大学物理学-机械波教案
机械波的传播和特性的物理课教案
机械波的传播和特性的物理课教案标题：机械波的传播和特性的物理课教案引言：机械波是一种能量传递的波动现象，其传播和特性对于学生理解波动现象和物理学知识的建立起着重要的作用。
本教案旨在通过生动的实例、清晰的解释和互动性的学习活动，帮助学生掌握机械波传播和特性方面的基本概念。
一、回顾与导入（5分钟）1. 复习前几堂课的内容，引出机械波的概念。
2. 引导学生提出机械波的传播方式和特性，激发学生的兴趣。
二、机械波的分类（10分钟）1. 解释机械波的概念和定义。
2. 分类介绍机械波的两大类别：横波和纵波，侧重说明它们的传播方式和粒子振动方向的差异。
3. 通过实例演示和调查问卷，让学生感受到横波和纵波在不同媒介中的传播特性。
三、机械波的传播（20分钟）1. 介绍机械波在同质介质和异质介质中的传播特点，引导学生分析和总结规律。
2. 利用实验装置演示机械波在不同介质中的传播情况，让学生观察和记录实验现象。
3. 引导学生归纳机械波传播过程中的关键概念：波长、频率、速度、振幅等，明确它们之间的关系。
四、机械波的特性（25分钟）1. 解释机械波的特性，如衍射、折射、反射和干涉等，并通过图示和动画等形式进行直观展示。
2. 利用光栅、双缝实验等设备进行实验演示和数据采集，帮助学生探索机械波特性背后的原理。
3. 引导学生分析实验结果，发现规律，结合理论知识进行解释。
五、机械波的应用（15分钟）1. 探讨机械波在现实生活中的应用领域，如音乐、通讯、医学等，激发学生对物理学的兴趣。
2. 组织学生小组活动，让他们以团队合作的方式，设计一个与机械波有关的创新应用项目。
六、小结与延伸（5分钟）1. 简要概括机械波的传播和特性的重点内容。
2. 提醒学生复习和总结今天的课程，同时给予一些拓展阅读资源。
结语：通过本次课程的学习，学生将对机械波的传播和特性有更深入的认识和理解。
通过生动的实例、互动的学习活动等方式，学生的学习兴趣将被激发，同时也培养了他们的观察能力、动手能力以及团队合作精神。
《机械波》教案
《机械波》教案知识与技能:1、明确机械波的产生条件2、掌握机械波的形成过程及波动传播过程的特征3、了解机械波的种类及其传播特征过程与方法:1、通过仔细观察演示实验，对波的产生条件及形成过程有全面的理解，同时通过仔细分析课本的插图进一步加深对机械波形成过程的理解。
2、教学过程中通过对机械波形成过程的分析，引导和培养学生的空间想象水平和思维水平。
情感、态度和价值观1、培养学生细心，认真，一丝不苟做试验的品质，进而培养学生实事求是的科学态度和良好的工作作风。
2、培养学生互相团结，分工协作的团队精神。
二重点、难点分析重点是机械波的形成过程难点是机械波的形成过程三、教学方法:复习提问，讲练结合，课件演示四、教具: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，这个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。
1、机械波的产生条件演示——水波:教师用幻灯机做实验:使平静的水面振动，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。
以上两种波都能够叫做机械波。
教师提问:水波离开水能看到上面的现象吗？绳波离开绳行吗？学生回答:不行。
教师提问:当振动停止后我们又看到了什么现象？学生回答:传出去的仍然在传播，以后水（绳）都静止不动了。
请学生总结:（教师可引导）(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)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。
2、机械波的形成过程（用课件把绳波的运动展示）(1)介质模型:把介质看成由无数个质点弹性连接而成，能够想象为(图1所示)(2)机械波的形成过程:由于相邻质点间力的作用，当介质中某一质点发生振动时，就会带动周围的质点振动起来，从而使振动向远处传播。
机械波教案
教学目标：1．掌握机械波的产生条件和机械波的传播特点（规律）；2．掌握描述波的物理量——波速、周期、波长；3．正确区分振动图象和波动图象，并能运用两个图象解决有关问题4．知道波的特性：波的叠加、干涉、衍射；了解多普勒效应教学重点：机械波的传播特点，机械波的三大关系（波长、波速、周期的关系；空间距离和时间的关系；波形图、质点振动方向和波的传播方向间的关系）教学难点：波的图象及相关应用教学方法：讲练结合，计算机辅助教学教学过程：一、机械波2．机械波的分类机械波可分为横波和纵波两种。
（1）质点振动方向和波的传播方向垂直的叫横波，如：绳上波、水面波等。
（2）质点振动方向和波的传播方向平行的叫纵波，如：弹簧上的疏密波、声波等。
分类质点的振动方向和波的传播方向关系形状举例横波垂直凹凸相间；有波峰、波谷绳波等纵波在同一条直线上疏密相间；有密部、疏部弹簧波、声波等说明：地震波既有横波，也有纵波。
3．机械波的传播（1）在同一种均匀介质中机械波的传播是匀速的。
波速、波长和频率之间满足公式：v=λf。
（2）介质质点的运动是在各自的平衡位置附近的简谐运动，是变加速运动，介质质点并不随波迁移。
（3）机械波转播的是振动形式、能量和信息。
4．机械波的传播特点（规律）：5．机械波的反射、折射、干涉、衍射一切波都能发生反射、折射、干涉、衍射。
特别是干涉、衍射，是波特有的性质。
干涉区域内某点是振动最强点还是振动最弱点的充要条件：根据以上分析，在稳定的干涉区域内，振动加强点始终加强；振动减弱点始终减弱。
至于“波峰和波峰叠加得到振动加强点”，“波谷和波谷叠加也得到振动加强点”，“波峰和波谷叠加得到振动减弱点”这些都只是充分条件，不是必要条件。
点评：描述振动强弱的物理量是振幅，而振幅不是位移。
每个质点在振动过程中的位移是在不断改变的，但振幅是保持不变的，所以振动最强的点无论处于波峰还是波谷，振动始终是最强的。
点评：关于波的干涉，要正确理解稳定的干涉图样是表示加强区和减弱区的相对稳定，但加强区和减弱区还是在做振动，加强区里两列波分别引起质点分振动的方向是相同的，减弱区里两列波分别引起质点分振动的方向是相反的，发生变化的是振幅增大和减少的区别，而且波形图沿着波的传播方向在前进。
机械波实用教案范文
机械波实用教案范文【一、教学目标】1.知识目标：学习机械波的基本概念和特性，了解机械波的传播方式。
2.技能目标：能够描述机械波的传播方式和波的性质。
3.情感目标：培养学生对物理知识的兴趣，培养学生观察和实验的能力。
【二、教学重难点】1.教学重点：机械波的定义、传播方式和波的性质。
2.教学难点：波的传播方式和波的性质的掌握和运用。
【三、教学准备】教师：教案、黑板、粉笔、投影仪、实验器材等。
学生：课本、笔记本。
【四、教学过程】【导入】1.教师播放一段波的传播动画，让学生观察并思考：这个图形是什么？它是如何传播的？2.请几位学生回答问题，并对他们的回答做一些引导，引出机械波的概念。
【呈现】1.教师通过投影仪展示机械波的基本概念和特性，并给出机械波的定义：机械波是通过物质的振动而传播的波动现象。
2.教师利用黑板和粉笔讲解机械波的传播方式和波的性质，包括纵波和横波的区别、波的振幅、波长、周期、频率等概念。
【实验】1.教师介绍一个简单的实验装置，演示横波在绳子上的传播。
2.学生们分组进行实验操作，通过悬挂绳子和手的上下运动，观察横波在绳子上的传播过程，记录波的振幅、波长等特性。
3.学生们在实验完成后，进行实验结果的汇报和讨论，教师进行指导。
【拓展】1.教师通过讲解声波和水波，引出了波的传播速度的概念，让学生理解波速与频率和波长的关系。
2.教师利用黑板和投影仪进行计算公式的推导，提醒学生注意计算单位的转换。
3.教师和学生一起进行一些简单的计算练习。
【归纳总结】1.教师通过黑板和投影仪总结机械波的传播方式和波的性质，并强调波的传播速度与频率和波长的关系。
2.教师布置一些练习题，要求学生在家里完成，并下节课检查订正。
【五、教学反思】通过本节课的教学，学生对机械波的概念和特性有了初步的了解。
通过实验操作，学生对机械波的传播方式和波的性质有了直观的认识。
但是，本节课的时间安排还不够充分，没有给学生提供足够的时间进行实验操作和讨论。
有关机械波教案范文
一、教案基本信息教案名称：有关机械波教案课时安排：2课时教学目标：1. 让学生了解机械波的概念、特点和分类。
2. 使学生掌握机械波的传播原理和反射、折射、干涉等现象。
3. 培养学生运用物理知识解决实际问题的能力。
教学重点：1. 机械波的概念和特点。
2. 机械波的传播原理。
3. 反射、折射、干涉等现象的原理和应用。
教学难点：1. 机械波的传播原理。
2. 反射、折射、干涉等现象的计算和分析。
教学准备：1. 教学课件。
2. 实验器材：绳波发生器、反射镜、干涉仪等。
二、教学过程1. 导入：通过展示海浪、声波等图片，引导学生思考机械波的概念和特点。
2. 新课：讲解机械波的概念、特点和分类，介绍机械波的传播原理。
3. 互动环节：学生分组进行实验，观察绳波的传播过程，探讨机械波的传播原理。
4. 讲解：介绍反射、折射、干涉等现象的原理和应用。
5. 练习：学生运用所学知识解决实际问题，如计算反射波、折射波的波长等。
三、课后作业1. 复习机械波的概念、特点和分类。
2. 掌握机械波的传播原理。
3. 学习反射、折射、干涉等现象的计算和分析方法。
四、教学反思本节课通过图片导入、实验演示、互动探讨等形式，使学生了解了机械波的概念、特点和分类，掌握了机械波的传播原理以及反射、折射、干涉等现象。
在教学过程中，注意引导学生运用所学知识解决实际问题，提高了学生的动手能力和创新能力。
但部分学生在理解机械波的传播原理时仍有一定难度，需要在今后的教学中加强巩固。
五、教学评价1. 学生对机械波的概念、特点和分类的掌握程度。
2. 学生对机械波的传播原理的理解和应用能力。
3. 学生对反射、折射、干涉等现象的计算和分析能力。
4. 学生在课堂互动和实验操作中的表现。
六、教学内容6. 衍射现象讲解衍射现象的定义和条件，通过动画或实验演示衍射现象，让学生了解衍射现象的本质。
引导学生通过观察衍射现象，分析衍射条件对波传播的影响。
7. 波的合成与分解介绍波的合成与分解的概念，讲解合成波与分解波的原理。
大学物理机械波教案
教学目标：1. 了解机械波的产生和传播条件；2. 掌握机械波的类型、波动方程和波动参数；3. 理解波的能量、能量密度和能量传播；4. 能运用机械波知识解决实际问题。
教学重点：1. 机械波的产生和传播条件；2. 波动方程和波动参数；3. 波的能量和能量密度。
教学难点：1. 波动方程的推导和应用；2. 波的能量和能量密度的计算。
教学过程：一、导入1. 通过展示生活中的实例，如水波、声波等，引导学生了解波的概念；2. 引出机械波的定义，即机械振动在弹性介质中由近及远地传播形成的波。
二、机械波的产生和传播1. 介绍机械波的产生条件：介质振源、弹性介质；2. 讲解机械波的传播特点：各质点围绕平衡位置做简谐振动，质点不随波前进；3. 介绍机械波的分类：横波（固态介质中传播）和纵波（固液气中传播）。
三、波动方程和波动参数1. 介绍波动方程：y = Asin(ωt ± kx)，其中A为振幅，ω为角频率，k为波数，t为时间，x为位移；2. 讲解波动参数：波长λ、波速v、周期T，它们之间的关系为v = λ/T = ω/k；3. 通过实例讲解波动方程的推导和应用。
四、波的能量和能量密度1. 介绍波的能量：波在传播过程中携带的能量；2. 讲解波的能量密度：单位体积内的波能量；3. 通过实例讲解波的能量和能量密度的计算。
五、课堂练习1. 根据波动方程，计算波的振幅、角频率、波数、波长、波速和周期；2. 根据波的传播条件，判断波的传播方向；3. 计算波的能量和能量密度。
六、总结1. 回顾本节课所学内容，强调机械波的产生、传播、波动方程和波的能量；2. 鼓励学生在生活中观察波的现象，提高对机械波的认识。
教学反思：1. 本节课通过实例和练习，帮助学生理解机械波的产生、传播和波动方程，提高学生的实际应用能力；2. 在讲解波动方程和波的能量时，要注意推导过程的严谨性和逻辑性；3. 在课堂练习中，要关注学生的解题思路，及时纠正错误，巩固所学知识。
《机械波》实用教案
《机械波》实用教案1.教学目标：a.知识与技能目标：-了解机械波的基本定义和特征；-掌握波动的基本概念和公式；-理解波的传播规律和特性。
b.过程与方法目标：-通过观察实验和探究让学生主动发现和构建知识；-通过小组合作和讨论促进学生思维的拓展和深化；-结合示意图和实例，引导学生建立正确的思维方式。
c.情感、态度和价值目标：-培养学生对科学的兴趣和探索精神；-培养学生观察问题、解决问题和合作的意识；-培养学生用科学的眼光看待事物和生活的态度。
2.教学重点和难点：a.教学重点：-波动的基本概念和公式；-波的传播规律和特性。
b.教学难点：-波的传播规律的数学表示。
3.教学准备：实验装置：弹簧、绳子、墙壁、振子等多种实验设备和材料；实验仪器：示波器、计时器等；教具：示意图、实物模型等；多媒体设备和教学软件。
4.教学过程：步骤一：导入新课（15分钟）-创设情境，引起学生兴趣。
例如通过视频展示海浪、声波、弹簧的振动等波动现象，让学生观察并思考。
步骤二：概念引入（15分钟）-利用示意图和实物模型引入基本概念，如波的定义、波峰、波谷、振动、周期、频率等；-引导学生观察不同种类的波动，并给出物理规律的解释。
步骤三：实验探究（30分钟）-围绕波的传播规律进行实验研究，如弹簧振动、绳子上的波动、声波传播等；-引导学生设计实验、观察记录和分析结果，通过实验数据和图表验证理论结果。
步骤四：拓展讨论（20分钟）-邀请学生分享实验过程和结果，展示不同的观点和结论；步骤五：概念巩固（15分钟）-利用教学软件或白板进行概念巩固和知识检测；-结合实例和练习题，引导学生应用所学知识解决实际问题。
步骤六：课堂总结（5分钟）-对本节课的主要内容进行概括和总结；-鼓励学生提出问题、表达思考和建议，为下一步的学习提供反馈。
5.教学延伸：-鼓励学生自行寻找更多机械波的实例和应用，并进行调研和报告；-组织学生参观科学实验室或科技馆，进一步了解机械波的相关研究和应用。
物理课程教案机械波的传播
物理课程教案机械波的传播物理课程教案：机械波的传播引言：机械波是指由介质传递的能量，而不是由物质本身传递的能量。
我们日常生活中有许多与机械波有关的现象，比如声音的传播和水波的形成。
本教案将介绍机械波的基本概念、传播特性以及相关的数学模型。
一、机械波的定义与分类1.1 机械波的定义机械波是一种能量的传递形式，它需要介质来进行传递。
机械波通过介质中的分子或振动粒子的相互作用传递能量。
1.2 机械波的分类根据波动介质的状态和波传播方向的不同，机械波可以分为横波和纵波两种类型。
二、机械波的传播特性2.1 波长、频率和波速波长是波动中相邻两个相位点之间的距离，通常用λ表示。
频率是单位时间内波动中波动源的周期性变化次数，通常用f表示。
波速是波传播的速度，记作v。
2.2 干涉和衍射干涉是指两个或更多波源或波动中某点的波进行叠加而产生的现象。
衍射是指波遇到障碍物或通过孔洞时发生弯曲或扩散的现象。
2.3 折射和反射折射是指波由一种介质传播到另一种介质时改变传播方向的现象。
反射是指波遇到障碍物或介质表面时改变传播方向的现象。
三、机械波的数学模型3.1 一维波动方程一维波动方程描述了机械波沿介质传播的数学模型。
对于机械波的一维传播，波动方程可以表示为∂²u/∂x² = 1/v² ∂²u/∂t²，其中u是波函数，x是位置，t是时间，v是波速。
3.2 波速的计算根据不同介质的特性，可以使用不同的公式计算机械波的波速。
例如，在绳子上的横波传播中，波速可以通过公式v = √(T/μ)计算，其中T是绳子的张力，μ是绳子的质量线密度。
四、实例分析：声音的传播4.1 声音的产生和传播声音是一种机械波，由物体振动引起的压力波在介质中传播而产生。
声音的传播需要介质，常见的介质为空气。
4.2 声音的频率和波长声音的频率决定了声音的音调，而波长则决定了声音的音色。
人类可听到的声音频率范围为20 Hz到20 kHz。
机械波教案整理版
12.1 波的形成和传播一、教学目标1、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,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、能力目标：①培养学生进行科学探索的能力②培养学生观察、分析和归纳的能力③培养学生的空间想象能力和思维能力二、教学重点、难点分析机械波的形成过程及传播规律是本节课的重点，也是本节课的难点。
三、教学方法实验探索和计算机辅助教学四、教具丝带、波动演示箱、水平悬挂的长弹簧、音叉五、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（激发兴趣，引出课题）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。
（学生举例，活跃气氛；让学生在大量生活实例中感触波的存在，增强感性认识。
）学生会列举水波、声波、无线电波、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，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。
【板书】一、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）师生共同分析，得出波产生的条件：①波源，②介质。
（为研究波的形成奠定基础）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）【板书】实验探索发放“探索波的形成和传播规律”的实验报告，进行实验探索并完成实验报告。
实验目的：探索波的形成原因和传播规律实验（一），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。
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。
有关机械波教案范文
一、教案基本信息有关机械波教案范文课时安排：2课时（90分钟）教学目标：1. 让学生了解机械波的定义、特点和分类。
2. 使学生掌握机械波的传播过程和能量传递方式。
3. 培养学生运用物理知识解决实际问题的能力。
教学重点：1. 机械波的定义和特点。
2. 机械波的传播过程和能量传递。
教学难点：1. 机械波的产生和传播机制。
2. 机械波的干涉和衍射现象。
教学准备：1. 教学PPT。
2. 相关教学视频或动画。
3. 实验器材（如弹簧、绳子等）。
二、教学过程第一课时一、导入（5分钟）1. 引导学生回顾波动的概念，提问：波动有哪些类型？二、新课导入（10分钟）1. 讲解机械波的定义：机械波是指机械振动在介质中的传播过程。
2. 讲解机械波的特点：周期性、波动性和能量传递。
三、机械波的分类（15分钟）1. 纵波：振动方向与波传播方向在同一直线上。
2. 横波：振动方向与波传播方向垂直。
3. 表面波：振动方向在介质表面。
四、机械波的传播过程（20分钟）1. 讲解波的传播机制：波源振动带动相邻质点振动，形成波动。
2. 讲解波的传播特点：波动传播过程中，波形和能量保持不变。
第二课时五、机械波的能量传递（20分钟）1. 讲解能量传递方式：通过波的传播，能量从波源传递到其他位置。
2. 举例说明：如声波传播过程中，声音能量传递到我们的耳朵。
六、机械波的干涉和衍射现象（15分钟）1. 讲解干涉现象：两个或多个波源产生的波相遇时，波的振动相互加强或相互抵消。
2. 讲解衍射现象：波遇到障碍物时，波的传播方向发生改变。
七、实例分析（10分钟）1. 分析实际生活中的机械波现象，如声波、水波等。
2. 引导学生运用所学知识解决实际问题。
八、课堂小结（5分钟）2. 强调机械波的传播过程和能量传递方式。
九、作业布置（5分钟）2. 请学生举例说明生活中遇到的机械波现象。
十、教学反思（课后）2. 对后续教学进行调整，提高教学质量。
六、教学延伸与应用六、实验演示（20分钟）1. 安排实验：用弹簧或绳子制作一个简单的机械波模型。
大学物理学-机械波教案
1])(2[0x -t u Acos y ϕλπ+=.二、波函数的物理意义1、 如果x = x 0为给定值，)()(00ϕωω+=ux -t Acos t y)(00ϕλπω+=x2-t Acos .这就是波线上x 0处质点在任意时刻t 离开自己平衡位置的位移。
即x 0处质点的振动方程。
它在t = 0时的位相为002ϕλπϕ+-='x ，表示x 0处质点的振动比原点的振动始终落后一个位相λπϕϕ002x -=-'。
2、如果t = t 0为给定值，])([)(00ϕω+=ux-t Acos x y 只是x 的函数，表示t = t 0时刻各质点离开各自平衡位置的位移分布情况，称为t 0时刻的波形方程。
3、如果t ，x 都在变化，则 t 时刻波动方程])([ω)(0ux-t Acos t x,y ϕ+=； t+t ∆时刻波动方程])([ω)(0ux-t t Acos t t x,y ϕ+∆+=∆+。
画出t 和t+t ∆时刻的波形，便可形象地看出波形向前传播的图象。
波形向前传播的速度等于波速u 。
由于波形向前传播，x 处质点在不同时刻t 和t+Δt 的位移是不同的。
但从上面的t 时刻波形和t+Δt 时刻波形可以看出：（2） 如图所示例4：如图，一平面简谐波沿ox 轴正方向传播，波长为λ，若p 1点处质点的振动方程为)t 2(Acos y 1φνπ+=，则P 2点处质点的振动方程为 ；与P 1点处质点振动状态相同的那些点的位置是 。
解：(1) 由图知P 2点的振动落后于P 1，⎥⎦⎤⎢⎣⎡+⎪⎭⎫⎝⎛+=φνπu L L -t 2Acos y 212⎥⎦⎤⎢⎣⎡+⎪⎭⎫⎝⎛+=φλνπ21L L -t 2Acos(2) λk L x 1±=+ (k=1,2,…) ∴ 1L -k x λ±=§6.3 波的能量一、 波的能量和能量密度以平面简谐弹性纵波在细长棒中传播为例。
机械振动机械波教案
机械振动机械波教案一、教学目标1.了解机械振动的基本概念和特点；2.了解机械波的基本概念和特点；3.能够描述机械振动的特征参数和振动方程；4.能够描述机械波的传播特点和波动方程；5.能够解决与机械振动和机械波相关的问题。
二、教学重点1.机械振动的特征参数和振动方程；2.机械波的传播特点和波动方程。
三、教学难点1.机械波的传播特点和波动方程。
四、教学过程1.导入（10分钟）通过激发学生的好奇心，引导他们思考什么是机械振动和机械波，并以日常生活中机械振动和机械波的例子来引入。
2.机械振动（20分钟）2.1机械振动的基本概念和特点通过展示一些具有振动特征的物体（如钟摆、弹簧等），引导学生了解机械振动的基本概念和特点。
2.2机械振动的特征参数和振动方程介绍机械振动的特征参数，如周期、频率、角频率、振幅等。
并通过示例讲解机械振动的振动方程。
3.机械波（20分钟）3.1机械波的基本概念和特点通过展示一些具有波动特征的物质（如水波、声波等），引导学生了解机械波的基本概念和特点。
3.2机械波的传播特点和波动方程介绍机械波的传播特点，如波速、频率、波长等。
并通过示例讲解机械波的波动方程。
4.练习与巩固（20分钟）通过小组讨论和个人思考，解决一些与机械振动和机械波相关的问题，巩固所学知识。
5.拓展与应用（20分钟）引导学生思考机械振动和机械波在日常生活和科学技术中的应用，并请学生在小组内进行讨论和展示。
6.总结与展望（10分钟）对本节课所学内容进行总结，并展望下一节课的学习内容。
五、教学资源1.PPT课件；2.实验设备：钟摆、弹簧、水槽等；3.小组讨论资料。
六、教学评价通过学生的课堂参与、小组讨论和个人解答问题等方式来评价学生的学习情况。
并根据学生的表现情况，对相关知识进行巩固和拓展。
机械波的传播与干涉现象物理教案
机械波的传播与干涉现象物理教案一、教学目标1. 了解机械波的传播特点和规律。
2. 掌握波的传播方式和传播速度的计算方法。
3. 理解和分析波的干涉现象，并能够解释干涉现象的原理。
4. 运用所学知识解决与机械波传播和干涉相关的问题。
二、教学重点1. 机械波的传播特点和规律。
2. 波的传播方式和传播速度的计算方法。
3. 波的干涉现象及其原理。
三、教学内容1. 机械波的传播特点和规律机械波是由介质的振动引起的能量传播现象。
根据传播方向的不同，机械波可分为横波和纵波。
横波是指波动方向垂直于波的传播方向的波，如水波、光波；纵波是指波动方向与波的传播方向平行的波，如声波。
机械波的传播速度取决于介质的性质和波长。
对于绳上的横波，其传播速度v与绳的线密度μ和张力F之间存在关系：v = √(F/μ)。
对于弹性介质中的纵波，其传播速度v与介质的弹性模量E和密度ρ之间存在关系：v = √(E/ρ)。
2. 波的传播方式和传播速度的计算方法通过实验观察和分析，我们可以得出以下结论：- 声波是一种纵波，传播速度取决于介质的性质，如空气中的声速约为340 m/s。
- 水波是一种横波，传播速度取决于水深，如水中的波速公式为v = √(gh)，其中g为重力加速度，h为水深。
- 光波是一种电磁波，传播速度在真空中为恒定值，即光速，约为3×10^8 m/s。
3. 波的干涉现象及其原理干涉现象指两个或多个波同时作用于同一介质产生的波动现象。
干涉分为构成干涉的两种波的干涉和构成干涉的多种波的干涉。
- 构成干涉的两种波的干涉当两个波同相位相加时，叠加波的振幅增大，称为增强干涉；当两个波反相位相加时，叠加波的振幅减小，称为减弱干涉。
- 构成干涉的多种波的干涉当多个波同时作用于同一介质时，波的传播方向相同的叠加波产生加强干涉，波的传播方向相反的叠加波产生减弱干涉。
波的干涉现象可以通过杨氏双缝干涉实验来直观观察。
杨氏双缝干涉实验使用一个光源照射到一个有两个细缝的屏上，光通过缝隙后形成两束波，然后在屏后的观察屏上形成干涉条纹。
有关机械波教案范文
有关机械波教案范文一、教学目标1. 让学生了解机械波的概念，掌握机械波的形成和传播原理。
2. 使学生理解机械波的特性，包括波长、波速、频率等。
3. 培养学生运用机械波知识解决实际问题的能力。
二、教学内容1. 机械波的概念及其形成2. 机械波的传播原理3. 机械波的特性：波长、波速、频率4. 机械波的图像表示：波形图5. 机械波的叠加原理三、教学重点与难点1. 教学重点：机械波的形成和传播原理机械波的特性及其表示方法机械波的叠加原理2. 教学难点：机械波的形成过程及传播机制波速、波长、频率之间的关系机械波的叠加原理在实际问题中的应用四、教学方法1. 采用讲授法，讲解机械波的基本概念、形成原理和传播特性。
2. 利用多媒体演示机械波的形成和传播过程，增强学生的直观感受。
3. 运用案例分析法，让学生通过实际问题理解机械波的叠加原理。
4. 开展小组讨论，培养学生合作学习的能力。
五、教学准备1. 教学课件：机械波的形成、传播、特性及应用等内容。
2. 教学视频：机械波实验现象展示。
3. 练习题：涵盖本节课主要知识点。
4. 小组讨论题目：结合实际问题，分析机械波的叠加原理。
5. 实验器材：振动台、尺子、计时器等。
教学过程：1. 导入新课：通过展示机械波实验现象，引导学生思考机械波的形成和传播。
2. 讲解机械波的形成原理：讲解波源振动传递到介质中的过程，阐述机械波的形成。
3. 讲解机械波的传播特性：介绍波速、波长、频率的概念，讲解它们之间的关系。
4. 演示机械波的传播过程：利用多媒体展示机械波在不同介质中的传播情况。
5. 案例分析：分析实际问题，运用机械波知识解决问题。
6. 小组讨论：让学生结合实例，讨论机械波的叠加原理。
7. 课堂小结：总结本节课的主要知识点。
8. 布置作业：让学生通过练习题巩固本节课所学内容。
9. 课后反思：教师对本节课的教学效果进行反思，为下一节课的教学做好准备。
10. 教学评价：对学生的学习情况进行评价，包括知识掌握程度和实际应用能力。
机械波及其传播教案
机械波及其传播教案一、教学目标1.了解机械波及其传播的基本概念。
2.了解机械波的分类。
3.掌握机械波的传播规律。
4.理解机械波的传播特点。
5.能够应用所学知识进行机械波的计算分析。
二、教学重点了解机械波及其传播的基本概念，掌握机械波的传播规律，理解机械波的传播特点。
三、教学难点应用所学知识进行机械波的计算分析。
四、教学方法1.讲授法：通过讲解、演示、实验等形式，介绍机械波及其传播的基本知识，并帮助学生理解和掌握。
2.实验法：通过实验让学生亲身感受机械波的传播规律，加强对机械波的理解。
3.探究法：引导学生观察、思考、探究机械波的传播特点，提高学生的自主探究能力。
5.课堂讲解5.1 机械波的基本概念机械波是指通过介质传递的振动，在传递过程中并不伴随着物质的传递。
机械波的传播需要介质的支持，介质可以是固体、液体或气体等。
机械波可以分为横波和纵波两种，横波的振动方向与波的传播方向垂直，纵波的振动方向与波的传播方向相同。
机械波的传播速度与介质的特性有关，与介质的密度、弹性有关。
5.2 机械波的传播规律机械波的传播规律有以下几个方面：1.波的反射当机械波到达障碍物时，会发生波的反射。
反射波的方向与入射波的方向相同，但是反射波的振动方向与入射波的方向相反。
2.波的折射当机械波由一种介质传入另一种介质时，会发生波的折射。
折射角与入射角之间的关系遵循斯涅尔定律。
3.波的干涉当两个波在同一介质中相遇时，会发生波的干涉。
干涉分为叠加干涉和相消干涉两种。
4.波的衍射当机械波通过一个小孔时，会发生波的衍射。
衍射现象是由于波经过障碍物时，波的振动迫使介质中的粒子运动，又因为波的振动是通过相邻粒子之间的相互作用传递的，所以障碍物后的介质粒子也产生波动，从而形成新的波。
5.3 机械波的传播特点机械波的传播有以下几个特点：1.波的传递方向垂直于振动方向。
2.波的传播速度与介质的特性有关。
3.波的传播遵循能量守恒定律。
4.波在介质中的传播遵循费马原理，传播路径是最短路径。
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）。
机械波教案大学
课时：2课时教学对象：大学一年级学生教学目标：1. 让学生了解机械波的基本概念、传播规律和特性；2. 掌握机械波的波速、波长、频率、振幅等基本物理量的概念和计算方法；3. 理解机械波在介质中的传播过程，掌握波的叠加原理和干涉现象；4. 培养学生的科学思维能力和实验操作技能。
教学重点：1. 机械波的基本概念和传播规律；2. 机械波的波速、波长、频率、振幅等基本物理量的概念和计算方法；3. 波的叠加原理和干涉现象。
教学难点：1. 机械波在介质中的传播过程；2. 波的叠加原理和干涉现象的实验操作和现象解释。
教学准备：1. 教师准备多媒体课件、实验器材（波源、波导、接收器等）；2. 学生预习教材，了解机械波的基本概念。
教学过程：第一课时一、导入1. 提问：什么是波？波有哪些类型？2. 学生回答，教师总结：波分为机械波和电磁波等类型。
二、新课讲解1. 机械波的基本概念：机械波是指机械振动在介质中传播的现象。
2. 机械波的传播规律：（1）波速：波速是波在单位时间内传播的距离，用v表示。
（2）波长：波长是相邻两个波峰（或波谷）之间的距离，用λ表示。
（3）频率：频率是单位时间内波的振动次数，用f表示。
（4）振幅：振幅是波的最大位移，用A表示。
3. 机械波的传播过程：（1）波源：波源是产生机械振动的物体。
（2）波导：波导是传播机械波的介质。
（3）接收器：接收器是接收机械波的设备。
4. 波的叠加原理和干涉现象：（1）波的叠加原理：两个或多个波在相遇时，它们的振动叠加在一起，形成新的振动。
（2）干涉现象：当两列波相遇时，它们的振动相互叠加，形成干涉现象。
三、实验演示1. 演示机械波在波导中的传播过程；2. 演示波的叠加原理和干涉现象。
四、课堂小结1. 总结机械波的基本概念、传播规律和特性；2. 强调波的叠加原理和干涉现象。
第二课时一、复习导入1. 复习机械波的基本概念、传播规律和特性；2. 复习波的叠加原理和干涉现象。
有关机械波教案范文
有关机械波教案范文一、教学目标1. 让学生了解机械波的产生、传播和反射、折射等基本现象。
2. 使学生掌握机械波的基本方程和波动光学的基本原理。
3. 培养学生运用物理知识解决实际问题的能力。
二、教学内容1. 机械波的产生和传播1.1 机械波的定义1.2 机械波的产生条件1.3 机械波的传播特点2. 机械波的方程2.1 波动方程的推导2.2 波动方程的意义2.3 波动方程的解3. 机械波的反射和折射3.1 反射定律3.2 折射定律3.3 反射和折射现象的解释4. 波动光学的基本原理4.1 干涉现象4.2 衍射现象4.3 偏振现象5. 机械波的应用实例5.1 声波的应用5.2 光波的应用三、教学方法1. 采用讲授法，系统地介绍机械波的基本概念、原理和现象。
2. 利用演示实验，让学生直观地观察机械波的传播和反射、折射现象。
3. 引导学生通过小组讨论，探讨机械波的应用领域。
四、教学准备1. 教案、教材、多媒体课件等教学资源。
2. 演示实验器材：波发生器、反射镜、折射棱镜等。
3. 学生实验器材：声波传感器、光波传感器等。
五、教学评价1. 课堂问答：检查学生对机械波基本概念的理解。
2. 课后作业：巩固学生对机械波方程和波动光学原理的掌握。
3. 小组讨论：评估学生在探讨机械波应用领域方面的创新能力。
4. 实验报告：评价学生在实验操作和问题解决方面的能力。
六、教学步骤1.引入：通过生活中常见的波浪、声波等现象，引导学生思考机械波的定义和特点。
2.讲解：详细讲解机械波的产生条件和传播特点，引导学生理解机械波的基本概念。
3.演示实验：使用波发生器和介质（如绳子或水波），演示机械波的传播过程，让学生直观地观察和感受机械波的特点。
4.讲解机械波方程：通过数学推导和解释，让学生理解波动方程的导出和意义。
5.应用实例分析：分析声波和光波等实际应用案例，让学生了解机械波在现实生活中的应用和重要性。
七、教学延伸1.讲解反射和折射现象：通过实验和理论解释，让学生理解机械波在介质边界上的反射和折射规律。
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。
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1])(2[0x -t u Acos y ϕλπ+=.二、波函数的物理意义1、 如果x = x 0为给定值，)()(00ϕωω+=ux -t Acos t y)(00ϕλπω+=x2-t Acos .这就是波线上x 0处质点在任意时刻t 离开自己平衡位置的位移。
即x 0处质点的振动方程。
它在t = 0时的位相为002ϕλπϕ+-='x ，表示x 0处质点的振动比原点的振动始终落后一个位相λπϕϕ002x -=-'。
2、如果t = t 0为给定值，])([)(00ϕω+=ux-t Acos x y 只是x 的函数，表示t = t 0时刻各质点离开各自平衡位置的位移分布情况，称为t 0时刻的波形方程。
3、如果t ，x 都在变化，则 t 时刻波动方程])([ω)(0ux-t Acos t x,y ϕ+=； t+t ∆时刻波动方程])([ω)(0ux-t t Acos t t x,y ϕ+∆+=∆+。
画出t 和t+t ∆时刻的波形，便可形象地看出波形向前传播的图象。
波形向前传播的速度等于波速u 。
由于波形向前传播，x 处质点在不同时刻t 和t+Δt 的位移是不同的。
但从上面的t 时刻波形和t+Δt 时刻波形可以看出：（2） 如图所示例4：如图，一平面简谐波沿ox 轴正方向传播，波长为λ，若p 1点处质点的振动方程为)t 2(Acos y 1φνπ+=，则P 2点处质点的振动方程为 ；与P 1点处质点振动状态相同的那些点的位置是 。
解：(1) 由图知P 2点的振动落后于P 1，⎥⎦⎤⎢⎣⎡+⎪⎭⎫⎝⎛+=φνπu L L -t 2Acos y 212⎥⎦⎤⎢⎣⎡+⎪⎭⎫⎝⎛+=φλνπ21L L -t 2Acos(2) λk L x 1±=+ (k=1,2,…) ∴ 1L -k x λ±=§6.3 波的能量一、 波的能量和能量密度以平面简谐弹性纵波在细长棒中传播为例。
如图所示，有一密度为ρ的细长棒沿ox 轴放置，一列平面简谐纵波以波速u 沿着棒长方向传播时，棒中每一小段都受到压缩和拉伸。
设波动方程为：])([ω0ux t Acos y ϕ+-=固体细长棒中纵波的传播在坐标为x 处取一小体积元dV = sdx ，其质量为dV ρdm =dx s ρ=，当波传到该体积元时，这部分介质的速率随时间变化0 1 2 3 4 xyt=T/4时的波形曲线P 1 o P 2 xL 1 L 2)(])([0x ,t v ux t ωsin A ωt y v =+--=∂∂=ϕ，其振动动能])([)()(0ϕ+-==ux t ωsin ωA dV ρ21v dm 21dW 2222K ； 同时，体积元因形变而具有弹性势能，可以证明体积元的弹性势能 ])(ω[ω)(ρ0ϕ+-=ux t sin A dV 21dW 222P ；体积元的总能量])(ω[ω)(ρ0ϕ+-=+=ux t sin A dV dW dW dW 222P K 。
以上结果表明：1) 波动传播过程中，任一时刻、任一体积元的动能和势能不仅大小相等，而且位相相同，即两者总是随时间同步变化。
2）波动能量和振动能量有根本区别。
振动过程系统的机械能守恒；对波动来说，任一体积元都与周围质点交换能量，能量不守恒，即能量随着波动的传播而传播。
3）对振动质点来说，位移最大时、速度为零，振动势能最大、动能为零；质点通过平衡位置时，位移为零、速度最大，振动势能为零、动能最大。
而对于波动中的任一体积元来说，位移最大时、相对形变为零、速度为零，所以动能和势能均为零；当体积元在位移为零（即平衡位置）时，相对形变和速度都是最大，所以势能和动能均最大。
介质中单位体积内的能量叫能量密度，用ω表示⎥⎦⎤⎢⎣⎡+-==0222)(sin ϕωωρωu x t A dv dw 。
它在一个周期内的平均值叫平均能量密度 220211ωρωϖA dt TT⎰==。
二、波的能流和能流密度1、能流、平均能流：能流 —— 单位时间内通过介质中某一面积的能量称为通过该面积的能流。
如图所示，s 为垂直于波速u 的平面，则单位时间内通过s 面的能量平均来说等于以s 为底、u 为长度的体积内的能量，即uS w P =P 称为通过s 面的平均能流。
式中w 为平均能量密度，对简谐波22ωA ρ21w =，所以uS ωA ρ21P 22=2、平均能流密度：单位时间内通过垂直于波的传播方向的单位面积上的平均能量，称为平均能流密度，一般用I 表示，即u ωA ρ21u w S P I 22===。
由此可见，平均能流密度I 与振幅的平方成正比，是波的强弱的一种量度，因而也称为波的强度。
三、波的吸收1、无吸收的均匀介质中，波的振幅保持不变；如下图，通过面积S 1和S 2的平均能流相等。
即21P P = 所以 1221uS A 21ωρ2222uS A 21ωρ=即A 1 = A 22、波的吸收波动在均匀介质中传播时，介质总要吸收一部分波的能量而转变为其它形式的能量，所以波的振幅将沿着波的传播方向逐渐减小。
实验指出：当平面波通过极薄的一层介质（厚度为dx ）后，振幅减少-dA 与波进入介质薄层时的振幅A 及薄层厚度dx 成正比：Adx αdA =-，式中α为常数，称为介质的吸收系数，积分可得： αxA A -=e0。
A 0和A 分别为x = 0和x=x 处波的振幅。
由于波的强度与波的振幅的平方成正比，所以波的强度衰减的规律为： xeI I α20-=I 0和I 分别为x = 0和x=x 处波的强度。
§6.4 惠更斯原理 波的叠加和干涉一、 惠更斯原理1 惠更斯原理：介质中波动传播到的各点都可以看作是发射子波的波源，其后任一时刻，这些子波的包迹就是新的波阵面。
所以，S 2外侧各点合振幅A=2A 1，合振动强度I = 4I 1。
§6.5 驻波一、 驻波的形成1、概念：在同一介质中，两列振幅相同的相干平面简谐波，在同一直线上沿相反方向传播时叠加形成的波称为驻波。
2、驻波的演示实验如下图，音叉在绷紧的弦上产生驻波，固定点B 总是波节。
3、从两波波形图的叠加看驻波的形成：观察演示；4、驻波方程：两波波动方程分别 为 )x T t (2cos A y 1λπ-=)x T t (2cos A y 2λπ+= 即这两列波在t = 0时刻，x = 0处的初位相均为零。
则合成波的波动方程为2()()λλππλ12t x t xy y y Acos Acos2T T x t2Acos2cos2Tππ=+=-++=。
5、驻波特点：a 、波线上各点有不同的振幅，在上述的驻波方程Tt cos2x 2Acos2y y y 21πλπ=+= 中，位于x 处的质点其振幅为λx 2Acos2π； b 、波节和波腹 —— 波线上始终不动（振幅为零）的点，称为波节；波线上振幅最大的点，称为波幅；两个相邻的波节（或波腹）之间的距离为2/λ；c 、线上各点分段振动，同一分段各点位相相同；相邻两分段位相相反；二、波在两种界面上的反射1、半波损失 —— 当波从波疏介质（介质密度ρ与波速u 的乘积较小的介质）垂直入射到波密介质（介质密度ρ与波速u 的乘积较大的介质）时，在界面上反射波与入射波的位相相反，称为有半波损失；当波从波密介质入射到波疏介质时，在界面上反射波与入射波的位相相同，没有半波损失。
2、入射波和反射波在两种界面上的合成：当存在半波损失时，界面上是波节；当没有半波损失时，界面上是波腹。
例6：一简谐波沿ox 轴正向传播，图中所示为该波t 时刻的波形图，欲沿ox 轴形成驻波，且使原点处出现波节，画出另一简谐波t 时刻的波形图。
因为要使原点o 处出现波节即任一时刻（不仅仅是图示的t 时刻）o 处质点的位移总是零，例如，当经过1/4周期右行波使o 处质点的位移为 – A ，则左行波应使o 处质点的位移为A ，所以，另一简谐波应是左行波且t 时刻的波形图如上图中的红线所示。
例如图所示，沿x轴正向传播的平面简谐波方程为)]200(200cos[2.0xt y -=π)(SI ，两种介质的分界面P 与坐标原点o 相距m d 0.6=，入射波在界面上反射后振幅无变化，且反射处为固定端。
求：（1）反射波方程；（2）驻波方程；（3）在o 与P 之间各个波节和波腹点的坐标。
解：（1）由入射波方程可知频率Hz 1002==πων，波长m u2==νλ，反射波的振幅、频率、波速均与入射波相同。
入射波在界面处的振动方程u 右行波t 时刻波形oxoxu 左行波t 时刻波形右行波（t +T/4）时刻波左行波（t +T/4）时刻波形§6.6 多普勒效应一、多普勒效应的概念当波源或观察者、或者两者同时相对于介质有相对运动时，观察者接收到的波的频率与波源的振动频率不同的现象称为多普勒效应。
二、观察者接收到的波的频率1、波源不动、观察者以B v 相对于介质运动：设观察者向着波源运动，即0>B v ，则在单位时间内观察者接收到的完整波的数目即观察者实际接收到的波的频率νννλλν>+=+=+=+='=')1(uvu v u uT v u v u u B B B B。
当观察者向着波源运动时，接收到的频率为波源振动频率的）（uv B+1倍；当观察者远离波源运动时，0<B v ，接收到的频率比波源振动频率小。
2、观察者不动、波源以速度S v 相对于介质运动：如图所示，假设波源以速度S v 向着观察者运动。
因为波速与波源运动无关，所以在波源振动的一个周期里，波向前传播的距离等于一个波长λ，但波源S 在一个周期里在波的传播方向上移动了T v S 的距离到达S '点，结果使得一个完整波被挤压在O S '之间，相当于波长减少为T v S -='λλ。
因此，观察者单位时间里接收到的完整波的数目，即观察者接收到的频率为 ννλλν>-=-=-='='SS S v u u T v uT u T v u u 。
当波源向着观察者运动时，0>S v ，观察者接收到的频率为波源振动频率的su V s*§6.7 色散 波包 群速度一、波的叠加 波包1、单色波、波包:频率单一的波叫单色波。
由一群单色波组成的有限长的波列叫波包。
平面简谐波就是单色波，它的波列是无限长的。
根据付立叶分解的观点，有限长的波列相当于许多单色波的叠加。
由这样一群单色波组成的波列叫波包。
例如，前面讲到的“拍”是振幅受到低频调制的高频波列，因为它有一系列最大值、所以还不是典型的波包。
要得到真正的波包，需要更多的频率或波长相近的单色波叠加在一起。