2. 波速与波长、频率的关系优质课教案

教学设计

——机械波的形成和传播

教学目标

1．知道"机械振动在介质中的传播，形成机械波"．

2．知道直线上机械波的形成过程，知道波的传播特点

3．知道什么是横波，知道波峰和波谷；知道什么是纵波，知道疏部和密部

重点难点

重点：机械波的形成过程及描述

难点：机械波的传播特点

设计思想

本节讨论的是机械波的产生和传播，定性研究波的一些基本特征。机械波的形成过程及传播是本节课的重点和难点。学生已经知道了水波、声波、电磁波等名词，通过高中阶段的物理学习，要知道机械波是怎样形成的，知道机械波具有哪些主要特征。从研究单一质点的振动到研究多个质点同时又不同步的振动，这对学生的理解力和空间想象力都有较高的要求。

学生对波的认识和理解需要一个过程，教学中不可急于求成，应该注意教学方式的选择。要将教师的讲解变为注重学生的亲身体验和实验的观察，并通过播放录像、模拟动画等方法，帮助学生逐步体会和理解本节知识。注意运用学生已经有的运动学和动力学知识，分析和研究波的基本特征和规律。

教学资源

《机械波的形成和传播》多媒体课件

教学设计

【课堂引入】

我们已学习过机械振动，它是描述单个质点的运动形式，这一节课我们来学***量质点构成的弹性媒质整体的一种运动形式——机械波。

活动:手握弹性绳的一端使其在竖直方向做简谐运动。

观看课件:

绳波的形成

【课堂学习】

学习活动一：常见机械波

水波（课本图2-1-1）：使平静的水面振动，会看到水面上一圈圈起伏不平的波纹逐渐向四周传播出去，形成水波。绳波（课本图2-1-2）：用手握住绳子的一端上下抖动，就会看到凸凹相间的波向绳的另一端传 播出去，形成绳波。说话时，声带振动，在空气中传播就在空气中形成声波；地震时，震源振动在大地传播形成地震波。以上都可以叫做机械波。

问题1：什么是机械波？

机械振动在介质中的传播就形成机械波。

问题2：机械波的产生条件？

波源和介质。

问题3：什么是波源和介质？

产生机械振动的物质，如在绳波中的手的不停抖动就是波源。介质就是传播振动的媒介，如绳子、水。

学习活动二：机械波的形成

用手握住绳子的一端上下抖动，就会看到凸凹相间的波向绳的另一端传 播出去，形成绳波。

思考:

绳波是如何形成的？

学生活动：模拟绳波的形成——人波

问题1.其他同学为什么会跟着波源振动？

相邻同学间有力的作用

问题2.其他同学怎么运动？为什么这么运动？

结合教材，机械波的形成过程：

由于相邻质点间力的作用，当介质中某一质点发生振动时，就会带动周围的质点振动起来，从而使振动向远处传播。例如：上图表示绳上一列波的形成过程。图中1到18各小点代表绳上的一排质点，质点间有弹力联系着。图中的第一行表示在开始时刻(t＝0)各质点的位置，这时所有质点都处在平衡位置。其中第一个质点受到外力作用将开始在垂直方向上做简谐运动，设振动周期为T，则第二行表示经过了T／4时各质点的位置，这时质点1已达到最大位移，正开始向下运动；质点2的振动较质点1落后一些，仍向上运动；质点3更落后一些，此时振动刚传到了质点4。第三行表示经过了T／2时各质点的位置，这时质点1又回到平衡位置，并继续向下运动，质点4刚到达最大位移处，此时振动传到了质点7。依次推论，第四、五、六行分别表示了经过3T／4、和5T／4后的各质点的位置，并分别显示了各个对应时刻所有质点所排列成的波形。

问题3.怎么概括机械波形成过程？

前带后，后学前，后晚于前

学习活动三：机械波的传播特点

问题1：波传播的是什么？

机械波向外传播的只是机械振动的形式、能量、信息。

问题2：波传播过程中，每一位同怎么运动？说明什么？

当介质发生振动时，各个质点在各自的平衡位置附近往复运动，质点本身并不随波迁移

学习活动四：波的分类

问题1：按波的传播方向和质点的振动方向可以将波分哪两类？

横波和纵波

问题2：什么是横波？有什么特点？

质点的振动方向与波的传播方向垂直。

特点：凸凹相间的波纹(观察横波演示器)。如右下图波形所示。

问题3：什么是纵波？有什么特点？

质点的振动方向与波的传播方向在一条直线上。

特点：疏密相间的波形，又叫疏密波。如左上图波形所示。

举例：声波是纵波，其中：振源——声带，介质——空气、液体、固体。

地震波既有横波又有纵波。其中横波和纵波的传播速度不同。

水波既不是横波也不是纵波，叫做水纹波。

【课堂小结】

问题1：波是自然界一种常见的运动，产生机械波的条件是什么？

问题2：机械波形成时，介质中的质点迁移吗？

问题3：机械波分为几种？

【板书设计】

第一节

机械波的形成和传播

1.机械波

2.波的形成

3.波的传播特点

4.横波和纵波

[来源学科网ZXXK]

课堂反馈

1．关于机械波的下列说法正确的是（

）

A．有机械振动就有机械波[来源:Zxxk.Com]

B．有机械波就一定有机械振动

C．机械波是机械振动在介质中的传播过程，它是传递能量的一种方式D．没有机械波就没有机械振动

2．波在传播过程中，正确的说法是（

）

A．介质中的质点随波迁移

B．波源的振动能量随波传递

C．介质中质点振动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来传播

3．区分横波和纵波是根据（

）

A．质点振动的振幅和波的传播速度的大小

B．质点振动的频率和波的传播能量的多少

C．质点振动的方向和波传播的远近

D．质点振动的方向和波传播的方向

4．在机械波中（

）

A．各质点都在各自的平衡位置附近振动

B．相邻质点间必有相互作用力

C．前一质点的振动带动相邻的后一质点的振动，后一质点的振动必定落后于前一质点

D．各质点也随波的传播而迁移

5．质点的振动方向与波的传播方向_______的波叫横波，质点的振动方向与波的传播方向在一直线上的波叫_______，机械波中的横波、纵波传播时均需要有_______．

6．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

7．日常生活中，若发现球掉入池塘里，能否通过往池塘丢入石块，借助石块激起的水波把球冲到岸边呢？说明理由．

参考答案：1．BC

2．B

3．D

4．ABC

5．垂直；纵波；介质

6．C

7．解析：不能．向水中投入石块，水面受到石块的撞击开始振动，形成水波向四周传去．这是表面现象，实际上水波向四周传播时水只是上下振动并不向外迁移，所以球也仅仅是上下振动而不会向岸边运动。

[来源学科网ZXXK]