2021年高中物理 1.1 波的形成和传播教案 新人教版34

2021年高中物理 12.1 波的形成和传播教案新人教版3-4
【教学目标】
（一）知识与技能
1、掌握机械波的形成过程及波传播过程的特点；
2、了解机械波的分类；
3、明确机械波的产生条件及其传播特征；
（二）过程与方法
分析沿绳传播的波，理解横波的形成是关键，要充分利用图解和模拟装置认识波的形成是振动在介质中的传播，波传播的是振动形式，传递能量和信息。

（三）情感、态度与价值观
体会个别和整体的关系，感受形象思维在物理学习中的重要作用。

【教学重点】波的形成过程的分析。

【教学难点】准确理解质点振动和波传播的关系。

【教学方法】演示法，启发式，讨论式
【教学用具】丝带、软绳、软弹簧、音叉、多媒体课件
【教学过程】
（一）引入新课
［演示］抖动丝带的一端，产生一列凹凸相间的波在丝带上传播（激发兴趣，引出课题）
在这个简单的例子中，我们接触到一种广泛存在的运动形式——波动，请同学们再举出几个有关波的例子。

（学生举例，活跃气氛；让学生在大量生活实例中感触波的存在，增强感性认识。

）
学生会列举水波、声波、无线电波、光波。

教师启发，大家听说过地震吗？学生会想到地震波。

水波、声波、地震波都是机械波，无线电波、光波都是电磁波。

这一章我们学习机械波的知识，以后还会学习电磁波的知识。

（二）进行新课
1．波的形成和传播
［演示］）绳子一端固定，手拿另一端水平拉直，上下抖动。

［现象］看到一列凸凹相间的波形（振动形式）向绳子的另一端传去，这就是机械波（给出学生波的直觉感受）。

在绳子上的任意一点系上一圈红布或者用红墨水涂上一圈（要让学生能明显观察到红色标志），手拿绳子一端上下振动。

［提问］同学们看到了有红色标志的点如何运动？会不会向绳的另一端移动？
［现象］有红色标志的点在其平衡位置附近做上下振动，而不会向绳的另一端移动。

教师：既然沿波的传播方向各个质点在其平衡位置附近依次振动，又不迁移，那么机械波又是怎样形成的呢？
引导学生阅读教材25页，一起分析波的形成原因。

［课件演示：波的形成与传播］
(1)可以将绳分成许多小部分，每一部分看作质点。

(2)在无外来扰动之前，各个质点排列在同一直线上，各个质点所在的位置称为各自的平衡位置。

(3)由于外来的扰动，在绳中的某一质点会引起振动，首先振动的这个质点称为波源。

(4)由于绳中各质点之间存在着相互作用力，作为振源的质点就带动周围质点振动，并依次带动邻近质点振动，于是振动就在绳中由近及远地传播。

（5）沿波的传播方向，介质中各质点依次开始振动，距离波源愈近，愈先开始振动。

距离波源愈远，振动愈滞后，于是形成凹凸相间的波形沿绳传播。

2．横波和纵波
［演示］用螺旋弹簧纵波演示器进行演示，首先使金属球沿着弹簧的方向左右振动，让学生仔细观察现象。

［提问］弹簧上会出现什么现象？
学生：弹簧上各部分发生周期性的压缩与拉伸，一会儿变密，一会儿变疏，疏密不均的状态在弹簧上自左向右传播。

教师：这也是机械波，即形成一列疏密相间的波，其波源是振动的金属球，介质是弹簧。

（演示和挂图）
分别演示绳波和弹簧波，让学生仔细观察和比较介质中各质点的振动方向与波的传播方向的区别，通过绳波挂图和螺旋弹簧纵波挂图，给出波的分类及相关概念。

质点的振动方向与波的传播方向
⎪⎪⎩
⎪⎪⎨⎧⎩⎨⎧⎩⎨⎧部分密部一质点分布较密的部分疏部一质点分布较稀的在同一直线上一纵波波谷一凹下部分最低点波峰一凸起部分最高点互相垂直一横波 ［演示］敲击音叉，产生声波。

［提出问题］空气中的声波是纵波还是横波？空气中的声波是怎样形成的呢？ 教师：引导学生阅读教材26页有关内容。

了解空气中的声波的形成过程。

3．机械波
教师：通过前面的演示实验，我们看到，沿波的传播方向各个质点在其平衡位置附近依次振动，并不随波迁移，那么机械波传播的是什么呢？
教师：绳上和弹簧上的波是在绳和弹簧上传播的，水波是在水中传播的，声波通常在空气中传播。

绳、弹簧、水、空气等是波借以传播的物质，叫做介质。

机械振动在介质中的传播过程就是机械波。

所以，机械波传播的是机械振动的形式。

提出问题：振动起来的物体具有能量，那么，在介质中本来静止的质点，随着波的传来，开始振动起来，这说明了什么?
学生：说明它获得了能量。

提出问题：质点获得的能量是从哪里来的?
学生：是从波源传递来的。

教师：所以波在传播振动的同时，也将波源的振动能量传递出去。

波是传递能量的一种方式。

总结：机械波的实质是：
①传播振动的一种形式。

②传送能量的一种方式。

即依靠介质中各个质点间的相互作用力而使各相邻质点依次做机械振动来传递波源的能量。

提出问题：（1）从波的形成来分析，波动与振动有何联系?
学生：振动是波动的成因；波动是振动在介质中的传播。

（2）波动与振动有何区别?
（课件演示，横波的传播，引导学生得出如下结论）
振动是单个质点在其平衡位置附近做往复运动的“个体行为”；波动则是大量彼此相连的质点将波源的振动在空间传播的“群体行为”。

（三）课堂总结、点评
机械振动在介质中的传播过程就是机械波。

根据质点的振动方向与波的传播方向的关系，将波分为横波和纵波。

机械波传播的是机械振动的形式。

波在传播振动的同时，也将波源的振动能量传递出去。

波是传递能量的一种方式。

（四）课余作业
完成P27“问题与练习”的题目。

附：课后训练
1．关于机械波和机械振动的下列说法，正确的是_______.
A．有机械振动，就一定产生机械波
B．有机械波，则一定有机械振动
C．机械波就是质点在介质中的运动路径
D．在波传播方向上各个质点都有相同的振动频率和振幅
2．下列关于横波、纵波的说法正确的是__________
A．凸凹相间的波叫横波，凸起的最高处叫波峰，凹下的最低处叫波谷
B．质点振动方向和波的传播方向在同一直线上的波叫横波
C．纵波的波形是疏密相间的，质点分布最密的部分叫密部，分布最疏的地方叫疏部
D．质点的振动方向和波的传播方向在同一直线上的波叫纵波
3．在平静的湖面上漂着一小木条，现向湖中央扔一石子，圆形波纹一圈圈地向外传播，当波传到小木条处时，小木条将________
A．随波纹漂向湖岸 B．波纹传到小木条处，小木条仍不动
C．向波源处漂动 D．在原来位置做上下振动
4．波在传播过程中
A．介质中的质点是随波迁移
B．波源的振动能量随波传递
C．振动质点的频率随着波的传播而减小
D．波源的能量靠振动质点的迁移随波传递
5．沿绳传播的一列机械波，当波源突然停止振动时
A．绳上各质点同时停止振动，横波立即消失
B．绳上各质点同时停止振动，纵波立即消失
C．离波源较近的各质点先停止振动，较远的各质点稍后停止振动
D．离波源较远的各质点先停止振动，较近的各质点稍后停止振动
6．观察课本中绳波的形成图，对绳上各质点的运动，下列说法正确的是
A．周期相同 B．振幅相同 C．位移相同 D．速度相同7．关于振动方向和波的传播方向，下列说法正确的是
A．在横波中二者方向有时相同
B．在横波中二者方向一定不同
C．在纵波中二者方向有时相同
D．在纵波中二者方向一定相同
8．机械波传播的是
A．介质中的质点 B．质点的运动形式 C．能量 D．信息
参考答案：1．BD 2．ACD 3．D 4．B 5．C
6．AB 7．BC 8．BCD。