機械波的產生和傳播的教學設計
教學目的
1.知道機械波的形成過程和產生條件.
2.知道機械波的傳播特點
3.知道機械波的種類——橫波和縱波的概念
4.明確一維簡諧波的幾個特點.
教具
波動演示儀、繩子、音叉、軟彈簧、錄像帶、微機軟件.
教學過程
引入新課
問題 1.請同學們歸納以前學過的各種運動形式.
問題 2.平靜的湖面上放一靜止的小紙船,怎樣使之運動(至少提出兩種方式).
總結: 1.木杆捅 2.石頭子碰 3.在湖邊水中投放石子.
本節我們學習一種重要而普遍的運動形式——波動.
【板書】第一節 機械波的產生和傳播
新課教學
【演示】 看錄像帶.使學生對波有一個初步的認識.
(1)足球比賽中看台上的——人浪.
(2)大型團體操——紅旗飄飄.
(3)藝術體操——長綢舞.
【演示】(1)抖動長綢.(2)在地面上抖繩子.
我們説波在長綢、繩子上傳播,下面以抖繩子為例説明繩波的形成過程.
【板書】一、波的形成和傳播過程分析.
問題:為什麼會在繩上形成波呢?
解釋:結合微機模擬演示進行.(1)因為繩的各部分存在相互作用,在繩的一端發生振動時,會引起相鄰部分發生振動,並依次引起更遠的部分發生振動.(2)設想把繩分成許多小部分,每一小部分可以看作質點,質點之間有相互作用力.質點1在外力的作用下振動起來以後,帶動質點2振動,不過質點2開始振動的時刻比質點1要遲一些.(3)這樣依次帶動下去,後一個質點總比前一個遲一些開始振動,於是振動逐漸傳播開去,從總體上看形成凹凸相間的波.
【板書】1.繩子各部分看成許多質點組成,各部分之間存在着相互作用的彈力.
2.沿波的傳播方向上後一個質點比前一個質點落後一段時間,質點依次被帶動.
3.振動的形式傳播出去形成波.
【演示】縱波(軟彈簧)演示.
問題:波在彈簧上的傳播和在繩子上的傳播(繩波)有什麼區別?
説明:繩波——各個質點振動方向和波的傳播方向垂直,波形為凹凸相間的形狀.(波峯,波谷)
縱波——各個質點振動方向和波的傳播方向在一條直線上,波形為疏密相間的形狀.(疏部,密部)
【板書】二、波的種類(從質點的振動方向與波的傳播方向上看)
1.橫波:各個質點振動方向和波的傳播方向垂直.
2.縱波:各個質點振動方向和波的傳播方向在一條直線上.
問題:聲波為何種波?
【演示】音叉振動產生聲波.
説明:1.形成過程:振動的音叉,它的叉股向一側振動時,壓縮鄰近的空氣,使這部分空氣變密,叉股向另一側振動時,這部分空氣又變疏,這種疏密相間的狀態向外傳播,形成聲波.聲波傳入人耳,使鼓膜振動,就引起聲音的感覺.
2.聲波為縱波.
地震波既有橫波又有縱波.
問題:請同學們通過以上幾個例子分析波的產生條件.
説明:1.介質——藉以傳播波的物質.
2.波源——保持持續振動的物體.
3.機械振動在介質中的傳播形成機械波.
【板書】三、波的產生條件.
1.介質——藉以傳播波的物質.
2.波源——保持持續振動的物體.
【板書】四、機械波:機械振動在介質中的傳播形成機械波.
問題:波是否只向一個方向傳播?
説明:1.波向四面八方傳播,空間立體化.
2.本章研究由簡諧振動而在一條直線上形成的波稱一維簡諧波.
問題:一維簡諧波有何特點?
【板書】五、一維簡諧波特點:
問題:在波的傳播方向上,離波源不同遠近的質點振動情況有何區別?
【板書】1.各質點振幅、週期相同且和波源相同.
2.沿波的傳播方向上,離波源越遠的`質點振動越滯後.
問題:各質點沿波的傳播方向是否移動?
【板書】3.各質點只在自平衡位置附近振動,並不隨波遷移.
問題:小船由靜止運動起來且做簡諧振動説明了什麼?
【板書】4.波向外傳播的是振動的形式和能量.
鞏固練習
1.機械振動在________傳播形成機械波,它是傳播________的一種方式.機械彼的產生條件是(1)________(2)________.
2.從質點的振動方向和波的傳播方向上看,機械波分為橫渡和縱波.
橫波的特點是____________________________________.
縱波的特點是____________________________________.
作業
複習本節課文,明確波的形成過程和波的種類及一維簡諧波的特點.
參考題
1.關於機械波的論述,下列説法正確的是:
[ ]
A.在機械波的形成過程中,介質中的質點隨波一起發生遷移
B.介質中的質點不隨波一起發生遷移,只是在平衡位置附近沿波的傳播方向往復振動
C.機械波傳播的是機械振動這種運動形式
D.介質中各質點的振動週期是相同的
2.關於振動和波的關係,正確的説法是:
[ ]
A.有機械波必有機械振動
B.有機械振動必有機械波
C.振源的振動速度和波的傳播速度是一樣的
D.如果振源停止振動,在介質中的波動也就立即停止
説明
1.本節的重點是波的形成過程分析.教學過程中可通過學生熟悉的事例和演示來完成.在教學中應注意師生雙邊活動,注意引導.
2.做好演示是本節課能否成功的關鍵.
3.結合微機模擬演示繩波的形成過程的圖示,既是理解本節內容又是學習後幾節內容的基礎,一定要認真對待.
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