高中物理《機械波》的教案

　　一、教學(xué)目的

　　1．通過(guò)實(shí)驗演示，讓學(xué)生認識機械波及其形成條件；通過(guò)分析討論理解機械波的概念、實(shí)質(zhì)和特點(diǎn)，以及與機械振動(dòng)的關(guān)系，通過(guò)比較對機械波進(jìn)行分類(lèi)．

　　2．進(jìn)一步培養、加強學(xué)生對實(shí)驗現象的觀(guān)察、分析推理能力．

　　二、教材分析

　　在學(xué)生學(xué)習了機械振動(dòng)、簡(jiǎn)諧運動(dòng)規律的基礎上，接著(zhù)本節教材從實(shí)驗現象分析比較得出械械波的概念實(shí)質(zhì)、特點(diǎn)和分類(lèi)．所以在此安排機械波的教學(xué)恰到好處，既有利于本節課的學(xué)習又是對前面知識的運用、復習和鞏固，而且通過(guò)對機械波的學(xué)習有助于學(xué)生理解將要學(xué)習的聲波、電磁波、光波。

　　三、教學(xué)重點(diǎn)

　　機械波的形成原因和特點(diǎn)．

　　四、教學(xué)難點(diǎn)

　　對機械波在傳播過(guò)程中，介質(zhì)質(zhì)點(diǎn)在各自平衡位置的振動(dòng)情況和振動(dòng)以波的形式在介質(zhì)中傳播的理解，弄清機械振動(dòng)與橫波的關(guān)系和區別．

　　五、教材教法

　　實(shí)驗分析法．

　　六、教材學(xué)法

　　讓學(xué)生學(xué)會(huì )如何由實(shí)驗現象進(jìn)行分析揭示事物本質(zhì)的一種科學(xué)方法．

　　七、教學(xué)教具

　　繩子一根(2m左右)，繩波掛圖，螺旋彈簧縱波演示器，縱波掛圖．

　　八、教學(xué)過(guò)程

　　(一)復習提問(wèn)，從實(shí)驗現象引入新課

　　(提問(wèn))什么是機械振動(dòng)？什么是簡(jiǎn)諧運動(dòng)？

　　機械振動(dòng)：物體在平衡位置附近的往復運動(dòng)．

　　簡(jiǎn)諧運動(dòng)：物體在跟位移大小成正比，并且總是指向平衡位置的力的作用下的振動(dòng)．

　　(提問(wèn))向平靜水中(如平靜的游泳池水)投石子會(huì )看到什么現象？以石子擊水點(diǎn)為中心，振動(dòng)(波浪)遠離中心向四周傳播，直到很遠(游泳池的岸邊)．

　　(演示)繩子一端固定，手拿另一端水平拉直，上下抖動(dòng)．

　　(提問(wèn))學(xué)生看到了什么？看到一列凸凹相間的波形(振動(dòng)形式)向繩子的另一端傳去，這就是(板書(shū))機械波(給出學(xué)生波的直覺(jué)感受)，這就是本節課的內容．

　　(二)新課教學(xué)

　　1．(板書(shū))波的形成條件

　　(提問(wèn))平靜的水中不投石子，即給水沒(méi)有施加振動(dòng)，水面上有沒(méi)有水波(機械波)？沒(méi)有．

　　(演示提問(wèn))如果手拿繩子的一端不抖動(dòng)，保持靜止，那么，繩子上各處有沒(méi)有振動(dòng)？有沒(méi)有繩波？——沒(méi)有．

　　可見(jiàn)要產(chǎn)生水波，就必須給水施加振動(dòng)；要產(chǎn)生繩波，就必須手拿繩子的一端進(jìn)行上下振動(dòng)，這就是物理上講的振源也叫做波源，這是產(chǎn)生波的一個(gè)條件．

　　(板書(shū))①波源就是能夠產(chǎn)生振動(dòng)的`物體或質(zhì)點(diǎn)．

　　(提問(wèn))如果有振源而沒(méi)有水、繩子即媒介物能不能產(chǎn)生波？——不能．

　　物理上把水、繩子等媒介物叫做介質(zhì)，可見(jiàn)介質(zhì)也是產(chǎn)生波的另一個(gè)條件．

　　(板書(shū))②介質(zhì)就是傳播機械振動(dòng)的媒介物．

　　(總結)通過(guò)上面的實(shí)驗觀(guān)察可見(jiàn)波產(chǎn)生的條件是：不但要有波源而且還要有介質(zhì)，兩者缺一不可．

　　2．(板書(shū))分析介質(zhì)能夠傳播機械振動(dòng)的原因和機械波的概念

　　(提問(wèn))為什么介質(zhì)中某一點(diǎn)發(fā)生的振動(dòng)能向各個(gè)方向傳播？

　　原來(lái)這是由介質(zhì)本身的性質(zhì)決定的，我們可以把介質(zhì)看成由大量的質(zhì)點(diǎn)構成的物質(zhì)，相鄰質(zhì)點(diǎn)間存在著(zhù)相互作用力，當介質(zhì)中某一點(diǎn)發(fā)生振動(dòng)時(shí)，就會(huì )帶動(dòng)它相鄰的質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)，這些質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)又會(huì )帶動(dòng)各自周?chē)�的質(zhì)點(diǎn)發(fā)生振動(dòng)，這樣振動(dòng)就會(huì )在介質(zhì)中逐漸傳播開(kāi)來(lái)．

　　(總結)可見(jiàn)(板書(shū))①機械波形成的原因就是由于介質(zhì)本身內部各質(zhì)點(diǎn)間存在著(zhù)相互作用力，即介質(zhì)本身內部的力學(xué)性質(zhì)決定的．

　　(板書(shū))②機械波就是機械振動(dòng)在介質(zhì)中的傳播過(guò)程．

　　3．(板書(shū))機械波的實(shí)質(zhì)和特點(diǎn)

　　(提問(wèn))漂浮在水面上的樹(shù)葉隨著(zhù)水的上下振動(dòng)而上下振動(dòng)，它會(huì )不會(huì )隨水波的向前傳播而向外遷移？——不會(huì )．

　　(演示)在繩子上的任意一點(diǎn)系上一圈紅布或者用紅墨水涂上一圈(要讓學(xué)生能明顯觀(guān)察到紅色標志)，手拿繩子一端上下振動(dòng)．(提問(wèn))同學(xué)們看到了有紅色標志的點(diǎn)如何運動(dòng)？會(huì )不會(huì )向繩的另一端移動(dòng)？有紅色標志的點(diǎn)在其平衡位置附近做上下振動(dòng)，而不會(huì )向繩的另一端移動(dòng)．

　　(演示)然后在繩子上不同的點(diǎn)(最好等距離標記上4至5個(gè)紅色點(diǎn)，手拿繩子上下振動(dòng)，讓學(xué)生仔細觀(guān)察．(提問(wèn))各個(gè)點(diǎn)振動(dòng)的先后順序如何？——越靠近振動(dòng)的手一端的紅色點(diǎn)先振動(dòng)，接著(zhù)是下一個(gè)，最后是最遠的紅色點(diǎn)．

　　(小結)(板書(shū))機械波的特點(diǎn)：

　�、俳橘|(zhì)中各質(zhì)點(diǎn)只在各自平衡位置附近做機械振動(dòng)，并不沿波的傳播方向發(fā)生遷移．

　�、谘夭ǖ膫鞑シ较�，介質(zhì)中各質(zhì)點(diǎn)依次開(kāi)始振動(dòng)，距離波源愈近，愈先開(kāi)始振動(dòng)．

　　根據波的傳播特點(diǎn)和概念，(提問(wèn))既然沿波的傳播方向各個(gè)質(zhì)點(diǎn)在其平衡位置附近依次振動(dòng)，又不遷移，那么機械波傳播的是什么？——機械波傳播的是機械振動(dòng)的形式(又提問(wèn))前面我們知道，機械振動(dòng)是具有能量的，那么機械波是不是也把波源的能量通過(guò)介質(zhì)的質(zhì)點(diǎn)的機械振動(dòng)依次傳播出去了？——是。

　　(總結)可見(jiàn)(板書(shū))機械波的實(shí)質(zhì)是：

　�、賯鞑フ駝�(dòng)的一種形式．

　�、趥鬟f能量的一種方式．即依靠介質(zhì)中各個(gè)質(zhì)點(diǎn)間的相互作用力而使各相鄰質(zhì)點(diǎn)依次做機械振動(dòng)來(lái)傳遞波源的能量．

　　4．機械波的分類(lèi)

　　(演示)用螺旋彈簧縱波演示器進(jìn)行演示，首先使金屬球沿著(zhù)彈簧的方向左右振動(dòng)．讓學(xué)生仔細觀(guān)察(提問(wèn))彈簧上會(huì )出現什么現象？——彈簧上各部分發(fā)生周期性的壓縮與拉伸，一會(huì )兒變密，一會(huì )兒變疏，疏密不均的狀態(tài)在彈簧上自左向右傳播．這也是機械波，即形成一列疏密相間的波，其波源是振動(dòng)的金屬球，介質(zhì)是彈簧．

　　(演示和掛圖)

　　分別演示繩波和彈簧波，讓學(xué)生仔細觀(guān)察和比較介質(zhì)中各質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向與波的傳播方向的區別，通過(guò)繩波掛圖和螺旋彈簧縱波掛圖，給出波的分類(lèi)及相關(guān)概念．

　　九、練習與思考

　　機械波與機械振動(dòng)有何區別與聯(lián)系？

　　聯(lián)系：機械波是由機械振動(dòng)引起的，依靠介質(zhì)本身的力學(xué)性質(zhì)來(lái)實(shí)現的．

　　區別：機械振動(dòng)研究的是單個(gè)質(zhì)點(diǎn)的運動(dòng)，而機械波研究的是由大量質(zhì)點(diǎn)的運動(dòng)而引起的整個(gè)介質(zhì)的運動(dòng)

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