《《波的形成和傳播》示范教案(共5頁(yè))》由會(huì)員分享,可在線閱讀,更多相關(guān)《《波的形成和傳播》示范教案(共5頁(yè))(5頁(yè)珍藏版)》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。
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第一節(jié):波的形成和傳播示范教案
教學(xué)目標(biāo)
(一)知識(shí)目標(biāo)
1、知道直線上機(jī)械波的形成過(guò)程.
2、知道什么是橫波,知道波峰和波谷;知道什么是縱波,知道疏部和密部.
3、知道"機(jī)械振動(dòng)在介質(zhì)中的傳播,形成機(jī)械波".知道波在傳播運(yùn)動(dòng)形成的同時(shí)也傳遞了能量.
4、通過(guò)學(xué)習(xí)使學(xué)生能明白用語(yǔ)言交流是利用聲波傳遞信息等生活中的機(jī)械波.
(二)能力目標(biāo)
培養(yǎng)學(xué)生對(duì)現(xiàn)象的觀察能力以及對(duì)科學(xué)的探究精神.
教學(xué)建議
本節(jié)重點(diǎn)是理解形成機(jī)械波的物理過(guò)程;學(xué)習(xí)中掌握振動(dòng)質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)只在平衡位置附近振動(dòng),并不隨波遷移。知道橫波和縱波的區(qū)別是波
2、形不同,橫波有波峰、波谷,而縱波有疏部和密部.認(rèn)真分析下列問(wèn)題:
1、機(jī)械波能離開(kāi)媒質(zhì)向外傳播嗎?
(解答)不能.機(jī)械波一定要依賴媒質(zhì)才能傳播,若沒(méi)有媒質(zhì),相鄰質(zhì)點(diǎn)間的相互作用就不能發(fā)生,前一個(gè)質(zhì)點(diǎn)就不能帶動(dòng)后一質(zhì)點(diǎn)振動(dòng),所以振動(dòng)形式無(wú)法傳播出去.
2、日常生活中,發(fā)現(xiàn)球掉入池塘里,能否通過(guò)往池塘丟人石塊,借助石塊激起的水波把球沖到岸邊呢?
?。ń獯穑┎荒埽蛩型度胧瘔K,水面受到石塊的撞擊開(kāi)始振動(dòng),形成水波向四周傳去.這是表面現(xiàn)象,實(shí)際上水波向四周傳播而水只是上下振動(dòng)并不向外遷移,所以球也僅僅是上下振動(dòng)而不會(huì)向岸邊運(yùn)動(dòng).
教學(xué)重點(diǎn)
機(jī)械波的形成過(guò)程及描述
教學(xué)難點(diǎn)
機(jī)械
3、波的形成過(guò)程及描述
教學(xué)用具
1、演示繩波的形成的長(zhǎng)繩;并用課件展示。
2、橫波、縱波演示儀;并用課件展示。
3、用幻燈展示機(jī)械波 。
教學(xué)步驟
引入新課
我們已學(xué)習(xí)過(guò)機(jī)械振動(dòng),它是描述單個(gè)質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)形式,這一節(jié)課我們來(lái)學(xué)習(xí)由大量質(zhì)點(diǎn)構(gòu)成的彈性媒質(zhì)整體的一種運(yùn)動(dòng)形式——機(jī)械波。
1、機(jī)械波的產(chǎn)生條件
演示——水波:教師用幻燈機(jī)做實(shí)驗(yàn):使平靜的水面振動(dòng),會(huì)看到水面上一圈圈起伏不平的波紋逐漸向四周傳播出去,形成水波。
演示——繩波:用手握住繩子的一端上下抖動(dòng),就會(huì)看到凸凹相間的波向繩的另一端傳 播出去,形成繩波。
4、以上兩種波都可以叫做機(jī)械波。
教師提問(wèn):水波離開(kāi)水能看到上面的現(xiàn)象嗎?繩波離開(kāi)繩行嗎?
學(xué)生回答:不行。
教師提問(wèn):當(dāng)振動(dòng)停止后我們又看到了什么現(xiàn)象?
學(xué)生回答:傳出去的仍然在傳播,以后水(繩)都靜止不動(dòng)了。
請(qǐng)學(xué)生總結(jié):(教師可引導(dǎo))
(1)機(jī)械波的概念:機(jī)械振動(dòng)在介質(zhì)中的傳播就形成機(jī)械波
(2)機(jī)械波的產(chǎn)生條件:振源和介質(zhì)。
振源——產(chǎn)生機(jī)械振動(dòng)的物質(zhì),如在繩波中的手的不停抖動(dòng)就是振源。
介質(zhì)——傳播振動(dòng)的媒質(zhì),如繩子、水。
2、機(jī)械波的形成過(guò)程(用課件把繩波的運(yùn)動(dòng)展示)
(1)介質(zhì)模型:把介質(zhì)看成由無(wú)數(shù)個(gè)質(zhì)點(diǎn)彈性連接而成,可以想象為(圖1所示
5、)
(2)機(jī)械波的形成過(guò)程:
由于相鄰質(zhì)點(diǎn)間力的作用,當(dāng)介質(zhì)中某一質(zhì)點(diǎn)發(fā)生振動(dòng)時(shí),就會(huì)帶動(dòng)周?chē)馁|(zhì)點(diǎn)振動(dòng)起來(lái),從而使振動(dòng)向遠(yuǎn)處傳播。例如:圖2表示繩上一列波的形成過(guò)程。圖中1到18各小點(diǎn)代表繩上的一排質(zhì)點(diǎn),質(zhì)點(diǎn)間有彈力聯(lián)系著。圖中的第一行表示在開(kāi)始時(shí)刻(t=0)各質(zhì)點(diǎn)的位置,這時(shí)所有質(zhì)點(diǎn)都處在平衡位置。其中第一個(gè)質(zhì)點(diǎn)受到外力作用將開(kāi)始在垂直方向上做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng),設(shè)振動(dòng)周期為T(mén),則第二行表示經(jīng)過(guò)了T/4時(shí)各質(zhì)點(diǎn)的位置,這時(shí)質(zhì)點(diǎn)1已達(dá)到最大位移,正開(kāi)始向下運(yùn)動(dòng);質(zhì)點(diǎn)2的振動(dòng)較質(zhì)點(diǎn)1落后一些,仍向上運(yùn)動(dòng);質(zhì)點(diǎn)3更落后一些,此時(shí)振動(dòng)剛傳到了質(zhì)點(diǎn)4。第三行表示
6、經(jīng)過(guò)了T/2時(shí)各質(zhì)點(diǎn)的位置,這時(shí)質(zhì)點(diǎn)1又回到平衡位置,并繼續(xù)向下運(yùn)動(dòng),質(zhì)點(diǎn)4剛到達(dá)最大位移處,此時(shí)振動(dòng)傳到了質(zhì)點(diǎn)7。依次推論,第四、五、六行分別表示了經(jīng)過(guò)3T/4、和5T/4后的各質(zhì)點(diǎn)的位置,并分別顯示了各個(gè)對(duì)應(yīng)時(shí)刻所有質(zhì)點(diǎn)所排列成的波形。
教師講解后,請(qǐng)學(xué)生討論機(jī)械波在傳播過(guò)程中的特點(diǎn):
3、對(duì)機(jī)械波概念的理解
(1)機(jī)械波是構(gòu)成介質(zhì)的無(wú)數(shù)質(zhì)點(diǎn)的一種共同運(yùn)動(dòng)形式;
(2)當(dāng)介質(zhì)發(fā)生振動(dòng)時(shí),各個(gè)質(zhì)點(diǎn)在各自的平衡位置附近往復(fù)運(yùn)動(dòng),質(zhì)點(diǎn)本身并不隨波遷移,機(jī)械波向外傳播的只是機(jī)械振動(dòng)的形式(演示橫波演示器);
(3)波是傳播能量的一種方式。
4、波的種類(lèi):
按波的傳
7、播方向和質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向可以將波分為兩類(lèi):橫波和縱波。
(1)橫波的定義:質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向與波的傳播方向垂直。
波形特點(diǎn):凸凹相間的波紋(觀察橫波演示器),
叫起伏波。如圖3波形所示。
(2)縱波的定義:質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向與波的傳播方向在一條直線上。
波形特點(diǎn):疏密相間的波形,又叫疏密波。如圖4波形所示。
舉例:聲波是縱波,其中:振源——聲帶,介質(zhì)——空氣、液體、固體。
聲波在空氣中的傳播速度大約為:340m/s;
聲波在水中中的傳播速度大約為:1500m/s;
8、
聲波在鋼鐵中的傳播速度大約為:5000m/s;
地震波既有橫波又有縱波。其中橫波和縱波的傳播速度不同。
水波既不是橫波也不是縱波,叫做水紋波。
5、描述機(jī)械波的物理量
(1)波長(zhǎng)定義:沿著波的傳播方向,兩個(gè)相鄰的在振動(dòng)過(guò)程中對(duì)平衡位置的位移總是相等的質(zhì)點(diǎn)間的距離。單位:米,符號(hào):λ。
演示,(觀察演示儀器):
①在橫波中波長(zhǎng)等于相鄰兩個(gè)波峰或波谷之間的距離;在縱波中波長(zhǎng)等于相鄰兩個(gè)密部或疏部的中央之間的距離。
?、谫|(zhì)點(diǎn)振動(dòng)一個(gè)周期,振動(dòng)形式在介質(zhì)中傳播的距離恰好等于一個(gè)波長(zhǎng),即:振動(dòng)在一個(gè)周期里在介質(zhì)中傳播的距離等于一個(gè)波長(zhǎng)。
(2)波速定
9、義:波的傳播快慢,其大小由介質(zhì)的性質(zhì)決定的,在不同的介質(zhì)中速度并不相同。
單位:米/秒 符號(hào):v
表達(dá)式:v=λ/T=λf
(3)周期和頻率:質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)的周期又叫做波的周期(T);質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)的頻率又叫做波的頻率(f)。 波的振動(dòng)周期和頻率只與振源有關(guān),與媒質(zhì)無(wú)關(guān)。(媒質(zhì)質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)都是受迫振動(dòng),所以周期同振源的周期)。
同步訓(xùn)練:
例1. 關(guān)于振動(dòng)和波的關(guān)系,下列說(shuō)法中正確的是( )
A、如果波源停止振動(dòng),在介質(zhì)中傳播的波動(dòng)也立即停止
B、物體做機(jī)械振動(dòng),一定產(chǎn)生機(jī)械波
C、波的速度
10、即波源的振動(dòng)速度
D、波在介質(zhì)中的傳播頻率與介質(zhì)性質(zhì)無(wú)關(guān),僅由波源的振動(dòng)頻率決定
例2. 關(guān)于機(jī)械波的概念,下列說(shuō)法中正確的是( )
A. 質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)的方向總是垂直于波傳播的
B. 簡(jiǎn)諧波沿長(zhǎng)繩傳播,繩上相距半個(gè)完整波形的兩質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)位移的大小始終相等
C. 任一個(gè)振動(dòng)質(zhì)點(diǎn)每經(jīng)過(guò)一個(gè)周期沿波的傳播方向移動(dòng)一個(gè)完整的波形
D. 相隔一個(gè)周期的兩時(shí)刻,簡(jiǎn)諧波的波形相同
例3. 圖10-1中所示為一簡(jiǎn)諧橫波在某一時(shí)刻的波形圖,已知此時(shí)質(zhì)點(diǎn)A正向上以,如圖中箭頭所示。由此可判定此橫波( )
A. 向右傳播,且此時(shí)質(zhì)點(diǎn)B正向上運(yùn)動(dòng)
B. 向右傳播,且此時(shí)質(zhì)點(diǎn)C正向上
11、運(yùn)動(dòng)
C. 向左傳播,且此時(shí)質(zhì)點(diǎn)D正向上運(yùn)動(dòng)
D. 向左傳播,且此時(shí)質(zhì)點(diǎn)E正向上運(yùn)動(dòng)
例4.下列有關(guān)機(jī)械振動(dòng)和機(jī)械波的說(shuō)法中正確的是( )
A.某物體做機(jī)械振動(dòng),它周?chē)慕橘|(zhì)中就一定產(chǎn)生機(jī)械波
B.波源停止振動(dòng)后,已形成的機(jī)械波仍能在介質(zhì)中繼續(xù)傳播
C.機(jī)械波傳播的只是機(jī)械振動(dòng)的形式和能量,參與波動(dòng)的質(zhì)點(diǎn)不隨波遷移
D.振動(dòng)是變速的,波動(dòng)是勻速的
例5.一波源振動(dòng)1.5個(gè)周期在介質(zhì)中形成的波形如圖圖10-2所示,此時(shí)波上B質(zhì)點(diǎn)正向平衡位置運(yùn)動(dòng),則以下說(shuō)法中正確的是( )
A.這列波是沿x軸正方向傳播的
B.波源是從平衡位置開(kāi)始向正y方向振動(dòng)的
C.質(zhì)點(diǎn)D將比質(zhì)點(diǎn)C先回到平衡位置
D.質(zhì)點(diǎn)A和質(zhì)點(diǎn)E的振動(dòng)方向總是相反的
思考題
機(jī)械振動(dòng)與機(jī)械波的關(guān)系。
專(zhuān)心---專(zhuān)注---專(zhuān)業(yè)