特岗教师：《波面与波线》教学设计
波面和波线 惠更斯原理
大小： J dP wu
u
dS
S
方向：波的传播方向
矢量表示式：
J
wu
J
波的强度：一个周期内能流密度大小的平均值.
I J 1 T Jdt u T wdt uw 1 A2 2u A2
T0
T0
2
❖ 球面波的振幅 （介质不吸收能量）
由
1 2
A12 2uS1
1 2
A22 2uS2
得
A12 4π r12 A22 4πr22
r2 122 52 m 13m
P
两列波到达 P 点的相位差为
Δ
(2
1)
2π
r2
r1
2π
2π
8 0.2
78π
相位差为的偶数倍，故P点两波干涉相长.
例:A、B 为两相干波源, 距离为 30 m,振幅相同, 相同,初相差为 , u = 400 m/s , f =100 Hz,求A、
B 连线上因干涉而静止的各点位置。
质点的振动振幅不同，但相位皆相同；而相邻段间各质 点的振动相位相反; 即驻波中不存在相位的传播.
(3) 没有能量的定向传播.能量只是在波节和波腹之间，进行 动能和势能的转化.
t0
势能
t T 4
动能
t T 2
势能
波面
波线
y
波线
x
球面波
柱面波
➢ 说明: 在各向同性均匀介质中，波线⊥波面．
13.5.2 惠更斯原理
惠更斯原理：行进中的波面上任意一 点都 可看作是新的子波源；所有子波 源各自向外发出许多子波；各个子波 所形成的包络面，就是原波面在一定 时间内所传播到的新波面．
➢ 应用
S1
《第三章 2 波的描述》教学设计
《波的描述》教学设计方案（第一课时）一、教学目标1. 理解波的基本观点，包括波的传播、波速、波长等。
2. 掌握简谐波的形成过程，了解波的干涉和衍射现象。
3. 能够用波动知识诠释常见的自然现象。
二、教学重难点1. 教学重点：简谐波的形成过程及波动现象的诠释。
2. 教学难点：理解干涉和衍射现象的产生原理。
三、教学准备1. 准备教学PPT，包含各种波的图像和相关动画。
2. 准备实验器械，如激光笔和塑料瓶等，用于演示干涉和衍射现象。
3. 准备相关视频和图片，用于诠释常见的自然现象。
4. 准备练习题，用于学生自我检测和反馈。
四、教学过程：本节课程的教学目标是让学生掌握波的基本观点和性质，能够理解并应用波动方程。
1. 导入新课：通过回顾波的实例，如水波、声波、电磁波等，引出波的基本观点和性质，激发学生的兴趣和思考。
2. 波的基本观点：讲解波的传播、震动、干涉、衍射等现象，通过实例和动画演示帮助学生理解。
3. 波动方程的建立：介绍波动方程的观点和推导过程，让学生了解波动方程的基本形式和意义。
4. 波动方程的应用：通过实例讲解波动方程在物理、工程、生物等领域的应用，让学生了解波动方程的实际意义和价值。
5. 实验演示：进行相关的实验演示，如水波实验、声波干涉实验等，让学生亲眼目睹波动的现象和波动方程的应用。
6. 教室讨论：组织学生分组讨论，让他们提出自己对波的疑问和见解，共同探讨波动的奥秘。
7. 总结归纳：回顾本节课的重点和难点，帮助学生梳理知识点，加深学生对波动的理解和记忆。
8. 作业安置：根据本节课的内容，安置相关的作业和思考题，让学生进一步稳固和拓展所学知识。
在课程结束前，提醒学生注意实验安全，鼓励学生积极参与讨论和探索，激发他们对物理学科的兴趣和热爱。
同时，也鼓励学生将所学知识应用到实际生活中，提高自己的科学素养和实践能力。
教学设计方案（第二课时）一、教学目标1. 学生能够理解波的特性，如周期性、方向性和周期性。
《波长频率和波速》教案
《波长频率和波速》教案以横波为例进行提问：振动状态总是相同的质点在何处，有哪些? 引导学生观看视频观看视频动画，寻找振动状态总是相同的质点的位置增强对图象的直观性认识，为后面纵波波长搭设思维平台。
自制动画3'引导学生建构波长，并提出还能怎样定义波长？读取波长？思考、交流中叙述波长定义构建物理概念。
PPT 3'引导学生思考：怎样找纵波的波长呢？观看纵波视频，指导学生盯着一个质点看，振动状态总相同的点，给出纵波的波长。
类比横波波长的找寻方法，独立完成并给出纵波波长。
提升学生独立分析问题能力。
播放动画2'提出问题：波形中ab、ac、ad、ae各线段哪一个是波长，哪一个不是波长，为什么？引导学生理解表征了波的空间周期性特点。
思考：通过反问理解波长PPT 5'环节3周期和频率引导学生分析时间上的周期性，给出波的周期的定义。
分析判断得出周期或频率定义。
建构概念ppt 2'进步提出问题：它与波源的周期、频率是什么关系。
观看横波形成过程图，寻找关系，找到决定因素学以致用，获得新知视频2'问题：周期、频率的反映了波的什么特点？类比波长描述波形的空间周期性。
提升学生类比能力。
自制动画1'环节3 波速类比匀速运动给出波速的定义及计算式，根据波速推导过程中的数据特点，整理所学的同类知识。
学生类比总结，寻找共性类比分析，易于理解动画3阅读课本中的速度数据资料，找到波速的决定因素。
分析数据特点，得出结论用数据说话，强化知识ppt 1提出问题：一列波从一种介质传入另一种介质时，波速、频率、波长如何变化？举例加深理解并得出波长的决定因素典型实例分析，加深理解ppt 2'环节4 应用提出问题：波速等于波形平移的速度吗？分析实例，得出用平移法找波形老方法得出新结论，易于理解动画PPT3实例分析，让学生找波的问题多解的原因学以致用，思考分析实际问题提升学生思维缜密性ppt 1课堂练习引导学生类比例题分析求解通过练习，熟悉规律，掌握知识ppt 2'环节5 回顾反思总结提升引导学生反思梳理，使认识条理化1、这节课的学习，你有什么收获？2、你有什么质疑？还想知道什么？思考讨论，总结归纳，反思回顾引导学生在反思中提高。
波的反射、折射和衍射_课件
②入射线与折射线分居法线两侧。
法线 i
r 界面
③入射角的正弦跟折射角的正弦之比等于波在第一种介质中
的速度跟波在第二种介质中的速度之比。比值为常数，即折
射率。
折射率
第2种介质 对第1种介
质的折射率
用惠更斯原理解释波的折射 由惠更斯原理，A、B为同一波面上的两点 经△t后， A点发射的子波到达界面上的 A’点，B点发射的子波到达B’点
①频率f由波源决定 ，故无论是反射波 还是折射波都与入 射波的频率，即波 源的振动频率相同 。
精品 课件
高中物理选择性必修1 第三章 机械波
波的反射、折射和衍射
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教学目标 知道什么是波面和波线，了解惠更斯原理。 认识波的反射现象，并能用惠更斯原理进行解释。 认识波的折射现象，并能用惠更斯原理进行解释。
教学目标
通过管擦汗水波的衍射现象，认识衍射现象的特征 知道什么是波的衍射现象和发生明显衍射现象的条件 知道衍射现象是波特有的现象
惠更斯原理 知道波面、波线、波前的概念。 知道惠更斯原理的内容。
波面和波线
波面：在任一时刻，介质中任何振
动
状态（相位）相同的质点
所构
成的面叫做波面。
波前：最前方的那个波面叫做波前。
（对应介质中
表示波的传播方向，叫做 水波的波面是一个个圆
波线。在各向同性的均匀介质中
惠更斯原理 内容： 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。
某个 波面
某时刻与所有子波波前相切的曲面
子波以球面波的方式在介质 中以原波的速度向外传播。 根据惠更斯原理，若已知某一时刻的波面形状及位置 ，便可通过几何作图来确定下一时刻的波面形状和位 置，并确定波的传播方向，从而处理有关波的传播问
《波长、频率和波速》教案
《波长、频率和波速》教案一、教学目标1. 让学生了解波长、频率和波速的概念及其相互关系。
2. 培养学生运用物理知识解决实际问题的能力。
3. 提高学生对波动现象的认识，培养其科学思维。
二、教学内容1. 波长的定义及计算2. 频率的概念及其与波长的关系3. 波速的定义及其与波长、频率的关系4. 波速公式的应用5. 实际例子分析三、教学重点与难点1. 教学重点：波长、频率、波速的概念及其相互关系。
2. 教学难点：波速公式的运用和实际问题分析。
四、教学方法1. 采用讲授法讲解波长、频率和波速的基本概念。
2. 利用互动讨论法分析波长、频率和波速之间的关系。
3. 运用实例分析法引导学生解决实际问题。
4. 利用练习法巩固所学知识。
五、教学过程1. 导入：通过生活中的波动现象，如水波、声波等，引导学生思考波动的基本特征。
2. 讲解波长的定义及计算方法，让学生理解波长的概念。
3. 讲解频率的概念及其与波长的关系，让学生掌握频率的计算方法。
4. 讲解波速的定义及其与波长、频率的关系，让学生学会运用波速公式。
5. 分析实际例子，让学生运用所学知识解决实际问题。
6. 课堂练习：布置相关练习题，让学生巩固所学知识。
7. 总结：对本节课的内容进行归纳总结，强调波长、频率和波速的重要性。
8. 作业布置：布置课后作业，巩固波长、频率和波速的知识。
六、教学策略1. 利用多媒体教学，如动画、视频等，展示波动现象，增强学生直观感知。
2. 设置实验环节，让学生亲身体验波动现象，提高实践操作能力。
3. 设计丰富多样的教学活动，激发学生学习兴趣，提高课堂参与度。
七、教学评价1. 课堂表现评价：观察学生在课堂上的参与程度、提问回答等情况，了解学生的学习状态。
2. 练习题评价：通过学生完成的练习题，评估其对波长、频率和波速知识的掌握程度。
3. 课后作业评价：检查课后作业，了解学生对课堂所学知识的巩固情况。
八、教学拓展1. 介绍波动在其他领域的应用，如通信、音乐等。
大学物理机械波及波的形式波长波线及波面波速
*
横波：相邻 波峰——波峰 波谷—— 波谷
添加标题
纵波：相邻 波疏——波疏 波密——波密
添加标题
02
01
*
2 周期 T
波传过一波长所需的时间，或一完整波通过波线上某点所需的时间.
3 频率
单位时间内波向前传播的完整波的数目. （1 内向前传播了几个波长）
在水中的波长
解
由 ，频率为200 Hz和2000 Hz 的声波在
空气中的波长
*
1 波线
波线 波面 波前 波的传播方向
2 波阵面
振动相位相同的点组成的面称为波阵面 任一时刻波源最初振动状态在各方向上传到的点的轨迹. 波前是最前面的波阵面
*
性质
添加标题
添加标题
添加标题
同一波阵面上各点振动状态相同.
纵波（又称疏密波）
例如：弹簧波、 声波
*
特点：质点的振动方向与波传播方向一致
纵波
*
3 复杂波
（本章研究对象）
特点：波源及介质中各点均作简谐振动
特点：复杂波可分解为横波和纵波的合成
例如：地震波
简谐波
*
三 波长 波的周期和频率 波速
O
y
A
A
-
波传播方向上相邻两振动状态完全相同的质点间的距离（一完整波的长度）.
*
波动——振动的传播
波动的种类：
振动和波动的关系：
202X年12月20日
一 机械波的形成
能传播机械振动的媒质（空气、水、钢铁等）
2 介质
作机械振动的物体（声带、乐器等）
1 波源
波是运动状态的传播，介质的质点并不随波传播.
波面和波线
创新微课
波面和波线
创新微课
【解析】 波面可以是球面(形状)，也可以是平面(形状)，A 错．波线可以是平行直线，如平面波波线，也可以不是平行直线， 如球面波波线，B错．波线总是与波面垂直，C错．不同波面上的
1 各点振动周期相同，都等于波源的周期，D对． 【答案】 D
波面和波线
创新微课
【练习】下列说法中正确的是( B ) A．水波是球面波 B．声波是球面波 C．只有横波才能形成球面波 D．只有纵波才能形成球面波
1
【解析】 若波面是球面，则为球面波，与横波、纵波无关，由 此可知B正确，C、D错误．由于水波不能在三维空间中传播，所 以它不是球面波，A不正确．
同学，下节再见
创新微课 现在开始
波面和波线
波面和波线
Hale Waihona Puke 创新微课波面与波线
任一时刻介质中任何振动状态都相同的点组成的面，叫做波
阵面或波面。
波面
波面
1
波线
球面波
平面波
在与波面垂直的方向作一些带箭头的线，代表波的传播方向 叫做波线。
波面和波线
【例题】对于波面和波线的说法中正确的是( D ) A．波面一定是球面(形状) B．波线一定是平行直线
高中物理关于波的问题教案
高中物理关于波的问题教案
教学内容：波
教学目标：通过本节课的学习，学生能够：
1. 掌握波的定义和特点；
2. 理解波的分类、传播和特性；
3. 运用所学知识解决相关问题。
教学准备：物理教科书、投影仪、幻灯片、实验器材等。
教学过程：
一、导入（5分钟）
教师播放相关视频或图片，引入波的话题，让学生对波有一定的认识和了解。
二、概念讲解（15分钟）
1. 波的概念和特点；
2. 波的分类：机械波和电磁波；
3. 波的传播方式：横波和纵波；
4. 波的性质：传播速度、频率、波长等。
三、实验演示（20分钟）
教师进行相关实验演示，让学生亲自感受波在空气、水等介质中的传播规律，加深对波的理解。
四、课堂练习（10分钟）
教师出示相关习题，让学生进行讨论与解答，巩固所学知识。
五、作业布置（5分钟）
布置相关作业，要求学生运用所学知识解决实际问题，加深对波的理解。
六、课堂总结（5分钟）
教师对本节课的内容进行总结，重点强调波的概念、分类、传播和特性等重要知识点。
教学反思：通过本节课的教学，学生更加深入地了解了波的相关知识，能够理解波的概念、特点和传播规律，有助于提升学生的物理学习兴趣和能力。
同时，教师在教学设计上要注
重理论与实践相结合，引导学生主动探索、积极参与，提高教学效果和学习质量。
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《波面与波线》教学设计
一、教学目标
【知识与技能】
能够理解波面与波线的概念，能够判断波的传播方向，知道球面波与平面波的传播形式并能正确的用图示法描绘出来。
【过程与方法】
通过探讨和观察学习，学生能够领会研究机械波传播形式和特点的思想方法，提析思维能力。
【情感态度与价值观】
感受物理与生活的紧密联系，养成乐于探索自然现象和日常生活的求知精神，提高对物理的学习兴趣。
二、教学重难点
【重点】
波面、波线的概念，平面波与球面波的理解。
【难点】
波的传播方向。
三、教学方法
图示法、小组讨论法、启发式教学法等。
四、教学过程
环节一:新课导入
师：以生活经历导入，当我们向平静的水面上扔一块石头后会看到什么现象?为什么水面上的波纹能不断的向外扩散呢?
生：思考，回答，水面上会激起波纹，会一圈一圈的向外扩散。
设计意图：以生活常识为例进行导入，能引起学生们的共鸣，激发他们学习的兴趣，起了很好的课堂铺垫。
环节二：新课探究
(一)波面与波线
师：请同学将水面波纹传播的形式以平面图的形式画在黑板上，结合图指出圆心的位置O点是波源，外围的一系列圆叫做波面，与波面垂直的那些线叫做波线。
并提问波面上的点的振动状态有什么关系?波线代表什么?
生：画水面波纹的传播示意图，小组讨论得出一个波面上每一点的振动状态相同，波线代表了波的传播方向。
师：以一个篮球为例，假设篮球的球心位置有一个波源，则该点所发出的波面在空间将是一个个球面，引出球面波的概念。
再以图示法引出平面波的概念。
生：掌握球面波与平面波的概念并作比较分析。
设计意图：图示法能帮助学生更好的理解波面、波线，形象生动，更易于理解记忆。
环节三：巩固练习
师：提问水波是球面波吗?为什么?
生：回答不是，因为水波只能在水表面传播，不符合球面波的条件。
设计意图：将知识点与问题结合起来考察学生，既能检测学生的学习效果，也能强化加深对知识点的理解。
环节四：小结作业
小结回顾波面、波线、球面波、平面波，让同学们课下思考波是不是一定按直线传播的吗?
五、板书设计。