《波的形成和传播》

第一节：波的形成和传播

教学目标

（一）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．（二）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．

教学重点

机械波的形成过程及描述

教学难点

机械波的形成过程及描述

教学用具

1、演示绳波的形成的长绳；

2、横波、纵波演示仪；

教学步骤

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。

1、机械波的产生条件是什么？

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。

以上两种波都可以叫做机械波。

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，可以想象为(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。例如：图2表示绳上一列波的形成过程。图中1到18各小点代表绳上的一排质点，质点间有弹力联系着。图中的第一行表示在开始时刻(t＝0)各质点的位置，这时所有质点都处在平衡位置。其中第一个质点受到外力作用将开始在垂直方向上做简谐运动，设振动周期为T，则第二行表示经过了T／4时各质点的位置，这时质点1已达到最大位移，正开始向下运动；质点2的振动较质点1落后一些，仍向上运动；质点3更落后一些，此时振动刚传到了质点4。第三行表示经过了T／2时各质点的位置，这时质点1又回到平衡位置，并继续向下运动，质点4刚到达最大位移处，此时振动传到了质点7。依次推论，第四、五、六行分别表示了经过3T／4、和5T／4后的各质点的位置，并分别显示了各个对应时刻所有质点所排列成的波形。

教师讲解后，请学生讨论机械波在传播过程中的特点：

3、对机械波概念的理解

(1)机械波是构成介质的无数质点的一种共同运动形式；

(2)当介质发生振动时，各个质点在各自的平衡位置附近往复运动，质点本身并不随波迁移，机械波向外传播的只是机械振动的形式(演示横波演示器)；

(3)波是传播能量的一种方式。

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)横波的定义：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)，

叫起伏波。如图3波形所示。

(2)纵波的定义：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。

举例：声波是纵波，其中：振源——声带，介质——空气、液体、固体。

声波在空气中的传播速度大约为：340m/s；

声波在水中中的传播速度大约为：1500m/s；

声波在钢铁中的传播速度大约为：5000m/s；

地震波既有横波又有纵波。其中横波和纵波的传播速度不同。

水波既不是横波也不是纵波，叫做水纹波。

同步训练：

1.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

2 ．下列有关机械振动和机械波的说法中正确的是（）

A．某物体做机械振动，它周围的介质中就一定产生机械波

B．波源停止振动后，已形成的机械波仍能在介质中继续传播

C．机械波传播的只是机械振动的形式和能量，参与波动的质点不随波迁移

D．振动是变速的，波动是匀速的

思考题

机械振动与机械波的关系

小结：机械波的概念，机械波的产生条件，波的种类

布置作业：26页问答与练习1，2必做，3题选做

板书设计：

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)机械波的产生条件：振源和介质。

（3）波的种类：横波和纵波

教后记：

第二节波的图象

教学目标：

知识目标：1.理解波的图象的物理意义及简谐波的概念

2．能根据波的图象，确定各质点的振动方向

3.知道波的图象与振动图象的区别

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．

重点、难点：波的图象的物理意义及应用

教学步骤

新课导入：过去我们研究的是一个质点的运动情况，波却是一个质点很多质点的运动。为了表示这么多质点在同一时刻的运动情况，图像是一个很有用的工具。这节课我们来研究布偶的图像，

师:下面请同学们观察横波形成的过程及纵波形成过程，之后试画出横波波形图和纵波波形图.

横波演示：利用横波演示仪进行，老师先演示一遍，再请学生来做体验过程

纵波演示：利用纵波演示仪进行，老师先演示一遍，再请学生来做体验过程

老师引导学生分析指点离开平衡位置的位移以及想想生活中的合影照的样子启发学生画出波的图像

生：画图

师;展示学生画图，带领学生找特点，补充不足，进行总结。进行板书

【板书】一、波的图象

⒈波动特点：波在传播过程中，同一时刻各质点的空间位置分布不同，如图所示，

虚线表示各质点的平衡位置，图中也反映了该时刻各个质点偏离平

衡位置的位移。

⒉波的图象（波形图或波形曲线）：

①物理意义：描述同一时刻各质点偏离平衡位置的位移，即同一时刻各质点的空

间位置分布情况。

②描述方法：平面直角坐标系

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，规定在横波中位移的方向向上为正，向下为负

③图象形式：正弦曲线（余弦曲线）

y