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1、第一節(jié):波的形成和傳播教案
教學(xué)目標(biāo)
(一)知識目標(biāo)
1、知道直線上機械波的形成過程.
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"機械振動在介質(zhì)中的傳播,形成機械波".知道波在傳播運動形成的同時也傳遞了能量.
4、通過學(xué)習(xí)使學(xué)生能明白用語言交流是利用聲波傳遞信息等生活中的機械波.
(二)能力目標(biāo)
培養(yǎng)學(xué)生對現(xiàn)象的觀察能力以及對科學(xué)的探究精神.
教學(xué)建議
本節(jié)重點是理解形成機械波的物理過程;學(xué)習(xí)中掌握振動質(zhì)點的運動只在平衡位置附近振動,并不隨波遷移。知道橫波和縱波的區(qū)別是波形不同,橫波有波峰、波谷,而縱波有疏部和密部.認真分析下列問題
2、:
1、機械波能離開媒質(zhì)向外傳播嗎?
(解答)不能.機械波一定要依賴媒質(zhì)才能傳播,若沒有媒質(zhì),相鄰質(zhì)點間的相互作用就不能發(fā)生,前一個質(zhì)點就不能帶動后一質(zhì)點振動,所以振動形式無法傳播出去.
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始振動,形成水波向四周傳去.這是表面現(xiàn)象,實際上水波向四周傳播而水只是上下振動并不向外遷移,所以球也僅僅是上下振動而不會向岸邊運動.
教學(xué)重點
機械波的形成過程及描述
教學(xué)難點
機械波的形成過程及描述
教學(xué)用具
1、演示繩波的形成的
3、長繩,用課件展示。
2、橫波、縱波演示儀,用課件展示。
3、用幻燈展示機械波 。?
教學(xué)步驟
?引入新課
生活中有很多波的存在方式.(舉例)
觀察繩波(書本23頁)
思考:1.繩波是如何形成的?
2.演示,用紅顏色在繩上做的標(biāo)記,怎樣運動,是否會隨著波向繩另一端移動?
觀察并回答:
答1 手搖擺形成(振源)
答2 不會,上下振動.
問:繩子上的波是怎樣傳播呢?
一、機械波的形成過程
(1)介質(zhì)模型:把介質(zhì)看成由無數(shù)個質(zhì)點彈性連接而成,可以想象為(圖1所示)
(2)機械波的形成過程:
4、???
由于相鄰質(zhì)點間力的作用,當(dāng)介質(zhì)中某一質(zhì)點發(fā)生振動時,就會帶動周圍的質(zhì)點振動起來,從而使振動向遠處傳播。例如:圖2表示繩上一列波的形成過程。圖中1到18各小點代表繩上的一排質(zhì)點,質(zhì)點間有彈力聯(lián)系著。圖中的第一行表示在開始時刻(t=0)各質(zhì)點的位置,這時所有質(zhì)點都處在平衡位置。其中第一個質(zhì)點受到外力作用將開始在垂直方向上做簡諧運動,設(shè)振動周期為T,則第二行表示經(jīng)過了T/4時各質(zhì)點的位置,這時質(zhì)點1已達到最大位移,正開始向下運動;質(zhì)點2的振動較質(zhì)點1落后一些,仍向上運動;質(zhì)點3更落后一些,此時振動剛傳到了質(zhì)點4。第三行表示經(jīng)過了T/2時各質(zhì)點的位置,這時質(zhì)點1又回到平衡位置,并繼續(xù)向下運動
5、,質(zhì)點4剛到達最大位移處,此時振動傳到了質(zhì)點7。依次推論,第四、五、六行分別表示了經(jīng)過3T/4、和5T/4后的各質(zhì)點的位置,并分別顯示了各個對應(yīng)時刻所有質(zhì)點所排列成的波形。
教師講解后,請學(xué)生作圖,并討論機械波在傳播過程中的特點:(結(jié)合書本和多課件視頻)
問題:
1、質(zhì)點做什么運動?隨波遷移了嗎?
2、各質(zhì)點的起振方向有什么關(guān)系?
3、各質(zhì)點的運動先后順序有何規(guī)律?
4、各質(zhì)點間的運動有什么特點
5、波傳播的傳播速度有什么特點?
6、波源停止運動后繩上各質(zhì)點如何運動?
回答:
1.波形向前推移,波的前端波形保持不變,而質(zhì)點只在自己的平衡位置附近振動,并不“隨波逐流”
2.
6、所有質(zhì)點的起振方向都相同
3.近點先振動,遠點后振動,近點振動超前于遠點
4.但它們都與波源具有相同的振動周期和振幅
5.相等時間內(nèi)傳播相等距離-勻速傳播
6.波源停止運動后,由近及遠各質(zhì)點相繼停止運動。而非所有質(zhì)點都立即停止運動。
觀察:繩波和彈簧波的特點(視頻)
思考:波動的方向與質(zhì)點振動的方向有什么關(guān)系?兩種波有何不同嗎?
從而引入波的種類
二、波的種類:
按波的傳播方向和質(zhì)點的振動方向可以將波分為兩類:橫波和縱波。
(1)橫波的定義:質(zhì)點的振動方向與波的傳播方向垂直。???
(2)縱波的定義:質(zhì)點的振動方向與波的傳播方向在一條
7、直線上。
舉例:聲波是縱波,其中:振源——聲帶,介質(zhì)——空氣、液體、固體。
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。
思考:
1、 聲波、水波、繩波分別靠什么來傳播?
2、機械波的形成條件是什么?
從而引入機械波存在的條件
三.機械波
1.產(chǎn)生機械波的條件: 同時存在振源和介質(zhì)。
2. 介質(zhì)——波借以傳播的物質(zhì).波源——首先開始振動的物體.
3.機械波:機械振動在介質(zhì)中的傳播,形成機械波。
類別
振動
波動
研究現(xiàn)象
單個質(zhì)點在平衡位置附近的往復(fù)運動
介質(zhì)中大量
8、質(zhì)點的集體振動
力的來源
質(zhì)點受到指向平衡位置的回復(fù)力作用
介質(zhì)中相鄰質(zhì)點間相互作用的彈力
運動性質(zhì)
質(zhì)點的振動是變加速運動
在同一種介質(zhì)中波動的傳播速度不變
聯(lián)系
振動是波動的起因,有振動不一定有波
波動是振動的傳播
有波一定有振動
回憶前一章的振動和這一章第一節(jié)的內(nèi)容有什么不同.
四.波和振動的區(qū)別
同步訓(xùn)練:
例1:日常生活中,發(fā)現(xiàn)皮球掉入池塘中,能否通過往池塘丟入石塊,借助石塊激起的水波將球沖到岸邊嗎?
例2、關(guān)于波下列說法正確的是( )
A.質(zhì)點振動方向總是垂直于波傳播的方向
B.波在傳播的過程中,沿波的傳播方向上的介質(zhì)質(zhì)點依次做受迫振動
C.物體做機械振動,一定產(chǎn)生機械波
D.如果振源停止振動,在介質(zhì)中傳播的振動也立即停止。