析。
二是了解机械波传播的特点。
方法是：通过演示教具的演示实验，让学生一边观察波的动态传播现象一边进行分析、讨论、总结。
本设计要突破的难点是：引导学生绘制某些时刻横波的波形图。
方法是：通过教师启发的方式，让学生自主进行绘制，再进行集体的讨论。
六、教学流程
1．教学流程图
2、流程图说明
情景I情景分析
教师展示水滴激起波纹、国旗飘飘的图片。
活动I教师演示实验
振动绳子，形成绳波。
“真空中的闹钟”实验。
活动II课堂讨论
分析“麦浪滚滚是否属于机械波”。
活动III师生绘图
在教师的指导下，学生绘制振源振动了t=T/4、T/2、3T/4、T、5T/4的横波波形图。
活动IV 课堂讨论
学生总结机械波传播的特点。
活动V 课堂讨论
完成巩固练习。
3、教学主要环节
详见“七、教学过程设计”。
七、教学过程设计：
八、板书设计
九、教学反思。